JP3369652B2 - 突合せ溶接装置 - Google Patents

突合せ溶接装置

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    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザービームにより少
なくとも２枚のシート状金属片を連続的に突合せて接合
し溶接する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザービームにより２枚のシート状の
金属片を溶接することは産業界に相当な可能性をもたら
している。特に、例えば自動車工業において突合せ溶接
された部品を製造する場合がそうである。
【０００３】突合せ接合部を有する２枚のシート状金属
片、即ち、重複させずに縁と縁とを組合せてレーザービ
ームにより溶接したものはプレス成形に対する十分な耐
力を保有している。
【０００４】シート状金属片は異なった幾何的な形状及
び／又は異なった板厚のものであってもよく、また、異
なった材質の鋼材であってもよい。溶接済みのシート状
金属片の最適なプレス成形性を保有するように２枚のシ
ート状金属片をレーザービームで正確に突合せ溶接する
ために、溶接すべきシート状金属片をギャップなく相互
に辺縁部を突合せた状態で配置しなければならず、異な
った形状のシート状金属片の場合、相互に対して長手方
向の位置決めを完全に行わなければならない。
【０００５】更に、一方では、２枚のシート状金属片の
接合面をレーザービームの光軸に位置させるようにそれ
らのシート状金属片の完全な横方向位置決め行うことが
重要であり、他方では、上記シート状金属片の接合面を
レーザービームの光軸に維持するようにそれらの金属片
を供給する間長手方向及び横方向の相対位置を確実に維
持することが重要である。
【０００６】工業的に利用する装置の場合にはシート状
金属片の位置決めは連続的に行わなければならない。更
に、それに加えて、シート状金属片の受入れ、レーザー
ビームへ向けてそれらの金属片を供給する間、相互に対
する及びレーザービームの光軸に対するシート状金属片
の位置決め、金属片の供給中の相対位置の維持及びシー
ト状金属片の溶接と溶接済みのシート状金属片の搬出を
可能にしなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
て、良好な溶接品質をもたらすレーザービームによる、
少なくとも２枚のシート状金属片の連続的な突合せ接合
と溶接を行う装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、レーザービームにより少なくとも２枚の
シート状金属片を連続的に突合せて溶接する装置であっ
て、前記装置が、 Ａ）溶接すべき第１のシート状金属片を位置決めする第
１の区域にして、前記第１のシート状金属片を水平な基
準面に支持して長手方向に位置決めし、かつレーザービ
ームの方向に水平に移動可能な手段上に、前記第１のシ
ート状金属片を供給する装置と、前記第１のシート状金
属片の辺縁部をレーザービームの光軸上に横向きに位置
決めする手段と、前記第１のシート状金属片の長手方向
及び横方向の相対位置を維持する手段と、レーザービー
ムの軸線上に前記第１のシート状金属片の溶接すべき辺
縁部を維持する手段とを、有する前記第１の区域と、 Ｂ）溶接すべき２枚のシート状金属片の間に突合せ接合
をなさしめる第２の区域にして、前記第１のシート状金
属片を水平な基準面に支持する長手方向手段と、前記第
１のシート状金属片の長手方向及び横方向の相対位置を
維持する手段と、レーザービームの光軸上に前記第１の
シート状金属片の溶接すべき辺縁部を維持する手段と、
前記長手方向手段の第２のシート状金属片を供給し、基
準面で前記第２のシート状金属片を支持しかつ前記第１
のシート状金属片の溶接すべき辺縁部に対して前記第２
のシート状金属片の溶接すべき辺縁部を位置決めし、前
記第１のシート状金属片の長手方向及び横方向の相対位
置を維持する手段と同期して水平方向に可動の装置と、
前記第２のシート状金属片の長手方向及び横方向の相対
位置を維持する手段とを、有する前記第２の区域と、 Ｃ）前記２枚のシート状金属片を案内し、移送しかつ溶
接する第３の区域にして、前記シート状金属片を水平な
基準面に支持する長手方向手段と、２枚のシート状金属
片の長手方向及び横方向の相対位置を維持しかつ水平に
可動の手段と、レーザービームの光軸上に第１のシート
状金属片の溶接すべき辺縁部を維持する手段と、２枚の
シート状金属片の溶接すべき辺縁部の間に横方向の圧力
を作用させる手段と、レーザービーム溶接ユニットと
を、備えた前記第３の区域と、 Ｄ）２枚の溶接済みシート状金属片を排出する第４の区
域にして、前記溶接済みのシート状金属片を支持する手
段と前記溶接済みのシート状金属片を取除く手段とを、
有する前記第４の区域とを、備えて構成されている。
【０００９】
【実施例】図１に図解的に示した装置は、例えば自動車
工業において、異なった幾何学的形状又は異なった板厚
を有する複数の組のシート状金属片２，３をレーザービ
ームにより継続して連続的に突合せ接合しかつ溶接する
ように構成されている。
【００１０】各組の２枚のシート状金属片２及び３は、
縁と縁を突合せて供給され、そしてレーザービーム１の
下へ連続的に移送されて溶接される。かかる目的のた
め、図１に示す装置は、シート状金属片２及び３を連続
的に突合せ接合しかつ溶接するための以下の如き手段を
備えている。すなわち、 Ａ）溶接すべき第１のシート状金属片２を位置決めする
区域Ａと、 Ｂ）溶接すべき２枚のシート状金属片２及び３を縁と縁
を突合せた状態にする区域Ｂと、 Ｃ）２枚のシート状金属片２及び３を案内し、移送しか
つ溶接する区域Ｃと、及び Ｄ）２枚の溶接された金属シート２及び３を搬出する区
域Ｄとを、備えている。
【００１１】高質の溶接を確保するため、シート状金属
片２及び３の位置決めは溶接区域Ｃにおいていくつかの
要件を満足しなければならない。この要件は特に相互に
関して及びレーザービーム１の光軸に関して溶接すべき
縁部の位置についてのものであり、更に、制御すべき前
記縁部に作用させる相対圧力及びシート状金属片２，３
を供給する過程において前記縁部間のギャップを減少さ
せることに関するものである。
【００１２】区域Ａは、シート状金属片を水平な基準面
に支持しかつ長手方向に位置決めする手段４の上に第１
のシート状金属片２を供給する装置であって、前記手段
４はレーザービーム１の方向へ向かって水平に移動可能
となっている、前記装置と、レーザービーム１の光軸に
シート状金属片２の溶接すべき縁部を横向きに位置決め
する手段５と、シート状金属片２の長手方向及び横方向
の相対位置を維持する手段６と、そしてレーザービーム
１の光軸上に、シート状金属片２の溶接すべき縁部を維
持する手段６０とを、備えている。
【００１３】図１の実施例では、シート状金属片２を支
持しかつ長手方向に位置決めする手段４は、コンベヤベ
ルト１０、特に、シート状金属片２の下面と連続的に接
触する第１の面を構成するボールベルトを備えている。
【００１４】このコンベヤベルト１０は下部の関節状シ
ューチェーン２０と並列関係で配設されており、この下
部の関節状シューチェーン２０は第１のシート状金属片
２の下面と連続的に接触する第２の面を構成しかつコン
ベヤベルト１０と同期して長手方向に移動する関節状の
シューを担持する。
【００１５】下部の関節状シューを有する関節状シュー
チェーン２０は、溶接すべき縁部の付近に設けられた第
１のシート状金属片２の一部を支持し、コンベヤベルト
１０は第１のシート状金属片２の他の部分を支持する。
【００１６】コンベヤベルト１０は各第１のシート状金
属片２を幾何学的に位置決めする手段を備えており、こ
の位置決め手段は対応する第１のシート状金属片２の形
状又は幾何学的外形に従って配列されるようになってい
る。
【００１７】これらの手段は棒、ラグ、傾斜要素、ピン
又は何か他の公知の手段を当接させてコンベヤベルトの
一部を位置決めするように構成してもよい。図１に示す
実施例では、これらの手段はコンベヤベルト１０に固定
されてコンベヤベルトと共に移動する棒１１で形成され
ている。
【００１８】図１及び３に示す通り、区域Ａでは、第１
のシート状金属片２の溶接すべき辺縁部を横方向に位置
決めする手段は、垂直方向に配列されたガイド部を構成
する長手方向に延在するストップ部材１２で形成されて
おり、従って、下部の関節状シューチェーン２０と対向
する横方向の面１２ａを含む平面がレーザービーム１の
光軸と一致する。
【００１９】図３に示す通り、コンベヤベルト１０は、
下部の関節状シューチェーン２０に向かう方向に水平面
に対し１度ないし５度の間の角度αだけ傾斜している。
この傾斜は第１のシート状金属片２の移動方向に角度α
から０度まで漸次減少し、従ってコンベヤベルト１０は
完全に水平となる。このコンベヤベルト１０は第１のシ
ート状金属片２の長手方向及び横方向の相対位置を維持
する手段６に達する前に水平となる。
【００２０】区域Ａでの第１のシート状金属片２の長手
方向及び横方向の相対位置を維持する手段６は上部の関
節状シューチェーン３０の入口端部分で形成されてお
り、この上部の関節状シューチェーン３０は第１のシー
ト状金属片２の上面と連続的に接触する面を構成する関
節状のシューを有している。
【００２１】上部の関節状シューチェーン３０は対応す
る下部の関節状シューチェーン２０と対向して配列され
ておりかつ該下部の関節状シューチェーン２０と共働し
て付着した状態で第１のシート状金属片２を移動させ
る。
【００２２】例えば回転自在のボールを有するコンベヤ
ベルト１０に載置されたシート状金属片２は、例えばハ
ンドリングロボット（図示せず）のような手段により棒
１１を使用して長手方向に移動されかつコンベヤベルト
１０の上で横向きに摺動される。この場合、各シート状
金属片２の溶接すべき辺縁部をストップ部材１２の横方
向の面１２ａと接触させるようにしかつレーザービーム
１の光軸に位置決めさせるようにして行われる。区域Ａ
の終端部では、シート状金属片２は上部の関節状シュー
チェーン３０により相互の位置関係が維持される。
【００２３】下部の関節状シューチェーン２０及び上部
の関節状シューチェーン３０については以下に、より詳
細に説明する。溶接すべき２枚のシート状金属片２及び
３を縁と縁を突合せた状態で運ぶ区域Ｂは以下の構成要
素から成る。即ち、水平な基準面に第１のシート状金属
片２を支持する長手方向手段４ａと、第１のシート状金
属片２の長手方向及び横方向の相対位置を維持させる手
段６と、レーザービーム１の軸線上に第１のシート状金
属片２の溶接すべき辺縁部を維持する手段６０と、基準
面に第２のシート状金属片３を長手方向に支持する手段
７の上に第２のシート状金属片３を供給し第１のシート
状金属片２の溶接すべき辺縁部に第２のシート状金属片
３の溶接すべき辺縁部を位置決めする装置とを、備えて
おり、該手段７は手段６と同期して水平方向に可動であ
り、第１のシート状金属片２の長手方向及び横方向の相
対位置を維持するように構成されており、更に、第２の
シート状金属片３の長手方向及び横方向の相対位置を維
持する手段８とを、備えている。
【００２４】区域Ｂで第１のシート状金属片２を長手方
向に支持する長手方向手段４ａは、水平なコンベヤベル
ト１３で形成されており、第１のシート状金属片２の下
面と連続的に接触する第１の面を構成する。
【００２５】このコンベヤベルト１３は、区域Ａの下部
の関節状シューチェーン２０と並列して設けられてい
て、区域Ｂに伸長しかつ第１のシート状金属片２の下面
と連続的に接触する第２の面を構成する。
【００２６】コンベヤベルト１３は、例えば回転自在の
ローラ又はボールを備えたベルトを有するものである
が、下部の関節状シューチェーン２０と同期して長手方
向に移動する回転式のベルトであってもよい。
【００２７】下部の関節状シューチェーン２０は溶接す
べき辺縁部付近に位置する第１のシート状金属片２の一
部を支持し、水平なコンベヤベルト１３は第１のシート
状金属片２の他の部分を支持する。
【００２８】この区域Ｂでは、第１のシート状金属片２
の長手方向及び横方向の相対位置を維持する手段６は、
区域Ａの上部の関節状シューチェーン３０により構成さ
れており、第１のシート状金属片２の上面と連続的に接
触する面を構成する。
【００２９】上部の関節状シューチェーン３０は下部の
関節状シューチェーン２０と対向して配置されており、
区域Ａと同様に、相互に共働しかつ付着した状態で第１
のシート状金属片２を供給するようになっている。
【００３０】区域Ｂでは、第２のシート状金属片３を支
持しかつ長手方向に位置決めする手段７は、例えばボー
ルを有するコンベヤベルト１４で構成されていて、第２
のシート状金属片３の下面と連続的に接触する第１の面
を構成する。
【００３１】このコンベヤベルト１４は下部の関節状シ
ューチェーン４０と並列して配置されており、更に、下
部の関節状シューチェーン４０は第２のシート状金属片
３の下面と連続的に接触する第２の面を構成しかつコン
ベヤベルト１４と同期して長手方向に移動する。
【００３２】下部の関節状シューチェーン４０は溶接す
べき辺縁部付近に配置されている第２のシート状金属片
３の一部と支持し、そしてコンベヤベルト１４は第２の
シート状金属片３の他の部分を支持する。
【００３３】コンベヤベルト１４は、第２のシート状金
属片３を位置決めする手段を備え、第２のシート状金属
片３の形状及び外形に対応して配設されている。これら
の手段は棒、突起、傾斜要素、ピンの形をしたストップ
部材又は他の公知の方法で形成さえていて、コンベヤベ
ルト上の部品を位置決めする。
【００３４】図１に示す実施例では、これらの手段はコ
ンベヤベルト１４に固定された棒１５により形成されて
おりコンベヤベルトと共に移動する。図５に示す通り、
例えばボールを有するコンベヤベルト１４は水平面に対
して１度ないし５度の間の角度αだけ下部の関節状シュ
ーチェーン４０の方向に傾斜しており、この角度は第２
のシート状金属片３の移動方向にα度から０度まで減少
し、従って、コンベヤベルト１４は完全に水平となる。
コンベヤベルト１４は手段８に達する前に水平となり、
手段８は第２のシート状金属片３の長手方向及び横方向
の相対位置を維持するように作用する。
【００３５】区域Ｂでは、かかる第２のシート状金属片
３の長手方向及び横方向の相対位置を維持する手段８
は、第２のシート状金属片３の上面と連続的に接触する
面を構成する上部の関節状シューチェーン５０により構
成される。
【００３６】上部の関節状シューチェーン５０は、下部
の関節状シューチェーン４０と対向して配設されていて
当該下部の関節状シューチェーン４０と共働して付着又
は摩擦により第２のシート状金属片３を供給する。
【００３７】このように、例えばハンドリングロボット
等の適当な手段（図示せず）によりコンベヤベルト１４
の上に置かれたシート状金属片３は、棒１５で移動され
かつコンベヤベルト１４上で横方向にスライドされる。
この場合、各第２のシート状金属片３の溶接すべき辺縁
部は各第１のシート状金属片２の溶接すべき辺縁部と接
触状態となってレーザービーム１の光軸に順次位置合せ
される。区域Ｂの端部では、第２のシート状金属片３は
上部の関節状シューチェーン５０により相対位置が維持
される。
【００３８】下部の関節状シューチェーン４０と上部の
関節状シューチェーン５０については後程より詳細に説
明する。区域Ｃはこれら２枚のシート状金属片２及び３
を案内し、移動しかつ溶接する区域であり、以下の構成
をなしている。即ち、第１のシート状金属片２を水平な
基準面に支持する長手方向手段４ａと、第１のシート状
金属片２の長手方向及び横方向の相対位置を維持し水平
方向に移動可能な手段６と、第２のシート状金属片３を
水平な基準面に長手方向に支持しレーザービーム１の方
向に移動可能な手段９と、第２のシート状金属片３の長
手方向及び横方向の相対位置を維持しかつ水平に移動可
能な手段８と、第１のシート状金属片の溶接すべき辺縁
部をレーザービーム１の軸線上に維持する手段６と、２
枚のシート状金属片２及び３の溶接すべき辺縁部間の横
方向圧力を発生させる手段７０と、及びレーザービーム
１とを、備えている。
【００３９】かかる区域Ｃは、２枚のシート状金属片の
移動方向に対してレーザービーム１の上流側のシート状
金属片間のギャップを制御する手段をも備えている。区
域Ｃの第１のシート状金属片２を支持する長手方向手段
４ａは水平なコンベヤベルト１３と区域ｃに伸長する区
域Ｂの下部の関節状シューチェーン２０とにより構成さ
れる。
【００４０】第１のシート状金属片２の長手方向及び横
方向の相対位置を維持する手段６は、区域Ｂの上部の関
節状シューチェーン３０で構成されている。上部の関節
状シューチェーン３０は区域Ｃにまで延在しかつ下部の
関節状シューチェーン２０と共働して付着した状態で第
１のシート状金属片２を供給する。
【００４１】区域Ｃの第２のシート状金属片３を支持す
る長手方向手段は水平なコンベヤベルト１６で形成さ
れ、このコンベヤベルト１６は第２のシート状金属片３
の下面と連続的に接触する第１の面を構成する。
【００４２】水平なコンベヤベルト１６は区域Ｂの下部
の関節状シューチェーン４０と並列して配置されかつ区
域Ｃにまで延在し、第２のシート状金属片３の下面と連
続的に接触する第２の面を構成する。
【００４３】水平なコンベヤベルト１６は、例えば、回
転自在に装着されたローラを有するベルト又はボールを
有するベルトであるが、これは下部の関節状シューチェ
ーン４０と同期して長手方向に移動するローリングベル
トであってもよい。
【００４４】下部の関節状シューチェーン４０は、溶接
すべき辺縁部付近に配置された第２のシート状金属片３
の一部を支持し、一方コンベヤベルト１６は第２のシー
ト状金属片３の他の部分を支持する。
【００４５】コンベヤベルト１０，１４及び関節状シュ
ーチェーン２０，３０，４０，５０そして可能ならコン
ベヤベルト１３，１６は相互に同期して長手方向に移動
する。この場合、これらのコンベヤベルトはローリング
ベルトで形成される。
【００４６】更に、コンベヤベルト１０及び１３と関節
状シューチェーン２０及び３０とは第１のシート状金属
片２と共働し、コンベヤベルト１４及び１６と関節状シ
ューチェーン４０及び５０とは第２のシート状金属３と
共働し、かつこれらは両シート状金属片２及び３の突合
せ接合面の各々の側に配置されている。
【００４７】区域Ｂへ移送する間、シート状金属片２は
最初はコンベヤベルト１０に載っており、次に、この金
属片２は下部の関節状シューチェーン２０と上部の関節
状シューチェーン３０の入口部分の間で押圧される。
【００４８】第２のシート状金属片３の区域Ｃへの移送
についても同様であり、この場合、まずシート状金属片
３はまずコンベヤベルト１４及び下部の関節状シューチ
ェーン４０の上に載っており、次に下部の関節状シュー
チェーン４０と上部の関節状シューチェーン５０の入口
部分の間で押圧される。
【００４９】レーザービーム１の方向へ向かう２枚のシ
ート状金属片２及び３の相対位置を確実にするため、第
１のシート状金属片２を支持し位置決めする手段４と、
第２のシート状金属片３を支持し位置決めする手段７と
は同期していなくてもよく、従ってこれらの金属片は異
なった速度で移送され、その後２基のコンベヤベルト１
０及び１４は相互に対して正しい位置になりシート状金
属片２及び３は装置の区域Ｃで完全に位置合わせした状
態となる。
【００５０】図２，４及び６ないし９において、関節状
シューチェーンを詳細に示す。図２，６及び７に示す通
り、下部の関節状シューチェーン２０は第１のシート状
金属片２の下面と連続的に接触する面を構成し、第１及
び第２のシート状金属片２及び３に垂直な面に閉鎖ルー
プを形成する。
【００５１】下部の関節状シューチェーン２０は一対の
ホイール２０１及び２０２により担持され、各ホイール
はそれぞれのループ端部に配置されている。下部の関節
状シューチェーン２０は側部が平行な形状をしていて図
８及び９に示す通り軸２０４で共に関節状に接合された
シュー２０３を備えている。
【００５２】下部の関節状シューチェーン２０はまた支
持ローラ２０５備えており、支持ローラ２０５は回転自
在でかつシュー２０３の第２のシート状金属片２と接触
する側の面とは反対側の面と共働する。
【００５３】これらの円筒状ローラ２０５は直線形であ
って比較的接近しており、それらの回転軸線は下部の水
平な関節状シューチェーン２０の移動方向に対して垂直
である。
【００５４】これらのローラ２０５は下部の関節状シュ
ーチェーン２０を支持し、第２のシート状金属片２の下
面と接触する下部の関節状シューチェーン２０の面がこ
の金属片２の位置合わせ用の水平な基準面を画成すると
いう具合になっている。
【００５５】少なくとも３個のローラ２０５が各々のシ
ュー２０３と接触する。下部の関節状シューチェーン２
０は、例えば、ホイール２０１又は２０２の１つに連結
された減速機（図示せず）により駆動される。
【００５６】上部の関節状シューチェーン３０は第１の
シート状金属片２の上面と連続的に接触する面を形成し
ていて、両シート状金属片２及び３に対して垂直な平面
で閉ループを形成する。
【００５７】上部の関節状シューチェーン３０は一対の
ホイール３０１及び３０２により担持されており、各ホ
イールは関節状シューチェーンのループの各端部に配設
されている。
【００５８】上部の関節状シューチェーン３０は、ま
た、平行な側部を有しスピンドル３０４により共に関節
状に接合されたシュー３０３で構成される。さらに、上
部の関節状シューチェーン３０はローラ３０５を備えて
おり、このローラ３０５は回転自在であって第１のシー
ト状金属片２と接触する面とは反対側のシュー３０３の
面と共働する。
【００５９】直線形をなす円筒状のローラ３０５は相互
に比較的接近しており、これらのローラの回転軸線は上
部かつ水平な関節状シューチェーン３０の移動方向に対
して垂直である。
【００６０】上部の関節状シューチェーン３０は、例え
ば、ホイール３０１又は３０２の１つに連結された減速
装置（図示せず）により駆動される。ローラ３０５は、
上部の関節状シューチェーン３０のシュー３０３に垂直
方向下方に面圧を作用させ、それによりシート状金属片
２をシュー２０３及び３０３の間に挟むように位置決め
される。
【００６１】少なくとも３個のローラ３０５が均等に離
間した区域で各々のシュー３０３と接触し、従って、第
１のシート状金属片２に作用する圧縮力はシュー３０３
の良好な平坦性を維持しいくつかの直線的な接触により
圧縮力を配分可能とするようになっている。
【００６２】図４，６及び７に示す通り、下部の関節状
シューチェーン４０は第２のシート状金属片３の下面と
連続的に接触する面を形成し、シート状金属片２及び３
に対して垂直な面に閉ループを形成する。
【００６３】下部の関節状シューチェーン４０は一対の
ホイール４０１及び４０２により担持され、各ホイール
はループのそれぞれの端部に設けられている。下部の関
節状シューチェーン４０はシュー４０３を備え、このシ
ューはほぼ平行な側面を持つ形状をしていてスピンドル
４０４により共に関節状に連結されている。
【００６４】下部の関節状シューチェーン４０は、ま
た、支持ローラ４０５を備え、このローラは回転自在で
かつシュー４０３の、第２のシート状金属片３と接触す
る側の面とは反対側の面と共働する。
【００６５】直線状の形状の円筒ローラ４０５は相互に
比較的接近しており、その回転軸線は下部の水平な関節
状シューチェーン４０の移動方向に垂直である。ローラ
４０５は下部の関節状シューチェーン４０を支持してい
るため、下部の関節状シューチェーン４０の、第２のシ
ート状金属片３と接触する側の面は、そのシート状金属
片の位置決めをする水平な基準面を画成する。
【００６６】少なくとも３個のローラ４０５が各シュー
４０３と接触している。下部の関節状シューチェーン４
０は、例えば、ホイール４０１又は４０２のいずれか１
つに連結された減速装置（図示せず）により駆動され
る。
【００６７】上部の関節状シューチェーン５０は、第２
のシート状金属片３の上面と連続的に接触する面を構成
していて、シート状金属片２及び３に対して垂直な面に
閉ループを形成する。
【００６８】上部の関節状シューチェーン５０は上記ル
ープの各端部に配設された一対のホイール５０１及び５
０２により担持される。上部の関節状シューチェーン５
０はシュー５０３を備え、このシュー５０３はほぼ平行
な側部を有する形状をしており、スピンドル５０４と共
に関節状に連結されている。
【００６９】上部の関節状シューチェーン５０は、ま
た、支持ローラ５０５を備え、これらのローラ５０５は
回転自在でかつシュー５０３の、第２のシート状金属片
３と接触する面とは反対側の面と共働する。
【００７０】これらほぼ直線状のローラ５０５は、相互
に比較的接近しており、その回転軸線は上部の関節状シ
ューチェーン５０と水平方向に垂直である。上部の関節
状シューチェーン５０は、例えば、ホイール５０１及び
５０２のいずれか一つに連結された減速装置（図示せ
ず）により駆動される。
【００７１】支持ローラ５０５は上部の関節状シューチ
ェーン５０のシュー５０３に垂直に面圧を作用するよう
に配設されており、それにより、シュー４０３及び５０
３の間に第２のシート状金属片３を押圧する。
【００７２】少なくとも３個のローラ５０５が均等に離
間した区域で各シュー５０３と接触しているため、圧縮
力は第２のシート状金属片３上に分配される。それによ
り、シュー５０３の良好な平坦性が維持されかつ複数の
直線的な接触線上にその圧縮力を分配する。
【００７３】各シート状金属片２及び３は、本装置の区
域Ａ及びＢにおいて、シュー２０３及び３０３、４０３
及び５０３のそれぞれの間で漸次締付けられた後、ロー
ラ２０５及び３０５、４０５及び５０５により作用させ
る面圧によって、これらシューが固着した状態の下で区
域Ｃへ案内され供給される。
【００７４】関節状シューチェーン２０，３０，４０及
び５０は相互に同期して駆動されてシート状金属片２及
び３の間にスリップを生じさせることなく、溶接する方
向へそれらの金属片を移送し、そしてシューには圧力が
作用する。
【００７５】区域Ａ，Ｂ及びＣの端部には、レーザービ
ーム１の光軸上に第１のシート状金属片２の溶接すべき
辺縁部を維持する手段６０が備わっている。図６及び７
に示す通り、第１のシート状金属片２の溶接すべき辺縁
部を所定の位置に維持するこれらの手段６０が２式の横
方向のガイドウェイ６１及び６２により形成されてお
り、これらのガイドウェイ６１，６２は平行でかつシー
ト状金属片２及び３の供給部分の水平面の各側部に配設
されている。
【００７６】ガイドウェイ６１はローラ６１ａで構成さ
れ、このローラ６１ａは垂直な軸線を有し回転自在であ
る。また、ローラ６１ａは下部の関節状シューチェーン
２０のシュー２０３の横の面２０３ａを支持しかつ垂直
な基準面６４に固定された支持部６３に装着されてい
る。
【００７７】ガイドウェイ６２は垂直な軸線を有しかつ
回転自在なローラ６２ａにより構成されており、ローラ
６２ａは上部の関節状シューチェーン３０のシュー３０
３の横の面３０３ａを支持し、また、垂直な基準面６４
に固定された支持部６５に装着されている。
【００７８】別の実施例では、ローラ６１ａ及び６２ａ
は各シュー２０３及び３０３に直接装着されていて垂直
な基準面６４を支持してもよい。かかる機構の場合は、
ガイドウェイ６１，６２及び基準面６４により、第１の
シート状金属片２の溶接すべき辺縁部を維持し、レーザ
ービーム１の軸線に、本装置の区域Ａ内でシート状金属
片を位置合わせすることを可能にする。
【００７９】区域ＢとＣの端部には、２枚のシート状金
属片２及び３の溶接すべき辺縁部間に横向きの圧力を発
生させる手段７０が備わっている。図７に示す通り、こ
れらの手段７０は２つの横向き及び平行なガイドウェイ
７１及び７２により構成され、これらのガイドウェイ７
１，７２はシート状金属片を供給する水平な面の両側に
設けられている。
【００８０】ガイドウェイ７１は、一方では、下部の関
節状シューチェーン４０のシュー４０３と共働し、他方
ではシート状金属片２及び３の接合面に垂直な方向に少
なくとも１つの押圧要素７４と共働する。
【００８１】ガイドウェイ７２は、一方では上部の関節
状シューチェーン５０のシュー５０３と共働し、他方で
はシート状金属片２及び３の接合面に垂直な方向に少な
くとも１つの押圧要素７５と共働する。
【００８２】ガイドウェイ７１は垂直な軸線を有し回転
自在なローラ７１ａを備え、ローラ７１ａは、下部の関
節状シューチェーン４０のシュー４０３の横向きの面４
０３ａを支持し、かつ押圧要素７４に連結された支持部
７６に装着されている。
【００８３】ガイドウェイ７２はローラ７２ａから成
り、このローラ７２ａは、垂直な軸線を有しかつ回転自
在であり、上部の関節状シューチェーン５０のシュー５
０３の横向きの面５０３ａを支持し、更に、押圧要素７
５に連結された支持部７７に装着されている。
【００８４】これとは別の実施例として、ローラ７１ａ
と７２ａとをそれぞれシュー４０３及び５０３に直接装
着して、押圧要素７４及び７５に連結されたガイドを支
持するようにしてもよい。
【００８５】押圧要素７４及び７５は、例えば、ジャッ
キ又はシリンダで構成してもよい。別の実施例として、
シート状金属片２及び３の長手方向及び横方向の相対位
置を維持する手段を対応するシート状金属片２又は３の
上面と接触する連続した帯板で形成しかつこの上面に上
記帯板を押付ける回転自在なローラで形成してもよい。
【００８６】２枚のシート状金属片を搬出する区域Ｄに
は、溶接済みのシート状金属片を支持する手段８０と、
溶接済みのシート状金属片を取除く手段（図示せず）が
備わっている。
【００８７】この支持手段８０は、例えば、ローラ又は
ボールを有するテーブルのような移送テーブルにより構
成され、当該取除く手段はハンドリングロボットにより
構成されている。
【００８８】溶接済みのシート状金属片を支持する手段
８０は、またコンベヤベルト１３及び１６と、区域Ｄに
延在する区域Ｃの下部の関節状シューチェーン２０及び
４０とで構成されてもよい。
【００８９】区域Ｄには溶接部を検査し、ブラシをか
け、そして油を塗布する手段を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を図解的に表わした平面図であ
る。
【図２】図１の２−２線に関する本発明の装置の断面図
である。
【図３】図１の３−３線に関する本発明の装置の断面図
である。
【図４】図１の４−４線に関する本発明の装置の断面図
である。
【図５】図１の５−５線に関する本発明の装置の断面図
である。
【図６】図１の６−６線に関する本発明の装置の断面図
である。
【図７】図１の７−７線に関する本発明の装置の断面図
である。
【図８】関節状のシューを担持する関節状シューチェー
ンのいくつかのシューの正面図である。
【図９】図８のシューの平面図である。
【符号の説明】
１：レーザービーム ２：シート状金属片 ３：シート状金属片 ４：長手方向に位置決めする手段 ５：横向きに位置決めする手段 ６：横方向の相対位置を維持する手段 ７：長手方向に支持する手段 ８：横方向の相対位置を維持する手段 ９：移動手段 １０：コンベヤベルト １１：棒 １２：ストップ部材 １３：コンベヤベルト １４：コンベヤベルト １５：棒 １６：コンベヤベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イヴォン・ル・ロイ フランス共和国 59940 ル・ドゥリウ, レジダンス・レ・マルグリット 309 (72)発明者 シャルル・シオン フランス共和国 59133 カンフィネン −カレンボール，リュー・アンドレ・コ シェ 10 (56)参考文献 特開 昭62−203679（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−245674（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開549389（ＥＰ，Ａ １) 欧州特許出願公開87342（ＥＰ，Ａ１) 欧州特許出願公開483569（ＥＰ，Ａ １) 欧州特許出願公開438615（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/26 B23K 37/00,37/04

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザービームにより少なくとも２枚の
    シート状金属片を連続的に突合せて溶接する装置であっ
    て、前記装置が、 Ａ）溶接すべき第１のシート状金属片を位置決めする第
    １の区域にして、 前記第１のシート状金属片を水平な基準面に支持して長
    手方向に位置決めし、かつレーザービームの方向に水平
    に移動可能な手段上に、前記第１のシート状金属片を供
    給する装置と、 前記第１のシート状金属片の辺縁部をレーザービームの
    光軸上に横向きに位置決めする手段と、 前記第１のシート状金属片の長手方向及び横方向の相対
    位置を維持する手段と、 レーザービームの軸線上に前記第１のシート状金属片の
    溶接すべき辺縁部を維持する手段とを、有する前記第１
    の区域と、 Ｂ）溶接すべき２枚のシート状金属片の間に突合せ接合
    をなさしめる第２の区域にして、 前記第１のシート状金属片を水平な基準面に支持する長
    手方向手段と、 前記第１のシート状金属片の長手方向及び横方向の相対
    位置を維持する手段と、 レーザービームの光軸上に前記第１のシート状金属片の
    溶接すべき辺縁部を維持する手段と、 前記長手方向手段の上に第２のシート状金属片を供給
    し、前記基準面で前記第２のシート状金属片を支持しか
    つ前記第１のシート状金属片の溶接すべき辺縁部に対し
    て前記第２のシート状金属片の溶接すべき辺縁部を位置
    決めし、前記第１のシート状金属片の長手方向及び横方
    向の相対位置を維持する手段と同期して水平方向に可動
    の装置と、 前記第２のシート状金属片の長手方向及び横方向の相対
    位置を維持する手段とを、有する前記第２の区域と、 Ｃ）前記２枚のシート状金属片を案内し、移送しかつ溶
    接する第３の区域にして、 前記シート状金属片を水平な基準面に支持する長手方向
    手段と、 ２枚のシート状金属片の長手方向及び横方向の相対位置
    を維持しかつ水平に可動の手段と、 レーザービームの光軸上に第１のシート状金属片の溶接
    すべき辺縁部を維持する手段と、 ２枚のシート状金属片の溶接すべき辺縁部の間に横方向
    の圧力を作用させる手段と、 レーザービーム溶接ユニットとを、備えた前記第３の区
    域と、 Ｄ）２枚の溶接済みシート状金属片を排出する第４の区
    域にして、 前記溶接済みのシート状金属片を支持する手段と前記溶
    接済みのシート状金属片を取除く手段とを、有する前記
    第４の区域とを、備えた突合せ溶接装置。
  2. 【請求項２】 前記第１のシート状金属片を支持し長手
    方向に位置決めする手段が、前記第１のシート状金属片
    の下面と連続的に接触する第１の面を構成し、前記第１
    のシート状金属片の下面と連続的に接触する第２の面を
    構成する関節状のシューを備えた下部の関節状シューチ
    ェーンと並列して配置されたコンベヤベルトを備えてい
    ることを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記下部の関節状シューチェーンが溶接
    すべき辺縁部に配置された第１のシート状金属片の一部
    を支持し、前記コンベヤベルトが前記第１のシート状金
    属片の他の部分を支持することを特徴とする請求項２記
    載の装置。
  4. 【請求項４】 前記第１のシート状金属片の溶接すべき
    辺縁部を横方向に位置決めする手段がガイドとして作用
    する長手方向のストップ部材により構成されかつ垂直に
    配設されることにより、下部の関節状シューチェーンと
    対向する横方向の面を含む平面がレーザービームの光軸
    と一致することを特徴とする請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記第２のシート状金属片を支持し長手
    方向に位置決めする手段が、前記第２のシート状金属片
    の下面と連続的に接触する第１の面を構成し、前記第２
    のシート状金属片の下面と連続的に接触する第２の面を
    構成する関節状のシューを有する下部の関節状シューチ
    ェーンと並列して配置されたコンベヤベルトを備えてい
    ることを特徴とする請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記下部の関節状シューチェーンが溶接
    すべき辺縁付近に配置された第２のシート状金属片の一
    部を支持し、前記コンベヤベルトが前記第２のシート状
    金属片の他の部分を支持することを特徴とする請求項５
    記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記コンベヤベルトが各シート状金属片
    を幾何学的に位置決めし各シート状金属片の形状に適合
    するようになされた手段を備えていることを特徴とする
    請求項２又は５記載の装置。
  8. 【請求項８】 各シート状金属片を幾何学的に位置決め
    する前記手段が、棒、ラグ又はピンの形状をしたストッ
    プ部材を備えていることを特徴とする請求項７記載の装
    置。
  9. 【請求項９】 前記コンベヤベルトが対応する下部の関
    節状シューチェーンの方に向かって水平面に対して１度
    ないし５度の間の角度αだけ傾斜しており、この角度は
    シート状金属片の移動方向にα度から０度まで減少し、
    更に、前記コンベヤベルトは、シート状金属片の相対位
    置を維持する手段に達する前に水平になることを特徴と
    する請求項２又は５記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記コンベヤベルトはボールを備えて
    いることを特徴とする請求項２又は５記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２の区域及び第３の区域で第１
    のシート状金属片を支持する長手方向手段が水平なコン
    ベヤベルトを備え、前記コンベヤベルトは第１のシート
    状金属片の下面と連続的に接触する第１の面を構成し、
    第２の区域及び第３の区域に延在する第１の区域の下部
    の関節状シューチェーンと並列に配置され、かつ第１の
    シート状金属片の下面と連続的に接触する第２の面を構
    成することを特徴とする請求項２記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記第３の区域で第２のシート状金属
    片を支持する長手方向手段が水平なコンベヤベルトを備
    え、前記コンベヤベルトは前記第２のシート状金属片の
    下面と連続的に接触する第１の面を構成し、第３の区域
    に延在する第２の区域の下部の関節状シューチェーンと
    並列の関係にあり、かつ前記第２のシート状金属片の下
    面と連続的に接触する第２の面を構成することを特徴と
    する請求項５記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記第１のシート状金属片の長手方向
    及び横方向の相対位置を維持する手段が上部の関節状シ
    ューチェーンを備え、前記上部の関節状シューチェーン
    は第１のシート状金属片の上面と連続的に接触する面を
    構成する関節状に連結されたシューを備え、前記上部の
    関節状シューチェーンが対応する下部の関節状シューチ
    ェーンと対向するように配置されかつ第１のシート状金
    属片を供給するように前記下部の関節状シューチェーン
    と付着した状態で共働することを特徴とする請求項２記
    載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記上部の関節状シューチェーンが下
    部の関節状シューチェーンと同期して長手方向に移動す
    ることを特徴とする請求項１３記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記第２のシート状金属片の長手方向
    及び横方向の相対位置を維持する手段が上部の関節状シ
    ューチェーンを備え、前記上部の関節状シューチェーン
    は前記第２のシート状金属片の上面と連続的に接触する
    面を構成する関節状に連結されたシューを備え、前記上
    部の関節状シューチェーンは対応する下部の関節状シュ
    ーチェーンと対向しかつ第２のシート状金属片を供給す
    るように前記下部の関節状シューチェーンと付着した状
    態で共働することを特徴とする請求項５記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記上部の関節状シューチェーンが前
    記下部の関節状シューチェーンと同期して長手方向に移
    動することを特徴とする請求項１５記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１のシート状金属片と第２のシ
    ート状金属片の溶接すべき辺縁部の間に横方向の圧力を
    発生させる手段が、それらのシート状金属片が供給され
    る水平面の各側部に配置された２つの横方向に向きかつ
    平行なガイドウェイを備え、各ガイドウェイは、一方で
    は関節状シューチェーンのシューの横方向の面と共働
    し、他方では、垂直な基準面と共働することを特徴とす
    る請求項２，１１及び１３のいずれかに記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記２枚のシート状金属片の溶接すべ
    き辺縁部間に横方向の圧力を発生させる手段が、それら
    のシート状金属片が供給される水平面の各側部に配置さ
    れた２つの横方向に向きかつ平行なガイドウェイを備
    え、各ガイドウェイは、一方では関節状シューチェーン
    のシューの横方向の面と共働し、他方では２枚のシート
    状金属片の突合せ面に垂直な方向に作用する少なくとも
    一つの押圧要素と共働することを特徴とする請求項５，
    １２及び１５のいずれかに記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記溶接済みのシート状金属片を支持
    する手段が、コンベヤベルトと２枚のシート状金属片を
    案内し、移送しかつ溶接する第３の区域の下部の関節状
    シューチェーンを備えていることを特徴とする請求項２
    又は５記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記関節状シューチェーンが、シュー
    のシート状金属片と接触する側の面と反対側の面と共働
    する回転自在な支持ローラを備え、前記ローラの回転軸
    線は関節状シューチェーンの移動方向に垂直かつ水平で
    あることを特徴とする請求項２ないし１９のいずれかに
    記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記コンベヤベルト及び関節状シュー
    チェーンが相互に同期して長手方向に移動することを特
    徴とする請求項２ないし２０のいずれかに記載の装置。
  22. 【請求項２２】 前記第１のシート状金属片と共働する
    コンベヤベルト及び関節状シューチェーンと、前記第２
    のシート状金属片と共働する前記コンベヤベルト及び関
    節状シューチェーンとが、前記２枚のシート状金属片の
    突合せ接合面の各側部に配設されていることを特徴とす
    る請求項２ないし２１のいずれかに記載の装置。
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