JP2515440B2 - 突合せ溶接される薄板の隣接縁部を自動的に整列するための装置及び方法 - Google Patents

突合せ溶接される薄板の隣接縁部を自動的に整列するための装置及び方法

Info

Publication number
JP2515440B2
JP2515440B2 JP3078834A JP7883491A JP2515440B2 JP 2515440 B2 JP2515440 B2 JP 2515440B2 JP 3078834 A JP3078834 A JP 3078834A JP 7883491 A JP7883491 A JP 7883491A JP 2515440 B2 JP2515440 B2 JP 2515440B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
adjacent
adjacent edges
thin plates
pole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3078834A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04223953A (ja
Inventor
ゲイリー・エル・ニーヘイゼル
デイヴィッド・シー・マクグロー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AAMUKO SUTEIIRU CO LP
Original Assignee
AAMUKO SUTEIIRU CO LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AAMUKO SUTEIIRU CO LP filed Critical AAMUKO SUTEIIRU CO LP
Publication of JPH04223953A publication Critical patent/JPH04223953A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2515440B2 publication Critical patent/JP2515440B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0408—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work for planar work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • B23Q3/154—Stationary devices
    • B23Q3/1543—Stationary devices using electromagnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、当接縁部に沿い接続す
べき２枚または３枚以上の相当の磁性を有する薄板の対
向縁部を自動的に整列するための装置及び方法に係わ
り、特に、高エネルギーレーザ、電子ビームまたはプラ
ズマ・アーク溶接装置により共通のシーム線に沿い突合
せ溶接すべき鋼または類似の材料からなる２枚または３
枚以上の薄板の対向縁部を、自動的に緊密に整列するた
めの装置及び方法に関する。
【０００２】
【背景技術】非常に広汎に亙る製鋼及び鋼処理分野にお
いては、連続した縁部に沿い溶接等によって、鋼、合金
または同様の材料からなる薄板あるいはストリップを接
合することが望ましかったり或るいは必要である場合が
多々ある。このような接合は、慣用のシーム溶接装置、
突合せ溶接装置、アーク溶接装置、高エネルギーレー
ザ、電子ビームまたはプラズマ・アーク溶接装置により
達成することができる。
【０００３】薄板を接合するシーム溶接の品質が、その
結果得られる製品もしくは組立体の機械的及びミクロ組
織的性質双方に対し直接影響を与えることは知られてい
る。従って、現在の多くの進んだ技術の適用により溶接
の品質を最適化することが必須不可欠である。特に、溶
接の品質は、その結果得られる材料ミクロ組織、ミクロ
硬度、引張特性、成形能、疲労強度及び耐破壊靭性に影
響を与え、これら特性は、直接、接合過程並びにその結
果得られる接合製品の総合特性値に影響を与える。要す
るに、溶接の機械的特性は、溶接される基材金属の機械
的特性に可能な限り近付けるべきである。被接合薄板
は、同一の材料から製造する必要はなくまた実際にも同
じ材料から形成されていない場合が多々ある。また、被
接合薄板の対向する隣接縁部の整合もしくは「嵌合（fi
t-up)」も、特に、高速レーザ溶接の場合に、最適な溶
接シーム（継目）を実現する上で非常に重要である。こ
のレーザ溶接においては、集束レーザ・ビームのスポッ
トが小さいために、シームに沿い非常に狭いギャップを
維持しなければならないからである。均一な溶接輪郭
は、主に、溶接を行う際の隣接縁部間における嵌合及び
ギャップによって決定される。
【０００４】鋼ストリップ及び同様物の突合せ溶接は、
1986年11月18日付のエム．アイハラ（M.Aihara）他の米
国特許第4,623,777号明細書に記述されているような種
々な配列により達成されている。特に、上記米国特許明
細書には、被溶接鋼材の対向縁を突合せ位置に保持する
ために入口クランプ及び出口クランプの使用が開示され
ている。一方のクランプは他方のクランプに対して運動
可能であり、それにより、鋼ストリップの突合せ縁間の
ギャップを調節することができる。しかしながら、上記
米国特許明細書の記述からも明らかなように、被接合ス
トリップの機械的締着は比較的に面倒であり、大きな被
接合薄板での使用にとっては非効率である。また高速溶
接用途においては機械的締着もしくはクランプ構造はま
た、薄板及び（または）溶接装置の所要の運動に干渉し
得る。更に、上記米国特許明細書に記載のものにおいて
は、慣用の掻き取り剪断及び類似のばり取り装置から生
じ得るギャップ幅の変動並びに被接合部分の不均一な対
向縁で一般に遭遇する問題の解決に重点が置かれてい
る。
【０００５】1988年８月23日付のエイ．ウオモチ（A.Uo
moti）の米国特許第4,765,532号明細書にも、相続く被
接合ストリップの対向端部分を締着するための機械的締
着もしくはクランプ手段が開示されている。この米国特
許明細書に記載の装置は更に、２つのストリップの対向
縁を同時に研削するために可動台と関連して取り付けら
れている矯正研削手段を備えており、それにより、上記
可動台を固定台に向けて移動して関連のストリップを互
いに当接する際に該ストリップ間に生ずるギャップの変
動を最小にしている。しかしながら、米国特許第4,623,
777号明細書に記載のものと同様に、上記米国特許第4,7
65,532号明細書に開示されている機械的締着もしくはク
ランプ構造は比較的大きくて嵩張り、その結果として接
合過程を不効率にする傾向がある。
【０００６】1986年３月18日付のシー．シャープ（C．S
harp)米国特許第4,577,088号明細書には、レーザ突合せ
溶接における嵌合もしくは整列上の共通の問題を認識し
て、工作物の対向側部を突合せ関係で傾かせて縁部のば
りを溶接線から離間する旨の教示がある。この米国特許
における工作物は、円筒状部材に形成された単一の工作
物であって、缶体または同様物を形成するためにシーム
溶接されるものである。工作物の縁部は、溶接中、該工
作物の周辺に配設されている機械的クランプもしくは締
着手段を介して加えられる接線方向の力により溶接中互
いに接近する方向に押し付けられる。しかしながら、こ
の米国特許明細書に開示されているレーザ突合せ溶接方
法は、缶体或るいは類似の円筒状物体の形成に制限され
ており、面倒な機械的締着装置の使用に起因する固有の
欠陥を有している。更に、工作物の傾斜配位は、突合せ
溶接過程においてしばしば要求されるような極く一般的
な実質的に平面の関係には一般に適用することはできな
い。
【０００７】1988年３月29日付のジェイ．スツルム(J.S
turm)の米国特許第4,733,815号明細書には、位置固定の
溶接装置を用いて突合せ溶接すべき薄板の連続送りを可
能にするように互いに鋭角で傾斜されている異なった搬
送平面上で薄板を案内するための方法が開示されてい
る。この米国特許明細書に教示されている構成は、材料
の連続送りが可能である用途には適用可能ではあるが、
しかしながら、この構成は、非連続的な仕方で小寸法の
材料をシーム溶接する突合せ溶接用途には容易に適応す
ることができない。更にまた、上記米国特許明細書に記
載のものにおいては、溶接装置に隣接してストリップ或
るいはシートの上下に大型の掴みローラを配列すること
が要求される。同様に、(1982年10月12日付のＣ.ニルセ
ン(Nilsen)の)米国特許第4,354,090号明細書に開示され
ているＺ字形の棒ガイドもしくは案内装置には、Ｚ字形
の棒の排出端に向かって連続的に送られる間、薄板の対
向縁を接触関係で案内する対向位置関係で配置された通
路が設けられている。これら通路は先細になり互いに収
斂して、薄板がＺ字形棒配列を通り縦軸方向に移動する
際に薄板の縁を徐々に突合せるように作用する。
【０００８】エヌ．パッシェ（N．Pache）他の米国特許
第4,436,980号及び第4,443,686号各明細書並びにケイ．
マザック(K．Mazac）の米国特許第4,714,818号明細書に
は、アーク溶接において、特に、当接した缶部分及び同
様物に形成すべき溶接シームの周辺を取り巻く溶接アー
クを制御するために磁気装置が用いられている。特に、
1971年６月１日付のジェイ．モレリ(J．Morely)の米国
特許第3,582,609号明細書には、被接合ストリップの隣
接端を掴むためにフレームの両側に基底部で取り付けら
れた電磁クランプ（締着装置）が開示されている。この
電磁クランプは、被締着材料の下側に設けられた磁性床
板及び該材料の上方に設けられた電磁石を使用するの
で、実際の被締着材料は本来的に磁性である必要はな
い。しかしながら、モレリの米国特許明細書に記載の電
磁クランプは、溶接回路におけるインダクタンスの変化
を阻止するために溶接領域から離間されており、クラン
プと溶接領域との間におけるストリップの反りを阻止す
るために機械的なノーズ・クランプ装置を利用しなけれ
ばならない。その結果として、モレリの米国特許明細書
に記載のクランプ構造は非常に複雑になり、その用途は
制限される。
【０００９】ダブリュ．ロザー（W．Rother）の1972年1
0月31日付の米国特許第3,701,881号明細書には、非磁性
材料内に埋設された電磁コイル及び鉄心を含む電磁保持
板の使用が開示されている。保持板の上側に向けられた
電磁コイルの部分は、溶接アークに対する干渉を阻止す
る目的で非磁性材料で覆われている。この電磁抑え装置
は、明らかに、当該技術分野で一般に用いられている機
械的クランプよりも複雑ではない。しかしながら、複雑
な機械的構造の使用、薄板自体の連続的な送りまたは被
接合薄板の当接縁部に沿い緊密な接触を確保するための
他の複雑な可動部品の使用を必要とせずに、突合せ溶接
すべき２枚または３枚以上の板の対向縁を自動的に整合
及び整列することができる単純な装置は知られていな
い。
【００１０】
【発明の概要】本発明の１つの目的は、緊密な接触関係
で接合すべき２枚または３枚以上の磁性を有する薄板の
隣接端部を突合せるための自動整列もしくは心合せ装置
を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、当該技術分野で従来
知られている締着抑え機構及び整列装置の先に述べたよ
うな問題及び欠点を克服する被接合薄板の対向縁の自動
整列装置を提供することにある。
【００１２】本発明の更に他の目的は、効率が良く、単
純でしかも複雑な機械的装置を必要としない被接合薄板
の隣接縁部を自動的に整列するための装置を提供するこ
とにある。
【００１３】また、本発明の目的は、レーザ切断及びレ
ーザ溶接の目的で隣接する薄板の対向縁部を整列するこ
とができ且つ相続く切断及び溶接動作に対しこれら薄板
を自動的に整列するように逐次付活することができる装
置を提供することにある。
【００１４】本発明の１つの様相によれば、突合せ縁部
に沿い接続もしくは接合すべき２枚または３枚以上の相
当の磁性を有する薄板の隣接縁部を自動的に整列するた
めの装置が提供される。この装置は、好適な実施態様に
おいて、連続したシーム線に沿い近似的に当接もしくは
突合せ関係で配位された隣接縁を有する磁性薄板を実質
的に平面関係で整列するための支持部を具備する。薄板
の内の少なくとも１つの薄板は、他方の薄板に対し運動
可能に保持される。別の好適な実施態様において、本発
明の整列装置は、支持された薄板の内の１つの薄板の隣
接縁に沿い実効Ｎ極を、そして他方の薄板の対応の隣接
縁に沿い実効Ｓ極を同時に発生するための電磁石を具備
する。これら反対極性の磁極は、薄板の対向隣接縁間に
磁気引力を発生し、それにより、該薄板の隣接縁部は自
動的にその長さ方向に沿い緊密な整列接触関係に引き込
まれる。このような緊密な接触関係で整列したならば、
総ての薄板は、最適な溶接を行うことができるように爾
後の運動を行わないように抑制するのが有利である。
【００１５】本発明の構成は、請求項に記載の通りであ
るが、本発明の構成及び動作は、添付図面を参照しての
以下の詳細な説明から一層明確に理解することができよ
う。
【００１６】
【好適な実施例の詳細な説明】以下、図面を参照し詳細
に説明する。なお図面中、最終２桁に同じ数字を有する
参照符号（例えば、15、115、215及び315等)は、対応の
要素を指すものとする。図面において、図１は、本発明
の自動心合せもしくは整列装置10の好適な実施例を示
し、図３は、レーザ切断及び／または溶接装置と関連し
て使用するように適応された自動心合せもしくは整列装
置の好適な代替実施例を示す。
【００１７】図１には、本発明による整列装置10が略示
してある。該整列装置10は、それぞれ離間した直立の磁
極31及び32を含む電磁石30を具備するのが好ましい。一
方、該電磁石30は、高透磁率を有する磁心材料から形成
されたコア29を含み、その離間した磁極31及び32が、ギ
ャップＧに沿って形成された連続するシーム線に沿う当
接縁に沿って接続されるべき２枚または３枚以上の相当
の磁性を有する薄板15及び16の隣接縁部17及び18に股が
るように配置するのが好ましい。特に、２つの当接薄板
を接合する連続シーム線は、整列装置10の動作に関して
述べる際に更に詳述するように、磁極31及び32間の実質
的に中心に心出しされるようにすべきである。
【００１８】図示のように、直立磁極31及び32はまた、
薄板をそれらの対向する縁部17及び18に隣接して支持す
るための手段としての働きをもなすことができる。ここ
で用いている術語「相当の磁性を有する」材料とは、非
制限的な意味において、軟磁性、強磁性及びフェリ磁性
材料を含め、磁力線束を支持する材料を表すものと理解
されたい。また、本発明の適用可能性に対する制限と解
釈されてはならないが、接合または溶接すべき薄板は典
型的には、約0.005インチ（約0.127mm）乃至約0.5イン
チ(約12.7mm)の範囲の厚さを有する。
【００１９】薄板15及び16に対する支持はまた、図示の
ように、付加的な薄板支持部（例えば、支持部46）によ
り与えることも可能である。整列装置10は、図示のよう
に、作業台もしくは作業面20上に取り付けられ、そして
電磁石30によって発生される磁場を作業台20並びに周囲
環境から隔離するために非磁性遮蔽体もしくは絶縁体45
を設けるのが好ましい。この目的で、（例えば、米国サ
ウスカロライナ州ハンプトン所在のウエスチングハウス
・エレクトリック・コーポレーション社ミカルタ・デビ
ジョン（Westinghouse Electric Corp., Micarta Divis
ion）から入手可能である「ミカルタ(Micarta)」のよう
な任意の充分な強度を有し非磁性の絶縁材料をも同等に
用いることができる。
【００２０】図示のように、励磁コイル33が、磁極31及
び32と機能的に関連して設けられておって、給電線34及
びスイッチ36を介して電源35（例えば、ＤＣ電源）に接
続されている。図示の電源35用の制御部39は、スイッチ
36並びにコイル33への電流の印加を制御するための任意
適当な手段である。また、制御部39は、手動オン／オフ
・スイッチ、加減抵抗器制御部或るいは所望により更に
複雑なプログラム可能な制御システムの形態をもとるこ
とができる。
【００２１】第１の薄板15及び第２の薄板16は、それら
の隣接縁部17及び18がそれぞれ、図示のように、近似的
に当接もしくは突合せ関係で配位されて互いに実質的に
平面関係に支持するのが好ましい。また、容易に理解さ
れるように、補助支持柱46の高さＨは、遮蔽もしくは絶
縁体45上に取り付けられた時に磁極31及び32の高さと実
質的に同じであって、薄板15及び16を、整列並びに接続
手順を実行するために縁対向関係で支持する。隣接縁部
17及び18間の実際のギャップＧは、各用途毎に若干異な
り得るが、上記の近似的な当接もしくは突合せ関係は、
後述するように、薄板15及び16を密着突合せ接触関係に
引入れるための適当な大きさの電磁石30を選択して、有
らゆる特定の設定における相継ぐ繰り返しプロセスを通
し、均一に維持可能にするのが好ましい。隣接縁部17及
び18間のギャップＧは、1000分の数インチの範囲内にす
るのが有利である。この範囲のギャップは、個々の薄板
の手作業による配置或るいは自動化もしくはロボットに
よる配置で迅速且つ信頼性良く容易に達成可能である。
【００２２】また図１に示すように、薄板15及び16の横
断長さＬ、特に、隣接縁部17及び18の長さＬを収容する
ためには、それらの全横断長に沿い、隣接縁部17及び18
に股がるように複数個の電磁石30を設けることが要求さ
れる。これと関連して、用途別の電磁石30を、全横断長
Ｌを収容するように単一の一体的なユニットとして設計
することも考えられるが、費用を最小限度にし且つ保守
や修理を容易にするためには、注文部品に対する必要性
を回避するのが望ましいであろう。なお、自明なことで
あるが、本発明の自動整列を達成するための他の装置を
電磁石30の代わりに使用することも可能である。
【００２３】上述のように、図１において、薄板15及び
16は、それらの隣接縁部17及び18間にギャップＧを有す
る近似的な当接もしくは突合せ関係で、しかも互いに実
質的に平面関係で支持されている。また、近似的に当接
する対向縁部17及び18は、横断長に沿い磁極31及び32間
の実質的に中心に位置するのが好適である。隣接する薄
板を、当接縁部に沿って、高エナルギー・レーザ、電子
ビーム、プラズマ・アークまたは類似の溶接プロセスで
接続する前に、対向もしくは隣接縁部17及び18を更に接
近して整列して、最適な溶接シームを得るために縁部17
及び18間のギャップを全体的に最小にする必要がある。
本発明により自動的に達成しようとするのがこの整列も
しくは心合せに外ならない。
【００２４】相当の磁性を有する薄板15及び16を図１に
示すように支持したならば、薄板の内の一方（例えば、
15かまたは16）を、適当なクランプその他同様の手段に
よって運動しないように拘束するのが有利である。図１
及び図３に示してある構成においては、励磁コイル42並
びにそれに関連の磁極31及び40が、薄板16の下面に隣接
し、整列並びに所望ならば溶接過程中に薄板16を定位置
に保持するのに利用することができる電磁装置を構成す
る。特に、コイル42は、電源35から、スイッチ37を閉じ
ることによって回路を完結することにより電流を供給す
ることによって付勢される。図２に示すように、コイル
42の付勢から生ずる磁束は、少なくとも、磁極40の一部
分を成極もしくは分極（例えば、実効Ｎ極にし、他方、
磁極31の一部分は逆の極性で分極され（例えば、実効的
にＳ極となり）、それにより、薄板16に対する磁気引力
が発生する。コイル42並びにその磁極40及び31の総寸法
及び磁力は、薄板16に適当と考えられる充分な抑え力を
加えることができるように決定することができる。これ
と関連して、任意特定の用途において充分な保持力を得
るために、薄板16の横断長さＬに沿い複数個のコイル42
並びに対応の磁極40及び31を設けるのが望ましく且つ／
または必要であると考えられる。
【００２５】薄板16の運動を拘束するために任意の手段
（例えば、機械的クランプまたは同様の手段）をも同等
に利用することが可能ではあるが、この拘束力は、構造
の単純化を計るために磁気的抑えを使用することにより
発生し、システムを複雑化し効率及び信頼性を低減する
傾向のある多数の可動部分を有する構造の複雑性を最小
限度に抑えることが有利である。同様に、本発明と関連
して述べる磁力は、実効的なＮ極及びＳ極（例えば、永
久磁石）を発生するための任意の手段により発生するこ
とができるが、磁場を正確に適切に制御することができ
るように電磁装置を利用するのが好ましい。
【００２６】中央の励磁コイル33は、給電線34を介し且
つスイッチ36を閉じて回路を閉結することにより電源35
から電流を供給することによって付勢される。図２に示
してあるように、コイル33の付勢によって発生される磁
束は、磁極31の一部分を分極し（例えば、実効Ｓ極に
し)、他方磁極32に一部分は反対の極性で分極される
（例えば、実効Ｎ極となる）。この場合にも、磁心29並
びに磁極31及び32の構造は、発生される実効Ｎ極及びＳ
極が実質的に、図示のように、隣接の薄板15及び16の隣
接縁部の全横断長さＬに沿って延在するようにするのが
好ましい。また、反対の極性の実効分極縁部を生成する
ための手段は、一体のユニットとする必要はなく、直列
に配列された複数個の磁気構造体として設けることがで
きる。容易に理解されるように、コイル33の付勢によっ
て発生される磁束は、薄板の内の１つの薄板（例えば、
薄板15）の隣接縁に沿い実効Ｎ極を発生すると共に、他
方の薄板（例えば、薄板16）の対応の隣接縁部に沿い実
効Ｓ極を発生する。一方、対向位置する隣接縁部17及び
18に沿う実効Ｎ極及びＳ極の発生で、少なくとも相当に
磁性を有する薄板15及び16に磁気ドメイン(領域)構造が
形成されて、これら各縁に隣接し電磁石30の磁極に対応
する作用を発生する。その結果として、図１及び図２に
示す適用例においては、隣接縁部17は、実質的にその全
長に沿い実効Ｎ極となり、他方、隣接縁部18は実効Ｓ極
となる。
【００２７】言うまでもないことであるが、磁極31及び
32のＮ／Ｓ極関係は、コイル33の適当な配列により容易
に反転することができる。１つの隣接の薄板の隣接縁部
に沿い実効Ｎ極を、そして他方の薄板の対応の隣接縁部
に沿い実効Ｓ極を同時に生成することにより、これら隣
接縁部間の磁気引力で、これら隣接縁部は自動的に吸着
し且つ引張り合って、それら全横断長さＬに沿い緊密な
整列接触関係になり、それにより、ギャップＧは、最小
の間隔Ｇ’に狭隘化され、隣接縁部17及び18は、連続シ
ーム線ＳＬに沿い溶接するのに最適な位置に配置される
ことになる。整列のためにコイル33を励磁している期間
中、薄板15或るいは16のいずれをも運動しないように拘
束する必要があるが、得られる連続シーム線を実質的に
予め定められた位置に、より良く画成するためには、単
に薄板の内の一方だけを運動しないように抑制するのが
有利である。（例えば、後述するように、予備整列スト
ッパを用いるなどして）拘束すべき薄板の予備支持を念
入りに制御することにより、シーム線の位置を比較的均
一に予め定めることができる。
【００２８】上述のように、コイル42の付勢により薄板
16が運動しないように拘束されるので、隣接縁部17及び
18間に作用する磁気吸着で、薄板15は、図２に矢印Ｍで
示した方向に薄板16に向かって移動せしめられる傾向と
なる。隣接縁部17及び18に沿って生成される実効磁極
は、コイル33の付勢で直ちに、これら隣接縁部が実質的
にそれらの全横断長さＬに沿い自動的に緊密な接触関係
で整列するように、薄板15をその元の位置に保持しよう
とする反対方向の摩擦力を克服するのに充分な磁力を発
生するようにすべきである。
【００２９】更にまた、薄板15及び16の隣接縁部間に生
成される磁気引力が、薄板15の摩擦力により反対方向の
運動を克服するのに充分でない用途（例えば、厚さの大
きい薄板を接合する用途）においては、このような摩擦
力を低減するための手段を設けるのが有利であろう。こ
の場合、摩擦力を低減するための簡便で実効的な手段
は、薄板15及び（または）該薄板15を支持する構造部
（即ち、磁極32及び41並びに（または）指示柱46）に振
動力を加えることにより実現できよう。一般に、作業台
20に振動力を加えることができるが、図１及び図２に示
してある第３のコイルまたは右外側のコイル43に交流を
加える（即ち、電源35が所望に応じ直流或るいは交流を
発生することができる）ようにすることにより、シート
15に振動力もしくは摩擦低減力を加えるのが最も簡便で
あり効果的であることが判明した。特に、上述のよう
に、コイル42及び33を付勢した後に、右外側のコイル43
を交流で付勢し、それにより磁極32及び41の部分を通る
交番磁束を発生することができる。この構成は、薄板15
を休止状態に維持するように働く摩擦力を低減するのに
充分な磁力を発生し、それにより、薄板15及び16の隣接
縁部間の磁気引力で自動的に上記隣接縁部をその長さに
沿って緊密な接触関係に整列するのが容易になることが
判明した。
【００３０】整列装置10により発生される磁気引力によ
って隣接縁部17及び18が最適な整列関係に設定されたな
らば、シーム線ＳＬに沿い溶接を信頼性良く実施するこ
とができるように、薄板15を運動しないように拘束する
のが有利である。好適な構成においては、薄板を、上述
のように磁気引力により緊密な接触関係に整列したなら
ば、コイル43を直流で付勢して、薄板15を所定位置に維
持するための磁気抑え手段を実現する。特に、直流によ
るコイル43の付勢で、実効的に反対の極性で磁極32及び
41が発生し、薄板15は電磁的に運動しないように抑制す
るのが効果的である。
【００３１】更にまた、抑えモードにおいて、コイル43
を付勢する際に、それぞれコイル42及び43により発生さ
れる電磁抑え力で薄板15及び16がそれぞれの縁部17及び
18に沿い最適な当接関係で保持されるように、コイル33
に対する電流の供給を遮断することができる。なお、整
列装置10の最適な性能を実現するためには、図１及び図
２に示したように４極３コイル電磁構造を設けるのが有
利ではあるが、コイル42及び43によって形成される電磁
石並びにそれぞれの磁極を独立に設けて電磁石30から離
間することも同様に可能である。更に後述するように、
本発明の整列装置10と関連して、付加的な抑え磁石また
は他の抑え装置を使用することができる。特に、電磁石
30は単純な２極単コイル電磁石とすることもできるし、
また別法として、隣接縁部17及び18の各々に隣接して一
連の永久磁石を配列し、これら縁に沿い実効的に反対の
極性のＮ極及びＳ極を生成し、薄板15及び16間に所要の
引力を発生することも可能である。
【００３２】図３には、本発明の別の好適な実施例が示
してある。図１及び図２の整列装置10に対応し、図３の
装置110は作業台120上に取り付けられておって、図示の
ように直線形に整列された中心に位置する一連の電磁石
130を具備している。左外側のコイル142及び右外側のコ
イル143は、整列装置10と関連して上述したように、４
極（即ち、磁極131、132、140 及び141の磁極）３コイ
ル（即ち、コイル133、142及び143）構造を構成してい
る。しかしながら、コイル143は、図示のように、交流
及び直流給電能力を有する独立した電源160に接続され
ている。このようにして、コイル143に交流を印加する
ことにより薄板115に振動を与えることができ、そして
コイル143を直流で付勢することにより薄板115に対し磁
気抑え力を加えることができる。
【００３３】また図示のように、整列装置110の一部分
として補助磁気抑え装置180及び185が設けられている。
電磁石185は、コイル142並びにその磁極140及び131と関
連してコイル186及び給電線187を介して制御されて、整
列及び処理段階中、薄板116の運動を抑制するための磁
気抑え力を発生する。また、薄板115の運動の抑制が望
ましい場合には、補助の抑え磁石180及びそのコイル181
を同様に給電線182を介して制御して、コイル143並びに
その磁極132及び141によって加えられる抑え力もしくは
拘束力を増加するのが好ましい。なお、接合すべき薄板
に対する抑え能力を有することは上述のように好適では
あるが、しかしながら本発明の自動整列装置は、整列
中、いずれの薄板をも運動しないように抑制することを
要求するものではないことを強調しておきたい。更に、
それぞれ薄板16及び116の予備拘束について述べたが、
これは単に説明の便宜上に過ぎず、薄板15及び115それ
ぞれの予備拘束をも本発明の好適な実施態様として用い
ることも可能である。
【００３４】整列もしくは整合ストッパ170は、図示の
ように、薄板115及び116の周縁部に対する予備整列案内
としての働きをなす。ストッパ170は、薄板115及び116
のそれぞれの隣接縁部117及び118が、電磁石130の磁極1
31と132とのほぼ中央上方に位置する連続したシーム線
ＳＬに沿い近似的に当接関係となるように該薄板115及
び116を配向するための手段として示されている。しか
しながら、明らかなように、薄板115及び116を近似的当
接関係に予備整列するための任意の手段を適宜ストッパ
170の代わりに同等に用いることが可能である。また、
整列装置110は、全体的に、薄板115及び116を実質的に
扁平な関係に支持するために複数個の補助シート支持柱
146をも具備している。しかしながら、多くの事例にお
いて、ここに開示した電磁装置の適切な配置で、上記の
ような補助の支持柱146を用いる必要なく、接合すべき
薄板に対し充分な支持を与えることが可能であることは
理解されるべきである。しかしながら、重量の大きい及
び（または）寸法の大きな薄板に対しては支持柱146ま
たは類似の支持構造を設けたりまた電磁装置を摩耗や破
壊から保護するのが有利であろう。
【００３５】また、図面に示し上に述べた電磁石の種々
なコイルの逐次的付活を正確且つ自動的に制御するため
に、プログラム可能なコントローラ(制御装置）139を利
用するのが有利であると考えられる。この場合、該コン
トローラ139は、本発明の整列装置の自動整列及び抑え
能力を監視し且つ（または）制御すると共に、薄板115
及び116の逐次送り及び予備整列、上述の整列のための
電磁コイルの付活、シームＳに沿い整列した薄板115及
び116を接合するための溶接装置165の付活及び制御並び
に溶接後の接合されたシートの除去を制御するような構
成にすることができよう。
【００３６】既述のように、特に、高速プロセスにおい
て高品質の溶接シーム（継目）を実現するためには、接
合すべき薄板の隣接縁間に適切な整列を確保することが
重要である。しかしながらまた、最良の整列手法であっ
ても、薄板の隣接縁部自体が実質的に真直ぐでない場合
には、整列された隣接縁に沿うギャップに比較的大きな
変動が生じ得ることは理解されるべきである。図４に
は、当該産業分野で周知の慣用の剪断技術で切断された
隣接薄板215及び216の隣接縁部217及び218が示してあ
る。図から理解されるように、慣用の切断技術では、切
断部に僅な湾曲或るいは曲がりが生ずる傾向になり、こ
のような不規則性は、突き合わされた隣接縁間のギャッ
プに望ましからざる変動を惹起し得る。このような状況
下では、本発明による上述の自動システムにより最適な
整列が達成されても、嵌合或るいはギャップ・サイズの
変動から、溶接の上部または底部に溶加不足が生じ得
る。
【００３７】図５は、レーザ切断によって形成された隣
接薄板315及び316それぞれの隣接縁部317及び318を示
す。レーザ切断された隣接縁部によれば、良好に嵌合す
る小さいギャップ並びに一層均一で信頼性のある溶接輪
郭が得られることが判明した。レーザ切断によって実現
される大きな均一性もしくは均質性は、高速プロセスで
の一貫して満足な溶接の達成が相応に容易になる。
【００３８】本発明は、レーザ切断及びレーザ溶接双方
に対し薄板（例えば、薄板215 及び216）を自動的に整
列するのに有意味に用いることが可能であると考えられ
る。特に、(図４に示したような)慣用の剪断または類似
の技術によって切断した薄板を、図１及び図３と関連し
て上述したように近似的に当接することができる。次い
で、図３に示すようにコイル142を、スイッチ137を介し
て電源135により付活し、薄板216を磁気力で動かないよ
うに抑制することができる。同時に、補助磁石185を付
活して、薄板216のこの磁力による拘束を増強すること
ができる。次いで、電磁石130のコイル133を付活して、
薄板の内の一方の薄板の隣接縁部に沿いＮ極を、且つ他
方の薄板の対応の隣接縁に沿い実効Ｓ極を生成すること
ができる。その結果として、隣接縁部間の磁気引力で、
自動的に、縁部217及び218は整列してその長さに沿い均
一に接触しシーム線ＳＬを画成する。
【００３９】コイル143は、薄板216との緊密な接触を実
現するべく整列を容易にするように薄板215の摩擦力を
低減する目的で、選択的に交流で付勢することができよ
う。また、所望ならば、電磁石180をも交流で付勢し
て、薄板215に対する摩擦力を低減するための付加的な
実効性のある振動力を与えることが可能である点に注目
されたい。隣接縁部217及び218の緊密な整列後に、コイ
ル143及び181を付勢して、上述のように、薄板215のそ
れ以後の運動を磁気的に拘束することが可能である。こ
の場合、コイル133に対する給電は、所望ならば遮断す
ることができる。レーザ切断装置（例えば、165）を次
いで付活して、必要に応じ、隣接縁部217及び218のばり
取りを行うことができる。このレーザばり取り加工後
に、所望ならば、コイル143及び181に対する直流給電を
遮断し、同時に、コイル133を再び付活してばり取りし
た隣接縁部217及び218を自動的に整列する。この整列過
程中、コイル143及び181を交流で付勢して薄板218の運
動を容易にすることができる。しかる後、コイル143及
び181を直流で付勢し再び薄板215に磁気抑え力を加え、
そしてコイル133に対する給電を遮断することができ
る。この時点で、緊密に整列した縁部217及び218（即
ち、シーム線ＳＬ)に沿う溶接をレーザ装置165または同
様物で行うことができる。レーザ切断及びレーザ溶接
は、単に、使用ガス及び圧力を適当に調節するだけで、
単一のレーザ・デバイスにより達成できることは周知の
通りである。その結果として、本発明の自動整列方法
は、高速度ばり取り及び溶接手法において整列を自動化
し且つその効率及び信頼性を高めるために種々な用途で
利用することができる。
【００４０】図６は、レーザ溶接装置及び同様物と共に
使用するように適用された本発明による４極磁石配列構
造の横断面図である。高透磁率を有するコア429には、
第１及び第２の磁極431及び432が形成されており、そし
て該コア429は、磁極431及び432間に形成された曲線状
溶接スパッタ溝もしくはトラフ455を有している。溶接
スパッタ・トラフ455は、接合すべき２枚または３枚以
上の薄板のシーム線ＳＬの下側に整列されるように企図
されているものであって、レーザ・ビームからの光りを
吸収するための被除去部分並びに接合すべき薄板からの
溶融材料及び溶接スパッタを集めるための部分となって
いる。このレーザ・トラフもしくはダンプを利用して、
既述のような電磁抑え装置の他の部分を保護したり、例
えば、破片を集めるためにトラフ455に加圧空気ジェッ
トやバキュームを加えるなど必要に応じ定期的な清浄を
行うのを容易にすることができる。当該技術分野で知ら
れているプラスチック、エポキシまたは類似の材料から
形成することができる非磁性絶縁材料(例えば、475及び
476)は、それぞれ、隣接する磁極440、431、432及び444
を分離する。図示のように、トラフ455は、これら絶縁
もしくは遮蔽材料に適宜形成することができる。電磁石
430の構造は、相当にコンパクトで機能的な形態にある
既述の４極構造を構成する好適な手段として例示したに
過ぎない。図示しここに述べた種々な電磁装置は、例え
ば米国オハイオ州シンシナティ所在のエーイーシーマグ
ネチックス（AEC Magnetics)社のような当業者には知ら
れている種々なサプライヤから入手することができる。
【００４１】なお、上述した各実施例において、磁極３
１，３２，４０，４１，１３１，１３２，１４０及び１
４１により少なくとも１枚の薄板が他方の薄板に対して
運動可能なように支持するための支持手段が構成され、
磁極３１，３２，１３１及び１３２とコイル３３及び１
３３により薄板の隣接縁部間に磁気引力を発生させる磁
気引力発生手段が構成されている。また、磁極３１，４
０，１３１及び１４０とコイル４２及び１４２により少
なくとも一方の薄板を運動しないように拘束するための
付加的な固定手段及び付加的な抑え固定構造がそれぞれ
構成され、磁極３２，４１，１３２及び１４１とコイル
４３及び１４３により第２の薄板を運動しないように選
択的に拘束するための第２の付加的な固定手段が構成さ
れている。 さらに、磁極３２，４１，１３２及び１４１
とコイル４３及び１４３により、自動整列過程中、シー
ム線に向かう可動薄板の運動に抵抗する摩擦力を減少す
るための摩擦力減少手段、可動薄板に実効振動力を加え
るための振動力印加手段、及びシーム線に対し可動薄板
を運動しないように選択的に拘束するための拘束手段が
それぞれ構成されている。以上、本発明の好適な実施例
に付いて図示し説明したが、当業者には、本発明の範囲
から逸脱することなく、適当な変更を用いて、接合すべ
き薄板の隣接縁部を整列するための整列装置及び方法に
関する更に他の適用例を想到することができよう。本明
細書には、幾つかの可能な変更について述べたが、他の
変更も当業者には明らかであろう。例えば、幾つかの高
速溶接加工においては、薄板の対向隣接縁間に形成され
る反対極性の実効磁極を整合及び溶接過程中維持するこ
とができるならば抑え装置は不要にすることができよ
う。また、接合される薄板は、本明細書で述べたよう
に、当接もしくは突合せすることができる隣接縁部を有
する限りにおいて、組成、厚さ、大きさ及び総合的形態
（例えば、表面組織、仕上げまたは総合平坦度）におい
て異なっていても良い。同様に、組成が相当の磁性を有
しない材料からなる薄板の接合は、少なくとも一時的
に、このような薄板の（上部または下部表面のいずれ
か）１個または２個以上の磁性材料の長状物を取り付け
て所要のように相当の磁性を有するようにした後に、本
発明を適用することにより発生される磁束で自動的に、
既述の教示に従って薄板を整列することができる。そし
て整列及び接合過程後に、上記の磁性材料からなる長状
物を薄板から取り外し、上述したように再使用すること
ができる。従って、本発明の範囲は、本明細書並びに図
面に記述し示した構造及び動作の細部に制限されるもの
では決してないものと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された好適な整列装置の部
分簡略横断面図である。
【図２】図１に類似の図であって、本発明の自動整列の
適用例を示す図である。
【図３】本発明に従って構成された整列装置の好適な代
替実施例の部分斜視図である。
【図４】対向縁部が慣用の剪断技術によって切断された
一対の薄板の隣接縁部を示す部分斜視図である。
【図５】図４に類似の部分斜視図であって、レーザ溶接
技術により切断されて近似的に当接された薄板の対向隣
接縁部を示す図である。
【図６】特定の溶接の目的で、溶接スパッタ溝もしくは
トラフを有する本発明の４極３コイル電磁装置の横断面
図である。
【符号の説明】
10、110 整列（心合せ）装置 15、16、115、116、215、216 薄板 17、18、117、118、217、218 隣接縁部 20、120 作業台 29、429 磁心 30、130、185、430 電磁石 31、32、40、131、132、140、141、431、432、440、444
磁極 33 励磁コイル 33、42、43、133、142、143、181、186 コイル 42、43 シーム線 146 補助シート支持柱 165 溶接装置 170 ストッパ 180、185 補助抑え Ｇ ギャップ

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 隣接縁部に沿って接続すべき少なくとも
    ２枚の相当の磁性を有する薄板の該隣接縁部を自動的に
    整列するための装置において、 隣接縁部（１７，１８，１１７，１１８）が近似的に当
    接関係で配位されて概ね予め定められた連続突合せシー
    ム線（ＳＬ）に沿い整列されるように薄板（１５，１
    ６，１１５，１１６）を互いに実質的に並置関係で、し
    かも前記薄板の内の少なくとも１枚の薄板が他の薄板に
    対して運動可能なように支持するための支持手段（３
    １，３２，４０，４１，１３１，１３２，１４０，１４
    １）と、 前記薄板の内の一方の薄板の隣接縁部に沿い実効磁極
    を、そして他方の薄板の対向隣接縁部に沿い反対の極性
    の実効磁極を同時に発生して、前記隣接縁部間に磁気引
    力を発生し、それにより運動可能に支持された薄板を他
    の薄板の方向に移動させて前記隣接縁部をその長さ
    （Ｌ）に沿って緊密な接触関係に自動的に整列するため
    の磁気引力発生手段（３１，３２，３３，１３１，１３
    ２，１３３）とを含む整列装置（１０，１１０）。
  2. 【請求項２】 前記磁気引力発生手段が、前記隣接縁部
    の各々に隣接して整列された磁気装置（３０，１３０）
    を含む請求項１に記載の整列装置。
  3. 【請求項３】 前記磁気装置（３０，１３０）が、更
    に、前記シーム線（ＳＬ）に股がるように配列された２
    つの離間した磁極（３１，３２，１３１，１３２）を有
    する電磁石（３３，１３３）を含み、前記電磁石の一方
    の磁極は、使用に際して、前記薄板の内の一方の薄板
    （１６，１１６）の隣接縁部（１８，１１８）に隣接す
    るように位置付けられ、前記電磁石の他方の磁極（３
    ２，１３２）は前記薄板の内の他方の薄板（１５，１１
    ５）の対向隣接縁部（１７，１１７）に隣接するように
    位置付けられている請求項２に記載の整列装置。
  4. 【請求項４】 接続すべき２枚または３枚以上の薄板
    （１１５，１１６）が前記装置（１１０）上で概ね整列
    し、それらの隣接縁部（１１７，１１８）が近似的に突
    合せ整合して前記シーム線（ＳＬ）に沿い概ね整列する
    ようにするための複数個のストッパ（１７０）を含む請
    求項１に記載の整列装置。
  5. 【請求項５】 自動整列過程中、前記薄板の内の少なく
    とも一方の薄板（１５，１６）を運動しないように拘束
    するための付加的な固定手段（３１，４０， ４２，１３
    １，１４０，１４２）を更に含む請求項１に記載の整列
    装置。
  6. 【請求項６】 前記固定手段が、磁気抑え要素（３１，
    ４０，４２，１３１，１４０，１４２）を含み、該磁気
    抑え要素は、該要素に対し運動しないように第１の薄板
    （１６，１１６）を選択的に拘束する請求項５に記載の
    整列装置。
  7. 【請求項７】 自動整列過程後、第２の薄板（１５，１
    １５）を運動しないように選択的に拘束するための第２
    の付加的な固定手段（３２，４１，４３，１３２，１４
    １，１４３）を含む請求項５に記載の整列装置。
  8. 【請求項８】 前記磁気引力発生手段が、２個の磁極
    （３１，３２，１３１，１３２）と単一のコイル（３
    ３，１３３）を含む電磁石（３０，１３０）から構成さ
    れ、前記２つの磁極（３１，３２，１３１，１３２）は
    互いに離間され、磁性材料の２枚または３枚以上の薄板
    （１５，１６，１１５，１１６）のそれぞれ対向する隣
    接縁部（１７，１８，１１７，１１８）を、近似的に当
    接する関係で、前記磁極（３１，３２，１３１，１３
    ２）の内の対応の磁極の上方でしかも該対応の磁極に隣
    接して支持する請求項１に記載の整列装置。
  9. 【請求項９】 前記磁気引力発生手段が、前記シーム線
    （ＳＬ）に沿い整列された複数個の前記２極単コイル電
    磁石（３０，１３０）から構成される請求項８に記載の
    整列装置。
  10. 【請求項１０】 前記磁気引力発生手段が、前記薄板
    （１５，１６，１１５，１１６）の自動整列を所望のよ
    うに行うために選択的に作動可能である請求項１に記載
    の整列装置。
  11. 【請求項１１】 前記磁気装置（３０，１３０）が、一
    対の離間した磁極（３１，３２，１３１，１３２）を有
    する電磁石（３３，１３３）から構成され、前記磁極
    は、一方の磁極が予め定められた連続シーム線（ＳＬ）
    のいずれかの側に配位されるように配置される請求項２
    に記載の整列装置。
  12. 【請求項１２】 前記薄板（１１５，１１６）の隣接縁
    部（１１７，１１８）が近似的に当接関係となり、概ね
    前記シーム線（ＳＬ）に沿って整列されるように前記薄
    板を前記支持手段（１３１，１３２，１４０，１４１，
    １８０，１８５）上に概ね整列するための複数個のスト
    ッパ（１７０）を含む請求項１１に記載の整列装置。
  13. 【請求項１３】 自動整列過程中、１枚または２枚以上
    の前記薄板（１５，１６）を運動しないように拘束する
    ための付加的な抑え固定構造（３１，４０，４２，１３
    １，１４０，１４２）を含む請求項１１に記載の整列装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記付加的な抑え固定構造が、選択的
    に作動可能である電磁石（３１，４０，４２，１３１，
    １４０，１４２）を含む請求項１３に記載の整列装置。
  15. 【請求項１５】 自動整列過程中、前記シーム線（Ｓ
    Ｌ）に向かう前記可動薄板（１５，１１５）の運動に抵
    抗する摩擦力を減少するための摩擦力減少手段（３２，
    ４１，４３，１３２，１４１，１４３）を更に含む請求
    項１１に記載の整列装置。
  16. 【請求項１６】 前記摩擦力減少手段が更に、前記可動
    薄板（１５，１１５）に実効振動力を加えるための振動
    力印加手段（３２，４１，４３，１３２，１４１，１４
    ３）を含む請求項１５に記載の整列装置。
  17. 【請求項１７】 前記可動薄板（１５，１１５）に隣接
    して配設された電磁石（３２，４１，４３，１３２，１
    ４１，１４３）に交流を印加して前記可動薄板（１５，
    １１５）に前記振動力を加える請求項１６に記載の整列
    装置。
  18. 【請求項１８】 前記シーム線（ＳＬ）に対し前記可動
    薄板（１５，１１５）を運動しないように選択的に拘束
    するための拘束手段（３２，４１，４３，１３２，１４
    １，１４３）を含む請求項１３に記載の整列装置。
  19. 【請求項１９】 前記シーム線（ＳＬ）のいずれかの側
    に配設された２つの中央磁極（３１，３２，１３１，１
    ３２）を有する４極３コイル電磁石を含み、各コイル
    （３３，４２，４３，１３３，１４２，１４３）は、所
    望の通り選択的に励磁可能であり、前記コイルの内中央
    のコイル（３３，１３３）及び中央の２つの磁極（３
    １，３２，１３１，１３２）が前記磁気引力発生手段を
    構成し、外側のコイル（４２，４３／１４２，１４３）
    の内の一方のコイル及び関連の離間した磁極（３１，４
    ０，１３１，１４０／３２，４１，１３２，１４１）が
    前記付加的な抑え固定構造を構成し、そして他の外側の
    コイル（４２，４３／１４２，１４３）及びそれに関連
    の離間した磁極（３１，４０，１３１，１４０／３２，
    ４１，１３２，１４１）が前記拘束手段を構成する請求
    項１８に記載の整列装置。
  20. 【請求項２０】 ２枚または３枚以上の磁性材料からな
    る薄板の隣接縁部を緊密な当接接触関係に自動的に整列
    する方法において、 ２枚または３枚以上の薄板（１５，１６，１１５，１１
    ６）を、それらの隣接縁部（１７，１８，１１７，１１
    ８）が、近似的に当接関係で互いに突合わされて予め定
    められた連続シーム線（ＳＬ）に沿い概ね整列されるよ
    うに支持構造（３１，３２，４０，４１，１３１，１３
    ２，１４０，１４１）上に配置し、 前記薄板（１５，１６，１１５，１１６）の内の一方の
    薄板の隣接縁部（１７，１８，１１７，１１８）に沿い
    実効Ｎ極を、そして前記薄板（１５，１６，１１５，１
    １６）の内の他方の薄板の対向隣接縁部（１７，１８，
    １１７，１１８）に沿い実効Ｓ極を発生して前記隣接縁
    部間における磁気引力で前記隣接縁部を整列し、 前記隣接縁部（１７，１８，１１７，１１８）の内の少
    なくとも１つを該隣接縁部に関連する薄板（１５，１
    ６，１１５，１１６）と共に前記隣接縁部の内の他方の
    隣接縁部に向けて移動し、前記隣接縁部をその長さ
    （Ｌ）に沿い緊密な当接接触関係にする段階を含む方
    法。
  21. 【請求項２１】 前記隣接縁部（１７，１８，１１７，
    １１８）がその長さに沿い緊密な接触関係にされた後
    に、双方の隣接縁部が前記シーム線（ＳＬ）に対しそれ
    以上運動しないように該隣接縁部を拘束する段階を更に
    含む請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 双方の隣接縁部（１７，１８，１１
    ７，１１８）をそれ以上運動しないように拘束した後
    に、各隣接縁部に発生された前記実効Ｎ極及びＳ極を消
    失する段階を更に含む請求項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記実効Ｎ極及びＳ極を発生する前
    に、前記隣接縁部（１７，１８，１１７，１１８）の内
    の前記他方の隣接縁部及びそれに関連の薄板が前記シー
    ム線（ＳＬ）に対し運動しないように拘束する段階を含
    む請求項２０に記載の方法。
JP3078834A 1990-04-12 1991-04-11 突合せ溶接される薄板の隣接縁部を自動的に整列するための装置及び方法 Expired - Lifetime JP2515440B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US508901 1990-04-12
US07/508,901 US5023427A (en) 1990-04-12 1990-04-12 Method and apparatus for automatically aligning proximal edges of sheets to be butt welded

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04223953A JPH04223953A (ja) 1992-08-13
JP2515440B2 true JP2515440B2 (ja) 1996-07-10

Family

ID=24024520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3078834A Expired - Lifetime JP2515440B2 (ja) 1990-04-12 1991-04-11 突合せ溶接される薄板の隣接縁部を自動的に整列するための装置及び方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5023427A (ja)
EP (1) EP0452137B1 (ja)
JP (1) JP2515440B2 (ja)
KR (1) KR100197855B1 (ja)
AR (1) AR247127A1 (ja)
AT (1) ATE170435T1 (ja)
AU (1) AU647096B2 (ja)
BR (1) BR9101502A (ja)
CA (1) CA2040296C (ja)
DE (1) DE69130077T2 (ja)
ES (1) ES2119763T3 (ja)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229571A (en) * 1991-07-08 1993-07-20 Armco Steel Co., L.P. High production laser welding assembly and method
IT1256896B (it) * 1992-07-24 1995-12-27 Lara Consultants Srl Procedimento e relativa apparecchiatura per la realizzazione di manufatti strutturali di lamiera mediante lavorazioni combinate di taglio e saldatura.
FR2698575B1 (fr) * 1992-11-30 1995-03-17 Lorraine Laminage Dispositif de positionnement de flans de tôle dans une installation de soudage bord à bord en continu de ces flans de tôle.
ES2164800T3 (es) * 1995-05-15 2002-03-01 Elpatronic Ag Procedimiento y dispositivo para la union de dos piezas metalicas.
CH689714A5 (de) * 1995-05-15 1999-09-15 Elpatronic Ag Vorrichtung zum Verbinden von zwei Werkstuecken.
US5814786A (en) * 1995-11-08 1998-09-29 Littell International, Inc. System and method for laser butt-welding
CA2167111A1 (en) * 1996-01-12 1997-07-13 Bob Bishop Method and apparatus for butt welding together sheet blanks
NL1004483C2 (nl) * 1996-11-11 1998-05-14 Omega Laser Systems B V Lasinrichting.
US6031199A (en) * 1997-10-28 2000-02-29 Worthington Machine Technology Combination laser cutting and blank welding apparatus and method
JP3565025B2 (ja) * 1998-07-07 2004-09-15 日産自動車株式会社 治具交換装置および治具交換方法
US6189764B1 (en) 1999-01-25 2001-02-20 Dale Hannan Fitting gear
JP4445633B2 (ja) * 2000-02-28 2010-04-07 菊池プレス工業株式会社 シーム溶接方法及びその装置
FR2820351A1 (fr) * 2001-01-16 2002-08-09 Renault Automation Comau Dispositif de bridage magnetique
FR2820352A1 (fr) * 2001-01-16 2002-08-09 Renault Automation Comau Dispositif de bridage magnetique
JP4799806B2 (ja) * 2003-03-31 2011-10-26 株式会社小矢部精機 ワーク突合わせ装置
JP4088186B2 (ja) * 2003-03-31 2008-05-21 株式会社小矢部精機 突合わせ装置
EP1776207A1 (en) * 2004-06-17 2007-04-25 Truss Research Inc. Systems and methods for the automated fabrication of trusses
US20060054611A1 (en) * 2004-09-10 2006-03-16 Israel Stol Fusion welded lap penetration joint
CN100443249C (zh) * 2006-09-07 2008-12-17 大连宝通工业控制有限公司 滚轮式冷轧板错位定位机构
CN100473487C (zh) * 2006-11-22 2009-04-01 沪东中华造船(集团)有限公司 连接基座的定位装置
JP5207731B2 (ja) * 2007-12-28 2013-06-12 株式会社小矢部精機 ワーク突合わせ装置
US8157155B2 (en) * 2008-04-03 2012-04-17 Caterpillar Inc. Automated assembly and welding of structures
US8636863B2 (en) * 2009-11-20 2014-01-28 Magnum Magnetics Corporation Wide sheet magnetic systems
JP5747481B2 (ja) * 2010-11-10 2015-07-15 スズキ株式会社 板材の突合わせ溶接方法及び装置
CN103128472B (zh) * 2011-11-29 2015-09-23 大连船舶重工集团有限公司 锚固扁钢端部对焊用临时压紧装置
DE102012013582A1 (de) * 2012-03-07 2013-09-12 Johnson Controls Gmbh Schweißverfahren
CN102699533B (zh) * 2012-06-13 2014-12-10 上海交通大学 燃料电池超薄金属双极板自适应激光焊接夹具
US9604319B2 (en) * 2013-08-13 2017-03-28 The Boeing Company Method for processing curved sheets using magnetic clamping members
EP3038789B1 (de) * 2013-08-27 2017-07-05 Andritz Soutec AG Verfahren zum kontinuierlichen transportieren und stumpfen verschweissen von blechteilen und eine anwendung des verfahrens
JP6503631B2 (ja) * 2014-04-02 2019-04-24 株式会社Ihi 摩擦撹拌接合装置用ワーク固定装置
KR20170072899A (ko) * 2014-10-15 2017-06-27 오토테크 엔지니어링 에이.아이.이. 스틸 블랭크들의 용접
CN104625408A (zh) * 2015-02-26 2015-05-20 昆山宝锦激光拼焊有限公司 一种激光拼焊机定位装置及其定位方法
CN105414844A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 安徽合力股份有限公司 一种用于三维激光切割的磁铁定位模具
KR102368494B1 (ko) * 2015-12-11 2022-03-02 현대모비스 주식회사 용접장치 및 용접장치 구동방법
CN105537832A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 安徽江淮汽车股份有限公司 电磁铁焊接夹具
US10322463B2 (en) * 2016-05-05 2019-06-18 Gm Global Technology Operations Llc. Reconfigurable fixturing for welding
CN106002039A (zh) * 2016-06-12 2016-10-12 四川新远宏机械设备有限公司 用于薄板切割的胎具及薄板切割方法
CN111417490B (zh) * 2017-11-29 2023-02-28 麦格纳国际公司 用于焊接操作的固定装置组件
EP3572178A1 (de) * 2018-05-23 2019-11-27 ANDRITZ Soutec AG Verfahren zum verschweissen von bauteilen und eine anwendung des verfahrens
CN113523492A (zh) * 2021-08-05 2021-10-22 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种热处理钢板在线分段切割装置及方法
CN115647697B (zh) * 2022-01-24 2023-09-22 徐州华超矿山设备有限公司 一种钢结构对接加强结构焊接加工设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1113527B (de) * 1960-04-20 1961-09-07 Ministerul Ind Grele Elektromagnetische Spannvorrichtung mit Pulverkissen unter der Schweissnaht
US3582609A (en) * 1968-10-24 1971-06-01 Newcor Inc Magnetic clamp construction
US3701881A (en) * 1971-03-08 1972-10-31 Luft U Kaeltetechnik Veb K Method and apparatus for welding metal sheets
DE2141694A1 (de) * 1971-08-20 1973-02-22 Messer Griesheim Gmbh Spannvorrichtung fuer blechplatten
FR2338766A1 (fr) * 1976-01-20 1977-08-19 Saurin Emmanuel Procede de fabrication d'une boite de conserve et dispositif pour l'execution de ce procede
IT1056952B (it) * 1976-03-08 1982-02-20 Inst Fiz An Latvssr Metodo di assemblaggio di componenti non magnetici ed elettricaaente c nduttivi
US4354090A (en) * 1979-10-23 1982-10-12 Sws Incorporated Z-bar guide apparatus and method of butt welding
DE3018199C2 (de) * 1980-05-13 1983-07-28 Kuka Schweissanlagen + Roboter Gmbh, 8900 Augsburg Vorrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen
FR2504041B1 (fr) * 1981-04-15 1986-01-10 Kuka Schweissanlagen & Roboter Dispositif pour souder des pieces metalliques longues, au moyen d'un arc devie par un champ magnetique
JPS59135886U (ja) * 1983-02-28 1984-09-11 川崎製鉄株式会社 レ−ザ−溶接機
US4577088A (en) * 1984-06-27 1986-03-18 Sws Inc. Method of laser butt welding
DE3436633A1 (de) * 1984-10-05 1986-04-10 Kuka Schweissanlagen + Roboter Gmbh, 8900 Augsburg Vorrichtung zum verschweissen von metallischen werkstuecken
DE3605946A1 (de) * 1986-02-25 1987-08-27 Thyssen Stahl Ag Verfahren zum fuehren von auf stoss zu verschweissenden blechen und vorrichtung mit mitteln zum foerdern und fuehren von auf stoss zu verschweissenden blechen oder baendern
EP0258454B1 (en) * 1986-02-28 1993-04-21 Kawasaki Steel Corporation Method and device for cutting and welding steel belts
JPS62282783A (ja) * 1986-05-31 1987-12-08 Mitsubishi Electric Corp 金属ストリツプの接続方法およびその装置

Also Published As

Publication number Publication date
ES2119763T3 (es) 1998-10-16
EP0452137A2 (en) 1991-10-16
AU647096B2 (en) 1994-03-17
US5023427A (en) 1991-06-11
DE69130077D1 (de) 1998-10-08
EP0452137A3 (en) 1992-07-22
JPH04223953A (ja) 1992-08-13
EP0452137B1 (en) 1998-09-02
CA2040296C (en) 1996-07-02
KR910018117A (ko) 1991-11-30
KR100197855B1 (ko) 1999-06-15
AU7430491A (en) 1991-10-17
ATE170435T1 (de) 1998-09-15
CA2040296A1 (en) 1991-10-13
DE69130077T2 (de) 1999-01-21
BR9101502A (pt) 1991-12-03
AR247127A1 (es) 1994-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2515440B2 (ja) 突合せ溶接される薄板の隣接縁部を自動的に整列するための装置及び方法
US9555522B2 (en) Systems and methods for welding
CA2072197C (en) High production laser welding assembly and method
EP0258454B1 (en) Method and device for cutting and welding steel belts
KR100551629B1 (ko) 두 금속 가공편을 함께 접합하기 위한 방법 및장치
CN112692716B (zh) 一种基于可控磁场的内表面磁场辅助光整装置及方法
US20090283946A1 (en) Single-sided magnetic fixturing systems
JPH0524644A (ja) 部品の供給速度制御装置
US20200388422A1 (en) Magnetic retaining device
JPH02133195A (ja) 溶接用拘束装置
JP4088186B2 (ja) 突合わせ装置
US3529123A (en) Electron beam heating with controlled beam
JP6664711B2 (ja) 縦型突合せ溶接装置
JP5871675B2 (ja) アーク溶接装置及びアーク溶接方法
JP4799806B2 (ja) ワーク突合わせ装置
US6414265B1 (en) Method and apparatus for drawn arc welding with magnetically impelled arc
JP2004154811A (ja) 板材の突き合わせ装置および溶接装置
JP2008119752A (ja) ワーク突合わせ装置
JP2001259879A (ja) レーザ加工機用治具
JP4126861B2 (ja) ワイヤ放電加工機の切り抜き材取り出し装置
JPH0833996A (ja) レーザ溶接方法および加工テーブル装置
GB2158758A (en) Arc welding
US2733329A (en) Demagnetizing method
JPH0230158Y2 (ja)
CN117300942A (zh) 一种用于棒料的夹具及其使用方法