闪光对焊装置

本发明涉及一种在焊接前将可燃性流体涂敷于被焊接材料的切断面上并在缺氧状态的氛围中进行焊接的闪光对焊装置。

图11所示为实公平2-24546号公报等中所述的已有技术闪光对焊装置的结构。图中，1和2为以给定间隔停止在相对位置上的如硅钢板或特种钢等的第一及第二被焊接材料，3和4为支撑于两被焊接材料1和2下部、使焊接电流流经两被焊接材料1和2的第一及第二电极，5和6为设置于两被焊接材料1和2上部、分别与两电极3和4一起夹持两被焊接材料1和2的第一及第二夹具。

7、7为滚剪机，它具有使两被焊接材料1和2之间设置给定间隔的主体8、8，和安装在保持给定间隔的一对旋转轴上的一对旋转刀9、10和9、10，该滚剪机7、7用于分别切断两被焊接材料1和2的端部1a和2a。11、11为设置在滚剪机7、7主体8、8上部、其内封装有作为燃性流体的油的容器，12、12为其一端连接容器11、11、另一端对着两被焊接材料1和2的切断部的开口连接管，13、13为设置于这些连接管12、12中间的泵，并与滚剪机7、7主体8、8、的旋转轴连动，也即与与滚剪机7、7的剪切动作同步驱动。

下面，说明上述结构的已有技术闪光对焊装置的动作。首先，将两被焊接材料1和2送进在如图所示给定位置处，用两电极3和4及两夹具5和6将它们夹住。接着，滚剪机7、7一边从两被焊接材料1和2宽度方向的一端向另一端移动，一边借助主体8、8旋转轴的旋转，使旋转刀9、10和9、10旋转，剪断两被焊接材料1和2的端部1a和2a。与此同时，与滚剪机7、7主体8、8的旋转轴的旋转连动，驱动泵13、13，容器11、11内的油从容器11、11内吸出，通过连接管12、12涂敷于两被焊接材料1和2的切断面上。

然后，滚剪机7、7一旦完成对两被焊接材料1和2的剪切，就回到起始位置。接着，随着电流流经两电极3和4，一边用第二电极4及第二夹具6夹住第二被焊接材料2，一边向第一被焊接材料1移动，使两被焊接材料1和2的切断面相接触。两被焊接材料1和2的切断部分因焊接电流而产生火花并熔化，同时使涂敷的油燃烧，使两被焊接材料1和2在缺氧状态的氛围中进行闪光焊接。

已有闪光对焊装置结构如上所述，在一对圆形旋转刀9、10及9、10分别咬入被焊接材料1、2后，使泵13、13旋转，然后，油通过连接管12、12涂敷于切断面上。因此，在一次剪切完之后开始下一次剪切时，连接管12、12内的油处于未完全充满状态(连接管12、12内的油自然下滴，油在管内处于未充满状态)，故不可能在从剪切起点至剪切终点(从被焊接材料宽度方向的始端至终端)的全部区域内涂敷上油。

再有，泵13、13与滚剪机7、7主体8、8的各旋转轴连动驱动，油总是要涂敷在两被焊接材料1、2的切断面上，故当闪光对焊装置所焊接的被焊接材料为如低碳钢等在切断面上无需涂敷油的材料时，会发生仍在涂油等问题。

本发明用于解决上述问题，其目的在于提供这样的闪光对焊装置，使得在被焊接材料应焊接的宽度方向上自始至终都可涂敷可燃流体，并能根据被焊接材料的钢种确定是否在切断面上涂敷可燃性流体或调节该流体的涂敷量。

在本发明的闪光对焊装置中，用剪切机分别剪切前行、后行被焊接材料端部进行闪光对焊时，焊接前检测上述被焊接材料宽度方向的始端，从上述被焊接材料宽度方向始端向端面开始涂敷可燃流体，检测上述被焊接材料宽度方向的终端，停止向上述被焊接材料端面涂敷可燃流体，从而从所述被焊接材料应焊接的宽度方向的始端经至终端涂敷可燃流体。

可燃流体涂敷装置具有沿被焊接材料宽度方向移动、并涂敷可燃流体的喷嘴，被焊接材料宽端检测传感器与所述喷嘴一体安装于所述喷嘴沿被焊接材料宽度方向移动的前方位置上。

所述喷嘴和所述被焊接材料宽端检测传感器安装在剪切机上。

将被焊接材料端部剪切用剪切机、被焊接材料宽端检测传感器及可燃流体涂敷用喷嘴，共用于前行、后行被焊接材料。

可燃流体可以是脂类(grease)。

检测被焊接材料宽度方向始端和终端的被焊接材料宽端检测传感器，分别设置为前行被焊接材料尾端用和后行被焊接材料头端用宽端检测传感器，当上述尾端用宽端检测传感器和上述头端用宽端检测传感器都检测到宽度方向始端时开始向上述被焊接材料端面涂敷可燃流体，当上述尾端用宽端检测传感器和上述头端用宽端检测传感器任一个检测到宽度方向终端时停止向上述被焊接材料端面涂敷可燃流体，这样，从前、后行被焊接材料相对的宽度方向始端经至终端涂敷可燃流体。

还具有控制装置，根据输入给该控制装置的钢钟信息以确定可燃流体涂敷装置是否涂敷可燃流体。

还进一步具有控制装置，根据输入给该控制装置的钢种信息调节可燃流体涂敷装置涂敷的可燃流体量。

附图概述图1为本发明实施形态1的使用铡刀式剪切机的闪光对焊装置结构图；图2为图1中II-II线的剖视图；图3为说明用于实施形态1中可燃涂敷系统的结构图；图4为可燃流体涂敷表之一例；图5为说明实施形态1中闪光对焊装置动作的前段流程图；图6为说明实施形态1中闪光对焊装置动作的后段流程图；图7为可燃流体涂敷动作的说明图；图8为用于实施形态2中滚剪机(圆盘式剪切机)装置的结构图；图9为说明实施形态2中闪光对焊装置动作的前段流程图。

图10为说明实施形态2中闪光对焊装置动作的后段流程图。

图11为已有技术闪光对焊装置的结构图。

下面，与附图一起说明本发明的实施形态。

实施形态1图1为本发明实施形态1涉及的使用铡刀式剪切机的闪光对焊装置结构图，图2为图1中II-II线的剖视图。图中，1、2分别为前、后行被焊接材料，如硅钢或特种钢，将它们送进至给定位置停下，相对保持给定间隔。以准备剪切其端部(切断)。3、4为分别支撑于两被焊接材料1、2下部、使焊接电流流经两被焊接材料1、2的第一、第二电极，5、6为设置于两被焊接材料1、2上部、与两电极3、4一起分别夹持所述材料1、2的第一、第二夹具。第一夹具5由一对固定台21、21引导作上下移动。第二夹具6由一对移动台22(仅图示其一侧)引导作上下移动。移动台22由导板23、23支撑，由液压缸24驱动前后移动。固定台21、21，移动台22，导板23、23和液压缸24等全都安装在共用基座25上。

26为上下具有一对刀的出侧铡刀式剪切机，27为上下具有一对刀的入侧铡刀式剪切机，安装于滑架28，由导向器29引导，借助于液压缸30作前后移动。滑架28的上述前后移动方向是与被焊接材料长度方向垂直的方向，也就是被焊接材料的宽度方向。31为检测被焊接材料宽度方向的始端和终端的前行被焊接材料1尾端用宽端检测传感器，如图1、2所示，安装于出侧铡刀式剪切机26支臂32的前端部，并在切剩的前行被焊接材料1尾端端面上沿前行被焊接材料1宽度方向移动。33为检测被焊接材料宽度方向的始端和终端的后行被焊接材料2头端用宽端检测传感器，安装于入侧铡刀式剪切机27支臂34的前端部，并在切剩的后行被焊接材料2头端端面上沿后行被焊接材料2宽度方向移动。

35为涂敷可燃流体的可燃流体涂敷装置的喷嘴，如图1、2所示，与尾端用宽端检测传感器31一体安装于支臂32的前端部，并在切剩的前行被焊接材料1的尾端端面上沿前行被焊接材料1的宽度方向移动。在这种情况下，在支臂32的前端部指向前端侧依次安装尾端用宽端检测传感器31和喷嘴35。36为涂敷可燃流体的可燃流体涂敷装置的喷嘴，与头端用宽端检测传感器33一体安装于支臂34的前端部，并在切剩的后行被焊接材料2的头端端面上沿后行被焊接材料2的宽度方向移动。在这种情况下，在支臂34的前端部指向前端侧依次安装头端用宽端检测传感器33和喷嘴36。

图3为说明用于实施形态1的可燃流体涂敷系统的结构图。图中，41为输入未图示的上级计算机的被焊接材料材质、板厚、板宽等钢信息，42为作为焊接控制计算机的控制装置，具有根据钢种信息确定是否涂敷可燃流体及涂敷量的表格，还具有闪光留量、顶锻留量、闪光时间、顶锻时间等表格。图4表示可燃流体涂敷表之一例。如该表所示，在低、高碳钢情况下，不实施涂敷。在硅钢板情况下，根据Si含有量而不同，当Si的含有重量小于0.5％时，也不实施涂敷。当Si的含有重量为0.5-1.5％时实施涂敷，板厚小于3mm时，按照被焊接材料宽度方向长度每100mm用2cc的比率涂敷油，板厚在3mm以上时以4cc/100mm(宽度方向长度)的比率涂油。前行被焊接材料1的尾端用宽端检测传感器31和后行被焊接材料2的头端用宽端检测传感器33对被焊接材料始端和终端进行检测，并输出给控制装置42。

43为涂敷量调节器，根据控制装置42的控制信号进行涂敷或不涂敷(也即调速电动机44的通和断)，和有涂敷时调节涂敷量(也即调整电动机44的速度)。一旦调速电动机44被驱动，就借助泵45通过过滤器47将存放于容器46中的可燃流体的油抽出，通过节流阀48、管道49、49供给喷嘴35、36，涂敷于前、后行被焊接材料1、2的端面上。可燃流体，不管是油还是脂类(grease)都可以。作为油，如可用透平油类，作为脂可用锂脂类。使用脂类时，已涂敷的脂不易流动滴下，故不会污染周围设备环境状态。可燃流体通过的管道49、49和来自尾、头端用宽端检测传感器31、33的输出信号线50、50，沿支臂32、34(参看图2)和滑架28配置，并与滑架28的移动一起运动。51为前、后行被焊接材料焊接控制时从控制装置42输出的各种信号线。

下面，结合图5、图6中流程图说明上述结构的实施形态1的闪光对焊装置动作。当由生产线驱动控制用上级计算机开始生产线驱动控制时(S1)，则送进并控制前行被焊接材料1及后行被焊接材料2，使其停止在相对的端部切断位置处(S2)。上级计算机将钢种信息41发送给控制装置42(S3)。接着，由作为焊接控制计算机的控制装置42进行下面说明的步骤S4-S19的控制。用第一夹具5和第一电极3夹住前行被焊接材料1，用第二夹具6和第二电极4夹住后行被焊接材料2(S4)。出侧、入侧铡刀式剪切机26、27的滑架28前进，使前、后行被焊接材料1、2的尾、头端进入出、入侧铡刀式剪切机26、27的上下刀之间并停止，驱动出、入侧铡刀式剪切机26、27进行剪切(切断)(S5)，使料头(废料)落下。

出、入侧铡刀式剪切机26、27的滑架28开始后退(S6)的同时，开始可燃流体的涂敷动作。图7为可燃流体涂敷动作的说明图，用虚线表示滑架28的支臂32、  34的大部分。由于滑架28处于后退(沿图中箭头方向移动)状态，故安装于滑架28中支臂32、34前端部的尾、头端用宽端检测传感器31、33比涂敷用喷嘴35、36先到达前、后行被焊接材料1、2的始端，并分别将始端检测输出信号发送给控制装置42(S7)。此时，若两传感器31、33中任一个检测到始端(在图7中由头端用宽端检测传感器33检测到)，进而另一个也检测到始端(图7中由尾端用宽端检测传感器31检测到)(S8)，则涂敷用喷嘴35、36准备从前、后行被焊接材料1、2相对的宽度方向始端开始涂油，为此，在这个时刻控制装置42通过涂敷量调节器43驱动调整电动机44(S9)。另外，若喷嘴35、36中可燃流体在上次涂敷动作后下次涂敷动作开始时，在喷嘴35、36中发生未完全充满状态，只有这种情况提前驱动调速电动机44，以便使得可从前、后行被焊接材料1、2宽度方向上相对的始端涂敷油、在这种情况下，电动机44可使用始终转动的恒速电动机，控制装置42控制流量比例阀(未图示)的通、断、开度，以调节抽出流量。

接着，尾、头端用宽端检测传感器31、33不久便到达前、后行被焊接材料1、2的终端，并分别将终端检测输出信号发送给控制装置42(S10)。此时，若尾、头端用宽端检测传感器31、33中任一个检测到终端(图7中由尾端用宽端检测传感器31检测到)(S11)，则涂敷用喷嘴35、36准备在前、后行被焊接材料1、2相对的宽度方向终端停止涂敷可燃流体，为此，在这个时刻控制装置42通过涂敷量调节器43停止驱动调速电动机44(S12)。52、53分别表示前、后行被焊接材料1、2中可燃流体涂敷部分，使得可燃流体恰好涂敷在两被焊接材料1、2相接触要被焊接的部分上。此时，涂敷可燃流体的部分可比前、后行被焊接材料1、2相接触要焊接的部分稍稍宽些，以确保涂敷整个焊接区。可燃性流体的涂敷，可采用下滴、喷雾、刷涂等任何一种方法。涂敷，不仅可在被焊接材料尾端、头端的端面的上面进行，也可在下面进行。

通过上述完成可燃流体涂敷动作，结束出、入侧铡刀式剪切机26、27的滑架28的后退，使滑架28停止在起始位置处(S13)。在低碳钢等剪切端面上无需涂油的材质情况下，通过钢种信息41当然不实施可燃流体涂敷。

在两电极3、4上加有电压状态下，由第二夹具和第二电极所夹持的后行被焊接材料2，借助液压缸24驱动的移动台22的移动，向前行被焊接材料1前进，稍稍接触于材料1的尾端(图6中S14)。将闪光电流通入两电极3、4之间，进行闪光烧熔(S15)。此时，由于涂敷于两被焊接材料1、2的可燃流体燃烧，故在缺氧状态的氛围中进行焊接。其后，后行被焊接材料2进一步前进，经顶锻(Upset)过程完成焊接(S16)。对焊接部分修光(去毛刺)(S17)，放开第一、第二夹具5、6(S18)，退回修光装置(未图示)(S19)。至此，结束作为焊接控制计算机的控制装置42的控制。此后，通过上级计算将焊好的被焊接材料送走(S20)。

当涂敷的可燃流体的量少时，不能将缺氧状态维持到焊接结束，相反过多时，可燃流体在装置内流动下滴，污染设备环境状态，在实施形态1中，通过接收钢种信息、并具有可燃流体涂敷表的控制装置42，对可燃流体的涂敷进行控制使其适量。

按照上述说明，在前、后行被焊接材料1、2的端部切断后，出、入侧铡刀式剪切机26、27后退时，实施对端面的可燃流体涂敷，但也可在前、后行被焊接材料1、2的端部切断前，出、入侧铡刀式剪切机26、27前进时，对端面实施可燃流体的涂敷。此时，在支臂32、34的前端部向着前端侧依次安装喷嘴35、36，尾、头端用宽端检测传感器31、33，使得尾、头端用宽端检测传感器31、33比喷嘴35、36先到达前、后行被焊接材料1、2宽度方向的始端和终端。

实施形态2在实施形态1中作为切断两被焊接材料1、2的方法，就铡刀式剪切机进行了说明，但还有用滚剪机(圆盘式剪切机)切断两被焊接材料1、2的方法。图8为实施形态2中采用滚剪机装置的结构图，对应于实施形态1的铡刀式剪切机的图2，它用滚剪机取代了铡刀式剪切机。图中，61为滚剪机62前后移动用的导轨，安装在图1所示固定台21、21和移动台22间被焊接材料1、2的下方，与被焊接材料1、2长度方向垂直，且不妨碍被焊接材料1、2的输送。在中央部分，以双点划线所示为共用基座25和安装在其上的固定台21、21。63为滚剪机62作前后移动用链条，由液压电动机64驱动。65为随链条63移动而旋转的轴，其转速用绝对编码器66测量。箭头67表示滚剪机62的前进方向。

滚剪机62具有由一对转刀构成的出侧剪切机68和由一对转刀构成的入侧剪切机69。还具有固定的支臂70，尾端用宽端检测传感器31和可燃流体涂敷用喷嘴35，沿滚剪机62前进方向按照喷嘴35、尾端用宽端检测传感器31的顺序安装成一体。前端用宽端检测传感器33和可燃流体涂敷用喷嘴36，沿滚剪机62前进方向按照喷嘴36、前端用宽端检测传感器33的顺序一体安装于支臂70上。

与实施形态1一样，尾端用宽端检测传感器31在切剩的前行被焊接材料1的尾端端面上沿前行被焊接材料1宽度方向移动，前端用宽端检测传感器33在切剩的后行被焊接材料2的头端端面上沿被焊接材料2的宽度方向移动。

71为可燃流体流通的管道，72为电缆托架(cable bear)46为油的容器。电缆托架72随滚剪机62前进后退与管道71一起移送尾、头端用宽端检测传感器31、33的输出信号线。73为转轴，滚剪机62上部的出侧剪切机68、入侧剪切机69、支臂70等以该轴为中心翻转、立起，以调整其姿态的高度。

下面，结合图9、图10的流程说明上述结构的实施形态2的闪光对焊装置动作。步骤S1～S4与实施形态1相同。步骤S1～S3由上级计算机控制，S4～S23由作为焊接控制计算机的控制装置42控制。当滚剪机62前进，则出、入侧剪切机68、69剪切被焊接材料1、2，对被焊接材料1、2进行切断(S21)。与此同时，尾、头端用宽端检测传感器31、33比涂敷用喷嘴35、36先到达前、后行被焊接材料1、2宽度方向的始端，如始端检测输出信号发送给控制装置42(S7)。此时，若尾、头端用宽端检测传感器31、33中某一个检测到始端，进而另一个也检测到始端(S8)，则涂敷用喷嘴35、36准备从前、后行被焊接材料1、2相对的宽度方向始端开始涂油，为此，在这个时刻控制装置42通过涂敷量调节器43驱动调速电动机44(S9)。

尾、头端用宽端检测传感器31、33，不久到达前、后行被焊接材料1、2的终端，并分别向控制装置42发送终端检测输出信号(S10)。此时，若尾、头端用宽端检测传感器31、33中任一个检测到终端(S11)，则涂敷用喷嘴35、36准备在前、后行被焊接材料1、2相对的宽度方向终端停止涂敷可燃流体，为此，在这个时刻控制装置42通过涂敷量调节器43停止驱动调速电动机44(S12)。

至此，结束可燃流体涂敷动作。其间，滚剪机62继续前进，停止在远离两被焊接材料1、2宽度方向终端的位置上(S22)。

图10中步骤S14～S19各工序与实施形态1相同。步骤S19结束后，以轴73(参见图8)为中心翻转滚剪机62的上部，滚剪机62处于低姿态状态，以便通过两焊接材料1、2的下方，滚剪机62后退，返回到初始位置上，再使上部立起并停止(S23)。至此，结束作为焊接控制计算机的控制装置42的控制。其后，通过上级计算机送走被焊好的被焊接材料1、2。

实施形态3在实施形态1中，安装有出、入侧铡刀式剪切机26、27及附带的尾、头端用宽端检测传感器31、33和喷嘴35、36的滑架28，是在固定台21、21和移动台22之间作前后移动，而实施形态3是将一台铡刀式剪切机安装在固定台21、21与移动台22之间的外侧铡、处于移动台22后行侧的另一基座上，前行被焊接材料1的尾端在到达固定台21、21与移动台22间之前，用上述铡刀式剪切机切断其尾端，涂敷可燃流体，其后，前行被焊接材料1的尾端先行到达固定台21、21与移动台22之间。进而，后行被焊接材料2的头端在到达固定台21、21与移动台22间之前，用上述铡刀式剪切机切断其头端，涂敷可燃流体，其后，使后行被焊接材料2的头端先行到达固定台21、21和移动台22间。然后使两被焊接材料1、2相接触，在缺氧状态的氛围中实施焊接。这样一来，具有出、入侧剪机可共用一台的优点。

上述方法使出、入侧铡刀式剪切机共用，并配置有固定台21、21与移动台22之间的外侧、处于移动台22的后行侧，同样也可共用滚剪机的出、入侧剪切机，并按上述同样地配置。

本发明，因具有上述结构，故具有下述效果。

按照本发明的闪光对焊装置，用剪切机分别剪切前行、后行被焊接材料端部进行闪光对焊时，焊接前通过检测上述被焊接材料宽度方向的始端，从上述被焊接材料宽度方向始端向端面开始涂敷可燃流体，通过检测上述被焊接材料宽度方向的终端，停止向上述被焊接材料端面涂敷可燃流体，从而能从所述被焊接材料应焊接的宽度方向的始端经至终端涂敷可燃流体，且能减少涂敷过量与不足现象。

可燃流体涂敷装置具有沿被焊接材料宽度方向移动、并涂敷可燃流体的喷嘴，被焊接材料宽端检测传感器与所述喷嘴一体安装于所述喷嘴沿被焊接材料宽度方向移动的前方位置上，故被焊接材料宽端检测传感器检测到被焊接材料宽度方向的始终和终端后，可维持来自上述喷嘴的可燃流体量的涂敷。

由于喷嘴和被焊接材料宽端检测传感器安装在剪机上，故可用剪机的滑架作为上述喷嘴和被焊接材料宽端检测传感器的滑架。

将被焊接材料端部剪切用剪切机、被焊接材料宽端检测传感器及可燃流体涂敷用喷嘴，共用于前行、后行被焊接材料，故使设备结构简单。

由于用脂类作为可燃流体，故能将来自涂敷用管道的可燃流体的自然下滴抑制到最小。

检测被焊接材料宽度方向始端和终端的被焊接材料宽端检测传感器，分别设置为前行被焊接材料尾端用和后行被焊接材料头端用宽端检测传感器，当上述尾端用宽端检测传感器和上述头端用宽端检测传感器都检测到宽度方向始端时开始向上述被焊接材料端面涂敷可燃流体，当上述尾端用宽端检测传感器和上述头端用宽端检测传感器任一个检测到宽度方向终端时停止向上述被焊接材料端面涂敷可燃流体，故可从前、后行被焊接材料1、2相对的宽度方向始端开始涂油，直至前、后行被焊接材料1、2相对的宽度方向终端停止涂敷可燃流体。

还具有控制装置，根据输入给该控制装置的钢钟信息以确定可燃流体涂敷装置是否涂敷可燃流体，故可对不必涂敷可燃流体的被焊接材料，中止涂敷。

还进一步具有控制装置，根据输入给该控制装置的钢种信息调节可燃流体涂敷装置涂敷的可燃流体量，故可涂敷更准确的可燃流体量。