JP2006192444A - 突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送手段の調整作業を容易にすると共に、複数の薄板の被溶接端が上下に重なることを防止し突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置を提供するにある。
【解決手段】予め短冊状に断裁された複数枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂを溶接手段６の溶接位置まで案内して搬送する方法において、薄板７Ａ，７Ｂを共通の水平面を有する別々の搬送路１７Ａ，１７Ｂで、互いに隣り合うそれぞれの被溶接端２１Ａ，２１Ｂ同士を付き合わせた状態で溶接手段６まで搬送すると共に、一方の薄板７Ａの被溶接端２１Ａを溶接手段６の溶接位置を通る鉛直面内に位置する案内面２５に接触させて案内する一方、他方の薄板７Ｂの被溶接端２１Ｂを案内面２５で案内された一方の薄板７Ａの被溶接端２１Ａに押し当てて案内したものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置に関する。

例えば自動車の車体などのように、隣接する部位に材質や板厚等が異なる鋼板を必要とする場合、二枚（あるいはそれ以上）の短冊状に予め断裁されたシート状薄板（鋼板）を、連続溶接装置を用いて長手方向に連続して溶接することによりテーラードブランク材を形成して対処している。

短シート状薄板同士を溶接してテーラードブランク材を形成する方法としては、複数のシート状薄板の端面同士を隙間がないように突き合わせた状態で固定し、接合部に沿って移動可能な可動式溶接機を用いて複数のシート状薄板同士を溶接する方法や、端面同士を突き合わせた状態で複数のシート状薄板を移動させ、固定式の溶接機を用いて複数のシート状薄板同士を溶接する方法がある。

このシート状薄板を移動させる方法を用いた連続溶接装置は、二枚の薄板それぞれに搬送手段が備えられており、それらの搬送面は鋭角で傾斜して垂直方向に段差を有し、溶接機の直前で共通の水平面に合流するように構成されている（例えば特許文献１参照）。
特公平６−１３１５３号公報

しかしながら、上記特許文献記載の連続溶接装置に用いられるシート状薄板の搬送手段では、二枚の薄板それぞれに搬送手段が備えられているため、搬送手段の調整作業に要する工数が余分に必要となる。

また、搬送手段の搬送面は互いに鋭角で傾斜して垂直方向に段差を有し、溶接機の直前で共通の水平面に合流するように構成されているため、それぞれの案内手段の相互間の調整が正確でないと、それぞれの薄板の被溶接端が上下に重なってしまったり、あるいは隙間ができてしまったりと言う不具合が発生する虞がある。

さらに、薄板を案内する案内手段の案内面は常時薄板の被溶接端と擦れ合っているので、磨耗による案内位置の変動が予想されるが、二枚の薄板をそれぞれ別の搬送面で互いに反対側から案内する構成では、案内面の相対位置が磨耗によって変化し、この変化が進行すれば薄板の被溶接端が上下に重なってしまうので相対位置調節を定期的に行わなければならず、好ましくない。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、搬送手段の調整作業を容易にすると共に、複数の薄板の被溶接端が上下に重なることを防止した突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置を提供することを目的とする。

本発明に係る突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、予め短冊状に断裁された複数枚のシート状薄板を溶接手段の溶接位置まで案内して搬送する方法において、上記薄板を共通の水平面を有する別々の搬送路で、互いに隣り合うそれぞれの被溶接端同士を付き合わせた状態で上記溶接手段まで搬送すると共に、上記一方の薄板の被溶接端を上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面内に位置する案内面に接触させて案内する一方、上記他方の薄板の被溶接端を上記案内面で案内された上記一方の薄板の被溶接端に押し当てて案内したものである。

また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、互いに隣り合う複数枚のシート状薄板の被溶接端同士を付き合わせた状態で溶接手段の溶接位置まで案内して搬送する搬送装置において、互いに隣り合う略同一の水平面内に上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面を挟んで別々の搬送面を有する搬送路を備え、一方の搬送路の搬送面を平坦に形成すると共に、他方の搬送路の搬送面に、上記一方の搬送路の搬送面に対して部分的に上記薄板の略板厚分程度下方に押し下げて湾入凹部を形成し、この湾入凹部の上記鉛直面内に上記一方の搬送路で搬送する薄板の被溶接端が押し当てられる上記案内面を備えた案内手段が配置される一方、これらの搬送路は平面視で搬送路の入り口側を水平方向に離間されると共に、搬送路の出口側において上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面に向かって互いに接近するよう、水平方向に傾斜した搬送方向を有するものである。

さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記案内手段は上記他方の搬送路を構成する複数の搬入ローラと交互に配置されてこの搬送路で搬送される薄板に湾入凹部を形成する複数のガイドローラであり、その軸方向端面を上記案内面としたものである。

さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、上記搬送路の入り口側に、上記一方の搬送路で搬送する薄板の被溶接端を上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面と平行に案内させる他の案内手段を設けたものである。

本発明に係る突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置によれば、一方の薄板用の案内面のみの調整で済むので、調整作業を短縮化できる。また、それぞれの被溶接端同士が上下に重なり合ってしまう事態の発生を防止できる。

さらに、案内面の相対位置が変化するといったことは起こらないので、定期的な相対位置調節なしでも高度な溶接品質を維持できる。さらにまた、薄板の裁断時に発生したバリやカエリ等が自動的に擦り落とされるので、被溶接端の突合せ面の面精度が向上する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置が適用された連続溶接装置の立面図である。図１に示すように、この連続溶接装置１は例えば枠組み２に組み付けられた、シート状薄板の搬送装置３を備える。搬送装置３は主に薄板の搬入ユニット４と搬出ユニット５とから構成される。

また、本実施形態においては、例えば固定式のレーザー式溶接機６が溶接手段として用いられ、搬入ユニット４と搬出ユニット５との間に例えば上方から設置されると共に、このレーザー式溶接機６のレーザー照射によって二枚のシート状薄板が溶接される。

図２は、搬送装置３の、搬入ユニット４の概略斜視図であり、図３は搬入ユニット４の概略平面図である。さらに、図４は搬入ユニット４の概略側面図であり、図５は図４の要部を拡大した側面図である。そして、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。

図２〜図７に示すように、この連続溶接装置１は例えば二枚、あるいはそれ以上の予め短冊状に断裁されたシート状薄板７Ａ，７Ｂを搬送しながら溶接機６によって長手方向に連続して溶接し、一体化することによりテーラードブランク材（図示せず）を形成するものである。具体的には、幅方向に並べられた例えば板厚の異なる例えば二枚の薄板７Ａ，７Ｂを搬入ユニット４によって溶接機６方向へ搬入し、所定の位置において溶接機６を用いてこれら二枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂを接合した後、一体化されたテーラードブランク材を搬出ユニット５で搬出するものである。

シート状薄板７Ａ，７Ｂの搬入ユニット４および搬出ユニット５は例えば床面上に配置される搬送ローラ装置８と、この搬送ローラ装置８の上方に配置されるクランプローラ装置９とから構成される。そして、シート状薄板７Ａ，７Ｂはその上下をクランプローラ装置９および搬送ローラ装置８に挟まれて搬送される。

搬送ローラ装置８は、その前半部に複数個の搬入ローラ１０を、後半部に複数個の搬出ローラ１１を備え、これらの搬入・出ローラ１０，１１が例えば搬入ユニット４と搬出ユニット５との間に設置されたモータ１２等の動力によって例えばベルト１３等を介して回動駆動されると共に、クランプローラ装置９はそのクランプローラ１４が搬入ユニット４の搬入・出ローラ１０，１１にシート状薄板７Ａ，７Ｂを押し付けてこのシート状薄板７Ａ，７Ｂと搬入・出ローラ１０，１１との滑りを制御する。また、搬入ユニット４はシート状薄板７Ａ，７Ｂ毎に、本実施形態においては二組設置され、互いに隣り合う略同一の水平面内に上記溶接機６の溶接位置を通る鉛直面を挟んで別々の搬送面を有する。

なお、クランプローラ装置９はシート状薄板７Ａ，７Ｂの設置時に邪魔にならぬよう、例えば可動式に構成される。また、搬送ローラ装置８は枠組み２等に固定される。

搬入ローラ１０は、シート状薄板７Ａ，７Ｂの搬送方向軸線に直交する回動軸１５に回動自在に軸支され、複数個の搬入ローラ１０がシート状薄板７Ａ，７Ｂの搬送方向軸線に沿って二枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂ毎に並行配置される。一方、クランプローラ１４はシート状薄板７Ａ，７Ｂを挟んで各搬入ローラ１０に対応して配置されると共に、クランプローラ１４を回動自在に軸支する回動軸１６は搬入ローラ１０の回動軸１５と平行に配置される。

二枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂを搬送する二組の搬入ローラ１０の列によって形成される搬送路１７Ａ，１７Ｂは、図３に示すように、平面視で搬送路１７Ａ，１７Ｂの入り口側が水平方向に離間されると共に、搬送路１７Ａ，１７Ｂの出口側において搬送装置３の中心軸１８、すなわち溶接機６の溶接位置を通る鉛直面に向かって互いに接近するよう、搬送装置３の中心軸１８方向、すなわち水平方向に傾斜した搬送方向を備えて配置される。また、図４に示すように、両方の搬送路１７Ａ，１７Ｂの搬送面は共通の水平面を有する。

搬送路１７Ａ，１７Ｂの入り口側には二枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂの投入位置を決める複数のセットローラ１９Ａ，１９Ｂが案内手段として配置される。これらのセットローラ１９Ａ，１９Ｂは垂直方向の回動軸２０によって回動自在に軸支され、二枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂのそれぞれの一方側端縁に当接して各薄板７Ａ，７Ｂを投入位置で案内する。

本実施形態においては、板厚の厚い方の薄板７Ａ（図３においては上側）は搬送装置３の中心軸１８側被溶接端２１Ａがセットローラ１９Ａに当接して溶接機６の溶接位置を通る鉛直面と平行に案内される一方、板厚の薄い方の薄板７Ｂ（図３においては下側）は搬送装置３の中心軸１８側とは反対側の外側端縁２２が他のセットローラ１９Ｂに当接して案内される。すなわち、二枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂは入り口側の投入位置において共通の垂直面内ではないそれぞれ別の案内面によって案内される。

そして、二枚のシート状薄板７Ａ，７Ｂは搬送路１７Ａ，１７Ｂの出口側に配置された前記溶接機６に隣接する上流で被溶接端２１Ａ，２１Ｂ同士が突き合わされるよう、互いが次第に接近しながら搬送路１７Ａ，１７Ｂ上を溶接機６に向かって搬送される（図２および図３参照）。なお、前記クランプローラ１４はシート状薄板７Ａ，７Ｂの投入位置を除く範囲に設置される。

二つの搬送路１７Ａ，１７Ｂのうち、一方の、本実施形態においては板厚の薄い方の薄板７Ｂの搬送路１７Ｂの、出口側の上記溶接機６直前には複数のガイドローラ２３が配置される。これらのガイドローラ２３は側面視で薄板７Ｂの上側、且つ平面視で各搬入ローラ１０間に、すなわち搬入ローラ１０とガイドローラ２３とが交互に並ぶように配置される。

これらのガイドローラ２３は、一方の搬送路１７Ｂによって搬送される板厚の薄い方の薄板７Ｂを、部分的に他方の搬送路１７Ａによって搬送される板厚の厚い方の薄板７Ａよりも薄い方の薄板７Ｂの略板厚分程度下方に押し下げて一方の搬送路１７Ｂの各搬入ローラ１０間に湾入凹部２４を形成するようにその位置が設定される（図５および図６参照）。さらに、ガイドローラ２３には搬送装置３の中心軸１８線が通る垂直面、すなわち溶接機６の溶接位置を通る鉛直面内に位置する中心側軸方向端面が案内面２５として備えられる。なお、搬入ローラ１０によって形成される他方の搬送路１７Ａの搬送面は平坦に形成される。

このガイドローラ２３は板厚の厚い方の薄板７Ａを溶接機６の溶接位置に案内する手段でもあり、その中心側軸方向端面は案内面２５として搬入ローラ１０によって搬送される板厚の厚い方の薄板７Ａの被溶接端２１Ａが押し当てられることにより薄板７Ａの被溶接端２１Ａを搬送装置３の中心軸１８線に沿って溶接機６の直前まで案内すると共に、搬入ローラ１０によって搬送される板厚の薄い方の薄板７Ｂの被溶接端２１Ｂは、この薄板７Ｂが溶接機６に近付くに連れてガイドローラ２３の中心側軸方向端面である案内面２５によって案内された他方の薄板７Ａの被溶接端２１Ａに押し当てられ、最終的に搬送装置３の中心軸１８線が通る垂直面に案内される。

次に、本実施形態の作用について説明する。

ガイドローラ２３によって所定の状態に案内された一方の薄板７Ａの被溶接端２１Ａに他方の薄板７Ｂの被溶接端２１Ｂを押し当てて突き合わせ、搬送装置３の中心軸１８線、すなわち溶接機６の溶接ポイントに対する位置決めを行う構成としたので、一方の薄板７Ａ用の案内面２５（中心側軸方向端面）のみの調整で済んで調整作業に要する工数が短くて済む。

また、両方の薄板７Ａ，７Ｂを共通の水平面を有する別々の搬送路１７Ａ，１７Ｂで、互いに隣り合うそれぞれの被溶接端２１Ａ，２１Ｂ同士が全長に亘って付き合わされた状態で溶接機６まで搬送するように構成したことにより、それぞれの被溶接端２１Ａ，２１Ｂ同士が上下に重なり合ってしまう事態の発生を防止できる。

さらに、ガイドローラ２３は一方の薄板７Ａ用の案内面２５（中心側軸方向端面）のみを備えて他方の薄板７Ｂ用の案内面は備えていないので、例えガイドローラ２３の案内面２５が被溶接端２１Ａとの擦れ合いによって磨耗しても、案内面２５の相対位置が変化するといったことは起こらず、定期的な相対位置調節なしでも高度な溶接品質を維持できる。

さらにまた、両方の薄板７Ａ，７Ｂは共通の水平面を有する搬送路１７Ａ，１７Ｂで、それぞれの被溶接端２１Ａ，２１Ｂ同士が付き合わされた状態で搬送され、しかも一方の薄板７Ｂの被溶接端２１Ｂがガイドローラ２３と搬入ローラ１０との作用で波打つように上下動を繰り返して他方の薄板７Ａの被溶接端２１Ａと擦れ合うので、薄板７Ａ，７Ｂの裁断時に発生したバリやカエリ等が自動的に擦り落とされ、被溶接端２１Ａ，２１Ｂの突合せ面の面精度が向上する。

本発明に係る突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法および装置の一実施形態を示す連続溶接装置の立面図。 搬入ユニットの概略斜視図。 搬入ユニットの概略平面図。 搬入ユニットの概略側面図。 図４の要部を拡大した側面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。

符号の説明

１ 連続溶接装置
３ 搬送装置
６ 溶接機（溶接手段）
７Ａ，７Ｂ シート状薄板
１０ 搬入ローラ
１７Ａ，１７Ｂ 搬送路
１９Ａ，１９Ｂ セットローラ（案内手段）
２１Ａ，２１Ｂ 被溶接端
２３ ガイドローラ（案内手段）
２４ 湾入凹部
２５ 案内面

Claims (4)

1. 予め短冊状に断裁された複数枚のシート状薄板を溶接手段の溶接位置まで案内して搬送する方法において、上記薄板を共通の水平面を有する別々の搬送路で、互いに隣り合うそれぞれの被溶接端同士を付き合わせた状態で上記溶接手段まで搬送すると共に、上記一方の薄板の被溶接端を上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面内に位置する案内面に接触させて案内する一方、上記他方の薄板の被溶接端を上記案内面で案内された上記一方の薄板の被溶接端に押し当てて案内したことを特徴とする突合せ溶接されるシート状薄板の搬送方法。
2. 互いに隣り合う複数枚のシート状薄板の被溶接端同士を付き合わせた状態で溶接手段の溶接位置まで案内して搬送する搬送装置において、互いに隣り合う略同一の水平面内に上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面を挟んで別々の搬送面を有する搬送路を備え、一方の搬送路の搬送面を平坦に形成すると共に、他方の搬送路の搬送面に、上記一方の搬送路の搬送面に対して部分的に上記薄板の略板厚分程度下方に押し下げて湾入凹部を形成し、この湾入凹部の上記鉛直面内に上記一方の搬送路で搬送する薄板の被溶接端が押し当てられる上記案内面を備えた案内手段が配置される一方、これらの搬送路は平面視で搬送路の入り口側を水平方向に離間されると共に、搬送路の出口側において上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面に向かって互いに接近するよう、水平方向に傾斜した搬送方向を有することを特徴とする突合せ溶接されるシート状薄板の搬送装置。
3. 上記案内手段は上記他方の搬送路を構成する複数の搬入ローラと交互に配置されてこの搬送路で搬送される薄板に湾入凹部を形成する複数のガイドローラであり、その軸方向端面を上記案内面とした請求項２記載の突合せ溶接されるシート状薄板の搬送装置。
4. 上記搬送路の入り口側に、上記一方の搬送路で搬送する薄板の被溶接端を上記溶接手段の溶接位置を通る鉛直面と平行に案内させる他の案内手段を設けた請求項２または３記載の突合せ溶接されるシート状薄板の搬送装置。

Images