JPH0890266A - Welding method using high density energy beam, and its device - Google Patents

Welding method using high density energy beam, and its device

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JPH0890266A
JPH0890266A JP6254430A JP25443094A JPH0890266A JP H0890266 A JPH0890266 A JP H0890266A JP 6254430 A JP6254430 A JP 6254430A JP 25443094 A JP25443094 A JP 25443094A JP H0890266 A JPH0890266 A JP H0890266A
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JP
Japan
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welding
temporary
welded
main
line
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Application number
JP6254430A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsugi Fukahori
貢 深堀
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To improve the welding precision by constantly matching the positional relationship between parts to be welded when temporarily spot-welded works at prescribed intervals are finally and continuously welded, and suppressing the rise of the joined parts during the temporary welding. CONSTITUTION: The actual position of a temporarily welded part X of a work W1 (W2) which is temporarily welded using the laser beam by a temporary welding station 1 is detected based on the data from a camera 18 and an analyzing instrument 19, and the final welding line is set as the part to be permanently welded based on the locus obtained by successively connecting these temporarily welded parts X. A control unit 24 to control so that a welding robot 22 may scan the laser beam irradiated from a torch 20 along this final welding line through a working device 23 is provided on a final welding station 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、接合すべきワークを仮
溶接した後、本溶接する溶接方法及びその装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding method and apparatus for temporarily welding workpieces to be joined and then performing final welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の製造工程等においてワークを接
合する場合、溶接時の熱変形によるワーク間のずれを防
止するために、例えば特開平1−91988号公報に開
示されているように、まずワークの接合部を加圧電極を
用いた抵抗溶接を行なって所定の間隔でスポット的に仮
溶接した後、この仮溶接された接合部にレーザ光線や電
子ビーム等の高密度エネルギービームを照射して連続的
に本溶接することが行なわれている。
2. Description of the Related Art In the case of joining work pieces in a manufacturing process of an automobile or the like, first, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-91988, in order to prevent the work pieces from being displaced due to thermal deformation during welding. After performing resistance welding on the joint of the work piece using a pressure electrode and spot-temporarily welding at a predetermined interval, the provisionally-welded joint is irradiated with a high-density energy beam such as a laser beam or an electron beam. And continuous main welding is performed.

【0003】ここで本溶接する場合に、高密度エネルギ
ービームを照射する本溶接部位は接合部の形状や得られ
る接合強度等の観点から定められ、例えば所謂重ね溶接
のように、仮溶接された接合部における仮溶接部位を順
に結ぶように溶接したり、又は縁溶接や隅肉溶接等のよ
うに、仮溶接部位から所定距離隔たった部位を連続して
溶接するのが通例である。そして、いずれにおいても、
本溶接部位と仮溶接部位との位置関係を精度よく整合さ
せないと、上記ビームが接合部に正しく照射されず、そ
の結果、ワークが接合しなかったり所定の接合強度が得
られないという接合不良の問題が生じる。
In the case of the main welding, the main welding site where the high-density energy beam is irradiated is determined from the viewpoint of the shape of the joint, the obtained joint strength, and the like, and is temporarily welded, for example, so-called lap welding. It is customary to weld the tentatively welded portions in the joined portion in order, or continuously weld the portions that are separated from the tentatively welded portion by a predetermined distance, such as edge welding and fillet welding. And in any case,
If the positional relationship between the main welded portion and the temporary welded portion is not accurately matched, the above-mentioned beam will not be properly irradiated to the joint portion, and as a result, the workpiece will not be joined or the predetermined joining strength cannot be obtained. The problem arises.

【0004】そこで、従来は、仮溶接装置がスポット溶
接を行なう全ての仮溶接部位を予め本溶接装置にメモリ
しておくと共に、例えば重ね溶接であれば、メモリされ
たこれらの仮溶接部位を順に結ぶことによって得られる
軌跡を本溶接部位として設定し、本溶接時には、この軌
跡に沿って上記ビームを照射するようにしている。
Therefore, conventionally, all the temporary welding parts to be spot-welded by the temporary welding device are stored in advance in the main welding device, and in the case of, for example, lap welding, these stored temporary welding parts are sequentially stored. A locus obtained by tying is set as a main welding site, and the beam is irradiated along the locus during main welding.

【0005】これによれば、本溶接部位が仮溶接部位を
基準として予め設定されるので、両部位の位置関係が良
好に整合することとなって接合不良の問題が解消され
る。
According to this, since the main welding site is set in advance with the temporary welding site as a reference, the positional relationship between the two sites is well matched, and the problem of poor joint is solved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本溶接
中にワークが上記ビームを連続照射されることによって
熱変形し、その結果、仮溶接部位の位置がずれて、予め
設定された本溶接部位との位置関係が整合しなくなると
いう不具合が生じる。また、仮溶接ステーションと本溶
接ステーションとが別個に設けられている場合では、仮
溶接されたワークを本溶接ステーションへ搬入する際の
位置決めに誤差が生じ易く、設置されたワークの仮溶接
部位の位置がずれて、実際の本溶接部位と予め設定され
た本溶接部位とが一致しなくなるという不具合が生じ
る。
However, the workpiece is thermally deformed by being continuously irradiated with the above-mentioned beam during the main welding, and as a result, the position of the temporary welding portion is deviated and the preset main welding portion is There is a problem that the positional relationship of is not matched. Further, in the case where the temporary welding station and the main welding station are separately provided, an error is likely to occur in the positioning when the temporarily welded work is carried into the main welding station, and the temporary welding site of the installed work is There is a problem in that the actual main-welded portion does not match the preset main-welded portion due to the displacement of the position.

【0007】さらに、上記公報に開示されているよう
に、仮溶接を加圧電極を用いた抵抗溶接で行なうと、仮
溶接部位が押圧されるため、その反動で該部位の周囲部
分が浮き上がり、その結果、本溶接時には、接合部が密
着せずに接合不良が生じる。
Further, as disclosed in the above publication, when the temporary welding is performed by resistance welding using a pressure electrode, the temporary welding portion is pressed, and the surrounding portion of the portion is lifted by its reaction. As a result, at the time of main welding, the joints do not adhere to each other and a joint failure occurs.

【0008】本発明は、ワークの接合部を所定の間隔で
スポット的に仮溶接した後、高密度エネルギービームを
用いて連続的に本溶接する場合における上記問題に対処
するもので、本溶接部位と仮溶接部位との位置関係を常
に正しく整合させると共に、仮溶接時における接合部の
浮き上がりを抑制して、溶接精度の向上を図ることを目
的とする。
The present invention addresses the above-mentioned problems in the case where the joints of the workpiece are spot-temporarily welded at a predetermined interval and then continuously main-welded by using a high-density energy beam. The purpose of the present invention is to improve the welding accuracy by always matching the positional relationship between the temporary welding portion and the temporary welding portion and suppressing the floating of the joint portion during the temporary welding.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized by being configured as follows.

【0010】すなわち、本願の請求項1に記載の発明
(以下「第1発明」という。)は、ワークの接合部を所
定の間隔でスポット的に仮溶接した後、連続的に本溶接
する溶接方法であって、上記仮溶接を高密度エネルギー
ビームを用いて行なった後、この仮溶接された接合部に
おける仮溶接部位と他の部位との物理的差異を検出する
ことにより該仮溶接部位を識別し、この識別された仮溶
接部位の隣接するもの同士を順に結ぶことにより得られ
る仮溶接ラインに基づいて本溶接ラインを設定すると共
に、この設定された本溶接ラインに沿って高密度エネル
ギービームを照射することにより上記本溶接を行なうこ
とを特徴とする。
That is, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter referred to as the "first invention") is a welding in which the joint portion of the workpiece is spot-temporarily welded at predetermined intervals and then continuously main-welded. In the method, after performing the temporary welding using a high-density energy beam, the temporary welding portion is detected by detecting a physical difference between the temporary welding portion and another portion in the temporarily welded joint portion. The main welding line is set based on the temporary welding line obtained by identifying and adjoining adjacent ones of the identified temporary welding parts in order, and the high-density energy beam is set along the set main welding line. It is characterized in that the main welding is performed by irradiating.

【0011】また、本願の請求項2に記載の発明(以下
「第2発明」という。)は、上記第1発明において、仮
溶接部位を識別する際に検出する物理的差異は、光学的
差異であることを特徴とする。
Further, in the invention described in claim 2 of the present application (hereinafter referred to as "second invention"), in the first invention, the physical difference detected when identifying the temporary welding portion is an optical difference. Is characterized in that.

【0012】そして、本願の請求項3に記載の発明(以
下「第3発明」という。)は、上記第1発明において、
接合部のコーナー部分を仮溶接する間隔は、直線部分を
仮溶接する間隔に比べて小さいことを特徴とする。
The invention according to claim 3 of the present application (hereinafter referred to as "third invention") is the same as the first invention described above.
The interval at which the corner portion of the joint is temporarily welded is smaller than the interval at which the straight portion is temporarily welded.

【0013】一方、本願の請求項4に記載の発明(以下
「第4発明」という。)は、ワークの接合部を所定の間
隔でスポット的に仮溶接した後、連続的に本溶接する溶
接装置であって、ワークの接合部に高密度エネルギービ
ームを照射することにより上記仮溶接を行なう仮溶接装
置と、該仮溶接装置で仮溶接された接合部における仮溶
接部位と他の部位との物理的差異を検出する検出手段
と、該検出手段で検出される物理的差異に基づいて仮溶
接部位を識別する識別手段と、該識別手段で識別される
仮溶接部位の隣接するもの同士を順に結ぶことにより仮
溶接ラインを設定する仮溶接ライン設定手段と、該仮溶
接ライン設定手段で設定される仮溶接ラインに基づいて
本溶接ラインを設定する本溶接ライン設定手段と、該本
溶接ライン設定手段で設定される本溶接ラインに沿って
高密度エネルギービームを照射することにより上記本溶
接を行なう本溶接装置とが設けられていることを特徴と
する。
On the other hand, the invention according to claim 4 of the present application (hereinafter referred to as the "fourth invention") is welding in which the joint portion of the work is temporarily welded in spots at predetermined intervals and then continuously main welded. A device, which is a temporary welding device for performing the above-mentioned temporary welding by irradiating a joint part of a work with a high-density energy beam, and a temporary welding part and another part in the joint part temporarily welded by the temporary welding device. Detecting means for detecting a physical difference, identifying means for identifying the temporary welding portion based on the physical difference detected by the detecting means, and adjacent ones of the temporary welding portions identified by the identifying means are sequentially arranged. Temporary welding line setting means for setting the temporary welding line by tying, main welding line setting means for setting the main welding line based on the temporary welding line set by the temporary welding line setting means, and the main welding line setting means By irradiating the high density energy beam along the weld line to be set, characterized in that the main welding device for performing the main welding is provided.

【0014】また、本願の請求項5に記載の発明(以下
「第5発明」という。)は、上記第4発明において、検
出手段が検出する物理的差異は、光学的差異であること
を特徴とする。
The invention according to claim 5 of the present application (hereinafter referred to as the "fifth invention") is characterized in that, in the fourth invention, the physical difference detected by the detecting means is an optical difference. And

【0015】そして、本願の請求項6に記載の発明(以
下「第6発明」という。)は、上記第4発明において、
仮溶接装置が接合部のコーナー部分を仮溶接する間隔
は、直線部分を仮溶接する間隔に比べて小さいことを特
徴とする。
The invention according to claim 6 of the present application (hereinafter referred to as "sixth invention") is the same as the fourth invention.
The interval at which the temporary welding device temporarily welds the corner portion of the joint is smaller than the interval at which the straight portion is temporarily welded.

【0016】[0016]

【作用】上記構成によれば次のような作用が得られる。According to the above construction, the following operation can be obtained.

【0017】すなわち、第1発明、第2発明又は第3発
明のいずれの溶接方法においても、ワークの仮溶接を高
密度エネルギービームを用いて行なうので、仮溶接部位
が押圧されることがなく、仮溶接時における接合部の浮
き上がりが抑制される。
That is, in any of the welding methods of the first invention, the second invention, and the third invention, since the temporary welding of the work is performed by using the high-density energy beam, the temporary welding portion is not pressed, Lifting of the joint portion during temporary welding is suppressed.

【0018】そして、本溶接ラインに沿って高密度エネ
ルギービームを照射することにより本溶接を行なうにあ
たり、この本溶接ラインが、仮溶接部位の隣接するもの
同士を順に結ぶことにより得られる仮溶接ラインに基づ
いて設定されると共に、上記仮溶接部位は、仮溶接され
た接合部における他の部位との物理的差異を検出するこ
とにより識別される仮溶接部位であるので、仮溶接ライ
ンは実際の仮溶接部位の位置を基準として設定され、ま
た、本溶接ラインはこの仮溶接ラインを基準として設定
されることとなり、その結果、本溶接は仮溶接部位に対
して常に正しい位置で行なわれることとなる。
When the main welding is performed by irradiating the high-density energy beam along the main welding line, the main welding line is a temporary welding line obtained by sequentially connecting adjacent ones of the temporary welding portions. The temporary welding site is a temporary welding site that is identified by detecting a physical difference between the temporary welding site and the other site in the temporarily welded joint. The position of the temporary welding part is set as a reference, and the main welding line is set with this temporary welding line as a reference.As a result, the main welding is always performed at the correct position with respect to the temporary welding part. Become.

【0019】その場合に、本溶接ラインを仮溶接ライン
に基づいて、該仮溶接ラインに一致させて設定すると、
重ね溶接を実施することができ、また、仮溶接ラインか
ら所定距離隔てて設定すると、縁溶接又は隅肉溶接を実
施することができる。
In this case, if the main welding line is set on the basis of the temporary welding line so as to match the temporary welding line,
Lap welding can be performed, and edge welding or fillet welding can be performed when set at a predetermined distance from the temporary welding line.

【0020】さらに、接合部における他の部位との物理
的差異を検出して仮溶接部位を識別するので、仮溶接時
の溶融、酸化によるワーク表面の明度や色相の変化、又
は形状の変化等に基づいて、仮溶接部位が確実に識別さ
れることとなる。
Further, since the temporary welded portion is identified by detecting the physical difference between the welded portion and other portions, the change in the lightness or hue of the work surface due to melting or oxidation during the temporary welding, or the change in shape, etc. Based on the above, the temporary welded portion can be reliably identified.

【0021】特に、第2発明では、上記物理的差異とし
て光学的差異を検出するので、接合部が高密度エネルギ
ービームを照射された結果、溶融、酸化して、他の部位
に比べて黒ずむ等明度や色相が変化した場合に、仮溶接
部位を確実に識別することができる。
In particular, in the second aspect of the invention, since the optical difference is detected as the physical difference, the joint is melted and oxidized as a result of being irradiated with the high-density energy beam, and is darkened as compared with other portions. When the lightness or hue changes, it is possible to reliably identify the temporary welded portion.

【0022】一方、第3発明では、接合部のコーナー部
分における仮溶接の間隔を直線部分に比べて小さくする
ので、平面度の悪いコーナー部分が密にスポット溶接さ
れて、浮き上がりの問題が抑制されると共に、本溶接ラ
インをコーナー部分に沿わせて滑らかに設定することが
できる。
On the other hand, in the third aspect of the invention, since the interval of the temporary welding at the corner portion of the joint is made smaller than that at the straight portion, the corner portion having poor flatness is spot welded densely and the problem of floating is suppressed. In addition, the main welding line can be set smoothly along the corners.

【0023】また、第4発明、第5発明又は第6発明の
いずれの溶接装置においても、仮溶接装置が高密度エネ
ルギービームを用いて仮溶接を行なうので、仮溶接部位
が押圧されることがなく、仮溶接時における接合部の浮
き上がりが抑制される。
Further, in any of the welding devices of the fourth, fifth and sixth inventions, since the temporary welding device performs temporary welding using the high-density energy beam, the temporary welding portion may be pressed. Therefore, floating of the joint portion during temporary welding is suppressed.

【0024】そして、本溶接装置が本溶接ラインに沿っ
て高密度エネルギービームを照射することにより本溶接
を行なうにあたり、この本溶接ラインが、識別手段によ
って識別される仮溶接部位の隣接するもの同士を順に結
ぶことにより仮溶接ライン設定手段で設定される仮溶接
ラインに基づいて本溶接ライン設定手段で設定されると
共に、上記識別手段が識別する仮溶接部位は、検出手段
によって検出される仮溶接された接合部における他の部
位との物理的差異に基づいて識別される仮溶接部位であ
るので、仮溶接ラインは実際の仮溶接部位の位置を基準
として設定され、また、本溶接ラインはこの仮溶接ライ
ンを基準として設定されることとなり、その結果、本溶
接は仮溶接部位に対して常に正しい位置で行なわれるこ
ととなる。
When the main welding apparatus performs main welding by irradiating the main welding line with a high-density energy beam, the main welding lines are adjacent to each other at the temporary welding portions identified by the identifying means. The temporary welding part set by the main welding line setting means on the basis of the temporary welding line set by the temporary welding line setting means and the temporary welding portion identified by the identifying means is detected by the detecting means. Since it is a temporary welding site that is identified based on the physical difference with other parts in the welded joint, the temporary welding line is set based on the position of the actual temporary welding site, and the main welding line is The temporary welding line is set as a reference, and as a result, the main welding is always performed at the correct position with respect to the temporary welding site.

【0025】その場合に、本溶接ライン設定手段が本溶
接ラインを仮溶接ラインに基づいて、該仮溶接ラインに
一致させて設定すると、重ね溶接を実施することがで
き、また、仮溶接ラインから所定距離隔てて設定する
と、縁溶接又は隅肉溶接を実施することができる。
In this case, if the main welding line setting means sets the main welding line on the basis of the temporary welding line so as to match the temporary welding line, lap welding can be carried out, and the temporary welding line can be changed. If they are set apart by a predetermined distance, edge welding or fillet welding can be performed.

【0026】さらに、識別手段は、検出手段が検出する
物理的差異に基づいて仮溶接部位を識別するので、仮溶
接時の溶融、酸化によるワーク表面の明度や色相の変
化、又は形状の変化等により、仮溶接部位が確実に識別
されることとなる。
Further, since the identifying means identifies the temporary welded portion based on the physical difference detected by the detecting means, the lightness or hue of the work surface is changed by melting or oxidation during the temporary welding, or the shape is changed. This ensures that the temporary welded portion is identified.

【0027】特に、第5発明における検出手段は、上記
物理的差異として光学的差異を検出するので、接合部が
高密度エネルギービームを照射された結果、溶融、酸化
して、他の部位に比べて黒ずむ等明度や色相が変化した
場合に、識別手段は仮溶接部位を確実に識別することが
できる。
In particular, since the detecting means in the fifth aspect of the invention detects an optical difference as the physical difference, it is melted and oxidized as a result of irradiation of the high-density energy beam at the joint, and compared with other parts. When the lightness or the hue such as darkening has changed, the identifying means can reliably identify the temporary welded portion.

【0028】一方、第6発明における仮溶接装置は、接
合部のコーナー部分における仮溶接の間隔を直線部分に
比べて小さくするので、平面度の悪いコーナー部分が密
にスポット溶接されて、浮き上がりの問題が抑制される
と共に、本溶接ライン設定手段は本溶接ラインをコーナ
ー部分に沿わせて滑らかに設定することができる。
On the other hand, in the temporary welding device according to the sixth aspect of the present invention, the interval of the temporary welding at the corner portion of the joint is made smaller than that at the straight portion, so that the corner portion having poor flatness is densely spot-welded to cause the floating. While the problem is suppressed, the main welding line setting means can set the main welding line smoothly along the corner portion.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】この実施例では、自動車のサイドフレーム
インナアッシーとサイドフレームアウタとを、これらの
ドア取付部周囲に形成されたフランジで接合する場合に
ついて述べる。
In this embodiment, a case will be described in which a side frame inner assembly and a side frame outer of an automobile are joined by a flange formed around these door mounting portions.

【0031】まず、図1に示すように、仮溶接ステーシ
ョン1に、上記サイドフレームインナアッシーW1とサ
イドフレームアウタW2とを搬入し、両ワークW1,W
2のドア取付部周囲に渡ってそれぞれ形成された環状フ
ランジF1,F1とF2,F2とを重ね合わせた後、二
つのクランプ2,2でワークW1,W2の前後を把持し
てセッティングする。
First, as shown in FIG. 1, the side frame inner assembly W1 and the side frame outer W2 are carried into the temporary welding station 1, and both works W1, W1 are carried.
After the annular flanges F1, F1 and F2, F2 respectively formed over the periphery of the two door mounting portions are overlapped, the front and rear of the works W1, W2 are gripped and set by the two clamps 2, 2.

【0032】次に、レーザトーチが内蔵された複数個の
クランプ治具3…3をフランジF1,F2に取り付け
る。このクランプ治具3は、図2に拡大して示すよう
に、シリンダ4によってヒンジ5を中心に開閉する駆動
ブロック6と固定ブロック7とを有し、両ブロック6,
7間でフランジF1,F2が把持されると共に、固定ブ
ロック7には貫通孔8が設けられ、該孔8内に集光レン
ズ9が備えられている。そして、レーザ発振器10で発
振されたレーザが光ファイバからなる伝達光学系11を
介して貫通孔8に導入された後、図中矢印で示したよう
に、上記レンズ9で集光されて、把持されたフランジF
1,F2に照射されるようになされている。これによ
り、上記フランジF1,F2は、クランプ治具3が取り
付けられた部位でスポット的に仮溶接されることとな
り、その場合にレーザビームが照射された仮溶接部位
X’は、ワークW1,W2の素材の溶融及び酸化のた
め、フランジF1,F2の他の部分に比べて黒変する。
Next, a plurality of clamp jigs 3 ... 3 having a built-in laser torch are attached to the flanges F1 and F2. As shown in an enlarged view in FIG. 2, the clamp jig 3 has a drive block 6 and a fixed block 7 which are opened and closed by a cylinder 4 around a hinge 5, and both blocks 6 and 6.
The flanges F1 and F2 are gripped between 7 and the fixing block 7 is provided with a through hole 8 in which a condenser lens 9 is provided. Then, after the laser oscillated by the laser oscillator 10 is introduced into the through hole 8 through the transmission optical system 11 made of an optical fiber, as shown by the arrow in the figure, it is condensed by the lens 9 and grasped. Flange F
1, F2 is irradiated. As a result, the flanges F1, F2 are spot-temporarily welded at the portion where the clamp jig 3 is attached, and in that case, the temporary welding portion X ′ irradiated with the laser beam is the work W1, W2. Due to the melting and oxidation of the material, the blackening occurs compared to the other parts of the flanges F1 and F2.

【0033】そして、図1に示したように、フランジF
1,F2のコーナー部では隣接する仮溶接部位X’,
X’の間隔が直線部に比べて小さく密になるように、上
記クランプ治具3…3をフランジF1,F2に取り付け
て仮溶接を行なうのである。なお、このときのクランプ
治具3…3を取り付ける各部位は予め図示しない制御装
置にメモリされており、仮溶接時には、これらのメモリ
された部位においてスポット溶接が行なわれるように設
定されている。
Then, as shown in FIG. 1, the flange F
At the corners of F1 and F2, the adjacent temporary welding parts X ',
The clamp jigs 3 ... 3 are attached to the flanges F1 and F2 so that the intervals of X ′ are smaller and denser than the straight portions, and temporary welding is performed. It should be noted that the respective parts to which the clamp jigs 3 ... At this time are attached are previously stored in a memory in a controller (not shown), and during temporary welding, spot welding is performed at these stored parts.

【0034】次いで、クランプ2,2を解除した後、図
3に示すように、この仮溶接されたワークW1,W2を
搬送装置12で本溶接ステーション13に搬送する。
Next, after releasing the clamps 2 and 2, as shown in FIG. 3, the temporarily welded works W1 and W2 are transferred to the main welding station 13 by the transfer device 12.

【0035】この本溶接ステーション13では、搬入さ
れたワークW1,W2における上記仮溶接部位X’…
X’の隣接するもの同士X’,X’を順に結んで溶接す
る重ね溶接が行なわれる。そして、当該ステーション1
3には、図示したように、搬入されたワークW1,W2
の前後を把持してセッティングする二つのワーククラン
プ14,14及びこれらのクランプ14,14の把持、
解除を行なうワーククランプ作動装置15と、セッティ
ングされたワークW1,W2のフランジF1,F2の所
定部位を把持して固定する複数個のフランジクランプ1
6…16及びこれらのフランジクランプ16…16の把
持、解除を行なうフランジクランプ作動装置17と、ワ
ークW1,W2の表面画像を捕らえるCCDカメラ18
及び該カメラ18からの画像データを色相及び明度に基
づいて光学的に解析する画像解析装置19と、レーザト
ーチ20がアーム21に設けられた溶接ロボット22及
び該ロボット22の溶接動作を行なうロボット作動装置
23とが備えられていると共に、上記搬送装置12から
の搬入終了を知らせるワーク搬入信号及び上記画像解析
装置19からの解析信号を受けて、上記クランプ作動装
置15,17及びロボット作動装置23にそれぞれ制御
信号を出力するコントロールユニット24が備えられて
いる。
At the main welding station 13, the temporary welding parts X '... Of the loaded works W1 and W2.
Lap welding is performed by connecting adjacent X's of X'and X'in order and welding. And the station 1
As shown in FIG.
Two work clamps 14 and 14 for gripping and setting the front and rear of the clamp, and gripping of these clamps 14 and 14,
A work clamp actuating device 15 for releasing and a plurality of flange clamps 1 for gripping and fixing predetermined portions of the flanges F1, F2 of the set works W1, W2.
16 and a flange clamp actuating device 17 for gripping and releasing these flange clamps 16 ... 16 and a CCD camera 18 for capturing the surface images of the works W1 and W2.
And an image analysis device 19 for optically analyzing image data from the camera 18 based on hue and brightness, a welding robot 22 having a laser torch 20 provided on an arm 21, and a robot operating device for performing a welding operation of the robot 22. 23, and receives the workpiece carry-in signal notifying the end of the carry-in from the carrying device 12 and the analysis signal from the image analyzing device 19 to the clamp operating devices 15 and 17 and the robot operating device 23, respectively. A control unit 24 that outputs a control signal is provided.

【0036】ここで、上記溶接ロボット22のレーザト
ーチ20は、図4に示すように、貫通孔20a内に集光
レンズ20bが備えられて、レーザ発振器25で発振さ
れたレーザが光ファイバからなる伝達光学系26を介し
て貫通孔20aに導入された後、図中矢印で示したよう
に、上記レンズ20bで集光されて、出射口20cから
出射され、下方に位置するフランジF1,F2に照射さ
れるように構成されている。そして、上記コントロール
ユニット24がロボット作動装置23を介して、このト
ーチ20及びアーム21の溶接位置や溶接速度等を制御
することにより、フランジF1,F2を連続溶接するよ
うになされている。なお、上記レーザ発振器25には、
レーザ出力や波形等を調整する制御盤27が備えられて
いる。
Here, as shown in FIG. 4, the laser torch 20 of the welding robot 22 is provided with a condenser lens 20b in the through hole 20a, and the laser oscillated by the laser oscillator 25 is transmitted by an optical fiber. After being introduced into the through hole 20a through the optical system 26, as shown by the arrow in the figure, the light is condensed by the lens 20b, emitted from the emission port 20c, and irradiated to the flanges F1 and F2 located below. It is configured to be. The control unit 24 controls the welding position, welding speed and the like of the torch 20 and the arm 21 via the robot operating device 23 to continuously weld the flanges F1 and F2. The laser oscillator 25 includes
A control board 27 for adjusting laser output, waveform, etc. is provided.

【0037】次に、上記コントロールユニット24が当
該本溶接ステーション13に搬入されたワークW1,W
2に対して行なう本溶接制御を、図5に示すフローチャ
ートに従って説明する。
Next, the control unit 24 carries the workpieces W1 and W loaded into the main welding station 13.
The main welding control for No. 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0038】まず、コントロールユニット24は、ステ
ップS1で搬送装置12からワーク搬入信号が入力され
ると、ステップS2でワーククランプ作動装置15に把
持信号を出力して、搬入されたワークW1,W2の前後
をクランプ14,14で把持してセッティングする。
First, when a work loading signal is input from the transport device 12 in step S1, the control unit 24 outputs a gripping signal to the work clamp actuating device 15 in step S2, so that the loaded works W1 and W2 are detected. The front and rear are clamped by the clamps 14, 14 for setting.

【0039】次に、コントロールユニット24は、溶接
ロボット22でワークW1,W2の本溶接を行なう前
に、その溶接開始部位の補正を行なう。すなわち、コン
トロールユニット24には、予め、上記仮溶接ステーシ
ョン1でスポット溶接が行なわれる全ての仮溶接部位の
位置座標(xn,yn,zn)がメモリされていると共
に(以下、この位置座標を「メモリ座標」という。)、
コントロールユニット24は、これらのうち所定の一つ
を溶接開始部位として定め、該部位から順に隣接する仮
溶接部位を結んで再びこの溶接開始部位に戻る軌跡を仮
溶接ラインとして設定する。さらに、コントロールユニ
ット24は、この設定した仮溶接ラインに基づいて本溶
接ラインを設定するのであるが、当該本溶接ステーショ
ン13では、前述のように重ね溶接を行なうので、コン
トロールユニット24は、本溶接ラインを仮溶接ライン
に一致させて設定し、この仮溶接ラインに等しい本溶接
ラインに沿ってレーザトーチ20から照射されたレーザ
ビームが走査するように溶接ロボット22を制御する。
また、コントロールユニット24は、画像解析装置19
から入力された画像解析信号に基づいて、当該本溶接ス
テーション13にセッティングされたワークW1,W2
の仮溶接部位X’…X’を識別し、それらの位置座標
(xn’,yn’,zn’)を算出する(以下、この位
置座標を「実座標」という。)。この仮溶接部位X’の
識別は、黒変した仮溶接部位X’と、フランジF1,F
2における他の部位との間で、色相及び明度等の光学的
差異を検出することによって行なわれる。そして、コン
トロールユニット24は、上記溶接開始部位についての
メモリ座標(x0,y0,z0)と実座標(x0’,y
0’,z0’)とを対比し、その偏差(a0,b0,c
0)をステップS3で算出する。
Next, the control unit 24 corrects the welding start portion before the welding robot 22 performs the main welding of the works W1 and W2. That is, the control unit 24 stores in advance the position coordinates (xn, yn, zn) of all the temporary welding spots to be spot-welded in the temporary welding station 1 (hereinafter, this position coordinate will be referred to as " Memory coordinates ”.),
The control unit 24 determines a predetermined one of these as a welding start site, and connects a temporary welding site that is adjacent to the welding start site in that order and sets a trajectory that returns to the welding start site again as a temporary welding line. Further, the control unit 24 sets the main welding line based on the set temporary welding line. However, in the main welding station 13, since the lap welding is performed as described above, the control unit 24 performs the main welding. The line is set to coincide with the temporary welding line, and the welding robot 22 is controlled so that the laser beam emitted from the laser torch 20 scans along the main welding line equal to the temporary welding line.
Further, the control unit 24 includes the image analysis device 19
The workpieces W1 and W2 set in the main welding station 13 based on the image analysis signal input from
The temporary welding parts X ′ ... X ′ are identified and their position coordinates (xn ′, yn ′, zn ′) are calculated (hereinafter, these position coordinates are referred to as “actual coordinates”). This temporary welding portion X'is identified by the blackened temporary welding portion X'and the flanges F1, F.
It is carried out by detecting an optical difference such as hue and lightness with respect to the other parts in 2. Then, the control unit 24 sets the memory coordinates (x0, y0, z0) and the actual coordinates (x0 ', y) for the welding start portion.
0 ', z0') and the deviation (a0, b0, c
0) is calculated in step S3.

【0040】その結果、ステップS4で上記偏差(a
0,b0,c0)が全て0と判定された場合は、メモリ
された溶接開始部位と実際の溶接開始部位とが同じ位置
にあるとして、溶接開始部位のメモリ座標(x0,y
0,z0)の補正を行なわずにステップS5に進み、フ
ランジクランプ作動装置17に把持信号を出力して、フ
ランジF1,F2をクランプ16…16で把持して固定
する一方で、上記偏差(a0,b0,c0)の少なくと
も一つが0でないと判定された場合は、メモリされた溶
接開始部位の位置と実際の溶接開始部位の位置とがずれ
ているとして、ステップS6に進んで全ての偏差(a
0,b0,c0)が0となるように、溶接開始部位のメ
モリ座標(x0,y0,z0)を補正した後、上記ステ
ップS5に進み、フランジF1,F2を固定する。その
場合に、この溶接開始部位のメモリ座標(x0,y0,
z0)の変更に伴い、該溶接開始部位と隣接する次の仮
溶接部位との間で仮溶接ライン及び本溶接ラインが修正
されることとなる。
As a result, in step S4, the deviation (a
0, b0, c0) are all determined to be 0, it is determined that the stored welding start portion and the actual welding start portion are at the same position, and the memory coordinates (x0, y) of the welding start portion are set.
0, z0) is not corrected and the process proceeds to step S5, where a gripping signal is output to the flange clamp actuating device 17 to grip and fix the flanges F1 and F2 by the clamps 16 ... 16 while the deviation (a0 , B0, c0) is not 0, it is determined that the memorized position of the welding start portion is different from the actual position of the welding start portion, and the process proceeds to step S6 and all deviations ( a
After correcting the memory coordinates (x0, y0, z0) of the welding start portion so that 0, b0, c0) becomes 0, the process proceeds to step S5, and the flanges F1, F2 are fixed. In that case, the memory coordinates (x0, y0,
With the change of z0), the temporary welding line and the main welding line will be corrected between the welding start portion and the next adjacent temporary welding portion.

【0041】しかる後、コントロールユニット24は、
ステップS7でロボット作動装置23に溶接開始信号を
出力する。これにより、ロボット22のトーチ20及び
アーム21が作動して、メモリ座標が上記のように実座
標と一致するように補正された溶接開始部位にレーザビ
ームが照射され、この溶接開始部位から上記本溶接ライ
ンに沿ってレーザビームが走査されて本溶接が開始され
ることとなる。
Thereafter, the control unit 24
In step S7, a welding start signal is output to the robot actuator 23. As a result, the torch 20 and the arm 21 of the robot 22 are actuated, the laser beam is applied to the welding start portion whose memory coordinates are corrected so as to match the actual coordinates as described above, and the welding start portion is then fed with the laser beam. The laser beam is scanned along the welding line to start the main welding.

【0042】そして、コントロールユニット24は、こ
の本溶接中、次の仮溶接部位についてのメモリ座標(x
n,yn,zn)と実座標(xn’,yn’,zn’)
との対比を行ない続け、その結果に基づいてメモリ座標
(xn,yn,zn)の補正、並びに仮溶接ライン及び
本溶接ラインの修正を行なうと共に、この修正された本
溶接ラインに沿って本溶接が行なわれるようにロボット
作動装置23を制御する。
Then, during the main welding, the control unit 24 controls the memory coordinates (x
n, yn, zn) and real coordinates (xn ', yn', zn ')
Continuing to make a comparison, the memory coordinates (xn, yn, zn) are corrected and the temporary welding line and the main welding line are corrected based on the result, and the main welding is performed along the corrected main welding line. The robot actuator 23 is controlled so that

【0043】つまり、本溶接を開始した後、コントロー
ルユニット24はステップS8に進んで、上記溶接開始
部位に隣接する次の仮溶接部位(n=1)についてのメ
モリ座標(xn,yn,zn)と、その実座標(x
n’,yn’,zn’)とを対比して偏差(an,b
n,cn)を算出する。そして、ステップS9で該偏差
(an,bn,cn)が全て0と判定された場合は、メ
モリされた次の仮溶接部位と実際の仮溶接部位とが同じ
位置にあるとして、次の仮溶接部位のメモリ座標(x
n,yn,zn)の補正を行なわずにステップS10に
進み、現在設定されている本溶接ラインに沿って溶接を
続行する一方で、上記偏差(an,bn,cn)の少な
くとも一つが0でないと判定された場合は、メモリされ
た次の仮溶接部位の位置と実際の仮溶接部位の位置とが
ずれているとして、ステップS11に進んで全ての偏差
(an,bn,cn)が0となるように、次の仮溶接部
位のメモリ座標(xn,yn,zn)を補正した後、上
記ステップS10に進み、溶接を続行する。その場合
に、この仮溶接部位のメモリ座標(xn,yn,zn)
の変更に伴い、該次の仮溶接部位と上記溶接開始部位と
の間、及び隣接する次の仮溶接部位との間で本溶接ライ
ンが修正されることとなり、この修正された本溶接ライ
ンに沿って本溶接が行なわれることとなる。
That is, after starting the main welding, the control unit 24 proceeds to step S8, and the memory coordinates (xn, yn, zn) for the next temporary welding portion (n = 1) adjacent to the welding start portion. And its real coordinates (x
n ', yn', zn ') and the deviation (an, b
n, cn) is calculated. If it is determined in step S9 that all the deviations (an, bn, cn) are 0, it is determined that the memorized next temporary welding site and the actual temporary welding site are at the same position, and the next temporary welding process is performed. Memory coordinates of part (x
n, yn, zn) is not corrected and the process proceeds to step S10 to continue welding along the currently set main welding line, while at least one of the deviations (an, bn, cn) is not 0. If it is determined that the position of the next tentative welded portion stored in memory is different from the actual position of the temporary welded portion, the process proceeds to step S11 and all deviations (an, bn, cn) are 0. As described above, after correcting the memory coordinates (xn, yn, zn) of the next temporary welding portion, the process proceeds to step S10, and welding is continued. In that case, the memory coordinates (xn, yn, zn) of this temporary welding part
With the change of, the main welding line will be corrected between the next temporary welding portion and the welding start portion, and between the adjacent next temporary welding portion. The main welding will be performed along this line.

【0044】次に、コントロールユニット24は、ステ
ップS12で上記溶接開始部位のメモリ座標(x0,y
0,z0)と次の仮溶接部位の実座標(xn’,y
n’,zn’)との偏差(ano,bno,cno)を
算出した後、ステップS13で該偏差(ano,bn
o,cno)が全て所定の誤差範囲±e内にあると判定
された場合は、次の仮溶接部位は溶接開始部位である、
換言すれば本溶接が環状フランジF1,F2を一周して
行なわれたとして、ステップS14でロボット作動装置
23に溶接終了信号を出力する。一方、上記偏差(an
o,bno,cno)の少なくとも一つが誤差範囲±e
内にないと判定された場合は、本溶接が未だ環状フラン
ジF1,F2を一周して行なわれていないとして、ステ
ップS8に戻り、さらに次の仮溶接部位(n=2)につ
いて、上記と同様に、必要なメモリ座標(xn,yn,
zn)の補正及び本溶接ラインの修正を行ないながら、
溶接ロボット22による本溶接を続行する。
Next, the control unit 24 determines in step S12 the memory coordinates (x0, y) of the welding start portion.
0, z0) and the actual coordinates (xn ', y) of the next temporary welding site
n ', zn') and the deviation (ano, bno, cno) is calculated, and then the deviation (ano, bn) is calculated in step S13.
o, cno) are all determined to be within a predetermined error range ± e, the next temporary welding site is the welding start site,
In other words, assuming that the main welding has been performed around the annular flanges F1 and F2, a welding end signal is output to the robot actuator 23 in step S14. On the other hand, the deviation (an
at least one of o, bno, cno) is an error range ± e
If it is determined that it is not within the range, it is determined that the main welding has not yet been made around the annular flanges F1 and F2, and the process returns to step S8, and the next temporary welding portion (n = 2) is the same as above. Required memory coordinates (xn, yn,
zn) correction and main welding line correction,
The main welding by the welding robot 22 is continued.

【0045】このようにして、コントロールユニット2
4は、本溶接が終了するまで仮溶接部位X’の実際の位
置を基準として本溶接ラインの修正を続けることとな
る。そして、本溶接終了後、ステップS15でフランジ
クランプ16…16を、次いでステップS16でワーク
クランプ14,14をそれぞれ解除した後、図示しない
ワーク搬出装置に搬出信号を出力することにより、上記
本溶接されたサイドフレームインナアッシーW1及びサ
イドフレームアウタW2を当該本溶接ステーション13
から搬出して、この溶接作業は終了する。
In this way, the control unit 2
In No. 4, the main welding line is continuously corrected with reference to the actual position of the temporary welding portion X ′ until the main welding is completed. After the completion of the main welding, the flange clamps 16 ... 16 are released in step S15, and the work clamps 14, 14 are released in step S16, and then a carry-out signal is output to a work carrying-out device (not shown) to perform the main welding. The side frame inner assembly W1 and the side frame outer W2 are attached to the main welding station 13
The welding work is completed by carrying out the welding work.

【0046】次に、この実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0047】すなわち、仮溶接ステーション1では、ク
ランプ治具3を用いてフランジF1,F2にレーザビー
ムを照射することによりスポット溶接を行なうので、仮
溶接部位X’が加圧電極を用いた抵抗溶接のように押圧
されることがなく、その結果、仮溶接時におけるフラン
ジF1,F2の浮き上がりが抑制される。
That is, in the temporary welding station 1, spot welding is performed by irradiating the flanges F1 and F2 with the laser beam using the clamp jig 3, so that the temporary welding portion X'is resistance welded using the pressure electrode. As a result, the flanges F1 and F2 are prevented from being lifted up during the temporary welding.

【0048】その場合に、フランジF1,F2のコーナ
ー部では直線部に比べて上記クランプ治具3を間隔を小
さく密に取り付けるので、隣接する仮溶接部位X’,
X’の間隔も小さくなり、その結果、平面度の悪いフラ
ンジF1,F2のコーナー部が密にスポット溶接され
て、浮き上がりの程度が抑制されると共に、コントロー
ルユニット24によって後に設定される本溶接ラインが
該コーナー部に沿って滑らかに設定されることとなり、
本溶接が滑らかに連続的に行なわれることとなる。
In this case, the clamp jigs 3 are attached at the corners of the flanges F1 and F2 with a small gap and a tighter space than the straight portions.
The distance X ′ also becomes smaller, and as a result, the corners of the flanges F1 and F2 having poor flatness are densely spot-welded to suppress the degree of floating, and the main welding line set later by the control unit 24. Will be set smoothly along the corner,
The main welding will be smoothly and continuously performed.

【0049】そして、本溶接ステーション13では、溶
接ロボット22が本溶接ラインに沿ってレーザビームを
レーザトーチ20で照射することにより本溶接が行なわ
れるのであるが、その場合に、コントロールユニット2
4は、CCDカメラ18及び画像解析装置19からの解
析信号を受けて、フランジF1,F2において黒変した
仮溶接部位X’の色相及び明度と、同じくフランジF
1,F2における他の部位の色相及び明度との光学的差
異を検出することによって該仮溶接部位X’を識別した
後、この識別された仮溶接部位X’の実際の位置を基準
として、仮溶接ライン及び上記本溶接ラインを修正設定
する。
In the main welding station 13, the welding robot 22 irradiates the laser beam with the laser torch 20 along the main welding line to perform the main welding. In that case, the control unit 2 is used.
4 receives the analysis signals from the CCD camera 18 and the image analysis device 19, and the hue and lightness of the temporary welding portion X ′ that has turned black in the flanges F1 and F2, and the flange F similarly.
After the temporary welding portion X ′ is identified by detecting the optical difference between the hue and the brightness of the other portions in 1 and F2, the temporary position is temporarily determined based on the actual position of the identified temporary welding portion X ′. Correctly set the welding line and the main welding line.

【0050】従って、例えば図6に示すように、仮溶接
部位X0を溶接開始部位として、これから隣接する仮溶
接部位X1,X2,…を順に結んで得られる仮溶接ライ
ンないし本溶接ラインLを設定し、この本溶接ラインL
に沿ってレーザビームBを仮溶接部位X0から照射、走
査する場合に、本溶接中にフランジF1,F2が熱変形
して仮溶接部位X1,X2,…の実位置が、図中鎖線で
示したように、当初の位置からずれ、その結果、当初の
本溶接ラインLに沿って本溶接を行なうと、本溶接部位
と仮溶接部位との位置関係が整合せず、重ね溶接が精度
よく実施できないときでも、実際の仮溶接部位X1,X
2,…の位置を基準として、仮溶接ラインないし本溶接
ラインLが修正され、この修正された本溶接ラインLに
沿ってレーザビームBが走査されるので、上記重ね溶接
が実際の仮溶接部位X1,X2,…に対して常に正しい
位置関係の下で行なわれることとなる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 6, a temporary welding line X0 is set as a welding start site, and a temporary welding line or a main welding line L obtained by sequentially connecting adjacent temporary welding regions X1, X2, ... Is set. This main welding line L
When irradiating and scanning the laser beam B from the temporary welding site X0 along the direction, the flanges F1 and F2 are thermally deformed during the main welding and the actual positions of the temporary welding sites X1, X2 ,. As described above, when the main welding deviates from the initial position and, as a result, the main welding is performed along the initial main welding line L, the positional relationship between the main welding portion and the temporary welding portion does not match, and the lap welding is performed accurately. Even when it is not possible, the actual temporary welding parts X1, X
2, the temporary welding line or the main welding line L is corrected, and the laser beam B is scanned along the corrected main welding line L, so that the lap welding is an actual temporary welding portion. X1, X2, ... Are always performed under the correct positional relationship.

【0051】また、図7に鎖線で示すように、仮溶接さ
れたワークW1,W2の本溶接ステーション13への搬
入、位置決めに誤差が生じて、溶接開始部位X0並びに
仮溶接部位X1,X2,…の実座標がメモリ座標とずれ
ても、上記溶接開始部位X0のメモリ座標が、鎖線で示
した実際の溶接開始部位X0の実座標に補正、変更さ
れ、かつ、予め設定されていた本溶接ラインLが、実際
の仮溶接部位X1,X2,…の位置を基準として修正、
設定されるので、上記重ね溶接は正しい溶接開始部位X
0から開始された後、実際の仮溶接部位X1,X2,…
に対して常に正しい位置関係の下で行なわれることとな
る。
Further, as shown by the chain line in FIG. 7, an error occurs in the carry-in and positioning of the temporarily welded workpieces W1 and W2 to the main welding station 13, and the welding start portion X0 and the temporary welding portions X1, X2. Even if the actual coordinates of ... deviate from the memory coordinates, the memory coordinates of the welding start site X0 are corrected and changed to the actual coordinates of the actual welding start site X0 indicated by the chain line, and the preset main welding is performed. The line L is corrected with reference to the positions of the actual temporary welding parts X1, X2, ...
Since it is set, the above lap welding is the correct welding start site X
After starting from 0, the actual temporary welding parts X1, X2, ...
Will always be performed under the correct positional relationship.

【0052】なお、上記実施例では、仮溶接ステーショ
ン1で行なうスポット溶接をトーチ内蔵のクランプ治具
3を用いて行なうようにしたが、該クランプ治具3に代
えて、例えば図8に示すように、アーム30に設けられ
たレーザトーチ31にレーザ発振器で発振されたレーザ
を光ファイバ32で伝送して、該トーチ31から出射す
るように構成された溶接ロボットを用いて行なうことも
できる。また、図9に示すように、トーチを用いずに、
レーザビームBを集光レンズ33や反射鏡34でフラン
ジF1,F2に照射するようにしてもよい。
In the above embodiment, the spot welding performed in the temporary welding station 1 is performed by using the clamp jig 3 with a built-in torch. Instead of the clamp jig 3, as shown in FIG. In addition, a laser oscillated by a laser oscillator may be transmitted to the laser torch 31 provided on the arm 30 through the optical fiber 32 and emitted from the torch 31 by using a welding robot. Also, as shown in FIG. 9, without using a torch,
The laser beam B may be irradiated onto the flanges F1 and F2 by the condenser lens 33 and the reflecting mirror 34.

【0053】そして、これらの場合において、フランジ
F1,F2を固定するためのフランジクランプを別途用
いるときは、例えば図10に示すように、貫通孔35a
が形成されたクランプ35を使用して、該貫通孔35a
を介してビームBをフランジF1,F2に照射すると、
クランプ35の取付位置に仮溶接部位X’を設定するこ
とができ、また、図11に示すように、クランプ36の
両側近傍にビームBを照射するようにして仮溶接部位
X’の位置を設定してもよい。
Then, in these cases, when a flange clamp for fixing the flanges F1 and F2 is separately used, as shown in FIG. 10, for example, the through hole 35a is formed.
Using the clamp 35 formed with
When the beam B is applied to the flanges F1 and F2 via
The temporary welding site X ′ can be set at the mounting position of the clamp 35, and as shown in FIG. 11, the position of the temporary welding site X ′ is set by irradiating the beam B to the vicinity of both sides of the clamp 36. You may.

【0054】一方、上記実施例では、本溶接ステーショ
ン13において重ね溶接を行なうために、本溶接ライン
を仮溶接ラインに一致させて設定したが、本発明はこれ
に限らず、本溶接ラインを仮溶接ラインに基づいて、該
仮溶接ラインから所定距離隔てて設定するようにする
と、例えば図12に示すような縁溶接、図13に示すよ
うな隅肉溶接、又は図14に示すようなフレアー溶接等
を行なうことができる。
On the other hand, in the above embodiment, the main welding line is set to coincide with the temporary welding line in order to perform the lap welding at the main welding station 13. However, the present invention is not limited to this, and the main welding line is temporarily set. If it is set at a predetermined distance from the temporary welding line based on the welding line, for example, edge welding as shown in FIG. 12, fillet welding as shown in FIG. 13, or flare welding as shown in FIG. And so on.

【0055】その場合に、例えば図15に示すようなク
ランプ治具37をアームの先端に具備した溶接ロボット
を用いることができる。このクランプ治具37は、レー
ザトーチ38の上下にクランプ用の小アーム39,39
が対向配置され、これらの小アーム39,39にそれぞ
れ設けられたクランプローラ40,40でフランジF
1,F2を把持すると共に、この把持されたフランジF
1,F2の側端面にビームBを照射しながら、全体が該
端面に沿って移動するように構成されたものである。そ
して、ビームBの照射を両フランジF1,F2の合わせ
面に向けて行なうと、上記図12又は図14に示した縁
溶接又はフレアー溶接が実施でき、一方のフランジの側
端面のみに向けて行なうと、上記図13に示した隅肉溶
接が実施できることとなる。そして、この場合において
は、上記クランプローラ40,40が仮溶接ラインに沿
って移動するように制御することによって、仮溶接部位
X’の実位置とビームBの照射部位(本溶接部位)との
間の位置関係が常に正しく維持されることとなる。
In this case, for example, a welding robot having a clamp jig 37 as shown in FIG. 15 at the tip of the arm can be used. The clamp jig 37 includes small arms 39, 39 for clamping above and below the laser torch 38.
Are arranged so as to face each other, and the flanges F are provided by the clamp rollers 40, 40 provided on the small arms 39, 39, respectively.
While gripping 1, F2, this gripped flange F
While irradiating the side end faces of 1 and F2 with the beam B, the whole is moved along the end faces. When the irradiation of the beam B is performed toward the mating surfaces of the flanges F1 and F2, the edge welding or flare welding shown in FIG. 12 or 14 can be performed and only the side end surface of one flange is performed. Then, the fillet welding shown in FIG. 13 can be performed. Then, in this case, by controlling the clamp rollers 40 and 40 to move along the temporary welding line, the actual position of the temporary welding site X ′ and the irradiation site of the beam B (main welding site) are determined. The positional relationship between them will always be maintained correctly.

【0056】さらに、上記実施例では、自動車のサイド
フレームインナアッシーW1とサイドフレームアウタW
2とを、これらのドア取付部周囲に形成されたフランジ
F1,F2で接合する場合について説明したが、本発明
はこれに限らず、例えば図16に示すように、このよう
にして溶接されたサイドフレームW12にルーフアッシ
ーW3を連続的に接合する等、種々のワークの接合に適
用することが可能である。
Further, in the above embodiment, the side frame inner assembly W1 and the side frame outer W of the automobile are arranged.
The case where 2 and 2 are joined by the flanges F1 and F2 formed around these door mounting portions has been described, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. The invention can be applied to joining various works such as continuously joining the roof assembly W3 to the side frame W12.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークの仮溶接をレーザビーム等の高密度エネルギービ
ームを用いて行なうので、仮溶接部位が押圧されること
がなく、仮溶接時における接合部の浮き上がりが抑制さ
れる。
As described above, according to the present invention,
Since the temporary welding of the work is performed using a high-density energy beam such as a laser beam, the temporary welding site is not pressed, and the floating of the joint portion during the temporary welding is suppressed.

【0058】そして、本溶接ラインに沿ってレーザビー
ムを照射することにより本溶接を行なうにあたり、この
本溶接ラインが、仮溶接部位の隣接するもの同士を順に
結ぶことにより得られる仮溶接ラインに基づいて設定さ
れると共に、上記仮溶接部位は、仮溶接された接合部に
おける他の部位との物理的差異を検出することにより識
別される仮溶接部位であるので、仮溶接ラインは実際の
仮溶接部位の位置を基準として設定され、また、本溶接
ラインはこの仮溶接ラインを基準として設定されること
となり、その結果、本溶接は仮溶接部位に対して常に正
しい位置で行なわれることとなる。
Then, in performing the main welding by irradiating the laser beam along the main welding line, the main welding line is based on the temporary welding line obtained by sequentially connecting adjacent ones of the temporary welding portions. The temporary welding line is an actual temporary welding line, because the temporary welding site is a temporary welding site that is identified by detecting a physical difference between the temporary welding site and another site in the temporarily welded joint. The position of the portion is set as a reference, and the main welding line is set with this temporary welding line as a reference. As a result, the main welding is always performed at the correct position with respect to the temporary welding portion.

【0059】その場合に、本溶接ラインを仮溶接ライン
に基づいて、該仮溶接ラインに一致させて設定すると、
重ね溶接を実施することができ、また、仮溶接ラインか
ら所定距離隔てて設定すると、縁溶接又は隅肉溶接を実
施することができる。
In this case, if the main welding line is set based on the temporary welding line so as to match the temporary welding line,
Lap welding can be performed, and edge welding or fillet welding can be performed when set at a predetermined distance from the temporary welding line.

【0060】さらに、接合部における他の部位との物理
的差異を検出して仮溶接部位を識別するので、仮溶接時
の溶融、酸化によるワーク表面の明度や色相の変化、又
は形状の変化等に基づいて、仮溶接部位が確実に識別さ
れることとなる。
Further, since the temporary welded portion is identified by detecting the physical difference between the welded portion and other portions, the change in the lightness or hue of the work surface due to melting or oxidation during the temporary welding, or the change in shape, etc. Based on the above, the temporary welded portion can be reliably identified.

【0061】特に、上記物理的差異として光学的差異を
検出するようにすると、接合部が高密度エネルギービー
ムを照射された結果、溶融、酸化して、他の部位に比べ
て黒変する等明度や色相が変化した場合に、仮溶接部位
を確実に識別することができる。
In particular, when the optical difference is detected as the physical difference, the joint portion is melted and oxidized as a result of being irradiated with the high-density energy beam, and the brightness is changed to black compared with other portions. The temporary welded portion can be reliably identified when the color or the hue changes.

【0062】一方、接合部のコーナー部分における仮溶
接の間隔を直線部分に比べて小さくすると、平面度の悪
いコーナー部分が密にスポット溶接されて、浮き上がり
の問題が抑制されると共に、本溶接ラインをコーナー部
分に沿わせて滑らかに設定することができる。
On the other hand, if the interval of the temporary welding at the corner portion of the joint portion is made smaller than that of the straight portion, the corner portion having poor flatness is densely spot-welded to suppress the problem of floating and the main welding line. Can be set smoothly along the corner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例における仮溶接ステーショ
ンの説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a temporary welding station according to an embodiment of the present invention.

【図2】 上記仮溶接ステーションで行なわれるスポ
ット溶接作業の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of spot welding work performed at the temporary welding station.

【図3】 本発明の実施例における本溶接ステーショ
ンの制御システム図である。
FIG. 3 is a control system diagram of the present welding station in the embodiment of the present invention.

【図4】 上記本溶接ステーションで用いるレーザト
ーチの説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a laser torch used in the main welding station.

【図5】 上記本溶接ステーションで行なわれる本溶
接の制御のためのフローチャート図である。
FIG. 5 is a flow chart for controlling main welding performed in the main welding station.

【図6】 上記本溶接ステーションで行なわれる本溶
接の作用の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation of main welding performed at the main welding station.

【図7】 同じく、上記本溶接の作用の説明図であ
る。
FIG. 7 is likewise an explanatory view of the action of the main welding.

【図8】 上記仮溶接ステーションで行なわれる別の
スポット溶接作業の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of another spot welding operation performed at the temporary welding station.

【図9】 同じく、別のスポット溶接作業の説明図で
ある。
FIG. 9 is likewise an explanatory view of another spot welding operation.

【図10】 同じく、別のスポット溶接作業の説明図で
ある。
FIG. 10 is likewise an explanatory view of another spot welding operation.

【図11】 同じく、別のスポット溶接作業の説明図で
ある。
FIG. 11 is likewise an explanatory view of another spot welding operation.

【図12】 上記本溶接ステーションで行なわれる別の
本溶接作業の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of another main welding operation performed at the main welding station.

【図13】 同じく、別の本溶接作業の説明図である。FIG. 13 is also an explanatory view of another main welding work.

【図14】 同じく、別の本溶接作業の説明図である。FIG. 14 is likewise an explanatory view of another main welding operation.

【図15】 上記別の本溶接作業に用いる溶接ロボット
の説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a welding robot used for another main welding operation.

【図16】 本発明で接合する別のワークの説明図であ
る。
FIG. 16 is an explanatory view of another work to be joined in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 仮溶接ステーション 2,14 ワーククランプ 3 トーチ内蔵クランプ治具 9,20b 集光レンズ 10,25 レーザ発振器 11,26 伝達光学系 13 本溶接ステーション 16,35,36 フランジクランプ 18 CCDカメラ 19 画像解析装置 20,38 レーザトーチ 22 溶接ロボット 24 コントロールユニット F1,F2 フランジ L 本溶接ライン W1 サイドフレームインナーアッシー W2 サイドフレームアウタ X’ 仮溶接部位 X0 溶接開始部位 1 Temporary welding station 2,14 Work clamp 3 Torch built-in clamp jig 9,20b Condenser lens 10,25 Laser oscillator 11,26 Transmission optical system 13 Main welding station 16,35,36 Flange clamp 18 CCD camera 19 Image analysis device 20,38 Laser torch 22 Welding robot 24 Control unit F1, F2 Flange L Main welding line W1 Side frame inner assembly W2 Side frame outer X'Temporary welding site X0 Welding start site

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークの接合部を所定の間隔でスポット
的に仮溶接した後、連続的に本溶接する溶接方法であっ
て、上記仮溶接を高密度エネルギービームを用いて行な
った後、この仮溶接された接合部における仮溶接部位と
他の部位との物理的差異を検出することにより該仮溶接
部位を識別し、この識別された仮溶接部位の隣接するも
の同士を順に結ぶことにより得られる仮溶接ラインに基
づいて本溶接ラインを設定すると共に、この設定された
本溶接ラインに沿って高密度エネルギービームを照射す
ることにより上記本溶接を行なうことを特徴とする高密
度エネルギービームを用いた溶接方法。
1. A welding method in which a joint portion of a work is spot-temporarily welded at a predetermined interval and then continuously main-welded, wherein the temporary welding is performed by using a high-density energy beam, It is obtained by detecting the physical difference between the temporary welded part and the other part in the temporarily welded joint to identify the temporary welded part and connecting the adjacent parts of the identified temporary welded parts in order. The main welding line is set on the basis of the temporary welding line to be used, and the high-density energy beam is irradiated along the set main welding line to perform the main welding. Welding method used.
【請求項2】 仮溶接部位を識別する際に検出する物理
的差異は、光学的差異であることを特徴とする請求項1
に記載の溶接方法。
2. The physical difference detected when identifying the temporary welded portion is an optical difference.
The welding method described in.
【請求項3】 接合部のコーナー部分を仮溶接する間隔
は、直線部分を仮溶接する間隔に比べて小さいことを特
徴とする請求項1に記載の溶接方法。
3. The welding method according to claim 1, wherein the interval at which the corner portion of the joint portion is temporarily welded is smaller than the interval at which the straight portion is temporarily welded.
【請求項4】 ワークの接合部を所定の間隔でスポット
的に仮溶接した後、連続的に本溶接する溶接装置であっ
て、ワークの接合部に高密度エネルギービームを照射す
ることにより上記仮溶接を行なう仮溶接装置と、該仮溶
接装置で仮溶接された接合部における仮溶接部位と他の
部位との物理的差異を検出する検出手段と、該検出手段
で検出される物理的差異に基づいて仮溶接部位を識別す
る識別手段と、該識別手段で識別される仮溶接部位の隣
接するもの同士を順に結ぶことにより仮溶接ラインを設
定する仮溶接ライン設定手段と、該仮溶接ライン設定手
段で設定される仮溶接ラインに基づいて本溶接ラインを
設定する本溶接ライン設定手段と、該本溶接ライン設定
手段で設定される本溶接ラインに沿って高密度エネルギ
ービームを照射することにより上記本溶接を行なう本溶
接装置とが設けられていることを特徴とする高密度エネ
ルギービームを用いた溶接装置。
4. A welding device for spot-temporarily welding a joint portion of a work at a predetermined interval and then continuously performing main welding, wherein the joint portion of the work is irradiated with a high-density energy beam. A temporary welding device that performs welding, a detection unit that detects a physical difference between a temporary welding site and another site in a joint part temporarily welded by the temporary welding system, and a physical difference detected by the detection unit Identification means for identifying the temporary welding part based on the temporary welding part, provisional welding line setting means for setting a temporary welding line by sequentially connecting adjacent parts of the temporary welding parts identified by the identification means, and the temporary welding line setting Main welding line setting means for setting the main welding line based on the temporary welding line set by the means, and irradiating the high-density energy beam along the main welding line set by the main welding line setting means Accordingly, a main welding apparatus for performing the main welding is provided, and a welding apparatus using a high-density energy beam.
【請求項5】 検出手段が検出する物理的差異は、光学
的差異であることを特徴とする請求項4に記載の溶接装
置。
5. The welding apparatus according to claim 4, wherein the physical difference detected by the detecting means is an optical difference.
【請求項6】 仮溶接装置が接合部のコーナー部分を仮
溶接する間隔は、直線部分を仮溶接する間隔に比べて小
さいことを特徴とする請求項4に記載の溶接装置。
6. The welding device according to claim 4, wherein an interval at which the temporary welding device temporarily welds the corner portion of the joint portion is smaller than an interval at which the linear portion is temporarily welded.
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