JPS62263884A - 缶用素材のレ−ザ研磨溶接装置 - 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］ 本発明は食用品等の１インフリースｆ−ル溶１妄缶の溶
接部を研磨する装置に関づるものぐある。

［従来の技術１ 食用品等の金属缶の缶胴を製造するには、溶接法、半１
（１接合法、接着法、ｌ）　１法等があるが、材料歩留
りの凸いこと、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Ｃは、第４
図及び第５図に示すように、それぞれ鋼板５に錫めっき
Ｒ６ａを施したものであるブリキ板、または鋼板５にク
ロムめっき層６ｂを施したものであるティンフリースチ
ール仮等からなる缶用鋼板を所定１法に切断して第３図
に承りような缶用素材１形成し、この缶用素材１を第２
図に示すように、まｆｌ）延方向へに丸める。その後、
缶用素材１の両端部の溶接部２を重合Ｕ、１トより溶接
電Ｊｉ３Ｐ加１１ニジつつ電流を流し、抵抗発熱により
接合を行ない缶１ｊｍ４を完成さＵる。

前述した（ｈ用素Ｕ１としてのブリー１−板、ティンフ
リースチール仮等は、鋼板１ｓｔこめつきされた金属め
っき層６のみならず、塗ｆｌどの密着性を付りするため
にクロム酸化物を主体とづ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−１−処理ＩＭ７は本
ｎ的に電気絶縁物７１であるのｅ溶接時には、溶接電極
の加１．Ｅ力によってを機械的に破壊して通電がｕＪ能
となるようにしでいた。

このクロメ−１−処理ＷＪ７の礪械的破壊は、その内層
のめつき金属の特性に人きく依存する。ｔｌなわら、め
っき金Ｂ層６が錫の場合には、非常に軟らかく、かつ、
融点が低いため、通電直後の僅かな温度、Ｊ：胃によっ
Ｃもクロメート処理層７は容易に破壊される。−力めつ
き金属がクロムの場合には、非常に硬く、かつ、高融点
のため、錫の場合と異なり、りＬ１メート処理１１２ｊ
７の破壊が不・１分となっていた。従って、ブリキの場
合は均一な通電が可能Ｃ溶接性が良好ひあるが、ｉイン
ツリースチールの場合は通電が不均一となり溶接性が茗
しく不良Ｃあ７た。

以ｌのようｔこ、ティンフリースブール（・はり１］メ
−１・処理層７を（１械的に破壊することが１−分にで
さないものひあるので、これを溶接するには溶接部２の
り【１メ一１〜処理層７をｒＩＩ′Ｉ磨除ムづる除去が
あった。従来、クロメ−１−処理層７を除去する技術と
して１．Ｌ、特開１１１５４−２３２９３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１
具（゛機械的に研削除去し′Ｃいた。

〔発明が解決しようとする問題点１ しかしながら、前述した従来の機械的手段では、溶接性
を阻害する鋼板表面被膜の完全な除去は困難であり被膜
の一部残留を余１１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っｌこ　。

さらに、り［」メート処理層の粉状の研削屑が発生し、
この研削屑は吸引装置などにより除去した場合にａ３い
てｂ、一部が残留して缶胴に付着し、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彰腎がないしのであるが、食品ｊ
ｌ　Ｗの研削屑が混入りると商品１西値を喪失する内容
物を充１ｔ′！、する五の場合は特に問題であり、良品
化等には１インフリースヂールが使用できなかった。従
って、ティンフリースチールの研削層１＆市は用途が限
られてＪ３す、実際には、１８４１缶のような大形口ｊ
を主体に利用され、極めＣ秀れた耐食性をイ１りるため
に食品１０として利用されることが要望されζいるにも
拘らす゛利１１１されＣいないしのＣ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
に良好ひ、かつ、ωｌ削屑が缶内に残留しない溶接部の
り１」メート処理層を除去できる溶接田川研磨３Ａ置を
提供することを目的とづる。

Ｅ問題点を解決づるための手段１ ところＣ゛、一般に０１胴を形成りるには、鋼板を缶胴
の１法に切断して缶用素材を形成するスリッター一工程
と、スリッタ一工程で形成された口、用木材を積み小ね
ておくストック］程と、スｉ・ツク工程で積み重ねられ
た（ｈ用金材をｒｌｉ胴成形［稈へ送り込む搬送工程と
、送り込まれ（きた（Ｌ用素材をＬｌ−ルフＡ−マーぐ
略同釣状に形成する缶胴成形１稈と、この略円筒状に形
成した（ｌｊ用素材を溶接しＣ缶胴を形成りる溶接部（
？とから成−）（いる。

そこで、木ブを明は上述した口１Ｊｒｌ累祠を［１−ル
フォー７一へＩＸる菊１″ＡＩ稈に（ｊｉ　Ｉｌｌ　ｄ
ど）１的１χ装買に。

缶用素材の両ｆｉｌｌ端にレーザビームを照射するレー
ザビーム照射下段を設Ｃノ、研磨屑をほとｌυど発生さ
ぜることなく、しかも従来の装置を大幅に変更りること
なくりＬ１メー１−処理層を容易かつ確実に除去でき、
そして電気抵抗溶接性を良好にしたものである。

すなわら、本発明の缶用素（Δのレーデ研磨溶接装置は
始端が缶用素材ストッカーに隣接するとともに終端がｆ
ｆｊ胴成形装置にＰＩＪ接し、かつ始端から終端方向に
缶用素Ｈの圧延方向と直角方向に搬送する直角搬送部と
該１Ｆ延方向と平１７１ｊ向に搬送する平行搬送部とを
有する搬送路と、該搬送路の直角搬送部の少なくとも一
側端に設けられたレーザビーム照射下段と、該搬送路の
両側に設けられたガイドとを具備し、該缶用素材ストッ
カーから供給された缶用素材表面の少ｔにくと６−側端
をレーザビームひ所定幅除去した＋Ｇ　ｒｒｉ　Ｉ１１
成形装置に供給することを１！ｉ徴としく構成されＣい
るしのである。

本発明Ｃは、レーザビーム照射下段が１＃２送路の直角
ｍ送部に設置られている。口の搬送路は、缶用素材スＩ
−ツカ−から１枚づつ供給される缶用素材をｆＬｉ胴成
形装置Ｃ６る【−１−ルノＡ−マー等に間欠的に供給づ
るものである。［」−ルフオーマーには圧延／Ｊ向と１
ｈ１じｌｊ　Ｉｒ＋Ｉ　Ｃ供給し１．ｔ　番Ｊればなら
ないので、【］−ルフオーマー直前の搬送路は平行搬送
部となる。従って、直角搬送部は少なくとも最終段の平
行搬送部より前に設けなければならない。

レーザビーム照射手段【よ、直角搬送部の少なくとも一
側端に設けられ、？Ｉｉ　Ｉ１１素材の少なくとも一側
端の表面を除去ぐきればよいが、両側端に設番ノで缶用
素材の両側端の表面を除去づることが溶接性が良好にな
るのＣ好ましい。

レーザビームを照射する幅は、溶接時に均一な通電が可
能Ｃ安定した溶接がぐき１！７る範囲であればよく、溶
接部の重ね幅より狭くても、また広くてもよい。しかし
レーずビームの照射幅が０．１１ｎＩｉ以■であると溶
接の安定化の効果が低下し、また、溶接部の重ね幅より
広い場合は溶接の安定化の効果は変わらないが、耐良性
の劣下が生じ、特に重ね幅より０．４ｍ以上幅広くする
と、例えば■ね幅は一般に０．６ｍ＋程度であるので照
射幅を１ｍ以上とすると、耐食性が茗しく劣化し、かつ
レーザ出力が増大７るものである。従って、レーザビー
ム照射幅は、好ましくは０．１１ＭＲ以上で１＃ＩＩｍ
以下の範囲で、特に好ましいのは溶接部の重ね幅と略同
−幅である。

シー１１ビーム照射手段としては、レーデから低エネル
ギー密度で導光され（きたレーザビームを集中し【缶用
系１４に照ｑ（するレンズ又ＬＬ凹面鏡で形成される。

［（１用］ 本発明（・は、ｒｌｉ用′Ａ４４スＩ−ツカ−から？Ｅ
ｒ用系材がその圧延方向を直角にして搬送路の基端に位
置りる直角搬送部に供給される。りるど缶用素材は直角
搬送部Ｃ搬送され、その搬送中にレーザビーム照射手段
でレーずビームがＰＩ３割されその表面のり［コメ−１
−処理層が除去される。市川素材は所定個所のクロメ−
１−処ＬＬＩＩＷ４が除去８れた侵さらに搬送されて平
行搬送部に送られる。平行搬送部に送られた缶用ホ祠は
搬送力向が９０１α変えられ、圧延方向と同一方向へ搬
送される。そして搬送路の終端ま′Ｃ搬送された後缶胴
成形装置に供給される。

［実施例１ 本発明のｆＬ川用素材レーＩｆｒＩ１１１Ｐ！溶接装置
の一実施例を第１図に繕づいて説明する。

第１図は、ｒ［ｉ用素＋Ａ　（７）　Ｌ／　−ＩｆｒＩ
ＩＩ磨溶接ｓｕ’ｒノ平面図である。この図において、
符＠８は搬送路としてのコンベアで、このコンベア８は
直角搬送部９と平行搬送部１０でｒ　ｌ　ＪＴ状に形成
され（いる。

直角搬送部９の終端近傍の両側には、シー＋１ヒーム照
ｑ４手段である凹面１１１１が設けられ、この凹面１Ｊ
１１１はレー１Ｆから導光されできたレーザビームを下
方に反射しＣ缶用素材１に照射づるｂのである。

また、搬送路８の両側にはガイド１２が設置）られＬお
り、このガイド１２は凹面鏡１１に近ｆ＝Ｊ　＜につれ
（幅が狭くなり、シー１Ｆビームが照Ｑ（される位置で
最も狭くなつｃ　！Ｉ：　Ｉｌｌ素材１の横振れにＪ、
る誤差が少なくなるようになっている。

搬送路８の始端側には、ｒｌ用素材供給装置１３が隣接
して設（］られている。このＣ１ｉ用素材供給装賀は、
缶用素材１を積み重ねて蓄えておくものである缶用素材
ストッカー１４から缶用素材１を汝に出し、搬送路８の
始端部分に１枚づつ間欠的に供給するもの【ある。

一方、搬送路８の終端側には１缶胴成形装置であるロー
ルノＡ−７−１５が隣接して設けられている。この０−
ルフォーマ−１５は搬送路８の終端から排出される缶用
素材１を受けて略円筒状に形成するものである。

以上のにうな装置ｒ缶用系Ｈを研磨しつつ搬送するには
、缶用素材供給Ｃ４１３で缶用素材１を直角搬送部９に
間欠的に供給りる。このとき缶用素材１はその圧延方向
へが予め直角搬送部９の搬送方向と１角になるように積
み重ねられ゛（いるので、缶用素材１は圧延方向Ａが搬
送方向と直角となった状態ぐ搬送される。ｆｂ用素素材
はガイド１２に案内されて徐々に槙振れが小さくなりつ
つ搬送され、最も横撮れが小さくなった１０　ｒ　’Ｕ
レーザビームが両側に照射され、所定幅だりりＵメー］
・α理Ｍ７が除去される。この後、１１１用水（４１は
甲行搬送部１０に移され搬送方向が９０度変更される。

即ち圧延方向Ａと搬送方向が一致した状態で終端まで搬
送された後、Ｏ−ルフォーマ−１５に供給されて略円筒
状に形成される。

以トのようにしてクロメート処理層を除去したｒｌｉ用
素材を、表１の溶接部ｆｌで溶接した適正電流範囲の試
験結果を第２表に示す。レーザ処理条件は連続発振ＣＯ
２レーデ装置を用い、レーザ出力２ＫＷ、レーザビーム
照射速用４５／分、レーザ処理幅０．４ｙａ’Ｃある。

表　　１ 表　　２ 上記試験６′１果より、レー＋７”ビームでクロメート
処理層を除去した（ｊｉ用素↑Ａはディンフリースチー
ルＣあっ（ムシ−７＼溶１ａを（Ｊることが′Ｃさ、２
した（の処理面は多い程好ましいしのひあった。また、
Ｎｉめつき鋼板の場合は、レーザビーｌＸ処理にょっＣ
飛躍的に溶１な性が良好にイにつ（いる。

［発明の効宋Ｊ 本発明はＪズ、１のように、ス１−ツクｊ稈ｃｆｌ１１
み手ねられＣいる缶用素材を１−ルフォーマーへ搬送り
る従来の′ＷＪ送装置レーし−ビーム照的丁段を設け、
搬送中のｒ＋ｉ　Ｉｌｌ　Ｍ材の両側端にシー１Ｆビー
ムを照ｑ１しく溶ＩＣＭを■°古りる表面層を除入りる
ようにしＩこのぐ、表面層を完全に除）τＪることがで
き溶接Ｈを良好にでさる。

また、レーザビームでの研磨騎を必要最小限に制ｔｉＩ
］することができるとともに闘械的ｒＩＩＩ磨ではない
ので、発生づる研磨屑は極めＣ微弔ぐあり、以（なの１
程も問題なくｔｉなえる。特に、Ｔｔｌｌ磨屑が内容物
に仮に混入しｌことしても、それは無視できる程１（［
のｆｆｉ　Ｕ−あるのく・、良品ｉＩ＋どしくｂ使用り
ることができ、ディンフリースチールの適用範囲を大幅
に拡大Ｊることができる。

さらに、従来の装置を少し変更して構成するだけｒよく
、かつ従来のラインをそのまま使用できるので、極めて
容易かつ安１ＩＩｉＴ：ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による缶用素材のレーリ゛研磨溶接装置
の−・実施例の平面図Ｃある。第２図は缶用素材から缶
胴を形成する工程を説明する図である。 第３図は缶用素＋Ａの平面図ど（・１応する一部拡大し
た断面図である。第４図はブリキ板である缶用素材の断
１１図、第５図はディンツリー根ぐある１ｉＩＩ素材の
断面図である。 １・・・Ｏ１用木材、２・・・溶接部、３・・・溶接部
（−１４・・・缶胴、７・・・クロメ−１−処理層、８
・・・搬送路、９・・・直角搬送部、１０・・・平ｆ７
１！１送部、１１・・・凹面鏡、１２・・・ガイド、１
４・・・缶用素材ス１−ツカ−１１５・・・ローシフ４
−マー。 持訂出願人日本ｗＩ管株式会社 代理人　弁理１１）中　政　浩　はか１名第１図 第２区 第３区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 始端が缶用素材ストッカーに隣接するとともに終端が缶
   胴成形装置に隣接し、かつ始端から終端方向に缶用素材
   の圧延方向と直角方向に搬送する直角搬送部と該圧延方
   向と平行方向に搬送する平行搬送部とを有する搬送路と
   、該搬送路の直角搬送部の少なくとも一側端に設けられ
   たレーザビーム照射手段と、該搬送路の両側に設けられ
   たガイドとを具備し、該缶用素材ストッカーから供給さ
   れた缶用素材表面の少なくとも一側端をレーザビームで
   所定幅除去した後缶胴成形装置に供給することを特徴と
   する缶用素材のレーザ研磨溶接装置