JP2000024856A - 治具交換装置および治具交換方法 - Google Patents

治具交換装置および治具交換方法

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JP2000024856A JP10192093A JP19209398A JP2000024856A JP 2000024856 A JP2000024856 A JP 2000024856A JP 10192093 A JP10192093 A JP 10192093A JP 19209398 A JP19209398 A JP 19209398A JP 2000024856 A JP2000024856 A JP 2000024856A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 突き合わせ溶接時の溶接線位置の変更が可能
なように、ワークを挟持固定する上下各治具の交換を行
う。 【解決手段】 ローダ１１３に設けた上治具クランプ手
段１１５による上治具７５へのクランプを解除した状態
で、下治具７７の下方から上治具昇降手段１０３により
上治具７５を上治具クランプ手段１１５から浮かし、か
つ連結解除手段１３５でワーク搬出部用ローダ１２７と
の連結を解除したローダ１１３をワーク搬入部６９に退
避させる。上治具昇降手段１０３により上治具７５を下
降させて下治具７７上に載置し、治具搬出入用ガイドレ
ール９４を上昇させてこのガイドレール９４により下治
具７７のローラ９２を支持する。レーザ溶接部７１に対
応する部位のガイドレール１１１のレール分割部１４７
をガイドレール昇降手段１４９により上昇させて上下各
治具７５，７７を治具運搬用台車９５側に搬出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ベースに設置さ
れた下治具と、ワークに対し所定の加工を施すべく下治
具とともにワークを挟持固定しかつ、このワーク加工位
置に対しワークが外部から搬入されるワーク搬入位置と
の間をガイドレールに沿って移動可能でワークを保持可
能な上治具とを有し、これら上下各治具を交換する治具
交換装置および治具交換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】平板の端部相互を突き合わせ溶接するレ
ーザ溶接設備としては、図１２に示すようなものがあ
る。ここでは、自動車のドアを構成するアウタパネル
を、材料費低減の目的で、防錆処理を施した高価な下部
パネル１と、防錆処理を施していない通常の安価な上部
パネル３とに２分割し、これら両者を溶接線Ｐに沿って
突き合わせ溶接している。このほか、突き合わせ溶接を
行う例としては、例えば上記アウタパネルの窓部を打ち
抜き加工した後の端材同士を接合して板材の歩留まりを
向上させる場合や、板厚の異なる平板相互を接合する場
合などがある。
【０００３】上記したレーザ溶接設備は、下部パネル１
および上部パネル３からなるワークＷが、図示しないワ
ーク搬入用ロボットにより搬入されるワーク搬入部５
と、ワークＷに対しレーザ加工ヘッド７により突き合わ
せ溶接を行うレーザ溶接部９と、溶接加工後のワークＷ
を図示しないワーク搬出用ロボットにより外部に搬出す
るワーク搬出部１１とを備えている。ワーク搬入部５で
は、ワークＷは溶接線Ｐに沿った方向の位置決めが図示
しないワークガイドによってなされている。
【０００４】レーザ溶接部９は、レーザ溶接加工の際
に、ワークＷを位置決めすべく上下から挟持固定する上
治具１３および下治具１５を備えている。下治具１５
は、ベースフレーム１７に固定されている。一方上治具
１３は、ベースフレーム１７上に設置された一対のガイ
ドレール１９に沿ってワーク搬入部５とレーザ溶接部９
との間をスライド移動可能である。
【０００５】上治具１３は、ワークＷを保持する電磁マ
グネット２１を複数備え、この電磁マグネット２１によ
りワーク搬入部５にて保持したワークＷを、レーザ溶接
部９にてその保持を解除して下治具１５上にセットす
る。下治具１５上のワークＷは、後述する位置決め機構
により位置決めされた状態で、溶接線Ｐに沿って複数配
置されている上治具１３側のクランプ爪２３の下降によ
り、下治具９側のブロックとの間で挟持固定される。
【０００６】ワーク搬出部１１は、レーザ溶接部９で溶
接加工後のワークＷを保持するバキュームカップ２５を
複数備えたワーク保持体２７を備えている。ワーク保持
体２７は、上治具１３と一体となって前記ガイドレール
１９に沿って、レーザ溶接部９とワーク搬出部１１との
間をスライド移動可能であり、レーザ溶接部９にて加工
後のワークＷを吸着保持した状態でワーク搬出部１１ま
で移動し、ここでワークＷの保持を解除する。
【０００７】上治具１３とワーク保持体２７は、互いに
一体となってガイドレール１９上を移動するので、上治
具１３によるワーク搬入部５でのワークＷの保持と、ワ
ーク保持体２７によるレーザ溶接部９での加工後のワー
クＷの保持とが同一工程でなされる。また、上治具１３
によるレーザ溶接部９でのワークＷの保持解除と、ワー
ク保持体２７によるワーク搬出部１１でのワークＷの保
持解除とが同一工程でなされる。ワーク搬出部１１上に
載置された加工後のワークＷは、ワーク保持体２７がレ
ーザ溶接部９に移動している間に、図示しないロボット
により外部に搬出される。
【０００８】図１３および図１４は、上記レーザ溶接部
９におけるワークＷの位置決め機構を示すもので、図１
３は、図１２中で矢印Ａ方向から見た上治具１３側の矢
視断面図で、図１４は、同下治具１５側の矢視断面図で
ある。
【０００９】上治具１３側の位置決め機構は、上治具ク
ランププッシャユニット２９と、ワーククランプユニッ
ト３１とから構成されている。一方、下治具１５側の位
置決め機構は、下治具クランププッシャユニット３３
と、基準ピンユニット３５と、ワーククランプ用のセン
タブロック３７およびサイドブロック３９とから構成さ
れている。
【００１０】上治具クランププッシャユニット２９は、
シリンダ４１によって上下動可能な押圧片４３を備え、
前記シリンダ４１のピストンロッド４５が下降すること
で、押圧片４３が下治具１５上のワークＷを押圧して下
治具クランププッシャユニット３３側のワーク受け４７
との間でワークＷを固定する。上記シリンダ４１は、上
端部に設けたリニアガイド４９によって、上治具１３の
本体フレーム５１に対して図中で左右方向にスライド移
動可能である。
【００１１】ワーククランプユニット３１は、本体フレ
ーム５１に上端が固定されたシリンダ５３によって上下
動可能な前記図１に示したクランプ爪２３を備え、シリ
ンダ５３のピストンロッド５５が下降することで、クラ
ンプ爪２３がワークＷを押圧して、下治具１５側のセン
タブロック３７およびサイドブロック３９との間でワー
クＷを挟持固定する。上記クランプ爪２３は、ピストン
ロッド５５を中心に左右に延長されてその先端の挟持部
２３ａがワークＷに接触する。
【００１２】上記図１３で説明した上治具１３の位置決
め機構は、溶接線Ｐを中心として左右対称に設けられて
いる。すなわち、図１３中で溶接線Ｐより左側の位置決
め機構により、図１に示してあるワークＷの上部パネル
３を位置決め固定し、同右側の図示していない位置決め
機構によりワークＷの下部パネル１を位置決め固定す
る。
【００１３】一方、下治具クランププッシャユニット３
３は、上記したワーク受け４７が、下治具１５の本体フ
レーム５７に対し、リニアガイド５９を介して図中で左
右方向に移動可能となっている。ワーク受け４７の図中
で左側の本体フレーム５７上には、シリンダ６１が固定
され、このシリンダ６１のピストンロッド６３が左右方
向に進退移動することで、ワーク受け４７が移動する。
【００１４】センタブロック３７およびサイドブロック
３９は本体フレーム５７に固定されており、これら各ブ
ロック３７，３９と下治具クランププッシャユニット３
３は、溶接線Ｐを中心として左右対称に設けられてい
る。
【００１５】基準ピンユニット３５は、溶接線Ｐより図
１４中で左側部分にのみ設けられるもので、紙面に直交
する方向に複数配置されている。この基準ピンユニット
３５は、図中で右斜め上方に向けて、ワークＷの表面か
ら突出した図に示す位置と、ワークＷより下方位置との
間を進退移動可能な基準ピン６５を備え、この進退移動
は本体フレーム５７に固定されたシリンダ６７によって
なされる。基準ピン６５の先端には、図中右側にセット
される下部パネル１の溶接端面が当接する当接面６５ａ
が形成されている。この当接面６５ａは、図に示す突出
状態で溶接線Ｐに一致している。
【００１６】次に、上記した位置決め機構によるワーク
Ｗに対する位置決め動作を説明する。まず、溶接線Ｐを
中心とした左右両側の位置決め機構の上治具クランププ
ッシャユニット２９が作動して、ワークＷ（下部パネル
１および上部パネル３）を押圧片４３とワーク受け４７
とで固定する。このとき、左側の図示されている位置決
め機構によって位置決めされる上部パネル３の溶接側の
端面は、突出状態の基準ピン６５の先端に干渉しないよ
う溶接線Ｐから離れた位置となっている。同様に、右側
の位置決め機構によって位置決めされる下部パネル１の
溶接側の端面も溶接線Ｐから所定量離れた位置となって
いる。
【００１７】この状態で、右側の位置決め機構のクラン
ププッシャユニット３３が作動して、押圧片４３とワー
ク受け４７とで固定されている下部パネル１を反対側の
上部パネル３に向けて移動させる。このとき、基準ピン
６５は図に示すように上部に突出した状態であり、この
突出した基準ピン６５の当接面６５ａに下部パネル１の
端面が当接し、この結果下部パネル１は、溶接側の端面
が溶接線Ｐに対応した状態で位置決めされる。この状態
で、右側の位置決め機構のワーククランプユニット３１
が作動して、クランプ爪２３が下部パネル１を押圧し、
センタおよびサイドの各ブロック３７，３９との間で下
部パネル１を挟持固定する。
【００１８】このようにして、下部パネル１が位置決め
固定された後は、基準ピン６５を後退させた状態で、左
側の位置決め機構のクランププッシャユニット３３が作
動して、押圧片４３とワーク受け４７とで固定されてい
る上部パネル３を反対側の下部パネル１に向けて移動さ
せる。これにより上部パネル３は、溶接側の端面が下部
パネル１の同端面に当接し、この状態で、同左側の位置
決め機構のワーククランプユニット３１が作動して、ク
ランプ爪２３が上部パネル３を押圧し、センタおよびサ
イドの各ブロック３７，３９との間で上部パネル３を挟
持固定する。
【００１９】このようにして位置決め固定された下部パ
ネル１および上部パネル３は、レーザ加工ヘッド７によ
り溶接線Ｐに沿って突き合わせ溶接がなされる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したレ
ーザ溶接設備においては、上治具１３および下治具１５
が本設備専用のものとして使用されており、これらの治
具１３，１５の交換については特に考慮されていない。
このため、ここでの突き合わせ溶接は、位置決め機構に
よって位置決めされる２枚の板材（ここでは下部パネル
１および上部パネル３）相互を溶接接合する際の溶接線
Ｐが、固定されたものであって変更できず、例えばワー
クＷをさらに３分割あるいは４分割などに分割してこれ
らを突き合わせ溶接するような場合には対応できず、汎
用性の低いものとなっている。
【００２１】そこで、この発明は、突き合わせ溶接を行
う際の溶接線位置の変更などが可能なように、ワークを
挟持固定する上治具および下治具の交換をできるように
することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ベースに設置された下治具と、
ワークに対し所定の加工を施すべく前記下治具とともに
ワークを挟持固定しかつ、このワーク加工位置とワーク
が外部から搬入されるワーク搬入位置との間をガイドレ
ールに沿って移動可能で前記ワークを保持可能な上治具
とを有し、これら上下各治具を交換する治具交換装置で
あって、前記ガイドレール上を移動するローダと、この
ローダに設けられ、前記上治具の側縁が載置される治具
受けおよびこの治具受けの上方から下降して前記治具受
けとの間で上治具の側縁をクランプ固定する昇降部材を
それぞれ備えた上治具クランプ手段と、前記昇降部材の
上昇によりクランプ固定が解除された上治具を上昇させ
て、前記ローダを上治具クランプ手段とともに前記ワー
ク搬入位置に移動可能な状態とする上治具昇降手段と、
前記ローダが上治具クランプ手段とともに前記ワーク搬
入位置に移動し、かつ前記上治具昇降手段により上治具
が下降して下治具上に載置されて両治具が一体となった
状態で、この一体となった治具を前記ガイドレールと直
交する方向に移動させるべくガイドし、常時は下治具よ
り下方に位置して下治具から離反している治具搬出入用
ガイドレールと、この治具搬出入用ガイドレールを、上
治具と一体となった下治具に対して支持するよう上昇さ
せるレール昇降手段と、このレール昇降手段によって上
昇した治具搬出入用ガイドレールに沿って下治具を、上
治具とともに移動させて外部に搬出あるいは外部から搬
入する際に、前記両治具の移動領域を確保すべく前記ガ
イドレールを移動させるガイドレール昇降手段とを有す
る構成としてある。
【００２３】このような構成の治具交換装置によれば、
上治具クランプ手段による上治具に対するクランプ固定
を解除した状態で、上治具昇降手段により上治具を上治
具クランプ手段の治具受けから浮かせた後、ローダを上
治具クランプ手段とともにワーク搬入位置まで移動させ
る。ここで、上治具を上治具昇降手段により下降させて
下治具上に載置し、治具搬出入用ガイドレールを上昇さ
せて下治具を上治具とともに治具搬出入用ガイドレール
によって支持し、さらにこの治具搬出入用ガイドレール
に沿った治具の移動領域から外れた位置に、ガイドレー
ルを移動させる。この状態で、治具搬出入用ガイドレー
ルに沿って、一体となっている上治具および下治具を外
部に搬出する。治具の搬出後は、他の治具を上記とは逆
の動作によって搬入する。
【００２４】請求項２の発明は、請求項１の発明の構成
において、上治具および下治具は、板材の端部相互を突
き合わせ溶接する際に、各板材を規定の溶接線に沿って
溶接できるよう位置決めする位置決め機構を備えてい
る。
【００２５】上記構成によれば、上治具および下治具を
交換することで、板材相互を突き合わせ溶接する際の溶
接線位置の変更が可能となる。
【００２６】請求項３の発明は、請求項１の発明の構成
において、上治具昇降手段は、下治具の下方に配置さ
れ、下治具を貫通して上治具を上昇させる。
【００２７】上記構成によれば、上治具昇降手段は、下
治具を下降から上方に向けて貫通して上治具を上昇さ
せ、これによりローダをワーク搬入位置に移動可能な状
態とする。
【００２８】請求項４の発明は、請求項１の発明の構成
において、下治具は、治具搬出入用ガイドレール上を回
転移動するローラを備えている。
【００２９】上記構成によれば、上治具と一体となった
下治具は、ローラにより治具搬出入ガイドレール上をス
ムーズに移動する。
【００３０】請求項５の発明は、請求項１の発明の構成
において、ガイドレールは、ワーク加工位置に対応する
部分と、ワーク搬入位置に対応する部分との間で相互に
分割され、前記ワーク加工位置に対応するレール分割部
が治具の搬出入の際の移動領域から外れた位置に移動可
能である。
【００３１】上記構成によれば、ローダが上治具クラン
プ手段とともにワーク搬入位置に移動した状態で、ワー
ク加工位置に対応するガイドレールのレール分割部が移
動し、これにより治具を搬出入する際の移動領域が確保
される。
【００３２】請求項６の発明は、請求項４の発明の構成
において、治具搬出入用ガイドレールに沿って外部に搬
出される治具の搬出方向前方に、治具運搬用台車を設
け、この治具運搬用台車は、下治具に設けたローラが回
転移動する台車側ガイドレールを備えるとともに、治具
に対して係脱可能で、係止した状態の治具をワーク加工
位置と治具運搬用台車との間を移動させる治具搬出入用
フックを備えている。
【００３３】上記構成によれば、ワーク加工位置に対応
するガイドレールのレール分割部が、治具の搬出入の際
の移動領域から外れるよう移動した状態で、治具運搬用
台車上の治具搬出入用フックがワーク加工位置にある治
具に係止し、係止した状態で治具搬出入用フックが後退
することで、治具は治具運搬用台車に搬出される。
【００３４】請求項７の発明は、請求項６の発明の構成
において、治具運搬用台車は、治具搬出入用ガイドレー
ルと直交する方向に移動可能で、ワーク搬入位置側に移
動するものと、ワーク搬入位置と反対側に移動するもの
との２台が配置されている。
【００３５】上記構成によれば、ワーク加工位置の側方
にある一方の治具運搬用台車に、ワーク加工位置にある
治具が搬出されると、この一方の治具運搬用台車は、ガ
イドレールと直交する方向に、例えばワーク搬入位置側
へ移動する。他方の治具運搬用台車には、他の治具が載
せられており、この他方の治具運搬用台車がワーク加工
位置の側方に移動し、ここで他の治具がワーク加工位置
へ搬入される。
【００３６】請求項８の発明は、請求項１の発明の構成
において、ガイドレールを、ワーク加工位置を中心とし
てワーク搬入位置と反対側のワーク搬出位置まで延長
し、ワーク加工位置にて加工されたワークを前記ワーク
搬出位置まで搬送すべくこれら両者間を前記ガイドレー
ルに沿って移動可能なワーク把持手段を設け、このワー
ク把持手段とローダとの間に、これら両者を連結解除可
能な連結解除手段を設けた。
【００３７】上記構成によれば、治具交換時には、連結
解除手段により、ワーク把持手段とローダとの間の連結
を解除しておくことで、ローダを上治具クランプ手段と
ともにワーク搬入位置へ移動させる際に、ワーク把持手
段は、ワーク搬出位置に待機させておける。ワーク加工
位置にて治具により挟持固定したワークを加工する際に
は、連結解除手段によりワーク把持手段とローダとを連
結させておく。これにより、上治具とワーク把持手段と
は一体となってガイドレール上を移動する。
【００３８】請求項９の発明は、請求項１の発明の構成
において、治具のワーク加工位置への搬入方向前方に、
下治具が当接して位置決めされる位置決めブロックを設
け、この位置決めブロックは、搬入方向に対し垂直な面
を備えた搬入方向位置決め部と、この搬入方向位置決め
部に対し水平面内にて互いに逆方向に所定角度傾斜した
左右一対の傾斜面を備えた左右方向位置決め部とから構
成されている。
【００３９】上記構成によれば、上治具と一体となった
下治具は、位置決めブロックの搬入方向位置決め部によ
り搬入方向の位置決めがなされ、同ブロックの左右方向
位置決め部により搬入方向に対して左右方向の位置決め
がなされる。
【００４０】請求項１０の発明は、請求項９の発明の構
成において、位置決めブロックにより位置決めされた下
治具の所定の被測定位置を測定する位置測定手段と、こ
の位置測定手段が測定した値が、あらかじめ設定されて
いる規定の位置データに対しずれているときに、このず
れ分に対応してワークに対する加工位置の座標を補正す
る補正手段とを設けた。
【００４１】上記構成によれば、位置測定手段により下
治具の所定の被測定位置を測定し、この測定値が規定の
位置データに対してずれているときに、このずれ分に相
当する分だけ、ワークに対する加工位置の座標を補正す
る。
【００４２】請求項１１の発明は、ベースに設置された
下治具と、ワークに対し所定の加工を施すべく前記下治
具とともにワークを挟持固定しかつ、このワーク加工位
置に対しワークが外部から搬入されるワーク搬入位置と
の間をガイドレールに沿って移動可能で前記ワークを保
持可能な上治具とを有し、これら上下各治具を交換する
治具交換方法であって、前記上治具を、その側縁に対す
るクランプ固定を解除した状態で上治具クランプ手段か
ら解放すべく上昇させる工程と、前記上治具クランプ手
段を前記ワーク搬入位置まで移動させる工程と、前記上
治具を下降させて下治具上に載置し、これら各治具を一
体化する工程と、前記ガイドレールと直交する方向に延
長配置される治具搬出入用ガイドレールを上昇させ、こ
の治具搬出入用ガイドレールによって下治具を上治具と
ともに支持する工程と、前記治具搬出入用ガイドレール
に沿った治具の搬出入の際の移動領域から外れた位置に
前記ガイドレールを移動させる工程と、前記治具搬出入
用ガイドレールに沿って治具を外部に搬出する工程と、
を有する治具交換方法としてある。
【００４３】上記治具交換方法によれば、治具を交換す
ることにより、例えば、上治具および下治具が、板材の
端部相互を突き合わせ溶接する際に、各板材を規定の溶
接線に沿って溶接できるよう位置決めする位置決め機構
を備えている場合に、溶接線位置の変更が可能となり、
加工設備として汎用性の高いものとなる。
【００４４】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ワークを挟持
固定する上治具および下治具の交換が可能であり、加工
設備の汎用性向上を図ることができる。
【００４５】請求項２の発明によれば、上治具および下
治具を交換することで、板材相互を突き合わせ溶接する
際の溶接線位置の変更が可能となり、溶接加工設備とし
て汎用性の高いものとなる。
【００４６】請求項３の発明によれば、上治具昇降手段
は、下治具の下方から下治具を貫通して上治具を上昇さ
せるので、上治具を昇降させる際に、上治具昇降手段が
下治具に干渉しないように、上治具を下治具の外周縁部
から外側へ突出させる必要がなく、上治具の大型化を回
避することができる。
【００４７】請求項４の発明によれば、下治具は、治具
搬出入用ガイドレール上を回転移動するローラを備えて
いるので、上治具と一体となった下治具は、治具搬出入
用ガイドレール上をスムーズに移動させることができ
る。
【００４８】請求項５の発明によれば、ローダが上治具
クランプ手段とともにワーク搬入位置に移動した状態
で、ワーク加工位置に対応するガイドレールのレール分
割部が移動するので、治具を搬出入する際の移動領域を
確保することができる。
【００４９】請求項６の発明によれば、ワーク加工位置
に対する治具の搬出入作業を、治具運搬用台車を用いて
容易に行うことができる。
【００５０】請求項７の発明によれば、異なる治具を載
せた２台の治具運搬用台車を用いることで、治具の交換
を容易に行うことができる。
【００５１】請求項８の発明によれば、治具交換時に
は、連結解除手段により、ワーク把持手段とローダとの
間の連結を解除しておくことで、ワーク把持手段をワー
ク搬出位置に待機させたまま、ローダを上治具クランプ
手段とともにワーク搬入位置へ移動させることができ
る。
【００５２】請求項９の発明によれば、上治具と一体と
なった下治具は、搬入方向位置決め部および左右方向位
置決め部とから構成される位置決めブロックにより、搬
入方向および左右方向の位置決めを行うことができる。
【００５３】請求項１０の発明によれば、位置決めブロ
ックにより位置決めされた状態の下治具が、規定の位置
に対してずれていても、このずれ分に相当する分だけ、
ワークに対する加工位置の座標を補正するので、加工精
度は所望に維持することができる。
【００５４】請求項１１の発明によれば、ワークを挟持
固定する上治具および下治具の交換が可能であり、加工
設備の汎用性向上を図ることができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。
【００５６】図１は、この発明の実施の一形態に係わる
治具交換装置を備えたレーザ溶接設備の全体構成を示す
斜視図である。このレーザ溶接設備は、前記図１２〜図
１４に示したものと同様に、ワークとなる板材（自動車
用ドアの下部パネル１および上部パネル３）の端部相互
を突き合わせて溶接するもので、ワークＷが、図示しな
いワーク搬入用ロボットにより搬入されるワーク搬入位
置に相当するワーク搬入部６９と、ワークＷに対し図示
しないレーザ加工ヘッドにより突き合わせ溶接を行うワ
ーク加工位置に相当するレーザ溶接部７１と、溶接加工
後のワークＷを図示しないワーク搬出用ロボットにより
外部に搬出するワーク搬出位置に相当するワーク搬出部
７３とを備えている。
【００５７】レーザ溶接部部７１には、ワークＷを上下
から挟持固定する二点鎖線で示されている、平面視でほ
ぼ矩形状の上治具７５および下治具７７が設置されてい
る。これら上治具７５および下治具７７には、図示して
いないが、前記図１２〜図１４に示したものと同様な、
ワークＷを位置決めするための位置決め機構が設けられ
ている。
【００５８】下治具７７は、図１の矢印Ｂ方向から見た
正面図である図２に示すように、ベース７９上に立設さ
れた複数の支持台８１上に載置され、この支持台８１に
は、下治具クランプ８３が設けられている。下治具クラ
ンプ８３は、図３に拡大して示すように、駆動部８５に
よって上下動する可動軸８７が上方に向けて突出して設
けられ、可動軸８７の上端にクランプ爪８９が設けられ
ている。下治具７７の本体フレーム９１には、可動軸８
７が挿入される貫通孔９１ａが形成され、この貫通孔９
１ａは、図３の平面図である図４に示すように、図４中
で上下方向に長い長孔に形成されている。この長孔形状
の貫通孔９１ａに対応して前記クランプ爪８９も細長形
状を呈している。
【００５９】クランプ爪８９は、図４の二点鎖線で示す
ように、貫通孔９１ａに整合した状態で可動軸８７を下
降させることで、貫通孔９１ａ内に入り込んで支持台８
１上に接触する位置付近まで下降する。そして、クラン
プ爪８９を、可動軸８７を上昇させて本体フレーム９１
の固定面９１ｂより上方位置まで移動させ、この状態で
図４中で実線位置となるよう９０度回転させてから、下
降させることで、クランプ爪８９が固定面９１ｂに圧接
され、これにより下治具７７はベース７９側に固定され
ることになる。
【００６０】下治具７７の本体フレーム９１の図２中で
左右両側部には、ローラ９２が複数設けられている。こ
のローラ９２の下方のベース７９上には、図２の左側面
図である図５に示すように、複数のレール昇降手段９３
によって支持された治具搬出入用ガイドレール９４が配
置されている。この治具搬出入用ガイドレール９４は、
ワーク加工時など通常時はローラ９２に対して離れた状
態にあり、治具交換時には、前記クランプ爪８９による
下治具７７の固定を解除した状態で、上昇してローラ９
２を介して下治具７７を支持することになる。
【００６１】図５における下治具７７の左前方の、治具
交換時に使用する後述する図１に示される治具運搬用台
車９５との間には、治具搬送台９６が設置されている。
この治具搬送台９６上には、上記治具搬出入用ガイドレ
ール９４の延長上に位置する搬送台ガイドレール９７が
設置されている。この搬送台ガイドレール９７の上面位
置に対する前記治具搬出入用ガイドレール９４の上面位
置は、治具搬出入用ガイドレール９４がローラ９２から
離れて下方位置にあるときには、下方に位置し、ローラ
９２を介して下治具７７を支持しているときには、同一
高さ位置となって治具の搬出入が可能となる。
【００６２】図２に示すように、下治具７７の本体フレ
ーム９１の左右両側には、治具交換作業時に、上治具７
５側の四隅に配置された支持脚９９が載置されて両治具
７５，７７が一体化する上治具受け１０１が設けられて
いる。この上治具受け１０１の下方のベース７９上に
は、上治具昇降手段１０３が設置されている。上治具昇
降手段１０３は、昇降ロッド１０５を上部に備える一
方、上治具受け１０１には、昇降ロッド１０５が上下動
可能に貫通するロッド貫通孔１０１ａが形成されてい
る。昇降ロッド１０５は、上昇して上治具受け１０１の
上面より突出することで、支持脚９９を上治具受け７５
から浮かせた状態で支持することとなる。
【００６３】図１に示すように、このレーザ溶接設備に
は、複数の支柱１０７によって支持される一対のベース
フレーム１０９が相互に平行な状態で配置され、このベ
ースフレーム１０９には、その全長にわたりガイドレー
ル１１１が設けられている。ガイドレール１１１には、
ローダ１１３が、レーザ溶接部７１とワーク搬入部６９
との間を移動可能に設けられている。左右のローダ１１
３の相互に対向する側面には、ラック１１３ａが装着さ
れ、この各ラック１１３ａにはピニオン１１４がそれぞ
れ噛合しており、ピニオン１１４はベース７９側に設置
される図示しないモータなどの駆動機構によって回転す
る。
【００６４】各ローダ１１３には、３つの上治具クラン
プ手段１１５が設置されている。上治具クランプ手段１
１５は、図６に拡大して示すように、上部突起１１７お
よび治具受けとしての下部突起１１９を備え、上部突起
１１７の下面にはシリンダ１２１が固定されている。シ
リンダ１２１の昇降部材となる上下動可能なピストンロ
ッド１２３が、下方に移動して下部突起１１９との間で
上治具７５のフランジ１２５を挟持し、これにより上治
具７５が固定され、この上治具７５と下治具７７との間
でワークＷを位置決めした状態で、レーザ溶接加工がな
される。
【００６５】上記ガイドレール１１１には、さらにワー
ク搬出部用ローダ１２７がワーク搬出部７３とレーザ溶
接部７１との間を移動可能に設けられている。ワーク搬
出用ローダ１２７には、支持ロッド１２９を介して支持
枠１３１が装着され、支持枠１３１には、溶接加工後の
ワークＷを保持するバキュームカップ１３３が複数設け
られ、これらによってワーク把持手段１３４を構成して
いる。
【００６６】上記ワーク搬出部用ローダ１２７と前記ロ
ーダ１１３とは、連結解除手段１３５によって連結解除
可能となっている。連結解除手段１３５は、ローダ１１
３側にシリンダ１３７によって駆動する係止爪１３９が
設けられ、ワーク搬出部用ローダ１２７側には前記係止
爪１３９が係止する係止部材１４１がそれぞれ設けられ
る構成となっている。
【００６７】ベースフレーム１０９およびガイドレール
１１１は、レーザ溶接部７１に対応する部位が、他の部
位すなわちワーク搬入部６９およびワーク搬出部７３に
対応する部位に対し、境界部１４３および１４５にて分
割され、この分割されたレーザ溶接部７１に対応するレ
ール分割部１４７は、ガイドレール昇降手段１４９によ
り、図１に示す位置から上方へ移動して、治具を搬出入
する際の治具の移動領域を確保する。
【００６８】ガイドレール昇降手段１４９は、治具搬送
台９６上に一対の支柱１５１が立設され、この各支柱１
５１の外側にそれぞれ一対のレール１５３が設けられて
いる。一方、前記レール分割部１４７には、クランク状
に屈曲した支持アーム１５５の一端が固定され、支持ア
ーム１５５の他端側は支柱１５１のレール１５３に対し
て上下動可能となっている。
【００６９】また、前記各支柱の１５１の上端相互は連
結材１５６で連結されており、この連結材１５６の両端
面にはブラケット１５７を介してシリンダ１５９が装着
され、シリンダ１５９のピストンロッド１６１の先端
（下端）は、前記支持アーム１５５の上面に連結固定さ
れている。すなわち、上記シリンダ１５９のピストンロ
ッド１５３が図１の状態から後退（上昇）することで、
支持アーム１５５と一体となっているレール分割部１４
７が上昇する。
【００７０】上記レール分割部１４７の上下動作は、ロ
ーダ１１３がワーク搬入部６９に移動した状態で行わ
れ、レール分割部１４７が図１の状態から上昇すること
で、治具搬出入作業の際の治具の移動領域が確保され
る。
【００７１】上記した治具の移動領域を利用して治具を
治具運搬用台車９５からレーザ溶接部７１に搬入する際
に、下治具７７を位置決めするために、図７および図８
に示すような位置決めブロック１６３および１６５が、
ベース７９上に固定されている。図７は図５の拡大され
たＣ矢視図、図８は図５の拡大されたＤ矢視図である。
【００７２】図７における位置決めブロック１６３は、
治具の搬入方向（図７および図８中で矢印Ｅで示す方
向）に対して垂直な面１６３ａを備え、この垂直な面１
６３ａに対し、下治具７７の前記垂直な面１６３ａと平
行な面７７ａが当接して搬入方向の位置決めがなされ
る。すなわち、この位置決めブロック１６３は、搬入方
向位置決め部を構成している。
【００７３】一方、図８における位置決めブロック１６
５は、治具の搬入方向に対し水平面内にて互いに逆方向
に所定角度傾斜した左右一対の傾斜面１６５ａを備え、
この傾斜面１６５ａに対し、下治具７７の前記傾斜面１
６５ａと平行な面７７ｂが当接して搬入方向に対して左
右方向（図８中で左右方向）の位置決めがなされる。す
なわち、この位置決めブロック１６５は、左右方向位置
決め部を構成している。
【００７４】また、上記位置決めブロック１６３，１６
５が配置される側と反対側の下治具７７の端部のベース
７９上には、位置決めブロック１６３，１６５に向けて
下治具７７を押し付ける図示しない下治具押し付け具が
設けられている。この下治具押し付け具は、治具の搬出
入時には、治具の移動の邪魔にならないように、下治具
７７より下方位置となるよう上下動可能となっている。
【００７５】さらに、上記下治具押し付け具により位置
決めブロック１６３，１６５に押し付けられる際の下治
具７７は、ベース７９上に設置された複数の治具エアリ
フタ１６６によって僅かに浮いた状態を保持され、これ
により下治具押し付け具による押し付け作業が容易とな
る。
【００７６】図１に示されている治具運搬用台車９５
は、ガイドレール１１１と平行に配置された一対の台車
ガイドレール１６７に沿って移動可能であり、図に示さ
れているものの他に１台配置されている。すなわち、２
台の治具運搬用台車９５のうち一方は、図１に示すレー
ザ溶接部７１に対応する位置とワーク搬入部６９に対応
する位置との間を移動し、他方は、レーザ溶接部７１に
対応する位置とワーク搬出部７３との間を移動する。そ
して、前記一方の治具運搬用台車９５を治具の搬出用に
使用するとすれば、他方のものが治具搬入用に使用され
るものとなる。
【００７７】上記治具運搬用台車９５上には、この治具
運搬用台車９５がレーザ溶接部７１に対応する位置にあ
るときに、治具搬送台９６上の搬送台ガイドレール９７
の延長上でかつ搬送台ガイドレール９７の端部に近接し
た位置となる台車側ガイドレールとしての運搬用台車ガ
イドレール１６９が設けられている。
【００７８】また、上記一対の運搬用台車ガイドレール
１６９相互間には、上治具７５および下治具７７をレー
ザ溶接部７１に対して搬出あるいは搬入する際に、下治
具７７に対して係脱可能で、係止した状態の下治具７７
を上治具７５とともに、レーザ溶接部７１と治具運搬用
台車９５との間を移動させる治具搬出入用フック１７１
が設けられている。
【００７９】治具搬出入用フック１７１は、運搬用台車
ガイドレール１６９と平行に配置されたガイド部１７３
に沿って図示しない駆動機構によって移動可能であり、
このようなガイド部は、隣接する治具搬送台９６上にも
設けられている。すなわち、治具搬出入用フック１７１
は、図１に示す位置から治具搬送台９６上のレーザ溶接
部７１に設置されている下治具７７に近接する位置まで
移動可能であり、図５に示すように、下治具７７の端部
に設けた係止部１７５に対して係脱可能である。
【００８０】上記した上治具７５および下治具７７によ
って位置決め固定されたワークＷ（下部パネル１および
上部パネル３）を突き合わせ溶接する図示しないレーザ
溶接加工機は、図１に二点鎖線で示す加工機フレーム脚
１７７および、前記ガイドレール昇降手段１４９におけ
る連結材１５６上に配置される加工機フレーム１７９に
支持されており、この加工機フレーム１７９に対し図示
しないレーザ加工ヘッドが、水平面内で、ガイドレール
１１１と同方向およびこれと直交する方向にそれぞれ移
動し、この水平面内でのＮＣ加工装置によるＸ−Ｙ座標
値に基づいて、ワークＷに対する突き合わせ溶接を行
う。
【００８１】また、上記レーザ加工ヘッドには、位置決
め固定された下治具７７の四隅における所定の被測定位
置を測定する位置測定手段としての位置測定器が一体に
取り付けられ、この位置測定器が測定した値が、あらか
じめ設定されている規定の位置データに対しずれている
ときに、このずれ分に対応してワークＷに対する加工位
置の前記ＮＣ座標値を補正する補正手段を備えている。
【００８２】なお、ここでは、２つのレーザ加工ヘッド
が、それぞれ別々に移動して動作するものとし、各レー
ザ加工ヘッドにより２カ所ずつ被測定位置を測定するも
のとする。
【００８３】上記したようなレーザ溶接設備によりワー
クＷに対して突き合わせ溶接を行う際には、下治具７７
は、位置決めブロック１６３，１６５にて位置決めされ
た状態で下治具クランプ８３で固定されている。一方、
上治具７５は、図６に示すように、フランジ１２５が、
上治具クランプ手段１１５の下部突起１１９上に載置さ
れてピストンロッド１２３により押圧されて固定保持さ
れている。このときの上治具７５は、図２に示すよう
に、下治具７７の上治具受け１０１に対して支持脚９９
が離れた状態にある。
【００８４】この状態でローダ１１３が、連結解除手段
１３５により連結されているワーク搬出部用ローダ１２
７とともに、ガイドレール１１１上を一体となって移動
することで、ワーク搬入部６９に搬入されるワークＷ
を、上治具７５側の前記図１２に示したものと同様な電
磁マグネットにより保持しつつレーザ溶接部７１に移動
させて位置決め機構により位置決めした後突き合わせ溶
接を行うとともに、溶接加工後のワークＷをバキューム
カップ１３３で吸着してワーク搬出部７３に移動させ
る。
【００８５】次に、上記突き合わせ溶接で使用する、ワ
ークＷを位置決めする位置決め機構を備えた上治具７５
および下治具７７の交換作業を説明する。ワークＷに対
して突き合わせ作業を行う図１に示す状態から、上治具
クランプ手段１１５による上治具７５に対するクランプ
固定を、図６に示されるピストンロッド１２３を上昇さ
せることで解除する。このピストンロッド１２３の上昇
により、上治具７５の上昇領域が確保される。
【００８６】この状態で、図２に示す上治具昇降手段１
０３の昇降ロッド１０５を、貫通孔１０１ａを通して上
昇させて支持脚９９を上昇させ、これにより上治具７５
を上治具クランプ手段１１５の下部突起１１９から離れ
るよう上昇させる。これにより上治具クランプ手段１１
５は、上治具７５に対するクランプ動作から完全に解除
された状態となる。
【００８７】次に、前記上治具クランプ手段１１５が設
けられている左右のローダ１１３を、ワーク搬出部用ロ
ーダ１２７との連結を連結解除手段１３５により解除し
てから、ワーク搬入部６９まで移動させる。このローダ
１１３の移動は、ベースフレーム１０９およびガイドレ
ール１１１の、レーザ溶接部７１に対応する部位で分割
されたレール分割部１４７から外れる位置まで行うもの
とする。
【００８８】ローダ１１３を上治具クランプ手段１１５
とともにワーク搬入部６９へ退避させた状態で、図２に
示される上治具リフタ１０３の昇降ロッド１０５を下降
させ、上治具７５の支持脚９９を下治具７７の上治具受
け１０１上に載置し、これにより下治具７５と上治具７
７とが一体化する。
【００８９】次に、図３に示される下治具クランプ８３
による下治具７７へのクランプを解除するとともに、位
置決めブロック１６３，１６５に向けて下治具７７を押
し付ける図示しない下治具押し付け具も、下治具７７に
干渉しない位置まで下降させた状態とする。
【００９０】この状態で、レール昇降手段９３により治
具搬出入用ガイドレール９４を、治具搬送台９６上の搬
送台ガイドレール９７とほぼ同一高さ位置となるまで上
昇させる。このときの治具搬出入用ガイドレール９４
は、ローラ９２を介して下治具７７を支持している。
【００９１】次に、ガイドレール昇降手段１４９におけ
るシリンダ１５９を作動させてピストンロッド１６１を
上昇させ、これに伴う支持アーム１５５の上昇によりレ
ール分割部１４７が上昇する。これにより、上治具７５
および下治具７７を治具搬送台９６側へ搬出させる移動
領域が確保されることになる。
【００９２】この状態で、図１に示される治具運搬用台
車９５の治具搬出入フック１７１を前進させて、図５に
示すように、下治具７７の係止部１７５に係止させる。
係止後、治具搬出入用フック１７１を後退させること
で、相互に一体となっている上治具７５および下治具７
７は、下治具７７のローラ９２が、治具搬出入用ガイド
レール９４から治具搬送台９６上の搬送台ガイドレール
９７上を回転しながら移動し、さらに治具運搬用台車９
５上の運搬用台車ガイドレール１６９上を移動して、こ
の治具運搬用台車９５上に搬出されることとなる。
【００９３】次に、上記上治具７５および下治具７７が
搬出された治具運搬用台車９５を、台車ガイドレール１
６７に沿って例えばワーク搬入部６９に対応する位置ま
で移動させる。ここで、図示しない他の治具運搬用台車
はワーク搬出部７３に対応する位置にあるものとし、こ
の治具運搬用台車上には、突き合わせ溶接を行う板材相
互の溶接線が前記搬出された治具による溶接線とは異な
る構造の位置決め機構を備えた上治具および下治具が、
載置されているものとする。
【００９４】そして、上記他の治具運搬用台車をワーク
搬出部７３に対応する位置からレーザ溶接部７１に対応
する位置まで移動させる。この治具運搬用台車上の治具
についても前記搬出した治具と同様に、下治具が治具搬
出入用フック１７１と同様なフックにより係止されてい
る。このため、このフックを前記搬出動作とは逆に前進
させることで、新たな治具がレーザ溶接部７１に搬入さ
れることになる。
【００９５】治具搬入後は、上記フックを、下治具に対
する係止を解除してから後退させ、さらに治具搬出入用
ガイドレール９４を下降させてこのレール９４による下
治具７７の支持を解除するとともに、治具エアリフタ１
６６を作動させて下治具を上治具とともにエアにより支
持台８１から微小量浮上させる。
【００９６】下治具が微小量浮上した状態で、図示しな
い下治具押し付け具を上昇させた後、この下治具押し付
け具により下治具を、図７および図８に示した位置決め
ブロック１６３，１６５に向けて押し付けて、治具搬入
方向およびこの搬入方向に対して左右方向の位置決めを
行う。位置決め後は、上記治具エアリフタ１６６の作動
を停止させて図３および図４に示した下治具クランプ８
３によって下治具をクランプ固定する。
【００９７】次に、上治具昇降手段１０３の昇降ロッド
１０５を上昇させることで、図２に示すように、上治具
を、支持脚９９が上治具受け１０１から離れるよう下治
具に対して上昇させ、さらにガイドレール昇降手段１４
９によりレール分割部１４７を下降させて図２に示す状
態とする。
【００９８】この状態で、ワーク搬入部６９に退避して
あるローダ１１３を、レーザ溶接部７１に移動させる。
この移動により、ローダ１１３上の上治具クランプ手段
１１５もレーザ溶接部７１に移動し、これにより図６に
示される上治具７５のフランジ１２５は、上治具クラン
プ手段１１５の下部突起１１９とピストンロッド１２３
との間に入り込んだ状態となる。このとき、上治具１２
３のフランジ１２５は下部突起１１９から離れた状態に
ある。ここで、ローダ１１３を連結解除手段１３５によ
りワーク搬出部用ローダ１２７に連結して一体化する。
【００９９】次に、上治具昇降手段１０３の昇降ロッド
１０５を下降させて、図６に示すように、上治具７５
を、フランジ１２５が上治具クランプ手段１１５の下部
突起１１９上に載置されて上治具クランプ手段１１５に
保持される状態とする。この状態で、上治具クランプ手
段１１５のシリンダ１２１を作動させてピストンロッド
１２３を下降させ、このピストンロッド１２３と下部突
起１２５との間で下治具７５をクランプ固定し、これに
より新たな治具が、本レーザ溶接設備に装着されたこと
になる。
【０１００】上記したように、本レーザ溶接設備におい
ては、治具交換装置によって治具を交換できるので、板
材相互を突き合わせ溶接する際の溶接線位置の変更が可
能となり、例えばドアのアウタパネルを３分割あるいは
４分割などに分割してこれらを突き合わせ溶接するよう
な場合にも対応でき、レーザ溶接加工設備として極めて
汎用性の高いものとなる。
【０１０１】交換後の新たな治具は、かなりの精度でベ
ース７９に位置決めされるものの、多少の位置ずれが発
生した場合に備え、補正手段によって位置決め精度の補
正がなされる。その制御フローを図９〜図１１に示す。
【０１０２】まず、治具交換時に、図９に示すように、
レーザ加工ヘッドと一体に移動可能な２つの位置測定器
によって下治具の所定の被測定位置を２カ所ずつ測定す
る（ステップ９０１）。この測定値は、マスターデータ
と比較される（ステップ９０３）。測定値とマスタデー
タとの差、すなわち測定値のマスタデータとのずれ分を
考慮してＮＣ加工装置における座標回転パラメータを算
出し（ステップ９０５）、その算出データをセットして
（ステップ９０７）、位置決め精度の補正がなされる。
【０１０３】図１０は、位置決め精度の補正後、レーザ
溶接加工を行う際の制御動作である。すなわち、図９に
て得られた座標回転パラメータを取得した後（ステップ
１００１）、ＮＣ座標を回転させ（ステップ１００
３）、生産動作すなわちレーザ溶接加工を行う（ステッ
プ１００５）。
【０１０４】図１１は、図９におけるマスターデータの
教示動作を示している。まず、２つの位置測定器で基準
となる下治具の所定の被測定位置を測定した後（ステッ
プ１０１１）、この測定した基準となるマスタデータを
記憶し（ステップ１０１３）、教示動作に移行する（ス
テップ１０１５）。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態に係わる治具交換装置
を備えたレーザ溶接設備の全体構成を示す斜視図であ
る。
【図２】図１の矢印Ｂ方向から見た下治具の正面図であ
る。
【図３】図２に示される下治具クランプの拡大された一
部断面を含む正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図２の左側面図である。
【図６】図１に示される上治具クランプ手段の拡大され
た側面図である。
【図７】図２の拡大されたＣ矢視図である。
【図８】図２の拡大されたＤ矢視図である。
【図９】治具位置決め後の位置決め精度の補正を行う制
御動作を示すフローチャートである。
【図１０】図９の位置決め精度の補正後、レーザ溶接作
業時での制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】図９におけるマスターデータの教示動作を示
しフローチャートである。
【図１２】従来例を示すレーザ溶接設備の斜視図であ
る。
【図１３】図１２中で矢印Ａ方向から見た上治具側の拡
大された矢視断面図である。
【図１４】図１２中で矢印Ａ方向から見た下治具側の拡
大された矢視断面図である。
【符号の説明】
Ｗ ワーク １ 下部パネル（板材） ３ 上部パネル（板材） ６９ ワーク搬入部（ワーク搬入位置） ７１ レーザ溶接部（ワーク加工位置） ７３ ワーク搬出部（ワーク搬出位置） ７５ 上治具 ７７ 下治具 ７９ ベース ９２ ローラ ９３ レール昇降手段 ９４ 治具搬出入用ガイドレール ９５ 治具運搬用台車 １０３ 上治具昇降手段 １１１ ガイドレール １１３ ローダ １１５ 上治具クランプ手段 １１９ 下部突起（治具受け） １２３ ピストンロッド（昇降部材） １３４ ワーク把持手段 １３５ 連結解除手段 １４７ レール分割部 １６３ 位置決めブロック（搬入方向位置決め部） １６３ａ 垂直な面 １６５ 位置決めブロック（左右方向位置決め部） １６５ａ 傾斜面 １６９ 運搬用台車ガイドレール（台車側ガイドレー
ル） １７１ 治具搬出入用フック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C016 BA03 BA05 CA01 CE05 HB05 3D114 AA14 AA15 DA05 EA02 EA05 FA09 FA14 GA01 GA06 GA07 GA15 4E068 BE02 CA14

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベースに設置された下治具と、ワークに
    対し所定の加工を施すべく前記下治具とともにワークを
    挟持固定しかつ、このワーク加工位置とワークが外部か
    ら搬入されるワーク搬入位置との間をガイドレールに沿
    って移動可能で前記ワークを保持可能な上治具とを有
    し、これら上下各治具を交換する治具交換装置であっ
    て、前記ガイドレール上を移動するローダと、このロー
    ダに設けられ、前記上治具の側縁が載置される治具受け
    およびこの治具受けの上方から下降して前記治具受けと
    の間で上治具の側縁をクランプ固定する昇降部材をそれ
    ぞれ備えた上治具クランプ手段と、前記昇降部材の上昇
    によりクランプ固定が解除された上治具を上昇させて、
    前記ローダを上治具クランプ手段とともに前記ワーク搬
    入位置に移動可能な状態とする上治具昇降手段と、前記
    ローダが上治具クランプ手段とともに前記ワーク搬入位
    置に移動し、かつ前記上治具昇降手段により上治具が下
    降して下治具上に載置されて両治具が一体となった状態
    で、この一体となった治具を前記ガイドレールと直交す
    る方向に移動させるべくガイドし、常時は下治具より下
    方に位置して下治具から離反している治具搬出入用ガイ
    ドレールと、この治具搬出入用ガイドレールを、上治具
    と一体となった下治具に対して支持するよう上昇させる
    レール昇降手段と、このレール昇降手段によって上昇し
    た治具搬出入用ガイドレールに沿って下治具を、上治具
    とともに移動させて外部に搬出あるいは外部から搬入す
    る際に、前記両治具の移動領域を確保すべく前記ガイド
    レールを移動させるガイドレール昇降手段とを有するこ
    とを特徴とする治具交換装置。
  2. 【請求項２】 上治具および下治具は、板材の端部相互
    を突き合わせ溶接する際に、各板材を規定の溶接線に沿
    って溶接できるよう位置決めする位置決め機構を備てい
    ることを特徴とする請求項１記載の治具交換装置。
  3. 【請求項３】 上治具昇降手段は、下治具の下方に配置
    され、下治具を貫通して上治具を上昇させることを特徴
    とする請求項１記載の治具交換装置。
  4. 【請求項４】 下治具は、治具搬出入用ガイドレール上
    を回転移動するローラを備えていることを特徴とする請
    求項１記載の治具交換装置。
  5. 【請求項５】 ガイドレールは、ワーク加工位置に対応
    する部分と、ワーク搬入位置に対応する部分との間で相
    互に分割され、前記ワーク加工位置に対応するレール分
    割部が治具の搬出入の際の移動領域から外れた位置に移
    動可能であることを特徴とする請求項１記載の治具交換
    装置。
  6. 【請求項６】 治具搬出入用ガイドレールに沿って外部
    に搬出される治具の搬出方向前方に、治具運搬用台車を
    設け、この治具運搬用台車は、下治具に設けたローラが
    回転移動する台車側ガイドレールを備えるとともに、治
    具に対して係脱可能で、係止した状態の治具をワーク加
    工位置と治具運搬用台車との間を移動させる治具搬出入
    用フックを備えていることを特徴とする請求項４記載の
    治具交換装置。
  7. 【請求項７】 治具運搬用台車は、治具搬出入用ガイド
    レールと直交する方向に移動可能で、ワーク搬入位置側
    に移動するものと、ワーク搬入位置と反対側に移動する
    ものとの２台が配置されていることを特徴とする請求項
    ６記載の治具交換装置。
  8. 【請求項８】 ガイドレールを、ワーク加工位置を中心
    としてワーク搬入位置と反対側のワーク搬出位置まで延
    長し、ワーク加工位置にて加工されたワークを前記ワー
    ク搬出位置まで搬送すべくこれら両者間を前記ガイドレ
    ールに沿って移動可能なワーク把持手段を設け、このワ
    ーク把持手段とローダとの間に、これら両者を連結解除
    可能な連結解除手段を設けたことを特徴とする請求項１
    記載の治具交換装置。
  9. 【請求項９】 治具のワーク加工位置への搬入方向前方
    に、下治具が当接して位置決めされる位置決めブロック
    を設け、この位置決めブロックは、搬入方向に対し垂直
    な面を備えた搬入方向位置決め部と、この搬入方向位置
    決め部に対し水平面内にて互いに逆方向に所定角度傾斜
    した左右一対の傾斜面を備えた左右方向位置決め部とか
    ら構成されていることを特徴とする請求項１記載の治具
    交換装置。
  10. 【請求項１０】 位置決めブロックにより位置決めされ
    た下治具の所定の被測定位置を測定する位置測定手段
    と、この位置測定手段が測定した値が、あらかじめ設定
    されている規定の位置データに対しずれているときに、
    このずれ分に対応してワークに対する加工位置の座標を
    補正する補正手段とを設けたことを特徴とする請求項９
    記載の治具交換装置。
  11. 【請求項１１】 ベースに設置された下治具と、ワーク
    に対し所定の加工を施すべく前記下治具とともにワーク
    を挟持固定しかつ、このワーク加工位置に対しワークが
    外部から搬入されるワーク搬入位置との間をガイドレー
    ルに沿って移動可能で前記ワークを保持可能な上治具と
    を有し、これら上下各治具を交換する治具交換方法であ
    って、前記上治具を、その側縁に対するクランプ固定を
    解除した状態で上治具クランプ手段から解放すべく上昇
    させる工程と、前記上治具クランプ手段を前記ワーク搬
    入位置まで移動させる工程と、前記上治具を下降させて
    下治具上に載置し、これら各治具を一体化する工程と、
    前記ガイドレールと直交する方向に延長配置される治具
    搬出入用ガイドレールを上昇させ、この治具搬出入用ガ
    イドレールによって下治具を上治具とともに支持する工
    程と、前記治具搬出入用ガイドレールに沿った治具の搬
    出入の際の移動領域から外れた位置に前記ガイドレール
    を移動させる工程と、前記治具搬出入用ガイドレールに
    沿って治具を外部に搬出する工程と、を有することを特
    徴とする治具交換方法。
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