JPH03118982A - 抵抗シーム溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は抵抗シーム溶接機であって、相上下して配置さ
れた２つの電極ローラと、上方の電極ローラを保持し、
鉛直方向及び溶接方向に案内する、旋回可能に支承され
たジブと、下方の電極ローラを保持する下方アームと、
上方の電極ローラに対する給電路におけるフレキシブル
な給電バンドとを有している形式のものに関する。

従来技術 このような形式の公知の抵抗シーム溶接機（Ｄｚ−ｐｓ
３７１１］８９５号）においては、旋回可能に支承され
た、上方の電極ローラを保持しかつ案内するジブは、湾
曲部材と振子アームとから成る６角リンクとして構成さ
れている。

湾曲部材と振子アームはそれぞれ一端で機械フレームに
旋回可能に支承され、他方の端部で上方の電極ローラの
近くで互いに枢着されている。

振子アームは他方の端部に上方の電極ローラのための保
持フランジを有し、一方の端部で振子ローラヘッドにお
いて軸がυ軸受を介して回転可能に支承されている。振
子アームの該端部には歯環が固定されており、該歯環を
介してチェーンが振子アーム、ひいては上方の電極ロー
ラを回転させることができる。振子ローラヘッドはされ
た計器として構成されているので、その振子支承部は全
重量を受けかつ上方の電極は実質的に重量なしで下方の
電極ローラの上にのることになる。所定の圧着力を調節
するためにはばねが上方から上方の電極ローラの軸を押
圧する。溶接トランスフォーマから上方の電極ローラに
通じる導路は給電レールと振子ローラヘッドとを有し、
両者はフレキシブルな給電バンドにより導電的に互いに
接続されている。振子ローラヘッドと振子アームとの間
には液体金属で充たされたリング室が電流伝達のために
配ｔ４されている。給電バンドは織られた支線から成っ
ている。つまシ給電バンドはあらゆる方向にフレキシブ
ルな舌片状の金属から成っている。何故ならば給電バン
ドは振子ローラヘッドが給電レールに対して運動するこ
とができるだけ妨げられないようにしたいからである。

この公知の抵抗シーム溶接機の場合のようにジブが振子
ローラヘッドと共に形成されることは複雑で費用がかか
るが高性能機械においては良好な溶接質、特に缶胴の縦
シームの全長に互って一様に良好な溶接質を保証する。

このような高性能機よりも低い溶接速度で作業する比較
的に簡単な抵抗シーム溶接機の場合には費用の観点から
は溶接質を低下させることなしに、上方の電極ローラを
よシ簡単に支承できると有利である。単純に振子ローラ
ヘッドを省くと前述の湾曲部材は前述の給電レールとし
て構成しなければならず、これによって上方の電極ロー
ラの範囲における運動する重量が小さく、前記範囲の鉛
直方向の運動性が大きいという利点が失われることにな
る。さらに上方の電極ローラの運動性をできるだけ妨げ
ない弾性的な給電バンドを設ける必要があるものと想わ
れる。これらの問題をすべて回避するためには振子ロー
ラへラドの省略によって見込んだ節約が無になる費用の
かかる構成が必要になる。さらに振子ローラヘッドの省
略によっては上方の電極ローラの回転駆動の簡単な可能
性が失われる。

発明の課題 本発明の課題は冒頭に述べた形式の抵抗シーム溶接機に
おいて、上方の電極ローラを振子ローラヘッドを用いる
ことなしに、簡単な構造で、振子ローラヘッドを用いた
場合と同じような溶接結果が達成されるように支承する
ことである。

課題を解決するための手段 本発明の課題は冒頭に述べた形式の抵抗シーム溶接機に
おいて、前記ジブが平行四辺形リンクの原理に従って給
電バンドにより旋回可能に支承されており、該給電バン
ドが溶接方向にかつ下方アームに対して平行に配置され
た薄い金属プレートから構成されており、それぞれ一方
では機械フレームにかつ他方ではジブの向き合った端部
に締込まれており、前記金属プレートの少なくとも１つ
が、パッケージに纒められた他の金属プレートに対して
間隔をおいて配置されているによって解決された。

発明の効果 本発明による抵抗シーム溶接機においては公知の抵抗シ
ーム溶接機の場合のようにより線状に構成された給電バ
ンドの代υに薄い金属プレートが設けられ、該金属プレ
ートが互いに間隔をおいて２つのグループを成して両端
で機械フレームもしくはジブに締込まれている。この場
合には一方のグループはジグを介して上方の電極ローラ
に流れる溶接電流を導くために金属プレートのパッケー
ジとして構成されている。パッケージの厚さ又は金属プ
レートの数は必要な流過横断面に合わせられている。し
たがって本発明によれば一端で上方の電極ローラを保持
するジブは反対側の端部に２重の締付はバンド支承装置
を備えており、したがって平行四辺形リンクの原理にし
たがって旋回可能に支承されている。

このように支承されていることに基づきジブは全体とし
て溶接方向に対して横方向に向けられた仮想軸線だけを
中心として上下に運動可能である。これに対してジブは
その縦軸線又は溶接方向を中心としては運動可能ではな
い。これによって溶接質に不都合な影響を及はすいかな
る傾倒モーメントも回避される。ジブの支承部の構造は
簡単になる。何故ならば本発明による抵抗シーム溶接機
においては給電バンドは２つの機能、つまシミ流伝達機
能だけではなくジブの案内機能をも持っているからであ
る。給電バンドの金属プレートとジブは溶接方向で相前
後して配置されているので、上方の電極ローラには鉛直
平面内で前述の規定された運動特性が与えられる。この
場合には電極ローラが鉛直平面内で軽く運動することは
、電極ローラが移動する行程が下方限界として溶接しよ
うとする金属プレート１枚分の厚さを有し、上方の限界
として付加的に、扁平ワイヤ電極を使用した場合にはワ
イヤ厚さを有しているために可能である。扁平ワイヤ電
極は電極ローラと溶接物の金属との結合が進むことによ
る電極ローラの汚染を回避するために役立つ。これにつ
いての詳細は本件出願の出願人によって出願された前述
のＤＦＸ−Ｐａ３７１０８７５号及びＤＢ−ＰＳ３５１
６３９７号に開示されている。行程の前述の上方の限界
は約２ミリメートルである。このような僅かな行程では
ジブの複式バンド状の支承装置はジブの縦軸線を中心と
してはねじれなくなシ、全行程範囲に互って上方の電極
ローラの平行な案内が保たれる。

ジブと、機械フレーム側で溶接トランスフォーマ又はそ
れに類似した溶接源から延びる導線と接続されたジブ支
承装置とは、下方アームに対して平行にかつこれから僅
かな間隔をおいて配置されている。下方アームは溶接電
流の戻し導線の１部であるので、この下方アームにおい
ては溶接電流はジブ及びその支承装置における溶接電流
の方向とは反対方向に流れる。間隔が小さいために一方
向での電流押除け（隣接効果とも呼ばれる）が生じ、該
電流押除けは供給及び戻り導線の磁界の重畳によって発
生し、導体における電流線が該導体の互いに隣接した範
囲で集中するという結果をもたらす。これについての詳
細は［抵抗溶接Ｊ１９６２年第５回ストットガルト抵抗
溶接技術特別会議の講演、溶接技術ドイツ出版（ＤＶＳ
）　ＧｍｂＡ　、デュッセルドルク、１９６６．４９ペ
ージに開示されている。

本発明の抵抗溶接機においては、複式締付はバンド支承
装置を形成する両方の給電バンドの内、下方の給電バン
ドだけが溶接電流の主要な部分を導く、厚いパッケージ
を構成し、これに対して他の給電バンドを著しく薄く構
成し、例えば少なくとも１枚の薄板だけから構成するこ
とができる。それにも拘らず例えば簡単なストックに関
連して両方の給電バンドを薄い金属プレートから成る同
じ厚さを有するパッケージとして構成することも不可能
ではない。

溶接圧、つまり上方の電極ローラの接触圧は本発明の抵
抗シーム溶接機ではジブの諦込み個所の相応の位置によ
り、前もって規定される。

したがって上方の電極ローラはその際に調節された押圧
力を下方に作用させ、被溶接材料が上方の電極と下方の
電極との間に存在しない場合でも押圧力をかけて下方の
電極ローラの上に支持される。扁平ワイヤ電極を使用し
た場合には扁平ワイヤ電極を初めに通さなければならな
いときには、ジブがレバー又はそれに類似したもので前
述の上方の行程限界値だけ上方へ調節される。

本発明の有利な実施態様は請求項２以下に記載されてい
る。

請求項２に記載した本発明の実施態様はジブのために特
に有利な旋回支承装置をもたらす。

何故ならばこの旋回支承装置は下方アームに隣接した側
だけに、電流を通す薄い銅プレートから成るパッケージ
を有し、これに対して下方アームとは反対側は１枚のば
ね鋼バンドだけから成っている。これは既に述べたよう
に下方アームとは反対側では溶接電流のきわめて僅かな
部分しか流れないために可能でろる。

薄い鋼プレートから成るパッケージと薄い鋼バンドとの
コンビネーションは溶接電流の損失のない伝達と同時に
、最高の機械的な特性と費用的に有利な構成とを支承装
置において可能にする。

この観点から請求項５に示された本発明の実施例によれ
ば、電流を導くパッケージを銅ホイルから構成される装
置の他の締付はバンドをばね鋼バンドから構成すると有
利である。

請求項５による本発明の１実施例の構成ではジブの旋回
支承装置は給電装置の給電レールに直接的に接続されて
いる。これによって上方の電極ローラに対する最短の接
続が得られる。旋回支承装置の薄板の、溶接方向で測っ
た自由な長さ又はその内法幅は選択された材料と上方の
電極ローラの必要な鉛直行程により前もって与えられる
。上方の電極ローラと旋回支承部との間のジブの長さは
、不必要な運動する質量を回避するためにできるだけ短
く保たれる。しかしこの場合には所定の最少長さは下回
ることはできない。何故ならば通常は扁平ワイヤ電極で
作業する場合には電極ローラの前に配置された偏向ロー
ラのだめのスペースが存在しなければならないからであ
る。

給電レールが請求項乙に記載した構成に基づき下方アー
ムに対して横方向にジブの旋回支承部の内部の空間内に
延びていると、ジブの鉛直方向の運動性は妨げられない
。何故ならば給電レールはこの範囲においては、旋回支
承部の隣接する薄板に対して十分な間隔が存在するまで
切欠かれるからである。

請求項７の構成によれば旋回支承部の薄板は単に締付は
バンド支承の場合に一般的であるように給電レールとジ
ブとにねじ結合されている。

フォーク状のブロックとして構成されていることにより
、請求項８に記載した構成によってジブの運動する質量
はさらに減少させられる。

、請求項９の構成によるばね足は案内機能は有しておら
ず、溶接圧を調節可能に規定するためだけに用いられる
。

振子ローラヘッドが省略されることによｐ、上方の電極
ローラには他の駆動可能性を設けなければならない。請
求項１０の構成によればこの駆動は抵抗シーム溶接機の
他の個所で駆動される扁平ワイヤ電極により行なわれる
。同様の駆動可能性は、下方の電極ローラにも設けてお
くことができる。

実施された実験によれば請求項１１に記載した厚さが″
！Ａｏｏ〜１５ｙ１００ミリメータの範囲にある銅ホイ
ルの使用が好結果をもたらすことが証明された。この場
合には２つの銅ホイルパッケージ又は１つの銅ホイルパ
ッケージを１つの鋼バンドと組合わせてジブの旋回支承
部として用いることができる。

次に図面について本発明を説明する： 第１図には缶胴２（第３図参照）を溶接するだめの抵抗
溶接機の上方及び下方アーム範囲が側面図で示されてい
る。第２図には同じ範囲が部分平面図で示されている。

機械フレーム４には上方アーム６と下方アーム８とが互
いに平行にかつ互いに鉛直方向に間隔をおいて固定され
ている。上方アーム６と下方アーム８との間に配置され
たジブ１２は一方の端部で機械フレーム４に旋回可能に
支承され、自由端部に上方の電極ローラ１４を保持して
いる。下方のアームは自由端に下方の電極ローラ１６を
保持している。電極ローラ１４，１６は鉛直方向に相上
下して配置され、上方もしくは下方アームに固定された
軸１８もしくは２０を中心として自由に回転可能である
。図面には全体として符号１０で示されたジブ１２の旋
回支承部はあとで詳細に説明する。旋回支承部１０とジ
ブ１２は下方アーム８の縦軸線に対して平行な方向を持
つ溶接方向に相前後して配置されている。旋回支承部１
０は同様にあとから詳細に述べる形式で、ジブ１２が上
方の電極ロー２１４を鉛直方向にかつ溶接方向に案内し
、上方の電極ローラ１４が溶接方向とその中心平面を含
む鉛直平面内の運動だけしか行なわないように構成され
ている。

下方のアーム８は剛性であり、下方の電極ローラはその
軸２０を中心として回転運動可能であるだけである。

図示の抵抗シーム溶接機′はきわめてコンノくクトに構
成された機械であって、縦シーム溶接しようとする缶胴
２のための薄板は溶接個所の直前で丸めステーション２
２に供給される。該丸めステーション２２において薄板
には円筒形の形が与えられる。２字形レール２４によっ
て缶胴縁は形成しようとする縦シームの個所で正しい相
対位置にもたらされ、この状態で縦シーム溶接するため
に上方の電極ローラ１４と下方の電極ローラ１６との間
に図示されていない搬送部材によって導入される。

図示の抵抗シーム溶接機においては扁平ワイヤ電極２６
が第１図と第６図とに示された形式で上方の電極ローラ
１４の周囲に案内され、図示されていない駆動装置が配
属されている駆動ローラ２８により駆動される。同様に
通常の形式で扁平ワイヤ電極は下方の電極ローラ１６の
周囲に案内されているが、これは図面を見ｆすくするた
めに省略しである。何故ならばワイヤ電極の案内は本出
穎人の別の出願の対象であり、本願の発明を理解するた
めにはこれ以上の詳細な説明は不要であると想われるか
らである。

ジブ１２は横断面で見てフォーク状のブロックであり、
該ブロックの自由端には＠１８が固定され、該軸１８の
上で上方の電極ロー２１４が回転可能である。ジブ１２
は良質な導電材料から成っており、ジブ１２の旋回支承
部１０は図示の実施例ではばね鋼から成る薄板プレート
１０１、つまシ鋼バンドと、この場合にはそれぞれ鋼ホ
イルから成る別の薄板プレート１０２のパッケージとか
ら構成されている。薄板プレート１０１　１０２全体は
下方アームに平行で、さらに下方アームに対して横方向
に重ねて配置されている。薄板プレートはジブ１２の旋
回支承部１０を形成しているのではなく、上方の電極ロ
ーラ１４に溶接電流を供給する給電バンドをも形成して
いる。冒頭に述べた電流分配理由からは下方の給電バン
ドだけを良質な導電性の薄板から製造するだけで十分で
ある。何故ならば溶接電流は主として下方の給電バンド
を流れるからである。これに対して上の薄板プレートは
該薄板プレートを介してはほとんど溶接電流は流れない
のでばね鋼から製造することができる。鋼バンド１０１
と銅ホイル１０２はそれぞれ一方では機械フレーム４に
かつ他方ではジブ１２に締込まれている。鋼バンド１０
１と銅ホイルパッケージとの間には溶接方向に対して横
方向に、横断面が方形である給電レール３０の端部が延
びている。該給電レールは溶接トランスフォーマに接続
されている。図示されていない溶接トランスフォーマと
の接続は給電レール部分３２で省略しである。給電レー
ル３０は内実の銅ブロックとして構成され、該銅ブロツ
ク内にはねじ孔が形成され、該ねじ孔にははねバンドと
銅ホイルパッケージとを図示の形式で給電レール３０、
ひいては機械フレームに固定するためにねじ３４がねじ
込まれる。フォーク状のブロックとして構成されたジブ
１２は給電レール３０に向き合った端部は内実の一貫し
たウェブを有し、該ウェブには同様に適当なねじ孔３６
を受容するねじ孔が設けられている。ジブ１２はこのよ
うな形式で平行四辺形リンクの原理で給電バンド１０１
．１０２を介して旋回可能に支承されている。機械フレ
ーム４と、該機械フレームに向き合ったジブの端部と、
薄板プレート１０１，１０２とにより形成された空間を
溶接方向に対して横方向に延びる給電レール３０は、締
込み個所の外側でこの空間内において隣接する薄板プレ
ートから間隔を有している。

したかつて給電レール３０はジブ１２の旋回運動性を妨
げない。鋼バンド１０１の代シに銅ホイル１０２′から
成る他のパッケージを設けておくこともできる（第４図
参照）。

給電レール３０に締込むかわシに旋回支承部１０は機械
フレーム４に直接に締込まれ、付加的な電気的な接続を
介して給電レール３０に接続されていてもよい。しかし
なから図示の実施例ではコンパクトな溝成形式が得られ
る。

Ａ司ホイルの厚さは実験した実施例では’Ａｏｏ　ｙｎ
ｘであった。実験によれば１５Ａｏｏ　ｍｍの厚さも適
していることが証明された。発生する電流の強さと抵抗
シーム溶接機の幾何学的な関係とに関連して前記値の間
の値又は前記値よりも小さい値又は大きい値を選ぶこと
もできる。

下方の電極アーム８は剛性で導電性のよい材料から成っ
ている。各電極ローラは軸１８もしくは２０と結合され
たステータと該ステータのまわりに配置されたロータと
を有している。ステータとロータとの間には電流を伝達
するだめに液体金属で充たされたリングギャップが設け
られている。さらに電極ローラは通常の形式で内部にお
いて冷却されている。

ジブ１２の自由端にはフォーク状のブラケットが配置さ
れている。該ブラケットの上側にはビン４０が差込まれ
ておシ、該ビン４０の他方の端部は上方アーム６から突
出している。上方アーム６のねじ孔４２内にはおねじを
備えた肩付きブツシュ４４がねじ込まれている。該肩付
きブシュ４４の肩４６はビン４０が差込まれてぃる孔４
８を取囲んでいる。ばね５０は上方で肩４６にあたシ、
下方でブラケット３８に支えられておシ、ジブ１２の自
由端部、ひいては上方の電極ローラ１４に押し力を作用
させている。

肩付きブツシュを多かれ少なかれ上方アーム６にねじ込
まれると、ばね５０の押し力は所望の形式で調節される
。この場合にはばねの押し力はピン４０の上方の端部に
設けられた目盛５２で読取り可能である。したがってジ
ブ１２と上方アーム６との間にはその行程長さに亙って
溶接圧が調節可能である一種のテレスコープばね足を形
成する。

運転中には溶接電流は溶接電流トランスフォーマから給
電レールと給電バンド１０１　、１０２とを介してジブ
１２にかつ該ジブ１２かも上方の電極ローラ１４に流れ
る。該電極ロー２１４から溶接電流は溶接にさいして缶
胴２を介して下方の電極ローラ１６に、かつ該電極ロー
ラ１６から下方アーム８を介して溶接トランスフォーマ
に帰流する。したがって旋回支承部１０はジブ１２を旋
回可能に支承するために一種の複式締付はバンド支承部
を形成すると同時に、溶接電流の伝達にも役立つ。旋回
支承部１０は上方の電極ローラ１４に鉛直方向の上下運
動しか許さない。記述した構造は費用のかかる振子ロー
ラヘッドの回避を可能にし、抵抗シーム溶接機をコンパ
クトに構成することを、上方の電極ローラ１４の鉛直方
向及び溶接方向の良好な案内が失われることなしに可能
にする。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
図は本発明による抵抗溶接機の部分的な側面図、第２図
は抵抗溶接機の部分平面図、第６図は第１図の部分■の
拡大図、第４図は旋回支承部の別の実施例の部分図であ
る。 ２・・・缶胴、４・・・機械フレーム、６・・・上方ア
ーム、８・・・下方アーム、１０・・・旋回支承部、１
２・・・ジブ、１４・・・電極ローラ、１６・・・電極
ローラ、１Ｂ・・・軸、２０・・・軸、２２・・・丸め
ステーション、２４・・・２字形レール、２６・・・扁
平ワイヤ電極、２８・・・駆動ローラ、３０・・・給電
レール、３２・・・給電レール部分、３８・・・ブラケ
ット、４０・・・ぎン、４２・・・ねじ孔、４４・・・
肩付きブツシュ、４６・・・肩、４８・・・孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、抵抗シーム溶接機であつて、相上下して配置された
   ２つの電極ローラと、上方の電極ローラを保持し、鉛直
   方向及び溶接方向に案内する、旋回可能に支承されたジ
   ブと、下方の電極ローラを保持する下方アームと、上方
   の電極ローラに対する給電路におけるフレキシブルな給
   電バンドとを有している形式のものにおいて、前記ジブ
   （１２）が平行四辺形リンクの原理に従つて給電バンド
   により旋回可能に支承されており、該給電バンドが溶接
   方向にかつ下方アーム（８）に対して平行に配置された
   薄い金属プレート（１０１、１０２、１０２′）から構
   成されており、それぞれ一方では機械フレーム（４）に
   かつ他方ではジブ（１２）の向き合つた端部に締込まれ
   ており、前記金属プレートの少なくとも１つが、パッケ
   ージに纒められた他の金属プレート（１０２）に対して
   間隔をおいて配置されていることを特徴とする、抵抗シ
   ーム溶接機。 ２、１つの金属プレート（１０１）がパッケージの、下
   方アームとは反対側に配置され、ばね鋼から成り、パッ
   ケージの金属プレート （１０２；１０２′）が銅から成つている、請求項１記
   載の抵抗シーム溶接機。 ３、金属プレート（１０２、１０２′）が互いに間隔を
   おいて配置された２つのパッケージに纒められている、
   請求項１記載の抵抗シーム溶接機。 ４、各パッケージの金属プレート（１０２、１０２′）
   が銅ホイルから成つている、請求項１から３までのいず
   れか１項記載の抵抗シーム溶接機。 ５、旋回支承部（１０）の、機械フレーム（４）に隣接
   した側において金属プレート（１０１、１０２；１０２
   ′）の間に給電路の給電レール（３０）が締込まれてい
   る、請求項１から４までのいずれか１項記載の抵抗シー
   ム溶接機。 ６、給電レール（３０）が、機械フレーム（４）と該機
   械フレーム（４）に向き合つたジブ端部と金属プレート
   （１０１、１０２；１０２′）とにより形成された室を
   溶接方向に対して横方向に延びており、その締込み個所
   の外側で前記室内で隣接する金属プレート（１０１、１
   ０２；１０２′）から間隔を有している、請求項５記載
   の抵抗シーム溶接機。７、給電レール（３０）とジブ（
   １２）の向き合つた端部が下方アーム（８）に面した側
   と下方アーム（８）とは反対側にねじ孔を有し、該ねじ
   孔が金属プレート（１０１、１０２；１０２′）を締付
   け固定するねじを受容している、請求項５又は６記載の
   抵抗シーム溶接機。 ８、ジブ（８）が横断面で見てフォーク状のブロックで
   あつて、その自由端に上方の電極ローラ（１４）が回転
   可能に支承されている、請求項１から７までのいずれか
   １項記載の抵抗シーム溶接機。 ９、ジブ（１２）の自由端部と機械フレーム（４）との
   間にテレスコープ式ばね足（３８−５２）が配置され、
   該テレスコープ式ばね足（３８−５２）がジブ（１２）
   の自由端部に作用するばね（５０）を有し、該ばね（５
   ０）が一方では機械フレーム（４）にかつ他方ではジブ
   （１２）に支えられ、その力が溶接圧を調節するために
   テレスコープ式ばね足の行程長さに亙つて調節可能であ
   る、請求項１から８までのいずれか１項記載の抵抗シー
   ム溶接機。 １０、各電極ローラの上に案内された扁平ワイヤ電極を
   有し、少なくとも上方の電極ローラ（１４）が扁平ワイ
   ヤ電極（２６）により駆動可能である、請求項１から９
   までのいずれか１項記載の抵抗溶接機。 １１、銅ホイル（１０２；１０２′）の厚さが７／１０
   ００から１５／１００ミリメータである、請求項４記載
   の抵抗溶接機。