JPH09182971A - 板継ぎ用溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 板継ぎ用溶接機による作業性の向上及び金属
板の継ぎ手部の位置決めを行うクランプ装置のコンパク
ト化並びに溶接設備費の軽減化を実現する。 【解決手段】 二枚の金属板の端部を作業台に設けた移
動側クランプ装置７と固定側クランプ装置８により保持
し，重ね継ぎ手部を位置決めした後，継ぎ手部の溶接を
行う板継ぎ溶接機において，移動側及び固定側の各上下
クランプビーム３，４，５，６を作業台の溶接機側に設
けたクランプ駆動装置及び／又はガイド装置により上下
動可能に支持し，作業側は各上下クランプビームの上下
端を開放し，その開口側には待機位置から移動してクラ
ンプ力を発生させる手段を設けた。 【効果】 門型クランプ装置に比べ，作業者側からワー
クを手前方向，左右方向に自由に出し入れすることがで
きるので，大きなサイズの枠型のワークも容易に溶接で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，二枚の金属板の板
継ぎに用いられる溶接機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，二枚の金属板（ワーク）を僅かに
重ね合わせて形成した板継ぎ手部を一対の回転電極輪で
挟持しシーム溶接する場合，一般に，一対の回転電極輪
をもつシーム溶接機に二枚の金属板を位置決め保持する
いわゆる移動側と固定側に各々上下クランプビームを有
するクランプ・ジグが使用されている。

【０００３】従来，この種のクランプ・ジグには，金属
板の溶接精度を得るために，作業側から溶接機側へ門型
フレームが渡され，この門型フレームに可動式クランプ
ビームが取付けられている。そのクランプビームの両側
には可動案内とクランプ力を発生させるシリンダ装置が
装備されているのが一般的である。

【０００４】金属板の溶接方式には二通りの方法があっ
て，一つは固定された溶接機本体に対してクランプ・ジ
グが移動式であって， ワーク側をクランプ・ジグが移
動しながらシーム溶接するクランプ移動式と，もう一つ
は逆にワーク側を位置決め保持するクランプ・ジグが固
定式であって，溶接機本体側が移動しながら溶接する電
極移動式がある。これらはいずれも回転電極輪と溶接線
が常に一致した進行角度で相対的移動により溶接を行っ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，これま
での板継ぎに用のシーム溶接機に装備されたクランプ・
ジグは門型フレームを板幅方向に渡し，可動式クランプ
ビームの両側に可動案内とクランプ力を発生させるシリ
ンダ装置が装備されているため，作業側もクランプビー
ムの前記シリンダ等により塞がってしまい，金属板の出
し入れが手前から出来ず，金属板の出し入れは左右方向
に限られてしまい作業性が著しく制約されてしまう。ま
た，門型フレームによるクランプ・ジグは構造が大きく
なり，設備費や設置スペースの節約に限界があった。

【０００６】最近では，板取りの端材を再利用の目的に
使用したり，機能用途に応じて板厚，材質の異なる金属
板を突き合わせ溶接して一体化した，いわゆるテイラー
ドブランク材の製造分野にも，今までのレーザ溶接や電
子ビーム溶接に較べて，より製造コスト面で有利とされ
ているマッシュ・シーム溶接の実用化が広がり，端材用
シーム溶接の分野においても前記のような問題が表面化
してきた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで，本発明は，上記
の動向に鑑み開発されたものである。すなわち，二枚の
金属板の端部を作業台に設けた移動側クランプ装置と固
定側クランプ装置の各上下クランプビームの開閉動作に
よりクランプ保持し，そのクランプ保持した金属板の重
ね継ぎ手部を位置決めした後，その継ぎ手部の溶接ライ
ンに沿って溶接を行う板継ぎ溶接機において，前記移動
側及び固定側の各上下クランプビームを前記作業台の溶
接機側に設けたクランプ駆動装置及び／又はガイド装置
により上下動可能に支持し，前記溶接機側と反対の作業
側は前記各上下クランプビームの上下端を開放し，その
開放したクランプビームの開口側にはクランプ時に待機
位置から移動して前記クランプビームの上下開口端を上
下から挟み込んで両金属板に位置決めに必要なクランプ
力を発生させることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は，移動側クランプ装置と固
定側クランプ装置の各上下クランプビームの開口端を上
下から上顎及び下顎により挟み込んで両金属板に位置決
めに必要なクランプ力を発生させる装置の実施例であ
る。図２は本発明の溶接機における移動側と固定側の上
下クランプビームとクランプ力発生装置の構成例であ
る。図３は本発明のクランプ力発生装置により上下クラ
ンプビームを上下からクランプし，金属板同志の端部を
重ね合わせたものである。

【０００９】本実施例は一対の回転電極輪Ｅ１，Ｅ２を
有するシーム溶接機に対し，ワーク側を作業台がクラン
プ力発生装置と共に移動するものであるが，相対的移動
であれば溶接機側を移動させてもよい。

【００１０】本発明の板継ぎ用溶接機１は作業台２の上
に移動側の上下クランプビーム３，４と固定側のクラン
プビーム５，６とが相対向して配置されている。上クラ
ンプビーム３，５はＬ型をなし，溶接機側に設けられた
ガイド装置１６（可動ガイド部材）とクランプ駆動装置
１７（シリンダ，モータ等）により上下動可能に支持さ
れている。

【００１１】移動側の上下クランプビーム３，４と固定
側のクランプビーム５，６に対応するクランプ力発生装
置７，８は作業台の側面に左右対称に２機設置されてい
る。

【００１２】このクランプ力発生装置は作業台の作業者
が立つ側つまり溶接機と反対側に設置される。このクラ
ンプ力発生装置は上アーム９ａと下アーム９ｂが支点Ｐ
を中心にクランプ用シリンダ１０により開閉動作するも
ので，先端の上顎と下顎が上下クランプビーム３，４の
開口端を挟むようになっている。

【００１３】このクランプ力発生装置７，８は作業台２
に固定された支持部材１１に支軸Ｑを介して回動可能に
支持されたスイングアーム１２の支軸Ｏを中心に揺動可
能に支持されていて，前記支持部材１１に連結されたア
プローチシリンダ１３により前記アーム１２をスイング
させることでクランプ力発生装置を作業台のクランプ位
置からワークのテーブル面より低い位置まで下降する。

【００１４】またこのクランプ力発生装置７，８にはス
イングアーム１２の支軸Ｏを中心に姿勢を修正するため
の手段が設けられている。この姿勢を修正する手段とし
てスイングアーム１２に固定された支持部材１４と上ア
ーム９ａとの間に姿勢修正用シリンダ１５またはバネな
どの弾性手段が連結されている。この姿勢を修正する装
置はスイングアーム１２を後方にスイングしたとき，ク
ランプ力発生装置７，８の上顎と下顎が上向きに開いた
姿勢になるため，上記の姿勢修正用シリンダ１５により
クランプ力発生装置を仮想線で示すように姿勢が低くな
るように水平に向ける構成になっている。図のように姿
勢をテーブル面より低くすることでワークとの干渉を防
ぎ，ワーク搬入・搬出を容易にする。

【００１５】また，このクランプ力発生装置には上アー
ム９ａ，と下アーム９ｂとの間にクランプ用シリンダ１
０が連結され，移動側及び固定側の各上下クランプビー
ムを上下から挟み込みワーク位置決めに必要なクランプ
力を発生させる。

【００１６】このクランプ力発生装置の上顎と下顎のク
ランプ面にはローラ１８，１９を取付け，シーム溶接に
必要な継ぎ手部のラップ代を決める際に，上顎と下顎が
クランプした状態で移動側のクランプビームを溶接中心
線（Ａ−Ａ）から所定位置までシフトさせることができ
る。

【００１７】シーム溶接用の回転電極輪を用いて板継ぎ
を行う場合のワークの位置決め動作を図５に基づいて説
明する。

【００１８】（Ａ）移動側の上下クランプビーム３，４
及び固定側の上下クランプビーム５，６は両方とも待機
位置においてクランプ駆動装置により上クランプビーム
を開放する。この時クランプ力発生装置は作業台のワー
ク位置より姿勢を低くした姿勢で待機している。

【００１９】（Ｂ）移動側の上下クランプビーム３，４
が所定の溶接中心線（Ａ−Ａ）まで前進する。移動側の
上下クランプビームの停止位置は手動ストッパで予め任
意の位置を調整しておく。

【００２０】（Ｃ）次に，移動側の上クランプビーム３
を溶接機側のクランプ駆動シリンダにより閉じておき，
固定側の上クランプビーム５の開口側から一方の金属板
Ｓ１を作業台にセットし，その閉じた上クランプビーム
３の先端面に金属板Ｓ１の先端を突き当てる。

【００２１】（Ｄ）金属板Ｓ１を突き当てた後，固定側
の上クランプビーム５を溶接機側のクランプ駆動シリン
ダにより閉じて金属板Ｓ１を押さえる。

【００２２】（Ｅ）次に移動側の上クランプビーム３を
開放する。この場合，上クランプビーム３がクランプ駆
動シリンダにより上方に開く。

【００２３】（Ｆ）次に，もう一方の金属板Ｓ２を移動
側の上下クランプビーム３，４の開口側から作業台の上
にセットし固定側の上クランプビーム５の先端にその金
属板Ｓ２の先端を手動で押し当てる。

【００２４】（Ｇ）金属板Ｓ２を突き当てた後，移動側
の上クランプビームを溶接機側のクランプ駆動装置によ
り下クランプビームへ閉じて金属板Ｓ２を押さえる。こ
れによって，二枚の板材の重ね突き合わせ精度のバラツ
キを抑える。

【００２５】（Ｈ）溶接中心線（Ａ−Ａ）を基準に重ね
代が決まると，作業台のテーブル面より低くい姿勢で待
機しているクランプ力発生装置７，８が，上顎と下顎を
クランプ用シリンダ１０により開放した状態で，次の姿
勢修正用シリンダ１５により支点を中心に回転させるこ
とによって上顎と下顎を開かせたまま上向きに姿勢を変
える。

【００２６】（Ｉ）次に移動側と固定側のクランプ力発
生装置７，８がアプローチシリンダ１３によりスイング
アーム１２を支軸を中心に回転させて前方に姿勢を起こ
しテーブル面からクランプ位置まで上昇する。この動作
により上顎と下顎は上下クランプビームを上下からくわ
え込む。

【００２７】（Ｊ）次いでクランプ用シリンダ１０が作
動し開いた上顎を閉じ上下クランプビーを挟み込んで位
置決めに必要なクランプ力を発生させる。

【００２８】（Ｋ）そのあと移動側のクランプビーム
３，４を溶接中心線（Ａ−Ａ）から所定位置まで後退さ
せシーム溶接に必要な継ぎ手部のラップ代を決める。こ
の場合，移動側の上下クランプビーム３，４の後退位置
は手動ストッパにより予め停止位置を規制しておく。

【００２９】（Ｌ）このように，固定側のクランプビー
ム５，６と移動側のクランプビーム３，４の開口側をそ
れぞれのクランプ力発生装置７，８により挟むことによ
り相対向した金属板の端部を僅かな重ね代をもってしっ
かりとクランプ保持する。

【００３０】（Ｍ）以降溶接工程に入る。この場合，一
対の回転電極輪Ｅ１，Ｅ２を有する溶接機１に対し，ワ
ーク側をクランプ力発生装置と共に作業台２が移動し，
ラップ代は開放した回転電極輪Ｅ１，Ｅ２間に送り込ま
れ，溶接開始端から溶接終了端までの距離を一対の回転
電極輪Ｅ１，Ｅ２で挟み回転駆動しながら，その間溶接
に必要な加圧力と溶接電流を与えてシーム溶接を進行す
る。

【００３１】マッシュ・シーム溶接の場合も上記シーム
溶接と基本的な構成は変わらないが，このマッシュ・シ
ーム溶接の場合には，文字通り電極間に強大な加圧力を
掛け，さらに圧下ロール等を用いて重ね代を平滑にしな
がらシーム溶接を進行する。

【００３２】

【発明の効果】以上で説明したように，本発明の板継ぎ
用クランプ装置によれば，移動側及び固定側の各クラン
プビームの上下端の，溶接機側と反対側を開放し，この
開放した側にクランプ時に待機位置から移動して前記ク
ランプビームの上下開口端を上下から挟み込んで両金属
板に位置決めに必要なクランプ力を発生させるようにし
たから，従来の門型クランプ装置に比べ，被溶接物を出
し入れする際に，図５に示すように作業者側からワーク
を手前方向，左右方向に自由に出し入れすることができ
るので，大きなサイズの枠型のワークも容易に溶接する
ことができるなど，作業性が格段に向上し，しかもクラ
ンプ装置のコンパクト化が可能となり溶接設備費の軽減
化を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施例を示す固定側クランプ装置
の側面図である。

【図２】本発明装置のクランプビームとクランプ力発生
装置の概略図である。

【図３】本発明装置により板材をクランプした状態を示
す側面図である。

【図４】本発明装置による板継ぎを行う場合のワークの
位置決めクランプ動作を示す側面図である。

【図５】本発明装置による板継ぎを行う場合のワークの
位置決めクランプ動作を示す側面図である。

【符号の説明】

１・・・ 板継ぎ用溶接機 ２・・・ 作業台 ３・・・ 移動側の上クランプビーム ４・・・ 移動側の下クランプビーム ５・・・ 固定側の上クランプビーム ６・・・ 固定側の下クランプビーム ７・・・ 移動側のクランプ力発生装置 ８・・・ 固定側のクランプ力発生装置 ９ａ・・・ 上アーム ９ｂ・・・ 下アーム １０・・・ クランプ用シリンダ １１・・・ 支持部材 １２・・・ スイングアーム １３・・・ アプローチシリンダ １４・・・ 支持部材 １５・・・ 姿勢修正用シリンダ １６・・・ ガイド装置 １７・・・ クランプ駆動装置 １８・・ローラ １９・・ローラ Ｓ１・・・ 金属板 Ｓ２・・・ 金属板 Ｅ１・・・ 回転電極輪 Ｅ２・・・ 回転電極輪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の金属板の端部を作業台に設けた移
   動側クランプ装置と固定側クランプ装置の各上下クラン
   プビームの開閉動作によりクランプ保持し，そのクラン
   プ保持した金属板の重ね継ぎ手部を位置決めした後，そ
   の継ぎ手部の溶接ラインに沿って溶接を行う板継ぎ溶接
   機において，前記移動側及び固定側の各上下クランプビ
   ームを前記作業台の溶接機側に設けたクランプ駆動装置
   及び／又はガイド装置により上下動可能に支持し，前記
   溶接機側と反対の作業側は前記各上下クランプビームの
   上下端を開放し，その開放したクランプビームの開口側
   にはクランプ時に待機位置から移動して前記クランプビ
   ームの上下開口端を上下から挟み込んで両金属板に位置
   決めに必要なクランプ力を発生させる手段を設けたこと
   を特徴とする板継ぎ用溶接機。
2. 【請求項２】 前記移動側のクランプビームの上下開口
   端を上下から挟み込んで金属板に位置決めに必要なクラ
   ンプ力を発生させる手段の上顎と下顎のクランプ面にロ
   ーラを取付け，シーム溶接に必要な継ぎ手部のラップ代
   を決める際に移動側のクランプビームの後退移動を可能
   にしたことを特徴とする請求項１に記載の板継ぎ用溶接
   機。