JP6508840B2 - Butt welding device for strip-shaped sheet metal - Google Patents
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本発明は、例えば、電磁鋼板等の帯状金属薄板の圧延や熱処理、表面処理等を連続的に行う加工ライン、或いは、ステンレス、鉄、銅、アルミ等の帯状金属薄板からリードフレームやコネクター、シャーシ類、パイプ類等の各種部品を生産するプレスラインや造管ライン等に設置され、ライン上を流れている先行の帯状金属薄板の終端に新しい後行の帯状金属薄板の始端を突合せ溶接により接合するようにした帯状金属薄板の突合せ接合装置に係り、特に、帯状金属薄板の溶接時に発生する溶接ヒュームを回収して除去できるようにした帯状金属薄板の突合せ接合装置に関するものである。 The present invention is, for example, a processing line for continuously performing rolling, heat treatment, surface treatment, etc. of strip-shaped metal thin plates such as electromagnetic steel sheets, or lead frames, connectors and chassis from strip-shaped metal thin plates such as stainless steel, iron, copper and aluminum. Is installed in a press line or tube production line that produces various parts such as pipes, etc., and the beginning end of a new trailing strip metal sheet is joined by butt welding to the end of the leading strip metal sheet flowing on the line The present invention relates to a butt-joining apparatus for strip-shaped metal thin plates, and more particularly, to a butt-joining apparatus for strip-shaped metal thin plates capable of recovering and removing welding fumes generated during welding of the strip-shaped metal sheets.
従来、この種の帯状金属薄板の突合せ接合装置としては、本件発明者が先に開発した特許第3974464号公報(特許文献1)、特許第4733578号公報(特許文献2)、特許第4927782号公報(特許文献3)、特許第5180898号公報(特許文献4)、特許第5199920号公報(特許文献5)及び特許第5809378号公報(特許文献6)等に開示されたものが知られている。 Conventionally, as a butt joining apparatus of this kind of strip-like metal thin plate, the patent 3974464 (patent document 1), the patent 4733578 (patent document 2), the patent 4927782 which this inventor developed previously Those disclosed in (Patent Document 3), Patent No. 5180898 (Patent Document 4), Patent No. 5199920 (Patent Document 5), Patent No. 5809378 (Patent Document 6), and the like are known.
即ち、前記帯状金属薄板の突合せ接合装置は、図示していないが、帯状金属薄板を支持載置する水平な作業テーブルを備えたキャビネット本体と、先行の帯状金属薄板の終端部及び後行の帯状金属薄板の始端部を幅方向に沿って切断する切断装置と、先行の帯状金属薄板及び後行の帯状金属薄板の切断端同士を突き合せた状態でその突合せ部近傍を上方から押圧する左右の上部クランプと、両帯状金属薄板の突合せ部を突合せ溶接するTIG溶接用トーチを備えた溶接装置等を備えており、帯状金属薄板の突合せ溶接を高精度で且つ高能率で行うことができる等の利点を有する。 That is, although the butt-joining apparatus for the strip-like metal thin plate is not shown, the cabinet main body provided with a horizontal work table for supporting and placing the strip-like metal thin plate, the end portion of the preceding strip-like metal thin plate and the following strip A cutting device for cutting the starting end of the thin metal plate along the width direction, and left and right pressing the vicinity of the butting portion from above with the cutting ends of the preceding thin sheet metal and the following thin sheet A welding apparatus equipped with an upper clamp and a TIG welding torch for butt welding the butt sections of both strip metal sheets, etc. is provided, and butt welding of the strip metal sheets can be performed with high accuracy and high efficiency. Have an advantage.
ところで、TIG溶接のようなアーク溶接においては、溶接時に溶接ヒュームが発生している。この溶接ヒュームは、アークの熱によって溶かされた金属が蒸気となり,その蒸気が空気中で冷却されて固体状(金属酸化物)の細かい粒子となったものであり、人体に非常に有害な物質である。前記溶接ヒュームを多量に吸引すると、急性症状としては金属熱が現れたり、慢性症状としては塵肺にかかる恐れがある。 By the way, in arc welding such as TIG welding, welding fumes are generated at the time of welding. In this welding fume, the metal melted by the heat of the arc becomes a vapor, and the vapor is cooled in the air to form solid (metal oxide) fine particles, which is very harmful to the human body. It is. When a large amount of the welding fumes is aspirated, metal fever may appear as an acute symptom and pneumoconiosis may be applied as a chronic symptom.
ところが、特許文献1〜6に示す従来の帯状金属薄板の突合せ接合装置においては、何れもTIG溶接用トーチの周囲が開放された状態になっており、前記状態で溶接を行うので、溶接作業時に作業者が発生した溶接ヒュームを吸引したり、或いは、周囲の作業者も溶接ヒュームを吸引することがあり、安全面において問題がある。
However, in the conventional butt-joining apparatus for strip-like thin metal plates shown in
また、発生した溶接ヒュームが帯状金属薄板の溶接部や溶接部周辺に多量に付着すると、耐腐食性を著しく阻害するため、後処理として清浄等の作業を新たに行わなければならないと言う問題もある。 In addition, if a large amount of generated welding fumes adheres to the welds and around the welds of the strip-like thin metal plates, the corrosion resistance is significantly impaired, and the problem of having to newly perform operations such as cleaning as post-treatment is also is there.
更に、作業テーブルが左右に分割されてそれぞれ昇降自在になっている突合せ接合装置においては、比較的大きな作業テーブルを上昇させ、左右の上部クランプにより帯状金属薄板の突合せ部近傍を上方から押圧するようにしているため、左右に分割された作業テーブルを昇降動させるために複数の流体圧シリンダが必要になり、構造が複雑化してコスト高になると言う問題がある。 Further, in the butt-joining apparatus in which the work table is divided into right and left and can be moved up and down, the relatively large work table is lifted, and the upper and lower clamps press the vicinity of the butting portion of the strip metal thin plate from above. Therefore, a plurality of fluid pressure cylinders are required to vertically move the work table divided into right and left, which causes a problem that the structure becomes complicated and the cost increases.
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、帯状金属薄板の溶接時に発生する溶接ヒュームを回収・除去して作業員の安全を確保できると共に、溶接後の後処理も不要になり、しかも、構造の簡略化を図れ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。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to recover and remove welding fumes generated at the time of welding of strip-like thin metal sheets to ensure the safety of workers and It is an object of the present invention to provide a butt-joining apparatus for strip-like thin metal sheets, which eliminates the need for post-treatments of the steel sheet and enables simplification of the structure.
上記目的を達成するために、本発明に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置は、幅方向に沿って切断した先行の帯状金属薄板の終端部及び後行の帯状金属薄板の始端部を支持載置する作業テーブルを設けたキャビネット本体と、前記先行の帯状金属薄板の終端と後行の帯状金属薄板の始端とを突き合せた状態で両帯状金属薄板の突合せ部近傍を上方から押圧する左右の上部クランプと、前記両帯状金属薄板の突合せ部に沿って往復移動し、前記突合せ部を突合せ溶接する溶接用トーチを設けた溶接装置とを具備した帯状金属薄板の突合せ接合装置において、前記突合せ接合装置は、溶接時に発生する溶接ヒュームを回収して除去する溶接ヒューム回収装置を備え、前記溶接ヒューム回収装置は、キャビネット本体の前面に開閉可能に取り付けられ、両帯状金属薄板の突合せ部に沿って往復移動する溶接用トーチの周囲空間と作業テーブルの上面全域を覆って溶接作業時に発生した溶接ヒュームが外部へ漏れるのを防止する安全用カバーと、キャビネット本体内に設けられ、安全用カバーの内部空間に吸引管又は吸引ホースを介して連通状に接続された真空発生器と、キャビネット本体の側面に取り付けられ、吸引管又は吸引ホースの途中に介設されて真空発生器により空気と一緒に吸引された溶接ヒュームを回収する溶接ヒューム回収器とを備えていることに特徴がある。 In order to achieve the above object, the butt-joining apparatus for strip-shaped metal sheets according to the present invention supports and mounts the end of the preceding strip-shaped metal sheet cut along the width direction and the beginning of the trailing strip-shaped metal sheet. Cabinet body provided with a work table, and the left and right upper parts pressing the vicinity of the butt joint portion of both strip metal thin plates from above in a state where the end of the preceding strip metal thin plate and the start end of the following strip metal thin plates are butted A butt-joining apparatus for a strip-like metal thin plate, comprising: a clamp; and a welding device provided with a welding torch which reciprocates along the butt-joining portions of the two strip-like metal thin plates and butts welds the butt-joining portion. is provided with a welding fume collecting device is removed by collecting the welding fumes generated during welding, the welding fume collecting device is openably mounted et the front of the cabinet body A safety cover for covering the entire space around the welding torch which reciprocates along the butt portion of both strip metal thin plates and the entire upper surface of the work table to prevent the welding fumes generated during the welding operation from leaking to the outside; A vacuum generator provided in the main body and connected in a communicating manner to the inner space of the safety cover via a suction pipe or a suction hose, and attached to the side of the cabinet body, interposed in the middle of the suction pipe or suction hose And a welding fume recovery device for recovering the welding fumes sucked together with air by the vacuum generator .
安全用カバー内で且つ溶接用トーチの近傍位置に溶接ヒューム吸引フードを配設し、当該溶接ヒューム吸引フードに吸引管又は吸引ホースを接続することが好ましい。 Preferably , a welding fume suction hood is disposed within the safety cover and in the vicinity of the welding torch, and a suction pipe or suction hose is connected to the welding fume suction hood .
前記吸引管又は吸引ホースの途中に複数の溶接ヒューム回収器を直列状に介設することが好ましい。 Preferably, a plurality of welding fume recovery devices are interposed in series in the middle of the suction pipe or suction hose.
前記溶接ヒューム回収器は、真空発生器により吸引された空気と溶接ヒュームをサイクロン効果により分離するサイクロン構造を呈しており、サイクロン効果により空気から分離された溶接ヒュームを回収するダストケースと、サイクロン効果により分離されなかった溶接ヒュームを除去するフィルターとを備えていることが好ましい。 The welding fume recovery device has a cyclone structure which separates the air sucked by the vacuum generator and the welding fume by a cyclone effect, and a dust case for recovering the welding fume separated from the air by the cyclone effect, a cyclone effect And a filter for removing welding fumes not separated by the
前記溶接装置は、作業テーブルの上方後方に位置する待機位置と作業テーブルの上方に位置する溶接作業位置とに亘って帯状金属薄板の幅方向へ往復移動自在な上部フレームを備えており、前記上部フレームに左右の上部クランプを設けると共に、前記上部フレームを一つの流体圧シリンダにより昇降自在に支持し、上部フレームを一つの流体圧シリンダにより下降させて左右の上部クランプで帯状金属薄板の突合せ部近傍を上方から押圧する構成とすることが好ましい。 The welding apparatus includes an upper frame which is reciprocally movable in the width direction of the strip-like thin metal plate between a standby position located at the upper rear of the work table and a welding operation position located at the upper side of the work table provided with an upper clamp the left and right frame, the upper frame and vertically movable supported by one fluid pressure cylinder, and butt portion proximity of the strip-like sheet metal on the top clamp of the left and right is lowered by one fluid pressure cylinder the upper frame Is preferably pressed from above.
本発明に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置は、溶接時に発生する溶接ヒュームを回収して除去する溶接ヒューム回収装置を備えているため、溶接作業時に作業員が溶接ヒュームを吸引すると言うことがなく、極めて安全性に優れている。 The butt-joining apparatus for strip-shaped metal thin plates according to the present invention includes a welding fume recovery apparatus for recovering and removing welding fumes generated during welding, so that a worker does not suction the welding fumes during the welding operation. Extremely safe.
また、本発明に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置は、溶接ヒューム回収装置により溶接作業時に発生した溶接ヒュームを回収・除去しているため、発生した溶接ヒュームが帯状金属薄板の溶接部に付着すると言うことがなく、溶接部の清浄等の後処理を行う必要もない。 Further, in the butt-joining apparatus for strip-shaped metal thin plates according to the present invention, since the welding fumes generated at the time of the welding operation are recovered and removed by the welding fume recovery unit, the generated welding fumes adhere to the welded portion of the strip-shaped metal sheets Needless to say, there is no need to perform post-treatments such as cleaning of welds.
更に、本発明に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置は、溶接ヒューム回収装置の溶接ヒューム回収器が、真空発生器により吸引された空気と溶接ヒュームをサイクロン効果により分離するサイクロン構造を呈しており、サイクロン効果により空気から分離された溶接ヒュームを回収するダストケースと、サイクロン効果により空気から分離されなかった溶接ヒュームを除去するフィルターとを備えているため、溶接作業時に発生した溶接ヒュームの回収・除去高率が上がると共に、フィルターが目詰まりし難くなり、メンテナンスの回数も少なくなる。しかも、複数の溶接ヒューム回収器を吸引管又は吸引ホースの途中に直列状に介設した場合には、溶接ヒュームの回収・除去高率がより向上することになる。 Further, in the butt-joining apparatus for strip-shaped metal sheets according to the present invention, the welding fume recovery unit of the welding fume recovery unit has a cyclone structure in which the air sucked by the vacuum generator and the welding fumes are separated by a cyclone effect. The dust case for recovering the welding fume separated from the air by the cyclone effect and the filter for removing the welding fume not separated from the air by the cyclone effect allow the recovery and removal of the welding fume generated during the welding operation. As the high rate increases, the filter is less likely to be clogged and the number of maintenances is reduced. In addition, when a plurality of welding fume collectors are connected in series in the middle of the suction pipe or the suction hose, the collection and removal rate of the welding fumes is further improved.
更に、本発明に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置は、溶接ヒューム回収装置が、少なくとも両帯状金属薄板の突合せ部に沿って往復移動する溶接用トーチの周囲を覆い、溶接作業時に発生した溶接ヒュームが外部へ漏れるのを防止する開閉可能な安全用カバーを備えているため、溶接作業時に発生した溶接ヒュームが作業員の周囲に浮遊すると言うことがなく、発生した溶接ヒュームを確実且つ良好に回収・除去することができる。 Furthermore, in the butt-joining apparatus for strip-shaped metal sheets according to the present invention, the welding fume recovery apparatus covers at least the periphery of the welding torch that reciprocates along the abutting sections of both strip-shaped metal sheets, Since it has an openable and closable safety cover that prevents leakage of the welding fumes, the welding fumes generated during the welding operation do not float around the workers, and the generated welding fumes are recovered reliably and favorably. It can be removed.
更に、本発明に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置は、左右の上部クランプを設けた上部フレームを流体圧シリンダにより昇降自在とし、上部フレームを流体圧シリンダにより下降させて左右の上部クランプで帯状金属薄板の突合せ部近傍を上方から押圧するようにしているため、作業テーブルが左右に分割されてそれぞれ昇降自在になっている突合せ接合装置に比較して流体圧シリンダが少なくて済み、構造の簡略化及びコスト低減を図れる。 Furthermore, according to the present invention, the butt-joining apparatus for strip-shaped metal thin plates is configured such that the upper frame provided with the left and right upper clamps can be moved up and down by the fluid pressure cylinder, and the upper frame is lowered by the fluid pressure cylinder and the strip Since the vicinity of the butting portion of the thin plate is pressed from above, the number of fluid pressure cylinders can be reduced as compared with a butt bonding apparatus in which the work table is divided into right and left and can be moved up and down, and the structure is simplified. And cost reduction.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図3は本発明の一実施形態に係る帯状金属薄板の突合せ接合装置を示し、当該帯状金属薄板の突合せ接合装置は、電磁鋼板等の帯状金属薄板の圧延や熱処理、表面処理等を連続的に行う加工ライン、或いは、ステンレス、鉄、銅、アルミ等の帯状金属薄板からリードフレームやコネクター、シャーシ類、パイプ類等の各種部品を生産するプレスラインや造管ライン等に設置されており、ライン上を流れている先行の帯状金属薄板W1の終端に新しい後行の帯状金属薄板W2の始端を突合せ溶接により接合し、新しい後行の帯状金属薄板W2を先行の帯状金属薄板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。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
1 to 3 show a butt-joining apparatus for strip-shaped metal thin plates according to an embodiment of the present invention, wherein the butt-joining unit for strip-shaped metal thin plates comprises rolling, heat treatment, surface treatment, etc. Installed in a processing line to be performed continuously, or in a press line or pipe-making line that produces various parts such as lead frames, connectors, chassis, pipes, etc. from strip-like thin metal plates such as stainless steel, iron, copper and aluminum. The beginning of the new trailing strip metal sheet W2 is joined by butt welding to the end of the leading leading strip metal sheet W1 flowing on the line, and the new trailing strip metal sheet W2 is joined to the leading strip metal sheet W1. It is made to be able to supply continuously on the line.
即ち、前記帯状金属薄板の突合せ接合装置は、図1〜図3に示す如く、先行の帯状金属薄板W1の終端部及び後行の帯状金属薄板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、先行の帯状金属薄板W1の切断された終端と後行の帯状金属薄板W2の切断された始端とを突き合せる左右の作業テーブル1を設けたキャビネット本体2と、左右の作業テーブル1間に配設され、先行の帯状金属薄板W1の終端部と後行の帯状金属薄板W2の始端部を幅方向に沿って同時に切断する切断装置3と、両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部近傍を上下方向から挟持固定する下部治具4及び左右の上部クランプ5と、両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部を突合せ溶接する溶接用トーチ6(TIG溶接用トーチ)を備えた溶接装置7と、キャビネット本体2に設けられ、両帯状金属薄板W1,W2の溶接部を圧延加工して溶接部の厚みや硬度、組織を均一化する手動式の圧延装置8と、溶接時に発生した溶接ヒュームを回収して除去する溶接ヒューム回収装置9とを具備している。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, in the butt-joining apparatus for the strip-like metal thin plate, the end of the preceding strip-like thin metal plate W1 and the starting end of the following strip-like thin metal plate W2 are respectively supported and placed Between the left and right work table 1 and the cabinet
尚、図1〜図3において、10は操作パネル、11は表示灯、12は研磨機、13はスクラップケース、14はフットロック、15はキャスターである。 In FIGS. 1 to 3, 10 is an operation panel, 11 is a display light, 12 is a polishing machine, 13 is a scrap case, 14 is a foot lock, and 15 is a caster.
前記キャビネット本体2は、前面側の中間部分に矩形状に形成された左右の作業テーブル1を備えており、キャビネット本体2の内部には、溶接用電源装置及びその制御装置、溶接用ガスボンベ及びその付属品、切断装置3及び溶接装置7等の制御装置等がそれぞれ格納されている(何れも図示省略)。
The
また、キャビネット本体2の左右の作業テーブル1は、図4に示す如く、上方が開放されたボックス状のテーブル支持台16の上面に帯状金属薄板W1,W2の長手方向に沿って往復移動自在に配設されており、テーブル支持台16と作業テーブル1との間に介設した流体圧シリンダ(図示省略)により帯状金属薄板W1,W2の長手方向へ往復移動するようになっている。前記テーブル支持台16は、キャビネット本体2の前側中間部分に水平姿勢で設けられている。
Further, as shown in FIG. 4, the left and right work tables 1 of the
尚、図4において、17はテーブル支持台16の奥側部分に流体圧シリンダ(図示省略)を介して昇降自在に設けられ、先行の帯状金属薄板W1の終端部と後行の帯状金属薄板W2の始端部とをそれぞれ左右の作業テーブル1の上面へ保持固定する昇降自在な左右のワーククランプ、18は左右の作業テーブル1に形成したガイド穴1aに挿入支持され、流体圧シリンダ(図示省略)により帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ往復移動すると共に、先行の帯状金属薄板W1の終端部の前側の側縁及び後行の帯状金属薄板W2の始端部の前側の側縁にそれぞれ当接して両帯状金属薄板W1,W2を左右のワーククランプ17側へ押圧する可動側押え部材、19はテーブル支持台16の奥側部分に設けられ、先行の帯状金属薄板W1の終端部の奥側の側縁及び後行の帯状金属薄板W2の始端部の奥側の側縁に当接して両帯状金属薄板W1,W2をその幅に関係なく一定の位置に位置決めする位置決めストッパーである。
In FIG. 4,
前記切断装置3は、図4及び図5に示す如く、左右の作業テーブル1間に配設されてテーブル支持台16の中央部に貫通状に設けられており、テーブル支持台16のベース板16aに形成した貫通穴(図示省略)の開口周縁部上面に対向状に配置され、ベース板16aの上面に起立姿勢で固定された左右の固定台20と、左右の固定台20の上端部に帯状金属薄板W1,W2の幅方向に沿う姿勢で固定された左右の固定刃21と、上半部側がベース板16aの貫通穴を貫通して左右の固定台20間に固定されていると共に、下半部側がベース板16aの貫通穴の開口周縁部下方に位置する枠台22と、枠台22内に昇降自在に支持され、先行の帯状金属薄板W1の終端部及び後行の帯状金属薄板W2の始端部がそれぞれ挿入される挿入穴23aを形成した枠状の可動板23と、可動板23の挿入穴23aの内周縁部上縁側に帯状金属薄板W1,W2の幅方向に沿う姿勢で固定され、左右の固定刃21との協働作用により先行の帯状金属薄板W1の終端部と後行の帯状金属薄板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24と、可動板23の下端部に連結され、枠台22の下端部に鉛直姿勢で上下自在に挿通された一対の連結軸25と、一対の連結軸25の下端部同士を連結する先端ブロック26と、枠台22の下面と先端ブロック26との間に介設され、可動板23を下降させる単動型の流体圧シリンダ27と、枠台22と先端ブロック26との間に介設され、可動板23を上方へ附勢する復帰用圧縮コイルスプリング28と、枠台22にプレート29を介して取り付けられ、可動板23を下降した位置にロックするロックピン30aを備えたロック用流体圧シリンダ30と、左右の固定台20に取り付けた固定刃補強金具31とを備えている。
The
また、左右の可動刃24を取り付けた可動板23は、復帰用圧縮コイルスプリング28の弾性力によりその挿入穴23aの一部が帯状金属薄板W1,W2の搬送ライン上に位置して挿入穴23a内に帯状金属薄板W1,W2の終端部及び始端部を挿入できる上昇位置(図4及び図5に示す位置)と、流体圧シリンダ27の伸長動作により可動板23全体が左右の作業テーブル1の上面よりも下方に位置する下降位置(図示省略)とを取り得るようになっている。
Further, in the
而して、前記切断装置3によれば、先行の帯状金属薄板W1の終端部及び後行の帯状金属薄板W2の始端部をそれぞれ左右の固定刃21に当接させた状態で上昇位置にある可動板23の挿入穴23a内に挿入し、この状態で可動板23及び左右の可動刃24を流体圧シリンダ27により上昇位置から下降位置へ下降させることによって、左右の可動刃24と左右の固定刃21との間で帯状金属薄板W1,W2の終端部及び始端部を幅方向に沿って一緒に切断することができ、また、ロック用流体圧シリンダ30を作動させることによって、可動板23を下降位置にロックすることができ、更に、ロック用流体圧シリンダ30を非作動状態にすれば、復帰用圧縮コイルスプリング28の弾性力によって可動板23が下降位置から上昇位置へ復帰するようになっている。
Thus, according to the
前記下部治具4は、図4及び図5に示す如く、切断装置3の可動板23の上端部に設けられており、左右の上部クランプ5との間で両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部近傍を挾持固定するものである。
The
具体的には、下部治具4は、銅材により角柱状に形成され、切断装置3の可動板23の上端面に形成した凹部に挿入固定されたバックバーから成り、その上面には、帯状金属薄板W1,W2の溶接時にアルゴンガス等のシールドガスが流れるガス溝4aと、ガス溝4a内へシールドガスを供給するガス孔4bとが形成されている。この下部治具4は、両帯状金属薄板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、両帯状金属薄板W1,W2の熱歪等を防止すると共に、両帯状金属薄板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、32は可動板23の上端部両端に固定したエンドブロックである。
Specifically, the
前記左右の上部クランプ5は、図6〜図9に示す如く、帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ水平移動する溶接装置7の昇降自在な上部フレーム46に設けられており、両帯状金属薄板W1,W2の幅方向に沿う姿勢で且つ所定の間隙を空けて対向状に配設され、鋭角状に形成した先端部が両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部近傍の上面へそれぞれ当接するようになっている。この左右の上部クランプ5は、両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部を溶接する際に、主にアークの拡がりを遮断して両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部にアークエネルギーを集中的に与えるものである。
The left and right
具体的には、左右の上部クランプ5は、銅材により両帯状金属薄板W1,W2の幅よりも長めの長尺板状に形成されており、左右の上部クランプ5のうち、一方の上部クランプ5(図7の右側の上部クランプ5)を帯状金属薄板W1,W2の長手方向へ移動調整可能として左右の上部クランプ5の間隔を微調整できるようにし、また、他方の上部クランプ5(図7の左側の上部クランプ5)を上下方向へ揺動可能とし、上部クランプ5の先端部を複数の加圧バネ40により一方の帯状金属薄板W1,W2の上面へ弾性的に当接させるようにしている。
Specifically, the left and right
即ち、一方の上部クランプ5は、図6〜図8に示す如く、溶接装置7の上部フレーム46の下面に帯状金属薄板W1,W2の長手方向へ水平移動自在に取り付けた調整ベース33に水平姿勢で固定されており、上部フレーム46と調整ベース33との間に設けたクランプ幅調整機構34により調整ベース33を移動調整することによって、帯状金属薄板W1,W2の長手方向へ水平移動するようになっている。
従って、一方の上部クランプ5を水平移動させることによって、突合せ溶接する両帯状金属薄板W1,W2の厚みに応じて左右の上部クランプ5の間隔を調整することができる。
That is, as shown in FIG. 6 to FIG. 8, one
Therefore, by moving one of the
前記クランプ幅調整機構34は、図7に示す如く、調整ベース33の上面に固定した調整金具35と、調整金具35に埋設状態で且つ帯状金属薄板W1,W2の長手方向に沿う姿勢で正逆回転自在に支持され、先端部が上部フレーム46に螺挿された調整ボルト36と、上部フレーム46と調整金具35との間に介設され、調整ボルト36の弛み止めをすると共に、調整ベース33及び一方の上部クランプ5を他方の上部クランプ5から離間する方向へ付勢する圧縮コイルスプリング37とを備えており、調整ボルト36を正回転若しくは逆回転させると、調整ボルト36が一回転するごとに調整金具35及び調整ベース33が調整ボルト36に形成したネジのピッチ分だけ両帯状金属薄板W1,W2の長手方向へ移動するようになっている。
従って、調整ベース33の下面に固定した一方の上部クランプ5も、両帯状金属薄板W1,W2の長手方向へ移動し、左右の上部クランプ5の間隙が調整されることになる。
The clamp width adjusting mechanism 34 is, as shown in FIG. 7, an adjustment fitting 35 fixed on the upper surface of the
Accordingly, the one
一方、他方の上部クランプ5は、図7に示す如く、溶接装置7の上部フレーム46の下面に固定した固定ベース38に上部クランプ5の下面側から上部クランプ5に挿通したクランプ取付ボルト39により上下方向へ揺動自在に取り付けられており、固定ベース38と他方の上部クランプ5との間で且つ上部クランプ5の長手方向に沿って配設された複数の加圧バネ40(圧縮コイルスプリング)により下方へ付勢され、鋭角状に形成した先端部が一方の帯状金属薄板W1,W2の突合せ部近傍の上面へ弾性的に当接するようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the other
而して、前記左右の上部クランプ5によれば、左右の上部クランプ5のうち、一方の上部クランプ5を帯状金属薄板W1,W2の長手方向へ移動調整可能として左右の上部クランプ5の間隔を調整できるようにし、また、他方の上部クランプ5を上下方向へ揺動可能とし、上部クランプ5の先端部を加圧バネ40により一方の帯状金属薄板W1,W2Wの上面へ弾性的に当接させるようにしているため、左右の上部クランプ5と下部治具4とで帯状金属薄板W1,W2の突合せ部近傍を上下方向から挟持するときに、一方の上部クランプ5の先端部下面を基準にして他方の上部クランプ5が加圧バネ40の作用により均一に帯状金属薄板W1,W2を押えることができる。
According to the left and right
前記溶接装置7は、作業テーブル1の上方後方に位置する待機位置(キャビネット本体2内に収納された状態)と作業テーブル1及び切断装置3の上方に位置する溶接作業位置(両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部の上方に位置する状態)とに亘って帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ往復移動自在となっており、両帯状金属薄板W1,W2の突合せ溶接する際に前方へ引き出され、溶接用トーチが所定の速度で両帯状金属薄板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。
The
即ち、溶接装置7は、図6〜図9に示す如く、キャビネット本体2内に配設した水平姿勢の上部ベース41と、上部ベース41の上面にリニアガイド42を介して帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ往復移動自在に支持された移動台43と、移動台43の上面に設けたシリンダベース44と、シリンダベース44の上面に配設した門型フレーム45と、門型フレーム45の上面に設けた略枠状の上部フレーム46と、上部ベース41に設けられ、移動台43、シリンダベース44及び門型フレーム45を帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ往復移動させて上部フレーム46を待機位置と溶接作業位置とに亘って往復移動させるロッドレスシリンダ47と、シリンダベース44と門型フレーム45との間に介設され、門型フレーム45及び上部フレーム46を昇降自在に支持する流体圧シリンダ48と、上部フレーム46の上面にリニアガイド49を介して帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ往復移動自在に支持されたトーチ走行台50と、上部フレーム46内に位置してトーチ走行台50に昇降自在に支持されたトーチ上下用アーム51と、トーチ上下用アーム51の先端部に取り付けられ、先端部からシールドガスを流すと共に、タングステン電極棒を挿着した溶接用トーチ6と、トーチ走行台50に設けられ、トーチ上下用アーム51及び溶接用トーチ6を上下動させるトーチ上下用モータ52及びボールネジ機構53と、トーチ走行台50及び溶接用トーチ6を両帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ往復走行させるトーチ前後用モータ54及びベルト伝動機構55とを備えている。
That is, as shown in FIGS. 6 to 9, the
前記圧延装置8は、従来公知のものと同様の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。
The rolling
前記溶接ヒューム回収装置9は、図1〜図3及び図10に示す如く、少なくとも両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部に沿って往復移動する溶接用トーチ6の周囲を覆い、溶接作業時に発生する溶接ヒュームが外部へ漏れるのを防止する開閉可能な安全用カバー56と、安全用カバー56内に配設した溶接ヒューム吸引フード57と、安全用カバー56の内部空間に溶接ヒューム吸引フード57及び吸引管58を介して連通状に接続され真空発生器59と、吸引管58の途中に介設され、真空発生器59により空気と一緒に吸引された溶接ヒュームを回収する溶接ヒューム回収器60とを備えている。
尚、吸引管58に替えて吸引ホース58を使用しても良いこと勿論である。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 10, the welding
Of course, the
具体的には、前記安全用カバー56は、下面及び背面が開放されたボックス状に形成されており、上壁及び前壁の一部は、溶接作業時に閉じられた安全用カバー56の外から内部を確認できるように透明なプラスチック板56aにより形成されている。
Specifically, the
また、安全用カバー56は、両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部に沿って往復移動する溶接用トーチの周囲空間と左右の作業テーブル1の上面全域を覆う大きさに形成されており、安全用カバー56の前壁には、安全用カバー56を開閉操作するための取っ手56bと、安全用カバー56内が真空にならないように外部の空気を安全用カバー56内に吸引するための吸引穴56cとがそれぞれ設けられている。
Further, the
そして、前記安全用カバー56は、その上壁の後端部がキャビネット本体2の前壁前面に水平姿勢で固定したアングル材61にヒンジ62を介して取り付けられており、安全用カバー56の下端が作業テーブル1の上面及び両帯状金属薄板W1,W2の表面に、また、安全用カバー54の後端がキャビネット本体2の前壁前面にそれぞれ当接する閉鎖位置(図1及び図2に示す実線位置)と、安全用カバー56が上方へ回動された開放位置(図2に示す一点鎖線位置)とに亘って開閉自在となっている。
尚、図1において、63はキャビネット本体2と安全用カバー56との間に介設した空気ダンパーである。
The rear end portion of the upper wall of the
In FIG. 1,
前記真空発生器59は、キャビネット本体2内に設けられており、キャビネット本体2の前壁前面で且つ溶接用トーチ6の近傍位置に設けた溶接ヒューム吸引フード57に吸引管58(又は吸引ホース58)を介して接続されている。この真空発生器59には、真空エジェクタ、真空ポンプ又は真空ブロワが使用されている。
The
前記溶接ヒューム回収器60は、吸引管58(又は吸引ホース58)の途中に二つ介設されており、空気流入口60a及び空気流出口60bを有し、空気流入口60aから接線方向へ空気を吹き込んで内部に旋回流を形成する回収器本体60Aと、回収器本体60Aに着脱自在に設けられ、サイクロン効果により空気から分離された溶接ヒュームを回収するダストケース60Bと、回収器本体60A内及びダストケース60B内に配設され、サイクロン効果により空気から分離されなかった溶接ヒュームを除去するフィルター60Cとを備えている。この二つの溶接ヒューム回収器60は、メンテナンスを容易に行えるようにキャビネット本体2の側面に取り付けられている。
尚、フィルターの材質には、化学繊維製の不織布、金属繊維、多孔質性のセラミックス等が使用される。
The welding
As a material of the filter, non-woven fabric made of chemical fiber, metal fiber, porous ceramics, etc. are used.
而して、前記溶接ヒューム回収装置9によれば、真空発生器59を運転した状態で溶接作業を行うと、溶接作業時に発生した安全用カバー56内の溶接ヒュームは、空気と一緒に溶接ヒューム吸引フード57から吸引され、吸引管58(又は吸引ホース58)を通って溶接ヒューム回収器60内に流入する。
According to the welding
溶接ヒューム回収器60内に流入した空気と溶接ヒュームは、溶接ヒューム回収器60内で旋回運動が与えられ、この旋回運動によって生じる遠心力により比較的大きめの溶接ヒュームが空気から分離され、ダストケース60Bの底部に溜まって行く。その結果、比較的大きめの溶接ヒュームは、ダストケース60Bに回収された状態となる。
The air flowing into the welding
比較的大きめの溶接ヒュームが分離された空気は、引き続きフィルター60Cを通って溶接ヒューム回収器60から排出される。このとき、サイクロン効果により分離されなかった空気中の比較的小さめの溶接ヒュームは、フィルター60Cにより除去される。
The air from which relatively large welding fumes have been separated is subsequently discharged from the
溶接ヒュームが回収・除去された空気は、吸引管58(又は吸引ホース58)を通って真空発生器59に流入し、大気中へ放出される。
The air from which the welding fumes are recovered and removed flows into the
次に、上述した帯状金属薄板の突合せ接合装置を用いて先行の帯状金属薄板W1と後行の帯状金属薄板W2を突合せ溶接により接合する場合について説明する。 Next, the case where the preceding strip metal thin plate W1 and the trailing strip metal thin plate W2 are joined by butt welding using the above-described butt welding apparatus for strip metal thin plates will be described.
先ず、閉鎖位置にある安全用カバー56を開放して開放位置にし、先行の帯状金属薄板W1の終端部を右側の作業テーブル1上に載せ、先行の帯状金属薄板W1の奥側の側縁部を右側のワーククランプ17の下方へ挿入すると共に、先行の帯状金属薄板W1の終端部を切断装置3の上昇位置にある可動板23の挿入穴23a内に挿入し、この状態で右側の作業テーブル1の可動側押え部材18を流体圧シリンダ(図示省略)により右側のワーククランプ17側へ移動させる。そうすると、先行の帯状金属薄板W1の終端部が右側のワーククランプ17側へ押され、先行の帯状金属薄板W1の奥側の側縁が位置決めストッパー19に当接して先行の帯状金属薄板W1の終端部が位置決めされる。
First, the
前記の状態で右側のワーククランプ17を作動させ、先行の帯状金属薄板W1の終端部を右側のワーククランプ17により右側の作業テーブル1上面へ密着状に保持固定する。
The
また、後行の帯状金属薄板W2の終端部を左側の作業テーブル1上に載せ、後行の帯状金属薄板W2の奥側の側縁部を左側のワーククランプ17の下方へ挿入すると共に、後行の帯状金属薄板W2の終端部を切断装置3の上昇位置にある可動板23の挿入穴23a内に挿入し、この状態で左側の作業テーブル1の可動側押え部材18を流体圧シリンダ(図示省略)により左側のワーククランプ17側へ移動させる。そうすると、後行の帯状金属薄板W2の終端部が左側のワーククランプ17側へ押され、後行の帯状金属薄板W2の奥側の側縁が位置決めストッパー19に当接して後行の帯状金属薄板W2の終端部が位置決めされる。
In addition, the end of the trailing strip metal thin plate W2 is placed on the left working table 1, and the rear side edge of the trailing strip metal thin plate W2 is inserted below the
前記の状態で左側のワーククランプ17を作動させ、後行の帯状金属薄板W2の終端部を左側のワーククランプ17により左側の作業テーブル1上面へ密着状に保持固定する。
The
先行の帯状金属薄板W1の終端部及び後行の帯状金属薄板W2の始端部が左右の作業テーブル1に保持固定されたら、切断装置3を作動させて上昇位置にある可動板23を流体圧シリンダにより下降位置へ下降させる。そうすると、左右の可動刃24と左右の固定刃との協働作用により先行の帯状金属薄板W1の終端部及び後行の帯状金属薄板W2の始端部が幅方向に沿って一緒に切断加工される。尚、切断装置3の可動板23は、両帯状金属薄板W1,W2を切断加工した後、ロック用流体圧シリンダにより下降位置にロックされる。
When the end of the preceding strip metal sheet W1 and the start of the trailing strip metal sheet W2 are held and fixed to the left and right work tables 1, the
先行の帯状金属薄板W1の終端部と後行の帯状金属薄板W2の始端部が幅方向に沿って切断されたら、左右の作業テーブル1が流体圧シリンダ(図示省略)により近接する方向へ移動し、先行の帯状金属薄板W1の切断された終端と後行の帯状金属薄板W2の切断された始端とが密着状態で突き合される。 When the end portion of the preceding strip metal thin plate W1 and the start end portion of the trailing strip metal thin plate W2 are cut along the width direction, the left and right work tables 1 move in the direction approaching by the fluid pressure cylinder (not shown) The cut end of the preceding strip-shaped metal sheet W1 and the cut-off start end of the trailing strip-shaped metal sheet W2 are butted in close contact with each other.
先行の帯状金属薄板W1の終端と後行の帯状金属薄板W2の始端とが突き合されたら、開放位置にある安全用カバー56を閉じて閉鎖位置にし、溶接装置7の上部フレーム46がロッドレスシリンダにより待機位置から溶接作業位置へ前進し、左右の上部クランプ5を両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部の上方位置へ移動させる。この状態で門型フレーム45及び上部フレーム46を流体圧シリンダにより下降させ、両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部近傍を左右の上部クランプ5と切断装置3の可動板23の上端部に設けた下部治具4との間で挟持固定する。
When the end of the leading strip W1 and the beginning of the trailing strip W2 are butted, the
両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部近傍が左右の上部クランプ5及び下部治具4により上下方向から挟持固定されたら、溶接装置7の溶接用トーチ6が自動的に高さ調整された後、溶接用トーチ6のタングステン電極棒先端と一方のエンドブロック32との間にアークを発生させる。アークが安定したら、この状態でトーチ走行台50が帯状金属薄板W1,W2の幅方向へ沿って移動し、溶接用トーチ6により両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部を突合せ溶接する。
When the vicinity of the butting portion of the both strip-shaped metal thin plates W1 and W2 is clamped from above and below by the
このとき、溶接ヒューム回収装置9の真空発生器59が作動し、溶接作業時に発生した溶接ヒュームを回収・除去しているため、溶接作業時に作業員が溶接ヒュームを吸引すると言うことがなく、極めて安全性に優れていると共に、発生した溶接ヒュームが帯状金属薄板W1,W2の溶接部に付着すると言うことがなく、溶接部の清浄等の後処理を行う必要もない。
At this time, the
両帯状金属薄板W1,W2の突合せ部の突合せ溶接が終了したら、門型フレーム45及び上部フレーム46を流体圧シリンダにより上昇させると共に、溶接装置7の上部フレーム46をロッドレスシリンダ47により溶接作業位置から待機位置へ後退させる。また、左右の作業テーブル12,2の可動側押え板を流体圧シリンダ(図示省略)により左右のワーククランプ17から離間する方向へ移動させると共に、左右のワーククランプ17を上昇させる。これによって、突合せ溶接された両帯状金属薄板W1,W2はフリーの状態となる。
When the butt welding of the butt portions of both strip metal thin plates W1 and W2 is completed, the
フリーの状態になった両帯状金属薄板W1,W2は、引き続き手動式の圧延装置8によりその溶接部を圧延加工し、溶接部の厚みや硬度、組織を均一化する。
In the free state, the welded portion is rolled by the
尚、上記の実施形態においては、吸引管58(又は吸引ホース58)の途中に溶接ヒューム回収器60を二つ直列状に介設したが、他の実施形態においては、吸引管58(又は吸引ホース58)の途中に溶接ヒューム回収器60を一つだけ介設しても良く、或いは、吸引管58(又は吸引ホース58)の途中に溶接ヒューム回収器60を三つ以上直列状に介設しても良い。
In the above embodiment, two welding
1は作業テーブル、2はキャビネット本体、5は上部クランプ、6は溶接用トーチ、7は溶接装置、9は溶接ヒューム回収装置、46は上部フレーム、56は安全用カバー、58は吸引管又は吸引ホース、59は真空発生器、60は溶接ヒューム回収器、60Bはダストケース、60Cはフィルター、W1は先行の帯状金属薄板、W2は後行の帯状金属薄板。 1 is a work table, 2 is a cabinet body, 5 is an upper clamp, 6 is a welding torch, 7 is a welding device, 9 is a welding fume recovery device, 46 is an upper frame, 56 is a safety cover, 58 is a suction pipe or suction Hose, 59 is a vacuum generator, 60 is a welding fume recovery unit, 60B is a dust case, 60C is a filter, W1 is a leading strip metal sheet, and W2 is a trailing strip metal sheet.
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