JPH09174245A - 筒体エッジ部の溶接方法と溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒体１０の絞り成形時や蓋板１１の巻締によ
る取付時に、筒体１０のエッジ部側の溶接個所が剥離し
たりして不良品を発生することなく、良品を確実に製造
できる筒体エッジ部の溶接方法と溶接装置を提供する。 【解決手段】 筒体１０の中央部を溶接する第１電流波
形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１に対し、この第１ピーク設
定値Ｓ１よりも高い第２ピーク設定値Ｓ２をもつ第２電
流波形Ｂで筒体エッジ部を溶接するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば飲料水等を
充填する缶を製造するときに使用される筒体エッジ部の
溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、このような缶の製造手段とし
て、金属板の両端縁部を重合させて筒状にシームレス溶
接を行い、この後筒体の開口両側に蓋板を取付けること
が行われている。そして、前記筒体を溶接する場合、従
来では、その中央部分やエッジ部分を区別することな
く、前記筒体の全体を同一の電流波形で均一に溶接する
ようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】所が、以上の筒体を溶
接するとき、その中央部とエッジ部とを同一の電流波形
で溶接すれば、次のような問題が発生する。即ち、前記
筒体の開口側に取付ける蓋板は、通常アルミニウムで形
成され、このアルミニウム製の蓋板は高価であることか
ら、缶の製造コストを低廉とするために、前記蓋板を出
来るだけ小形とする必要があり、また、例えば前記筒体
の全体を同一径に形成すると、その開口側に取付けられ
る蓋板の外径が前記筒体よりも大となって、缶の輸送時
などに前記蓋板が他の缶の筒体を傷付けたりすることも
あるので、前記蓋板は筒体よりも小形に形成する必要が
ある。そして、前記蓋板を小形とする場合には、該蓋板
とほぼ同一径となるように前記筒体のエッジ部を絞り成
形して、該エッジ部をネックインさせる必要がある。

【０００４】しかし、従来のように、前記筒体の中央部
とエッジ部とを同一の電流波形で溶接するときには、こ
の筒体の全体を均一に溶接することはできるが、以上の
ように、前記筒体のエッジ部を絞り成形するとき、その
成形圧力で前記エッジ部の溶接個所が剥離したりして不
良品の発生を招くことがあった。また、前記蓋板は、前
記筒体エッジ部の開口側に巻締手段により取付けられる
ことから、このときの巻締力によっても、前記筒体エッ
ジ部の溶接個所が剥離したりして不良品の発生原因とな
ることもある。

【０００５】さらに、前記筒体の重合部を溶接するとき
には、該筒体の多数個を所定間隔置きに上下一対の溶接
ロール電極間に連続供給し、該各電極間の通過時に前記
重合部の溶接を行うのであるが、斯かる溶接時に、１つ
の筒体が溶接を終了して後続する次の筒体が前記各電極
間に供給されるとき、この各電極は、溶接終了した筒体
と次の筒体との間に一旦落ち込んでから、次位筒体のエ
ッジ側重合部上に乗り上げることになるので、このエッ
ジ側重合部に乗り上げるときの衝突力により、前記各電
極がエッジ側重合部と離間する方向にジャンピングを起
して、このエッジ側重合部の溶接強度が不足気味とな
り、特に、前記筒体を高速度で溶接するときには、前記
衝突力が大となって大きなジャンピングが起り易くなっ
て、前記エッジ側重合部の溶接強度が弱くなり、前記筒
体の絞り成形時や前記蓋板の巻締め時に不良品が発生す
ることもあった。

【０００６】そこで、本発明は、筒体の中央部を溶接す
る電流波形のピーク設定値よりも高いピーク設定値をも
つ電流波形で筒体のエッジ部を溶接することにより、た
とえ溶接ロール電極がジャンピングを起こすことがあっ
ても、筒体エッジ部の溶接強度を強化することができ
て、筒体の絞り成形時や蓋板の巻締による取付時に、筒
体エッジ部の溶接個所が剥離したりして不良品を発生し
たりすることなく、良品を確実に製造することができる
筒体エッジ部の溶接方法及び溶接装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、筒体中央部を溶接する第１
電流波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１に対し、この第１ピ
ーク設定値Ｓ１よりも高い第２ピーク設定値Ｓ２をもつ
第２電流波形Ｂで筒体エッジ部を溶接するようにした。

【０００８】請求項２記載の発明は、第１電流波形Ａを
基本波形として第２電流波形Ｂを形成し、その第２ピー
ク設定値Ｓ２を前記第１電流波形Ａの第１ピーク設定値
Ｓ１よりも高く設定している。

【０００９】請求項３記載の発明は、第１電流波形Ａに
対し第２電流波形Ｂの位相をずらすことにより、この第
２電流波形Ｂの第２ピーク設定値Ｓ２を、前記第１電流
波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１よりも高く設定してい
る。

【００１０】請求項４記載の発明は、溶接装置が、筒体
中央部を溶接する第１ピーク設定値Ｓ１をもった第１電
流波形Ａと、その第１ピーク設定値Ｓ１よりも高い第２
ピーク設定値Ｓ２をもった筒体エッジ部を溶接する第２
電流波形Ｂとを形成する制御部４を備えている。

【００１１】

【作用及び効果】請求項１記載の発明によれば、筒体の
中央部を溶接する第１電流波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ
１よりも高く設定された第２ピーク設定値Ｓ２をもつ第
２電流波形Ｂで前記筒体のエッジ部を溶接することによ
り、この筒体エッジ部の溶接強度を強化することがで
き、この結果、前記筒体の絞り成形時や蓋板の巻締によ
る取付時に、該筒体のエッジ部の溶接個所が剥離したり
して不良品を発生したりすることなく、良品を確実に製
造することができる。しかも、以上のように、前記第２
電流波形Ｂで前記筒体のエッジ部を溶接することによ
り、この筒体エッジ部の溶接強度を強化できるため、前
記筒体を高速度で溶接する場合、たとえ溶接ロール電極
が大きなジャンピングを起したとしても、前記筒体エッ
ジ部の溶接強度が低下するのを阻止することができ、換
言すれば、この筒体エッジ部の強度低下を招くことな
く、前記筒体の高速溶接を行うことができる。

【００１２】請求項２及び請求項３記載の各発明によれ
ば、第２電流波形Ｂの第２ピーク設定値Ｓ２を、第１電
流波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１に対し高くなるように
簡単に設定できて、所期の目的を確実に達成することが
できる。

【００１３】請求項４記載の発明によれば、制御部４か
ら出力される第１及び第２電流波形Ａ，Ｂにより、溶接
個所が剥離したりすることのない良好な筒体を確実に製
造することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に好適に使用される
溶接装置を示しており、この装置は、三相交流電源１、
コンバータ２、インバータ３、該インバータ３を制御す
る制御部４、出力電流をモニターするホールＣＴ５、溶
接トランス６を備え、この溶接トランス６の二次側に上
下一対の溶接ロール電極７，７を設けている。また、前
記溶接トランス６の二次側には、抵抗８とインダクタン
ス９とが負荷されている。この溶接装置は、周知の物で
あるため詳細な説明は省略する。

【００１５】また、図２は本発明を使用して製造する場
合に好適な飲料用缶を示しており、この缶は、筒体１０
と、該筒体１０よりも径小とされたアルミニウムもしく
は鉄製の蓋板１１とを備え、前記筒体１０のエッジ部側
には、前記蓋板１１とほぼ同一径となるように絞り成形
が施されてネックイン部１２が形成され、このネックイ
ン部１２の端部に前記蓋板１１が巻締手段で取付けられ
ている。

【００１６】しかして、本発明では、以上の溶接装置に
より前記筒体１０を形成するとき、前記制御部４で次の
ような溶接電流波形を形成して、この溶接電流波形で前
記筒体１０の溶接を行うのである。即ち、図３及び図４
の実施形態で示すように、溶接周波数ｆの半サイクル１
／２ｆ間に、前記筒体１０の中央部を溶接する２つの第
１ピーク設定値Ｓ１をもつ山形状の第１電流波形Ａを形
成すると共に、この第１電流波形Ａに連続して、前記半
サイクル間に前記筒体１０のネックイン部１２となるエ
ッジ部側を溶接するための前記第１ピーク設定値Ｓ１よ
りも高い２つの第２ピーク設定値Ｓ２をもった山形状の
第２電流波形Ｂを形成する。

【００１７】このとき、図３の実施形態では、前記第１
電流波形Ａを基本波形として第２電流波形Ｂを形成し、
その第２ピーク設定値Ｓ２を前記第１電流波形Ａの第１
ピーク設定値Ｓ１よりも高く設定している。つまり、前
記第１電流波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１間に形成され
る落込電流設定値Ｓ３と、前記第２電流波形Ｂの第２ピ
ーク設定値Ｓ２間に形成される落込電流設定値Ｓ３とが
同一となるように設定すると共に、前記第１電流波形Ａ
の第１ピーク設定値Ｓ１を部分的に高くなるように設定
することにより、この第１ピーク設定値Ｓ１よりも高い
第２ピーク設定値Ｓ２をもつ前記第２電流波形Ｂを形成
している。

【００１８】また、図４の実施形態では、前記第２電流
波形Ｂに形成される各第２ピーク設定値Ｓ２を、前記第
１電流波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１よりも高く設定す
るため、この第１電流波形Ａに対し前記第２電流波形Ｂ
の位相を高さ及び幅方向にずらしている。つまり、前記
第２電流波形Ｂの位相を高さ及び幅方向にずらすことに
より、前記第１電流波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１間に
形成される落込電流設定値Ｓ３に対し、前記第２電流波
形Ｂの第２ピーク設定値Ｓ２間に形成される落込電流設
定値Ｓ４を高くし、かつ、前記第１電流波形Ａの第１ピ
ーク設定値Ｓ１に対し、前記第２電流波形Ｂの第２ピー
ク設定値Ｓ２を高くしている。図３，図４の実施形態を
採用することにより、前記第２電流波形Ｂの第２ピーク
設定値Ｓ２を、前記第１電流波形Ａの第１ピーク設定値
Ｓ１に対し高くなるように簡単に設定することができ
る。

【００１９】そして、前記筒体１０を溶接する場合に
は、先ず、この筒体１０の中央部を第１電流波形Ａで溶
接し、次に、前記筒体１０のエッジ部側を前記第２電流
波形Ｂにより溶接する。このとき、前記第２電流波形Ｂ
には、前記第１電流波形Ａの第１ピーク設定値Ｓ１より
も高く設定された第２ピーク設定値Ｓ２が形成されてい
るので、たとえ前記各溶接ロール電極６が前記筒体１０
の離間方向にジャンピングを起こすことがあっても、前
記筒体１０のエッジ部側の溶接強度を高めることができ
る。この結果、前記筒体１０のエッジ部側を絞り成形し
て前記ネックイン部１２を形成したり、また、このネッ
クイン部１２の端部に前記蓋板１１を巻締により取付け
たりするとき、前記ネックイン部１２の溶接個所が剥離
したりして不良品の発生を招いたりすることなく、良品
が確実に製造される。

【００２０】しかも、以上のように、前記第２電流波形
Ｂで前記筒体１０のエッジ部側を溶接することにより、
このエッジ部側の溶接強度を強化できるため、前記筒体
１０を高速度で溶接する場合、たとえ前記溶接ロール電
極６が大きなジャンピングを起したとしても、前記エッ
ジ部側の溶接強度が低下するのを阻止でき、換言すれ
ば、このエッジ部側の強度低下を招くことなく、前記筒
体１０の高速溶接を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる溶接装置のブロック図。

【図２】 缶の一部を省略して示す正面図。

【図３】 本発明に用いる溶接電流波形を示す図。

【図４】 溶接電流波形の他の実施形態を示す図。

【符号の説明】

４……制御部 １０……筒体 Ａ……第１電流波形 Ｂ……第２電流波形 Ｓ１…第１ピーク設定値 Ｓ２…第２ピーク設定値

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体中央部を溶接する第１電流波形
   （Ａ）の第１ピーク設定値（Ｓ１）に対し、この第１ピ
   ーク設定値（Ｓ１）よりも高い第２ピーク設定値（Ｓ
   ２）をもつ第２電流波形（Ｂ）で筒体エッジ部を溶接す
   ることを特徴とする筒体エッジ部の溶接方法。
2. 【請求項２】 第１電流波形（Ａ）を基本波形として第
   ２電流波形（Ｂ）を形成し、その第２ピーク設定値（Ｓ
   ２）を前記第１電流波形（Ａ）の第１ピーク設定値（Ｓ
   １）よりも高く設定している請求項１記載の筒体エッジ
   部の溶接方法。
3. 【請求項３】 第１電流波形（Ａ）に対し第２電流波形
   （Ｂ）の位相をずらすことにより、この第２電流波形
   （Ｂ）の第２ピーク設定値（Ｓ２）を、前記第１電流波
   形（Ａ）の第１ピーク設定値（Ｓ１）よりも高く設定し
   ている請求項１記載の筒体エッジ部の溶接方法。
4. 【請求項４】 筒体中央部を溶接する第１ピーク設定値
   （Ｓ１）をもった第１電流波形（Ａ）と、その第１ピー
   ク設定値（Ｓ１）よりも高い第２ピーク設定値（Ｓ２）
   をもった筒体エッジ部を溶接する第２電流波形（Ｂ）と
   を形成する制御部（４）を備えていることを特徴とする
   溶接装置。