JP2554251Y2 - 一旦マッシュシ−ム溶接に供せられたワイヤの再使用装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は一旦マッシュシ−ム溶接
に供せられたワイヤの再使用装置に係り、詳しくは、金
属板などのブランクシ−トの両側縁を重ね合わせて円筒
その他の形状に形成し、この時に重ね合わせ部として形
成されたオ−バラップ部を上下ロ−ラ電極間でマッシュ
シ−ム溶接する際に、この上下ロ−ラ電極間でオ−バラ
ップ部とともに押しつぶされて一旦使用された略々偏平
等の断面形状の銅ワイヤをスクラップとして廃棄するこ
となく巻取りワイヤとしてドラム上に自動的に整然と巻
取るとともに、このドラム上に巻取られた銅ワイヤを定
常的に巻戻して、再びマッシュシ−ム溶接機で再使用す
るワイヤの再使用装置に係る。

【０００２】なお、この銅ワイヤとしては、必ずしも銅
のみでなく、銅合金や、更に、これら以外に、熱導率に
すぐれてある程度の剛性を持つ金属や合金が含まれる。

【０００３】更に、以下において、一旦マッシュシ−ム
溶接に供せられた銅ワイヤを巻取りワイヤと巻戻しワイ
ヤとに区別して使用するが、これらは説明の都合上から
であって、両者は同じ銅ワイヤである。

【０００４】

【従来の技術】従来から、金属板や鋼板などのブランク
シ−トの側縁を突き合わせまたは重ね合わせて、突き合
わせ部またはオ−バラップ部を形成し、とくに、このオ
−バラップ部を溶接する方法として、抵抗溶接の一つの
シ−ム溶接（Ｓｅａｍ Ｗｅｌｄｉｎｇ）が知られ、シ
−ム溶接は継合わせ溶接とも云われている。一方、シ−
ム溶接によると、オ−バラップ部に耐密性に優れる溶接
部が得られるところから、液体等の輸送パイプ、燃料タ
ンク、ドラム缶、食品缶等の溶接に用いられている。

【０００５】すなわち、オ−バラップ部を溶接するシ−
ム溶接は、ラップシ−ム溶接法（Ｌａｐ Ｓｅａｍ Ｗ
ｅｌｄｉｎｇ）と云われ、鋼板や金属板などのブランク
シ−トの側縁を重ね合わせてオ−バラップ部を形成し、
このオ−バラップ部から成るラップ継手を一対の円板状
電極、つまり、上下ロ−ラ電極間にはさんで加圧し、こ
の加圧下で上下ロ−ラ電極間で通電して抵抗溶接して接
合される。この抵抗溶接法として最も一般的なものがス
ポット溶接であって、このスポット溶接が上下ロ−ラ電
極により連続的にくり返され、具体的には、溶接時は、
上下ロ−ラ電極間で断続的な通電を規則的に行なわれて
いることによって、通電時のジュ−ル熱によってオ−バ
ラップ部が部分的に加熱、更には溶融し、連続的に所謂
ナゲットが形成されて溶接される。従って、シ−ム溶接
継手では、鋼板などが重ね合わされて形成されたオ−バ
ラップ部があたかも連続する各ナゲットにより縫い合わ
された如く接合されており、このため、得られる溶接部
は気密性や水密性に優れていると云われている。

【０００６】しかし、従来例のシ−ム溶接では、上下の
ロ−ラ電極の接触面の幅がオ−バラップ部の幅よりも小
さいこともあって、オ−バラップ部において溶接部の両
側に不着部分が残る。このため、処理として、溶接部の
両側の不着部分を合成樹脂被覆することが行なわれてい
るが、両側の不着部分に合成樹脂がのりにくく、この不
着部分から腐食が進行することもあり、不着部分によっ
て取扱い時に手を切ったりする事故が発生することもあ
る。

【０００７】この不着部分が残らない一つの溶接方法と
して、マッシュシ−ム溶接法（Ｍａｓｈ Ｓｅａｍ Ｗ
ｅｌｄｉｎｇ）が提案実施されている。

【０００８】このマッシュシ−ム溶接法は溶接すべきオ
−バラップ部の幅よりも大きい幅の接触面を持つ上下の
ロ−ラ電極によって、オ−バラップ部を加圧溶融して溶
接する一方、オ−バラップ部の端縁を押しつぶしてシ−
ム溶接する方法である。このシ−ム溶接法は通常のシ−
ム溶接法と相違して、溶接部の断面が斜めに押しつぶさ
れるため、溶接部の両側には不着部分が残らないほか、
溶接部には加熱溶融したナゲットが連続的に形成されて
いる。このため、マッシュシ−ム溶接によって得られる
溶接部は、その溶接面が均一に圧着され、機械的強度が
大きく、耐密性にすぐれ、とくに、飲料缶や食品缶など
の製造に好適であると云われている。

【０００９】一方、飲料缶や食品缶の素材をみると、耐
食性等の要求から、冷延鋼板の表面にすずまたはその合
金をメッキ被覆した所謂すずめっき鋼板等の表面被覆鋼
板が用いられることが多い。この表面被覆鋼板から成る
ブランクシ−トの両側縁を重ねてオ−バラップ部を形成
し、このオ−バラップ部を、上記の如く、上下ロ−ラ電
極によって、マッシュシ−ム溶接すると、この溶接時
に、例えば、すず等の表面被覆金属が上下各ロ−ラ電極
の外周面、つまりオ−バラップ部の接触面側に移行して
汚染される。このため、上下各ロ−ラ電極の外周面上の
すずなどの汚染物を除去する方法や装置が提案されてい
る。しかし、これら方法や装置では汚染物は除去できな
いし、連続的に食品缶や飲料缶を高速製造する上から
は、例えば、食品缶などのオ−バラップ部の溶接毎に、
ロ−ラ電極の外周面を清浄化することは実際上は不可能
である。

【００１０】このところから、従来例のマッシュシ−ム
溶接法の改善として、特公昭４４−２５２１３号公報に
示す如く、上下ロ−ラ電極の外周面には銅ワイヤを介在
させ、この銅ワイヤを介して上下ロ−ラ電極間で表面被
覆鋼板をマッシュシ−ム溶接する方法や装置が提案され
ている。この方法では、上下のロ−ラ電極の外周面上に
円方向にわたって銅ワイヤの収容溝を形成し、この収容
溝に銅ワイヤを収納させて上下のロ−ラ電極の回転とと
もに銅ワイヤを送って、オ−バラップ部とともに銅ワイ
ヤを押しつぶして、マッシュシ−ム溶接されている。更
に、マッシュシ−ム溶接時に銅ワイヤの接触面の幅は、
オ−バラップ部の幅より大きくするために、銅ワイヤが
素巻きされたパイルから取出された円形断面の銅ワイヤ
を、溶接前に、偏平状断面に圧延または押しつぶして接
触面の幅を拡大している。

【００１１】また、マッシュシ−ム溶接の際に上下ロ−
ラ電極間でオ−バラップ部とともに銅ワイヤは押しつぶ
されている。すなわち、銅ワイヤは溶接前と溶接中との
二度にわたって押しつぶされて円形断面が偏平状断面に
変形されていると共に、オ−バラップ部からすず等の被
覆金属が銅ワイヤの平坦な表面側に移行して汚染されて
いるため、巻取って再使用することはきわめてむづかし
く、仮りに、巻取ってもこれを再使用可能な条件で巻戻
すことは不可能である。このため、一旦使用後の銅ワイ
ヤをカッタなどで切断し、スクラップとして廃棄してい
る。

【００１２】しかしながら、銅ワイヤはきわめて高価で
あって、この高価な銅ワイヤを単に、一回使用したのみ
でスクラップ化するのでは、溶接コストがきわめて高く
なり、製缶コストもきわめて高くなって好ましくない。
仮りに、この廃棄される銅ワイヤがスクラップとして回
収されても、その回収コストは最大にみても市販の銅ワ
イヤの１／２、ときには、１０程度のこともあり、この
ところが銅ワイヤを利用したマッシュシ−ム溶接法の致
命的欠陥である。

【００１３】このところから、使用後の銅ワイヤの再使
用の可能性について永年にわたって種々の観点から研究
されているが、溶接対象の食品缶や飲料缶は食べる人の
健康にかかわるものであることから、その再使用法や装
置が未だ提案されていない。この理由の一つは、食品缶
や飲料缶は先の理由から、例えば、１００万個、１００
０万個の如く多量に市場に供しても、その多量の食品缶
や飲料缶のうちの１個であっても溶接欠陥が存在するこ
とは許されないからである。

【００１４】更に、使用後の銅ワイヤは一度にわたる圧
延のために断面形状が円形でなく押しつぶされた偏平形
状である。この偏平形状の銅ワイヤを例えばドラム上に
整巻き、つまり、間隙がほとんどなくかつ重ね合わせら
れることがなく整然と巻付けられることはきわめてむづ
かしい。また、ドラム上に巻付けられた銅ワイヤには、
程度の差こそあれ、不整巻き部分、つまり、大きな間隙
のあるところや局部的に重なったところが含まれる部分
があって、これを巻戻して再使用すると、不整巻き部分
によるたるみやワイヤ張力の変化によって溶接性が損な
われ、健全な溶接部が得られない。

【００１５】

【考案が解決しようとする課題】本考案は上記欠点の解
決を目的とし、具体的には、オ−バラップ部をマッシュ
シ−ム溶接機の上下ロ−ラ電極間で銅ワイヤを介してマ
ッシュシ−ム溶接する際に、このマッシュシ−ム溶接で
一旦使用されかつ形状が略々偏平な形状に変化された銅
ワイヤをドラム上に整然と巻取ることができ、とくに、
ドラム上への巻取りの進行にともなってワイヤ巻取り径
が拡大しても、その径の拡大に適応して巻取りワイヤを
巻取ることができ、更に、巻戻しのときに、不整巻き部
分が含まれていても、この不整巻き部分を直して順次に
巻戻すことができる一旦マッシュシ−ム溶接に使用した
ワイヤの巻取り巻戻し装置を提案する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】 すなわち、本考案に係
る再使用装置は、金属板などのブランクシートの両側縁
を重ね合わせて形成されるオーバラップ部を上下ローラ
電極間で銅ワイヤとともに押しつぶしてマッシュシーム
溶接する際に、これら上下ローラ電極間で略々偏平断面
状に押しつぶした銅ワイヤをドラム上に巻取りワイヤと
して巻取り、このドラム上に巻取られた銅ワイヤを巻戻
しワイヤとして再びマッシュシーム溶接に供するワイヤ
の再使用装置において、ドラムに巻取りワイヤを、所定
角度で指向させて巻付けまたはドラムから所定角度で巻
戻しワイヤを所定角度で指向させて巻戻すワイヤ指向装
置と、巻取りワイヤまたは巻戻しワイヤをクランプしか
つその断面方向を変更するクランプ装置とを、調整板の
上に取付ける一方、この調整板を、調整板のドラムから
離れた側縁部で旋回自在になるよう、昇降自在の昇降ブ
ロック上に取付けて成ることを特徴とする。

【００１７】 以下、これら手段たる構成ならびにその
作用について、図によって説明すると、次の通りであ
る。

【００１８】なお、図１は本考案の一つの実施例に係る
ワイヤ再使用装置の一部を断面で示す正面図であり、図
２は図１に示す再使用装置の一部の斜視図であり、図３
は図１に示す再使用装置のドラム回転機構の切欠き板の
平面図である。

【００１９】 まず、図１においてマッシュシーム溶接
機で銅ワイヤを送る送りローラと同一周速度で駆動され
る導入ローラ（図示せず）を経て巻取られるべき銅ワイ
ヤ１（以下、単に巻取りワイヤ１という。）が導入さ
れ、後記のように、ドラム２上に巻取られる。巻取りワ
イヤ１は一旦マッシュシーム溶接機（図示せず）におい
て例えばフォーミングローラ（図示せず）ならびに一対
の上下ローラ電極（図示せず）間で押圧されて押しつぶ
され、円形断面の銅ワイヤは例えば、偏平形状断面に変
形されている。

【００２０】なお、この導入された巻取りワイヤ１に、
表面性状、例えば、表面粗度や、形状などの不良などが
存在しても、そのまま導入されるが、後記の如く、巻戻
しのときに形状不良が検出されたときには、マッシュシ
−ム溶接機において、ブランクシ−トの溶接部への送り
が停止され、形状不良の巻戻しワイヤの送られている間
の溶接が行なわれないようにする。

【００２１】 このように導入された巻取りワイヤ１
は、その平坦面１１（図２において、符号１１は巻取り
ワイヤ１における一対の平坦面を示し、符号１２は一対
の平坦面１１、１１にはさまれた各側面を示す。）がド
ラム２の表面に接触し、しかも、整然、つまり、隣接す
る巻取りワイヤ１間に間隙がほとんどなく（例えば、間
隙が０．０２〜０．１ｍｍ程度をあけて）かつ巻取りワ
イヤ１が局部的に重なり合うことがなく、ドラム２上に
巻付けられる。

【００２２】 このところから、ドラム２に隣接若しく
は関連させて、ワイヤ指向装置６とクランプ装置５とを
調整板７上に取付ける。このワイヤ指向装置６は巻取り
ワイヤ１をドラム２上に整然と巻付けたり、または、後
記の如く、巻戻すべきワイヤ（以下、これを説明の都合
上、巻取りワイヤ１と区別するために、巻戻しワイヤ４
とし、図１において矢印１で巻取りワイヤ、矢印４は巻
戻しワイヤを示す。）を整然と巻戻すための装置であ
る。また、クランプ装置５は、図２に示す如く、送られ
てくる巻取りワイヤ１でその断面方向を変更すると同時
に、後記の如く、巻戻し時に巻戻しワイヤ４にゆるみそ
の他のトラブルが発生した際に巻戻しワイヤ４をクラン
プしてその送りを停止するものである。

【００２３】 すなわち、導入ローラ（図示せず）から
導入された巻取りワイヤ１は、調整板７上に回転自在に
設けられたガイドローラ１０から入る。この巻取りワイ
ヤ１の断面は、偏平断面に押しつぶされた形状を持って
おり、ガイドローラ１０上を走行しているときには、図
２に示す如く、巻取りワイヤ１の平坦面１１がガイドロ
ーラ１０の走行面上に接触する状態にあって、このまま
でドラム２上に巻付けると、巻取りワイヤ１の側面１２
がドラム２の表面に接触する状態にあって、平坦面１１
がドラム２の表面に接触するよう、巻取りワイヤ１を巻
付けることができない。とくに、巻取りワイヤ１の平坦
面以外の両側面１２は円弧状を成すため、円弧状側面１
２がドラム１の表面にあたかも点接触の状態で接触する
ことになり、ドラム２上における巻取りワイヤ１のすわ
りはきわめてわるく、事実上ドラム２上に巻取りワイヤ
１を整巻きができない。このところから、巻取りの際
に、巻取りワイヤ１は、その平坦面１１がドラム２の表
面に接触する方向に、クランプ装置５によって巻取りワ
イヤ１の断面方向をに変換する（図２参照）。更に、ク
ランプ装置５によって、巻取りワイヤ１の巻戻しの際
に、巻戻しワイヤ４のトラブルがワイヤ指向装置６によ
って検出したとき、ワイヤ指向装置６からの指令信号に
よってクランプ装置５が作動して巻取りワイヤ１の送り
を停止する。

【００２４】 ワイヤ指向装置６は、クランプ装置５な
らびにガイドローラ１０とともに調整板７の上に取付け
られ、更に、この調整板７の一側は、図２の矢印方向に
旋回するよう、旋回自在に昇降ブロック８上に取付けら
れている。このように構成すると、調整板７によってド
ラム２上の巻取りが進行して巻取りワイヤ１の巻取り径
が拡大してもこの巻取り径にかかわらず巻取りワイヤ１
は円滑に整巻きできる。

【００２５】すなわち、調整板７の一側に上下一対のフ
ランジ板７１、７２を設ける一方、このフランジ板７
１、７２に中空状の回転軸７３（図２では下フランジ板
７２に設けた一方の回転軸７３のみしか示していない
が、同構造の回転軸が上フランジ板７１にも設けられて
いる）が設けられている。

【００２６】 また、昇降ブロック８上には上下のフラ
ンジ板７１、７２に対応して上下の支持板８１，８２を
設け、各支持板８１、８２にはそれぞれの回転軸７３が
軸受８３（ただし、図２では上支持板８１の軸受８３の
みが示されている。）を介して嵌合されている。従っ
て、調整板７は昇降ブロック８とともに昇降できるほ
か、上下の回転軸７３を中心として昇降ブロック８に対
して旋回できる。このため、巻取りワイヤ１や巻戻しワ
イヤ４は上の回転軸７３の中を貫通して案内される一
方、ドラム２上に巻付けられてワイヤの巻取り径が大き
くなったときは、それに応じて、調整板７が図２の矢印
方向に旋回し、巻取りワイヤ４は整然とドラム２上に巻
取られる。

【００２７】また、昇降ブロック８は昇降機構９によっ
て昇降自在に構成し、この昇降機構９は中心のボ−ルね
じ機構９１と両側のガイドレ−ル９２、９３とから構成
する。ボ−ルねじ機構９１の上端は例えばステッピング
モ−タなどの駆動モ−タ９４に連結し、この駆動モ−タ
９４の回転によってボ−ルねじ機構９１が回転し、この
回転によって昇降ブロック８が上昇又は下降する。

【００２８】また、巻取りワイヤ１が巻付けられるドラ
ム２は縦型に構成されて、縦型のままで回転テ−ブル３
の上にのせられ、この回転テ−ブル３は回転軸３１とと
もに回転する。

【００２９】 すなわち、図１に示す如く、回転テーブ
ル３の周囲はハウジング３２で包囲されると共に、回転
テーブル３の表面にはドラム２の収納凹所が形成され、
更に、回転テーブル３は回転軸３１と結合されている。
回転軸３１の先端にクランプ部材３１１が結合され、こ
のクランプ部材３１１によってドラム２は完全に結合さ
れる。回転軸３１には切欠き板３３が取付けられ、この
切欠き板３３の一部には切欠き３３１が設けられてい
る。また、何転軸３１は変速装置３４、駆動ベルト３５
ならびに駆動モータ３６に接続している。従って、駆動
モータ３６からの回転トルクは駆動ベルト３５ならびに
変速装置３４を経て回転軸３１に伝達され、この変速さ
れた回転トルクによって回転テーブル３ならびにドラム
２は回転される。また、図３に示す如く、切欠き板３３
にはその切欠き３３１に対応させて位置検出センサ３７
を設ける。このように位置検出センサ３７を設けると、
ドラム２、回転テーブル３ならびに回転軸３１が単位回
転する毎に、切欠き板３３の切欠き部３３１の位置をセ
ンサ３７によって検出できる。このため、センサ３７か
らの検出信号を駆動モータ９４に送るときには、回転テ
ーブル３とこの上のドラム２が一体となって単位回転し
たこととなる。このようにドラム２が単位回転したとき
は巻取りワイヤ１が一周分巻付けられたことになり、こ
のときはボールねじ機構９１の回転により昇降ブロック
８は少なくとも巻取りワイヤ１の巾だけ上昇若しくは下
降させる。このように巻付けると、ワイヤの巻付け径が
大きくなり、かつ巻付けられたワイヤがドラム２上を順
次に移動しつつ、ドラム２の上に巻取りワイヤ１をほと
んど間隙なく重ならせることなく巻付けることができ
る。

【００３０】また、昇降ブロック８の一側に沿って上下
のセンサ８５、８６を設け、これらセンサ８５、８６に
よって昇降ブロック８の上限位置と下限位置とを検出
し、これら両位置間で昇降ブロック８が上昇又は下降す
るように構成する。

【００３１】この場合、昇降ブロック８の昇降機構は、
ボ−ルねじ９１から成っているため、センサ８５、８６
の検出信号によって、ボ−ルねじ９１の回転を変換する
と、昇降ブロック８が単位距離だけ上昇または下降す
る。

【００３２】以上要するに、回転テ−ブル３と一体を成
す回転軸３１の周りに設けられた切欠き板３３の切欠き
部３３１をセンサ３７によって検出すると、ボ−ルねじ
機構９１が回転し、所定ピッチだけ昇降ブロック８が上
昇または下降する。また、巻取りワイヤ１がこのように
巻付けられ、昇降ブロック８が上下する毎にドラム２上
に巻付けられたワイヤの径は順次に拡大する。このとき
には調整板７が一側の回転軸７３を中心に旋回してワイ
ヤ径の拡大に対応するため、巻取りは円滑に進行する。

【００３３】

【考案の効果】 以上詳しく説明した通り、本考案は、
金属板などのブランクシートの両側縁を重ね合わせて形
成されるオーバラップ部を上下ローラ電極間で銅ワイヤ
とともに押しつぶしてマッシュシーム溶接する際に、こ
れら上下ローラ電極間で略々偏平断面状に押しつぶした
銅ワイヤをドラム上に巻取りワイヤとして巻取り、この
ドラム上に巻取られた銅ワイヤを巻戻しワイヤとして再
びマッシュシーム溶接に供するワイヤの再使用装置であ
って、ドラムに前記巻取りワイヤに、所定角度で指向さ
せて巻付けまたはドラムから所定角度で巻戻しワイヤを
所定角度で指向させて巻戻すワイヤ指向装置と、巻取り
ワイヤまたは巻戻しワイヤをクランプしかつその断面方
向を変更するクランプ装置とを調整板の上に取付ける一
方、この調整板を、調整板の前記ドラムから離れた側縁
部で旋回自在になるよう、昇降ブロック上に取付けて成
ることを特徴とする。

【００３４】従って、一旦マッショシ−ム溶接に供せら
れたワイヤであっても、ドラム上に整然と巻取り又は巻
戻すことができ、そのワイヤはマッシュシ−ム溶接機で
再使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一つの実施例に係るワイヤ再使用装置
の一部を断面で示す正面図である。

【図２】図１に示す再使用装置の一部の斜視図である。

【図３】図１に示す再使用装置のドラム回転機構の切欠
き板の平面図である。

【符号の説明】

１ 巻取りワイヤ ２ ドラム ３ 回転テ−ブル ４ 巻戻しワイヤ ５ クランプ装置 ６ ワイヤ指向装置 ７ 調整板 ８ 昇降ブロック ９ 昇降機構 １０ ガイドロ−ラ

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板などのブランクシートの両側縁を
   重ね合わせて形成されるオーバラップ部を上下ローラ電
   極間で銅ワイヤとともに押しつぶしてマッシュシーム溶
   接する際に、これら上下ローラ電極間で略々偏平断面状
   に押しつぶした銅ワイヤをドラム上に巻取りワイヤとし
   て巻取り、このドラム上に巻取られた銅ワイヤを巻戻し
   ワイヤとして再びマッシュシーム溶接に供するワイヤの
   再使用装置において、 前記ドラムに前記巻取りワイヤを、所定角度で指向させ
   て巻付けまたは前記ドラムから所定角度で前記巻戻しワ
   イヤを所定角度で指向させて巻戻すワイヤ指向装置と、
   前記巻取りワイヤまたは前記巻戻しワイヤをクランプし
   かつその断面方向を変更するクランプ装置とを、調整板
   の上に取付ける一方、この調整板を、前記調整板の前記
   ドラムから離れた側縁部で旋回自在になるよう、昇降自
   在の昇降ブロック上に取付けて成ることを特徴とする一
   旦マッシュシーム溶接に供せられたワイヤの再使用装
   置。
2. 【請求項２】 前記昇降ブロックを昇降させる昇降機構
   を、ボールねじ機構から構成することを特徴とする請求
   項１記載の一旦マッシュシーム溶接に供せられたワイヤ
   の再使用装置。
3. 【請求項３】 前記昇降ブロックの上限位置ならびに下
   限位置に対応させて、それぞれの位置検出センサを設
   け、これら各位置検出センサからの検出信号により前記
   ボールねじ機構の回転方向を変換できるよう、構成して
   成ることを特徴とする請求項１または２記載の一旦マッ
   シュシーム溶接に供せられたワイヤの再使用装置。
4. 【請求項４】 前記巻取りワイヤを巻取るべき前記ドラ
   ムが載置される回転テーブルに、回転軸を結合するとと
   もに、この回転軸を検出し、この検出信号により前記ボ
   ールねじ機構を回転させ、単位回転毎に前記昇降ブロッ
   クを所定の距離だけ上昇または下降させて成ることを特
   徴とする請求項１または２記載の一旦マッシュシーム溶
   接に供せられたワイヤの再使用装置。