JP2003305579A - レーザー溶接装置及びその溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光線によって溶接される板状被溶接
材の枚数や配置位置関係を多様化できるレーザー溶接装
置及びその溶接方法を提供すること。 【解決手段】 移送台９，１０に載せられて溶接エリア
Ａに送られてくるブランク材Ｗ１〜Ｗ５の突き合わせ溶
接箇所をレーザー光線で溶接するトーチ２１は、２本の
第１梁部材１４に設けられているＸ方向の第１ガイドレ
ール１３と、第２梁部材１６に設けられているＹ方向の
第２ガイドレール１５とを有する移動機構により、ブラ
ンク材と平行をなすＸ，Ｙの直角２軸方向の少なくとも
水平面内を移動でき、移送台１０におけるブランク材Ｗ
３とＷ４との突き合わせ溶接箇所と、ブランク材Ｗ４と
Ｗ５の突き合わせ溶接箇所を溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の板状被溶接
材をトーチから照射されるレーザー光線で突き合わせ溶
接するためのレーザー溶接装置及びその溶接方法に関す
る。

【０００２】

【背景技術】トーチから照射されるレーザー光線で溶接
するためのレーザー溶接装置は、辺同士が突き合わせら
れた２枚の板状被溶接材を溶接するために利用できる。
従来の突き合わせ溶接するためのレーザー溶接装置は、
突き合わせ溶接される２枚の板状被溶接材の辺に沿って
トーチが直線移動するだけのものとなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これによると、突き合
わせ溶接できる板状被溶接材の枚数やそれぞれの板状被
溶接材の配置関係は限定され、トーチの移動だけでは、
直列的に並べられた３枚以上の板状被溶接材の突き合わ
せられたそれぞれの箇所を溶接することや、１枚の板状
被溶接材と、この板状被溶接材に対して角度をなして突
き合わせられる２枚以上の板状被溶接材とを溶接するこ
と、さらには、１枚の板状被溶接材の角度をなす２つの
辺に他の１枚の板状被溶接材の２つの辺を突き合わせて
溶接すること、井桁状に配置された複数の板状被溶接材
のそれぞれの突き合わせ箇所を溶接すること等はでき
ず、また、２枚の板状被溶接材の突き合わせ箇所が曲線
となっている場合も溶接することはできない。

【０００４】本発明の目的は、レーザー光線を照射する
トーチが突き合わせ溶接される複数の板状被溶接材と平
行をなす平面内を移動できるようにし、これにより、レ
ーザー光線によって溶接される板状被溶接材の枚数や配
置位置関係を多様化できるようになるレーザー溶接装置
及びその溶接方法を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレーザー溶
接装置は、レーザー光線を照射するトーチと、このトー
チを、前記レーザー光線で突き合わせ溶接される複数の
板状被溶接材と平行をなす少なくとも平面内を移動させ
る移動機構とを有することを特徴とするものである。

【０００６】このレーザー溶接装置によると、レーザー
光線を照射するトーチは、移動機構により、レーザー光
線で互いに突き合わせ溶接される複数の板状被溶接材と
平行をなす少なくとも平面内を移動するため、溶接され
る２枚の板状被溶接材の辺に沿ってトーチを直線移動さ
せて溶接することは勿論のこと、直列的に並べられた３
枚以上の板状被溶接材の突き合わせられたそれぞれの箇
所を溶接すること、１枚の板状被溶接材と、この板状被
溶接材に対して角度をなして突き合わせられる２枚以上
の板状被溶接材とを溶接すること、１枚の板状被溶接材
の角度をなす２つの辺に他の１枚の板状被溶接材の２つ
の辺を突き合わせて溶接すること、井桁状に配置された
複数の板状被溶接材のそれぞれの突き合わせ箇所を溶接
すること、２枚の板状被溶接材の曲線となっている突き
合わせ箇所を溶接すること等の各種の溶接作業を行える
ことになり、突き合わせ溶接される板状被溶接材の枚数
やこれらの板状被溶接材の配置位置関係を多様化できる
ようになる。

【０００７】なお、トーチを、レーザー光線で突き合わ
せ溶接される複数の板状被溶接材と平行をなす少なくと
も平面内を移動させることとは、トーチの移動がこの平
面内だけの移動でもよいとの意味でもあり、この平面内
の移動と板状被溶接材の厚さ方向の移動との組み合わせ
の移動でもよいとの意味でもある。後者の場合には、ト
ーチが溶接する溶接箇所は１箇所でもよく、複数箇所で
もよい。

【０００８】以上のように、トーチをレーザー光線で突
き合わせ溶接される複数の板状被溶接材と平行をなす少
なくとも平面内を移動させるための移動機構は、トーチ
が取り付けられるアームが複数の軸（関節）を中心に回
動自在となったロボットでもよいが、この移動機構を、
前記平面における直角２軸方向のうちの一方の方向に延
びる第１ガイドレールと、前記平面における直角２軸方
向のうちの他方の方向に延び、第１ガイドレールに案内
されて移動自在となった第２ガイドレールとを有するも
のとし、この第２ガイドレールに案内されてトーチを移
動自在とすることが好ましい。

【０００９】これによると、前記平面内でのトーチの移
動を、第１ガイドレールに案内された第２ガイドレール
の移動と、第２ガイドレールに案内されたトーチの移動
との合成運動とすることができ、移動機構を、複数の軸
を中心に回動するアームを備えたロボットとした場合よ
りも、トーチの移動精度を高精度とすることができる。

【００１０】また、第１ガイドレールを第２ガイドレー
ルの延設方向の両側に設け、これらの第１ガイドレール
を第１梁部材に配置し、第２ガイドレールを第１ガイド
レールで案内されて移動する第２梁部材に配置すること
により、この第２梁部材を第１ガイドレールを介して２
本の前記第１梁部材によって両持ち支持する構造とする
ことが好ましい。

【００１１】これによると、第２梁部材を１本の第１梁
部材で片持ち支持した場合と異なり、第２梁部材に大き
な撓みが生ずるのを防止できるため、トーチと板状被溶
接材との距離を正確な距離に設定できる。

【００１２】また、トーチから照射されるレーザー光線
で複数の板状被溶接材を突き合わせ溶接するための溶接
エリアの他に、複数の板状被溶接材をこの溶接エリアに
供給するための板状被溶接材供給エリアと、複数の板状
被溶接材の溶接で生産された製品が溶接エリアから払い
出される製品払い出しエリアとが設けられ、溶接エリア
が板状被溶接材供給エリア及び製品払い出しエリアから
離間して配置される場合には、溶接エリアの周囲にこの
溶接エリアを囲む遮光柵を配置するとともに、この遮光
柵を、溶接エリアと板状被溶接材供給エリア及び製品払
い出しエリアとの間に配置することが好ましい。

【００１３】これによると、トーチから照射されるレー
ザー光線で複数の板状被溶接材を溶接する際にレーザー
光線が溶接エリアを越えて外部へ漏れるのを遮光柵で防
ぐことができるとともに、この遮光柵を、溶接エリアか
ら離間して設けられている板状被溶接材供給エリアと製
品払い出しエリアまでをも囲む大型のものにしなくても
よくなる。

【００１４】また、このように溶接エリアを遮光柵で囲
む場合には、トーチから照射されるレーザー光線による
複数の板状被溶接材の溶接高さ位置を、遮光柵の下端の
高い位置よりも高くすることが好ましい。

【００１５】このように複数の板状被溶接材の溶接高さ
位置を遮光柵の下端の高い位置よりも高くすると、レー
ザー光線の漏れを遮光柵でより確実に遮断できるように
なる。

【００１６】また、複数の板状被溶接材を溶接エリアへ
搬送するための移送台が設けられている場合には、溶接
エリアにはこの移送台を昇降させる移送台昇降装置を配
置し、この移送台昇降装置で移送台が上昇したときにお
ける複数の板状被溶接材の溶接高さ位置が遮光柵の下端
の高い位置よりも高くなるようにすることが好ましい。

【００１７】これによると、上昇する前の移送台に複数
の板状被溶接材を載せて溶接エリアに送ることにより、
これらの板状被溶接材を遮光柵の下を通過させて溶接エ
リアへ送り込むことができるとともに、溶接エリアで移
送台を移送台昇降装置によって上昇させることにより、
複数の板状被溶接材の溶接高さ位置を遮光柵の下端の高
い位置よりも高くすることができる。

【００１８】さらに、トーチには、複数の板状被溶接材
の突き合わせ溶接すべき溶接箇所を検出し、この検出信
号を、前記移動機構を制御する制御装置に送信してトー
チを溶接箇所にしたがって追尾移動させるトラッキング
装置と、トーチから照射されるレーザー光線で突き合わ
せ溶接された複数の板状被溶接材の溶接ビードの仕上が
り形状を検出し、この検出信号を、溶接ビードの良好な
仕上がり形状が予め記憶されている記憶装置に比較用の
検出信号として送るためのモニタリング装置とを取り付
けることが好ましい。

【００１９】これによると、トラッキング装置からの検
出信号で制御装置が移動機構を制御することにより、ト
ーチを突き合わせ溶接箇所にしたがって追尾移動させこ
とと、モニタリング装置からの検出信号を利用して、突
き合わせ溶接された複数の板状被溶接材の溶接ビードの
仕上がり形状と、記憶装置に予め記憶されている溶接ビ
ードの良好な仕上がり形状とを比較することとを行え、
これにより、トラッキング装置で溶接精度の向上を図り
ながら、モニタリング装置により、溶接ビードの仕上が
り形状についての良否を判定することができ、仕上がり
形状が不良である場合にその製品を排除する作業を行え
るようになる。

【００２０】本発明に係るレーザー溶接方法は、レーザ
ー光線を照射するトーチを、前記レーザー光線で突き合
わせ溶接される複数の板状被溶接材と平行をなす少なく
とも平面内において移動させて前記複数の板状被溶接材
を溶接することを特徴とするものである。

【００２１】このレーザー溶接方法によると、トーチは
レーザー光線で突き合わせ溶接される複数の板状被溶接
材と平行をなす少なくとも平面内において移動してこれ
らの板状被溶接材を溶接するため、前述したレーザー溶
接装置と同様な作用効果を得られる。

【００２２】このレーザー溶接方法は、複数の板状被溶
接材のうちの１枚の板状被溶接材の同じ辺に２個のＶ字
欠部が設けられ、これらのＶ字欠部のそれぞれに位置決
め部材を係合させる工程と、この板状被溶接材における
２個のＶ字欠部が形成された辺と直角をなす辺に、複数
の板状被溶接材のうちの残りの板状被溶接材を当接させ
ることにより、これらの板状被溶接材を２個のＶ字欠部
が形成された辺の延び方向に位置決めする工程と、これ
らの板状被溶接材の当接された辺同士をトーチから照射
されるレーザー光線で突き合わせ溶接する工程とを有す
るものとしてもよい。

【００２３】これによると、突き合わせ溶接される複数
の板状被溶接材を、２個のＶ字欠部とこれらのＶ字欠部
に係合させた位置決め部材とにより、２個のＶ字欠部が
形成されている辺の延び方向へ位置決めすることができ
るため、この方向における溶接箇所の位置を正確に設定
できることになり、高精度の溶接を行える。

【００２４】また、複数の板状被溶接材を、これらの板
状被溶接材をトーチから照射されるレーザー光線で突き
合わせ溶接するための溶接エリアへ移送台に載せて送る
場合には、この溶接エリアに２個の前記位置決め部材を
昇降自在に配置し、移送台によって溶接エリアへ複数の
板状被溶接材が送られた後、２個の位置決め部材が上昇
して２個のＶ字欠部に係合し、次いで、移送台に配置さ
れている押圧装置により、複数の板状被溶接材のうちの
前記２個のＶ字欠部が形成されていない板状被溶接材を
２個のＶ字欠部が形成されている板状被溶接材に押圧当
接させるようにしてもよい。

【００２５】これによると、溶接エリアにおける位置決
め部材の昇降位置を正確に設定することにより、これら
の位置決め部材が係合する２個のＶ字欠部が形成されて
いる板状被溶接材と、２個のＶ字欠部が形成されていな
い板状被溶接材との突き合わせ溶接箇所を溶接エリアの
正確な位置に設定できるようになる。

【００２６】また、本発明に係るレーザー溶接装置及び
その溶接方法は、任意な用途のための板状被溶接材をレ
ーザー溶接するために用いることができ、そして、互い
に突き合わせ溶接される板状被溶接材の厚さは同じでも
よく、相違していてもよい。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本実施形態に係るレーザー溶接装置
は、四輪車両の車体の材料となるテーラードブランクを
複数のブランク材の突き合わせ溶接で製造するためのも
のである。したがって、本実施形態において、レーザー
溶接される板状被溶接材はブランク材である。

【００２８】図１には、本実施形態に係るレーザー溶接
装置の全体平面図が示されている。このレーザー溶接装
置は、記憶装置を備えたコンピュータによる制御装置１
によって自動制御されるものとなっている。

【００２９】このレーザー溶接装置の中央は、複数のブ
ランク材を突き合わせ溶接するための溶接エリアＡとな
っており、外周部には、溶接エリアＡに複数のブランク
材を供給するためのブランク材供給エリアＢ，Ｃと、複
数のブランク材の突き合わせ溶接で生産された製品が溶
接エリアＡから払い出される製品払い出しエリアＤ，Ｅ
とが設けられている。ブランク材供給エリアＢでは、２
枚で一組をなすブランク材Ｗ１，Ｗ２が二組用意され、
製品払い出しエリアＤへは、これらのブランク材Ｗ１，
Ｗ２で生産された２個の製品Ｔ１が払い出される。ま
た、ブランク材供給エリアＣでは、３枚で一組をなすブ
ランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５が二組用意され、製品払い出
しエリアＥへは、これらのブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５
で生産された２個の製品Ｔ２が払い出される。

【００３０】２つあるブランク材供給エリアＢは、ブラ
ンク材Ｗ１，Ｗ２を二組に分けて多数積載する２台の台
車２の後退エリアとなっており、これらの台車２は、交
互に同じ前進エリアＦまで前進する。また、２つある製
品払い出しエリアＤは、２個の製品Ｔ１が載せられる２
台の台車３の後退エリアとなっており、これらの台車３
は、交互に同じ前進エリアＧへ前進する。エリアＦに達
した台車２からはブランク材Ｗ１，Ｗ２が後述する移載
装置や移送台等によって溶接エリアＡに送られ、これら
のブランク材から溶接エリアＡで製品Ｔ１が生産され、
この後、移送台や移載装置で製品Ｔ１はエリアＧの台車
３に送られ、台車３がエリアＤに達することにより、製
品Ｔ１は台車３から取り出される。

【００３１】台車２がエリアＦからエリアＢへ後退する
ことは、この台車２に積載されていた全部のブランク材
Ｗ１，Ｗ２が溶接エリアＡに送られたときになされ、多
数のブランク材Ｗ１，Ｗ２をエリアＢで積載した２台の
台車２が交互にエリアＦへ前進する。また、台車３がエ
リアＧからエリアＤへ後退することは、この台車３に所
定数の製品Ｔ１が積載されたときになされ、エリアＤで
製品Ｔ１が取り出されて空となった２台の台車３が交互
にエリアＧへ前進する。

【００３２】これにより、２枚で一組をなすブランク材
Ｗ１，Ｗ２が、台車２と移載装置と移送台と台車３等に
より、エリアＢからエリアＦへ、さらに溶接エリアＡへ
と送られることによって製品Ｔ１が生産され、この製品
Ｔ１は溶接エリアＡからエリアＧへ、さらにエリアＤへ
送られる。

【００３３】以上と同様にして、２つあるブランク材供
給エリアＣは、ブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５を二組に分
けて多数積載する２台の台車４の後退エリアとなってお
り、これらの台車４は、交互に同じ前進エリアＨまで前
進する。また、２つある製品払い出しエリアＥは、２個
の製品Ｔ２が載せられる２台の台車５の後退エリアとな
っており、これらの台車３は、交互に同じ前進エリアＩ
へ前進する。

【００３４】このため、３枚で一組をなすブランク材Ｗ
３，Ｗ４，Ｗ５についても、台車４と移載装置と移送台
と台車５等により、エリアＣからエリアＨへ、さらに溶
接エリアＡへと送られることよって製品Ｔ２が生産さ
れ、この製品Ｔ２は溶接エリアＡからエリアＩへ、さら
にエリアＥへ送られる。

【００３５】図１において、水平面における直角２軸方
向はＸ方向とＹ方向になっている。２本のＸ軸レール６
に１本のＹ軸レール７がスライド自在に架設され、図示
しないサーボモータでＸ軸レール６に案内されてＸ方向
に移動するようになっているＹ軸レール７には、移載装
置８が配置され、この移載装置８は図示しないサーボモ
ータでＹ軸レール７に案内されて移動する。このため、
移載装置８は、Ｘ方向とＹ方向の合成移動を行う。ま
た、移載装置８には上下動する吸着具が設けられてい
る。

【００３６】エリアＦとエリアＧの間は移送台９の後退
エリアＪとなっており、エリアＨとエリアＩの間は移送
台１０の後退エリアＫとなっている。エリアＦに達した
台車２からブランク材Ｗ１，Ｗ２が移載装置８の吸着具
でエリアＪの移送台９へ移載され、この移送台９で溶接
エリアＡに送られたブランク材Ｗ１，Ｗ２は突き合わせ
溶接により製品Ｔ１となる。この製品Ｔ１は、移送台９
がエリアＪへ後退することにより移載装置８の吸着具で
エリアＧの台車３へ移載される。また、エリアＨに達し
た台車４からはブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５が移載装置
８の吸着具でエリアＫの移送台１０へ移載され、この移
送台１０で溶接エリアＡに送られたブランク材Ｗ３，Ｗ
４，Ｗ５は突き合わせ溶接により製品Ｔ２となる。この
製品Ｔ２は、移送台１０がエリアＫへ後退することによ
り移載装置８の吸着具でエリアＩの台車４へ移載され
る。

【００３７】以上のように、溶接エリアＡへ２枚で一組
をなすブランク材Ｗ１，Ｗ２と３枚で一組をなすＷ３，
Ｗ４，Ｗ５を送る２台の移送台９と１０は、エリアＪ，
Ｋと溶接エリアＡとの間を交互に往復し、これにより、
溶接エリアＡにおいて製品Ｔ１と製品Ｔ２が交互に生産
される。

【００３８】また、図１で示されているように、溶接エ
リアＡの周囲は、レーザー光線を遮断する４枚の遮光部
材１１Ａを平面四角に配置した遮光柵１１によって囲ま
れている。この遮光柵１１は、溶接エリアＡと、前述し
たブランク材供給エリアＢ，Ｃ及びブランク材払い出し
エリアＤ，Ｅとの間であって、溶接エリアＡと、エリア
Ｆ〜Ｉとの間に配置されている。

【００３９】図２は、溶接エリアＡに配置されている装
置を示す拡大平面図である。移送台９と１０は、溶接エ
リアＡを貫通してＸ方向へ延びる２本のレール１２に沿
って移動する。また、溶接エリアＡには、Ｘ方向に延び
る第１ガイドレール１３が第１梁部材１４に取り付けら
れて配置され、この第１梁部材１４はレール１２の外側
に２本ある。これらの第１梁部材１４の間には、Ｙ方向
へ延びる第２ガイドレール１５が取り付けられた第２梁
部材１６が架設され、第１ガイドレール１３を介して２
本の第１梁部材１４で両持ち支持されたこの第２梁部材
１６は、サーボモータ１７で回転するボールねじ１８の
送り作用でＸ方向へ移動する。

【００４０】図３は第２梁部材１６の正面図であり、上
下方向をＺ方向としている。第２梁部材１６の上部には
サーボモータ１９で回転するボールねじ２０が配置さ
れ、ブランク材を溶接するためのレーザー光線を照射す
るトーチ２１を備えているスライダ２２は、第２梁部材
１６の上下端に設けられた２本の第２ガイドレール１５
で案内されながらボールねじ２０の送り作用によりＹ方
向へ移動する。

【００４１】このため、トーチ１９は、第１ガイドレー
ル１３と第２ガイドレール１６によってＸ方向とＹ方向
からなる水平面における直角２軸方向の合成移動を行
い、この水平面は、移送台９、１０におけるブランク材
Ｗ１〜Ｗ５と平行をなす平面である。

【００４２】また、図３に示されているとおり、トーチ
２１は、スライダ２２に設けられたＺ方向のガイド部材
２３に沿って移動自在にであり、サーボモータ２４でボ
ールねじ２５が回転することにより、トーチ２１はＺ方
向に移動する。

【００４３】以上説明した第１，第２ガイドレール１
３，１５、第１、第２梁部材１４，１６やサーボモータ
１７，１９、さらにはガイド部材２３、サーボモータ２
４等により、ブランク材の溶接作業のためにトーチ２１
をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向へ移動させるための移動機
構が形成されている。

【００４４】図３で示すとおり、トーチ１９のＹ方向前
後には、トラッキング装置であるトラッキングカメラ２
６と、モニタリング装置であるモニタリングカメラ２７
が取り付けられている。トラッキングカメラ２６は、ト
ーチ２１がブランク材を溶接する際におけるトーチ２１
の移動方向前側に配置され、モニタリングカメラ２７は
トーチ２１の移動方向後側に配置されている。

【００４５】そして、これらのトーチ２１とトラッキン
グカメラ２６とモニタリングカメラ２７には遮光カバー
２８が被せられている。このカバー２８は上面と下面だ
けが開口し、Ｙ方向の両側の面とＸ方向の両側の面とを
遮蔽するものである。

【００４６】図２に示すように、溶接エリアＡには、Ｙ
方向へ延びるクランプ装置３０，３１が配置されてお
り、これらのクランプ装置３０，３１は、移送台９，１
０の移動を案内する前記２本のレール１２を跨いでい
る。図４には、Ｘ方向に離間して配置されたこれらのク
ランプ装置３０，３１の側面図が示されている。それぞ
れのクランプ装置３０，３１は、Ｘ方向の間隔を開けて
Ｙ方向へ延びる一対の桁部材３２と、これらの桁部材３
２の長さ方向両側に配置され、桁部材３２を上下動させ
るシリンダ３３と、これらのシリンダ３３で桁部材３２
と共に上下動し、それぞれの桁部材３２にＹ方向へ並設
されて取り付けられた多数のクランプ部材３４とを含む
ものとなっている。また、桁部材３２には遮光カバー３
５が取り付けられている。このカバー３５は上面と下面
が開口し、Ｙ方向の両側の面とＸ方向の両側の面とを遮
蔽するものである。

【００４７】クランプ装置３０，３１は、移送台９，１
０に搭載されて溶接エリアＡに達したブランク材Ｗ１〜
Ｗ５をクランプ部材３４で移送台９，１０に押圧してク
ランプするためのものである。一方のクランプ装置３０
は、移送台９におけるブランク材Ｗ１とＷ２を溶接する
ときと、移送台１０におけるブランク材Ｗ３とＷ４を溶
接するときに、これらのブランク材をクランプする。他
方のクランプ装置３１は、移送台１０におけるブランク
材Ｗ４とＷ５を溶接するときに、これらのブランク材を
クランプする。

【００４８】クランプ装置３１は、ガイド部材３６に案
内されてシリンダ３７でＸ方向へ移動自在である。この
移動により２個のクランプ装置３０と３１の間隔は変更
される。これにより、ブランク材Ｗ４が、Ｘ方向の寸法
が異なる別のブランク材に変更されたときに対処できる
ようになっている。

【００４９】図５は、２枚で一組をなすブランク材Ｗ
１，Ｗ２の二組を溶接エリアＡに移送するための図１及
び図２で示された移送台９の平面図である。この移送台
９が溶接エリアＡに達したときに、ブランク材Ｗ１，Ｗ
２の互いに対向する辺同士が突き合わせられ、これによ
り、これらの辺同士からなる溶接箇所４０のＸ方向の位
置決めがなされるようになっている。

【００５０】このために移送台９には、ブランク材をＸ
方向へ押圧するためのＸ方向押圧装置４１と、ブランク
材をＹ方向へ押圧するためのＹ方向押圧装置４２と、ブ
ランク材Ｗ１を当接させるための当接部材４３とが設置
されている。Ｘ方向押圧装置４１は、ブランク材をロー
ラ４４で押圧するシリンダ４５と、このシリンダ４５を
ガイド部材４６に沿って移動させる長ストロークシリン
ダ４７とを有する。Ｙ方向押圧装置４２も、ブランク材
をローラ４８で押圧するシリンダ４９と、このシリンダ
４９をガイド部材５０に沿って移動させる長ストローク
シリンダ５１とを有する。

【００５１】これらの押圧装置４１と４２はそれぞれ１
枚のブランク材Ｗ１，Ｗ２について１個ずつあり、合計
４枚となっていて二組あるブランク材Ｗ１，Ｗ２のう
ち、同じ組みのブランク材Ｗ１，Ｗ２のためのＸ方向押
圧装置４１は、逆向きになっているとともに、同じ組み
のブランク材Ｗ１，Ｗ２のためのＹ方向押圧装置４２
は、同じ向きになっている。

【００５２】また、ブランク材Ｗ２の一つの辺、具体的
には、異なる組みにおける２枚のブランク材Ｗ２の互い
に対向する辺のそれぞれには、２個のＶ字欠部５２が予
め形成されている。

【００５３】図１で示したエリアＪにおいて、移送台９
に前記移載装置８によって２枚で一組をなす合計４枚の
ブランク材Ｗ１，Ｗ２が移載されるときには、それぞれ
の押圧装置４１，４２のローラ４４，４８は長ストロー
クシリンダ４７，５１によって大きく後退した位置にあ
る。このため、それぞれのブランク材Ｗ１，Ｗ２は、移
載装置８によって移送台９の正確な位置決め位置からず
れている位置に搭載され、その位置に、これらのブラン
ク材Ｗ１，Ｗ２は移送台９に配置されている図示しない
弱い磁力の磁石で吸着される。

【００５４】移送台９が溶接エリアＡに達すると、この
溶接エリアＡに昇降自在に配置されている後述の合計４
個の位置決め部材５３が移送台９を貫通して上昇する。
この後、それぞれのＹ方向押圧装置４２の長ストローク
シリンダ５１の作動及びシリンダ４９の作動によってブ
ランク材Ｗ２がローラ４８で押圧されることで、このブ
ランク材Ｗ２のＶ字欠部５２と位置決め部材５３とが係
合してブランク材Ｗ２はＹ方向の所定位置に達するとと
もに、ブランク材Ｗ１は、ローラ４８で押圧されること
により当接部材４３に当接してＹ方向の所定位置に達す
る。

【００５５】また、ブランク材Ｗ２の２個のＶ字欠部５
２と２個の位置決め部材５３とが係合したときには、ブ
ランク材Ｗ２は、これらのＶ字欠部５２が形成されてい
る辺の延び方向であるＸ方向に位置決めされている。

【００５６】そして、それぞれのＸ方向押圧装置４１の
長ストロークシリンダ４７の作動及びシリンダ４５の作
動により、ブランク材Ｗ１とブランク材Ｗ２の互いに対
向する辺同士、すなわち、ブランク材Ｗ２のＶ字欠部５
２が形成されている辺と直角をなす辺同士が押圧当接さ
れる。

【００５７】これにより、これらの辺同士からなる前記
溶接箇所４０は、ブランク材Ｗ２のＶ字欠部５２が形成
されている辺の延び方向であるＸ方向の所定位置に位置
決めされたことになる。

【００５８】なお、この溶接箇所４０のＸ方向における
位置決めはブランク材Ｗ２のためのＸ方向押圧装置４１
を省略しても行えるが、この押圧装置４１を使用するこ
とにより、ブランク材Ｗ１，Ｗ２が前記クランプ装置３
０でクランプされるときまで、確実にＸ方向に不動とし
ておくことができる。また、Ｘ方向押圧装置４１とＹ方
向押圧装置４２に長ストロークシリンダ４７，５１を設
けておくことにより、ブランク材Ｗ１，Ｗ２が、Ｘ方向
の寸法、Ｙ方向の寸法が異なる別のブランク材に変更さ
れても対処できる。

【００５９】図６は、３枚で一組をなすブランク材Ｗ
３，Ｗ４，Ｗ５の二組を溶接エリアＡに移送するための
図１及び図２で示された移送台１０の平面図である。こ
の移送台１０が溶接エリアＡに達したときに、ブランク
材Ｗ３とＷ４の互いに対向する辺同士及びブランク材Ｗ
４とＷ５の互いに対向する辺同士が突き合わせられ、こ
れにより、これらの辺同士からなる溶接箇所６０，６１
のＸ方向の位置決めがなされるようになっている。

【００６０】この位置決めを行うために移送台１０に配
置されている装置は、移送台９に配置されている前述の
装置と基本的には同じある。すなわち、移送台１０に
は、１枚のブランク材Ｗ３について各１個のＸ方向押圧
装置４１、Ｙ方向押圧装置４２と、１枚のブランク材Ｗ
４について１個のＹ方向押圧装置４２と、１枚のブラン
ク材Ｗ５について各１個のＸ方向押圧装置４１、Ｙ方向
押圧装置４２とが配置されている。ブランク材Ｗ４のＸ
方向に延びる辺には２個のＶ字欠部５２が形成され、移
送台１０が溶接エリアＡに達すると、移送台１０を上下
に貫通して上昇した位置決め部材５３に、ブランク材Ｗ
４がＹ方向押圧装置４２で押圧されることによってＶ字
欠部５２が係合し、また、ブランク材Ｗ３とＷ５は、そ
れぞれのＹ方向押圧装置４２により移送台１０に設けら
れている当接部材４３に当接する。

【００６１】そして、それぞれのＸ方向押圧装置４１に
よってブランク材Ｗ３とＷ５はブランク材Ｗ４に押圧当
接され、これにより、溶接箇所６０，６１はＸ方向の所
定位置に位置決めされる。

【００６２】なお、ブランク材Ｗ５のためのＹ方向押圧
装置４２は、ガイド部材６２に案内されて長ストローク
シリンダ６３でＸ方向へ移動自在となっているスライダ
６４に設置されており、このスライダ６４に連結されて
いる連結部材６５にブランク材Ｗ５のためのＸ方向押圧
装置４１が設置され、ブランク材Ｗ５のための当接部材
４３はスライダ６４に設けられている。

【００６３】このため、長ストロークシリンダ６３によ
るスライダ６４と連結部材６５のＸ方向移動により、ブ
ランク材Ｗ４が、Ｘ方向の寸法が異なる別のブランク材
に変更されても対処できるようになっている。

【００６４】図７は、溶接エリアＡに配置されている４
個の位置決め部材５３を昇降させるための位置決め部材
昇降装置７０と、溶接エリアＡで移送台９，１０を昇降
させるための移送台昇降装置７１とを示す側面図であ
り、図８は、これらの装置７０，７１の平面図である。

【００６５】位置決め部材昇降装置７０は、それぞれの
上端に平面円形のローラによる位置決め部材５３が取り
付けられ、ガイド部材７２に案内されて昇降自在となっ
ている４本のロッド７３と、これらのロッド７３の下端
同士を連結する連結部材７４を昇降させ、これによって
全部の位置決め部材５３を昇降させる下向きのシリンダ
７５とを有する。

【００６６】移送台昇降装置７１は、下部のスライダ７
６と、上部の昇降台７７とを有する。スライダ７６は、
ガイドレール７８に案内されてシリンダ７９でＸ方向へ
一定距離だけ移動する。昇降台７７には、Ｘ方向及びＹ
方向の位置が固定されて昇降だけを行えるロッド８０の
上端が結合されているため、昇降台７７はＸ方向及びＹ
方向には不動であり、上下動のみ可能である。スライダ
７６に回転自在なローラ８１が複数設けられ、昇降台７
７の下面には、これらのローラ８１に載せられた傾斜カ
ム８２が取り付けている。

【００６７】このため、シリンダ７９でスライダ７６が
往復動することにより、傾斜カム８２の作用で昇降台７
７は昇降する。図７は、昇降台７７が所定高さまで上昇
したときを示している。

【００６８】図９は、移送台９，１０の構造を示す正面
図である。それぞれの移送台９，１０は、基台車８５の
上に載せられている。基台車８５は、図２で示したレー
ル１２に設けられた突条１２Ａの上面に乗った車輪８６
と、突条１２Ａの内側面に当接したローラ８７とを有
し、車輪８６がサーボモータ８８で回転することによ
り、基台車８５と移送台９，１０はレール１２に沿って
移動する。

【００６９】また、基台車８５に対して移送台９，１０
は、一方がガイド部８９Ａを有しているガイド部材８９
と９０によって昇降自在となっている。これらのガイド
部材８９，９０の組みは基台車８５の四隅に４個設けら
れている。ガイド部８９Ａは、これらの全部の組みに設
けてもよく、対角線位置の２つの組みに設けてもよい。

【００７０】基台車８５には、基台車８５及び移送台
９，１０が溶接エリアＡに達したときに、図９で示した
昇降台７７が侵入できるスペース８５Ａが形成されてい
る。

【００７１】基台車８５の走行により移送台９，１０が
溶接エリアＡに達すると、スペース８５Ａに昇降台７７
が侵入するとともに、この昇降台７７は上昇する。これ
により、移送台９，１０は基台車８５から昇降台７７で
持ち上げられ、移送台９，１０は所定高さまで上昇す
る。この結果、移送台９，１０に搭載されているブラン
ク材Ｗ１〜Ｗ５は、前述したトーチ２１の溶接時におけ
る予め設定されている高さ位置と、このトーチ２１から
集光されて照射されるレーザー光線の焦点距離との関係
に基づく正確な溶接高さ位置に達する。

【００７２】このときの正確なブランク材Ｗ１〜Ｗ５の
溶接高さ位置は、図７と図９で示したＨ１である。この
Ｈ１は、図１と図２で示した遮光柵１１の図７と図９で
示されている下端１１Ｂの高さ位置Ｈ２よりも高い。

【００７３】また、移送台９，１０が昇降台７７で基台
車８５から上昇する前におけるブランク材Ｗ１〜Ｗ５及
びこれらのブランク材から生産される前記製品Ｔ１、Ｔ
２の高さ位置は、Ｈ２よりも低いため、移送台９、１０
の移動により、ブランク材Ｗ１〜Ｗ５及び製品Ｔ１、Ｔ
２を遮光柵１１の下端１１Ｂの下を通過させて溶接エリ
アＡに対し進入、退出させることができる。

【００７４】２枚で一組をなすブランク材Ｗ１，Ｗ２を
二組載せた移送台９が溶接エリアＡへ移動して所定位置
に停止すると、移送台９は昇降台７７によって上昇し、
次いで、前述のとおり、４個の位置決め部材５３の上昇
と、移送台９に配置されているそれぞれ押圧装置４１，
４２の作動とにより、ブランク材Ｗ１とＷ２の突き合わ
せられた溶接箇所４０はＸ方向に位置決めされ、この位
置決めされた位置は、図４で示したクランプ装置３０が
配置されている位置である。この後、クランプ装置３０
によりブランク材Ｗ１，Ｗ２は移送台９に押圧されてク
ランプされる。

【００７５】そして図２及び図３で示したトーチ２１
が、前述した移動機構により、溶接箇所４０の真上に達
してからブランク材Ｗ１、Ｗ２までの所定高さ位置まで
下降する移動を行い、この後、トーチ２１はレーザー光
線を照射しながら溶接箇所４０に沿って移動するＹ方向
の移動を行い、この溶接箇所４０を突き合わせ溶接す
る。

【００７６】溶接箇所４０の溶接が終了してブランク材
Ｗ１，Ｗ２から製品Ｔ１が移送台９上において生産され
ると、トーチ２１の上昇、クランプ装置３０によるクラ
ンプ解除、昇降台７７の下降による移送台９の下動、位
置決め部材５３の下降、押圧装置４１，４２の作動解除
がなされ、移送台９は図１及び図２で示したエリアＪへ
後退する。

【００７７】この移送台９に代わり、３枚で一組をなす
ブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５を二組載せた移送台１０が
溶接エリアＡへ前進して所定位置に停止する。そして、
移送台１０は昇降台７７によって上昇し、次いで、位置
決め部材５３の上昇と、移送台１０に配置されているそ
れぞれ押圧装置４１，４２の作動とにより、ブランク材
Ｗ３とＷ４の突き合わせられた溶接箇所６０及びブラン
ク材Ｗ４とＷ５の突き合わせられた溶接箇所６１はＸ方
向に位置決めされ、このときの溶接箇所６０の位置決め
された位置はクランプ装置３０が配置されている位置で
あり、溶接箇所６１の位置決めされた位置はクランプ装
置３１が配置されている。この後、クランプ装置３０，
３１によりブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５は移送台９に押
圧されてクランプされる。

【００７８】次いで、溶接箇所６０は、この溶接箇所６
０に沿ってＹ方向へ移動するトーチ２１から照射される
レーザー光線で溶接される。この溶接が終了すると、ト
ーチ２１は一旦上昇してから溶接箇所６１の真上に達
し、この後、トーチ２１が下降して所定高さ位置まで達
すると、トーチ２１は溶接箇所６１に沿ってＹ方向へ移
動してこの溶接箇所６１の溶接を行う。

【００７９】このようにして溶接箇所６０，６１の溶接
が終了してブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５から製品Ｔ２が
移送台１０において生産されると、トーチ２１の上昇、
クランプ装置３０，３１によるクランプ解除、昇降台７
７の下降による移送台１０の下動、位置決め部材５３の
下降、押圧装置４１，４２の作動解除がなされ、移送台
１０は図１及び図２で示したエリアＫへ後退する。

【００８０】この後、新たな２枚で一組をなすブランク
材Ｗ１，Ｗ２の二組が載せられた移送台９は溶接エリア
Ａへ前進し、そして、前述した溶接作業が繰り返され
る。

【００８１】以上のようにトーチ２１から照射されるレ
ーザー光線で溶接箇所４０，６０，６１が溶接されると
き、トーチ２１に取り付けられている図３のトラッキン
グカメラ２６は溶接箇所の位置を検出し、この検出信号
は図１で示した制御装置１に送られる。これにより、ト
ラッキングカメラ２６からの検出信号に基づき、トーチ
２１は、制御装置１で制御される前記移動機構によって
溶接箇所を正確に追尾して移動することになる。このた
め、溶接エリアＡにおける移送台９，１０の停止位置に
誤差が生ずる等の理由により、トーチ２１が溶接箇所に
沿ってＹ方向へ移動する際における予め設定されたトー
チ２１のＸ方向における位置に誤差が発生していても、
この誤差を解消しながらトーチ２１は、正確に溶接箇所
を追尾して溶接を行う。

【００８２】また、トーチ２１に取り付けられているモ
ニタリングカメラ２７は、溶接された溶接箇所について
の溶接ビードの仕上がり形状を検出し、この検出信号を
制御装置１に送信する。この制御装置１には、溶接ビー
ドの良好な仕上がり形状を予め記憶している記憶装置が
設けられており、モニタリングカメラ２７で検出された
溶接ビードの仕上がり形状は、この良好な仕上がり形状
と比較される。

【００８３】この比較により、モニタリングカメラ２７
で検出された溶接ビードの仕上がり形状が制御装置１に
設けられている判定装置で不良と判定された場合には、
移送台９，１０が図１で示したエリアＪ，Ｋへ後退した
とき、溶接ビードが不良となっている製品Ｔ１、Ｔ２
は、前記移載装置８によって図１で示した不良製品払い
出し台車９５へ送られる。

【００８４】また、トーチ２１が溶接箇所４０，６０，
６１について溶接を行う際、トラッキングカメラ２６と
モニタリングカメラ２７を含むトーチ２１は図３で示し
た遮光カバー２８で覆われ、トーチ２１が下向きに臨む
図４で示したクランプ装置３０，３１にも遮光カバー３
５が設けられているため、トーチ２１から照射されるレ
ーザー光線がこれらのカバー２８，３５で外部に漏れる
のを防止されながら溶接作業が行われる。また、レーザ
ー光線がカバー２８，３５の外部へ漏れても、図１及び
図２で示した遮光柵１１によって溶接エリアＡの外部へ
漏れるのを防止される。

【００８５】以上説明した本実施形態によると、ブラン
ク材同士を突き合わせ溶接するためのレーザー光線を照
射するトーチ２１は、前記移動機構により、上下動だけ
ではなく、ブランク材と平行をなす水平面内を移動でき
るようになっているため、図１０で示すように、３枚の
ブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５が直列に配置され、ブラン
ク材Ｗ３とＷ４の突き合わせ溶接箇所６０と、ブランク
材Ｗ４とＷ５の突き合わせ溶接箇所６１とが、これらの
溶接箇所６０，６１の延び方向と直角をなす方向に離れ
ていても、溶接エリアでブランク材Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５を
移動させることなく、溶接箇所６０，６１を溶接でき、
溶接作業の多様化を図ることができる。

【００８６】また、ブランク材と平行をなす水面内にお
けるトーチ２１の移動は、図２及び図３で示した第１ガ
イドレール１３と第２ガイドレール１５とにより行わ
れ、ロボットの複数の軸を中心に回動自在となっている
アームにトーチを取り付けて行うのではないため、第１
ガイドレール１３の延び方向及び第２ガイドレール１５
の延び方向におけるトーチの位置を正確に設定でき、溶
接作業の高精度化を達成できる。

【００８７】また、第１ガイドレール１３は第１梁部材
１４に取り付けられ、この第１梁部材１４は第２ガイド
レール１５の延設方向の両側にあり、第２ガイドレール
１５は第２梁部材１６に取り付けられ、この第２梁部材
１６は第１ガイドレール１３を介して２本の第１梁部材
１４に両持ち支持されているため、トーチ２１の移動を
案内する第２ガイドレール１５及び第２梁部材１６の撓
み量を小さくできる。このため、トーチ２１とブランク
材との距離を正確に維持し、高精度溶接を実現できる。

【００８８】さらに、トーチ２１から照射されるレーザ
ー光線の外部への漏れを防止する遮光柵１１は、溶接エ
リアＡの周囲だけを囲むものとなっており、溶接エリア
Ａの外部に設けられているブランク材供給エリアＢ，Ｃ
や製品払い出しエリアＤ，Ｅを囲むものとはなっていな
いため、遮光柵１１を小型化でき、遮光柵１１について
のコストを低減できる。

【００８９】また、このように遮光柵１１が溶接エリア
Ａだけを囲む小型化されたものとなっていても、ブラン
ク材の溶接高さ位置Ｈ１は遮光柵１１の下端１１Ｂの高
さ位置Ｈ２よりも高いため、遮光柵１１によるレーザー
光線の溶接エリアＡからの漏れ防止を有効に図ることが
できる。

【００９０】さらに、トーチ２１には遮光カバー２８が
設けられ、このトーチ２１から照射されるレーザー光線
で溶接されるときのブランク材をクランプするためのク
ランプ装置３０，３１にも遮光カバー３５が設けられて
いるため、レーザー光線の漏れ防止を一層有効に達成で
きる。

【００９１】また、本実施形態では、ブランク材は移送
台９，１０に載せられて溶接エリアＡへ搬送され、この
溶接エリアＡで移送台９，１０は移送台昇降装置７１の
昇降台７７で上昇するようになっており、移送台９，１
０が上昇したときにおけるブランク材の溶接高さ位置Ｈ
１が遮光柵１１の下端１１Ｂの高さ位置Ｈ２よりも高く
なる。このため、溶接エリアＡにおけるブランク材の溶
接高さ位置Ｈ１を、溶接作業時におけるトーチ２１の高
さ位置やレーザー光線の焦点距離の関係から設定される
所定の高さ位置であって、遮光柵１１の下端１１Ｂより
も高い位置としながらも、移送台９，１０によってブラ
ンク材及びブランク材から生産された製品を溶接エリア
Ａに対して進入、退出される際、これらのブランク材及
び製品を遮光柵１１の下端１１Ｂの下を通過させること
ができる。

【００９２】さらにトーチ２１には、ブランク材の突き
合わせ溶接すべき溶接箇所４０，６０，６１を検出し、
この検出信号を、前記移動機構を制御する制御装置１に
送信してトーチ２１を溶接箇所４０，４０，６１にした
がって追尾移動させるトラッキングカメラ２６が取り付
けられているため、移送台９，１０の溶接エリアＡにお
ける停止位置等に誤差があっても、溶接箇所４０，４
０，６１を正確に溶接できる。また、トーチ２１には、
突き合わせ溶接された溶接箇所の溶接ビードの仕上がり
形状を検出し、この検出信号を、溶接ビードの良好な仕
上がり形状が予め記憶されている記憶装置に比較用の検
出信号として送るためのモニタリングカメラ２７が取り
付けられているため、溶接ビードの仕上がり形状につい
ての良否を判定することができ、仕上がり形状が不良で
ある場合にその製品を排除する作業を行える。

【００９３】また、本実施形態では、溶接エリアＡで突
き合わせ溶接される複数のブランク材のうちの１枚のブ
ランク材における同じ辺に２個のＶ字欠部５２を設け、
これらのＶ字欠部５２のそれぞれに位置決め部材５３を
係合させ、このブランク材における２個のＶ字欠部が形
成された辺と直角をなす辺に、複数のブランク材のうち
の残りのブランク材を当接させるようにしている。この
ため、これらのブランク材を２個のＶ字欠部が形成され
た辺の延び方向に正確に位置決めでき、突き合わせ溶接
箇所４０，６０，６１を、クランプ装置３０，３１でク
ランプされ、トーチ２１を移動させる位置と正確に一致
させることができる。

【００９４】さらに、突き合わせ溶接されるブランク材
は移送台９，１０に載せられて溶接エリアＡに送られ、
この溶接エリアＡに位置決め部材５３が移送台９，１０
を貫通して昇降するように配置されている。このため、
移送台９，１０によりブランク材が溶接エリアＡに送ら
れたときに、ブランク材のＶ字欠部５２に位置決め部材
５３を係合させることができ、そして、複数のブランク
材同士を移送台９，１０に配置されている押圧装置で押
圧当接させることができ、これより、突き合わせ溶接箇
所の正確な位置決めを行える。

【００９５】図１１〜図１３は、以上説明したように、
トーチ２１がブランク材と平行をなす平面内を移動でき
るようになっている本実施形態に係るレーザー溶接装置
により、突き合わせ溶接できるブランク材についての枚
数と配置位置関係の各種形態を示す。

【００９６】図１１では、ブランク材Ｗ６の角度をなす
２つの辺に２枚のブランク材Ｗ７，Ｗ８を突き合わせ、
角度をなす２つの溶接箇所１００，１０１を設けてい
る。

【００９７】図１２では、ブランク材Ｗ９に形成されて
いる切欠部１０３の角度をなす２つの辺に、ブランク材
Ｗ１０の２つの辺を突き合わせ、これにより、２枚のブ
ランク材Ｗ９，Ｗ１０で角度をなす２つの溶接箇所１１
０，１１１を設けている。

【００９８】図１３では、井桁状に配置された４枚のブ
ランク材Ｗ１１〜Ｗ１４を突き合わせ、これにより、水
平面内で互いに離間した４つの溶接箇所１２１〜１２４
を設けている。

【００９９】このように、本実施形態に係るレーザー溶
接装置によると、突き合わせ溶接されるブランク材の枚
数及びブランク材の配置位置関係を多様化できることに
なる。

【０１００】

【発明の効果】本発明によると、レーザー光線によって
溶接される板状被溶接材の枚数や配置位置関係を多様化
できるという効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るレーザー溶接装置の
全体を示す平面図である。

【図２】図１で示された溶接エリアに配置されている装
置の拡大平面図である

【図３】図２で示されたトーチをＹ方向へ移動させるた
めの第２ガイドレールを備えている第２梁部材を示す正
面図である。

【図４】図２で示されたクランプ装置の側面図である。

【図５】２枚で一組をなす板状被溶接材であるブランク
材を溶接エリアに移送するための図１及び図２で示され
た移送台９の平面図である。

【図６】３枚で一組をなすブランク材を溶接エリアに移
送するための図１及び図２で示された移送台の平面図で
ある。

【図７】溶接エリアに配置されている位置決め部材を昇
降させるための位置決め部材昇降装置と、溶接エリアで
移送台を昇降させるための移送台昇降装置とを示す側面
図である。

【図８】図７で示された位置決め部材昇降装置と移送台
昇降装置とを示す平面図である。

【図９】移送台が基台車に昇降自在に配置されているこ
とを示す移送台の正面図である。

【図１０】図１及び図２で示された２台の移送台のう
ち、一方の移送台で移送される３枚で一組をなすブラン
ク材の配置位置関係を示す平面図である。図９で示され

【図１１】図１〜図９で示されたレーザー溶接装置によ
って突き合わせ溶接できるブランク材の配置位置関係に
ついての第１番目の変更形態を示す平面図である。

【図１２】図１〜図９で示されたレーザー溶接装置によ
って突き合わせ溶接できるブランク材の配置位置関係に
ついての第２番目の変更形態を示す平面図である。

【図１３】図１〜図９で示されたレーザー溶接装置によ
って突き合わせ溶接できるブランク材の配置位置関係に
ついての第３番目の変更形態を示す平面図である。

【符号の説明】

９，１０ 移送台 １１ 遮光柵 １１Ｂ 遮光柵の下端 １３ 第１ガイドレール １４ 第１梁部材 １５ 第２ガイドレール １６ 第２梁部材 ２１ トーチ ２６ トラッキング装置であるトラッキングカメラ ２７ モニタリング装置であるモニタリングカメラ ４０，６０，６１，１００，１０１，１１０，１１１，
１２１〜１２４ ブランク材の当接された辺同士による
溶接箇所 ４１ Ｘ方向押圧装置 ４２ Ｙ方向押圧装置 ５２ Ｖ字欠部 ５３ 位置決め部材 ７１ 移送台昇降装置 Ａ 溶接エリア Ｂ，Ｃ ブランク材供給エリア Ｄ，Ｅ 製品払い出しエリア Ｗ１〜Ｗ１４ 板状被溶接材であるブランク材 Ｔ１，Ｔ２ 製品 Ｈ１ ブランク材の溶接高さ位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外館 洋 東京都昭島市松原町２丁目14番８号 菊池 プレス工業株式会社内 (72)発明者 山下 順啓 東京都昭島市松原町２丁目14番８号 菊池 プレス工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E068 BE00 CA10 CA17 CE01 CE09 CE11 DA14

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光線を照射するトーチと、この
   トーチを、前記レーザー光線で突き合わせ溶接される複
   数の板状被溶接材と平行をなす少なくとも平面内を移動
   させる移動機構とを有することを特徴とするレーザー溶
   接装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレーザー溶接装置にお
   いて、前記移動機構は、前記平面における直角２軸方向
   のうちの一方の方向に延びる第１ガイドレールと、前記
   平面における直角２軸方向のうちの他方の方向に延び、
   前記第１ガイドレールに案内されて移動自在となった第
   ２ガイドレールとを有し、この第２ガイドレールに案内
   されて前記トーチが移動自在となっていることを特徴と
   するレーザー溶接装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のレーザー溶接装置にお
   いて、前記第１ガイドレールは前記第２ガイドレールの
   延設方向の両側にあり、これらの第１ガイドレールは第
   １梁部材に配置され、前記第２ガイドレールは前記第１
   ガイドレールで案内されて移動する第２梁部材に配置さ
   れ、この第２梁部材は前記第１ガイドレールを介して２
   本の前記第１梁部材によって両持ち支持されていること
   を特徴とするレーザー溶接装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ
   ー溶接装置において、前記トーチから照射されるレーザ
   ー光線で前記複数の板状被溶接材を突き合わせ溶接する
   ための溶接エリアは、前記複数の板状被溶接材をこの溶
   接エリアに供給するための板状被溶接材供給エリアと、
   前記複数の板状被溶接材の溶接で生産された製品が前記
   溶接エリアから払い出される製品払い出しエリアとから
   離間して配置され、前記溶接エリアの周囲にこの溶接エ
   リアを囲む遮光柵が配置されているとともに、この遮光
   柵は、前記溶接エリアと前記板状被溶接材供給エリア及
   び前記製品払い出しエリアとの間に配置されていること
   を特徴とするレーザー溶接装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のレーザー溶接装置にお
   いて、前記トーチから照射されるレーザー光線による前
   記複数の板状被溶接材の溶接高さ位置は、前記遮光柵の
   下端の高い位置よりも高くなっていることを特徴とする
   レーザー溶接装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のレーザー溶接装置にお
   いて、前記複数の板状被溶接材を前記溶接エリアへ搬送
   するための移送台を有し、前記溶接エリアにはこの移送
   台を昇降させる移送台昇降装置が配置され、この移送台
   昇降装置で前記移送台が上昇したときにおける前記複数
   の板状被溶接材の溶接高さ位置が前記遮光柵の下端の高
   さ位置よりも高くなることを特徴とするレーザー溶接装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のレーザ
   ー溶接装置において、前記トーチには、前記複数の板状
   被溶接材の突き合わせ溶接すべき溶接箇所を検出し、こ
   の検出信号を、前記移動機構を制御する制御装置に送信
   して前記トーチを前記溶接箇所にしたがって追尾移動さ
   せるトラッキング装置と、前記トーチから照射されたレ
   ーザー光線で突き合わせ溶接された前記複数の板状被溶
   接材の溶接ビードの仕上がり形状を検出し、この検出信
   号を、溶接ビードの良好な仕上がり形状が予め記憶され
   ている記憶装置に比較用の検出信号として送るためのモ
   ニタリング装置とが取り付けられていることを特徴する
   レーザー溶接装置。
8. 【請求項８】 レーザー光線を照射するトーチを、前記
   レーザー光線で突き合わせ溶接される複数の板状被溶接
   材と平行をなす少なくとも平面内において移動させて前
   記複数の板状被溶接材を溶接することを特徴とするレー
   ザー溶接方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のレーザー溶接方法にお
   いて、前記複数の板状被溶接材のうちの１枚の板状被溶
   接材における同じ辺に２個のＶ字欠部が設けられ、これ
   らのＶ字欠部のそれぞれに位置決め部材を係合させる工
   程と、この板状被溶接材における前記２個のＶ字欠部が
   形成された辺と直角をなす辺に、前記複数の板状被溶接
   材のうちの残りの板状被溶接材を当接させることによ
   り、これらの板状被溶接材を前記２個のＶ字欠部が形成
   された辺の延び方向に位置決めする工程と、これらの板
   状被溶接材の当接された辺同士を前記トーチから照射さ
   れるレーザー光線で突き合わせ溶接する工程とを有する
   ことを特徴とするレーザー溶接方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載のレーザー溶接方法に
    おいて、前記複数の板状被溶接材は、これらの板状被溶
    接材を前記トーチから照射されるレーザー光線で突き合
    わせ溶接するための溶接エリアへ移送台に載せられて送
    られ、この溶接エリアには前記位置決め部材が昇降自在
    に配置され、前記移送台によって前記溶接エリアへ前記
    複数の板状被溶接材が送られた後、２個の前記位置決め
    部材が上昇して前記Ｖ字欠部に係合し、次いで、前記移
    送台に配置されている押圧装置により、前記複数の板状
    被溶接材のうちの前記２個のＶ字欠部が形成されていな
    い板状被溶接材を前記２個のＶ字欠部が形成されている
    板状被溶接材に押圧当接させることを特徴とするレーザ
    ー溶接方法。