(57)【要約】【課題】従来の溶接機タイプに比較して、瞬時に微小の電流を通電し、０．１ｍｍ以下の極薄金属素材でも溶接可能で、しかも自動プレス機を止めることなく連続で運転が可能な極薄金属素材の突合せ溶接法を提供する。【解決手段】二つの極薄金属素材からなるワーク１１ａ，１１ｂの所定位置に形成された複数の細孔に対応して複数のピン１３ａ，１３ｂを有する二つの押え治具１２ａ，１２ｂを用い、この二つの押え治具１２ａ，１２ｂの複数のピン１３ａ，１３ｂを二つのワーク１１ａ，１１ｂの複数の細孔に挿入して二つのワーク１１ａ，１１ｂを固定するとともに、二つのワーク１１ａ，１１ｂの端部を突き合わせた後、０．１〜５Ａの微小電流を０．０１〜０．５秒間通電して溶接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の極薄金属素材の突合せ溶接法において、
前記複数の極薄金属素材の所定位置に形成された複数の細孔に対応して複数のピンを有する押え治具を用い、前記押え治具の複数のピンを前記複数の極薄金属素材の複数の細孔に挿入して前記複数の極薄金属素材を固定するとともに、前記複数の極薄金属素材の端部を突き合わせた後、０．１〜５Ａ以下の微小電流を０．０１〜０．５秒間通電して溶接することを特徴とする突合せ溶接法。
【請求項２】
前記複数の極薄金属素材が、二つの極薄金属素材である請求項１記載の突合せ溶接法。
【請求項３】
前記複数の極薄金属素材の厚さは、それぞれ０．１ｍｍ以下の厚さである請求項１記載の突合せ溶接法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は従来の溶接機タイプに比較して、１ｍｍ以下の厚さ、特に０．１ｍｍ以下の極薄金属素材でも溶接可能で、しかも自動プレス機を止めることなく連続で運転が可能な極薄金属素材の突合せ溶接法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、極薄金属素材の突合せ溶接法は、電気製品（パソコン、テレビや携帯電話等）への組み込み端子を加工するために用いられている。
この組み込み端子の加工に関し、汎用プレス機又は自動プレス機を用いて、打ち抜きと折り曲げを行う際には、加工速度（フープ送り速度）はフープ５００個〜１０００個として５〜１０ｍ／分であり、一巻で約２時間の所要時間を要するものである。
【０００３】
フープ素材は鋼、ＳＵＳ等の材料で構成されており、突起部分は真鍮や銅メッキで処理したものが使用され、通常、一巻の長さにして１００〜３００ｍのものが用いられている。
また、プレス位置を安定させるためのフープ素材に設けられるピン用の穴は径が０．５〜１．５ｍｍφ、ピッチが１〜３ｍｍのものであって、この穴がはぼ中央に、全長に渡って設けられている。
【０００４】
そして、プレス位置を安定させるために使用するピン付き押さえ治具は２〜３個使用し、押さえ治具でフープ素材を押さえ固定して、プレス位置を安定させるとともに、フープ素材の両端は、始端と終端が正しく合わさるように、調整される。
【０００５】
このようにして、極薄金属素材たるフープ素材の突合せ溶接法が、熟練工でも合計所要時間にして約６０分をかけてなされており、一旦プレス機を停止した後につなぎ目切断、重ね打ち、両端つなぎの一連の作業に約３０分、機械点検、始動、再スタートの一連の段取り・調整時間に約３０分かかり、つなぎのためのフープ素材のロスも１〜２ｍできてしまい、多くの時間と労力を要するほか、材料等のロスが極めて大きかった。
また、０．１ｍｍ以下の極薄金属素材の溶接はきわめて困難で、通常は溶接箇所において穴が開いたり、破損して当該部分の利用ができずムダになるなどの問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、従来の溶接機タイプに比較して、瞬時に微小の電流を通電し、１ｍｍ以下の厚さ、特に０．１ｍｍ以下の極薄金属素材でも溶接可能で、しかも自動プレス機を止めることなく連続で運転が可能な極薄金属素材の突合せ溶接法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明によれば、複数の極薄金属素材の突合せ溶接法において、前記複数の極薄金属素材の所定位置に形成された複数の細孔に対応して複数のピンを有する押え治具を用い、前記押え治具の複数のピンを前記複数の極薄金属素材の複数の細孔に挿入して前記複数の極薄金属素材を固定するとともに、前記複数の極薄金属素材の端部を突き合わせた後、０．１〜５Ａ以下の微小電流を０．０１〜０．５秒間通電して溶接することを特徴とする突合せ溶接法が提供される。
【０００８】
また、本発明の突合せ溶接法において、複数の極薄金属素材とは二つの極薄金属素材であることが好ましく、さらに、複数の極薄金属素材は、それぞれ０．１ｍｍ以下という極めて薄い厚さのものに対して有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の突合せ溶接法によれば、従来の溶接機タイプに比較して、瞬時に微小の電流を通電することにより、特に０．１ｍｍ以下という極薄金属素材を破損せず良好に溶接でき、しかも熟練工を要さずに、自動プレス機を長時間止めることなくほぼ連続的に極薄金属素材の打ち抜き、折り曲げなどの加工運転を可能とするという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１１】
本発明の突合せ溶接法の大きな特徴は、従来の極薄金属素材の突合せ溶接法に比較して、極めて微小な０．１〜５Ａという電流を０．０１〜０．５秒間という短時間通電して溶接することにある。このような微小電流を短時間通電することにより、１ｍｍ以下の厚さ、特に０．１ｍｍ以下という極めて薄い金属素材を突合せ溶接した際にも、金属素材に穴が形成されたり、破損したりするような問題を生じずに接合することができたのである。
【００１２】
溶接法としては、アーク放電が好ましく採用でき、局部加熱溶接により行う。溶材はあってもなくてもよい。微小電流の通電時間は、好ましくは０．０５〜０．２秒間である。
【００１３】
本発明の突合せ溶接法に用いる極めて微小の電流を放出するため、例えば、図２に示す回路ブロック図により構成される電源装置を用いる。図２の回路ブロック図において、交流１００Ｖの電流は、整流回路３０で直流に変換され、次いで充電回路４０で所定量まで充電される。所定量まで充電された後、放電回路５０を用いて、所定箇所に局部加熱溶接（スポット溶接）を行う。
なお、溶接の際、溶接ヘッドは、例えばタングステン製のものを使用して所望ポイントに近接して設置するが、極薄金属素材に対して接触はしない。溶接ヘッドが極薄金属素材に接すると、素材自体が変形してしまうことを防ぐためである。
【００１４】
図１（ａ）（ｂ）は本発明に係る突合せ溶接法の一例を示す説明図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図である。受け台１０の上において、極薄金属素材のフープ素材である二つのワーク１１ａ，１１ｂを、それぞれの端部（ワーク１１ａの始端及びワーク１１ｂの終端）を近接させ突き合わせて、十分に密着させる。この際、二つのワーク１１ａ，１１ｂを所定位置に正確に配置するために、ワーク１１ａ，１１ｂを型に嵌めて受け台１０の上に乗せることが好ましい。この二つのワーク１１ａ，１１ｂには、幅方向のほぼ中央部にその長手方向に沿って複数のピン穴（細孔）が形成されている。次いで、二つのワーク１１ａ，１１ｂに形成された複数のピン穴（細孔）に対応して複数のピン１３ａ，１３ｂを有する二つの押え治具１２ａ，１２ｂを用い、この二つの押え治具１２ａ，１２ｂの複数のピン１３ａ，１３ｂを前記二つのワーク１１ａ，１１ｂの複数のピン穴に挿入し約２ｋｇ以下の低圧力で押さえ付け、前記二つのワーク１１ａ，１１ｂを固定する。
【００１５】
このように、二つのワーク１１ａ，１１ｂの両端（始端及び終端）を突合せ固定した後、先端に電極（タングステン製）１６を備えた溶接ヘッド１４を用い、突合せ部の複数箇所を、前記したような、０．１〜５Ａという微小電流を０．０１〜０．５秒間という短時間通電しアーク放電などで局部加熱溶接（スポット溶接）することにより、二つのワークの接合を穴を形成せず良好に行うことができる。
【００１６】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、二つのワーク１１ａ，１１ｂの端部における突合せ形状を示すもので、図３（ａ）は直線型、図３（ｂ）はくの字型、図３（ｃ）はジグザグ型を示す。
また、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、二つのワーク１１ａ，１１ｂの端部におけるスポット溶接状況を示すもので、図４（ａ）は直線型で２箇所の溶接ポイント１５ａ，１５ｂが形成され、図４（ｂ）はくの字型で２箇所の溶接ポイント１５ｃ，１５ｄ、図４（ｃ）はジグザグ型で４箇所の溶接ポイント１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈを示す。
【００１７】
図５は、本発明に係る突合せ溶接法を示す全体構成図であり、溶接電源２０から所定の微小電流が溶接ヘッド２１から通電され、受け台２４上において押さえ治具２２により所定箇所に固定された二つのワーク２３ａ，２３ｂの突合せ端部でスポット溶接される。
以上のように、溶接電源から所定の微小電流を通電して溶接することと、極薄金属素材である二つのワークの突合せ用の押さえ治具を採用することにより、自動プレス機を止めることなく、連続して加工運転を行うことが可能となる。
【００１８】
そして、本発明に係る突合せ溶接法により溶接接合されたワークは、溶接面に対し、通常セラミック製砥石などで研磨することにより仕上げを行う。
このようにして、ワークのつなぎ加工を、従来のように熟練工を要せず、普通の作業熟練度の作業者により、５〜１０分間で行うことができるようになり、しかも、ワークの両端のつなぎ素材ロスが５〜１０ｃｍ程度とごく短いものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の突合せ溶接法は、フープ素材などの極薄金属素材から形成される電気製品（パソコン、テレビや携帯電話等）への組み込み端子を、プレス機を用いて打ち抜き及び折り曲げなどの加工により製造する際の、突合せ溶接に好適に適用することができる。さらに、一般のテープ状の極薄金属素材を突合せ溶接するに際しても、好ましく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る突合せ溶接法の一例を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の溶接電源に用いる回路ブロック図を示す。
【図３】二つのワークの端部における突合せ形状を示す説明図で、（ａ）は直線型、（ｂ）はくの字型、（ｃ）はジグザグ型を示す。
【図４】二つのワークの端部におけるスポット溶接状況を示す説明図で、（ａ）は直線型で２箇所の溶接ポイントが形成された場合、（ｂ）はくの字型で２箇所の溶接ポイントが形成された場合、（ｃ）はジグザグ型で４箇所の溶接ポイントが形成された場合を示す。
【図５】本発明に係る突合せ溶接法を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０…受け台、１１ａ，１１ｂ…二つのワーク、１２ａ，１２ｂ…二つの押え治具、１３ａ，１３ｂ…複数のピン、１４…溶接ヘッド、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈ…溶接ポイント、１６…電極、２０…溶接電源、２１…溶接ヘッド、２２…押さえ治具、２３ａ，２３ｂ…二つのワーク、２４…受け台、３０…整流回路、４０…充電回路、５０…放電回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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