JP2003048097A - 溶接用隙間矯正方法及び矯正治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対の溶接半体を突き合わせてレーザ溶接等
を行う場合、突き合わせ部の隙間が小さくなるようにす
る。 【解決手段】 一方側のワーク受けガバリ４ａに載置し
た一方側の溶接半体Ｗａを押し付けパッド７により押圧
して、その突き合わせ端面を基準プレート５に押し付け
た後、上部のワーク押えガバリ１３ａを降下させてクラ
ンプし、基準プレート５を降下させた後、他方側のワー
ク受けガバリ４ｂに他方側の溶接半体Ｗｂを載置し、押
し付けパッド７により押圧することで、両方の溶接半体
Ｗａ、Ｗｂの突き合わせ端面同士を密着させ、上部のワ
ーク押えガバリ１４ｂを降下させて他方側の溶接半体Ｗ
ｂをクランプする。そして突き合わせ部をレーザ溶接す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動二輪車
用の燃料タンクのレーザ溶接等に使用される隙間矯正治
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車の燃料タンクの製造
は、例えば左右の溶接半体を溶接することで製造してい
るが、このような溶接技術として、例えば図８に示すよ
うに、左右一対の溶接半体Ｗａ、Ｗｂをワーク受部材５
１に載置して、それぞれ押え具５２で位置決めした後、
ＭＩＧトーチ５３でＭＩＧ溶接するような技術が知られ
ている。そしてこのようなＭＩＧ溶接では、溶接半体Ｗ
ａ、Ｗｂの隙間ｅが多少開いていても溶接可能であり、
また、隙間ｅを完全になくすより、多少隙間ｅを持たせ
た方が溶接強度を高めることが出来て好ましいため、通
常、０．１〜０．５ｍｍ程度の隙間ｅを持たせるのが一
般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、作業
効率の向上等の面から、燃料タンクをレーザ溶接で製造
するような技術が開発されているが、このようなレーザ
溶接やプラズマ溶接では、ワークの隙間を一定以下（例
えば０．２ｍｍ程度以内）に管理しないと、接合不良に
なるという問題があった。一方、ワークの切断精度や、
ワークのスプリングバックや、物流時の形状変化等によ
り、単に一対のワークを突き合わせただけでは、突き合
わせ端面に隙間が生じやすいという問題があった。

【０００４】そこで本発明は、一対の溶接半体を突き合
わせてレーザ溶接等を行う場合、突き合わせ部の隙間が
小さくなるように矯正し、溶接品質や強度を確保するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、一対の溶接半体を突き合わせて溶接する際、
突き合わせ部の隙間を矯正する方法において、所定の姿
勢に保持した一方側の溶接半体の突き合わせ端面を基準
プレートに向けて押し付けた後、この一方側の溶接半体
をクランプして位置決めし、基準プレートを退避させる
とともに、この一方側の溶接半体の突き合わせ端面に向
けて、所定の姿勢に保持した他方側の溶接半体の突き合
わせ端面を押し付け、他方側の溶接半体をクランプして
位置決めするようにした。

【０００６】このように、一方側の溶接半体の突き合わ
せ端面を基準プレートに押し付けて位置決めし、その
後、基準プレートを退避させれば、位置決めされた溶接
半体の突き合わせ端面は、一定位置に矯正される。次い
で、この位置決めされた溶接半体の突き合わせ端面に向
けて、他方側の溶接半体の突き合わせ端面を押し付けれ
ば、両者の間の隙間を小さくすることが出来、この状態
で他方側の溶接半体を位置決めする。

【０００７】そして、本発明に係る隙間矯正治具として
は、一対の溶接半体が載置される一対のワーク受けガバ
リと、これらワーク受けガバリの間で昇降自在な基準プ
レートと、ワーク受けガバリに載置される溶接半体を他
方側の溶接半体に向けて押圧することの出来る少なくと
も一対の押し付け部材と、各ワーク受けガバリとの間で
各溶接半体を挟み込んでクランプすることの出来る一対
のワーク押えガバリを設けるようにした。

【０００８】そして、一方側の溶接半体を一方側のワー
ク受けガバリに載置し、基準プレートを上昇させた状態
で、当該溶接半体を押し付け部材により押圧し、突き合
わせ端面を基準プレートに押し付ける。そして一方側の
溶接半体を位置決めクランプする。次いで、基準プレー
トを降下させて、他方側のワーク受けガバリに他方側の
溶接半体を載置し、押し付け部材により押圧すること
で、前記一方側の溶接半体の突き合わせ端面と、他方側
の溶接半体の突き合わせ端面とを突き合わせる。そして
他方側の溶接半体を位置決めクランプすれば、隙間を小
さくした状態で両者を位置決め出来る。

【０００９】また本発明では、前記各押し付け部材の内
側に、各溶接半体の内面を受ける少なくとも一対の内面
受部材を設け、また各溶接半体の下方には、各溶接半体
の下端部を受ける一対の受座を設けるようにした。

【００１０】すなわち、押し付け部材で溶接半体を押し
付ける際、溶接半体の材質や材料の厚みや形状等によっ
て、溶接半体が撓んだり、変形したりすることがある。
そこで、内面受部材や受座によって、溶接半体が撓んだ
り、変形したりするのを防止する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
溶接用隙間矯正治具の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断
面図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図、図４は一対のワー
クを位置決めした状態の説明図、図５は隙間矯正方法の
説明図、図６は内面受部材の説明図、図７は受座の説明
図である。

【００１２】本発明に係る溶接用隙間矯正技術は、例え
ば自動二輪車の燃料タンクにように、左右一対の溶接半
体を突き合わせて突き合わせ部を溶接する際、レーザ溶
接することにより、ＭＩＧ溶接するような場合に較べ
て、溶接ビード研削等の仕上げ工数の大幅な削減が図ら
れるようにするとともに、突き合わせ部の隙間を少なく
して溶接品質、溶接強度を高めることが出来るようにさ
れている。

【００１３】本溶接用隙間矯正治具１は、図１乃至図３
に示すように、基台２の略中央部に立設され、複数の支
持材３で支持される左右一対のワーク受けガバリ４ａ、
４ｂと、この左右のワーク受けガバリ４ａ、４ｂ間に配
設される基準プレート５を備えており、一方側のワーク
受けガバリ４ｂの中間部には、図２に示すように、縦長
の切り抜き穴ｈが設けられるとともに、このワーク受け
ガバリ４ｂの近傍には、昇降シリンダ６が配設され、こ
のシリンダロッド６ｒには、切り抜き穴ｈを通して連結
部材９により基準プレート５が結合されている。そして
昇降シリンダ６の作動によって基準プレート５が昇降自
在にされている。

【００１４】そして、左右のワーク受けガバリ４ａ、４
ｂの上端部の形状は、左右の溶接半体Ｗａ、Ｗｂの突き
合わせ端部近傍の内面形状に概略一致しており、各溶接
半体Ｗａ、Ｗｂをワーク受けガバリ４ａ、４ｂの上部に
被せるように載置すれば、各溶接半体Ｗａ、Ｗｂの内面
が支持出来るようにされている。また、基準プレート５
の上端部は、図３に示すように、一方側の溶接半体Ｗａ
側が切欠き部５ｋとして、部分的に厚みの略半分が切り
欠かれており、基準プレート５が上昇した際、この切欠
き部５ｋが、ワーク受けガバリ４ａ、４ｂの上端より上
方に突出し、基準プレート５が下降すると、ワーク受け
ガバリ４ａ、４ｂの上端より下方に没入するようにして
いる。因みに、この基準プレート５の切欠き部５ｋによ
って基準プレート５の厚みが半分に分割されるライン
は、レーザ溶接ビームの照射ラインに一致させている。

【００１５】また、基台２上のコーナ部寄りには、図１
に示すように、左右それぞれ複数（実施例では左右それ
ぞれ三対）の押し付け部材としての押し付けパッド７が
設けられ、それぞれ押し付けシリンダ８によって進退動
自在にされている。すなわち、この押し付けシリンダ８
は、図４に示すように、基台２に立設される取付板１０
に取り付けられ、シリンダロッド８ｒの先端にリンク部
材１１を介して押し付けパッド７の基端部がリンク連結
されるとともに、リンク部材１１と押し付けパッド７の
連結部には、基台２に枢支される揺動部材１２がリンク
結合されている。

【００１６】また、各ワーク受けガバリ４ａ、４ｂの上
方には、それぞれ不図示の昇降機構によって昇降自在な
ワーク押えガバリ１３ａ、１３ｂ（図４）が設けられて
おり、これらワーク押えガバリ１３ａ、１３ｂの下端部
の形状は、溶接半体Ｗａ、Ｗｂの外面形状に概略一致し
ている。

【００１７】以上のような隙間矯正治具１による隙間矯
正方法について説明する。まず、図５（ａ）に示すよう
に、基準プレート５を上昇させた状態で、一方側の溶接
半体Ｗａを一方側のワーク受けガバリ４ａ上に載置し、
図５（ｂ）に示すように、この溶接半体Ｗａに向けて押
し付けパッド７を前進させ、溶接半体Ｗａの突き合わせ
端面を基準プレート５の切欠き部５ｋに押し付ける。そ
して、この状態で、一方側のワーク押えガバリ１３ａを
降下させ、ワーク受けガバリ４ａとワーク押えガバリ１
３ａによって溶接半体Ｗａを挟み付けた状態でクランプ
する。

【００１８】次いで、図５（ｃ）に示すように、昇降シ
リンダ６を作動させて基準プレート５を降下させ、図５
（ｄ）に示すように、他方側の溶接半体Ｗｂを他方側の
ワーク受けガバリ４ｂ上に載置し、図５（ｅ）に示すよ
うに、この溶接半体Ｗｂに向けて押し付けパッド７を前
進させ、既に位置決め固定される溶接半体Ｗａの突き合
わせ端面に向けて、他方側の溶接半体Ｗｂの突き合わせ
端面を押し付ける。

【００１９】そしてこの状態で、他方側のワーク押えガ
バリ１３ｂを降下させ、ワーク受けガバリ４ｂとワーク
押えガバリ１３ｂによって溶接半体Ｗｂを挟み付けた状
態でクランプする。そして、左右のワーク押えガバリ１
３ａ、１２ｂの間の上部からレーザ溶接ビームを照射し
て、両者の突き合わせ部を溶接するが、各溶接半体Ｗ
ａ、Ｗｂの突き合わせ端面同士は密着して隙間が少ない
ため、溶接不良等の不具合がなく、溶接品質、溶接強度
を確保することが出来る。

【００２０】ところで、以上のように各溶接半体Ｗａ、
Ｗｂを押し付けパッド７で押圧する際、溶接半体Ｗａ、
Ｗｂが撓んだり、変形したりするような不具合が生じ得
る。このため、図６、図７は、このような溶接半体Ｗ
ａ、Ｗｂの撓みや、変形等を防止するようにした構成例
であり、図６では、溶接半体Ｗａの内面側のうち、押し
付けパッド７の裏側に相当する箇所に内面受部材として
の内面パッド１４を設け、また、図７では、溶接半体Ｗ
ａの下端部を受座１５で受けて、下端部の位置を規制す
るようにした構成例である。この際、内面パッド１４や
受座１５の固定方法等は任意であるが、支持材３等を利
用して固定するようにすれば簡便である。

【００２１】そして、このように内面パッド１４で内面
を保持したり、受座１５で下端部を規制したりすること
で、押し付けパッド７で溶接半体Ｗａ、Ｗｂを押圧して
も、変形や撓み等がなくなり、安定した状態で溶接する
ことが出来る。

【００２２】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えばワー
クの種類等は任意であり、また、レーザ溶接のみなら
ず、プラズマ溶接等にも適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明に係る溶接用隙間矯
正技術は、一方側の溶接半体の突き合わせ端面を基準プ
レートに向けて押し付けた後クランプして位置決めし、
基準プレートを退避させるとともに、この一方側の溶接
半体の突き合わせ端面に向けて、他方側の溶接半体の突
き合わせ端面を押し付け、他方側の溶接半体をクランプ
して位置決めするようにしたため、レーザ溶接等におい
て溶接不良等の不具合が生じることなく、溶接品質や溶
接強度を高めることが出来るとともに、溶接ビード研削
等の仕上げ工数の削減が図られる。そして、隙間矯正治
具としては、一対のワーク受けガバリと、昇降自在な基
準プレートと、少なくとも一対の押し付け部材と、一対
のワーク押えガバリを設ければ好適であり、また、各押
し付け部材の内側に、各溶接半体の内面を受ける少なく
とも一対の内面受部材と、各溶接半体の下端部を受ける
一対の受座を設ければ、溶接半体の撓みや、変形等を防
止出来て一層好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溶接用隙間矯正治具の平面図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図

【図４】一対のワークを位置決めした状態の説明図

【図５】隙間矯正方法の説明図

【図６】内面受部材の説明図

【図７】受座の説明図

【図８】従来の溶接治具の説明図

【符号の説明】

１…溶接用隙間矯正治具、４ａ…ワーク受けガバリ、４
ｂ…ワーク受けガバリ、５…基準プレート、７…押し付
けパッド、１３ａ…ワーク押えガバリ、１３ｂ…ワーク
押えガバリ、１４…内面パッド、１５…受座。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の溶接半体を突き合わせて溶接する
   際、突き合わせ部の隙間を矯正する方法であって、所定
   の姿勢に保持した一方側の溶接半体の突き合わせ端面を
   基準プレートに向けて押し付けた後、この一方側の溶接
   半体をクランプして位置決めする工程と、前記基準プレ
   ートを退避させる工程と、前記一方側の溶接半体の突き
   合わせ端面に向けて、所定の姿勢に保持した他方側の溶
   接半体の突き合わせ端面を押し付け、他方側の溶接半体
   をクランプして位置決めする工程を備えたことを特徴と
   する溶接用隙間矯正方法。
2. 【請求項２】 一対の溶接半体を突き合わせて溶接する
   際、突き合わせ部の隙間を矯正する治具であって、前記
   一対の溶接半体が載置される一対のワーク受けガバリ
   と、これらワーク受けガバリの間で昇降自在な基準プレ
   ートと、前記ワーク受けガバリに載置される溶接半体を
   他方側の溶接半体に向けて押圧することの出来る少なく
   とも一対の押し付け部材と、前記各ワーク受けガバリと
   の間で各溶接半体を挟み付けてクランプすることの出来
   る一対のワーク押えガバリを備えたことを特徴とする溶
   接用隙間矯正治具。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の溶接用隙間矯正治具に
   おいて、前記各押し付け部材の内側には、各溶接半体の
   内面を受ける少なくとも一対の内面受部材が設けられ、
   また各溶接半体の下方には、各溶接半体の下端部を受け
   る一対の受座が設けられることを特徴とする溶接用隙間
   矯正治具。