JPS61132277A - Welding method of can barrel - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the reduction in the lapping allowance of a can barrel and to perform the seam welding of the can barrel of high quality by specifying the relation between the peripheral length coming in touch with the can barrel of a drum shaped roller and the radius of the can barrel. CONSTITUTION:The drum shaped roller 1 group is arranged in plural sets in the direction of seam welding and the relation between the drum shaped roller 1 and can barrel 4 is as per the following. The peripheral length L surrounding the can barrel 4 by the drum shaped roller 1 and the outer diameter 2r of the can barrel are in the relation of 2pir<=L<=1.005X2pir. With the above, the shift of the lapping allowance accompanied by the temp. rise of the lapping allowance of the can barrel 4 is controlled by plural drum shaped roller 1 at the position to be seam-welded by the current flowed between the roller electrodes with moving the can barrel 4 along the guide rail. Consequently the reduction in the lapping allowance is prevented and the seam welding of the can barrel of high quality is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、缶胴のシーム溶接、特にティンフリースチ
ール（以下ＴＦ’Ｓという）を被溶接材とした溶接方法
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to seam welding of can bodies, particularly to a welding method using tin-free steel (hereinafter referred to as TF'S) as a welding material.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

缶詰め容器として使用される金属は、多くの場合ブリキ
あるいはＴＦＳを素材とし、その缶胴はハンダ接合、接
着または溶接によって製造されている。ここで、ＴＦＳ
とは単体錫以外の金ｐＡあるいは合金をメッキし、た缶
用鋼板で、ブリキおよびＴＦＳはいずれもメッキ面上に
クロム酸化物等の金属酸化物系の薄い層を有している。The metal used for canning containers is often tinplate or TFS, and the can bodies are manufactured by soldering, gluing, or welding. Here, TFS
is a steel plate for cans that is plated with gold pA or an alloy other than elemental tin, and both tinplate and TFS have a thin layer of metal oxide such as chromium oxide on the plated surface.

また、缶胴の製造法中、溶接は接合強度が大きく、接合
部の経時劣化が少ないなどの長所があるので、最近はそ
の利用が増大しているが、ＴＦＳへの適用は少なく、特
に代表的なＴＦＳである金属クロム層を下層に、水和ク
ロム酸化物層を上層としたメッキ層で成るクロムタイプ
ＴＦＳは、耐食性など缶用素材としての性能は極めてす
ぐれているが、そのままでは溶接が困１唯といわれてい
る。このために、クロムタイプのＴＦＳの溶接を容易に
するための方法あるいは素材の改良が指向されている。In addition, among can body manufacturing methods, welding has the advantages of high joint strength and little deterioration of joints over time, so its use has been increasing recently, but its application to TFS is rare, especially in typical Chrome type TFS, which consists of a plating layer with a metallic chromium layer on the bottom layer and a hydrated chromium oxide layer on the top layer, has excellent corrosion resistance and other performance as a material for cans, but it cannot be welded as is. It is said to be the most difficult. For this reason, efforts are being made to improve methods or materials to facilitate welding of chrome-type TFS.

第４図は従来の上記缶胴のシーム溶接機による溶接部の
要部を示す模式図である。Ｃ）図において（９）はブラ
ンク、αＱはブランクストッカー、ｑυはロール７オー
マ、（４）は缶胴、（５）はガイドレール、（６）はガ
イドで、所定の寸法に切断されたブランク（９）はブラ
ンクストッカー（１０に重ねられており、１枚ずつ送ら
れてロールフォーマ（１１）によって円筒状に成形され
る。この成形された円筒状の缶胴はその２ケ所の縁端面
を２形断面のガイドレール（５）にかけられ、搬送装置
によシガイドレール（５）終端部に設けられたガイド（
６）へ搬送される。ガイドレール（５）の終端部近くで
は、レールの溝底部の間隔によりブランク（９）の縁端
面の重なり代が設定され、缶胴（４）はガイドレール（
５）を離れた直後１ｃ（７）　、（７ｍ　）で示された
ローラ電極によって加圧され、同時に上下電極間に流れ
る電流によって溶接されるようになっている。FIG. 4 is a schematic diagram showing the main parts of the welded part of the can body by the conventional seam welding machine. C) In the figure, (9) is a blank, αQ is a blank stocker, qυ is a roll of 7 ohm, (4) is a can body, (5) is a guide rail, (6) is a guide, and is a blank cut to the specified size. (9) is stacked on the blank stocker (10), and is sent one by one and formed into a cylindrical shape by the roll former (11).The formed cylindrical can body has two edge surfaces. A guide (
6). Near the end of the guide rail (5), the overlap margin of the edge surface of the blank (9) is set by the interval between the groove bottoms of the rail, and the can body (4)
Immediately after leaving the electrode 1c (7) and (7m), pressure is applied by the roller electrodes 1c (7) and (7m), and at the same time, the welding is carried out by the current flowing between the upper and lower electrodes.

（ロ）図は上記（イ）図におけるローラ電極（７）、（
７ａ）部の拡大側面図で、円周面上に溝を有するローラ
電極（７）、（７ａ）の溝内に（８）、（８ａ）で示す
銅ワイヤ電極が設けられ、缶胴（４）の端部の重ね代は
との銅ワイヤ電極（８）、（８！Ｌ）によって挾まれる
。なお缶胴（４）の重ね代は、例えば板厚０．２２　ｔ
ｓａの食缶の場合にはＣＬ、４ａ程度である。(b) Figure shows the roller electrode (7) and (
In the enlarged side view of section 7a), copper wire electrodes shown as (8) and (8a) are provided in the grooves of the roller electrode (7) and (7a) having grooves on the circumferential surface, and the can body (4 ) is sandwiched by the copper wire electrodes (8) and (8!L). Note that the overlapping allowance for the can body (4) is, for example, a plate thickness of 0.22 t.
In the case of sa food cans, it is about CL, 4a.

上記のような従来の缶胴のシーム溶接においては、クロ
ムタイプのＴＦＳは表面の電気抵抗が高いため、ワイヤ
電極（８）、（８ａ）で加圧され、缶胴（４）の重な９
代の部分に電流が流れて溶接される瞬時には、重なシ代
の断面内部よシも接触している界面部の温度がはるかに
高くなるので、上下電極間の加圧にともなって界面部の
重ね代が少なくなる方向へ界面間に滑りが生じる。In conventional can body seam welding as described above, chrome type TFS has a high electrical resistance on the surface, so it is pressurized with wire electrodes (8) and (8a), and the overlapping 9
At the moment when current flows through the gap and welds, the temperature at the interface where the two sides are in contact with each other is much higher than the inside of the cross section of the overlapping edge, so the pressure between the upper and lower electrodes increases. Slippage occurs between the interfaces in the direction in which the overlap of the parts decreases.

このため、特願昭５１−３０７１７号において提案され
ている上下電極軸芯の偏向、あるいはガイドレール中の
缶胴の重ね代を溶接進向方向に徐々に小さくする方法が
知られているが、この方法でも缶胴の素材がＴＦＳの場
合では、溶接時の重ね代の寸度を維持するには十分では
ないことが明らかになっている。For this reason, there are known methods of deflecting the axes of the upper and lower electrodes, as proposed in Japanese Patent Application No. 51-30717, or of gradually reducing the overlap of the can bodies in the guide rail in the direction of welding progress. It has become clear that even this method is not sufficient to maintain the size of the overlap during welding when the material of the can body is TFS.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のような缶胴のシーム溶接方法では、缶胴の素材が
ＴＦＳの場合、溶接部の重ね代が設定値よりも減少して
良好な接合結果が得られないという問題があった＠ この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、ＴＦＳを素材にした缶胴のシーム溶接時における缶
胴の重ね代の縮少を最少限に抑制する溶接方法を提供す
ることを目的とする。In the above-mentioned seam welding method for can bodies, when the material of the can body is TFS, there is a problem in that the overlap margin of the welded portion is reduced below the set value, making it impossible to obtain a good joining result. was developed in order to solve this problem, and aims to provide a welding method that minimizes the reduction in the overlap of can bodies when seam welding can bodies made of TFS. .

〔問題点を解決する九めの手段〕[Ninth way to solve the problem]

との発明に係るＴＦＳを素材とした缶胴のシーム溶接方
法は、溶接機に固定されたガイトノ・ウジングと、この
ガイドハウジングに固定され放射状に配列されたブラケ
ットと、このブラケットに回動自在に嵌入され上記缶胴
を抱持する鼓形ローラとから成る複数のガイドハウジン
グ群を備え、これらのガイドハウジング群中でローラ電
極の近傍に位置する少なくとも２群のガイドハウジング
の鼓形ローラの缶胴に接する円周長りと缶胴の半径ｒと
の関係が２πｒ≦Ｌ≦１．００５Ｘ２πｒであることを
特徴とするものである。The method of seam welding a can body made of TFS according to the invention of a can body comprising a plurality of guide housing groups comprising an hourglass-shaped roller fitted therein and holding the can body, and at least two groups of guide housings located near roller electrodes in the guide housing group; The relationship between the circumferential length in contact with the can body and the radius r of the can body is 2πr≦L≦1.005X2πr.

〔作　用〕[For production]

缶胴が上下のローラ電極によって加圧されてシーム溶接
される場合に、缶胴の重ね代部の温度上昇にともなう重
ね桟面間の滑りによる重ね代の寸度の変化は、缶胴を抱
持する鼓形ローラ群の缶胴に接する面による保持圧が強
固であるので、上記缶胴の重ね代の寸度変化を最小に抑
制する。When the can body is seam welded by pressure applied by the upper and lower roller electrodes, the change in the size of the overlap margin due to the slippage between the overlap crosspiece surfaces due to the temperature rise in the overlap region of the can body is caused by Since the holding pressure exerted by the surface of the group of drum-shaped rollers in contact with the can body is strong, dimensional changes in the overlapping margin of the can body are suppressed to a minimum.

〔実施例〕〔Example〕

第１図はこの発明の一実施例を示す缶胴の溶接部と電極
部の断面図である。図に訃いて、（１）は缶胴（４）の
外周に配設された複数個の鼓形ローラ、（２）は溶接機
本体に固定されたガイドハウジング、（３）はこのガイ
ドハウジング（２）に固定されて鼓形ローラ（１）を回
動自在に軸支しているブラケット、（４）は缶胴、（７
）、（７ａ）は上下一対のローラ電極である。FIG. 1 is a sectional view of a welded portion and an electrode portion of a can body showing an embodiment of the present invention. In the figure, (1) is a plurality of drum-shaped rollers arranged around the outer periphery of the can body (4), (2) is a guide housing fixed to the welding machine body, and (3) is this guide housing ( 2) is a bracket that rotatably supports the drum-shaped roller (1); (4) is a can body;
) and (7a) are a pair of upper and lower roller electrodes.

上記の鼓形ローラ（１）群はシーム溶接方向に複数組配
列されておシ、鼓形ローラ（１）と缶胴（４）との諸元
の関係は、次に示すとおりである。A plurality of groups of the above-mentioned hourglass rollers (1) are arranged in the seam welding direction, and the relationship between the specifications of the hourglass rollers (1) and the can body (4) is as shown below.

（ＩＬ）鼓形ローラ（１）が缶胴を囲む円周長りと缶胴
外径２ｒとは、２　ｆｆｙ≦Ｌ≦１．００５Ｘ２πｒの
関係にある。(IL) The circumferential length of the can body surrounded by the drum-shaped roller (1) and the can body outer diameter 2r have a relationship of 2ffy≦L≦1.005X2πr.

（ｂ）　　鼓形ローラ（１）の相互に隣接するローラ肩
部の位置は、缶胴外周との距ｍが０．１順以内の差にな
るような精度とする。(b) The positions of mutually adjacent roller shoulders of the drum-shaped rollers (1) shall be so accurate that the distance m from the outer periphery of the can body is within the order of 0.1.

（Ｃ）第２図に示す鼓形ローラ（１）群の高さ方向の位
置Ｓ３　＊　Ｓ４は、ローラ電極（７）、（７ａ）の端
面２点に対して±０．２輯である。(C) The positions S3*S4 in the height direction of the group of drum-shaped rollers (1) shown in FIG. 2 are ±0.2 degrees with respect to the two end faces of the roller electrodes (7) and (7a).

（ｄ）　　上記の（ａ）　、　（ｂ）ぺＣ）における鼓
形ローラ（１）群の寸度の諸元は、溶接点を中心として
前後の２群のみに適用すればよく、他の溶接点の手前側
の鼓形ローラ（１）群の寸度は缶胴がスムーズに搬送さ
れる程度になっている。(d) The specifications of the dimensions of the group of drum-shaped rollers (1) in (a) and (b) above (C) need only be applied to the two groups before and after the welding point. The size of the group of drum-shaped rollers (1) on this side of the point is such that the can body can be conveyed smoothly.

以上のように構成されな鼓形ローラ（１）群によって缶
胴（４）を保持するシーム溶接では、上記の缶胴（４）
の外径２ｒと鼓形ローラ（１）の外周長りとの関係、す
なわち２πｒ≦Ｌ≦１．００５ｘ２πｒは、溶接時にお
ける缶胴（４）の重ね代縮少を抑制する基本条件であっ
て、Ｌが２πｒよシ小さいと缶胴（４）とガイドレール
（５）との摩擦が増大し、缶胴の搬送が不安定になる。In seam welding in which the can body (4) is held by the group of drum-shaped rollers (1) configured as described above, the can body (4) is
The relationship between the outer diameter 2r and the outer circumferential length of the drum-shaped roller (1), that is, 2πr≦L≦1.005x2πr, is a basic condition for suppressing the reduction in overlap of the can body (4) during welding. , L is smaller than 2πr, the friction between the can body (4) and the guide rail (5) increases, and the conveyance of the can body becomes unstable.

また、Ｌが１．Ｃ１０５Ｘ２πｒを超えると、溶接時に
おける鼓形ローラ（１）による缶胴（４）の保持圧が弱
くなるので、重ね代縮少の抑制の効果が激減する。Also, L is 1. If it exceeds C105

第３図において、鼓形ローラ（１）の缶胴（４）に接す
る部分の曲率半径Ｒが目標とする缶胴（４）の半径ｒよ
り小さい場合には、缶胴（４）表面に鼓形ローラ（４）
肩部による押し込み傷が発生し、さらにＲが１．０２５
ｒよ）も大きい場合には、缶胴（４）と鼓形ローラ（１
）との間に間隙が生じる。また、これを避けるために缶
胴（４）を鼓形ローラ（１）に十分接触させようとする
と、缶胴（４）縁端面とガイドレール（５）との摩擦が
大きくなる。このような問題を防止するために、Ｌ≦１
．００５Ｘ２にｒの制限（条件ａ）を設けたのである。In Fig. 3, if the radius of curvature R of the portion of the drum-shaped roller (1) in contact with the can body (4) is smaller than the target radius r of the can body (4), the drum will be attached to the surface of the can body (4). Shaped roller (4)
A push-in wound occurred due to the shoulder, and R was 1.025.
If the can body (4) and the drum-shaped roller (1) are also large,
). Moreover, if an attempt is made to bring the can body (4) into sufficient contact with the drum-shaped roller (1) to avoid this, the friction between the edge surface of the can body (4) and the guide rail (5) increases. To prevent such problems, L≦1
．． A restriction on r (condition a) was set for 005X2.

条件（ｂ）は缶胴（４）に対する鼓形ローラ（１）肩部
による押込み傷を発生させないためのものであシ、条件
（ｃ）は条件（＆）による重ね代の確保を行うと同時に
、缶胴（４）への鼓形ローラ（１）肩部による押込み傷
の発生、あるいは缶胴（４）断面の真円度の確保を実行
するためのものである。Condition (b) is to prevent the can body (4) from being pushed into the shoulder part of the drum-shaped roller (1), and condition (c) is to ensure the overlap margin according to condition (&). This is to prevent damage caused by the shoulder of the drum-shaped roller (1) on the can body (4), or to ensure the roundness of the cross section of the can body (4).

この発明を実際に適用し次結果は次の通シである。The results obtained by actually applying this invention are as follows.

被溶接材　クロムタイプＴＦＳ 金属クロム層被覆量・・・・・・１４８ｍｙｉ賃板厚　
　０．２２園 目標缶外径（２ｒ）　　６５．２２ｔａｎ缶高さ　　　
　　１４０闇 ブランク寸法　　　２０５．３０　Ｘ　１４（１ｗｆｆ
Ｉ設定重ね代　　　０．４馴 鼓形ローラ数　　　６個／組　Ｒ＝３３．０＋ｍ（Ｒ＝
１．０１２ｘｒ）Ｌ　＝　２０５２５　（Ｌ＝ｔ００１
７Ｘ：２ｒ　ｒ　）電極加圧力　　　　４０に９ 電源周波数　　　４００Ｈｚ 溶接電流　　　　２９００〜３２００　Ａ溶接速度　　
　　４０．８＋１分 以上の条件下で缶胴のシーム溶接を行なったところ、き
わめて好結果が得られた。Welded material Chrome type TFS Metallic chromium layer coverage: 148 myi thickness
0.22 target can outer diameter (2r) 65.22tan can height
140 Dark Blank Dimensions 205.30 x 14 (1wff
I setting overlap distance 0.4 Number of drum-shaped rollers 6 pieces/set R=33.0+m (R=
1.012xr) L = 20525 (L = t001
7X:2r r) Electrode pressure 40 to 9 Power frequency 400Hz Welding current 2900-3200A Welding speed
When seam welding of can bodies was carried out under conditions of 40.8+1 minutes or more, very good results were obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は以上説明したとおり、缶胴がガイドレールに
沿って移動し、ローラ電極間に流れる電流によってシー
ム溶接される位置では、缶胴の重ね代の温度上昇にとも
なう重ね代のズレを複数の鼓形ローラによ、って抑制す
るように構成したので、重ね代の縮少を防止することに
よシ、高品質の缶胴のシーム溶接が可能となる。As explained above, in this invention, the can body moves along the guide rail, and at the position where the seam is welded by the current flowing between the roller electrodes, the displacement of the overlap margin due to the temperature rise of the overlap margin of the can body is corrected by Since the drum-shaped roller is configured to suppress the reduction, it is possible to perform high-quality seam welding of can bodies by preventing the overlap from decreasing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の一実施例を示すローラ電極によって
缶胴がシーム溶接される位置における断面図、第２図お
よび第３図は第１図における部分の諸元を説明するため
の模式図、第４図（６）、（ロ）は従来の缶胴のシーム
溶接装置を示す構成図である。 図において、（１）は鼓形ローラ、（２）はガイドハウ
ジング、（３）はブラケット、（４）は缶胴、（７）電
極である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention at a position where the can body is seam welded by a roller electrode, and FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams for explaining the specifications of the portion in FIG. 1. , FIGS. 4(6) and 4(b) are configuration diagrams showing a conventional can body seam welding apparatus. In the figure, (1) is a drum-shaped roller, (2) is a guide housing, (3) is a bracket, (4) is a can body, and (7) is an electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 溶接機本体に固定されたガイドハウジングと、このガイ
ドハウジングに固定され放射状に配列されたブラケット
と、このブラケットに回動自在に嵌入され被溶接材の缶
胴の外周を抱持する鼓形ローラとから成る複数のガイド
ハウジング群を備え、これらのガイドハウジング群中で
ローラ電極の近傍に位置する少なくとも２群のガイドハ
ウジングに設けた上記鼓形ローラの上記缶胴に接する円
周長Ｌと缶胴の半径ｒとの関係が２πｒ≦Ｌ≦１．００
５×２πｒであることを特徴とする缶胴のシーム溶接方
法。A guide housing fixed to the welding machine body, brackets fixed to the guide housing and arranged radially, and an hourglass-shaped roller rotatably fitted into the bracket to hold the outer periphery of the can body of the material to be welded. a circumferential length L in contact with the can body of the drum-shaped roller provided in at least two groups of guide housings located near the roller electrode among the guide housing groups; The relationship with the radius r is 2πr≦L≦1.00
A method for welding a seam of a can body, characterized in that the seam is 5×2πr.