JP4390204B2 - 板隙補正方法及び板隙補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、パネルの重合部位をレーザロウ付けやレーザ溶接する場合などにパネルの板隙を補正する板隙補正方法及び板隙補正装置に関するものである。

例えば、自動車のボディなどを構成するパネルの重合部の接合にはレーザロウ付けやレーザ溶接が用いられている（特許文献１、２）。しかし、パネルの重合部位に板隙がある場合には、接合不良が生じる場合がある。このため、パネルの重合部位を押えながら接合したり、手作業でパネル形状をたたき修正して板隙を詰めて接合したりしている。また、近年、自動車のボディなどでは、室内空間を広く確保するため、また自動車の意匠性を向上させるため、図５に示すように、２枚のパネル４１、４２を多面合わせで接合することが多くなっている。
特開２０００−９４１６８号公報 特開２００２−７９３７１号公報

パネルの多面合わせでは、図６に示すように、パネル４１、４２の重合部位４３の形状が複雑になるために板隙４４が生じやすく、パネルを押えただけでは板隙４４が詰まらない場合も生じる。また、たたき修正をする場合でも、形状が複雑なために工程が複雑になり、機械化は難しく、作業者にもかなりの熟練が必要とされるため生産性が悪い。

本発明に係る板隙補正方法は、重合させた２つパネルの重合部位の板隙を補正する板隙補正方法において、インバータ交流制御装置の一方の電極を一方のパネルに接続し、他方にガンタイプ電極を接続し、インバータ交流制御装置でガンタイプ電極に通電する交流電流を制御しつつ、ガンタイプ電極をパネルの重合部位に押し当て、パネルを軟化させて重合部位の板隙を補正することを特徴としている。

この板隙補正方法によれば、インバータ交流制御装置により、パネルが軟化する程度の発熱を生じさせるように、ガンタイプ電極に通電する交流電流を制御しつつ、ガンタイプ電極をパネルの重合部位に押し当て、パネルを軟化させて重合部位の板隙を補正するので、ガンタイプを押し当てたパネルは、電気抵抗により発熱して軟化し、ガンタイプ電極を押し当てているので、その押圧力により重合部位の他方のパネル形状に合った形状に変形させ、これにより板隙を詰めることができる。この板隙補正方法によれば、ガンタイプ電極を押し当てるだけでよいので作業性が良く、またガンタイプ電極を押し当てたパネルが軟化するとガンタイプ電極の押圧力により、パネルが他方のパネル形状に応じて変形するので、パネルの形状を精度良く合わせることができる。従って、複雑な形状補正が必要なパネルの多面合わせなどの用途に好適である。

以下、本発明の一実施形態に係る板隙補正方法を図面に基づいて説明する。

この実施形態では、板隙補正方法に用いる板隙補正装置１は、図１に示すように、インバータ交流制御装置２と、インバータ交流制御装置２の一方の電極をパネルに接続するパネル接続部３と、インバータ交流制御装置２の他方の電極に接続され、板隙を補正するガンタイプ電極４とを備えている。

インバータ交流制御装置２は、図２に示すように、所望の交流波形、及び、所望の通電パターンで通電することができるようになっている。この実施形態では、インバータ交流制御装置２は、整流器１１と、トランジスタインバータ１２と、交流トランス１３を備えており、交流電源１４から入力された任意の交流電流を整流器１１で直流に変え、トランジスタインバータ１２と交流トランス１３で所望の交流波形を有する交流電流を生成するものである。

パネル接続部３は、この実施形態では、図１に示すように、平坦な接触面を有するパネルクランプ構造を備えている。これによりパネル２１との接触面積を広く確保しており、パネル２１に通電した際に局部的に電流密度が高くならないようにしている。

ガンタイプ電極４は、パネル２１に押圧しながら通電し、パネル２１に局部的に電流密度が高い部分を形成して発熱させ、パネル２１の重合部位を軟化させて形状を補正するものである。この実施形態では、ガンタイプ電極４は、図３に示すように、軸部３１の先端に、軸部３１に対して回転自在に設けたロータリ部３２を備えている。また、電極の先端は、パネル２１が急激に発熱し、短絡やスパッタが発生しないように、曲率半径が約６．５ｍｍよりも大きい曲率半径の電極を用いるとよい。なお、ガンタイプ電極４には、これに限らず、通常のスポット溶接用の電極を用いることができる。

次に、この板隙補正装置を用いた板隙補正方法を説明する。

板隙補正方法では、まず図１に示すように、板隙補正装置１のパネル接続部３を、変形させたい側のパネル２１に接続する。次に、インバータ交流制御装置２で通電する交流電流を調整し、２枚のパネル２１、２２が重合した重合部位２３において、ガンタイプ電極４を変形させたい側のパネル２１に押し当てる。ガンタイプ電極４を押し当てたパネル２１は、図４に示すように、ガンタイプ電極４を押し当てられた部位が局部的に電流密度が高くなり電気抵抗により発熱する。そして、パネル２１の母材が軟化する温度になると、ガンタイプ電極４に押圧されて変形し、他方のパネル２２に密着する。

ガンタイプ電極４を押圧接触させたパネル２１が軟化して他方のパネル２２に密着したタイミングでガンタイプ電極４を２枚のパネル２１、２２の重合部位２３に沿って移動させていけば良い。この実施形態では、ガンタイプ電極４には、先端にロータリ部３２を備えたものを用いているので、ガンタイプ電極４を押圧接触したパネル２１が軟化して他方のパネル２２に密着したタイミングで、ロータリ部３２を転がしながらガンタイプ電極４を移動させていけばよい。

このガンタイプ電極４は、先端に設けたロータリ部３２がパネル２１上を移動させる際に適当に転がるので、パネル２１が軟化し過ぎた場合などでも、パネル２１の表面を削ぐことはなく綺麗に変形させることができる。

この板隙補正方法によれば、ガンタイプ電極４をパネル２１の板隙を補正したい箇所に押し当て、パネル２１の重合部位２３に沿ってガンタイプ電極４を所定のタイミングで移動させていく操作により、一方のパネル２１の重合部位２３を他方のパネル２２に合わせて形状補正することができ、２枚のパネル２１、２２の重合部位２３を綺麗に密着させることができる。

この板隙補正をレーザロウ付けやレーザ溶接などの前工程として行なえば、板隙を詰めることができるので、これらの接合工程において接合不良が発生するのを防止することができる。また、この板隙補正方法は、ガンタイプ電極４を２枚のパネル２１、２２の重合部位２３に沿って押圧させながら移動させる作業で板隙を補正することができ、図５に示すように、パネル材４１、４２を多面合わせで接合させる場合にも簡単に板隙を補正することができる。また、複雑な多面合わせでも、作業者の熟練度に余り影響を受けず、品質の良い形状補正を行なうことができる。また、作業工程が簡単なので機械化にも比較的容易にかつ低コストで対応できる。

以上、本発明の一実施形態に係る板隙補正方法を説明したが本発明に係る板隙補正方法は上記の実施形態に限定されるものではない。

例えば、重合部をレーザロウ付けする場合には、ロウ付け部を酸化させるとロウ付けできないので、パネルが軟化し、他方のパネルに密着するタイミングでガンタイプ電極４が移動していくように、ガンタイプ電極４の移動を制御するとよい。

また、パネル２１の法線に対して、ガンタイプ電極４を接触させる軸の角度を所定角度に傾け、ガンタイプ電極４の操作性を高めるとよい。

この板隙補正方法及び板隙補正装置を用いれば、板隙の補正作業において、作業性がよく、多面合わせの場合に好適であることは上述した通りであるが、本発明は種々のパネルの板隙補正にも適用することができる。また、上記のように線状に板隙を補正するだけでなく、点で板隙を補正することもでき、レーザスポット溶接などの前工程としても利用できる。また、かかる板隙補正方法は、レーザロウ付けやレーザ溶接の前工程としてだけでなく、パネル材の形状補正にも利用することができる。

本発明の一実施形態に係る板隙補正方法に用いる板隙補正装置を示す概略図。 板隙補正装置に用いるインバータ交流制御装置の構成例を示す図。 ガンタイプ電極を示す図。 板隙の補正する工程を示す図。 パネルの多面合わせの一例を示す図。 従来の問題点を示す図。

符号の説明

１ 板隙補正装置
２ インバータ交流制御装置
３ パネル接続部
４ ガンタイプ電極
１１ 整流器
１２ トランジスタインバータ
１３ 交流トランス
１４ 交流電源
２１ パネル
２２ パネル
２３ 重合部位
３１ 軸部
３２ ロータリ部

Claims (3)

1. ２つのパネルの重合部位の板隙を補正する板隙補正方法において、
   インバータ交流制御装置の一方の電極を一方のパネルに接続し、他方にガンタイプ電極を接続し、前記インバータ交流制御装置で前記ガンタイプ電極に通電する交流電流を制御しつつ、ガンタイプ電極をパネルの重合部位に押し当て、通電によりパネルを軟化させて重合部位の板隙を補正することを特徴とする板隙補正方法。
2. インバータ交流制御装置と、
   前記インバータ交流制御装置の一方の電極に接続したパネル接続部と、
   前記インバータ交流制御装置の他方の電極に接続したガンタイプ電極とを備えていることを特徴とする板隙補正装置。
3. 前記ガンタイプ電極は、重合部位に押し当てられる先端部が回転自在になっていること特徴とする請求項２に記載の板隙補正装置。

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