JP5180898B2 - 帯状ワークの突合せ接合装置 - Google Patents
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Description
又、この突合せ接合装置は、左右のテーブルが前部テーブルと後部テーブルに分割されており、前部テーブル及び後テーブルの両方を駆動装置により近接する方向へ移動させ、前部テーブルの上面に取り付けた前部ストッパーと後部テーブルの上面に取り付けた後部ストッパーとで両テーブルに支持載置された帯状ワークを幅方向から挾んだ状態で保持固定するようにしているため、突合せ溶接する帯状ワークの幅が変わると、溶接開始位置も必然的に変わることになり、帯状ワークの幅が変わる度に溶接用トーチの位置を設定し直さなければならず、作業性や取扱性に劣ると云う問題があった。
即ち、前記帯状ワークの突合せ接合装置は、切断装置の左右の固定刃と左右の可動刃とで先行の帯状ワークの終端部及び後行の帯状ワークの始端部を幅方向に沿って一緒に切断する際に、両帯状ワークを長手方向に対して直角に切断することができず、両帯状ワークの対向する切断端がハの字状になることがある。
特に、厚みの薄い帯状ワークを切断する際には、帯状ワークが撓み易いので、前記問題がより一層顕著に現われることになる。
又、切断端がハの字状になった両帯状ワークW1,W2を突き合せると、図22(ロ)に示すように両帯状ワークの突合せ部が弓なりの状態になったり、或いは図22(ハ)に示すように先行の帯状ワークW1と後行の帯状ワークW2とが部分的に重なったりすることがあった。そのため、精密な突合せ溶接を行えないと云う問題があった。
又、左右のテーブルに支持載置された帯状ワークを左右のテーブルに配設した基準板と可動側押え板とで幅方向から挾んだ状態で保持固定するようにしているため、帯状ワークの肉厚が薄いときには帯状ワークが幅方向に撓んでしまい、両帯状ワークの突き合せを正確且つ確実に行えないと云う問題があった。
更に、両帯状ワークの突合せ部に塵埃や金属粉が付着している場合に、この状態で両帯状ワークの突合せ部を溶接すると、塵埃や金属粉によって穴あき等の溶接欠陥を引き起こすと云う問題があった。
その結果、本発明の請求項1に記載の帯状ワークの突合せ接合装置は、切断された先行の帯状ワークの終端と後行の帯状ワークの始端との突き合せを高精度で行え、両帯状ワークが屈曲した状態で突き合されたり、両帯状ワークの突合せ部が弓なりの状態になったり、或いは先行の帯状ワークと後行の帯状ワークとが部分的に重なったりすると云うことがなくなり、突合せ部の重なりや変形等が全く無い理想的な突き合せを行え、精密な突合せ溶接を行えることになる。
又、本発明の請求項1に記載の帯状ワークの突合せ接合装置は、帯状ワークの幅方向の一方の側縁部の浮き上がりを防止するワーク押え具が、切断装置の左右の固定台の上面に固定され、テーブル上面との間に帯状ワークの幅方向の一方の側縁部が挿入される隙間を形成する押え板と、押え板に取り付けられ、テーブルと押え板との間に挿入された帯状ワークの幅方向の一方の側縁部上面に当接して帯状ワークの幅方向の一方の側縁部を上面側から押えるボールプランジャーとから成るため、突合せ溶接する帯状ワークの厚みが変わっても、帯状ワークの側縁部を上面側から確実且つ良好に押えることができる。
又、本発明の請求項5に記載の帯状ワークの突合せ接合装置は、清掃用ブラシを高さ調整自在に配設しているため、清掃用ブラシが摩耗しても、高さ調整を行うことによって両帯状ワークの突合せ部に付着している塵埃や金属粉を確実且つ良好に除去することができる。
図1は本発明の実施の形態に係る帯状ワークの突合せ接合装置を示し、当該帯状ワークの突合せ接合装置は、コイル状に巻き取られているステンレスや鉄、銅等の帯状ワークW1,W2の加工や熱処理、表面処理等を連続的に行うプレスラインやスリッターライン、焼鈍ライン、メッキライン、造管ライン等の各ライン上に設置されており、ライン上を流れている先行の帯状ワークW1の終端に新しい後行の帯状ワークW2の始端を突合せ溶接により接合し、新しい後行の帯状ワークW2を先行の帯状ワークW1に引き続いてライン上へ供給できるようにしたものである。
又、キャビネット本体1の内部には、溶接用電源装置及びその制御装置(何れも図示省略)、溶接用ガスボンベ及びその付属品(何れも図示省略)、切断装置3及び溶接装置6等の制御装置(図示省略)等がそれぞれ格納されている。
この昇降台13は、中央部に切断装置3の一部の部材が挿通される長方形状の貫通穴13a′を形成した横長の長方形状のベース板13aと、ベース板13aの前端部に鉛直姿勢で固定された横長の長方形状の正面板13bと、ベース板13aの両端部にそれぞれ鉛直姿勢で固定された側板13cとから構成されている。
この左右の移動台14,14は、昇降台13のベース板13a上面に設けたガイドレール17に帯状ワークW1,W2の搬送方向へ移動自在に支持された平面形状コの字形の移動板14aと、移動板14aの前端部に鉛直姿勢で固定された正面側板14bとからそれぞれ構成されており、この左右の昇降台13に左右のテーブル2,2がそれぞれ配設されている。
尚、左右のテーブル2,2の前側寄りの位置で且つ左右のテーブル2,2間には、図2に示す如く、テーブルカバー19が配設されており、左右のテーブル2,2が近接する方向又は離間する方向へ移動しても、左右のテーブル2,2間の前側寄りの位置に間隙ができないように工夫が施されている。これにより、作業員が左右のテーブル2,2で指を詰めると云うことがなく、安全性が確保されることになる。
尚、クランプ爪20fは、帯状ワークW1,W2の奥側の側縁部を左右のテーブル2,2上面へ確実且つ良好に保持固定できるように帯状ワークW1,W2の長手方向に沿う長尺板状に形成されており、当該クランプ爪20fの下面には、クランプ爪20fが帯状ワークW1,W2の奥側の側縁部を保持固定したときに帯状ワークW1,W2の上面に傷が付かないようにウレタン板20gが設けられている。
又、左右の位置決めストッパー21,21は、図7に示すように左右のテーブル2,2の奥側部分を支持するようになっている。
又、ボールプランジャー4″と左右のテーブル2,2上面との間に帯状ワークW1,W2の奥側の側縁部を挿入すると、ボール4bが圧縮コイルスプリング4cの弾性力に抗して上方へ押し上げられるので、厚みの異なる帯状ワークW1,W2であっても、ボールプランジャー4″と左右のテーブル2,2上面との間に帯状ワークW1,W2の奥側の側縁部を確実且つ良好に挿入することができる。
又、左右の可動刃26,26の刃先は、左右のテーブル2,2の奥側へ行くに従って下り傾斜状となっている。
尚、この切断装置3は、左右の固定刃23,23及び左右の可動刃26,26により切断された帯状ワークW1,W2の切れ端を可動板25の挿入穴25a内に排出し、この切れ端を切断装置3の近傍位置に配設したスクラップケース34内に回収できるようになっている。
この下部治具5″は、両帯状ワークW1,W2の突合せ部を突合せ溶接する際に余分な熱を吸収してビードの溶け落ちや穴あき、両帯状ワークW1,W2の熱歪等を防止すると共に、両帯状ワークW1,W2の突合せ部の裏側にシールドガスを流して溶接部の酸化を防止するようにしたものである。
尚、35は可動板25の上端部両端に固定したエンドブロックである。
この溶接装置6は、帯状ワークW1,W2の突合せ部を溶接する際に前方へ引き出され、溶接用トーチ42の先端が自動的に高さ調整され且つ溶接用トーチ42が所定の速度で帯状ワークW1,W2の突合せ部に沿って直線移動するようになっている。
この上部フレーム38は、ロッドレスシリンダ40により待機位置と溶接作業位置とに亘って往復移動自在となっており、溶接作業位置のときにボス部38fが上部フレーム受け48の受け穴に挿入され、横方向や上下方向へ揺れるのを防止されている。これにより、トーチ走行台41及び溶接用トーチ42は、両帯状ワークW1,W2の突合せ部に沿って正確に移動することになる。
このトーチカバー45は、これをトーチ走行台41に固定したときに溶接用トーチ42の上端部側がプレート部45aのトーチ挿入穴45a′から上方へ突出する状態となっているため、溶接用トーチ42からタングステン電極棒42aを取り外す際や溶接用トーチ42にタングステン電極棒42aを挿着する際に邪魔になると云うことがなく、タングステン電極棒42aの交換等を円滑且つ良好に行える。
このアークカバー46は、プレート部45aの先端にヒンジ53を介して前後方向へ揺動自在に取り付けられているため、トーチ走行台41が前進してアークカバー46が上部フレーム38の上部正面板38bに当接したときに後方へ揺動するようになっているので、トーチ走行台41の前進に支障を来たすこともない。
この例では、圧延装置8は、右側のテーブル2の側方位置に配設されており、昇降台13の右側の側板13c外面に取り付けられて左右のテーブル2,2と同期的に昇降動するようになっている。
又、左右のワーククランプ20の近傍位置に、両帯状ワークW1,W2の幅方向の位置決めを行う位置決めストッパー21を配設しているため、両帯状ワークW1,W2が幅方向へズレることがなくなると共に、帯状ワークW1,W2はその幅に関係なく位置決めストッパー21の位置を基準にして位置決めされる。
特に、ワーク押え具4の押え板4′に、ボールプランジャー4″を帯状ワークW1,W2の長手方向に沿って複数個配設しているため、帯状ワークW1,W2の側縁部の浮き上がりを確実且つ良好に防止することができる。
又、先行の帯状ワークW1の終端部と後行の帯状ワークW2の始端部が左右の可動刃26,26及び左右の固定刃23,23により一緒に切断されるため、両帯状ワークW1,W2の切断作業を迅速に行える。
更に、左右の可動刃26,26の一方を他方の可動刃26よりも上方向又は下方向へ偏倚させているため、両帯状ワークW1,W2の切断時に可動刃26及び固定刃23に大きな負荷が掛からず、小さな駆動力でもって両帯状ワークW1,W2を切断することができる。
この状態で昇降台13が流体圧シリンダ16により上昇し、左右のテーブル2,2及び切断装置3等を上昇させ、左右のテーブル2,2の上面と切断装置3の可動板25に設けた下部治具5″の上面とを上部治具5′の下面と略同じ高さ位置にする。これによって、両帯状ワークW1,W2は、その突合せ部近傍が上部治具5′及び下部治具5″により上下方向から挾持固定されることになる(図21参照)。
尚、左右のテーブル2,2が上昇する際、上部フレーム38に上下動自在に取り付けた安全カバー47が左右のテーブル2,2に設けた位置決めストッパー21に当接して押し上げられ、上部フレーム38と左右のテーブル2,2との間に生じる隙間を安全カバー47により覆い隠すため、作業員が誤って指等を入れると云うことがなく、より安全に作業を行える。
又、帯状ワークW1,W2をその幅に関係なく位置決めストッパー21の位置を基準にして位置決めしているため、帯状ワークW1,W2はその幅に関係なく溶接開始位置が常に同じになり、溶接用トーチ42のスタート位置を帯状ワークW1,W2の幅に応じて変える必要がない。
更に、溶接用トーチ42の前方位置に清掃用ブラシ7を配設しているため、両帯状ワークW1,W2の溶接時に両帯状ワークW1,W2の突合せ部に付着している塵埃や金属粉を清掃用ブラシ7により除去した直後に溶接を行うことができ、穴あき等の溶接欠陥を引き起こすと云うことがない。
両帯状ワークW1,W2の溶接部を圧延加工するには、圧延上部59が開放位置にある溶接装置6の圧延台56に両帯状ワークW1,W2の溶接部を載せた後、圧延上部59を開放位置から圧延位置へ回動させ、加圧手段62により圧延上部59を圧延台56側へ加圧する。
即ち、手前側加圧軸62cを上方へ回動させて圧延上部59の二股部59aに挿入し、加圧カラー62dを圧延上部59の先端部上面に係止させる。そうすると、圧延上部59が圧延位置に保持されると共に、固定側圧縮コイルスプリング62b及び手前側圧縮コイルスプリング62eによって、圧延上部59が圧延台56側へ加圧されて圧延ローラ61が加圧状態で帯状ワークW1,W2の溶接部へ当接する。
又、圧延上部59の基端部側へ移動した圧延ローラ台60の位置を、圧延ローラ61の中心が帯状ワークW1,W2の溶接部の奥側の側端と一致するように設定し、又、圧延上部59の先端部側に、圧延上部59の先端部側へ移動した圧延ローラ台60と当接して圧延ローラ61の移動を規制するストッパー66を帯状ワークW1,W2の幅方向へ移動調整自在に設け、圧延ローラ61が帯状ワークW1,W2の溶接部上で往復移動する構成としているため、圧延ローラ61が帯状ワークW1,W2の溶接部上から外れると云うことがない。
然も、圧延上部59の基端部側へ移動した圧延ローラ台60の位置を、圧延ローラ61の中心が帯状ワークW1,W2の溶接部の奥側の側端と一致するように設定しているため、帯状ワークW1,W2の幅に関係なく圧延加工開始位置が常に同じになる。
Claims (5)
- 先行の帯状ワーク(W1)の終端部及び後行の帯状ワーク(W2)の始端部をそれぞれ支持載置して保持固定すると共に、先行の帯状ワーク(W1)の終端と後行の帯状ワーク(W2)の始端を突き合せる両帯状ワーク(W1),(W2)の搬送方向へ往復移動自在な左右のテーブル(2),(2)と、左右のテーブル(2),(2)間に配設され、先行の帯状ワーク(W1)の終端部及び後行の帯状ワーク(W2)の始端部を幅方向に沿って一緒に切断する切断装置(3)と、突き合された先行の帯状ワーク(W1)の終端部と後行の帯状ワーク(W2)の始端部を上下方向から挾持固定するクランプ機構(5)と、クランプ機構(5)により挾持固定された両帯状ワーク(W1),(W2)の突合せ部を突合せ溶接する両帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向へ往復移動自在な溶接装置(6)とを具備した帯状ワークの突合せ接合装置に於いて、前記切断装置は、左右の固定台(22),(22)と、左右の固定台(22),(22)の上端部に両帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向に沿う姿勢で固定された左右の固定刃(23),(23)と、左右の固定刃(23),(23)間に上下動自在に配設された枠状の可動板(25)と、枠状の可動板(25)の内周縁部上縁に両帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向に沿う姿勢で固定され、左右の固定刃(23),(23)との協同作用により先行の帯状ワーク(W1)の終端部と後行の帯状ワーク(W2)の始端部を幅方向に沿って一緒に切断する左右の可動刃(26),(26)とを備え、前記切断装置(3)の左右の固定台(22),(22)の上面に、切断装置(3)による両帯状ワーク(W1),(W2)の切断時に先行の帯状ワーク(W1)の終端部及び後行の帯状ワーク(W2)の始端部の幅方向の一方の側縁部を上面側から押えて当該側縁部が撓んでテーブル(2),(2)上面から浮き上がるのを防止するワーク押え具(4)をそれぞれ配設し、当該ワーク押え具(4)は、切断装置(3)の左右の固定台(22),(22)の上面に固定され、テーブル(2),(2)上面との間に帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向の一方の側縁部が挿入される隙間を形成する押え板(4′)と、押え板(4′)に取り付けられ、テーブル(2),(2)と押え板(4′)との間に挿入された帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向の一方の側縁部上面に当接して帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向の一方の側縁部を上面側から押えるボールプランジャー(4″)とから成ることを特徴とする帯状ワークの突合せ接合装置。
- ワーク押え具(4)の押え板(4′)に、ボールプランジャー(4″)を帯状ワーク(W1),(W2)の長手方向に沿って複数個配設したことを特徴とする請求項1に記載の帯状ワークの突合せ接合装置。
- 溶接装置(6)は、切断装置(3)の上方位置から外れた位置にある待機位置と両帯状ワーク(W1),(W2)の突合せ部の上方に位置する溶接作業位置とに亘って両帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向へ往復移動自在な枠状の上部フレーム(38)と、上部フレーム(38)に両帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向へ往復移動自在に配設されたトーチ走行台(41)と、枠状の上部フレーム(38)内に位置してトーチ走行台(41)に上下動自在に支持され、タングステン電極棒(42a)を挿着した溶接用トーチ(42)と、トーチ走行台(41)に取り付けられ、少なくとも溶接用トーチ(42)の周囲及び上部フレーム(38)の一部分を上面側から覆って溶接時に発生するアーク光を遮蔽するトーチカバー(45)とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の帯状ワークの突合せ接合装置。
- トーチカバー(45)の先端部に、枠状の上部フレーム(38)内に位置して両帯状ワーク(W1),(W2)の溶接時に枠状の上部フレーム(38)内から漏れるアーク光を遮蔽するアークカバー(46)を垂設状態で取り付けたことを特徴とする請求項3に記載の帯状ワークの突合せ接合装置。
- トーチカバー(45)に、溶接用トーチ(42)と同期して両帯状ワーク(W1),(W2)の幅方向へ往復移動し、両帯状ワーク(W1),(W2)の突合せ溶接直前に両帯状ワーク(W1),(W2)の突合せ部上面に付着している金属粉や塵埃を除去する清掃用ブラシ(7)を高さ調整自在に配設したことを特徴とする請求項3に記載の帯状ワークの突合せ接合装置。
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