JPS5825886A - 溶接缶胴の製造方法およびその装置 - 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】 本発明は溶接缶胴の製造方法およびその装置に関し、よ
り詳しくは溶接電流波形を矩形波とする事によりピーク
電流をカットしてスプラツＶユを防止し、従って非鉄金
属板ないし各種表面処理鋼板を素材とする缶胴＃１接の
際の溶接可能電流範囲を著るしく拡大した溶接缶胴の製
造方法とその装置に関する。

従来、ぶ６）き、ＴＦ８　　（ナイン・フリー・スチー
ル）、電気亜鉛めっき鋼板、Ｎｉ　　めつき鋼板その他
の表面処理鋼板を用いて溶接缶胴奪製造する方法および
装置は各種工夫改良されて来ており、一部には既に実用
化されている。

しかし、前記各種表面処理鋼板の表面条件は黴妙に相異
し、単なる正弦波交流溶接電流でシーム溶接する限りで
は、回転電極間の加圧力や電流条件をいかに調節しても
広い範囲でスプラッシュの発生なしに安定して溶接缶胴
を製造する事は仲々に困難であ怪）、特にＴＦ８等では
各種溶接前処理に制限があるためにそのま”ま溶接しよ
うとすると正常溶接が極めて困難であるという問題点が
あった。

これらの問題点を解決するために、以下の各種対策が講
じられて来た。すなわち例えば、（１）　　電極汚染の
悪影譬を防止するためにワイヤー電極を採用する方法及
び装置、 ■　有効加圧範囲を拡大するために例えば２５０謳以上
に及ぶ大径電極を採用する方法及び装置、（３２対の回
転電極を用いて確実に高速溶接する方法。

等である。

しかし、これらの方法、装置を用いても溶接電流に正弦
波交流を適用する限りにおいて、ピーク電流によってス
プラッシュを発生する傾向自体に変りはなく、なお改善
の必要があった。

そこで本発明者等は溶接電流の正弦波交流ピーク付近の
電流をカットすればスプラッシュの発生を着るしく減少
せしめ得る事に着目し、そのための適正電流波形および
この電流波形を得るための装置の開発を行なった結果、
本発明に到達するに至った。

本発明の目的は各種金属板を素材とした溶接缶胴な高速
かつ安定して製造し得る方法及び装置を提供するにある
。

本発明の他の目的は素材金属板の表面条件に拘らず広範
囲の溶接電流範囲を確保し得る溶接缶胴の製造法及びそ
の装置を提供するにある。

本発明の更に他の目的はスプラッシュの発生を防止した
溶接缶胴の製造法及びその装置を提供するにある。

本発明により、 金属板でなるブランクの両端縁部を重合しシーム溶接し
て行なう溶接缶胴の製造方法において、前記シーム溶接
における溶接電流波形を矩形波とする事を特徴とする溶
接缶胴の製造方法および 金属板でなるブランクの両端縁部を重合してシーム溶接
する缶胴製造装置において、その溶接電源が矩形波電圧
出力のブヨラビング機構を含んでなる事を特徴とする缶
胴製造装置 が提供される。

以下に実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本願出願人が既に特願昭５６−０４６０３７号
明細書において提案した缶胴シーム溶接機の側面図であ
る。

この溶接機は一対の回転電極、缶胴外周ガイド、２レー
ルの４者の位置関係が正確であることが特徴である。

第１図右方よ酪］送給される缶胴ブランクは左方に進む
につれて缶胴外周ガイド及び２レールによってその両端
縁部が重合され、ワイヤ電極を介して挟圧する一対の回
転電極によって前記重合部がシーム溶接される。本発明
ではこの一対の電極間に通電する電流を制御する処に特
徴がある。

すなわち、１８２図に示す従来の正弦波交流では、ピー
ク付近において瞬間的に過大な電流が流れ、そのために
缶胴ブランク接合部においてほぼその接合面に平行にス
プラッシュを生ずる。

スプラッシュを生じると接合部にキャビティを生じて溶
接結果が不完全となり、強度も弱く、更に塗料によって
溶接部の補修を行なっても完全にカバー出来ないので腐
食の原因となる。

そこで溶接電流のピークをカットし、第３図のような矩
形波（台形波を含む。）とするとスプラッシュが着るし
く減少することが種々の実験の結果判明した。

実際に溶接電流を矩形波とするには次の様な手段を講じ
る。

すなわち、先づ商用交流電源（３相ム０２２０Ｖ）を誘
導電圧調整器を介して整流器に供給し、その直流出力を
スイッチング回路であるインバータに供給して矩形波交
流電圧出力を得るようにし、更に前記スイッチング回路
をブヨラビング機構によって制御する事により、結果的
に電極間に矩形波交流電流を与えるようにするのである
。

以下に本発明実施例を更に詳細に説明する。

第４図は本発明にかかる溶接電流矩形波発生回路図であ
る。

なお、本実施例における電源仕様は、 島）　入　力　　ＡＣ２２０Ｖ＊ｔ−０襲　６０Ｈ寞　
３相　３線ｂ）　出　力　　電圧波高値　　ＺＯＶ〜２
００Ｖ　　矩形波電流波高値　　１００Ａ〜２５０人 導通角設定　　１０≦〜９０％ 周波数設定　　６０Ｈｚ　〜４００Ｈｚ６）定格　連続 である。

第４図において、先づ交流入力はチイリスタ定電圧電源
１こより直流に変換される。直流電圧はＲＨ−１により
２０Ｖ〜ｚｏｏｖの間で任意に設定出来る。

この直流電圧をトランジスタスイッチ２により開閉し所
要の矩形波を得ている。トランジスタは。

ＴＲ−４，ＴＲ−１，ＴＲ−３，ＴＲ−２の順序で閉路
される。ＴＲ−４，ＴＲ−１の閉路によＳ）矩形波の正
の半サイクルを、またＴＲ−３，ＴＲ−２の閉路により
負の半サイクルを得ている。

これらのトランジスタの開閉は制御回路３により制御さ
れる。

水晶発振器４により３００　ＫＨｚの基準周波数を、ま
た分周器５により３００／１５００ＫＨｚ　　すなわち
２００Ｈｚを得ている。位相検出器６．電圧制御発振器
７．プログラマブルカウンタ８．デイジタルスイツチ９
により構成されるＰＬＬ周波周波数シンセサイザ１０り
、２００Ｈｚの信号はディジタルスイッチ９の設定値ｆ
に従ってｆ倍され、２００ｆＨｚの信号となる。さらに
分局器１１にヨ酪〕コの２００　ｆＨｚの信号は省とな
り２ｆＨｚとなる。

フリップフロップＦＦＩ、ＦＦｚ、ＦＦ３゜ＦＦ４が夫
々、Ｑｔ諺、Ｏ’、　Ｑ２−．０’、　Ｑｌ−，１’。

Ｑ４−．１′の時よりスタートする。

フリップフロップＦＦ１は２ｆＨ雪　によりトリガーさ
れｆＨｚの矩形波を作り出す。Ｑｌ”ａ’ｔ’となって
からプログラマブルカフｙり１２で設定された時間後に
（実施例の場合」旦論１１６０）ＦＦ２が００ トリガーされＱ２−、１’となる。同時にプログラマブ
ルカウンタ１３が計数を始めディジタルスイッチ１４に
よって設定された設定値まで２００ｆＨｚの信号を計数
する。今般定値を５０とするとプログラマブルカウンタ
１３の出力はＱ２−＊、ｔ’とな一五止 ってたら　　　ｓｅａ後に、１′となりフリップフロ０
０ｆ ツブＦＦ４　はＱ４＝＃０’となる。

この信号によ怪】ブログラマブルカウンｆ１２はツセッ
トされ、プログラマブルカウンタ１２の設定時間後にフ
ッツブフロップＦＦ３はＱｌ−、ｏ′となる。

次の２ｆの入力によ各）同じ順序でフリップフロップＦ
Ｆ１．ＦＦ２．ＦＦ３．ＦＦ４　はそれぞれ反転する。

そしてトランジスタＴＲ−１はゲートアンプ１５を通じ
て供給された信号Ｑ　１　ｖ　Ｑ　２によって閉路され
、またトランジスタＴＲ−２，ＴＲ−３，ＴＲ−によっ
て閉路される。その結果矩形波電圧が得られる。

しかしこの電圧を溶接変圧器１６に供給しただけでは回
路のインピーダンスにより電流の立上各）立下＆）に遅
れが発生し、電流波形は３角波に近くなってスプラッシ
ュが発生する。

そこで回路の電圧を充分高く与え電流制限をかけること
により、矩形波電流を得ることが本発明の特徴である。

その具体的手段は、電流変成器１７により、過剰電流を
検出して制御回路３にフィードバックする事である。

すなわち、電流変成器１７が予め設定した電流値を超え
る溶接電流を検出した場合、その出力信号によってフリ
ップフロップＦＦ３．ＦＦ４の出力にゲートがかカミ】
、トランジスタＴＲ−３，ＴＲ−４が開路され矩形波出
力電圧が０とな１）、溶接電流は減少する。

また溶接電流が設定値の下限より減少すると今度はトラ
ンジスタＴＲ−３，ＴＲ−４が閉路され、矩形波出力電
圧が再び発生して電流は増加する。この繰返しにより矩
形波溶接電流を得ることが出来スプラッシュが防止でき
る。以上が本発明にいうチョッピング機構である。

なお、本発明における矩形波とは台形波をも含むものと
する。

以上の溶接電流制御状態は第５図に示すとおりである。

また本発明方法及び装置は丸缶のみならず角田の溶接に
も適用可能なことは云うまでもない。モして缶胴素材と
してぶりき、テＦ８．Ｎｉめっキ鋼板、電気亜鉛めっき
鋼板等の各種表面処理鋼板の他、Ａ１　またはＡｊ１合
金、ＣｕまたはＣｕ合金等の非鉄金属板を用いるときも
、溶接可能電流−囲が拡大する、効果の一例を挙げると
、第１表の如くなる。

缶胴素材：＃２ｚぶり＆　　０．２３−厚以上詳述した
本発明方法及び本発明装置を実施することにより、次の
効果が得られる。

（１）　　スプラッシュが減少する。

（２溶接可能電流範囲が拡大する。

Ｇ）　溶接部のナゲツトの形状が、従来のものと比較し
て密となり、接合が確実となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は缶胴シーム溶接機の側面図、ＩＪ２図は従来の
正弦波交流の波形図、第３図は本発明にかかる矩形波交
流の波形図、第４図は本発明実施例の回路図、第５図は
本発明実施例の溶接電流制御状態を示す波形図である。 １・・・定電圧電源、　　　２・・・トランジスタスイ
ッチ、３・・・制御回路、　　　１６・・・溶接変圧器
、１７・・・電流変成器。 第　２　図 第　５　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　金属板でなるブランクの両端縁部を重合しシ
   ーム溶接して行なう溶接缶胴の製造方法において、前配
   り一ム溶接における溶接電流波形を矩形波とする事を特
   徴とする溶接缶胴の製造方法。 ■　前記金属板が薄鋼板である特許請求の範囲第１項記
   載の製造方法。 Ｇ）　前記金属板がぶ各】き、ナイン、フリー・ステ→
   。 電気亜鉛めっき鋼板その他の表面処理鋼板である特許請
   求の範囲第１項記載の製造方法。 （４）　前記溶接缶胴が丸缶もしくは角缶である特許請
   求の範囲第１項乃至第３項の内のいづれか一項に記載の
   製造方法。 （９金属板でなるブランクの両端縁部を重合してＶ−ム
   溶接する倚胴製造装置において、その溶接電源が矩形波
   電圧出力のブヨラビング機構を會んでなる拳を特徴とす
   る缶胴製造装置。 （６）　　前記溶接電源が、電圧調節可能な直流電源と
   、前記直流電源出力を矩形波交流に変換するスイッチン
   グ回路と、前記スイッチング回路を制御するところのブ
   ヨラビング機構を内蔵する制御回路とでなる特許請求の
   範囲第５項記載の缶胴製造装置。