JPH10128582A - ブランク材の突き合わせ位置決め装置及びブランク材の突き合わせ位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数のブランク材を突き合わせて枠状のワー
クを溶接する場合に、加工精度のばらつきなどに起因す
る接合部のギャップを矯正しながら迅速かつ正確に位置
決めする。 【解決手段】 ブランク材３０ａの両端をセンターブロ
ック１ａ、１ｂ上に予め位置決めしたブランク材３０
ｂ、３０ｅの側面と所定の溶接線上で突き合わすべく、
ブランク材３０ａの上端部を側方両側から選択的に狭持
するクランプユニット２ａ、２ｂと、他方の端部を側方
両側からそれぞれ選択的に狭持するクランプユニット３
ａ、３ｂと、各クランプユニット２ａ、２ｂ、３ａ、３
ｂをセンターブロック１ａ、１ｂと接離する方向へそれ
ぞれ駆動するアクチュエータを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブランク材の突き
合わせ溶接を行う際の位置決め装置の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から板状のブランク材を突き合わせ
て溶接を行うものが知られており、例えば、特開昭６３
−１６５０７２号公報や「日経メカニカル １９９５
３−６号」（日経ＢＰ社 １９９５年３月６日発行）の
第４８頁〜第５３頁に開示されるようなものが知られて
おり、複数のブランク材を突き合わせてからレーザー溶
接を行った後、プレスなどにより所定の形状に加工して
いる。

【０００３】自動車などの車両の外板などにも上記のよ
うに、ブランク材を突き合わせ溶接したものが用いられ
ており、例えば、図７に示すように、ボディのリアクォ
ータパネルを一対のブランク材７０、７１から構成する
ため、相互に突き合わせてレーザ溶接により接合してお
り、同一の溶接線上に形成した複数の突き合わせ部７０
Ａ、７０Ｂを介して接合される。

【０００４】このような、ブランク材の突き合わせは、
図８、図９に示すような位置決め装置により行われる。
この突き合わせ位置決め装置は、図中Ｙ軸方向へ平行に
固設されてブランク材７０、７１を載置するセンターブ
ロック１及びサイドブロック９２、９３からなる下部ユ
ニットと、図中Ｚ軸方向へ変位自在に支持されてこれら
センターブロック１、サイドブロック９２、９３と接離
可能なクランパ９４、９５を主体に形成され、クランパ
９４、９５が上部ユニットを構成する。なお、センター
ブロック１とサイドブロック９２、９３は図中Ｘ軸方向
に所定の間隔で配置され、クランパ９４、９５はブラン
ク材７０、７１の溶接線側の端部と、基端側（サイドブ
ロック９２、９３側）の両端を狭持する。

【０００５】そして、センターブロック１の上面にはＹ
軸方向に沿った所定の溶接線上に溝部１０が開口形成さ
れ、レーザ溶接ガン２０はこの溝部１０上の所定の溶接
線上に沿ったＹ軸方向へ駆動される。

【０００６】この溝部１０に沿った所定の位置には、複
数の基準ピン９、９が突出自在にセンターブロック１の
所定の位置に配設され、これら基準ピン９、９がセンタ
ーブロック１の上面から突出した状態で、サイドブロッ
ク９２側から送られてきたブランク材７０の接合部７０
Ａ、７０Ｂの端面をそれぞれ係止して所定の溶接線上に
位置決めするものである。

【０００７】一方、ブランク材７０を載置するセンタブ
ロック１とサイドブロック９２の間には、ブランク材７
０を吸着するとともに、基準ピン９へ向けて駆動するマ
グネットプッシャ８０が配設される。同様にブランク材
７１を載置するセンタブロック１とサイドブロック９３
との間には、ブランク材７１を吸着するとともに、セン
タブロック１へ向けて駆動するマグネットプッシャ８０
が配設される。

【０００８】このような、突き合わせ位置決め装置で
は、図９に示すように、基準ピン９、９を突出させた状
態で、まず、ブランク材７０をサイドブロック９２側か
ら送り、マグネットプッシャ８０で下面を吸着後、セン
ターブロック１へ向けて駆動する。マグネットプッシャ
８０の変位に応じてブランク材７０は図中Ｘ方向へ変位
して接合部７０Ａ、７０Ｂが基準ピン９、９に当接して
係止される。ここで、マグネットプッシャ８０は所定量
だけ駆動されるが、ブランク材７０が基準ピン９、９に
係止された後は、ブランク材７０の下面と吸着しながら
摺動する。この状態でブランク材７０の接合部７０Ａ、
７０Ｂは所定の溶接線上に位置決めされ、ここでクラン
パ９４を下降させてセンターブロック１とサイドブロッ
ク９２との間でブランク材７０を狭持して固定する。

【０００９】次に、基準ピン９、９を収縮させた後に、
サイドブロック９３側からブランク材７１をマグネット
プッシャ８０によって上記と同様にセンターブロック１
側へ送り、ブランク材７１は端面がクランパ９４で固定
されたブランク材３０の接合部７０Ａ、７０Ｂと当接す
ることで係止され、この状態でクランパ９５を下降させ
てセンターブロック１とサイドブロック９３との間でブ
ランク材７１を狭持して固定する。

【００１０】こうして、ブランク材７０、７１の所定の
接合部７０Ａ、７０Ｂを所定の溶接線上で当接させてか
らレーザ溶接ガン２０を走査させることによりレーザー
ビーム溶接を行って、２枚のブランク材７０、７１から
１枚のリアクォータパネルを形成する。このリアクォー
タパネルは溶接後に図示しないプレス工程へ送られて、
所定の車体形状に加工されるのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブランク材
の成型をさらに簡易にして、多数のブランク材から一つ
のワークを接合する場合では、図１０に示すように、ブ
ランク材３０ａ〜３０ｅより枠状のワーク、例えば、自
動車のリアクォータピラー等を形成するには、各ブラン
ク材３０ａ〜３０ｅの接合部をそれぞれ突き合わせてか
ら、レーザービーム溶接を行う必要がある。

【００１２】しかしながら、上記従来のブランク材の突
き合わせ位置決めにおいては、相互に当接したブランク
材７０、７１の接合部の端面間に過大なギャップｇ（隙
間）が発生しないことが前提となっているが、実際には
ブランク材の成型誤差等によりギャップｇが生じるた
め、レーザービーム溶接ではギャップｇが０．１ mm 以
上になると溶接欠陥が発生しやすくなって、溶接品質が
低下するという問題があり、さらに、上記従来例では、
マグネットプッシャ８０、８０によって一対のワークの
端部を当接させて位置決めを行うため、図１０のよう
に、多数のブランク材３０ａ〜３０ｅのうち、両端を接
合するブランク材３０ａや３０ｄでは、両端の接合部３
２ａ、３３ａの位置決めが正確に行うことができず、各
ブランク材３０ａ〜３０ｅの成型誤差に起因するギャッ
プｇが矯正不能となって、円滑な接合を行うことができ
ないという問題があった。

【００１３】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、多数のブランク材を突き合わせて枠状のワ
ークを溶接する場合に、加工精度のばらつきなどに起因
する接合部のギャップを矯正しながら迅速かつ正確に位
置決めすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、第１のブ
ランク材の両端を第２及び第３のブランク材の端面ない
し側面と第１及び第２の溶接線上で突き合わすべく、こ
れら第２及び第３のブランク材をそれぞれ所定の位置で
支持する第１及び第２の基準部材と、第１ブランク材の
一方の端部を側方両側からそれぞれ選択的に狭持する第
１及び第２のクランプ手段と、第１ブランク材の他方の
端部を側方両側からそれぞれ選択的に狭持する第３及び
第４のクランプ手段と、前記第１及び第２クランプ手段
を前記第１基準部材と接離する方向へそれぞれ駆動する
第１及び第２のアクチュエータと、前記第３及び第４ク
ランプ手段を前記第２基準部材と接離する方向へそれぞ
れ駆動する第３及び第４のアクチュエータと、前記第１
ないし第４のアクチュエータを同期的に駆動する手段と
を備える。

【００１５】また第２の発明は、第１のブランク材の一
端を第２のブランク材の端面ないし側面へ所定の溶接線
上で突き合わすべく、第２のブランク材を所定の位置で
支持する第１の基準部材と、前記第１基準部材に近接し
た第１ブランク材の端部を側方両側からそれぞれ選択的
に狭持する第１及び第２のクランプ手段と、第１ブラン
ク材の他方の端部を選択的に狭持する基端側クランプ手
段と、前記第１及び第２クランプ手段を前記第１基準部
材と接離する方向へそれぞれ駆動する第１及び第２のア
クチュエータと、前記基端クランプ手段を第１または第
２クランプ手段と接離する方向へ駆動する基端側アクチ
ュエータと、前記第１、第２及び基端側アクチュエータ
を同期的に駆動する同期駆動手段とを備える。

【００１６】また第３の発明は、前記第１または第２の
発明において、前記第１ないし第４のクランプ手段また
は基端クランプ手段は、第１または第２基準部材と接離
する方向へ変位自在かつブランク材を載置可能な可動台
座と、この可動台座の上面から鉛直方向へ伸縮自在かつ
回動自在なピンと、このピンの側方に突設されて選択的
に可動台座上面と接離可能な回転クランパと、前記ピン
を駆動する駆動手段とから構成される。

【００１７】また第４の発明は、前記第３の発明におい
て、前記第１ないし第４のブランク材には、前記クラン
プ手段のピンと係合可能な切り欠き部を形成する。

【００１８】また第５の発明は、所定の溶接線上で第１
ブランク材の両端をそれぞれ第２及び第３のブランク材
の側面ないし端面の接合部に突き合わすべく、第２及び
第３のブランク材の接合部をそれぞれ第１及び第２基準
部材へ位置決めする工程と、第１ブランク材の両端部側
方をそれぞれ選択的に狭持可能かつ、前記第１基準部材
または第２基準部材と接離する方向へ変位可能な第１な
いし第４のクランプ手段へ、第１ブランク材を載置する
仮位置決め工程と、前記第１ブランク材の端部側方を第
１及び第２クランプ手段それぞれ狭持するとともに、他
端部側方を第３及び第４クランプ手段それぞれ狭持する
狭持工程と、前記第１及び第２クランプ手段と第３及び
第４クランプ手段を相互に近接する方向へ変位させて第
１ブランク材の中央部を撓ませる工程と、前記第１及び
第２クランプ手段を第１基準部材へ向けて、第３及び第
４クランプ手段を第２基準部材へ向けてそれぞれへ変位
させて第１ブランク材の両端を前記第２及び第３のブラ
ンク材の接合部にそれぞれ当接させる工程とを含む。

【００１９】また第６の発明は、前記第５の発明におい
て、前記仮位置決め工程では、第１ないし第４のクラン
プ手段の上面から鉛直方向に立設されたピンへ、第１ブ
ランク材の側方に予め形成した切り欠き部を係合させ
る。

【００２０】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、第１及び第
２基準部材側で第２及び第３のブランク材の接合部を所
定の溶接線上に位置決めした後、第１ブランク材の両端
部側方を第１〜第４クランプ手段で狭持し、この第１ブ
ランク材の両端が近接する方向へ第１〜第４アクチュエ
ータを同期的に駆動すると、第１ブランク材の中央部は
撓み、この後、第１、第２アクチュエータで第１、第２
クランプ手段を第１基準部材へ向けて駆動する一方、第
３、第４アクチュエータで第３、第４クランプ手段を第
２基準部材へ向けて駆動すれば、第１ブランク材の両棚
は撓んだ状態から延びて、第２及び第３ブランク材の接
合部とギャップを生じることなく当接でき、多数のブラ
ンク材から構成されるワークを、正確かつ迅速に位置決
めを行うとともに、ブランク材の加工精度のばらつきに
起因する接合部のギャップｇを確実に矯正して、レーザ
ービーム溶接を確実に行うことができ、溶接欠陥を防い
で品質を確保することができる。

【００２１】また第２の発明は、第１のブランク材の一
端を第２のブランク材の端面ないし側面へ所定の溶接線
上で突き合わせて、レーザービーム溶接などで接合する
場合では、第１基準部材側で第２のブランク材の接合部
を所定の溶接線上に位置決めした後、第１ブランク材の
端部側方を第１、第２クランプ手段で、他端を基端クラ
ンプ手段でそれぞれ狭持し、この第１ブランク材の両端
が近接する方向へ第１、第２及び基端側アクチュエータ
を同期的に駆動すると、第１ブランク材の中央部は撓
み、この後、第１、第２アクチュエータで第１、第２ク
ランプ手段を第１基準部材へ向けて駆動する一方、基端
側アクチュエータを第１ブランク材が延びる方向へ駆動
すれば、第１ブランク材の両棚は撓んだ状態から延び
て、第２ブランク材の接合部とギャップを生じることな
く当接でき、ランク材の加工精度のばらつきに起因する
接合部のギャップｇを確実に矯正して、レーザービーム
溶接を確実に行うことができ、溶接欠陥を防いで品質を
確保することができる。

【００２２】また第３の発明は、第１〜第４クランプ手
段または基端クランプ手段は、第１または第２基準部材
と接離する方向へ変位自在な可動台座へ第１クランプ材
を載置した後、ピンを回動させて回転クランパを第１ク
ランプ材と対向させてから、ピンを収縮駆動すれば、可
動台座上面と回転クランパ下面との間で第１ブランク材
を狭持でき、溶接終了後にはピンを伸長させてから、回
転クランパを第１ブランク材の上面と干渉しない位置ま
で回動させれば、第１ブランク材をクランプ手段から容
易に取り外すことができ、前記従来例のように、上方か
らブランク材を狭持するクランプが不要となって、溶接
工程の設備を平面的に配置することができ、保守、管理
等を容易にすることができる。

【００２３】また第４の発明は、第１〜第４クランプ手
段に形成されたピンに、第１ブランク材の切り欠き部を
係合させながら載置するだけで、仮位置決めが終了する
ため、位置決め動作を迅速に行うことができる。

【００２４】また第５の発明は、第１及び第２基準部材
側で第２及び第３のブランク材の接合部を所定の溶接線
上に位置決めした後、第１ブランク材の両端部側方を第
１〜第４クランプ手段で狭持し、この第１ブランク材の
両端が近接する方向へ第１〜４クランプ手段を駆動する
と、第１ブランク材の中央部は撓み、この後、第１、第
２クランプ手段を第１基準部材へ向けて駆動する一方、
第３、第４クランプ手段を第２基準部材へ向けて駆動す
れば、第１ブランク材の両棚は撓んだ状態から延びて、
第２及び第３ブランク材の接合部とギャップを生じるこ
となく当接でき、多数のブランク材から構成されるワー
クを、正確かつ迅速に位置決めを行うとともに、ブラン
ク材の加工精度のばらつきに起因する接合部のギャップ
ｇを確実に矯正して、レーザービーム溶接を確実に行う
ことができ、溶接欠陥を防いで品質を確保することがで
きる。

【００２５】また第６の発明は、第１〜第４クランプ手
段に立設されたピンへ、第１ブランク材の切り欠き部を
係合させながら載置するだけで、仮位置決めが終了する
ため、位置決め動作を迅速に行うことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２７】図１〜図３は、枠状のワークとして自動車
のリアクォータピラーを、レーザービーム溶接によって
多数のブランク材３０ａ〜３０ｅの接合部を接合して形
成する突き合わせ位置決め装置に本発明を適用した一例
を示す。

【００２８】５枚のブランク材３０ａ〜３０ｅは、図１
において、ブランク材３０ａ、３０ｃがほぼ平行して図
中Ｘ軸方向に、ブランク材３０ｂ、３０ｅがほぼ平行し
て図中Ｙ軸方向にそれぞれ配置されて、ブランク材３０
ｃと３０ｅの間には、ブランク材３０ｄが図中斜め方向
に配置される。

【００２９】そして、各ブランク材の接合部はセンター
ブロック１ａ〜１ｅで支持されており、センターブロッ
ク１ａはブランク材３０ａ（第１ブランク材）の図中上
端とブランク材３０ｅ（第２ブランク材）の側面の接合
部（図１０の接合部３２ａ、３３ｅ）を支持するため
に、図中Ｙ軸方向に沿って配設され、同様にして、セン
ターブロック１ｂ（第２基準部材）はブランク材３０ａ
の下端とブランク材３０ｂ（第３ブランク材）の側面の
接合部（図１０の接合部３３ａ、３３ｂ）を支持するた
めに図中Ｙ軸方向に沿って、センターブロック１ｃはブ
ランク材３０ｂの端部とブランク材３０ｃの側面の接合
部を支持するために図中Ｘ軸方向に沿って、センターブ
ロック１ｄはブランク材３０ｃの上端とブランク材３０
ｄの下端との接合部を支持するために図中Ｙ軸方向に沿
って、センターブロック１ｅはブランク材３０ｄの上端
とブランク材３０ｅの端部との接合部を支持するために
図中Ｘ軸方向に沿ってそれぞれ固設される。

【００３０】これら、センターブロック１ａ〜１ｅの上
面には、前記従来例と同様に、図２にも示すように、接
合部に沿った所定の溶接線上で溝部１０が開口形成さ
れ、レーザ溶接ガン（図示せず）は、この溝部１０上の
溶接線上に沿って駆動される。

【００３１】また、この溝部１０の所定の位置には、一
対の基準ピン９、９が突出自在にセンターブロック１に
配設され、これら基準ピン９、９がセンターブロック１
の上面から突出した状態で、各ブランク材の位置決めが
後述するように行われる。

【００３２】上記ブランク材３０ａ〜３０ｅは、それぞ
れ近接するセンターブロック１ａ〜１ｅへ向けて変位可
能、かつ選択的に狭持可能なクランプユニット２ａ〜２
ｉ、３ａ〜３ｈによって、所定の溶接線上に位置決めさ
れる。なお、各ブランク材の接合部は、図１０に示すよ
うに、３２ａ〜３２ｅ及び３３ａ〜３３ｅとなる。

【００３３】図１において、両端を接合するブランク材
３０ａは、接合部３２ａ（図１０参照）側の上端部側方
をクランプユニット２ａ、２ｂで、接合部３３ａ側の下
端部側方をクランプユニット３ａ、３ｂでそれぞれ選択
的に狭持される。

【００３４】同様に、左端（図１０の接合部３２ｂ）及
び側面上部（図１０の接合部３３ｂ）を接合するブラン
ク材３０ｂは、左端部側方をクランプユニット２ｄ、２
ｃで、右端上部をクランプユニット３ｃ（基端側クラン
プ手段）でそれぞれ選択的に狭持される。

【００３５】上端（図１０の接合部３２ｃ）及び右側側
面（図１０の接合部３３ｃ）を接合するブランク材３０
ｃは、上端部側方をクランプユニット２ｅ、２ｆで、側
面左側をクランプユニット３ｄでそれぞれ選択的に狭持
される。

【００３６】図１０の接合部３３ｄ、３３ｃで両端を接
合するブランク材３０ｄは、上端部側方をクランプユニ
ット２ｇ、２ｈで、下端部側方をクランプユニット３
ｅ、３ｆでそれぞれ選択的に狭持される。

【００３７】そして、左端（図１０の接合部３２ｅ）及
び側面下部（図１０の接合部３３ｅ）を接合するブラン
ク材３０ｅは、左端部側方をクランプユニット３ｇ、３
ｈで、右端下部をクランプユニット２ｉでそれぞれ選択
的に狭持される。

【００３８】各クランプユニット２ａ〜２ｉ、３ａ〜３
ｈの構造は、同一であり、以下、ブランク材３０ａの狭
持、位置決めを行うクランプユニット２ａ、２ｂ及び３
ａ、３ｂについてのみ説明する。

【００３９】図２、図３において、ブランク材３０ａ
（第１ブランク材）の上端部左側を選択的に狭持するク
ランプユニット２ａ（第１クランプ手段）は、センター
ブロック１ａ（第１基準部材）と直交する方向（図中Ｙ
軸方向）で固設されたスライダ４を主体に構成され、こ
のスライダ４上にはＹ軸方向へ変位自在な可動台座５が
支持される。

【００４０】可動台座５はアクチュエータ８（第１アク
チュエータ）の伸縮駆動によって、スライダ４上でセン
ターブロック１ａへ接離するよう選択的に駆動される。

【００４１】可動台座５の上面の左側には回動自在かつ
鉛直方向（図中Ｚ軸方向）へ変位可能なピン６が突出し
ており、可動台座５内に収装された図示しないアクチュ
エータによって、Ｚ軸まわりに回動するとともに、Ｚ軸
方向へ伸縮する。なお、可動台座５の上面は、センター
ブロック１ａ〜１ｅと同一平面上に配置される。

【００４２】そしてこのピン６の上部側方からは回転ク
ランパ７が側方へ突出し、図２に示すクランプユニット
２ａの初期状態では、ピン６が最伸長位置となって可動
台座５の上面から突出し、回転クランパ７の下面は、可
動台座５の上面よりも図３の上方へ位置するとともに、
回転クランパ７がピン６の左側でＸ軸とほぼ平行となっ
て、可動台座５から図中右側へ突出する。

【００４３】一方、図２の破線で示した狭持位置では、
ピン６が図示しないアクチュエータによって１８０度回
動した後に収縮して、回転クランパ７の下面が可動台座
の上面５と当接する。

【００４４】一方、ブランク材３０ａの上端部右側を選
択的に狭持するクランプユニット２ｂ（第２クランプ手
段）も、上記クランプユニット２ａと同様に構成される
が、可動台座５とピン６及び回転クランパ７の相対位置
関係が逆になっており、ピン６は上面の右側に配置さ
れ、回転クランパ７は初期状態において図中右側へ突出
する。

【００４５】そして、クランプユニット２ａ、２ｂの初
期位置では、ピン６、６がセンターブロック１ａから所
定距離だけ離れて図中Ｘ軸上で同一直線上となるよう、
アクチュエータ８、８の原点が設定される。

【００４６】クランプ材３０ａの下端部側方を選択的に
狭持するクランプユニット３ａ、３ｂ（第３、第４クラ
ンプ手段）は、上記クランプユニット２ａ、２ｂと同様
に構成される。

【００４７】また、クランプ材３０ａの外周には、図４
に示すように、クランプユニット２ａ、２ｂ並びに３
ａ、３ｂの初期状態で、各ピン６と係合するための切り
欠き部３１が所定の４か所に形成され、他のクランプ材
３０ｂ〜３０ｅにも、クランプユニット２ｃ〜２ｉ及び
３ｃ〜３ｈの各ピン６と係合可能な切り欠き部３１が形
成される。

【００４８】以上のように構成されて、次に作用につい
て説明する。

【００４９】上下両端を接合するブランク材３０ａの位
置決めを行う、クランプユニット２ａ、２ｂ及び３ａ、
３ｂの動作について、図５を参照しながら説明する。

【００５０】まず、図５（Ａ）のようにアクチュエータ
８等を原点位置へ駆動して、各可動台座５を所定の初期
位置へ駆動し、ピン６を伸長させるとともに回転クラン
パ７を初期位置へ駆動しておく。各回転クランパ７は、
ピン６を結ぶ四角形の外周へ向けてＹ軸方向で平行す
る。

【００５１】次に、図示しない搬送手段によって、ブラ
ンク材３０ａを上方より可動台座５へ載置する。このと
き、ブランク材３０ａの外周に設けた切り欠き部３１
が、それぞれピン６に案内されるため、ブランク材３０
ａはほぼ所定の位置で可動台座５上に載置される仮位置
決め状態となる。

【００５２】そして、各クランプユニット２ａ、２ｂ、
３ａ、３ｂのピン６を１８０度回転させた後に、収縮駆
動して回転クランパ７の下面と可動台座５の間でブラン
ク材３０ａを狭持する。

【００５３】この後、図５（Ｃ）のように、各アクチュ
エータ８を同期的に収縮駆動して、各クランプユニット
２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂをセンターブロック１ａ及び１
ｂから離れる方向へ所定量だけ変位させ、ブランク材３
０ａの中央部を座屈させる。

【００５４】こうして、ブランク材３０ａの中央部を一
旦座屈させた後、センターブロック１ａ、１ｂの基準ピ
ン９をそれぞれ突出させてから、図５（Ｄ）に示すよう
に、今度は、各アクチュエータ８を伸長駆動してクラン
プユニット２ａ、２ｂをセンターブロック１ａへ向け
て、クランプユニット３ａ、３ｂをセンターブロック１
ｂへ向けて変位させ、各クランプユニットで狭持したブ
ランク材３０ａの各端部を基準ピン９へ当接させる。

【００５５】そして、ブランク材３０ａの各端部が当接
した位置で、各アクチュエータ８の駆動を停止して、位
置決めを完了する。

【００５６】この後、前記従来例と同様に、レーザー溶
接ガンがセンターブロックの１ａ、１ｂ上の溶接線上を
操作することで、ブランク材３０ａとこの上下に配置さ
れたブランク材３０ｂ、３０ｅ（第２、第３ブランク
材）が接合される。

【００５７】図５の（Ｃ）、（Ｄ）のように、ブランク
材３０ａの中央部を一旦座屈させてから、基準ピン９、
９へ当接させることにより、図１０に示したような、ブ
ランク材３０ａの接合部３２ａ、３３ａと、ブランク材
３０ｅの接合部３３ｅ及びブランク材３０ｂの接合部３
３ｂ間のギャップｇを矯正して、レーザービーム溶接を
精度良く行うことができるのである。

【００５８】なお、図５においては、ブランク材３０ａ
の両端の接合部３２ａ、３３ａをそれぞれ基準ピン９、
９に当接させる場合を示したが、図１においては、これ
ら基準ピン９、９に代わって、後述するように先に位置
決めされたブランク材３０ｂ、３０ｅの側面を基準に位
置決めを行えばよい。

【００５９】ここで、上記装置によるギャップｇの矯正
原理について、図６のモデルを参照しながら詳述する。

【００６０】いま、ブランク材３０ａの接合部３２ａが
図６（Ａ）に示すように、所定の溶接線に対して傾斜し
ている場合、一対の基準ピン９、９に代わって溶接線に
平行な平面を備えた基準ブロック９’に突き合わせる場
合を考える。

【００６１】基準平面Ｘ−Ｙ上で、接合部３２ａ側のブ
ランク材３０ａは、基準ブロック９’の近傍で、側方両
側を回転クランパ７、７によって狭持され、鉛直方向の
変位を規制され、同様に、ブランク材３０ａの他端（セ
ンタブロック１ｂ側）も同様の回転クランパ７、７によ
って狭持される。

【００６２】ここで、一対のクランプユニット２ａ、２
ｂと３ａ、３ｂを相互に近接する方向へ駆動すると、Ｘ
軸方向の回転クランパ７、７間ではブランク材３０ａが
拘束されていないため、中央部は座屈して鉛直方向へ撓
む。

【００６３】こうして座屈させた状態で、図６（Ｂ）の
ように接合部３２Ａは基準ブロック９’に沿って当接さ
せれば、水平面内で生じていたギャップｇを矯正するこ
とができ、このとき、ブランク材３２の基準平面からの
撓み量は、最初に基準ブロック９’と当接した側では撓
み量δａとなる一方、ギャップが発生した側では撓み量
δｂとなり、この撓み量δの関係はδａ＞δｂとなり、
図中左側の端部を狭持するクランプユニット２ａの変位
量は、対向する右側の端部を狭持するクランプユニット
２ｂの変位量よりも大きくなり、アクチュエータ８、８
の駆動量は相違する。

【００６４】一方、センタブロック１ｂ側のクランプユ
ニット３ａ、３ｂでも上記と同様に、ブランク材３０ａ
の突き合わせギャップｇの矯正が行われる。

【００６５】このため、両端を接合するブランク材３０
ａの全長は、中央部を座屈させて位置決めする必要があ
るため、ブランク材３０ｂ、３０ｅの間隔よりも若干大
きく設定される。なお、溶接後にも鉛直方向の撓みδ
ａ、δｂは残るが、後のプレス成型によって所定の平面
に矯正される。

【００６６】こうして、ブランク材３０ａの両端を近接
させる方向へ駆動して座屈させてから、最初に基準ピン
９に当接した側が大きく撓むことにより、所定の溶接線
と接合部３２ａのギャップｇを解消することができ、ブ
ランク材３０ａ〜３０ｅの加工精度にばらつきがあって
も、レーザービーム溶接を確実に行って品質を確保する
ことができるのである。

【００６７】なお、溶接終了後には各クランプユニット
のピン６を伸長させてから、回転クランパ７を各ブラン
ク材の上面と干渉しない位置（例えば、１８０度回転し
た位置）まで回動させれば、ブランク材を各クランプユ
ニットから容易に取り外すことができる。

【００６８】ところで、上記では１枚のブランク材３０
ａをブランク材３０ｂ、３０ｅの側面へ位置決めする場
合について述べたが、図１のように、５つのブランク材
３０ａ〜３０ｅの位置決めは、次のように行われる。

【００６９】図１において、まず、Ｙ軸と平行なブラン
ク材３０ｂ、３０ｅとＸ軸と平行なブランク材３０ｃ
を、上記と同様に各クランプユニットを駆動してセンタ
ーブロック１ｃ、１ｄ、１ｅへ端部を位置決めするとと
もに、接合する側面をセンターブロック１ｂ、１ｃ、１
ａの基準ピン９、９へ当接させて位置決めする。

【００７０】なお、一方の端部のみを接合するブランク
材３０ｂ、３０ｃ、３０ｅのクランプユニットは、セン
ターブロック１ｃ、１ｄ、１ｅに近接した端部の側方両
側を狭持する一方、他端ではどちらか一方の側方だけを
狭持すればよく、例えば、ブランク材３０ｂでは、セン
ターブロック１ｃ側の端部で、側方両側をクランプユニ
ット２ｃ、２ｄを狭持する一方、他端ではセンターブロ
ック１ｂ側の側方をクランプユニット３ｃで狭持し、上
記と同様に中央部を座屈させてセンターブロック１ｃ側
のギャップｇを矯正して位置決めを行う。

【００７１】こうして、ブランク材３０ｂ、３０ｃ、３
０ｅの端部をセンターブロック１ｃ、１ｄ、１ｅに位置
決めした後、両端を接合するブランク材３０ａとブラン
ク材３０ｄを、上記と同様に両端の両側方を狭持する各
クランプユニットによって位置決めすればよい。このと
き、ブランク材３０ａの位置決め基準を、上記基準ピン
９、９に代わって、既に位置決めされたブランク材３０
ｂ、３０ｅの側面とし、同様にブランク材３０ｄの位置
決め基準を、同じく既に位置決めされたブランク材３０
ｃ、３０ｅの端面とすればよい。

【００７２】こうして、端部の一方を接合するブランク
材３０ｂ、３０ｃ、３０ｅを先に位置決めした後、両端
を接合するブランク材３０ａ、３０ｄを、既に位置決め
が完了したブランク材３０ｂ、３０ｃ、３０ｅを基準と
して位置決めすることで、多数のブランク材から構成さ
れる枠状のワークを、正確かつ迅速に位置決めを行うと
ともに、加工精度のばらつきに起因する接合部のギャッ
プｇを確実に矯正して、レーザービーム溶接を確実に行
うことができ、溶接欠陥を防いで品質を確保することが
できる。

【００７３】また、クランプユニット２ａ〜２ｉ及び３
ａ〜３ｈは、センターブロック１ａ〜１ｅと同一の床面
上などに配設できるため、前記従来例のように、上方か
らブランク材を狭持するクランプ９４、９５が不要とな
って、溶接工程の設備を平面的に配置することができ、
保守、管理等を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す突き合わせ位置決め
装置全景の概略平面図。

【図２】同じく位置決め装置の一部を示す概略平面図。

【図３】同じく斜視図。

【図４】ブランク材の平面図

【図５】位置決め動作の説明図で、（Ａ）はクランプユ
ニット初期状態、（Ｂ）はブランク材の仮位置決め状
態、（Ｃ）はブランク材の矯正開始状態、（Ｄ）は位置
決め完了状態をそれぞれ示す。

【図６】同じくギャップ矯正の原理を示す説明図で、
（Ａ）は平面矯正開始の状態を示す斜視図、（Ｂ）は矯
正終了の状態を示す斜視図。

【図７】従来例を示し、ブランク材を突き合わせた状態
の平面図。

【図８】従来例を示す突き合わせ位置決め装置の概略斜
視図。

【図９】同じく側面図。

【図１０】多数のブランク材を突き合わせた状態の平面
図。

【符号の説明】

１ａ〜１ｅ センターブロック ２ａ〜２ｉ クランプユニット ３ａ〜３ｈ クランプユニット ４ スライダ ５ 可動台座 ６ ピン ７ 回転クランパ ８ アクチュエータ ９ 基準ピン １０ 溝部 ２０ レーザ溶接ガン ３０ａ〜３０ｅ ブランク材 ３１ 切り欠き部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 65/00 Ｂ６２Ｄ 65/00 Ｑ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のブランク材の両端を第２及び第３
   のブランク材の端面ないし側面と第１及び第２の溶接線
   上で突き合わすべく、これら第２及び第３のブランク材
   をそれぞれ所定の位置で支持する第１及び第２の基準部
   材と、第１ブランク材の一方の端部を側方両側からそれ
   ぞれ選択的に狭持する第１及び第２のクランプ手段と、
   第１ブランク材の他方の端部を側方両側からそれぞれ選
   択的に狭持する第３及び第４のクランプ手段と、前記第
   １及び第２クランプ手段を前記第１基準部材と接離する
   方向へそれぞれ駆動する第１及び第２のアクチュエータ
   と、前記第３及び第４クランプ手段を前記第２基準部材
   と接離する方向へそれぞれ駆動する第３及び第４のアク
   チュエータと、前記第１ないし第４のアクチュエータを
   同期的に駆動する手段とを備えたことを特徴とするブラ
   ンク材の突き合わせ位置決め装置。
2. 【請求項２】 第１のブランク材の一端を第２のブラン
   ク材の端面ないし側面へ所定の溶接線上で突き合わすべ
   く、第２のブランク材を所定の位置で支持する第１の基
   準部材と、前記第１基準部材に近接した第１ブランク材
   の端部を側方両側からそれぞれ選択的に狭持する第１及
   び第２のクランプ手段と、第１ブランク材の他方の端部
   を選択的に狭持する基端側クランプ手段と、前記第１及
   び第２クランプ手段を前記第１基準部材と接離する方向
   へそれぞれ駆動する第１及び第２のアクチュエータと、
   前記基端クランプ手段を第１または第２クランプ手段と
   接離する方向へ駆動する基端側アクチュエータと、前記
   第１、第２及び基端側アクチュエータを同期的に駆動す
   る同期駆動手段とを備えたことを特徴とするブランク材
   の突き合わせ位置決め装置。
3. 【請求項３】 前記第１ないし第４のクランプ手段また
   は基端クランプ手段は、第１または第２基準部材と接離
   する方向へ変位自在かつブランク材を載置可能な可動台
   座と、この可動台座の上面から鉛直方向へ伸縮自在かつ
   回動自在なピンと、このピンの側方に突設されて選択的
   に可動台座上面と接離可能な回転クランパと、前記ピン
   を駆動する駆動手段とから構成されたことを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載のブランク材の突き合わ
   せ位置決め装置。
4. 【請求項４】 前記第１ないし第４のブランク材には、
   前記クランプ手段のピンと係合可能な切り欠き部を形成
   したことを特徴とする請求項３に記載のブランク材の突
   き合わせ位置決め装置。
5. 【請求項５】 所定の溶接線上で第１ブランク材の両端
   をそれぞれ第２及び第３のブランク材の側面ないし端面
   の接合部に突き合わすべく、第２及び第３のブランク材
   の接合部をそれぞれ第１及び第２基準部材へ位置決めす
   る工程と、 第１ブランク材の両端部側方をそれぞれ選択的に狭持可
   能かつ、前記第１基準部材または第２基準部材と接離す
   る方向へ変位可能な第１ないし第４のクランプ手段へ、
   第１ブランク材を載置する仮位置決め工程と、 前記第１ブランク材の端部側方を第１及び第２クランプ
   手段それぞれ狭持するとともに、他端部側方を第３及び
   第４クランプ手段それぞれ狭持する狭持工程と、 前記第１及び第２クランプ手段と第３及び第４クランプ
   手段を相互に近接する方向へ変位させて第１ブランク材
   の中央部を撓ませる工程と、 前記第１及び第２クランプ手段を第１基準部材へ向け
   て、第３及び第４クランプ手段を第２基準部材へ向けて
   それぞれへ変位させて第１ブランク材の両端を前記第２
   及び第３のブランク材の接合部にそれぞれ当接させる工
   程とを含むことを特徴とするブランク材の突き合わせ位
   置決め方法。
6. 【請求項６】 前記仮位置決め工程では、第１ないし第
   ４のクランプ手段の上面から鉛直方向に立設されたピン
   へ、第１ブランク材の側方に予め形成した切り欠き部を
   係合させることを特徴とする請求項５に記載のブランク
   材の突き合わせ位置決め方法。