JPH08206828A - 突合わせ溶接プロセス及び切削装置 - Google Patents
突合わせ溶接プロセス及び切削装置Info
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Abstract
ト厚みを有するシートメタルプレートを突合わせ溶接す
る時の最適なプロセスの信頼性を達成する。 【解決手段】 異なるシートメタル厚みを有する平面形
状物を生成するために、ビーム溶接によりシートメタル
プレートを突合わせ溶接する本発明のプロセスは; a)
数枚のシートメタルプレートを収集してシートメタルス
タック5 にするステップ;b)シートメタルスタックの
少なくとも一端側を整合するステップ;c)切削する側
の両サイドにおいて摩耗バー4 、6 を介在させて、整合
されたシートメタルスタックをクランプするステップ;
d)シートメタルスタックの整合された端側をフライス
削りツール11により切削するステップ;e)dステップ
により切削されたシートメタルプレートの切削された端
同士を当接するステップ;f)上記当接された端部でー
トメタルプレートを溶接するステップ;を含む。
Description
シートメタルプレート(金属薄板)を突合わせ溶接し
て、いわゆるテーラードブランク(tailored blank)、
即ち異なるシート厚みを有する平面形状物を生成するた
めの方法と、突合わせ溶接に備えてシートメタルプレー
トの少なくとも一端を切削(機械加工)するための装置
とに関する。
なるシート厚みを有する亜鉛めっきシートメタルが大量
に突合わせ溶接され、いわゆるテーラードブランク、即
ち調整済プレートが製造されるであろう。異なるシート
厚みを使用することにより、安全領域においては衝突の
事態における法定の要求が、そして残りの領域において
は重量の減量により重量関係に対する性能が向上され
る。今日市販されている大抵の自動車においては例え
ば、単一のシートメタルの厚みがドアに使用されてお
り、ソフトトリミングされたインナドアはチューブで補
強されているので、より良い衝撃保護が提供される。例
えばインナドアが低領域では厚いメタルシートから製造
され、窓領域では薄いメタルシートから製造されれば、
同様の安全が達成されることができる。他の新しい方法
は例えば、車両のドアをビーム溶接方法により4つの部
分から製造することにある。
は、車両の重量の減量と、前もってアセンブル(組付
け)されたプレートをスチールメーカーが自動車のプレ
ス工場に配送するのにかかる輸送コストの節減と、半仕
上げの材料(亜鉛めっきされたシートメタル)の使用の
削減(それはなぜなら、例えばいくつかの部品(パー
ツ)を溶接することによって、車両のドアを窓領域の部
品から製造した場合に不用な材料がないからである)と
である。
ームで溶接すると、上表面上の亜鉛が燃焼する領域が非
常に狭いので、亜鉛コーティングの遠隔効力(remote e
ffectiveness;隔離効果)のために腐食抵抗が維持され
てしまう。複数の亜鉛めっきメタルシート、特に異なる
厚みを有するシートの溶接は、例えばヨーロッパ特許第
0 279 866号で開示されている。従来技術の水準にある
この特許によれば、後で形成体に働くストレス(応力)
を考慮して、異なる厚みを有する平坦なシートメタル部
品をレーザビームにより突合わせ溶接して1つのユニッ
ト(単体)にすることにより、異なる厚みを有するシー
トメタル部品から形成体が製造され、突合わせ溶接され
た平坦なシートメタル部品からなるこのユニットは、そ
れを引き延ばす又は加圧することにより再形成されて形
成体となる。
るように意図されるシートメタルのエッジを切削(機械
加工)する装置が知られている。この装置では、数枚の
メタルシートが収集されて1つのスタック(積層体)と
されることができる。切削プロセスはフライス削りによ
り行われることができる。
をビーム技術(レーザビーム、電子ビーム等)により行
う場合に、異なるシート厚みを有する複数のシートメタ
ルプレートを突合わせ溶接する時の最適なプロセスの信
頼性を達成することである。
トメタルプレートをビーム溶接により突合わせ溶接し
て、いわゆるテーラードブランク、即ち異なるシート厚
みを有する平面形状物を生成するために、以下のプロセ
スステップ;即ち a)数枚のシートメタルプレートを収集してシートメタ
ルスタックにするステップ; b)上記シートメタルスタックの少なくとも一端側を整
合(位置合わせ)するステップ; c)切削する側の両サイドにおいて摩耗バーを介在させ
て、整合されたシートメタルスタックをクランプするス
テップ; d)シートメタルスタックの整合された端側を切削する
ステップ; e)上記dステップにより切削されたシートメタルプレ
ートの切削された端同士を当接するステップ; f)上記当接された端部においてシートメタルプレート
を溶接するステップ;を実行する本発明により達成され
る。
接のための端部の調整が行われるために、当接する上で
「ゼロギャップ(zero gap)」が達せられ、それによ
り、特に異なるシートメタル厚みを有するシートメタル
プレートの突合わせ溶接に関する最適なプロセス(処
理)の信頼性が生まれる。この場合に、異なる厚みを有
する2つのシートメタルプレートの平らな面が上に存在
するか下に存在するかは関係ない。
ると共に、この端部調整が遅延を生じることなく連続し
た製造過程に置かれることができるので、短時間で実行
されることが可能である。
いて「ゼロギャップ」が達せられた結果、プロセス速度
が増大する。この特定の製造方法は、任意の所望形状、
例えば曲線形状でさえも適切なツールを用いることによ
り高い精度で使用されることを可能にする。従って、い
わゆるテーラードブランクの製造プロセスがかなり拡大
される。同様のプロセス作業が達成されることができ
る。
摩耗バーから除去される。しかしながら、摩耗バーの支
持により、切削中にシートメタルの端部領域が曲がるこ
とが防止される。
ることが好ましい。切削中には、クランピングのため
に、複数のシート又はシートメタルスタック自体が移動
しないように切削の圧力に対する抵抗力を持たせるため
に、切削される側とは反対の側でシートメタルスタック
を付加的に支持することが可能である。
ートの少なくとも一端を切削する装置により行われ、該
装置は、シートメタルスタックに対する支持及びクラン
ピング手段と、シートメタルスタックの一端部側を切削
するためのマシンツールとを有し、特に有用な方法では
いくつかの端部が一作業工程において同時に切削される
ことができる。
及びクランピング手段のクランピング部品とシートメタ
ルスタックとの間に設けられる。
されるのが有用であるが、そのうちの1つはマシンツー
ルの近辺に固定されているか又は前進可能なように配置
されており、そして他の1つはマシンツールから距離を
置いた所に配置されると共に、横方向に移動可能である
か又は横方向に移動可能且つ旋回可能且つ前進可能であ
る。このように、クランピングは常に切削位置のすぐそ
ばで行われることが絶えず保証されると共に、シートメ
タルプレートの大きさに依存して、さらなる1つ又は複
数のクランピングが適切な位置において行われて、整合
されたシートのスライドが間違いなく防止されることが
でき、それにより溶接に対する正確な端部調整が確実と
なる。この場合には、クランピング力は上から与えられ
るのが好ましい。
ルスタックを整合できるように、クランピング部品は、
マシンツールと対向するシートメタルスタックの側に配
置されると共に、整合を行うためにシートメタルスタッ
クに当接するように設けられ、このクランピング部品は
旋回することができるように及び/又は横方向に移動可
能なように配置される。
ラードブランク、即ち異なるシートメタル厚みを有する
平面形状物を生成するために、ビーム溶接によりシート
メタルプレートを突合わせ溶接するプロセスであって、
a)数枚のシートメタルプレートを収集してシートメタ
ルスタックにするステップ;b)シートメタルスタック
の少なくとも一端側を整合するステップ;c)切削する
側の両サイドにおいて摩耗バーを介在させて、整合され
たシートメタルスタックをクランプするステップ;d)
シートメタルスタックの整合された端側を切削するステ
ップ;e)上記dステップにより切削されたシートメタ
ルプレートの切削された端同士を当接するステップ;
f)上記当接された端部においてシートメタルプレート
を溶接するステップ;を含む。
の態様において、シートメタルの端部の切削がフライス
削りにより行われることを特徴とする。
又は2の態様において、シートメタルスタックが2つの
対向する側部において同時に切削されることを特徴とす
る。
乃至3の態様の1つにおいて、溶接がレーザビーム又は
電子ビームにより行われることを特徴とする。
乃至4の態様の1つにおいて、シートメタルプレートが
亜鉛めっきされることを特徴とする。
に備えてシートメタルプレートの少なくとも一端を切削
するための装置であって、シートメタルスタックに対す
る支持及びクランピング手段と、該シートメタルスタッ
クの一端を切削するためのマシンツールとを含み、支持
及びクランピング手段のクランピング部品とシートメタ
ルスタックとの間に摩耗バーが配置されることを特徴と
する。
の態様において、少なくとも2つのクランピング領域が
設けられ、そのうちの1つがマシンツールとその付近で
定まった位置関係にあるものの前進可能であり、他の1
つが該マシンツールと距離を置いた所で横方向に移動可
能であるか又は横方向に移動可能且つ旋回可能且つ前進
可能である、ことを特徴とする。
及び請求項7の態様の1つにおいて、シートメタルスタ
ックを整合するためのクランピング部品が、マシンツー
ルと対向するシートメタルスタックの側部に配置される
ことを特徴とする。
に示す図面を参照しながら、本発明を以下により詳細に
記載する。
し、その上にはアセンブリプレート9が配置される。こ
のアセンブリプレートの上には、整合されて(位置合わ
せされて)重ねて置かれた複数のシートメタルプレート
からなるシートメタルスタック5が配置される。シート
メタルスタック5の両側部には摩耗バー4及び6が設け
られる。クランピング領域12及び13(図面の左側の
1つはマシンツールに対して定まった位置関係にあるも
のの前進可能であり、図面の右側の1つは位置を変化さ
せることができると共に前進可能である)には、クラン
ピングブラケット1及びクランピングバー3があり、そ
れらの間にはチューブ状シリンダ2が配置される。クラ
ンピング領域13のクランピングブラケット1は、一方
ではシートメタルプレートの異なるサイズに適応するた
めに、そして他方ではクランピングブラケットを内外へ
移動させるために、旋回可能であると共に横方向に移動
可能でもある。
左エッジ側には、ギャップ(間隙)を有さない突合わせ
接合(ジョイント)を生成することができるように、突
合わせ溶接プロセスに対してシートメタルスタックのシ
ートメタルプレートの端部を整えるためにシートメタル
スタックの左側部を切削するフライス削りツール(カッ
ティングヘッド)11がある。この正確な端部調整は、
図面で概略的に示されるようにスタックの端部を切削す
るために可能にされる。
ール11に対向する側には、ストップ7に当接するクラ
ンピングガイドバー8があり、このガイドバー8によ
り、シートメタルスタック5は正確な位置でクランピン
グされるように整合されることができる。このクランピ
ングガイドバー8は、シートメタルスタックの切削がガ
イドバー側でも行われることができる場合には、旋回さ
れることができる。しかしながら、ガイドバー8は切削
デバイスのクランピング領域において固定されることも
可能である。
た後でそれから離れるように旋回された位置にあるクラ
ンピングガイドバー8を示す。シートメタルスタック5
のこの側には、さらなるフライス削りツール11があ
る。
に輸送フレーム中でスタック形態で運ばれる。まず、継
ぎ目の接合溶接のための準備として、シートメタルプレ
ートの端部切削が行われる。この場合には、1つのパッ
ケージとしてのシートメタルスタックの端部切削は、フ
ライス削りにより行われる。このフライス削りのため
に、シートメタルスタックは横方向及び縦方向において
注意深く垂直方向に整合されるが、それはそうしなけれ
ばメタルシートのエッジ域が与えられる圧力のために曲
がってしまうためである。
とのできるクレーンギアが配置される。平行なグリップ
により、スタックは縦方向及び横方向において垂直的に
整合される。整合はインパルス(例えば衝撃シリンダ)
により向上される。シートメタルスタックは引き出され
て装置の中に配置されてその後切削され、その後シート
メタルスタックは輸送フレーム内に戻される。シートメ
タルスタックを装置の中に配置した後、クランピングブ
ラケット1がシートメタルスタックの上を移動される。
積込み領域において、直立するクランピングガイドバー
8は、シートメタルスタック5に抗するように両側から
加圧される。その後摩耗バー4及び6が、支持部9とク
ランピングブラケット1及び3においてクランピングガ
イドバーに抗するように移動される。スタックを配置し
た後、クランピングブラケット1は上から水(油)圧力
を受け、シートメタルパックが両側部で加圧される。ク
ランピングガイドバー8は最初の位置に移動し(図
2)、フライス削りツール11を有するフライス盤滑動
部がカッティングヘッド経路を通ってスライドされる。
要求により、フライス削りユニットはフライス削りを一
回以上行ってサイクル作業手順を実行する。フライス削
り経路のセッティングは、フライス削りサイクルの場合
と同じように前もって調節される。フライス削りを行わ
れたシートメタルスタックはその後切削後に溶接ユニッ
トに移され、この溶接ユニットにおいては切削された端
部が互いに当接され、端部が最適に切削され且つ整えら
れているために、突合わせ接合においてギャップを有す
ることなく当接され、その結果特に異なる厚みを有する
シートメタルの突合わせ接合が行われる場合に最適な溶
接プロセスが実行されることができる。この場合に、異
なる厚みの2つのシートメタルプレートの平坦な面が上
に存在するか下に存在するかは関係ない。
部を整えるための装置の断面図であり、シートメタルス
タックの1つの側にフライス削りツールが配置されてい
る。
ライス削りツールを有している。
Claims (8)
- 【請求項1】 いわゆるテイラードブランク、即ち異な
るシートメタル厚みを有する平面形状物を生成するため
に、ビーム溶接によりシートメタルプレートを突合わせ
溶接するプロセスであって、 a)数枚のシートメタルプレートを収集してシートメタ
ルスタックにするステップ; b)シートメタルスタックの少なくとも一端側を整合す
るステップ; c)切削する側の両サイドにおいて摩耗バーを介在させ
て、整合されたシートメタルスタックをクランプするス
テップ; d)シートメタルスタックの整合された端側を切削する
ステップ; e)上記dステップにより切削されたシートメタルプレ
ートの切削された端同士を当接するステップ; f)上記当接された端部においてシートメタルプレート
を溶接するステップ;を含む突合わせ溶接プロセス。 - 【請求項2】 シートメタルの端部の切削がフライス削
りにより行われることを特徴とする請求項1に記載のプ
ロセス。 - 【請求項3】 シートメタルスタックが2つの対向する
側部において同時に切削されることを特徴とする請求項
1又は2に記載のプロセス。 - 【請求項4】 溶接がレーザビーム又は電子ビームによ
り行われることを特徴とする請求項1乃至3の1つに記
載のプロセス。 - 【請求項5】 シートメタルプレートが亜鉛めっきされ
ることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載のプロ
セス。 - 【請求項6】 突合わせ溶接に備えてシートメタルプレ
ートの少なくとも一端を切削するための装置であって、
シートメタルスタックに対する支持及びクランピング手
段と、該シートメタルスタックの一端を切削するための
マシンツールとを含み、支持及びクランピング手段のク
ランピング部品とシートメタルスタックとの間に摩耗バ
ーが配置されることを特徴とする切削装置。 - 【請求項7】 少なくとも2つのクランピング領域が設
けられ、そのうちの1つがマシンツールとその付近で定
まった位置関係にあるものの前進可能であり、他の1つ
が該マシンツールと距離を置いた所で横方向に移動可能
であるか又は横方向に移動可能且つ旋回可能且つ前進可
能である、ことを特徴とする請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 シートメタルスタックを整合するための
クランピング部品が、マシンツールと対向するシートメ
タルスタックの側部に配置されることを特徴とする請求
項6及び請求項7の1つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4440365-8 | 1994-11-11 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JPH08206828A (ja) |
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