JP2629710B2 - 薄板の突き合わせ溶接における板の突き合わせ方法 - Google Patents

薄板の突き合わせ溶接における板の突き合わせ方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄板鋼板の突き合わせ溶接に関し、とくに
薄板の突き合わせ部分に生じる隙間を小さくするように
した薄板の突き合わせ方法に関する。
〔従来の技術〕
従来から、薄板鋼板を突き合わせ溶接する装置は種々
提案されている。実開昭61−97368号公報、実開昭61−9
7369号公報は、突き合わせ溶接によって板継ぎをする板
継ぎ装置の一例を示している。
実開昭61−97368号公報に開示されている板継ぎ装置
は、先行鋼板と後続鋼板とが溶接支持台上に保持される
ようになっており、先行鋼板と後続鋼板は第1および第
2のクランプ装置によりそれぞれ把持されている。クラ
ンプ装置は、その対向側が下向きへ揺動自在となってお
り、揺動により両鋼板の対接端部が溶接支持台の上面に
接触するようになっている。溶接支持台に上面は板長さ
方向に湾曲しており、支持台に埋め込まれた下電極板上
面が上向き凹面とされている。
実開昭61−97369号公報に開示されている板継ぎ装置
は、先行鋼板と後続鋼板とを把持するクランプ装置は互
いに接近離反可能となっており、溶接支持台には鋼板長
さ方向に沿う中間部分に下電極が埋め込まれている。ク
ランプ装置と溶接支持台および下電極の上面には、鋼板
幅方向に沿って湾曲する上向凹面が形成されている。
上述の2つの板継ぎ装置は、先行鋼板と後方鋼板の突
き合わせ部分が上下に食い違いを生じて継ぎ不良となる
のを防止するものである。
ところで、薄板鋼板を突き合わせ溶接する場合は、突
き合わせ部分の隙間を極力小に抑えることが要求され
る。たとえば、プレス用結合素材を突き合わせ溶接で製
作する場合は、組み合わせる素材の数が多くなると、隙
間を小に抑えるため各素材に要求される寸法精度が厳し
くなり、素材切断型の剛性を高め切断精度を向上させる
ことが要求される。また、素材の組み合わせによって生
じる隙間の部分をフィラー供給により、溶接する等の方
法があるが、後述する問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述のように素材切断型の剛性を大に
して素材の切断精度を高めても隙間を小さくすることに
は限度がある。すなわち、ワークサイズが大きくなる
と、それに伴い精度のバラツキも大きくなり、とくにレ
ーザー溶接のような局部溶融タイプの溶接では、突き合
わせ部分を溶接可能な隙間に抑えることが難しい。ま
た、隙間の生じた部分にフィラーを供給する方法では、
溶接部に盛り上がり等が発生し、プレス用として使用す
る場合は、溶接後に溶接部の研磨が必要となる問題が生
じる。
本発明は、薄板の切断精度を高めることなく、突き合
わせ部分の隙間を小に抑えることのできる薄板の突き合
わせ溶接における板の突き合わせ方法を提供することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するための本発明の係る薄板の突き合
わせ溶接における板の突き合わせ方法は、つぎの通りで
ある。
第1の薄板の一端面と第2の薄板の一端面との間に、
少なくとも1枚の中間薄板を配置し、前記第1の薄板の
一端面と中間薄板の一端面との突き合わせによる第1の
溶接線と、該中間薄板の他端面と第2の薄板の一端面と
の突き合わせによる第2の溶接線の両溶接線に沿って溶
接を行なう薄板の突き合わせ溶接において、前記中間薄
板の長さを前記第1の溶接線と第2の溶接線との間隔に
よりも大とし、第1の薄板を一端面が第1の溶接線に合
致した状態で固定するとともに、第2の薄板を一端面が
第2の溶接線に合致した状態で固定した後、前記中間薄
板を、一端面と他端面との間の長さが前記第1の溶接線
と第2の溶接線との間隔よりも小となるように外力より
弾性範囲内で撓ませ、その後、外力の除去による中間薄
板の突き合わせ方向の弾性回復力により該中間薄板の各
端面を、第1の薄板の一端面と第2の薄板の一端面にそ
れぞれ押し付けたことを特徴とする薄板の付き合わせ溶
接における板の突き合わせ方法。
〔作用〕
このように構成された薄板の突き合わせ溶接における
板の突き合わせ方向においては、第1の薄板と第2の薄
板とが固定された後、中間板が外力により撓まされる。
すなわち、中間薄板は、撓んだ分だけ一端面と他端面と
の間の長さが、第1の溶接線と第2の溶接線との間隔よ
りも短くなる。その後、外力を除去することにより、中
間薄板の拘束が解除され、中間板は元の形状に戻される
ことになる。この場合、中間薄板の長さは第1の溶接線
と第2の溶接線との間隔よりも大であるので、外力の除
去による中間薄板の弾性回復力は突き合わせ方向に作用
し、中間薄板の各端面が第1の薄板の一端面と第2の薄
板の一端面に押しつけられる。これにより、中間薄板の
各端面は、第1の薄板の一端面と第2の薄板の一端面に
それぞれ密着した状態となる。したがって、薄板の切断
精度を高めることなく、突き合わせ部の隙間を極めて小
とすることが可能となる。
〔実施例〕
以下に、本発明に係る薄板の突き合わせ溶接における
板の突き合わせ方法の望ましい実施例を、図面を参照し
て説明する。
第1図および第2図は、本発明が適用される突き合わ
せ溶接装置を示している。図中、1は第1の薄板を示し
ており、第1の薄板1は、溶接線方向に長辺を有する長
方形の薄板鋼板から構成されている。突き合わせ溶接装
置3には、第1の薄板1と第2の薄板2が所定間隔をお
いて配置されている。第2の薄板2は、溶接線方向に長
辺を有する長方形の薄板鋼板から構成され、幅および長
さが第1の薄板鋼板より大となっている。第1の薄板1
と第2の薄板2との間には、3枚の中間薄板4、5、6
がそれぞれ配置されている。本実施例では、第1の薄板
1と第2の薄板2との間に、中間薄板が複数枚配置され
る場合を示しているが、中間薄板は1枚であってもよ
い。
中間薄板4は平面形状が略くの字形に形成されてお
り、溶接される端面4a、4bは第1の薄板1の端面1aおよ
び第2の薄板2の端面2aと平行になっている。中間薄板
4は第1の薄板1と第2の薄板2の図における左端に位
置している。中間薄板5は、平面形状が前述の中間薄板
4とほぼ対称に形成されており、溶接される端面5a、5b
は第1の薄板1の端面1aおよび第2の薄板2の端面2aと
平行になっている。中間薄板5は、第1の薄板1と第2
の薄板2の図における右端に位置している。中間薄板4
と中間薄板5の間には、中間薄板6が位置している。中
間薄板6は、平面形状が台形状に形成され、溶接される
端面6a、6bは第1の薄板1と端面1aおよび第2の薄板2
の端面2aと平行になっている。第1の薄板1の端面1aの
各中間薄板4、5、6の端面4a、5a、6aとが突き合わさ
れる部位は、第1の溶接線Aとなっている。第2の薄板
2の端面2aと各中間薄板の端面4b、5b、6bとが突き合わ
される部位は、第2の溶接線Bとなっている。この第1
の溶接線Aと第2の溶接線Bは平行となっている。中間
薄板4、5、6の切断長さL1は、第1の溶接線Aと第2
の溶接線Bの間隔L0よりも大となっている。
第1の薄板1は、突き合わせ溶接装置3の溶接支持台
11に載せられており、第2の薄板2は溶接支持台12に載
せられている。中間薄板4、5、6は、溶接支持台13、
14に載せられている。溶接支持台11と溶接支持台13は、
所定の間隔をもって対向しており、両者の隙間15に第1
の溶接線Aが位置するようになっている。同様に、溶接
支持台12と溶接支持台14は、所定の間隔をもって対向し
ており、両者の隙間16に第2の溶接線Bが位置するよう
になっている。
第1の溶接線Aは、中間薄板4、6の間に位置する基
準部材17、18と、中間薄板5、6の間に位置する基準部
材19、20とによって設定されている。すなわち、第1の
薄板1側には空圧シリンダ等により駆動される加圧手段
21、22が設けられており、この加圧手段21、22によって
第1の薄板1を基準部材17、18、19、20に押し付けるこ
とによって、第1の薄板1の端面1aが第1の溶接線Aと
なる。第2の溶接線Bは、中間薄板4、6の間に位置す
る基準部材23、24と、中間薄板5、6の間に位置する基
準部材25、26とによって設定されている。つまり、第2
の薄板2側には加圧手段27、28が設けられており、この
加圧手段27、28によって第2の薄板2を基準部材23、2
4、25、26に押し付けることによって、第2の薄板2の
端面2aが第2の溶接線Bとなる。
溶接支持台13と溶接支持台14との間には、各中間薄板
4、5、6を弾性範囲内で曲げ変形させる3つの変形手
段29、30、31が設けられている。変形手段29は、中間薄
板5を変形させるもので、連結バー35によって連結され
る2本の固定バー32と1本の可動バー33と、可動バー33
を上下方向に駆動するたとえばエアシリンダ34とから構
成されている。可動バー33は各固定バー32の間に位置し
ており、可動バー33が上昇することにより、中間薄板5
が第2図に示すようにへの字状に弾性変形するようにな
っている。なお、変形手段30、31は、変形手段29の構成
に準じるので、その説明は省略する。
つぎに、薄板の突き合わせ溶接における突き合わせ方
法について説明する。
まず、第1の薄板1と第2の薄板2が、各溶接支持台
11、12に載せられる。つづいて、中間薄板4、5、6が
溶接支持台13、14に載せられる。この場合、各変形手段
29、30、31の可動バーは下降した状態となっている。そ
の後、加圧手段21、22によって第1の薄板1が基準部材
17、18、19、20に押し付けられ、第1の薄板1は、端面
1aが第1の溶接線Aに合致した状態で固定される。これ
と同時に加圧手段27、28によって第2の薄板2が基準部
材23、24、25、26に押し付けられ、第2の薄板2は、端
面2aが第2の溶接線Bに合致した状態で固定される。第
1の薄板1と第2の薄板2が固定されると、変形手段2
9、30、31が作動し、中間薄板4、5、6を弾性範囲内
で曲げ変形させる。すなわち、中間薄板5は、エアシリ
ンダ34によって駆動される可動バー33によて上方にへの
字状に弾性変形し、各溶接線A、Bと直角方向の長さが
L2に縮小される。同様に中間薄板4、6の長さも縮小さ
れる。この曲げによって各中間薄板4、5、6の一端面
と他端面との長さL2は、第1の溶接線Aと第2の溶接線
Bの間隔L0よりも小とされる。これにより、中間薄板
4、5、6の一方の端面4a、5a、6aと他方の端面4b、5
b、6bは、いずれも各溶接線A、Bより内側に位置され
る。
その後、変形手段29、30、31の可動レバーが下降さ
れ、中間薄板4、5、6の曲げ状態が解除され、中間薄
板4、5、6は平板状に復元される。この場合、中間薄
板4、5、6は、自己の突き合わせ方向の弾性回復力に
よって一方の端面4a、5a、6aが第1の薄板1の端面1aに
当接し、密着される。同様に、他方の端面4b、5b、6bが
第2の薄板2の端面2aに当接し、密着される。すなわ
ち、各薄板の切断寸法公差が大きくても、中間薄板4、
5、6の各端面(切断面)は、第1の薄板1および第2
の薄板2と密着状態となるので、突き合わせ部分の隙間
は極めて小となる。したがって、従来の切断方法でも、
たとえばレーザー溶接のような局部溶融タイプの溶接が
できる程度に隙間を小さくすることが可能となり、安定
かつ確実な突き合わせ方法が達成される。
このような方法によって突き合わされ、たとえばレー
ザー溶接された薄板は、溶接ビードが盛り上がらないの
で、プレス用結合素材として用いられる。
〔発明の効果〕
本発明の薄板の突き合わせ溶接における板の突き合わ
せ方法によれば、中間薄板の長さを第1の溶接線と第2
の溶接線との間隔よりも大とし、第1の薄板と第2の薄
板とを固定した後、中間薄板を外力により弾性範囲内で
撓ませ、その後、外力の除去による中間薄板の突き合わ
せ方向の弾性回復力により中間薄板の各端面を、第1の
薄板の一端面と第2の薄板の一端面にそれぞれ押し付け
るようにしたので、各薄板の切断精度を高めることな
く、突き合わせ部の隙間を極めて小にすることができ
る。
したがって、レーザー溶接等の局部溶融タイプの溶接
が可能となり、薄板の難点である溶接歪の発生や溶接ビ
ードの盛り上がりを防止することができる。
また、突き合わせ部の隙間が小さくなることにより、
隙間を埋めるフィラー溶接も不要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の板の突き合わせ方法が適用される突き
合わせ溶接装置の平面図、 第2図は第1図の側面図、 である。 1……第1の薄板 2……第2の薄板 3……突き合わせ溶接装置 4、5、6……中間薄板 17、18、19、20、23、24、25、26……基準部材 21、22、27、28……加圧手段 29、30、31……変形手段 A……第1の溶接線 B……第2の溶接線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−30173(JP,A) 特公 昭61−50714(JP,B2) 実公 昭58−28715(JP,Y2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の薄板の一端面と第2の薄板の一端面
    との間に、少なくとも1枚の中間薄板を配置し、前記第
    1の薄板の一端面と中間薄板の一端面との突き合わせに
    よる第1の溶接線と、該中間薄板の他端面と第2の薄板
    の一端面との突き合わせによる第2の溶接線の両溶接線
    に沿って溶接を行なう薄板の突き合わせ溶接において、
    前記中間薄板の長さを前記第1の溶接線と第2の溶接線
    との間隔よりも大とし、第1の薄板を一端面が第1の溶
    接線に合致した状態で固定するとともに、第2の薄板を
    一端面が第2の溶接線に合致した状態で固定した後、前
    記中間薄板を、一端面と他端面との間の長さが前記第1
    の溶接線と第2の溶接線との間隔よりも小となるように
    外力より弾性範囲内で撓ませ、その後、外力の除去によ
    る中間薄板の突き合わせ方向の弾性回復力により該中間
    薄板の各端面を、第1の薄板の一端面と第2の一端面に
    それぞれ押し付けたことを特徴とする薄板の突き合わせ
    溶接における板の突き合わせ方法。
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