JP2000061651A - シーム溶接機の電極補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硬い溶接スパッタが在っても電極ロールを良
好な真円度に加工することのできる技術を提供する。 【解決手段】 回転砥石３１の押圧手段は、圧縮性流体
を供給する圧縮性流体管路４０と、容器の底側に非圧縮
性流体を溜めるとともに容器の天井側に前記圧縮性流体
管路４０で供給した圧縮性流体を溜めるレシーバタンク
７０，７０と、これらのレシーバタンク７０，７０から
非圧縮性流体をシリンダユニット３５へ導き出す非圧縮
性流体管路６０とからなる。 【効果】 シリンダユニットの作動媒体を非圧縮性流体
にしてピストンが簡単には移動しないようにしたため、
硬い溶接スパッタなどに研削具が接触したとしても研削
具が押し戻されることはない。従って、電極ロールを好
ましく補修することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はシーム溶接機の電極
補修装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図７はシーム溶接機の原理図であり、一
対の電極ロール１０１，１０１間に被溶接物１０２，１
０２を挟み、電極ロール１０１，１０１で加圧しながら
電極ロール１０１，１０１を回転させ、トランス１０３
にて電極ロール１０１，１０１間に溶接電流を流すと、
被溶接物１０２，１０２間の抵抗により大きなジュール
熱が発生し、被溶接物１０２，１０２の一部が溶けてナ
ゲット１０５となり、被溶接物１０２，１０２同士を接
合することができる。 【０００３】溶接であるから、溶接スパッタ（滓）が電
極ロール１０１，１０１に付着することがある。又、被
溶接物１０２，１０２との接触で電極ロール１０１，１
０１に疵がつく。これらを放置すると電極ロール１０
１，１０１の外周面に凹凸が目立つようになり、被溶接
物１０２，１０２を傷める等のトラブルが発生する。そ
こで、適宜電極ロール１０１，１０１の外周面を研削具
で研削して平坦にする必要がある。この作業を電極補修
と呼ぶことにする。 【０００４】そのための電極補修装置には、例えば特開
昭５３−６０８４４号公報「電極ローラ整形装置」が提
案されており、同装置は、同公報の第２図によれば電極
ローラ５（ここでは公報記載の通りローラと呼ぶ。）を
刃具３’で研削するに当り、刃具３’を支える刃具支持
アーム２’を平行リンク１０，１１で支えつつ、刃具支
持アーム２’をコイルバネ４’で押出すというものであ
る。平行リンク１０，１１を採用しているため刃具３’
の角度が変らないので、良好な研削が維持できることに
特徴がある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、除去対象の
うち溶接スパッタは溶融金属が凝固したものであって、
一般に硬い。上記装置では、硬い溶接スパッタで刃具
３’が押し戻され、結果的に、電極ローラ５が非円形に
なることがある。これはコイルバネ４’が簡単に縮んで
しまうからである。そこで、硬い溶接スパッタが在って
も電極ロールを良好な真円度に加工することのできる技
術が必要となる。 【０００６】また、上記装置の押圧は、コイルバネ４’
の長さを調整する調整ナット２２を作業員の手で調整す
る必要がある。溶接機廻りでの調整は作業安全上の対策
を講じる必要があり、さらには作業中は生産を止めなけ
ればならないので生産性も低下する。そこで、作業者が
溶接機のそばに寄る必要が無く、且つ作業を中断する必
要のない補修装置が必要となる。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記要望に応えるために
請求項１は、シーム溶接機の電極ロールに、研削具を押
し当てて電極ロールを補修する装置において、研削具を
押出す押圧手段は、圧縮性流体を供給する圧縮性流体管
路と、容器の底側に非圧縮性流体を溜めるとともに容器
の天井側に圧縮性流体管路で供給した圧縮性流体を溜め
るレシーバタンクと、このレシーバタンクから非圧縮性
流体を導き出す非圧縮性流体管路と、この非圧縮性流体
管路で供給した非圧縮性流体を作動媒体として研削具を
押出すシリンダユニットとで構成したことを特徴とす
る。 【０００８】シリンダユニットの作動媒体を非圧縮性流
体にしてピストンが簡単には移動しないようにしたた
め、硬い溶接スパッタなどに研削具が接触したとしても
研削具が押し戻されることはない。従って、電極ロール
を好ましく補修することができる。装置的には、高価な
非圧縮性流体管路をシリンダユニット近傍に留め、残り
を安価な圧縮性流体管路で構成することができるため、
装置費用を抑えることができる。管路中に介在させる弁
類は遠隔操作可能であるため、作業安全を高めることが
でき且つ溶接中に電極ロールを補修することも可能であ
り、使い勝手がよい。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るシーム溶接機の原理図
であり、シーム溶接機１０は、ベース１１にブラケット
１２，１３を介して回転可能に取付けた下部電極ロール
１４及び下部スエージングロール１５と、昇降フレーム
２１にブラケット２２，２３を介して回転可能に取付け
た上部電極ロール２４及び上部スエージングロール２５
と、各電極ロール１４，２４に沿わせて配置した電極補
修装置３０，３０とからなる。下の電極補修装置３０は
上の電極補修装置３０を天地逆にしただけで、構成作用
とも同一であるから、以降、上の電極補修装置３０のみ
を説明する。 【００１０】なお、スエージングロール１５，２５は被
溶接物１７，２７をガイドする若しくは押圧する部材で
あり、図面では省略したが上下に位置調整可能な部材で
ある。上の電極補修装置３０は、基本的には研削具とし
ての回転砥石３１と、この回転砥石３１を電極ロール２
４に押出す押圧手段３２とからなり、更にはこの押圧手
段３２は、図１に示す機構部分と図２に示す制御系部分
とからなる。押圧手段３２の機構部分は、図１におい
て、ブラケット３３と、このブラケット３３に回転可能
に取付けた三角形状のリンクプレート３４と、リンクプ
レート３４を押し引きするシリンダユニット３５と、こ
のシリンダユニット３５を昇降フレーム２１に回転可能
に支えるピン３６とからなる。 【００１１】図２は本発明に係る押圧手段の制御系部分
の配管系統図であり、押圧手段３２の制御系部分は、空
気又は不活性ガス（例えば窒素ガス）からなる圧縮性流
体を供給する圧縮性流体管路４０と、容器の底側に非圧
縮性流体を溜めるとともに容器の天井側に前記圧縮性流
体管路４０で供給した圧縮性流体を溜めるレシーバタン
ク７０，７０と、これらのレシーバタンク７０，７０か
ら油又は水からなる非圧縮性流体をシリンダユニット３
５へ導き出す非圧縮性流体管路６０とからなる。詳細に
は、圧縮性流体管路４０は、流体供給源４１と、ストッ
プ弁４２と、第１減圧弁４３と、方向切換弁４４と、第
２減圧弁４５Ａ，４５Ｂと、配管４６，４７Ａ，４７Ｂ
とからなる。 【００１２】レシーバタンク７０の構造は後述する。非
圧縮性流体管路６０は、流量調整弁６１Ａ，６１Ｂと配
管６２Ａ，６２Ｂとからなる。なお、シリンダユニット
３５は、シリンダ３５ａ、ピストン３５ｂ、ピストンロ
ッド３５ｃとからなり、ピストン３５ｂでシリンダ３５
ａ内を第１室３７と第２室３８とに区分し、第１室３７
に前記配管６２Ａを接続し、第２室３８に前記配管６２
Ｂを接続したものである。 【００１３】図３は図１の３−３線断面図であり、電極
ロール２４は、それを支える軸６５を直接的又は減速
機、ギヤセットなどの駆動系を介して間接的に電動機等
の第１回転手段６６で廻すようにしたものである。回転
砥石３１は、例えば鍔付きローラであり、それを支える
軸６７を直接的又は減速機、ギヤセットなどの駆動系を
介して間接的に電動機等の第２回転手段６８で廻す様に
したものであり、電極ロール２４と回転砥石３１に周速
差をつけることにより、研削を実施する。なお、６９・・
・（・・・は複数個を示す。以下同様。）はベアリングであ
る。 【００１４】図４は本発明に係るレシーバタンクの断面
図であり、レシーバタンク７０は、底７１、胴７２、フ
ランジ７３、盲フランジ７４、パッキン７５、ボルト・
ナット７６・・・からなる密閉容器に、脚７７・・・、覗き窓
７８、上位レベル計７９、下位レベル計８１、圧縮性流
体出入口８２、非圧縮性流体出入口８３を取付けたもの
である。８４はドレーン管、８５はドレーンバルブであ
る。レシーバタンク７０の作用を説明すると、このレシ
ーバタンク７０は所謂気液分離器を兼ねた容器であり、
容器の下半部分に重い油や水などの非圧縮性流体８７を
溜め、上半部分に軽い空気などの圧縮性流体８６を溜め
る。 【００１５】全有効高さをＨ１、底から上位レベル計７
９までの高さをＨ２、底から下位レベル計８１までの高
さをＨ３としたときに、Ｈ２＝０．８０×Ｈ１、Ｈ３＝
０．２０×Ｈ１とすることが望ましい。すなわち、レシ
ーバタンク７０内が全て圧縮性流体８６のみ又は非圧縮
性流体８７のみになることを避けるため非圧縮性流体８
７のレベルをＨ１の２０％〜８０％に保つようにしたも
のである。上位レベル計７９及び下位レベル計８１はそ
のための監視センサである。なお、長期の使用により非
圧縮性流体８７が汚れたり、劣化した場合には、ドレー
ンバルブ８５を開くことで、随時、容器内からそれらを
排出することができる。 【００１６】以上に述べた電極補修装置並びに押圧手段
の作用を次に説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に
係る押圧手段の作用説明図である。（ａ）は実施例を示
し、図２の略図であり、シリンダユニット３５からレシ
ーバタンク７０，７０までが「非圧縮性流体」範囲、レ
シーバタンク７０，７０から流体供給源４１までが「圧
縮性流体」範囲であることを示す。（ｂ）は作動媒体を
「圧縮性流体」のみとした比較例Ｉを示す。すなわち、
圧縮性流体でシリンダユニット３５を前後進させるもの
である。（ｃ）は作動媒体を「非圧縮性流体」のみとし
た比較例ＩＩを示す。すなわち、非圧縮性流体でシリン
ダユニット３５を前後進させるものである。（ａ）〜
（ｃ）のいづれであっても、シリンダユニット３５を作
動させることは可能である。なお、（ａ）に比して、
（ｂ）及び（ｃ）はレシーバタンク７０，７０を必要と
しない。 【００１７】図６（ａ），（ｂ）は押圧手段の比較説明
図である。（ａ）は「図５の（ｂ）比較例Ｉ」の要部を
拡大したものであり、シリンダユニット３５の第１・第
２室３７，３８には圧縮性流体８６，８６が存在する。
第１室３７側の圧力が高く、ピストン３５ｂに０．５〜
３ｋｇ／ｃｍ²程度の差圧が作用しているとする。一
方、電極ロール２４に硬い溶接スパッタ８９が付着して
おり、これを回転砥石３１で除去する必要がある。電極
ロール２４を廻すことにより、溶接スパッタ８９が回転
砥石３１に掛るが、想像線で示した回転砥石３１は次に
述べる理由で、実線で示す位置に移動してしまう。この
理由は、第１室３７の圧縮性流体８６が収縮してピスト
ン３５ｂがδだけ上昇したからである。これでは、電極
ロール２４を真円に研削することはできない。 【００１８】（ｂ）は「図５の（ａ）実施例」及び「図
５の（ｃ）比較例ＩＩ」の要部を拡大したものであり、
シリンダユニット３５の第１・第２室３７，３８には非
圧縮性流体８７，８７が存在する。第１室３７側の圧力
が高く、ピストン３５ｂに０．５〜３ｋｇ／ｃｍ²程度
の差圧が作用しているとする。一方、電極ロール２４に
硬い溶接スパッタ８９が付着しており、これを回転砥石
３１で除去する必要がある。電極ロール２４を廻すこと
により、溶接スパッタ８９が回転砥石３１に掛ると、リ
ンクプレート３４を介してピストン３５ｂを押上げよう
とする。 【００１９】しかし、第１室３７には、ほとんど収縮し
ない非圧縮性流体８７が存在し、この状態でピストン３
５ｂを上昇させようとすると、非圧縮性流体８７が配管
６２Ａ及び流量調整弁６１Ａを通じて流れ出ようとす
る。しかし、配管６２Ａはシリンダ３５ａの内径に対し
てごく小径であって流路抵抗が大きく、大きな流速は望
めない。加えて、流量調整弁６１Ａは一種の絞りであっ
て、配管６２Ａより小径であって大きな抵抗となる。こ
の結果、すぐにはピストン３５ｂは上昇せず、そのため
に回転砥石３１は強く溶接スパッタ８９に押付けられ、
溶接スパッタ８９を強制的に研削することになる。そし
て、溶接スパッタ８９が付いていない部分での電極ロー
ル２４は、０．５〜３ｋｇ／ｃｍ²程度の力で回転砥石
３１で研削されるため、過度に研削される心配はない。
すなわち、（ｂ）では溶接スパッタ８９の部分のみ極め
て大きな押圧で研削が為され、他の部分は低い押圧で研
削するため、真円度の高い補修が可能となる。 【００２０】図５に戻って、（ｂ）は真円度の高い補修
が実施できないので電極補修装置３０としては不適当で
あり、（ｃ）と（ａ）は適当であると言える。しかし、
（ｃ）は配管４６，４７Ａ，４７Ｂの全てに油等の非圧
縮性流体を封じ込めるため、配管４６，４７Ａ，４７Ｂ
は非圧縮性流体が漏れぬように、気密性を高めなければ
ならず、シリンダユニット３５における作動圧が０．５
〜３ｋｇ／ｃｍ²程度と低圧であるにも拘らず、１００
〜２００ｋｇ／ｃｍ²級の油圧配管仕様にしなければな
らず、装置コストが嵩む。 【００２１】この点、（ａ）は配管４６，４７Ａ，４７
Ｂに空気等の圧縮性流体を流すため、この部分は安価な
空圧配管仕様にすることができ、全体的な装置コストを
下げることができる。油等の非圧縮性流体の所要量も
（ｃ）に比較して（ａ）はごく少ないものとなり、油等
の交換費用の点でも（ａ）は有利である。 【００２２】即ち、図５（ａ）の非圧縮流体範囲をごく
小規模なものとし、圧縮性流体範囲を大規模なものとす
ることにより、図５（ｃ）よりもイニシャルコスト、ラ
ンニングコスト共に抑えることができる。更には、図２
から明らかなごとく、回転砥石３１の押圧力は第２減圧
弁４５Ａ，４５Ｂの設定を変えることで容易に調整で
き、この第２減圧弁４５Ａ，４５Ｂを遠隔操作可能なコ
ントローラ付き減圧弁にすれば、溶接現場から離れた運
転室で調整作業が行え、作業安全上好ましい。又は、第
２減圧弁４５Ａ，４５Ｂを安価な手動調整型減圧弁とし
たときであっても、十分に長い圧縮性流体範囲に設けた
ので、第２減圧弁４５Ａ，４５Ｂを溶接現場から十分に
離れた所に置くことができ、やはり安全性を高めること
ができる。 【００２３】尚、本発明の電極補修装置３０は、原則と
してシーム溶接後の待ち時間中に作動させるが、シーム
溶接中に作動させることは差支えない。また、非圧縮性
流体は、水又は油圧系統で使用する油が入手容易で低価
格であるため好適である。しかし、殆どの液体は非圧縮
性能を有し代替可能であるから、特に種類に限定するも
のではない。さらに、圧縮性流体は、空気又は窒素ガス
などの不活性ガスが入手容易で低価格であるため好適で
あり、特に不活性ガスは非圧縮性流体を劣化させないの
でより好ましい。しかし、殆どの気体は圧縮性能を有し
代替可能であるから、特に種類に限定するものではな
い。 【００２４】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、シリンダユニットの作動媒体を非圧
縮性流体にしてピストンが簡単には移動しないようにし
たため、硬い溶接スパッタなどに研削具が接触したとし
ても研削具が押し戻されることはない。従って、電極ロ
ールを好ましく補修することができる。装置的には、高
価な非圧縮性流体管路をシリンダユニット近傍に留め、
残りを安価な圧縮性流体管路で構成することができるた
め、装置費用を抑えることができる。管路中に介在させ
る弁類は遠隔操作可能であるため、作業安全を高めるこ
とができ且つ溶接中に電極ロールを補修することも可能
であり、使い勝手がよい。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るシーム溶接機の原理図 【図２】本発明に係る押圧手段の制御系部分の配管系統
図 【図３】図１の３−３線断面図 【図４】本発明に係るレシーバタンクの断面図 【図５】本発明に係る押圧手段の作用説明図 【図６】押圧手段の比較説明図 【図７】シーム溶接機の原理図 【符号の説明】 １０…シーム溶接機、１４，２４…電極ロール、１７，
２７…被溶接部、３０…電極補修装置、３１…研削具
（回転砥石）、３２…押圧手段、３５…シリンダユニッ
ト、４０…圧縮性流体管路、６０…非圧縮性流体管路、
７０…レシーバタンク、７１…容器の底、７４…容器の
天井（盲フランジ）、８２…レシーバタンクの圧縮性流
体出入口、８３…レシーバタンクの非圧縮性流体出入
口、８６…圧縮性流体、８７…非圧縮性流体、８９…溶
接スパッタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 シーム溶接機の電極ロールに、研削具を
   押し当てて電極ロールを補修する装置において、前記研
   削具を押出す押圧手段は、圧縮性流体を供給する圧縮性
   流体管路と、容器の底側に非圧縮性流体を溜めるととも
   に容器の天井側に前記圧縮性流体管路で供給した圧縮性
   流体を溜めるレシーバタンクと、このレシーバタンクか
   ら非圧縮性流体を導き出す非圧縮性流体管路と、この非
   圧縮性流体管路で供給した非圧縮性流体を作動媒体とし
   て前記研削具を押出すシリンダユニットとで構成したこ
   とを特徴とするシーム溶接機の電極補修装置。