JPH0511035Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、薄鋼板などの一対の板状部材の小口
端面をレーザ溶接などのために互いに突合わせる
突合わせ装置に関する。

《従来の技術》 薄鋼板などをレーザビームにて突合わせ溶接す
る場合、薄鋼板の小口端面相互間の許容隙間は板
厚の10数分の１程度とされており、それ以上の隙
間が存在するとその隙間をレーザビームが通り抜
けて溶接不良を生ずる。例えば0.7mm厚の薄鋼板
では50μ以上の隙間があると溶接不良を生ずる。
このため第１６図に示す如く薄鋼板１，２の小口
端面１ａ，２ａを単に突合わせるだけでなく、油
圧シリンダなどの押圧手段で薄鋼板１，２を矢印
ａ，ｂ方向に押圧して突合わせ面３に圧力をか
け、これにより突合わせ面３に許容量以上の隙間
が生ずるのを防止している。なお第１６図で４，
５はクランプ治具であつて、このクランプ治具
４，５によつて薄鋼板１，２の突合わせ完了後、
突合わせ面３の両側近傍部分を治具テーブル６に
押圧して突合わせ部分に段差ができるのを防止し
ている。

《考案が解決しようとする問題点》 薄鋼板１，２のレーザ溶接は第１６図に示す状
態でなされるのであるが、この場合第１７図ａ〜
ｃに示すように薄鋼板１，２相互の乗り上げない
し反り合いによる溶接不良の問題が生じている。
すなわち、薄鋼板１，２はブランク形成するとき
にその周縁部に打ち抜き方向の反り７，８が必ず
できるので、例えば薄鋼板１，２を第１７図に示
す状態で治具テーブル上にセツトして矢印ａ，ｂ
方向に押圧すると、同図ｂに示す如く反り７，８
が互いに乗り上げて溶接部分に段差ができてしま
う。また第１７図ｃに示す状態で薄鋼板１，２を
セツトした場合は、反り７，８が互いに反り合つ
て溶接部分が盛上がつてしまう。なお、従来のク
ランプ治具４，５は突合わせ完了後に薄鋼板１，
２を押圧するものなので、このような段差ないし
盛上がりを防止することはできなかつた。

本考案は上述した問題点を有効に解決すべく創
案するに至つたものであつて、その目的は薄鋼板
などの板状部材の突合わせ端面に押圧力をかけて
も、この突合わせ部分が互いに乗り上げたり反り
合つたりしない突合わせ装置を提供することにあ
る。

《問題点を解決するための手段》 上述した問題点を解決するため本考案は、薄鋼
板などの一対の板状部材を載置する治具テーブル
と、上記治具テーブル上に並べられて載置された
上記一対の板状部材の少くとも一方を治具テーブ
ルの載置面に沿つて押圧してその一対の板状部材
の小口端面を互いに突合わせる第１の押圧手段
と、上記一対の板状部材の小口端面近傍部分を、
それぞれ上記治具テーブル側に押圧して圧着する
一対の第２の押圧手段と、を備え、上記一対の第
２の押圧手段のうち、上記第１の押圧手段で押圧
される少なくとも一方の板状部材に作用する第２
の押圧手段を、上記板状部材の被押圧面と揺動可
能に構成し、上記第２の押圧手段で上記一対の板
状部材を治具テーブルの載置面に圧着した状態
で、上記第１の押圧手段の押圧力を、上記板状部
材の突合わせ面に所定量以上作用させるように構
成した。

《作用》 以上の構成により、本願考案の板状部材の突合
わせ装置においては、板状部材を第２の押圧手段
で治具テーブルの載置面に圧着させている状態で
も当該板状部材と第２の押圧手段とが摺動可能な
ため、第１の押圧手段で板状部材を治具テーブル
の載置面に沿つて突合わせ方向に押圧すると、こ
の板状部材が治具テーブルとの摩擦力に抗して移
動して突合わせ面に所要の押圧力が生じこれによ
り突合わせ面に存在する隙間が極力減少し、かつ
この際には突合わせ端面近傍部分は第２の押圧手
段によつて治具テーブルの載置面に圧着させられ
ているので、突合わせ部分が互いに乗上げたり反
合つたりすることがなく、従つてレーザ溶接等の
仕上りを滑らかで良好なものにできる。

《実施例》 以下に本考案の実施例を第１図〜第１５図に基
づいて説明する。

第１図は本考案の第１実施例を示したものであ
つて、同図において６は水平な治具テーブルであ
る。この治具テーブル６の一端側にはストツパ１
１が配設され、他端側には第１の押圧手段として
の油圧シリンダ１２が配設されている。治具テー
ブル６の上には一対の板状部材としての薄鋼板
１，２がその小口端面１ａ，２ａを突合わせた状
態で並べられ、薄鋼板１，２の反対側の小口端面
１ｂ，２ｂは油圧シリンダ１２のピストン先端部
１２ａおよびストツパ１１にそれぞれ当接させら
れている。小口端面１ａ，２ａの相互突合わせ面
３の下側の治具テーブル６には逃げ溝１３が形成
され、突合わせ面３のレーザ溶接時における溶接
部と治具テーブル６との溶着が防止されるように
なつている。

薄鋼板１，２の突合わせ面３の両側近傍部分
は、第２の押圧手段としての一対の押圧部材１
４，１５によつて治具テーブル６側に押圧されて
テーブル面に圧着している。一方の押え部材１４
は回転自在なボール１６を有しており、このボー
ル１６を介して薄鋼板１を押圧するようになつて
いる。すなわち、押え部材１４は薄鋼板１に対し
摺動自在に接していることになる。他方の押え部
材１５は平らな押圧面１５ａを有しており、この
押圧面１５を直接薄鋼板２に押当てるようになつ
ている。なお、上記押え部材１４，１５は適当な
リンク機構を介して周知の押圧駆動手段に連結す
るものとし、この押圧駆動手段は例えば治具テー
ブル６の側方に配設した油圧シリンダ等で構成し
てよい。

上述した板状部材の突合わせ装置においては、
押え部材１４，１５で薄鋼板１，２を押圧した状
態で油圧シリンダ１２を作動させ薄鋼板１を第１
図で矢印ａ方向に押圧すると、突合わせ面３に存
在する隙間がレーザ溶接の許容範囲に収まり、か
つこのとき突合わせ面３が相互に乗り上げたり反
合つたりすることもない。すなわち、薄鋼板１は
治具テーブル６との間では摩擦力を受けるが、押
え部材１４との間では押圧力のみを受け摩擦力は
受けない。従つて薄鋼板１に作用する摩擦力は全
体としては比較的小さく、押え部材１４によつて
治具テーブル６に圧着しているにもかかわらず油
圧シリンダ１２の押圧力が十分に突合わせ面３に
作用してこの突合わせ面の隙間を減少させる。ま
た、突合わせ面３の両側近傍部分は押え部材１
４，１５によつて確実に押えられているので、薄
鋼板１，２の突合わせ力による薄鋼板１，２の浮
上がりが防止されるのである。

以上の第１実施例は一対の薄鋼板１，２のうち
一方の薄鋼板２を固定した場合であるが、両方の
薄鋼板１，２を固定せずに別々に突合わせ方向の
押圧力を作用させるときは第２図に示すように変
形してもよい。すなわち、薄鋼板１，２を図示し
ない油圧シリンダで矢印ａ，ｂ方向にそれぞれ押
圧する場合は、押え部材１５の方にもボール１７
を配設し、このボール１７を介して薄鋼板２を押
圧するようにしてもよい。なお第１図で固定側の
薄鋼板２を第２図に示す如くボール１７を介して
押圧しても特に不都合はない。

上述したボール１６，１７は薄鋼板１，２との
摩擦を減らすためのものであつて、同様の機能を
果せればボール１６，１７以外の構成を採用して
もよい。第３図ａ〜ｃはそのような例を示したも
のであつて、同図ａは滑り板１８をばね１９を介
して押え部材１４，１５に取付けたもの、同図ｂ
は押え部材１４，１５の先端部に丸味部２０を形
成して薄鋼板１，２との接触面積を減らしたも
の、同図ｃは円筒形のローラ２１を押え部材１
４，１５に取付けたものである。

また、上述した押え部材１４，１５は互いに別
体としたが、第４図に示す如く押えブロツク２３
として一体形とし、この押えブロツク２３に一対
の押え部２３ａ，２３ｂを設けてもよい。その
際、一方の押え部２３ａにはばね２２を介してボ
ール１６を取付け、薄鋼板１，２の相互板厚誤差
をばね２２で吸収する構造とする。なお第４図は
押え部材１４，１５を薄鋼板１，２に押付けたま
まレーザ溶接できるように押えブロツク２３の中
央にレーザビーム２４が通過できる孔２５を形成
してある。

次に本考案の第２実施例を第５図〜第１２図に
基づいて説明する。この実施例は第５図に示す如
くバキユームカツプ２８で薄鋼板１，２を吸着し
て搬送するオーバヘツドキヤリア２９に、エアシ
リンダ３０にて昇降自在な昇降板３１を配設し、
この昇降板３１の下面に第６図および第７図に示
す如くばね３２を介して複数の押え部材３３を取
付けたものである。これら押え部材３３はほぼ半
球形状をしており、昇降板３１の下面に縦横に規
則正しく配設している。そしてこれら押え部材３
３によつて薄鋼板１，２の突合わせ面３の両側近
傍部分が治具テーブル６に押付けられるようにな
つている。すなわち押え部材３３によつて実用新
案登録請求の範囲に記載の第２の押え手段が構成
されている。一方、治具テーブル６の両側には油
圧シリンダ３４，３５が配設され、これら油圧シ
リンダ３４，３５によつて薄鋼板１，２が突合わ
せ方向に押圧されるようになつている。すなわ
ち、油圧シリンダ３４，３５によつて実用新案登
録請求の範囲に記載の第１の押え手段が構成され
ている。

オーバヘツドキヤリア２９の両端には第８図に
示す如くエアシリンダ３６で開閉駆動するロツク
アーム３７が設けられ、このロツクアーム３７を
治具テーブル６の側部に設けられた係合突起３８
に係合させることによりオーバヘツドキヤリア２
９の浮上りが防止されるようになつている。すな
わちオーバヘツドキヤリア２９はチエーン３９等
で天井クレーンから吊上げられているだけである
からエアシリンダ３０を駆動して押え部材３３を
薄鋼板１，２に押付けると、オーバヘツドキヤリ
ア２９が浮上つてしまう。そこでこの浮上りを防
止するためにロツクアーム３７が設けられてい
る。

上述した第２実施例では、第９図に示す如く薄
鋼板１，２を治具テーブル６上に降ろした後、エ
アシリンダ３０を駆動して昇降板３１を下げ、押
え部材３３で薄鋼板１，２を押付ける。そしてこ
の状態で油圧シリンダ３４，３５を駆動して薄鋼
板１，２の相互突合わせ面３を圧着させ、この圧
着状態を維持したまま突合わせ面３の周辺を後述
する別のクランプ手段で治具テーブル６に強固に
押付けて固定する。その後オーバヘツドキヤリア
２９を治具テーブル６から遠ざけ、代わりにレー
ザ溶接機（図示せず）を治具テーブル６上方に搬
送し、突合わせ面３に沿つてレーザ溶接を開始す
る。この第２実施例でも前記第１実施例と同様に
薄鋼板１，２相互の乗上げ、反合いが防止されて
良好なレーザ溶接がなされる。

上述した突合わせ面３の周辺を押付けるクラン
プ手段は、具体的には第１０図および第１１図に
示す如く治具テーブル６上に配設されたロータリ
クランパ４２で構成されている。このロータリク
ランパ４２は治具テーブル６上に垂直に突設され
た回転軸４３の上端に取付けられており、フオー
ク状に水平方向に延出した一対の押え片４４を有
している。回動軸４３は上下方向に移動できるよ
うになつており、第１１図に示す如く押え片４４
を薄鋼板１，２の突合わせ面３の両側に位置させ
て回動軸４３を下方に移動させることにより、例
えば薄鋼板４５，４７の突合わせ面３の両側部分
が押え片４４に押圧されて治具テーブル６に取付
けられるようになつている。

なお、第１０図は４枚の薄鋼板４５〜４８を四
角形に突合わせ溶接して自動車のバツクドアのイ
ンナーパネル用プレス原材を作る場合の突合わせ
装置を示したもので、第５図または第９図に示す
突合わせ装置とは多少異なる部分があるが、基本
的な構成はまつたく同じである。すなわち、第１
０図では治具テーブル６上に基準プレート４９を
固設し、この基準プレート４９に薄鋼板４５を油
圧シリンダ５０，５１の力で圧着させて位置決め
し、次に薄鋼板４６，４７を上記薄鋼板４５に対
して直角に突合わせ配置し、その後最後の薄鋼板
４８を上記薄鋼板４６，４７に直角に配置し、こ
の薄鋼板４８を油圧シリンダ５２，５３の力で薄
鋼板４６，４７に圧着させる。勿論、この際薄鋼
板４５〜４８相互の突合わせ面３の近傍部分は前
述した第２の押え手段としての押え部材１４，１
５などによつて治具テーブル６に押付けられる。
なお、治具テーブル６上における薄鋼板４５〜４
８の配置位置周囲には第１２図に示すようなガイ
ドプレート５４が複数立設されており、このガイ
ドプレート５４によつて薄鋼板４５〜４８を治具
テーブル６上に降ろすとき同鋼板４５〜４８の予
備的な位置決めがなされるようになつている。

次に本考案の第３実施例を第１３図および第１
４図ａ，ｂに基づいて説明する。この実施例は薄
鋼板の突合わせ面３の両側近傍部分を治具テーブ
ルに圧着させる第２の押圧手段として大気圧を利
用したものである。すなわち、第１３図および第
１４図ａに示す如く少なくとも治具テーブル６の
逃げ溝（この上に突合わせ面３が位置する。）１
３の両側に網目状の吸引溝５５を形成し、この吸
引溝５５を第１４図ｂに示す如く連通路５６を介
して負圧タンク５７に接続している。従つて薄鋼
板４５〜４８を治具テーブル６上にセツトして負
圧タンク５７のコツク５８を開くと、薄鋼板４５
〜４８の突合わせ面３の近傍部分が大気圧の力で
治具テーブル６に圧着する。そしてこの状態で油
圧シリンダ５０〜５３を駆動して突合わせ面３に
圧力をかければ薄鋼板相互の乗上げや反合いを生
ずることなく突合わせ面３の隙間が減少して許容
範囲に収まる。この第３実施例ではロータリクラ
ンパ４２が不要で治具テーブル６上に何も邪魔に
なるものがなく、薄鋼板４５〜４８の突合わせ後
ただちにレーザ溶接を開始できるので作業能率が
向上する。なお、吸引溝５５は逃げ溝１３の両側
だけでなく薄鋼板４５〜４８の周辺部または中央
部等、治具テーブル６から浮き上りやすい部分の
下にも形成しておくと薄鋼板４５〜４８の安定性
がより高まり、レーザ溶接時の熱による薄鋼板４
５〜４８の変形等を未然に防止できる。

なお、前述の薄鋼板４６，４７はその突合わせ
側の一対の小口端面が互いに平行、且つ相互間距
離が他方の薄鋼板４６，４７のそれと厳格に等し
くなつていなければ突合わせ面３に比較的大きな
隙間が生じてしまう。そこで本実施例では第１５
図に示す如く鋼板ロール６１から矢印ｇ方向と交
差する矢印ｈ方向（必ずしも矢印ｇ方向と直角で
ある必要はない。）にプレス切断し、これにより
得られた２次素材６３を矢印ｇ方向に沿つた方向
（必ずしも矢印ｇ方向とまつたく同方向である必
要はない。）に切断して２枚の薄鋼板４６，４７
を得るようにしている。このように切断すると２
次素材６３における１次切断面６４，６５は常に
正確な平行をなし、このためこの１次切断面６
４，６５を残して切離された２枚の薄鋼板４６，
４７は互いに長さが等しくかつそれぞれ平行な一
対の小口端面を具備することとなり、第１０図な
いし第１３図のように薄鋼板４５〜４８を突合わ
せた状態で突合わせ面３に隙間が生ずるのを防止
することができる。

以上、本考案の実施例につき説明したが本考案
は上記実施例に限定されることなく種々の変形が
可能であつて、例えば本考案は主としてレーザに
よる突合わせ溶接に使用されるが、これに限らず
突合わせ面の厳格な隙間管理が要求されている各
種作業にも適用可能である。

《考案の効果》 本考案は上述の如く、一対の板状部材の小口端
面を第１の押圧手段で互いに押圧して突合わせる
に際し、この突合わせ面の近傍の板状部材を一対
の第２の押え手段によつて治具テーブルに圧着さ
せ、かつこの第２の押圧手段を上記第１の押圧手
段が作用する板状部材との間では摺動可能に構成
しているから、第１の押圧手段の押圧力が第２の
押圧手段と板状部材との摩擦力によつて減少して
突合わせ面の圧力が低下するのを防止できるとと
もに、突合わせ面の両側部分が治具テーブルから
浮上るのを防止できる。従つて、突合わせ面に存
在する隙間を極力減少でき、さらに板状部材の突
合わせ面に反りが合つても板状部材が突合わせ圧
力によつて相互に乗上げたり反合つたりすること
がなく、このように突合わせ部分の段差の発生が
未然に阻止されることにより、例えば薄鋼板など
の突合わせ部分をレーザ溶接する場合にその仕上
りを良好なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１５図は本考案の実施例を示したも
のであつて、第１図は第１実施例に係る突合わせ
装置の側面図、第２図は同装置の第１変形例の側
面図、第３図ａ〜ｃはそれぞれ押え部材の変形例
の側面図、第４図は第１図の突合わせ装置の第２
変形例の側面図、第５図は第２実施例に係る突合
わせ装置の側面図、第６図は昇降板の下面図、第
７図は第６図の−線矢視断面図、第８図はオ
ーバーヘツドキヤリアの側端部の側面図、第９図
は薄鋼板の突合わせ時の第５図と同様の側面図、
第１０図は治具テーブルの平面図、根第１１図は
ロータリクランパの斜視図、第１２図はガイドプ
レートの側面図、第１３図は第３実施例に係る突
合わせ装置の平面図、第１４図ａは吸引溝の斜視
図、第１４図ｂは同吸引溝の断面図、第１５図は
薄鋼板の材料取り状態を示す斜視図である。ま
た、第１６図は従来の突合わせ装置の側面図、第
１７図ａ〜ｃの薄鋼板の突合わせ不良を示す断面
図である。 １，２，４５〜４８……薄鋼板（板状部材）、
３……突合わせ面、６……治具テーブル、１２，
３４，３５，５０，５３……油圧シリンダ（第１
の押圧手段）、１４，１５，３８……押え部材
（第２の押圧手段）、２３……押えブロツク、２３
ａ，２３ｂ……押え部（第２の押圧手段）、５５
……吸引溝、５７……負圧タンク。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 薄鋼板などの一対の板状部材を載置する治具テ
   ーブルと、 上記治具テーブル上に並べられて載置された上
   記一対の板状部材の少くとも一方を治具テーブル
   の載置面に沿つて押圧してその一対の板状部材の
   小口端面を互いに突合わせる第１の押圧手段と、 上記一対の板状部材の小口端面近傍部分を、そ
   れぞれ上記治具テーブル側に押圧して圧着する一
   対の第２の押圧手段と、 を備え、 上記一対の第２の押圧手段のうち、上記第１の
   押圧手段で押圧される少なくとも一方の板状部材
   に作用する第２の押圧手段を、上記板状部材の被
   押圧面と揺動可能に構成し、 上記第２の押圧手段で上記一対の板状部材を治
   具テーブルの載置面に圧着した状態で、上記第１
   の押圧手段の押圧力を、上記板状部材の突合わせ
   面に所定量以上作用させるように構成したことを
   特徴とする板状部材の突合わせ装置。