(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーム溶接用電極輪３の先端を整形しながら金属板をシーム溶接する装置において，溶接後の前記電極輪の電極面３ａにローレットを押し当てて回転駆動させて前記電極面に付着した金属層を除去するための円板形のナール２と，前記電極輪の電極面の両側に外側に向かって角度が広がる電極傾斜面３ｂにローレットを押し当てて回転駆動させて前記傾斜面に付着した金属層を除去するための円板形の傾斜ナール４，５と，該傾斜ナールの両側において前記電極輪の両側の電極側面３ｃに隆起した金属層を切削するための円板形の側面カッター６，７とを，前記ナールを回転駆動するための回転支持軸１０と同心一体的に組み付けられた駆動ナール機構であって，前記一方の傾斜ナール４には前記支持軸と同心的に装着されるスリーブ８が一体的に形成され，そのスリーブの外周面には前記ナール２ともう一方の傾斜ナール５の内径が挿入され，前記側面カッター６は前記傾斜ナール４，５の両側から前記スリーブ上に同心的に挿入されたもう一方の側面カッター７と挟み付けて前記ナール及び前記カッターを含む５枚バイトが一括して前記回転軸に取り付けられ，しかも前記側面カッター６，７には該カッタ−の円周上に沿って該カッターの半径方向に鋭角を挟む両側の二つの辺からなるＶ字状の傾斜した切削刃が，該側面カッターの板厚方向へ両側表面を貫いて歯車状に形成されかつ前記側面カッターの周長Ｄと前記ナールの周長ｄとはＤ＞ｄの関係において一回転する前記側面カッターのＤ−ｄの周長差分によるスリップ作用によって前記電極側面に隆起した金属が前記Ｖ字状に開いた切削刃により切削除去されるようにしたことを特徴とするシーム溶接用電極輪の整形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は，金属板のシーム溶接機に関するもので，さらに詳しくは，シーム溶接用電極輪の先端に円板形のナールを押し付け，これを回転させることによって，ナールの円周上に設けた刻み目のローレットで電極先端を切削整形するナール整形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシーム溶接機のナール駆動式の整形装置は，駆動時の摩擦係数を高めるために，又表面処理鋼板の溶接性向上を目的としてシーム電極輪との接触面の一部又は全面に渡りギヤ状のローレット加工を施したものを使用していた。そのほかに溶接時の熱により温度が上昇した電極輪に高加圧で押し付け先端形状を維持する鍛圧ナールを使用した整形方法が知られている。
【０００３】
従来のナール駆動タイプのシーム溶接方法では，一般に「溶接」「バイト整形」の順序で電極整形を行っている。この場合，図３に示すように，溶接中にシーム溶接用電極３０の先端つまりワークと接する電極面３１にナール３２を押し付け，これを回転させてナールの円周溝に設けたローレット（刻み目）で電極に付着したバリを切削し電極先端を元の形状に整えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は電極側面に出っ張ったまま金属隆起を放置しておくと，前記ナールの外周面が前記隆起金属に当たってナールのローレットと前記電極面及び電極傾斜面との間に隙間が生じ，これが次第に拡大進行して切削整形不良の原因となり，時に被溶接物と電極輪の側面が近いと分流を起こし，品質不良となる。またバイト装置が装備されていない場合にはオフラインでの整形が必要であり，ダウンタイムを助長する。そこで従来はナールの押し付け圧力または先端のヘタリにより電極側面に出っ張った金属隆起を切削整形するためには別途バイト装置を設ける必要があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は，上記の問題を解決するために開発したものである。
すなわち，請求項1の発明装置によれば，シーム溶接用電極輪３の先端を整形しながら金属板をシーム溶接する装置において，溶接後の前記電極輪の電極面３ａにローレットを押し当てて回転駆動させて前記電極面に付着した金属層を除去するための円板形のナール２と，前記電極輪の電極面の両側に外側に向かって角度が広がる電極傾斜面３ｂにローレットを押し当てて回転駆動させて前記傾斜面に付着した金属層を除去するための円板形の傾斜ナール４，５と，該傾斜ナールの両側において前記電極輪の両側の電極側面３ｃに隆起した金属層を切削するための円板形の側面カッター６，７とを，前記ナールを回転駆動するための回転支持軸１０と同心一体的に組み付けられた駆動ナール機構であって，前記一方の傾斜ナール４には前記支持軸と同心的に装着されるスリーブ８が一体的に形成され，そのスリーブの外周面には前記ナール２ともう一方の傾斜ナール５の内径が挿入され，前記側面カッター６は前記傾斜ナール４，５の両側から前記スリーブ上に同心的に挿入されたもう一方の側面カッター７と挟み付けて前記ナール及び前記カッターを含む５枚バイトが一括して前記回転軸に取り付けられ，しかも前記側面カッター６，７には該カッタ−の円周上に沿って該カッターの半径方向に鋭角を挟む両側の二つの辺からなるＶ字状の傾斜した切削刃が，該側面カッターの板厚方向へ両側表面を貫いて歯車状に形成されかつ前記側面カッターの周長Ｄと前記ナールの周長ｄとはＤ＞ｄの関係において一回転する前記側面カッターのＤ−ｄの周長差分によるスリップ作用によって前記電極側面に隆起した金属が前記Ｖ字状に開いた切削刃により切削除去されるようにしたことを特徴とするシーム溶接用電極輪の整形装置である。
【０００６】
【０００７】
【作  用】
そして，本発明の請求項1の装置によれば，前記一方の傾斜ナール４には前記支持軸と同心的に装着されるスリーブ８が一体的に形成され，そのスリーブの外周面には前記ナール２ともう一方の傾斜ナール５の内径が挿入され，前記側面カッターは前記傾斜ナールの両側から前記スリーブ上に同心的に挿入されたもう一方の側面カッターとの間で挟み付け一括して機械的に取り付けられるから，前記ナールの径より大径の側面カッターをナール駆動軸と同心上に付加するだけで構造が簡単で組み付け組み替えが容易にできる。
【０００８】
また，本発明の請求項１の装置によれば，シーム溶接後，電極輪の加圧面に付着した表散りやめっき層をナールのローレットで除去すると共に，そのナールドライブを利用することで，つまり前記ナールの周長ｄと前記カッターの周長Ｄは式π（φＤ−φd）の相関係を有し，前記式による周長の差を利用して前記カッターに前記電極側面に隆起した金属層を切削するための回転運動をV字状の開き角度を約６０度とした切削刃に連続的に発生させて電極先端側面に隆起した金属層を切削し同時に切屑を排出することで，前記従来の切削不良による分流の問題が解消され電極整形時間の短縮と良好な整形加工と溶接結果が得られる。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明を実施するための電極整形装置の実施例を示す断面図である。図2は整形装置の正面図である。
【００１０】
本発明の整形装置本体は前記電極輪近傍に配置され，電極面に付着した表散りや金属隆起をナールで押し当てて切削するもので，溶接機本体（図省略）に支持されたフレームにバイトホルダがバックアップシリンダにより前後に移動できるように取り付けられている。
【００１１】
１は整形装置の外観を示す。２は円板形の円周上にローレット（刻み目）を有するナールである。前記ナールはシリンダ（図省略）の加圧力によってシーム溶接用電極輪３の先端電極面３ａに押しつけられ，ナール自身をドライブすることで電極面に付着したバリを切削除去する。
【００１２】
4，５は電極輪の先端傾斜面を切削する円板形の傾斜ナールである。傾斜ナール4，５は前記電極輪の電極面の両側に外方に向かって広がる傾斜角度αを有し，その傾斜面３ｂに付着した金属層を除去するものである。前記傾斜ナールは前記ナール２の両サイドに同心円状に配置される。
【００１３】
６，７は傾斜ナールの外側に配置され，電極側面のバリを切削する側面カッターである。前記側面カッターの直径Ｄは，ナールの直径ｄより大きい寸法の金属板で，焼き入れされた硬質金属材からなる。前記側面カッタ−６，７には図２に示すように該カッタ−の円周上に沿って該カッターの半径方向に鋭角を挟む両側の二つの辺からなるＶ字状の切削刃が歯車状に形成されている。前記側面カッター６，７の切削刃は刃先の開き角度を約６０度とし該側面カッターの板厚方向へ両側表面を貫いて形成されている。このギザギザした歯車状の切削刃は図１の断面図に示すように電極側面３ｃから隆起した金属を十分に切削可能なクリアランスを設けて電極側面と対面する方向から接近した形で円周方向に形成されている。
【００１４】
この場合の組み付け構造は，一方の傾斜ナール４の内径とスリーブ８が一体的に結合されていて，前記スリーブの外周面にナール２が同心上に挿入され，さらにもう一方の傾斜ナール５が前記スリーブに挿入されて前記電極面のナール２に重ねられる。
【００１５】
側面カッター６は前記ナール及び傾斜ナールの径より大きい円形を有する二枚の円形板から構成されている。その円周上には歯車状の切削刃が形成されている。前記側面カッター６，７の切削刃は図1，図２に示すごとく前記Ｖ字状に約６０度開いた二つの傾斜した辺から構成され，しかもその切削刃の傾斜した二つの辺が前記の角度で交わる接点と傾斜ナール４，５の傾斜面に形成されたローレットの上端とが位置するように傾斜ナール４，５の両側からサンドイッチ状に配置される。側面カッター６，７と傾斜ナール４，５と中央に位置するナール２には共通した４つのボルト穴が設けられており，これらのボルト穴に４本のボルトＢ1を挿入し，ネジ締めにより外側から一括して５枚のバイトが一体的に固定される。
【００１６】
かかる構造からなるナールは前記スリーブの内径にはキーを介して挿入された回転支持軸１０の先端に一本のボルトＢ２で硬く固定されている。そして前記支持軸１０は電極ヘッド側に支持された電動モータに連結されナール２を回転駆動する仕組みになっている。
【００１７】
前記ナールの先端は，電極先端に適合した形状の刃先（溝）を有している。基本的な構造はナールがシリンダの加圧力で電極面に押し付けられナール回転力によりローレットが電極面に発生したバリを切削し表面整形するもので，前記側面カッターの刃先は電極面からの押し出された電極側面バリを取る深さを有するものである。
【００１８】
この場合ナール２による電極面の表面切削送りと側面カッターの周長の差により，電極側面と側面カッター６，７との間に発生させた回転力で電極側面に隆起したバリを歯車状の切削刃で有効に切削することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上で説明したように，本発明の請求項１の装置によれば，溶接後の前記電極輪の電極面に付着した金属層を除去するナールと，前記電極輪の電極面の両側に，外側に向かって角度が広がる傾斜面にローレットを押し当て，前記傾斜面に付着した金属層を除去する円板形の傾斜ナールと，前記電極輪の両側面に発生したバリを切削する円形の側面カッターとを，回転支持軸と同心一体的に組み付けたもので，前記一方の傾斜ナール４には前記支持軸と同心的に装着されるスリーブ８が一体的に形成され，そのスリーブの外周面には前記ナール２ともう一方の傾斜ナール５の内径が挿入され，前記側面カッター６は前記傾斜ナール４，５の両側から前記スリーブの上に同心的に挿入されたもう一方の側面カッター７との間に挟み付けて一括して機械的に結合される5分割の部品構成としたから，前記ナール２もしくは前記傾斜ナール４，５又は側面カッター６，７を回転支持軸１０と同心上に付加するだけで組み付け構造が簡単で既存のシーム溶接用電極輪の先端形状に応じて５枚バイトの組み替えが容易にできる。
また前記側面カッターの周長Ｄと前記ナール周長ｄとはＤ＞ｄの関係にあり，一回転中のＤ−ｄ（差分）が電極側面をスリップする量となる。このスリップ作用が側面カッターの歯車状の切削刃により前記バリを切削する作用を発生させるものである。この原理を応用して前記側面カッターの円周上に沿って該カッターの半径方向に鋭角を挟む両側の二つの辺がＶ字状に約６０度開いた切削刃を歯車状に設けたことで，駆動ナール自身の回転力により電極輪の側面切削と切屑の排出が容易になる。すなわち，溶接後，電極面及び電極側面に付着した表散りやめっき等を含む金属層をナールで元の形に電極先端を一斉に切削除去することができるので，従来のように別途独立して側面カッターを装備する必要はなく，良好な電極整形と溶接品質が得られる。
【００２０】
また本発明の装置によれば，電極輪の加圧面を整形するナールと同心円上に電極側面を切削する側面カッターを配置するだけであるから，５枚バイトの組み替えにより既存のシーム溶接機にも容易かつ安価に転用できる。また鍛圧ナールを配置した各種めっき鋼板のシーム溶接機にも兼用できる。
【００２１】
また本発明装置によれば従来のようにめっき鋼板とシーム電極輪との合金化に起因する問題がなくなり，気密性を要するタンク類の鉛を使用しないめっき鋼板のシーム溶接にも最適な電極整形効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための整形装置の実施例を示す断面構造図である。
【図２】本発明に使用される整形装置の図1の矢視Ａ図である。
【図３】従来のシーム溶接方法による整形装置の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  整形装置
２  ナール
３  シーム溶接用電極輪
３ａ  電極面
３ｂ  電極傾斜面
３ｃ  電極側面
４  傾斜ナール
５  傾斜ナール
６  側面カッター
７  側面カッター
８  スリーブ
【図１】
0004254993.tif 000002
【図２】
0004254993.tif 000003
【図３】
0004254993.tif 000004