JPH1052760A - 中空円筒体を溶接する方法および装置 - Google Patents
中空円筒体を溶接する方法および装置Info
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中空円筒体が、最適間隔を維持し、スリップ
することなく溶接されるようにする。 【解決手段】 溶接機始動時もしくは中空円筒体供給開
始時にローラ３〜８のうちの少なくとも１個を駆動し、
停止しているローラの制動効果を補償するようにした。
することなく溶接されるようにする。 【解決手段】 溶接機始動時もしくは中空円筒体供給開
始時にローラ３〜８のうちの少なくとも１個を駆動し、
停止しているローラの制動効果を補償するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中空円筒体、特に
容器の胴を、溶接箇所に到達する前に、複数ローラを有
する案内工具に通過させて、中空円筒体を溶接する方法
に関する。
容器の胴を、溶接箇所に到達する前に、複数ローラを有
する案内工具に通過させて、中空円筒体を溶接する方法
に関する。
【０００２】さらに本発明は、この方法を実施するため
の装置に関する。
の装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】平らな薄板から、中空円筒体、例えば容
器の胴、特に缶胴を形成することは周知である。その場
合、両側の縁部を突き合わせ溶接するか、または重ね合
わせた薄板区域を形成した後、その区域をシーム溶接に
よって接合する。シーム溶接の場合は、周知のように、
被溶接体は、溶接箇所に到達する前に、被溶接体に適合
させた多数のローラを通過案内される。これらのローラ
は、例えばスイス国特許第６７１９０４号明細書に記載
のように、被溶接体を取囲む通過路または案内工具を形
成する。これらローラ案内工具によって、中空円筒体
は、その形状に維持され、その長手縁がＺ字形のレール
内へ押込まれる。これらＺ字形レールにより、溶接に必
要な、長手縁の突き合わせ、または重ね合わせが行われ
る。その後で、案内工具によって薄板が送られ、重ね合
わせ区域に作用する溶接ローラを介し、通常は、ワイヤ
電極を用いて、シーム溶接を行なう。容器の胴の溶接時
には、胴が、前後して次々に案内工具を通過し、溶接ロ
ーラのところへ送られる。溶接機の作動開始時や、溶接
機停止後の各始動時には、溶接速度が高い場合（約９０
ｍ／ｍｉｎを超える場合）、はじめの幾つかの胴が次々
に追い上げ、第１と第２の胴の間隔が、場合によっては
第３の胴との間隔も、最適に維持されなくなるという問
題が生じる。更に、これらの胴の場合、溶接ローラと胴
との間に、比較的大きいスリップが発生する。このこと
は、使用したワイヤ電極に、胴により残される錫の跡
が、胴の長さより長く、例えば胴の長さ１２５ｍｍ、溶
接速度１３８．８ｍ／ｍｉｎの場合には、第１の胴の跡
は１３９ｍｍ、第２の胴の跡は１３３ｍｍであり、後続
の胴は１２８ｍｍで一定していることから、確認でき
る。はじめの複数の胴のこのようなスリップは、望まし
いものではなく、溶接品質にとっても有害である。
器の胴、特に缶胴を形成することは周知である。その場
合、両側の縁部を突き合わせ溶接するか、または重ね合
わせた薄板区域を形成した後、その区域をシーム溶接に
よって接合する。シーム溶接の場合は、周知のように、
被溶接体は、溶接箇所に到達する前に、被溶接体に適合
させた多数のローラを通過案内される。これらのローラ
は、例えばスイス国特許第６７１９０４号明細書に記載
のように、被溶接体を取囲む通過路または案内工具を形
成する。これらローラ案内工具によって、中空円筒体
は、その形状に維持され、その長手縁がＺ字形のレール
内へ押込まれる。これらＺ字形レールにより、溶接に必
要な、長手縁の突き合わせ、または重ね合わせが行われ
る。その後で、案内工具によって薄板が送られ、重ね合
わせ区域に作用する溶接ローラを介し、通常は、ワイヤ
電極を用いて、シーム溶接を行なう。容器の胴の溶接時
には、胴が、前後して次々に案内工具を通過し、溶接ロ
ーラのところへ送られる。溶接機の作動開始時や、溶接
機停止後の各始動時には、溶接速度が高い場合（約９０
ｍ／ｍｉｎを超える場合）、はじめの幾つかの胴が次々
に追い上げ、第１と第２の胴の間隔が、場合によっては
第３の胴との間隔も、最適に維持されなくなるという問
題が生じる。更に、これらの胴の場合、溶接ローラと胴
との間に、比較的大きいスリップが発生する。このこと
は、使用したワイヤ電極に、胴により残される錫の跡
が、胴の長さより長く、例えば胴の長さ１２５ｍｍ、溶
接速度１３８．８ｍ／ｍｉｎの場合には、第１の胴の跡
は１３９ｍｍ、第２の胴の跡は１３３ｍｍであり、後続
の胴は１２８ｍｍで一定していることから、確認でき
る。はじめの複数の胴のこのようなスリップは、望まし
いものではなく、溶接品質にとっても有害である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べたような方法を改良して、このような欠点を有し
ないか、またはこのような欠点をほとんど有しない方法
を提供することである。
で述べたような方法を改良して、このような欠点を有し
ないか、またはこのような欠点をほとんど有しない方法
を提供することである。
【０００５】さらに本発明の課題は、このような方法を
実施するために適した装置を提供することである。
実施するために適した装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の方法の構成では、複数ローラのうちの少なく
とも１個を駆動するようにした。
に本発明の方法の構成では、複数ローラのうちの少なく
とも１個を駆動するようにした。
【０００７】さらに上記課題を解決するために本発明の
装置の構成では、複数ローラのうちの少なくとも１個の
ローラを駆動するための駆動手段が設けられているよう
にした。
装置の構成では、複数ローラのうちの少なくとも１個の
ローラを駆動するための駆動手段が設けられているよう
にした。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、少なくとも１個のロー
ラを駆動することによって、溶接過程の始動時または胴
供給の始動時には未だ静止状態の案内工具の制動効果が
補償されるので、第１の胴と第２の胴も、ほぼ標速度で
溶接ローラに到達することができる。
ラを駆動することによって、溶接過程の始動時または胴
供給の始動時には未だ静止状態の案内工具の制動効果が
補償されるので、第１の胴と第２の胴も、ほぼ標速度で
溶接ローラに到達することができる。
【０００９】有利には、駆動装置は、一連の胴の最初の
胴が、場合によっては第２の胴もが、通過する前または
通過する間だけ、作動させるようにする。なぜなら、そ
れ以後は、通過する胴によって、ローラは、難なく目標
回転数に維持されるからである。有利には、複数のロー
ラを駆動させるようにする。
胴が、場合によっては第２の胴もが、通過する前または
通過する間だけ、作動させるようにする。なぜなら、そ
れ以後は、通過する胴によって、ローラは、難なく目標
回転数に維持されるからである。有利には、複数のロー
ラを駆動させるようにする。
【００１０】有利な一実施例の場合、単数または複数の
ローラが、それぞれ、圧縮空気噴流によって駆動される
ようにする。この目的のために、有利には、ローラに複
数の凹所を設け、これらの凹所内へ圧縮空気噴流を吹付
け、それによってローラが、駆動されるようにする。
ローラが、それぞれ、圧縮空気噴流によって駆動される
ようにする。この目的のために、有利には、ローラに複
数の凹所を設け、これらの凹所内へ圧縮空気噴流を吹付
け、それによってローラが、駆動されるようにする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面につき詳説する。
付図面につき詳説する。
【００１２】図１は、原理的に知られている案内工具、
すなわち寸法修正工具１の斜視図である。この工具は、
回転可能に支承された複数のローラ３、４、５、６、
７、８を有している。これらのローラは、その周面形状
が被溶接体に適合されており、ほぼ円形の通過路２を形
成している。この通過路を通って、被溶接体、すなわち
容器の胴が、矢印Ａの方向へ搬送されて、ローラによっ
て案内され、寸法修正される。搬送方向でローラ３〜８
の背後には、ワイヤ電極を有する溶接ローラが、公知の
形式で配置されていて、通過路２を通過する容器の胴
の、重ね合わされた、もしくは突き合わされた長手方向
縁部を溶接する。一連の被溶接体の溶接の開始時、また
は溶接の各中断後には、ローラ３〜８は停止している。
このため、溶接機の始動後に通過路２を通過する最初の
複数の胴には、制動作用が働き、それによって、一方で
は、これらの最初の胴と後続の胴との間隔が、許容限度
を超えて減少し、他方では、目標速度で駆動されている
溶接ローラまたはワイヤ電極に対する、これらの胴のス
リップが増大する。第１の、または場合により第２の胴
も、案内工具１を通過した後、ローラは、胴との摩擦に
よって、目標速度に達し、後続の胴との間隔が、再び正
常となり、過剰なスリップは生じなくなる。始めの複数
の胴にも類似の条件を与えるためには、複数ローラを駆
動させるようにする。図示の有利な実施例の場合、４個
のローラは駆動されるが、より小さいローラ６、７は、
駆動されない。しかし、もちろん、ローラ３〜８のうち
の１個だけを駆動させてもよいし、全ローラのうちの別
の数のローラを駆動させてもよい。
すなわち寸法修正工具１の斜視図である。この工具は、
回転可能に支承された複数のローラ３、４、５、６、
７、８を有している。これらのローラは、その周面形状
が被溶接体に適合されており、ほぼ円形の通過路２を形
成している。この通過路を通って、被溶接体、すなわち
容器の胴が、矢印Ａの方向へ搬送されて、ローラによっ
て案内され、寸法修正される。搬送方向でローラ３〜８
の背後には、ワイヤ電極を有する溶接ローラが、公知の
形式で配置されていて、通過路２を通過する容器の胴
の、重ね合わされた、もしくは突き合わされた長手方向
縁部を溶接する。一連の被溶接体の溶接の開始時、また
は溶接の各中断後には、ローラ３〜８は停止している。
このため、溶接機の始動後に通過路２を通過する最初の
複数の胴には、制動作用が働き、それによって、一方で
は、これらの最初の胴と後続の胴との間隔が、許容限度
を超えて減少し、他方では、目標速度で駆動されている
溶接ローラまたはワイヤ電極に対する、これらの胴のス
リップが増大する。第１の、または場合により第２の胴
も、案内工具１を通過した後、ローラは、胴との摩擦に
よって、目標速度に達し、後続の胴との間隔が、再び正
常となり、過剰なスリップは生じなくなる。始めの複数
の胴にも類似の条件を与えるためには、複数ローラを駆
動させるようにする。図示の有利な実施例の場合、４個
のローラは駆動されるが、より小さいローラ６、７は、
駆動されない。しかし、もちろん、ローラ３〜８のうち
の１個だけを駆動させてもよいし、全ローラのうちの別
の数のローラを駆動させてもよい。
【００１３】有利には、ローラの駆動は、圧縮空気噴流
を一時的にのみ作用させることで行う。また、この駆動
は、第１の胴が、場合によって第２の胴も、通過路２を
通過する前もしくは通過する間にのみ行うか、または例
えば自由に調節可能な時間にわたって行うようにする。
その後で、駆動を停止し、ローラは、それまでのよう
に、通過する胴自体によって駆動されるようにする。ロ
ーラが停止する溶接機の各停止の後、新たに始動するさ
い、ローラの駆動は、前述の時間の間、つまり第１の胴
が、場合によって第２の胴も、通過路２を通過する前も
しくは通過する間、例えば合計５秒間、または自由に設
定できる別の時間の間だけ行なうようにする。実際の駆
動は、有利には、空気式に行なう。この目的のために、
被駆動ローラ、つまり図示の例では、ローラ３、４、
５、８に多数の凹所を設け、これらの凹所に斜めの角度
から圧縮空気噴流を吹付けて、ローラを回転させるよう
にする。言うまでもなく、凹所の代わりに、ローラに突
出部を設けて、これらの突出部に圧縮空気を吹付けて、
ローラを回転させることもできる。図示の実施例の場
合、凹所は、各ローラの側部の端側周縁部に設けられて
いる。すなわち、ローラ３には、凹所１０が、ローラ４
には、凹所２０が、ローラ５には、凹所３０が、ローラ
８には、凹所４０が、それぞれ設けられている。これら
の凹所は、この実施例の場合、側方からローラ内へ穿孔
した盲孔である。もちろん、これらの凹所は、別の形
状、例えば空気の最適流出入が保証される形状のもので
もよく、ローラ周縁部での配置を変更してもよい。図示
の実施例の場合、盲孔に圧縮空気を負荷するためのノズ
ル１２、２１、２２、２３（図２）が、ローラの各保持
部のところに配置され、この保持部内に設けられたダク
トを介して圧縮空気が供給される。ダクトは、図１に
は、ローラ３の保持部のところにだけ、符号１３で示さ
れている。他のローラ保持部のところにも、このダクト
が設けられているが、図示はされていない。ダクトに
は、圧縮空気導管１４が接続され、この導管１４を介し
て、圧縮空気が、ダクト１３またはノズル１４へ供給さ
れる。言うまでもなく、他のダクトにも、相応の導管が
接続されている。
を一時的にのみ作用させることで行う。また、この駆動
は、第１の胴が、場合によって第２の胴も、通過路２を
通過する前もしくは通過する間にのみ行うか、または例
えば自由に調節可能な時間にわたって行うようにする。
その後で、駆動を停止し、ローラは、それまでのよう
に、通過する胴自体によって駆動されるようにする。ロ
ーラが停止する溶接機の各停止の後、新たに始動するさ
い、ローラの駆動は、前述の時間の間、つまり第１の胴
が、場合によって第２の胴も、通過路２を通過する前も
しくは通過する間、例えば合計５秒間、または自由に設
定できる別の時間の間だけ行なうようにする。実際の駆
動は、有利には、空気式に行なう。この目的のために、
被駆動ローラ、つまり図示の例では、ローラ３、４、
５、８に多数の凹所を設け、これらの凹所に斜めの角度
から圧縮空気噴流を吹付けて、ローラを回転させるよう
にする。言うまでもなく、凹所の代わりに、ローラに突
出部を設けて、これらの突出部に圧縮空気を吹付けて、
ローラを回転させることもできる。図示の実施例の場
合、凹所は、各ローラの側部の端側周縁部に設けられて
いる。すなわち、ローラ３には、凹所１０が、ローラ４
には、凹所２０が、ローラ５には、凹所３０が、ローラ
８には、凹所４０が、それぞれ設けられている。これら
の凹所は、この実施例の場合、側方からローラ内へ穿孔
した盲孔である。もちろん、これらの凹所は、別の形
状、例えば空気の最適流出入が保証される形状のもので
もよく、ローラ周縁部での配置を変更してもよい。図示
の実施例の場合、盲孔に圧縮空気を負荷するためのノズ
ル１２、２１、２２、２３（図２）が、ローラの各保持
部のところに配置され、この保持部内に設けられたダク
トを介して圧縮空気が供給される。ダクトは、図１に
は、ローラ３の保持部のところにだけ、符号１３で示さ
れている。他のローラ保持部のところにも、このダクト
が設けられているが、図示はされていない。ダクトに
は、圧縮空気導管１４が接続され、この導管１４を介し
て、圧縮空気が、ダクト１３またはノズル１４へ供給さ
れる。言うまでもなく、他のダクトにも、相応の導管が
接続されている。
【００１４】図２は、図１に示した案内・定寸装置１の
正面図である。同じ部材には、図１と等しい符号が付さ
れている。この図にも、胴が通過する通過路２が示さ
れ、符号４１で示した箇所は、装置１の後方に位置する
溶接平面である。図２には、ローラの凹所は、ローラ３
だけに示され、また図１には示されていないノズル２
２、２３が示されている。図２にも、ローラ３の保持部
２５内のダクト１３のみが示され、ローラ４、５、８内
の他のダクトは図示されていない。図２には、圧縮空気
導管１４、１５、１６、１７が略示され、これら導管
は、各ダクトまたはノズル１２、２１、２２、２３に接
続されている。これらの導管は、減圧弁１８から圧縮空
気を供給される。減圧弁１８のほうは、導管１９を介し
て、図示されていない溶接機の通常の圧縮空気源に接続
されている。
正面図である。同じ部材には、図１と等しい符号が付さ
れている。この図にも、胴が通過する通過路２が示さ
れ、符号４１で示した箇所は、装置１の後方に位置する
溶接平面である。図２には、ローラの凹所は、ローラ３
だけに示され、また図１には示されていないノズル２
２、２３が示されている。図２にも、ローラ３の保持部
２５内のダクト１３のみが示され、ローラ４、５、８内
の他のダクトは図示されていない。図２には、圧縮空気
導管１４、１５、１６、１７が略示され、これら導管
は、各ダクトまたはノズル１２、２１、２２、２３に接
続されている。これらの導管は、減圧弁１８から圧縮空
気を供給される。減圧弁１８のほうは、導管１９を介し
て、図示されていない溶接機の通常の圧縮空気源に接続
されている。
【００１５】図１および図２に示した実施例の場合、既
述のように、凹所が盲孔として構成されており、これら
の盲孔の直径は、例えば２．５ｍｍである。これらの盲
孔には、例えば直径１ｍｍのノズルから、圧縮空気が吹
付けられる。各ノズル口からローラまでの間隔は、例え
ば約０．２ｍｍ、ローラに対するノズルの角度は、例え
ば３０°、またはローラへの最適な吹付けが可能になる
別の角度とすることができる。圧縮空気は、例えば約２
バールの圧力値で吹付ける。その場合、有利には、圧力
値を調節可能にして、ローラの加速および速度を調整で
きるようにする。有利には、少なくとも被駆動ローラ
を、軽量の材料製にして、慣性モーメントが小さい値に
なるようにする。被駆動ローラは、また、セラミック材
料製、鋼製、その他の材料製のいずれでもよい。
述のように、凹所が盲孔として構成されており、これら
の盲孔の直径は、例えば２．５ｍｍである。これらの盲
孔には、例えば直径１ｍｍのノズルから、圧縮空気が吹
付けられる。各ノズル口からローラまでの間隔は、例え
ば約０．２ｍｍ、ローラに対するノズルの角度は、例え
ば３０°、またはローラへの最適な吹付けが可能になる
別の角度とすることができる。圧縮空気は、例えば約２
バールの圧力値で吹付ける。その場合、有利には、圧力
値を調節可能にして、ローラの加速および速度を調整で
きるようにする。有利には、少なくとも被駆動ローラ
を、軽量の材料製にして、慣性モーメントが小さい値に
なるようにする。被駆動ローラは、また、セラミック材
料製、鋼製、その他の材料製のいずれでもよい。
【００１６】本発明による、ローラの駆動によって、一
連の被溶接胴の第１および第２の胴の場合にも、事実上
一定の胴間隔が可能になる。これによって、更に、連続
する胴の間隔が、従来の非駆動式の案内工具１の場合よ
り、小さく維持できる。例えば、従来の案内工具の場
合、胴長さ１２５ｍｍ、溶接速度１３８．８ｍ／ｍｉｎ
とすれば、始めの複数胴の衝突を避けるには、胴間隔を
約２ｍｍに調節せねばならない。本発明による駆動式の
案内工具により、同じパラメータの場合、胴間隔は、
０．８ｍｍに低減され、第１および第２の胴の場合に
も、この間隔が守られる。何らかのエラーによって、胴
の流れに中断が発生した場合には、胴の流れの過程で
も、一時的に駆動を行なって、ローラの減速を防止した
り、中断後の第１の胴および場合によっては第２の胴
を、妨げられることなく、ローラにより溶接箇所へ搬送
することができる。
連の被溶接胴の第１および第２の胴の場合にも、事実上
一定の胴間隔が可能になる。これによって、更に、連続
する胴の間隔が、従来の非駆動式の案内工具１の場合よ
り、小さく維持できる。例えば、従来の案内工具の場
合、胴長さ１２５ｍｍ、溶接速度１３８．８ｍ／ｍｉｎ
とすれば、始めの複数胴の衝突を避けるには、胴間隔を
約２ｍｍに調節せねばならない。本発明による駆動式の
案内工具により、同じパラメータの場合、胴間隔は、
０．８ｍｍに低減され、第１および第２の胴の場合に
も、この間隔が守られる。何らかのエラーによって、胴
の流れに中断が発生した場合には、胴の流れの過程で
も、一時的に駆動を行なって、ローラの減速を防止した
り、中断後の第１の胴および場合によっては第２の胴
を、妨げられることなく、ローラにより溶接箇所へ搬送
することができる。
【００１７】本発明によって、９０ｍ／ｍｉｎをはるか
に超える高い溶接速度の場合にも、高い溶接品質が達成
できる。
に超える高い溶接速度の場合にも、高い溶接品質が達成
できる。
【図１】本発明の構成による案内工具の斜視図である。
【図２】図１の案内工具の正面図である。
１ 案内工具、 ２ 通過路、 ３〜８ ローラ、 １
０ 凹所、 １２ ノズル、 １３ ダクト、 １４〜
１７ 圧縮空気導管、 ２１〜２３ ノズル、４１ 溶
接平面
０ 凹所、 １２ ノズル、 １３ ダクト、 １４〜
１７ 圧縮空気導管、 ２１〜２３ ノズル、４１ 溶
接平面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルマン シュッピサー スイス国 メーゲンヴィル ラインヴェー ク ５ (72)発明者 ウルス ゲーリッヒ スイス国 オーテルフィンゲン キルヒガ ッセ １ (72)発明者 マルクス ヴェーバー スイス国 シュプライテンバッハ リュー ティロッホシュトラーセ 34
Claims (10)
- 【請求項１】 中空円筒体を、溶接箇所に到達する前
に、複数ローラ（３〜８）を有する案内工具（１）に通
過させて、中空円筒体を溶接する方法において、複数ロ
ーラ（３、４、５、８）のうちの少なくとも１個を駆動
することを特徴とする、中空円筒体、特に容器の胴を溶
接する方法。 - 【請求項２】 前記少なくとも１個のローラを、順次に
溶接したい中空円筒体のうちの第１の中空円筒体、また
は第１および第２の中空円筒体の通過前および通過中に
駆動し、その後に駆動を遮断する、請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 前記駆動を、前記少なくとも１個のロー
ラに作用する圧縮空気によって行なう、請求項１または
２記載の方法。 - 【請求項４】 前記少なくとも１個のローラの端面側の
周面に凹所（１０、２０、３０、４０）を設け、これら
の凹所に、圧縮空気ノズル（１２、２１、２２、２３）
から、所定の時間毎に圧縮空気を供給する、請求項３記
載の方法。 - 【請求項５】 前記圧縮空気の量が、前記少なくとも１
個のローラの駆動のために調節可能である、請求項３ま
たは４記載の方法。 - 【請求項６】 中空円筒体を、溶接箇所に到達する前
に、複数ローラ（３〜８）を有する案内工具(１)に通過
させて、中空円筒体を溶接する装置において、複数ロー
ラ（３、４、５、８）のうちの少なくとも１個のローラ
を駆動するための駆動手段が設けられていることを特徴
とする、中空円筒体を溶接する装置。 - 【請求項７】 前記駆動手段が、前記少なくとも１個の
ローラに設けられた凹所（１０、２０、３０、４０）に
向けられた少なくとも１つの圧縮空気噴流によって形成
されている、請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 前記圧縮空気噴流が、ローラ保持部に配
置されたノズルによって形成されている、請求項７記載
の装置。 - 【請求項９】 前記ノズルが、凹所を有するローラ端面
に対して、流れに最適の角度、有利には約３０°の角度
で配置されている、請求項８記載の装置。 - 【請求項１０】 圧縮空気噴流が調節可能である、請求
項７から９までのいずれか１項記載の装置。
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