JPH04284979A - 自走式抵抗シーム溶接機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自走式抵抗シーム溶接
機、特に例えばステンレスの金属板からなる屋根板のハ
ゼ折り部を溶接するための自走式抵抗シーム溶接機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属板によって屋根板を構成する場合、
金属板同士のハゼ折り部から雨水が浸入することを防止
するために前記ハゼ折り部をシーム溶接することが行な
われている。

【０００３】図３は従来の自走式抵抗シーム溶接機の概
略平面図、図４は同自走式抵抗シーム溶接機の概略正面
図、図５は同自走式抵抗シーム溶接機の概略右側面図、
図６は同自走式抵抗シーム溶接機の電気回路図である。 図において、１は屋根板である金属板、２Ａ，２Ｂは金
属板１のハゼ折り部、３は溶接機本体で、内部に駆動伝
達機構（図示省略）を有している。４は溶接機本体３の
図において左端部に設けられた駆動モータ、５は溶接機
本体３の左端部に設けられたトランス部で、後述する溶
接トランスを内蔵している。６は溶接機本体３の右端部
下方に設けられたローラ支持枠で、金属板１の溶接すべ
きハゼ折り部２の上端の転接する支持ガイドローラ７を
回転自在に支持している。８はトランス部５の左端部下
方に設けられたローラ支持枠で、金属板１の溶接すべき
ハゼ折り部２Ａの上端の転接する支持ガイドローラ７を
回転自在に支持している。これらローラ支持枠６，８は
垂直なネジ軸９によって上下に位置調節可能に溶接機本
体３とトランス部５とにそれぞれ取り付けられている。

【０００４】１０は溶接機本体３の一側部下方に設けら
れ、溶接すべきハゼ折り部２Ａに隣接するハゼ折り部２
Ｂに向けて延びる水平アーム、１１は水平アーム１０の
先端に設けられたローラ支持枠で、ハゼ折り部２Ｂの上
端に転接する一対の支持ガイドローラ１２を回転自在に
支持している。

【０００５】１３は溶接機本体３の下部に設けられ、溶
接すべきハゼ折り部２の両側に転接し、ハゼ折り部２Ａ
を抵抗溶接する一対の通電ローラ、１４は溶接機本体３
の下部に設けられ、溶接すべきハゼ折り部２の両側に転
接して溶接機本体３を走行させる駆動ローラである。こ
の駆動ローラ１４は駆動モータ４により溶接機本体３内
の駆動伝達機構を介して回転駆動され、溶接機本体３は
金属板１のハゼ折り部２Ａ，２Ｂ上を走行する。このと
き、一対の通電ローラ１３によってハゼ折り部２を抵抗
溶接する。かかる一対の通電ローラ１３に印加される溶
接電源は図６に示す如く商用電源１５の交流電源に対し
て溶接電流調整装置１６が例えばサイリスタによって力
率角を遅らせる位相制御して電流調整を行い、電流調整
された交流電源を溶接トランス１７で降圧して得られる
。その溶接電源の溶接電圧は３〜５Ｖで、溶接電流は板
厚によって異なるが２８００Ａであり、抵抗溶接のため
の周波数は５０／６０Ｈｚである。なお、溶接電流調整
装置１６は外部に設置されており、溶接機本体３に設け
られた溶接トランス１７の一次側とケーブル１８を介し
て接続されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の自
走式抵抗シーム溶接機では溶接機本体３に溶接トランス
１７を有するトランス部５を設けており、溶接機自体の
重量が５５Ｋｇとなり、溶接トランス１７の鉄心重量は
約５割の２０Ｋｇを占めている。そして、抵抗シーム溶
接機を自走させて屋根板である金属板１のハゼ折り部２
Ａを抵抗シーム溶接した後に、次のハゼ折り部２Ｂにつ
いて、抵抗シーム溶接を行う場合には、抵抗シーム溶接
機を手で持って移動させなければならないが、抵抗シー
ム溶接機は約５５Ｋｇと重いために溶接機移し替え作業
が容易でなく、作業能率が悪く、しかも屋根板上での作
業であるために危険を伴うものでもあるいという問題点
があった。

【０００７】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたもので、例えば屋根板上である金属板上の溶接機
移し替え作業が容易且つ安全に行えるように、軽量、小
型化された自走式抵抗シーム溶接機を得ることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる自走式抵
抗シーム溶接機は金属板上の一定間隔で平行な二つのハ
ゼ折り部の上端にそれぞれ転接する支持ガイドローラと
一つのハゼ折り部をその両側から抵抗溶接する一対の通
電ローラとを下部に有し、駆動伝達機構を内部に有する
溶接機本体と、溶接機本体の端部に設けられ、前記駆動
伝達機構を介して一対の通電ローラを駆動する駆動モー
タと、溶接機本体の端部に設けられ、一次側巻線がケー
ブルを介して外部の溶接電源供給装置に接続され、二次
側巻線が一対の通電ローラに接続された溶接トランスと
を備え、前記溶接トランスの適用周波数を４００〜１０
００Ｈｚとし、前記溶接トランスの二次側巻線を一回巻
きとして構成するようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明においては、溶接機本体に設けられる溶
接トランスについてその適用周波数を４００〜１０００
Ｈｚとし、溶接トランスの二次側巻線を一回巻きとして
いるから、トランスの二次側電圧を求める基本式から、
溶接トランスの重量を二次側電圧を従来例と同様として
計算すると、二次側電圧は周波数、二次側巻線の巻数及
び鉄心の有効断面積と比例関係にあり、二次側巻線の巻
数を最小の一回巻きとすることによって鉄心の有効断面
積が小さくなって鉄心重量が軽減されると共に巻線重量
が軽減され、溶接トランスの重量は約１／３となり、そ
れに伴い抵抗シーム溶接機自体の重量が従来例のものに
比べて大幅に軽減された。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例である自走式抵抗シ
ーム溶接機の概略正面図、図２は同自走式抵抗シーム溶
接機の電気回路図である。図において、従来例と同一の
構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する
。この実施例では一対の通電ローラ１３、１３が駆動モ
ータ４により溶接機本体３内の駆動伝達機構を介して回
転駆動され、溶接機本体３は金属板１のハゼ折り部２Ａ
，２Ｂ上を走行するように構成されている。

【００１１】また、この実施例の溶接トランス２７の一
次側巻線は外部の電源供給装置１９に接続されている。 この電源供給装置１９は商用電源１５に接続された整流
回路２０と整流回路２０によって整流された直流を所望
周波数の交流に変換すると共に位相制御によって電流調
整を行うインバータ２１とから構成されており、重量は
４０Ｋｇである。この電源供給装置１９は溶接機本体３
即ち自走式抵抗シーム溶接機とは別に屋根板である金属
板１上に定置されて使用される。

【００１２】更に、一対の通電ローラ１３に接続されて
いる溶接トランス２７の二次側巻線はいわゆる鉄心に対
して一回巻きされており、溶接トランス２７の二次側回
路は二次側巻線と一対の通電ローラ１３，１３とこれら
を接続するケーブルとで一ターンのコイルを形成して構
成され、二次側巻線のインピーダンスを極力小さくする
ためにケーブルの長さを最小限とするように設計されて
いる。ここで、溶接電源供給装置１９のインバータ２１
は出力周波数が４００〜１０００Ｈｚ，出力電圧は４０
０Ｖのものである。従って、溶接トランス１８の適用周
波数は４００〜１０００Ｈｚの範囲に限定したものであ
ればよい。

【００１３】上記のように構成された自走式抵抗シーム
溶接機においては、適用周波数を５００Ｈｚ、二次側巻
線を１回巻きとした溶接トランス２７の鉄心重量を下記
に示すトランスの二次側電圧を求める基本式から計算す
ると、７Ｋｇとなった。

【００１４】トランスの基本式 Ｅ＝４．４４ｆ・Ｂｍ・Ｎ・Ａ×１０−８Ｖ但し、Ｅ：
二次側電圧、ｆ：周波数（Ｈｚ）、Ｂｍ：最大磁束密度
（ガウス） 、Ｎ：二次側巻線の巻数、Ａ：鉄心の有効断面積。

【００１５】これは、二次側電圧及び巻数比を従来例の
溶接トランス１７と同様とした場合に本実施例の溶接ト
ランス２７の鉄心重量が従来例の溶接トランス１７の鉄
心重量２０Ｋｇに対して約１／３に軽減されるというこ
とである。なお、周波数が５００Ｈｚ以上となれば鉄心
重量はより軽減されることとなる。

【００１６】また、溶接トランスの巻線重量も二次側電
圧及び巻数比を従来例の溶接トランス１７と同様とした
場合、本実施例の二次側巻線が従来例の二回巻きに対し
て一回巻きとすると、本実施例の溶接トランス２７の巻
線重量は単純に計算すると従来例の溶接トランス１７の
巻線重量に対して１／２に軽減されることになる。

【００１７】更に、本実施例では一対の通電ローラ１３
を駆動モータ４により、溶接機本体３内の駆動伝達機構
を介して回転駆動させ、溶接機本体３を金属板１上のハ
ゼ折り部２Ａ，２Ｂ上を走行させるようにしている。こ
れはシーム抵抗溶接機の重量が大幅に軽減されたことに
よって可能となったものであり、従来の駆動ローラ等の
部材も不要となり、この点からも更に重量が軽減される
。その結果、本実施例の抵抗シーム溶接機の総重量は３
５Ｋｇとなった。

【００１８】次に、実際にステンレス製（ＳＵＳ３０４
）の厚さ０．４ｍｍの制振鋼板である金属板上の三枚重
ねのハゼ折り部に対してシーム溶接を行った場合の従来
例と本実施例の抵抗シーム溶接機における溶接トランス
の適用周波数と鉄心重量及び溶接機総重量との具体的関
係を下記表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１を見ても分かるように、本実施例のよ
うに、溶接トランス２７の適用周波数を４００〜１００
０Ｈｚとし、溶接トランス２７の二次側巻線を一回巻き
とすることにより、鉄心重量等の軽減によって溶接機総
重量は従来例に比べて大幅に軽減された。

【００２１】従って、本実施例の抵抗シーム溶接機にあ
っては溶接機移し替え作業を容易且つ安全に行うことが
できる。

【００２２】なお、溶接トランス２７の適用周波数を更
に、増大させれば、溶接トランスの重量はより軽減され
るということになるが、適用周波数を例えば１０００Ｈ
ｚ以上の３０００Ｈｚに増大させると、比較例に示すよ
うに溶接トランスの巻線のインピーダンスが大きくなり
、抵抗溶接として必要な所定の溶接電流を得ることがで
きない。また、所定の溶接電流を確保しようとすると、
鉄心重量等が増大して溶接機総重量が大きくなり過ぎる
。このため、溶接トランスの軽減化が図れ、しかも抵抗
溶接として必要な溶接電流を得ることができる周波数の
範囲が４００〜１０００Ｈｚということになる。

【００２３】なお、この実施例では図示しなかったが、
３０００Ａ程度の溶接電流が溶接トランス２７の二次側
回路に流れ、ジュール熱も相当大きいものとなるため、
特に溶接を行うハゼ折り部２Ａと点接触する一対の通電
ローラ１３が大きく加熱されることとなる。そこで、か
かる加熱による一対の通電ローラ１３の過熱を抑制する
ために一対の通電ローラ１３及び通電ローラを支持する
電極軸には内部に冷却水路が設けられ、冷却水路を流れ
る冷却水によって溶接中は冷却されるようになっている
。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、溶接機本
体に設けられる溶接トランスの適用周波数を４００〜１
０００Ｈｚとし、溶接トランスの二次側巻線を一回巻き
としているので、二次側電圧と巻数比を従来例と同様に
して溶接トランスの鉄心重量をトランスの二次側電圧を
求める基本式から計算すると、出力周波数を５０／６０
Ｈｚとしている従来例の鉄心重量の約１／３となり、し
かも溶接トランスの巻線重量も従来例の巻線重量より約
１／２に軽減され、それに伴って小型化され、抵抗シー
ム溶接機の総重量は約１／３以上に軽減されるため、例
えば屋根板である金属板上の溶接機移し替え作業が容易
に且つ安全に行えるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自走式抵抗シーム溶接
機の概略正面図である。

【図２】同自走式抵抗シーム溶接機の電気回路図である
。

【図３】従来の自走式抵抗シーム溶接機の概略正面図で
ある。

【図４】同自走式抵抗シーム溶接機の概略正面図である
。

【図５】同自走式抵抗シーム溶接機の概略右側面図であ
る。

【図６】同自走式抵抗シーム溶接機の電気回路図である
。

【符号の説明】

１　　金属板 ２Ａ　　ハゼ折り部 ３　　溶接機本体 ４　　駆動モータ ７　　支持ガイドローラ １２　　支持ガイドローラ １３　　通電ローラ ２１　　インバータ ２７　　溶接トランス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属板上の一定間隔で平行な二つのハ
   ゼ折り部の上端にそれぞれ転接する支持ガイドローラと
   一つのハゼ折り部をその両側から抵抗溶接する一対の通
   電ローラとを下部に有し、駆動伝達機構を内部に有する
   溶接機本体と、溶接機本体の端部に設けられ、前記駆動
   伝達機構を介して一対の通電ローラを駆動する駆動モー
   タと、溶接機本体の端部に設けられ、一次側巻線がケー
   ブルを介して外部の溶接電源供給装置に接続され、二次
   側巻線が一対の通電ローラに接続された溶接トランスと
   を備え、前記溶接トランスの適用周波数を４００〜１０
   ００Ｈｚとし、前記溶接トランスの二次側巻線を一回巻
   きとしたことを特徴とする自走式抵抗シーム溶接機。