JP3618686B2

JP3618686B2 - 帯状金属薄板の突合せ接合装置

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Publication number: JP3618686B2
Application number: JP2001146857A
Authority: JP
Inventors: 彰久村田
Original assignee: 彰久村田
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: JP2002336964A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にコイル状に巻き取られている帯状金属薄板（以下ワークと呼ぶ）からリードフレームやシャーシ類、パイプ等の各種製品を連続的に生産するプレスラインや造管ライン等に於いて利用されるものであり、加工中のワークの終端部と新しいワークの始端部とをＴＩＧ溶接により突合せ溶接する帯状金属薄板の突合せ接合装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従前の技術】
一般に、ワークを連続的に供給しながらリードフレーム等の部品を成形加工するプレスラインに於いては、プレス型内へワークを挿入するための手数を省くため、繰り出し中のワークの終端部が近づくと、ワークの供給を止めてその終端部へ、新たなワークの始端部を突合せ溶接し、その後新しいワークをプレスラインへ連続的に供給するようにしている。
【０００３】
ところで、上述の如きワークの突合せ溶接に於いては、溶接部の機械的強度の確保だけでなく、溶接部の仕上げ精度例えば溶接部の厚さや直線性等の点でも高精度が要求される。何故なら、溶接部の仕上げ精度が悪いと、プレス型に損傷を生じたり、溶接部を含んだ成形加工品の品質が極端に悪くなるからである。そのため、この種のワークの突合せ接合装置や接合方法については、各種の開発が行われており、実用にも供されている。
【０００４】
図６乃至図９は従来のワークの突合せ接合装置の一例を示すものであり、本願発明者が先に特許第２８９９２７６号として公開しているものである。
即ち、前記突合せ接合装置は、図６に示す如く、ワークＷ１，Ｗ２が載置される作業用テーブル３０を設けたキャビネット本体３１と、ワークＷ１，Ｗ２の終端部及び始端部を直線状に切断する切断装置３２と、ワークＷ１，Ｗ２の終端部と始端部とを突合せ溶接する溶接装置３３と、ワークＷ１，Ｗ２の溶接部を圧延して溶接部の厚みを均一化する圧延装置３４と、ワークＷ１，Ｗ２の終端部上面及び始端部上面を保持する上部クランプ３５と、ワークＷ１，Ｗ２の終端部及び始端部を作業用テーブル３０の上面へ保持固定するワーククランプ３６と、溶接条件や電極位置等を設定するメーター類を設けた操作パネル３７と、切断装置３２や溶接装置３３等を作動させる操作スイッチ３８盤等から構成されており、キャビネット本体３１の内部には、切断装置３２や溶接装置３３、圧延装置３４等の駆動用モータ及び駆動用シリンダ（何れも図示省略）、各駆動用モータ及び駆動用シリンダの制御装置（図示省略）、溶接用ガスボンベ及びその附属品（何れも図示省略）、溶接用電源装置及びその制御装置（何れも図示省略）等が格納されている。
【０００５】
尚、図７乃至図９に於いて、３９は溶接用トーチ、４０はタングステン電極棒、４１は下部クランプ、４２はエアシリンダ、４３は押えガイド板、４４はセンター基準板、４５はセンター押え板、４５ａはセンター押え板４５の凹部、４６はアークガイドねじ、Ｗ１′，Ｗ２′はワークＷ１，Ｗ２の切断端部、Ｌは作業用テーブル３０上面と下部クランプ４１上面の段差、Ｇは上部クランプ３５間の隙間である。
【０００６】
而して、前記突合せ接合装置を用いたワークＷ１，Ｗ２の突合せ接合に際しては、先ず加工中のワークＷ１の終端部及び新しいワークＷ２の始端部を切断装置を用いて切断する。次に、新しいワークＷ２の始端部をワーククランプ３６及び押えガイド板４３の下方へ通し、その切断端面をセンター基準板４４の側面へ当接させた後、ワーククランプ３６によりワークＷ２を固定する。同様に、加工中のワークＷ１の切断端面をセンター基準板４４の他方の側面へ当接させた後、ワーククランプ３６によりワークＷ１を固定する。
【０００７】
両ワークＷ１，Ｗ２の始端部及び終端部のクランプが終了すれば、上部クランプ３５を下部クランプ４１の上方位置へ移動させた後、図９に示すように、センター押え板４５を上部クランプ３５間の隙間Ｇを通して上方より挿入し、センター基準板４４の上端部をセンター押え板４５の凹部４５ａ内へ嵌合させ、ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′を下部クランプ４１上へ押圧する。
【０００８】
その後、センター押え板４５を下方へ押えつつエアシリンダ４２によって下部クランプ４１を上方ヘ移動させ、両ワークＷ１，Ｗ２及びセンター押え板４５と一緒に、下部クランプ４１を作業用テーブル３０と同一高さ位置まで持ち上げる。このとき、センター基準板４４の下端部がキャビネット本体３１側へ固定されているため、センター基準板４４の上端部は下部クランプ４１の上昇に伴って両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部の間から引き抜かれる。又、下部クランプ４１の上昇作動時に、両ワークＷ１，Ｗ２の終端部及び始端部に、作業用テーブル３０上面と下部クランプ４１上面との間に設けた段差Ｌに相当する左右方向への移動量の余裕が生じる。然も、下部クランプ４１の上昇作動時には、両ワークＷ１，Ｗ２の終端部及び始端部に撓みが生じる。従って、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′は、センター基準板４４の上端部が両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′の間から引き抜かれた際に、ワークＷ１，Ｗ２自体が持っている弾性力によって若干量だけ左右方向へ移動し、両切断端部Ｗ１′，Ｗ２′の端面同士が正確に突き合された状態で、上部クランプ３５の先端部底面と下部クランプ４１の上面との間で緊密に挾持固定される。尚、人手によって保持されていたセンター押え板４５は、適宜に取り除かれる。
【０００９】
両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′のクランプが終了すれば、溶接装置３３を作動させて溶接装置３３の溶接用トーチ３９を所定の位置まで自動的に下降させる。即ち、溶接用トーチ３９のタングステン電極棒４０の先端がアークガイドねじ４６の頭部頂面近傍まで下降され、頭部頂面とタングステン電極棒４０との間にアークが発生される。アークが発生すると、タングステン電極棒４０は所定の速度でワークＷ１，Ｗ２の幅方向へ移動される。これにより、発生したアークは、アークガイドねじ４６の頭部外周縁に形成したテーパ面を経過してワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の一端部へ引き継がれ、引き続きワークＷ１，Ｗ２の突合せ部のＴＩＧ溶接が行われる。
【００１０】
ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の他端まで溶接が完了すると、アークがストップされると共に、溶接装置３３が上昇されて元の位置まで引き戻される。又、ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の溶接が終れば、ワークＷ１，Ｗ２の溶接部を圧延装置３４の下方へ移動させて圧延装置３４の圧延ローラによって圧延し、その厚みを均一化する。その後、突合せ接合されたワークＷ１，Ｗ２は、突合せ接合装置からフリーにされてプレス工程等へ送られて行く。
【００１１】
上述した特許第２８９９２７６号に係るワークＷ１，Ｗ２の突合せ接合装置は、▲１▼薄板のワークＷ１，Ｗ２であっても両ワークＷ１，Ｗ２の切断端面を簡単且つ正確に突き合すことができ、部分的な重なりや間隙の全くない理想的な突合せ接合部を溶接することになるため、高精度な溶接ができること、▲２▼発生したアークがアークガイドねじ４６を通してワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の端部へ引き継がれるため、アークが不安定になったりすることがなく、理想的な溶接を高能率で行える等の優れた実用的効用を奏するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許第２８９９２７６号に係るワークＷ１，Ｗ２の突合せ接合装置にも解決すべき問題が残されている。
即ち、ワークＷ１，Ｗ２が軟らかい材質の金属材（例えはアルミやアルミ合金等）で形成されている場合やワークＷ１，Ｗ２の厚みが２０μｍ〜５０μｍの場合には、ワークＷ１，Ｗ２自体の持っている弾性力が小さいため、作業用テーブル３０の上面よりも下降した位置にある下部クランプ４１を上昇させたときに、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′が左右方向へ移動せず、撓んだ状態のままで下部クランプ４１と一緒に上昇することになる。その結果、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′の端面同士が完全に突き合わされず、ワークＷ１，Ｗ２の突合せ接合部に部分的な間隙等が生じることになる。
このように、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端面の突き合せが完全でないと、溶接部に部分的な溶け込み不良を生じたり、溶接部の厚み斑、穴あき、溶接部の曲り等を生ずることになり、プレス工程等に於いて様々な不都合を生じることになる。
【００１３】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、ワークの材質や厚みに関係なく、加工中のワークと新しいワークの切断端面同士の突き合せを確実且つ正確に行えるようにした帯状金属薄板の突合せ接合装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、帯状金属薄板の切断端面同士を突き合せ固定し、この突合せ部をＴＩＧ溶接装置により溶接するようにした帯状金属薄板の突合せ接合装置に於いて、帯状金属薄板を載置する作業用テーブルと、作業用テーブルの上方に間隔を空けて対向状に配設した上部クランプと、作業用テーブルの中央部に上下動自在に配設され、作業用テーブルの上面より下方に位置して作業用テーブルと同一高さ位置まで押し上げられる下部クランプと、下部クランプの中央部に上下動自在に配設された垂直状のセンター基準板と、センター基準板の両側に位置して下部クランプに配設され、作業用テーブルの上面に載置された両帯状金属薄板の端部を真空吸着により下部クランプ上面へ吸引固定する真空吸引機構とを具備したことに特徴がある。
【００１５】
本発明の請求項２の発明は、真空吸引機構が、下部クランプのセンター基準板の両側に位置する部分にワークの幅方向に一定の間隔を空けて直列状に配置された複数の真空吸引部を備えており、帯状金属薄板を下部クランプに載置したときに、帯状金属薄板の下方に位置する真空吸引部のみが作動するように構成されていることに特徴がある。
【００１６】
本発明の請求項３の発明は、真空吸引機構の各真空吸引部が、下部クランプの上面に形成され、常時真空吸引されている凹状の吸引穴と、吸引穴に気密状に挿着され、中央部に空気が吸引される貫通孔を形成したピン押えと、ピン押えの貫通孔に遊嵌状態で上下動自在に挿通され、スプリングにより上方ヘ附勢されて上端が下部クランプの上面より突出するピンと、ピン側に設けられ、ピンが上方ヘ附勢されているときにピン押えの貫通孔をシールするシール材とから成り、帯状金属薄板が下部クランプの上面に載置されたときに、下部クランプの上面から突出するピンが押し下げられてピン押えの貫通孔が開放され、吸引穴内へ空気が吸引されるように構成されていることに特徴がある。
【００１７】
本発明の請求項４の発明は、各真空吸引部の吸引穴の内周縁部に帯状金属薄板の裏面へ密着し得る環状部材を挿着し、下部クランプの上面と帯状金属薄板の下面との間から空気が漏洩しないようにしたことに特徴がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図５は本発明の実施の形態に係る帯状金属薄板Ｗ１，Ｗ２（以下ワークＷ１，Ｗ２と呼ぶ）の突合せ接合装置の要部を示すものであり、当該突合せ接合装置は、コイル状に巻き取られているワークＷ１，Ｗ２から各種製品を連続的に大量生産する生産ライン、例えばリードフレーム等を連続的に大量生産するプレスラインに設置されて居り、プレス加工中のワークＷ１の終端部とこれに続く新しいワークＷ２の始端部とを突合せ溶接により接合し、ワークＷ１，Ｗ２を連続してプレスライン上へ供給できるようにしたものである。
【００１９】
即ち、前記突合せ接合装置は、ワークＷ１，Ｗ２が載置される作業用テーブル１を設けたキャビネット本体（図示省略）と、加工中のワークＷ１の終端部及び新しいワークＷ２の始端部を直線状に切断する切断装置（図示省略）と、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部同士を突合せ溶接する溶接装置２と、ワークＷ１，Ｗ２の溶接部を圧延して溶接部の厚みを均一化する圧延装置（図示省略）と、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部の上面を夫々保持する左右の上部クランプ３と、両上部クランプ３との間で両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部を挾持固定する下部クランプ４と、ワークＷ１，Ｗ２の切断端面の位置決めを行うセンター基準板５と、両ワークＷ１，Ｗ２の終端部及び始端部を作業用テーブル１の上面へ保持固定する左右のワーククランプ６と、両ワークＷ１，Ｗ２の端部を真空吸着により下部クランプ４上へ吸引固定する真空吸引機構７等から構成されており、キャビネット本体の内部には、切断装置や溶接装置２、圧延装置等の駆動用モータ及び駆動用シリンダ（何れも図示省略）、各駆動用モータ及び駆動用シリンダの制御装置（図示省略）、溶接用ガスボンベ及びその附属品（何れも図示省略）、溶接用電源装置及びその制御装置（何れも図示省略）等が格納されている。
【００２０】
尚、図１及び図２に於いて、１ａは作業用テーブル１に形成した凹部、８は下部クランプ４を上下動させるエアシリンダ、９はバックバー、１０はバックバー９を上下動させるエアシリンダ、１１は溶接用トーチ、１２はタングステン電極棒、１３は真空吸引部、１４は吸引穴、１５はピン押え、１５ａはピン押え１５の貫通孔、１６はピン、１７はスプリング、１８はシール材、１９は環状部材である。
【００２１】
又、切断装置、溶接装置２及び圧延装置等は、キャビネット本体に形成した作業用テーブル１の奥部に前後方向へ移動自在に配設されており、ワークＷ１，Ｗ２の切断時、ワークＷ１，Ｗ２の接合時、ワークＷ１，Ｗ２の溶接部の圧延時に作業用テーブル１上へ引き出されるようになっている。これら各装置（切断装置、溶接装置２及び圧延装置等）は、従来公知のものと同様構造に構成されているため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２２】
前記作業用テーブル１は、キャビネット本体の前面側の中間部に水平状に形成されており、その中央部には後述する下部クランプ４が収納される長方形状の凹部１ａが形成されている。
【００２３】
前記左右の上部クランプ３は、加工中のワークＷ１の切断端部の上面と新しいワークＷ２の切断端部の上面を夫々保持するものであり、作業用テーブル１の奥部に前後方向へ水平移動自在に支持され、ワークＷ１，Ｗ２のクランプ時に作業用テーブル１の上方へ送り出されてくる。
即ち、両上部クランプ３は、銅材により形成されており、僅かな間隙を置いて対向状に配設されている。又、両上部クランプ３は、その先端部３ａが断面形状三角状に形成されており、この先端部３ａ底面でもって両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′の上面を保持するようになっている。
そして、両上部クランプ３は、ワークＷ１，Ｗ２のクランプ時に作業用テーブル１の奥部から前方へ水平移動され、作業用テーブル１の凹部１ａの上方位置に水平姿勢で保持される。このとき、両上部クランプ３の先端部３ａ下面は、作業用テーブル１の上面と略同一高さレベルに保持されている。
【００２４】
前記下部クランプ４は、銅材から成る厚肉の平板状に形成されており、作業用テーブル１の中央部に形成した凹部１ａ内に上下方向へ移動自在に配設され、エアシリンダ８により上下動するようになっている。
即ち、下部クランプ４は、平常時（エアシリンダ８の非作動時）にはその上面が図１に示すように作業用テーブル１の上面よりも所定の距離Ｌ（Ｌ＝２〜６ｍｍ）だけ下方に位置するように配設されており、ワークＷ１，Ｗ２のクランプ時にはエアシリンダ８によりその上面が図１の位置から２〜６ｍｍ上方へ持ち上げられ、作業用テーブル１の上面と同じ水平位置まで上昇するようになっている。これによって、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′は、上部クランプ３と下部クランプ４との間で堅固に挾持固定されることになる。
又、下部クランプ４の中央部表面には、銅製のバックバー９がその上面を下部クランプ４の上面と同じ高さにした状態で上下方向へ移動自在に嵌め込まれており、当該バックバー９はエアシリンダ１０により上下動して作業用テーブル１の上面と同一高さ位置になるようになっている。このバックバー９は、溶接金属の溶け落ち防止と裏側のシールドを行うものであり、その表面及び内部にはシールドガス（不活性ガス）が流れる溝９ａ及び通路９ｂが夫々形成されている。
尚、作業テーブル１上面と下部クランプ４上面との段差距離Ｌは、ワークＷ１，Ｗ２の厚さに応じて適宜に調整可能な構成となっている。
【００２５】
前記センター基準板５は、下部クランプ４の中央部に垂直姿勢で且つ上下方向へ移動自在に配設されている。
即ち、センター基準板５は、その厚さが０．１〜０．３ｍｍ程度の薄板鋼板により形成されており、バックバー９の溝９ａに垂直姿勢で着脱自在に嵌め込まれ、エアシリンダ１０によりバックバー９と一緒に上下動するようになっている。このセンター基準板５は、上昇時にはその上端が作業用テーブル１の上面より僅かに上方へ突出するようになっている。
尚、この実施の形態に於いては、センター基準板５を上下動するバックバー９に着脱自在に取り付け、バックバー９と一緒にエアシリンダ１０により上下動させるようにしたが、センター基準板５を下部クランプ４に単独で上下動するように配設し、当該センター基準板５をエアシリンダ１０により上下動させるようにしても良い。
【００２６】
前記左右のワーククランプ６は、加工中のワークＷ１の切断端面及び新しいワークＷ２の切断端面から６０〜１００ｍｍ程度の部分を作業用テーブル１上へ保持固定するものである。この両ワーククランプ６は、図４に示す如く、断面形状逆Ｌ字型の押え爪体２０と、押え爪体２０の下面側に貼着したナイロン製又はウレタン製のクッション材２１と、押え爪体２０を上下動させるエアシリンダ２２とから成り、エアシリンダ２２が作業用テーブル１に保持固定されていると共に、エアシリンダ２２のピストンロッドに押え爪体２０が支持固定されている。尚、２３は挿入したワークＷ１，Ｗ２の位置を規制するストッパーである。
【００２７】
前記真空吸引機構７は、センター基準板５の両側位置で且つ下部クランプ４に配設されており、作業用テーブル１の上面に載置された両ワークＷ１，Ｗ２の端部を真空吸着により下部クランプ４の上面へ吸引固定するものである。
即ち、真空吸引機構７は、下部クランプ４のセンター基準板５の両側に位置する部分にワークＷ１，Ｗ２の幅方向に一定の間隔を空けて直列状に配置され、真空吸引によりワークＷ１，Ｗ２の端部を吸引する複数の真空吸引部１３と、各真空吸引部１３に配管及び電磁弁等を介して接続された真空ポンプ（何れも図示省略）とから成り、ワークＷ１，Ｗ２の幅に応じて適宜の真空吸引部１３が作動するように構成されている。
又、各真空吸引部１３は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、下部クランプ４の上面に形成され、常時真空吸引されている凹状の吸引穴１４と、吸引穴１４に気密状に挿着され、中央部に空気が吸引される貫通孔１５ａを形成したピン押え１５と、ピン押え１５の貫通孔１５ａに遊嵌状態で上下動自在に挿通され、スプリング１７により上方ヘ附勢されて上端が下部クランプ４の上面より突出するピン１６と、ピン１６側に設けられ、ピン１６が上方ヘ附勢されているときにピン押え１５の貫通孔１５ａをシールするシール材１８（Ｏリング）とから夫々構成されている。
更に、各真空吸引部１３の吸引穴１４の内周縁部には、下部クランプ４の上面とワークＷ１，Ｗ２の下面との間から空気が漏洩しないようにワークＷ１，Ｗ２の裏面へ密着し得る環状部材１９が挿着されている。この環状部材１９は、ナイロンやウレタン等により形成されている。
【００２８】
而して、前記真空吸引機構７に於いては、真空ポンプ（図示省略）が常時作動されており、下部クランプ４上へワークＷ１，Ｗ２が載せられたときだけ、ワークＷ１，Ｗ２の下方に位置する真空吸引部１３のみが作動し、ワークＷ１，Ｗ２の端部を真空吸着により下部クランプ４上へ吸引固定するようになっている。
即ち、下部クランプ４上へワークＷ１，Ｗ２が載せられていないときには、ピン１６がスプリング１７により常時上方ヘ押し上げられており、これによってピン１６に設けたシール材１８がピン押え１５の貫通孔１５ａを閉鎖し、吸引穴１４への空気の吸引がストップされている（図３（Ａ）参照）。
この状態でワークＷ１，Ｗ２が下部クランプ４の上面に載せられると、下部クランプ４の上面から突出するピン１６がワークＷ１，Ｗ２の自重により下方へ押し下げられ、ピン押え１５の貫通孔１５ａが開放される（図３（Ｂ）参照）。このとき、真空ポンプが常時作動して吸引穴１４内へ空気を常時吸引するようにしているため、吸引穴１４内へ空気が吸引されることになる。これに伴って、ワークＷ１，Ｗ２の端部の下面が真空吸引により真空吸引部１３へ吸引固定される。又、ワークＷ１，Ｗ２の下面に環状部材１９が当接するため、ワークＷ１，Ｗ２の下面と下部クランプ４の上面との間から空気が漏れることがなく、ワークＷ１，Ｗ２は下部クランプ４の上面へ確実且つ良好に吸引固定される。
【００２９】
尚、図示していないが、下部クランプ４には、特許第２８９９２７６号に係る突合せ接合装置と同様に初期アークを発生させるアークガイドねじが設けられている。このアークガイドねじは、銅材により円柱状に形成されており、両ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の側方に設けられ、下部クランプ４に高さ位置を調整可能にねじ込み固定されている。又、アークガイドねじの頭部は、平面状に形成されており、その外周縁部にはテーパ面が設けられている。
【００３０】
次に、前記突合せ接合装置を用いて加工中のワークＷ１の終端部と新しいワークＷ２の始端部とを接合する場合について説明する。
【００３１】
尚、ワークＷ１，Ｗ２には、厚みが２０μｍｍ〜２．０ｍｍ程度の鉄、アルミ、アルミ合金、銅、銅合金、チタン、ステンレス、軟鋼、ケイ素鋼等のワークＷ１，Ｗ２が使用されている。又、溶接電流、溶接速度、不活性ガスの供給量、溶接用トーチの移動速度、タングステン電極棒の先端形状等の溶接条件は、ワークＷ１，Ｗ２の材質、板厚、幅等に応じて最適の条件下に設定されていることは勿論である。
【００３２】
先ず、加工中のワークＷ１の終端部及び新しいワークＷ２の始端部を切断装置により直線状に切断すると共に、センター基準板５の上端が作業用テーブル１の上面より上方へ突出するようにバックバー９をエアシリンダ１０により上昇させる。
【００３３】
次に、一方のワークＷ２の切断端部Ｗ２′の端面をセンター基準板５の一方の側面へ当接させ、ワーククランプ６によりワークＷ２を作業用テーブル１上へ固定し、その後バックバー９をその上面が下部クランプ４の上面と同一位置になるようにエアシリンダ１０に下降させる。そうすると、ワークＷ２の端部が下部クランプ４の上面に載せられた状態となり、ワークＷ２の下方に位置する真空吸引部１３のピン１６がワークＷ２の自重により下方へ押し下げられ、ピン押え１５の貫通孔１５ａが開放されて吸引穴１４内へ空気が吸引される。これによって、一方のワークＷ２の端部が真空吸引により下部クランプ４上へ吸引固定される。又、ワークＷ２の下面に環状部材１９が当接するため、ワークＷ２の下面と下部クランプ４の上面との間から空気が漏れることがなく、ワークＷ２は下部クランプ４の上面へ確実且つ良好に吸引固定される。
【００３４】
その後、センター基準板５をバックバー９から取り除くと共に、他方のワークＷ１の端部を下部クランプ４の上面に載せ、その切断端部Ｗ１′の端面を目視によって先に下部クランプ４上へ吸引固定されているワークＷ２の切断端部Ｗ２′の端面に突き合せ、ワーククランプ６によりワークＷ１を作業用テーブル１上へ固定する。このとき、ワークＷ１の下方に位置する真空吸引部１３のピン１６がワークＷ１により下方へ押し下げられ、ピン押え１５の貫通孔１５ａが開放されて吸引穴１４内へ空気が吸引される。これによって、他方のワークＷ１の端部が真空吸引により下部クランプ４上へ吸引固定される。従って、両ワークＷ１，Ｗ２は、その切断端部Ｗ１′，Ｗ２′が完全に突き合された状態で下部クランプ４上へ吸引固定されることになる。又、ワークＷ１の下面に環状部材１９が当接するため、ワークＷ１の下面と下部クランプ４の上面との間から空気が漏れることがなく、ワークＷ１は下部クランプ４の上面へ確実且つ良好に吸引固定される。
【００３５】
両ワークＷ１，Ｗ２の端部が下部クランプ４の上面へ突き合された状態で吸引固定されると、上部クランプ３を下部クランプ４の上方位置へ移動させ、その後下部クランプ４をその上面が作業用テーブル１の上面と同一高さ位置になるようにエアシリンダ８により上方へ移動させる。このとき、両ワークＷ１，Ｗ２は、切断端面同士が完全に突き合された状態で下部クランプ４と一緒に上方へ持ち上げられるため、その切断端部の端面同士が正確且つ確実に突き合された状態で、上部クランプ３と下部クランプ４との間で緊密に挾持固定されることになる。
【００３６】
そして、両ワークＷ１，Ｗ２の切断端部Ｗ１′，Ｗ２′のクランプが終了すれば、溶接装置２を作動させ、溶接用トーチ１１を所定の位置まで自動的に下降させる。即ち、溶接用トーチ１１のタングステン電極棒１２の先端は、アークガイドねじの頭部頂面付近まで下降され、頭部頂面とタングステン電極棒１２との間でアークが発生される。
【００３７】
前記アークが発生すると、タングステン電極棒１２は、所定の速度でワークＷ１，Ｗ２の幅方向へ移動され、発生したアークはアークガイドねじの外周縁部に形成したテーパ面を経過してワークＷ１，Ｗ２の突合せ部端部へ引き継がれ、引き続き突合せ部の溶接が行われる。このとき、アークがアークガイドねじのテーパ面を通してワークＷ１，Ｗ２の突合せ端部へ引き継がれるため、アークが不安定になったり、或いは溶接部の端部近傍に溶け落ち等を生じることがない。
【００３８】
ワークＷ１，Ｗ２の突合せ部の他端まで溶接が完了すると、アークがストップされると共に、溶接装置２が元の位置まで戻される。最後に、ワークＷ１，Ｗ２の溶接部を圧延装置の下方へ移動させ、溶接部を圧延してその厚みを均一化する。
加工中のワークＷ１の終端部に接合された新しいワークＷ２は、突合せ接合装置からフリーにされることによってプレス工程等へ送られて行く。
【００３９】
【発明の効果】
上述の通り、本発明の帯状金属薄板の突合せ接合装置は、下部クランプに帯状金属薄板の端部を下部クランプ上面へ真空吸着する真空吸引機構を設けているため、この真空吸引機構を用いることによって、両帯状金属薄板の切断端部を完全に突き合せた状態で下部クランプ上へ吸引固定することができる。その結果、帯状金属薄板の材質が軟らかい場合や帯状金属薄板の厚みが２０μｍｍ〜５０μｍｍのように極めて薄い場合であっても、両帯状金属薄板の切断端部を正確且つ且つ確実に突き合せた状態で上部クランプと下部クランプとの間で挾持固定することができ、理想的な突合せ接合部の溶接を行える。
又、真空吸引機構は、下部クランプの幅方向に一定の間隔を空けて直列状に配置された複数の真空吸引部を備え、帯状金属薄板の下方に位置する真空吸引部のみが作動するようにしているため、帯状金属薄板の幅に関係なく、帯状金属薄板を下部クランプの上面へ確実且つ良好に吸引固定することができる。
更に、真空吸引部は、常時真空吸引されている吸引穴に、空気が吸引される貫通孔を形成したピン押えと、ピン押えの貫通孔を開閉するシール材を設けたピンと、シール材により貫通孔が閉鎖されるようにピンを附勢するスプリングとを夫々装着し、下部クランプの上面から突出するピンが帯状金属薄板により押し下げられたときに、ピン押えの貫通孔が開放されて吸引穴内へ空気が吸引されるように構成されているため、帯状金属薄板を下部クランプに載置するだけで下部クランプ上面へ吸引固定することができ、至極便利である。
然も、各真空吸引部の吸引穴の内周縁部には、帯状金属薄板の裏面へ密着する環状部材を挿着しているため、下部クランプの上面と帯状金属薄板の下面との間から空気が漏洩することがなく、帯状金属薄板を下部クランプ上面へより確実且つ良好に吸引固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置の要部を示す縦断面図である。
【図２】同じく突合せ接合装置の要部を示す平面図である。
【図３】真空吸引機構の真空吸引部の拡大縦断面図である。
【図４】ワーククランプの拡大縦断面図である。
【図５】真空吸引機構により帯状金属薄板の端部を下部クランプ上へ吸引固定した状態の突合せ接合装置の要部の縦断面図である。
【図６】従来の突合せ接合装置の正面図である。
【図７】同じく従来の突合せ接合装置の要部を示す縦断面図である。
【図８】同じく従来の突合せ接合装置の要部を示す平面図である。
【図９】帯状金属薄板の突合せ部に於ける拡大断面図である。
【符号の簡単な説明】
１は作業用テーブル、２は溶接装置、３は上部クランプ、４は下部クランプ、５はセンター基準板、７は真空吸引機構、１３は真空吸引部、１４は吸引穴、１５はピン押え、１５ａは貫通孔、１６はピン、１７はスプリング、１８はシール材、１９は環状部材、Ｗ１，Ｗ２は帯状金属薄板（ワーク）。

Claims

帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）の切断端面同士を突き合せ固定し、この突合せ部をＴＩＧ溶接装置（２）により溶接するようにした帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）の突合せ接合装置に於いて、帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）を載置する作業用テーブル（１）と、作業用テーブル（１）の上方に間隔を空けて対向状に配設した上部クランプ（３）と、作業用テーブル（１）の中央部に上下動自在に配設され、作業用テーブル（１）の上面より下方に位置して作業用テーブル（１）と同一高さ位置まで押し上げられる下部クランプ（４）と、下部クランプ（４）の中央部に上下動自在に配設された垂直状のセンター基準板（５）と、センター基準板（５）の両側に位置して下部クランプ（４）に配設され、作業用テーブル（１）の上面に載置された両帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）の端部を真空吸着により下部クランプ（４）上面へ吸引固定する真空吸引機構（７）とを具備したことを特徴とする帯状金属薄板の突合せ接合装置。
真空吸引機構（７）は、下部クランプ（４）のセンター基準板（５）の両側に位置する部分に帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）の幅方向に一定の間隔を空けて直列状に配置された複数の真空吸引部（１３）を備えており、帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）を下部クランプ（４）に載置したときに、帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）の下方に位置する真空吸引部（１３）のみが作動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の帯状金属薄板の突合せ接合装置。
真空吸引機構（７）の各真空吸引部（１３）は、下部クランプ（４）の上面に形成され、常時真空吸引されている凹状の吸引穴（１４）と、吸引穴（１４）に気密状に挿着され、中央部に空気が吸引される貫通孔（１５ａ）を形成したピン押え（１５）と、ピン押え（１５）の貫通孔（１５ａ）に遊嵌状態で上下動自在に挿通され、スプリング（１７）により上方ヘ附勢されて上端が下部クランプ（４）の上面より突出するピン（１６）と、ピン（１６）側に設けられ、ピン（１６）が上方ヘ附勢されているときにピン押え（１５）の貫通孔（１５ａ）をシールするシール材（１８）とから成り、帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）が下部クランプ（４）の上面に載置されたときに、下部クランプ（４）の上面から突出するピン（１６）が押し下げられてピン押え（１５）の貫通孔（１５ａ）が開放され、吸引穴（１４）内へ空気が吸引されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の帯状金属薄板の突合せ接合装置。
各真空吸引部（１３）の吸引穴（１４）の内周縁部に帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）の裏面へ密着し得る環状部材（１９）を挿着し、下部クランプ（４）の上面と帯状金属薄板（Ｗ１），（Ｗ２）の下面との間から空気が漏洩しないようにしたことを特徴とする請求項３に記載の帯状金属薄板の突合せ接合装置。