JPS62263882A - 缶用素材のレ−ザ研磨切断装置 - 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】

〔産業上の利用分野ｊ 本発明は食用量等のティンフリースブール溶接缶の溶接
部を研磨する装置に関するしのである。 ［従来の技術１ 食用量等の金属缶の缶胴を製造するには、溶接法、半田
接合法、接着法、ＤＩ法等があるが、材料歩留りの＾い
こと、接合強度の高いこと、生産技術管理が比較的容易
なこと等の利点により、現在、溶接法により相当比率の
缶胴が製造されている。この溶接法では、第３図に示づ
ように、鋼板に錫めっきを施したものであるブリキ板、
鋼板にクロムめっきを施しめたしのであるティンフリー
スチール板等からなる缶用鋼板を所定＼ｊ法に切断しＣ
形成した缶用素材１を圧延方向へに丸めて形成する。そ
の後、缶用素材１の両端部の溶接部２を重合セ、上Ｆよ
り溶接電極３で加圧しつつ電流を流し、抵抗発熱により
接合を行ない缶胴４を完成させる。 前述した市用素ｖＪ１としてのブリキ板、ティンフリー
スチール板等は、第４図に示づように、鋼板５にめっき
された金属めっき層６のみならず、塗料との密着性を付
与するためにクロム酸化物を主体と（るクロメート処理
層７が最表面に形成されている。このクロメート処理層
７は本質的に電気絶縁物質であるので、溶接時には溶接
電極の加圧力によって機械的に破壊して通電が可能とな
るようにし

【いた。 このり［１メ一ト処理層７の機械的破壊は、その内層の
めつき金属の特性に大きく依存する。ずなわら、めっき
金属Ｈ６が錫の場合には、１１常に軟らかく、かつ、融
点が低いため、通電ｉ１Ｎ後の帰かな温度」ニ昇によつ
ＣもりＬ１１メ一ト処理７はｔＶ易に破壊される。一方
めっき金属がりＵムの場合には、非常に硬く、かつ、高
融点のため、錫の場合と異なり、クロメート処理１１７
の破壊が不十分となっ又いた。従っ【、ブリキの場合は
均一な通電が可能で溶接性が良好であるが、ティンフリ
ースチールの場合は通電が不均一となり溶接性が著しく
不良であった。 以上のように、ティンフリースチールではクロメ−１〜
処理層７を鏝械的に破壊することが１−分にできないも
のであるので、これを溶接づるには溶接部２のクロメー
ト処理１１７を溶接に先立ち研磨除去する必要があった
。従来、クロメート処理層７を除去する技術としては、
特開昭り４−２３２９３号公報に知られるように、缶用
素材の搬送方向両側端に設けた研削工具で機械的に研削
除去していた。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前述した従来の機械的１段では、溶接性
を阻害する鋼板表面被膜の完全除去は困難であり被膜の
一部残留を余儀なくされ、そのため電気抵抗溶接性が必
ずしも良好とはいえなかつＩζ。 さらに、り［１メ一ト処理層の粉状の研削屑が光生じ、
この研削屑は吸引装置などにより除去した場合にＪ３い
Ｃも、一部が残留してｆｌｉ胴に付着し、以後の工程に
種々の不都合を生じさせるという問題点があった。これ
は塗料缶等の場合には余り影胃がないｂのひあるが、良
品化等の研削屑が混入すると商品［１１１ｉ（ｉｆｌを
喪失づる内容物を充ＪｌｌｌＫする缶の場合は特に問題
であり、食品化等にはティンフリースチールが使用ひき
なかった。、従って−、ティンフリースチールの研削溶
接＋１ｉは用途が限られＣおり、実際には、１８１缶の
ような人形Ｃ１１をＪ一体に利用され、極めて秀れた耐
食性をｆｉするために食品化として利用されることが要
望されているにも拘らず利用されていないものであった
。 本発明は、以上の問題点を解決し、電気抵抗溶接性が常
に良好で、かつ、研削屑が缶内に残留しない溶接部のク
ロメート処理層を除去できる溶接缶用研磨装置を提供す
ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ ところぐ、一般に０ｊｌ１４を形成するには、鋼板を）
Ｌ胴のべＪ法に切断し゛Ｃ缶用素材を形成づるスリッタ
一工程と、スリッタ一工程で形成された缶用素材を積み
重ねておくストック工程と、ストック工程で積み重ねら
れた缶用素材を缶胴成形工程へ送り込む搬送工程と、送
り込まれてきたＣ１ｉ用Ｎ材をロールフォーマ−で略円
筒状に形成する缶胴成形工程と、この略円筒状に形成し
た缶用素材を溶接して缶胴を形成づる溶接工程とから成
っている。 そこで、本発明は上述した缶用素材を形成するスリッタ
ーエ（〒に使用する缶胴ｗＡ８ｉｌｉのＩ、Ｉ）断装置
に、搬送される缶用鋼板の所定個所にレーザビームを照
射づるレー（ｆビーム照６４１段を設置）、研摩屑をほ
とんど発生さＵることなくしかも従来の装置を大幅に変
更づることなくりＩＪメート処理唐を容易かつ確実に除
去し、電気ｎ（抗溶接竹を良好にしたものである。 すなわら、本弁明の缶用木材の研磨切断装置は、基端に
鋼板が供給される第１ＷＩ送路と、第１ＷＩ送路の終端
を（Ｉ（Ｈ喘として直角ｆｉ向に設置られた第２搬送路
と、これら第１及び第２搬送路に開門された鋼板を所定
間隔ｒ　ｔ、ＩＪ断１Ｊる第１及び第２切断丁段と、こ
れら第１及び第２切断下段の少なくとも一方の基端側前
Ｉｊに設置］られた複数のし〜１ｆビーム照ｑ（１段と
、＾ζｉ記両搬送路の両側に設けられたガイドとを（４
備し、該照射下段と同一・搬送路にある切断手段ぐ切断
４６前に、鋼板の両端部及び切断線の両側を、該照射手
段ぐレーデビームを照射して所定幅研磨除去づることを
特徴としＣ構成され【いる。 本発明ひは、少なくとも、１のレーデビーム照射手段が
第１又は第２搬送路中に設置〕られている。 レーザビーム照射手段が第１又は第２Ｗｊ送路のどらら
に設番ノられるかは、第１搬送路に鋼板を供給する嘗の
鋼板の圧延方向によって決定される。ずなわら、缶胴を
形成するためにＣ１，用Ａ材を丸める方向は、鋼板の圧
延方向と一致しな４（ればならないので、レーザビーム
照射１段は圧延り向と直角方向に鋼板を搬送する搬送路
に設けなければならない。従つＣ１第１搬送路の搬送り
向と直角方向に圧延方向を向１）で鋼板を供給したＱ合
は第１搬送路にレーザビーム照射１段を８２０、上記搬
送り向と型持１７向に圧延方向を向りてｌｉｌ仮を供給
した場合は第２１＃２送路に設番ノる。 また、レーザビーム照射１段は鋼板の１．ＪＪ　１ｔＦ
ｉ線の両側をレーザビーム照射（゛さるように（８成さ
れている。この１，７Ｊ断線は切断手段で切断される線
であり、鋼板上に格子縞状に表わづことがひきる想像上
の線Ｃある。また切断線は鋼板及び缶用素材の大ささで
その数が決められる。 レーザビームを照射づる幅は、溶接時に均一な通電が可
能で家宝した溶接がＣき冑る範囲ｒあればよく、溶接部
の重ね幅より狭くても、また広くてもよい。しかしレー
ザビームの照射幅が０．１ｍ以下であると溶接の安定化
の効果が低下し、また、溶接部の川ね幅より広い場合は
溶接の安定化の効果は変わらないが、耐食性の劣下が生
じ、特に傷ね幅より０．４Ｍ以上幅広くすると、例えば
重ね幅は一般に０．６１ａ＋程度であるのぐ照射幅を１
ｍｍ以上とすると、耐食性が’Ｍしく劣化し、かつレー
ＩＪ’出力が増大するちのひある。従つく、レーザビー
ム照＃Ｊ　Ｉ！Ａは、好ましくは０．？履以」−で１履
以下の範囲ぐ持に好ましいのは溶接部の巾ね幅と略同−
幅である。なＪＪ、切断線上にＪｊい（は２つの溶接部
が並走しＣいるので、上記範囲の２倍、即ら０．２ｍ〜
２１１１１１１の範囲となる。 レーザビーム照射−１段は、搬送路中の切断１段より基
端側前方に設けられる。　１．ＪＪ断手段より基端側ぐ
あれ１．トその位置は問わないが、ｉＪ能なかぎり鋼板
の横撮れの少ない位置で（ｊなうことが好ましい。従っ
て、切斯丁段の直前では、ガイドと鋼板のクリアランス
は可能なかぎり小さくされ、横撮れが防止されるので好
ましい。この位置は一般に切断１段の手前１ｉｑ　２０
０ｍである。 シー１ｊビーム照射手段としては、レーザから低エネル
ギー密度で導光され（きたレーザビームを集中して鋼板
に照射するレンズ又は四面鏡ぐ形成される。 搬送路、切断１段等は従来使用され（いる鋼板のすＪｌ
ｆｌｉ装置と同ｅｌ　ｒある。 ［作用］ ホ光明では、第１搬送路のり塙に鋼板をその圧延方向が
搬送方向と直角になるように供給づ°ると、供給された
鋼板はガイドに案内されて終Ｅ　Ｊｊ向へ搬送される。 こうして鋼板がレーザビーム照射手段に近接していくと
、鋼板の両端及び切断線上にレーザビームが照射され、
所定幅だｉＪ　！４　ｍ表面のクロメート処理層が除去
される。このとき研磨除去量は最小限に制御できかつレ
ーザビームによるのｒ″研磨屑は極めて微量Ｃある。こ
のりＬ１メート遮埋層が除去された沼ｉｔま第１切断下
段に搬送され、り［１メ一ト処理層が除去された部分が
切断されて複数枚に分割される。この後分割された複数
枚の鋼板は第１ＷＩ送路のｎ喘から第２搬送路の基端へ
供給される。すると、搬送方向が９０度変換され、ガイ
ドに案内されて第２搬送路の終端方向へ搬送される。こ
うして第２切断手段まｒ″搬送れ、分割された鋼板が更
に複数枚に分割される。こうして、比較的大きい鋼板か
ら、両側の溶接部のクロメート処理層が除去された所定
形状の缶用木材を複数枚製ｉＴｈ　する。 ［実施例Ｊ 本発明によるｆｆｉ用素材の研磨切断賛同の一実施例を
第１図に基すいて説明する。 第１図番よ、缶用系Ｈの研磨切１＄Ｊｉ装置の平面図ひ
ある。図にＪｊいて、符号８は第１Ｗ１送路としての第
１．１ンベノ２ぐ、この第１ゴ１ンベｉｌの始端側には
缶用鋼板９を間欠的に１枚づつ供給１６精根供給装戸１
０が設（〕られている１、−１ノ第に１ンヘ７８の終端
側に１ユ第２搬送路としての第２７】ンベア１１の始端
が設＋）られ、第１コンベア８ｒ！般送されたＣ■用鋼
扱９が９０度−その１η送１ｊ向を変えられるようにな
っている。そして第１及び第２コンベア８．１１の終端
には第１及び第２切断手段として第１スリツタ１２及び
第２スリツタ１３が設けられ、また第１及び第２コンベ
ア８．１１の両側には缶用鋼板９を案内するガイド１４
が設（」られている。このガイド１４は第１及び第２ス
リッタ１２．１３に近ずくにつれて徐々に幅が狭くなり
、第１及び第２スリツタ１２．１３直前において缶用鋼
板９の幅と略同−となっている。これにより、切ＦＪｉ
個所及び後述するレーザビームの照射個所を正確にでき
る。 また、前記第１スリツタ１２の始端側にはレーザビーム
照射１段ぐある凹面ｖＡ１５が近接し０段１）られてい
る。この凹面鏡１５はレーザから導光されできたレーデ
ビームを缶用ｒ！１仮９へ照Ｑ４するｂので、缶用鋼板
９の両側端及び切断線１３に対応４るように所定間隔ｒ
複数側設けられる。 以上のような装置ｒ　！ｆｉ　ｍ鋼板を研磨１ノかつり
断するには、田川鋼板９を、ぞのＩＦ延／ｊ向Ａが第１
コンベア８の搬送方向と直角になるように１ｗ４板（ハ
給装Ｑ１０′ｃ第１コンペア８に供給づる。、？ｌると
缶用鋼板９は始端から終端方向へ送られ、終端近傍にき
たとき凹面鏡１５からレーザビームが照射されて所定個
所のクロメ−１〜処理層７が除去される。 この俊、さらに第１スリツタ１２で上記所定個所が切断
され、数枚の細長状の缶用鋼板９が形成される。 この細長状の缶用鋼板９は第１Ｊンベ７８の終端から第
２コンベア１１の始端に供給され、第２コンベフ１１を
終端り向へ搬送される。そして、第２スリツタ１３でさ
らに切断されＣ溶接部２のクロメート処ＩＬＩＭ７が除
去されたα：用素材１が形成される。 第２図は、ｆｆｊ用鋼板の圧延Ｉｊ向を第１搬送路の搬
送方向と一致させＣ供給する場合の例の部分平面図ひあ
る。この例Ｃは、第２−１ンベア１１に凹面鏡１５が設
ＧＪられでＪｊす、他は第１図の例と略同様である。 以上のようにしてクロメ−１−処理層を除去した缶用素
材を表１の溶接部１’ｌ　’Ｃ’溶撞し／ｊ適正電流範
囲の試験結果を第２表に示１゜ 表　　１ 上記試験結果より、レーザビームでクロメート処理層を
除去した缶用素材はティンフリースヂールであってもシ
ーム溶接をすることができ、またその処理面は多いほど
好ましいものであった。また、旧めっき鋼板の場合は、
レーザビーム処理によって飛躍的に溶接性が良好になっ
ている。 〔発明の効果１ 本光明は以上のように、鋼板を切断して缶用素材を形成
する従来の切断装置にレーザビーム照射手段を設【）、
このレーザビーム照射手段でレーザビームを鋼板に照射
して溶接性を阻害する表面層を除去するようにしたので
、表面層を完全に除去することができ溶接性を良好にで
きる。 また、レーザビームの研磨中を必要最小限に制ｉｌｌ　
ｉｊることがぐきるととも１．：ｌｊｌ械的研磨ではな
いので、ブで生する胡磨屑は極め【微量であり、以後の
工程も問題なく行なえる。特に、研磨眉が内容物に仮に
涙大したとしても、それは無視Ｃきる程度の酊Ｃあるの
で、食品缶としてｂ使用することができ、ティンフリー
スヂールの適用範囲を大幅に拡大覆ることができる。 さらに、ｎ４板と１幾械的に接触することなくω１磨で
きるもの′Ｃあるのぐ、鋼板の表面層を一時に多数条除
去することができる。また、従来の装置を少し変更して
構成するだけでよく、かつ従来のラインをそのまま使用
できるのｒ、１４めＣ容易かつ安価である。 ４　図面の１７！Ｉ　ｑｔな説明 第１図は本発明による缶用素材のｒＩＩＩＩき切断装置
の一実施例の甲面図であり、第２図は同、Ｉ他の実施例
の部分平面図である。第３図は、１５用素材から缶胴を
形成づる■程を説明４る図Ｃある。第４図は缶用素材の
平面図と対応する一部拡大しｊζ断面図ひある。 １・・・ｆｆｉ用木材木材・・・溶接部、ご３・・・溶
接電極、４・・・缶胴、７り【］メー］・処理層、８・
・・第１コンベア、９・・・ｆｌＩ川鋼板鋼板１・・・
第２コンベＩ、１２・１３・・・スリッタ、１４・・・
ガイド、１５・・・凹面鏡。 持訂出願人日本鋼管株式会社 代理人　弁理士　１）中　政　浩　はか１名第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基端に鋼板が供給される第１搬送路と、第１搬送路の終
   端を始端として直角方向に設けられた第２搬送路と、こ
   れら第１及び第２搬送路に配置された鋼板を所定間隔で
   切断する第１及び第２切断手段と、これら第１及び第２
   切断手段の少なくとも一方の基端側前方に設けられた複
   数のレーザビーム照射手段と、前記両搬送路の両側に設
   けられたガイドとを具備し、該照射手段と同一搬送路に
   ある切断手段で切断する前に、鋼板の両端部及び切断線
   の両側を、該照射手段でレーザビームを照射して所定幅
   研磨除去することを特徴としている缶用素材のレーザ研
   磨切断装置