JPH10137980A - ブランク材の突き合わせ位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブランク材を突き合わせる場合に、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
がら正確に位置決めする。 【解決手段】 溶接線上でブランク材３０ｄの端面を突
き合わすようにブランク材を支持するセンターブロック
１ｄと、ブランク材３０ｄの端面を溶接線上に位置決め
する出入り自在な基準ピン９と、センターブロック１ｄ
に載置されたブランク材３０ｄを選択的に固定する固定
クランパ３ｄと、鉛直方向でブランク材を選択的に狭持
するとともに、溶接線へ向けて変位可能かつブランク材
と平行な平面上で回動自在な矯正クランパ６ｅと、この
矯正クランパ６ｅを鉛直方向に駆動するクランプアクチ
ュエータ１３と、矯正クランパ６ｅを溶接線に接離する
よう駆動する矯正アクチュエータ１１とからなる。

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１０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７
０Ａ、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１１、図１２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１１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７０
Ａ、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１３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１１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、接合部のギャップを正確に矯正
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、所定の溶
接線上で一対のブランク材の相互の端面を突き合わすべ
く、これらブランク材を支持するワーク支持手段と、前
記ブランク材のうちの一方の端面を所定の溶接線上に位
置決めするとともに、選択的に出入り自在な基準部材
と、前記ブランク材を溶接線へ向けて駆動する付勢手段
と、前記ワーク支持手段に載置されたブランク材をそれ
ぞれ選択的に固定する固定クランプ手段とを備えて、こ
れら一対のブランク材を所定の溶接線上に突き合わせて
位置決めするブランク材の突き合わせ位置決め装置にお
いて、前記付勢手段は、鉛直方向でブランク材を選択的
に狭持するとともに、前記溶接線へ向けて変位可能かつ
ブランク材と平行な平面上で回動自在な矯正クランプ手
段と、この矯正クランプ手段を鉛直方向に駆動する第１
のアクチュエータと、矯正クランプ手段を前記溶接線に
接離するよう駆動する第２のアクチュエータとからな
る。

【００１５】また第２の発明は、前記第１の発明におい
て、前記矯正クランプ手段は、ブランク材の下面を支持
するとともに前記溶接線へ向けて変位可能な下側台座
と、鉛直方向で下側台座と接離可能かつブランク材と平
行な平面上で回動自在な矯正クランパと、この矯正クラ
ンパを前記溶接線へ向けて変位可能に支持する案内手段
とを備え、前記第１アクチュエータが矯正クランパを駆
動するとともに、前記第２アクチュエータが前記下側台
座と矯正クランパを同期的に駆動する。

【００１６】また第３の発明は、前記第１の発明におい
て、前記矯正クランプ手段は、ブランク材の両端に形成
した接合部近傍の下面をそれぞれ支持するとともに、こ
れら両端と対向する溶接線へ向けて変位可能な一対の下
側台座と、鉛直方向で前記下側台座と接離可能かつブラ
ンク材と平行な平面上で回動自在な一対の矯正クランパ
と、これら一対の矯正クランパを前記溶接線へ向けてそ
れぞれ変位可能に支持する案内手段とを備え、前記第１
アクチュエータが矯正クランパを鉛直方向へそれそれ駆
動するとともに、前記第２アクチュエータが前記一対の
下側台座及び矯正クランパを相互に接離する方向へ駆動
する。

【００１７】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、選択的に出
入り自在な基準部材を突出させた状態でブランク材をワ
ーク支持手段に載置してから、第１アクチュエータを駆
動してブランク材と平行な平面上で回動自在な矯正クラ
ンプ手段でブランク材を狭持し、第２アクチュエータを
駆動して矯正クランプ手段を溶接線へ向けて駆動する
と、ブランク材の端面は基準部材と当接して鉛直方向へ
撓むため、この撓みによってブランク材と基準部材との
間にギャップｇが生じるような場合であっても、ブラン
ク材の途中を撓ませることで確実にギャップｇを矯正す
ることができ、ギャップｇの矯正の際には矯正クランプ
手段がブランク材と平行な平面内で回動しながら、ブラ
ンク材の端面をギャップｇに応じて傾斜させて溶接線上
へ位置決めすることができ、この後、固定クランプ手段
でブランク材端部をワーク支持手段に固定してから、他
方のブランク材を突き合わせ、この状態を保持してレー
ザ溶接等のを行えば、所定の溶接線上で正確に溶接を行
うことができ、前記従来例のような溶接欠陥を防止する
ことができ、また、ブランク材の加工精度を向上させる
必要もなくなって、製造コストの低減を図りながら溶接
品質を確保することができるのである。

【００１８】また第２の発明は、ブランク材は下側台座
と矯正クランパとの間で狭持され、第２アクチュエータ
が下側台座と矯正クランパを基準部材へ向けて同期的に
駆動すると、矯正クランパと基準部材との間でブランク
材を鉛直方向へ撓ませて、この撓みによってブランク材
と基準部材との間にギャップｇが生じるような場合であ
っても、ブランク材の鉛直方向へ撓ませることで確実に
ギャップｇを矯正することができ、鉛直方向でブランク
材を狭持する構造としたため、ブランク材の幅などの影
響を受けることなく位置決めを行うことができ、設備の
汎用性を向上させることができる。

【００１９】また第３の発明は、一対の矯正クランパと
下側台座によって、ブランク材の両端に形成した接合部
近傍を狭持し、第２アクチュエータを駆動してブランク
材の両端を狭持した一対の矯正クランパを相互に近接さ
せると、ブランク材の中央部が鉛直方向に撓み、この
後、一対の矯正クランパをそれぞれ溶接線へ向けて駆動
すれば、両端で接合を行うブランク材と基準部材の間の
ギャップｇを矯正することができ、多数のブランク材の
位置決めを容易かつ迅速に行うことができる。

【００２０】

【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。

【００２１】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の接合部を溶接して形
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。

【００２２】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、このブランク材３０ｄは下端の接合部３３
ｄが図中Ｙ軸方向に沿う一方、上端の接合部３３ｃはＸ
軸方向に沿って形成され、両端部の接合方向が異なる方
向に形成される。

【００２３】そして、各ブランク材の接合部はワーク支
持手段としてのセンターブロック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の図
中上端とブランク材３０ｅの側面の接合部（図１３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
はブランク材３０ａの下端とブランク材３０ｂの側面の
接合部（図１３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（図１３の接合部３２ｃ、３３ｄ）
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（図１３の接合部３３ｃ、３３ｅ）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。

【００２４】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（図２の溶接線Ｃｗ）上に沿って駆動される。

【００２５】また、この溝部１０の所定の位置には、一
対の基準ピン９、９（基準部材）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。

【００２６】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付勢手段としての矯正クラ
ンプユニット２ａ〜２ｇによって、所定の溶接線上に位
置決めされた後、溶接線を挟んで配置された固定クラン
パ３ａ〜３ｅによって接合部近傍をセンターブロック１
ａ〜１ｅ上に係止される。なお、各ブランク材の接合部
は、図１３に示すように、３２ａ〜３２ｅ及び３３ａ〜
３３ｅとなる。

【００２７】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１３参照）側の上端部が、
Ｘ軸方向に変位可能な矯正クランパ６ａ（矯正クランプ
手段）を備えた矯正クランプユニット２ａで選択的に狭
持される一方、接合部３３ａ側の下端部は、Ｘ軸方向に
変位可能な矯正クランパ６ａを備えた矯正クランプユニ
ット２ｂで選択的に狭持される。

【００２８】同様に、左端（図１３の接合部３２ｂ）及
び側面上部（図１３の接合部３３ｂ）を接合するブラン
ク材３０ｂは、Ｙ軸方向へ変位可能な矯正クランパ６ｃ
を備えた矯正クランプユニット２ｃで選択的に狭持され
る。

【００２９】上端（図１３の接合部３２ｃ）及び右側側
面（図１３の接合部３３ｃ）を接合するブランク材３０
ｃは、Ｘ軸方向に変位可能な矯正クランパ６ｄを備えた
矯正クランプユニット２ｄで選択的に狭持される。

【００３０】異なる方向に係止された接合部３３ｄ、３
３ｃで両端を接合するブランク材３０ｄは、Ｙ軸に沿っ
た接合部３３ｄ側で、Ｘ軸方向に変位可能な矯正クラン
パ６ｅを備えた矯正クランプユニット２ｅで選択的に狭
持される一方、Ｘ軸に沿った接合部３３ｃ側では、Ｙ軸
方向に変位可能な矯正クランパ６ｆを備えた矯正クラン
プユニット２ｆで選択的に狭持される。

【００３１】そして、左端（図１３の接合部３２ｅ）及
び側面下部（図１３の接合部３３ｅ）を接合するブラン
ク材３０ｅは、Ｙ軸方向に変位可能な矯正クランパ６ｇ
を備えた矯正クランプユニット２ｇで選択的に狭持され
る。

【００３２】これら矯正クランプユニット２ａ〜２ｇで
狭持されるブランク材３０ａ〜３０ｅの側方には、仮位
置決めを行う外部プッシャ４ａ〜４ｅが配置される。

【００３３】外部プッシャ４ａは、図中Ｙ軸方向に伸縮
自在なアクチュエータを備えて、センターブロック１
ａ、１ｂ間に載置されたブランク材３０ａを図中左側へ
付勢して、ブランク材３０ａの側方でセンターブロック
１ａ、１ｂに配設された基準ピン９、９へブランク材３
０ａの左側面を当接させて、仮位置決めを行う。

【００３４】同様に、外部プッシャ４ｂは、図中Ｘ軸方
向に伸縮自在なアクチュエータを備えて、センターブロ
ック１ｃ、１ｂ間に載置されたブランク材３０ｂを図中
上方へ付勢して、ブランク材３０ｂの側方でセンターブ
ロック１ｂに配設された基準ピン９、９へブランク材３
０ｂの図中上方側面を当接させて、仮位置決めを行う。

【００３５】外部プッシャ４ｃは、図中Ｙ軸方向に伸縮
自在なアクチュエータを備えて、センターブロック１
ｃ、１ｄ間に載置されたブランク材３０ｃを図中右側へ
付勢して、ブランク材３０ｃの側方でセンターブロック
１ｃに配設された基準ピン９、９へブランク材３０ｃの
右側面を当接させて、仮位置決めを行う。

【００３６】外部プッシャ４ｅは、図中Ｘ軸方向に伸縮
自在なアクチュエータを備えて、センターブロック１
ｅ、１ａ間に載置されたブランク材３０ｅを図中下方へ
付勢して、ブランク材３０ｅの下側でセンターブロック
１ａに配設された基準ピン９、９へブランク材３０ｅの
下方側面を当接させて、仮位置決めを行う。

【００３７】そして、外部プッシャ４ｄは、ブランク材
３０ｄの傾斜とほぼ直交する方向に伸縮自在なアクチュ
エータを備えて、センターブロック１ｄ、１ｅ間に載置
されたブランク材３０ｄを図中右下側へ付勢して、ブラ
ンク材３０ｄの右下側でフロアなどに固設されたラフガ
イド５へブランク材３０ｄの右下側を当接させて、仮位
置決めを行う。

【００３８】ここで、各矯正クランプユニット２ａ〜２
ｇ及び固定クランパ３ａ〜３ｅの構造は、同様であり、
以下、ブランク材３０ｄの狭持、位置決めを行う矯正ク
ランプユニット２ｅ及び固定クランパ３ｄについてのみ
説明する。

【００３９】図２、図３において、ブランク材３０ｄ
（第１ブランク材）の溶接部３３ｄ側の端部は、床面側
に配設されたセンターブロック１ｄ、下側可動台座１５
等から構成される下治具８の上面に載置され、この下治
具８と対向する上方に配設されるとともに、固定クラン
パ３ｄ、矯正クランパ６ｅを備えた上治具７によって選
択的に狭持されて、接合部３３ｄを所定の溶接線Ｃｗに
沿って位置決めするもので、矯正クランプユニット２ｅ
は、上治具７及び下治具８から構成される。

【００４０】下治具７を構成するセンターブロック１ｄ
の溝部１０には、所定の溶接線Ｃｗへ向けて伸縮自在な
基準ピン９が配設される。そして、センターブロック１
ｄのブランク材３０ｄの中央部側（図中右側）には、ス
ライダ１６を介して図中Ｘ軸方向に変位可能な下側可動
台座１５が配設される。この下側可動台座１５は、下側
矯正アクチュエータ１７によって駆動され、後述するよ
うに上治具８の矯正アクチュエータ１１（第２アクチュ
エータ）と同期的に駆動される。

【００４１】一方、上治具７には、溶接線Ｃｗよりもブ
ランク材３０ｄ側でセンターブロック１ｄと接離する固
定クランパ３ｄがアクチュエータ１４（第１アクチュエ
ータ）の下端に配設されて、位置決め終了後のブランク
３０ｄを狭持して、センターブロック１ｄ上に係止す
る。なお、この固定クランパ３ｄは図１にも示すよう
に、溝部１０を挟んだ反対側、すなわちブランク材３０
ｃ側にも同様に配置される。

【００４２】そして、固定クランパ３ｄよりもブランク
材３０ｄの中央部側（図中右側）には、案内手段として
のスライダ１２を介して図中Ｘ軸方向に変位可能な上側
可動台座１８が配設され、この上側可動台座１８には、
下側可動台座１５と対向する位置で図中Ｚ軸方向へ伸縮
可能なクランプアクチュエータ１３が垂下され、このク
ランプアクチュエータ１３の下端には下側固定台座１５
と接離可能な矯正クランパ６ｅがロッド１３ａを介して
取り付けられ、矯正クランパ６ｅは、クランプアクチュ
エータ１３に対してＺ軸まわりで回動可能に支持され
る。

【００４３】さらに、上側可動台座１８は、上治具７側
に固設された矯正アクチュエータ１によってＸ軸方向へ
駆動され、矯正アクチュエータ１１は下治具８側の下側
矯正アクチュエータ１７と同期的に駆動されるため、矯
正クランパ６ｅと下側可動台座１５は常時対向すること
ができる。

【００４４】以上のように構成されて、次に作用につい
て説明する。

【００４５】Ｙ軸方向に配設された接合部３３ｄと、Ｘ
軸方向に配設された接合部３３ｃを上下両端に備えるブ
ランク材３０ｄの位置決めを行う、矯正クランプユニッ
ト２ｅ、２ｆと固定クランパ３ｄ、３ｅの動作につい
て、図４〜図７を参照しながら説明する。

【００４６】まず、図４のように各アクチュエータを原
点位置へ駆動しておき、図２において、クランプアクチ
ュエータ１３、アクチュエータ１４及び基準ピン９を最
収縮位置へ駆動し、矯正アクチュエータ１１及び下側矯
正アクチュエータ１７を所定の位置へ駆動してから、セ
ンターブロック１ｄ、１ｅ上にブランク材３０ｄを載置
する。

【００４７】次に、図５のように、外部プッシャ４ｄを
伸長駆動して、ブランク材３０ｄの下側の側面をラフガ
イド５に当接させて仮位置決めを行ってから、矯正クラ
ンプユニット２ｅ、２ｆのクランプアクチュエータ１３
を伸長駆動して、矯正クランパ６ｅ、６ｆと下側可動台
座１５の間でブランク材３０ｄの両端部近傍を狭持す
る。

【００４８】そして、矯正クランプユニット２ｅ、２ｆ
の矯正アクチュエータ１１及び下側矯正アクチュエータ
１７を同期的に収縮駆動して、図６に示すように、下端
の接合部３３ｄがセンターブロック１ｄから離れるＸ軸
方向へ、上端の接合部３３ｃがセンターブロック１ｅか
ら離れるＹ軸方向へ矯正クランパ６ｅ、６ｆをそれぞれ
駆動して、ブランク材３０ｄの中央部を撓ませる。

【００４９】ブランク材３０ｄの中央部を鉛直方向（紙
面の貫通方向で図２、図３のＺ軸方向）へ撓ませた状態
で、センターブロック１ｄ、１ｅの基準ピン９、９をそ
れぞれ突出させてから、図７に示すように、今度は、矯
正クランプユニット２ｅ、２ｆの矯正アクチュエータ１
１及び下側矯正アクチュエータ１７を逆に伸長駆動し
て、下端の接合部３３ｄがセンターブロック１ｄの基準
ピン９、９に当接するＸ軸方向へ、上端の接合部３３ｃ
がセンターブロック１ｅの基準ピン９、９に当接するＹ
軸方向へ矯正クランパ６ｅ、６ｆをそれぞれ駆動して、
一対の基準ピン９、９へブランク材３０ｄの両端の接合
部３３ｃ、３３ｄを位置決めする。なお、矯正アクチュ
エータ１１及び下側矯正アクチュエータ１７の駆動は、
ブランク材３０ｄの両端の接合部３３ｃ、３３ｄがそれ
ぞれ一対の基準ピン９、９に当接する位置まで行われ
る。

【００５０】所定の溶接線Ｃｗ上へブランク材３０ｄの
両端の接合部３３ｃ、３３ｄの位置決めが終了すると、
アクチュエータ１４を伸長駆動して、固定クランパ３
ｄ、３ｅでセンターブロック１ｄ、１ｅ上のブランク材
３０ｄの両端部３３ｃ、３３ｄ近傍を狭持、固定した
後、クランプアクチュエータ１３を収縮させて矯正クラ
ンパ６ｅ、６ｆをブランク材３０ｄから離すとともに、
矯正アクチュエータ１１及び下側矯正アクチュエータ１
７をそれぞれ原点位置へ復帰させて、次の位置決めに備
える。一方、レーザービームから退避するため基準ピン
９、９を収縮させてセンターブロック１ｄ、１ｅの溝部
１０内の所定の位置に収装し、レーザービームから退避
させる。

【００５１】こうして、両端を異なる方向で溶接するブ
ランク材３０ｄを位置決めした後、ブランク材３０ｃを
Ｘ軸方向に、ブランク材３０ｅをＹ軸方向に沿って配置
した後、上記と同様に矯正クランパ６ｄ、６ｇによって
一端の接合部３２ｃ、３２ｅの位置決めを行う。このと
き、図１に示すように、矯正クランパ６ｄはＸ軸方向に
沿って基端側からブランク材３０ｃをセンターブロック
１ｄへ向けて変位させ、既に位置決めされたブランク材
３０ｄの端部３３ｄに、ブランク材３０ｃの上端３２ｃ
を突き合わせ、さらに、ブランク材３０ｃの中央部を鉛
直方向に撓ませて位置決めする。

【００５２】一方、矯正クランパ６ｇはＹ軸に沿って基
端側からブランク材３０ｅをセンターブロック１ｅへ向
けて変位させ、既に位置決めされたブランク材３０ｄの
接合部３３ｃに、ブランク材３０ｅの左端３２ｅを突き
合わせ、さらに、ブランク材３０ｅの中央部を鉛直方向
に撓ませて位置決めした後、レーザービーム溶接によっ
て各端部の接合を行う。

【００５３】ところで、ブランク材３０ａ〜３０ｅには
前記従来例でも示したように、成型誤差などによって、
図１３のような突き合わせギャップｇが発生する。

【００５４】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８のモデルを参照しながら詳述する。

【００５５】いま、ブランク材３０ｄの接合部３３ｃが
図８（Ａ）に示すように、所定の溶接線に対して傾斜し
てギャップｇを生じている場合、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。

【００５６】基準平面Ｘ−Ｙ上で、接合部３３ｃ側のブ
ランク材３０ｄは、基準ブロック９’の近傍で上記した
ように矯正クランパ６ｆ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３０ｄの他端（セ
ンターブロック１ｄ側）も同様の矯正クランパ６ｅによ
って狭持される。

【００５７】ここで、一対の矯正クランパ６ｅ、６ｆを
相互に近接する方向へ、それぞれＸ軸、Ｙ軸方向に駆動
すると、矯正クランパ６ｅ、６ｆではブランク材３０ｄ
が拘束されていないため、中央部が座屈して鉛直方向へ
撓む。

【００５８】座屈させて撓ませた状態で、図８（Ｂ）の
ように接合部３３ｃを基準ブロック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３０ｄ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、図中左側の端部のＹ軸方向の変位量は、対向する右
側の端部のＹ軸方向変位量よりも大きくなる。

【００５９】一方、接合部３３ｃを狭持する矯正クラン
パ６ｆは、図９（Ａ）のように、Ｘ軸方向に沿ってブラ
ンク材３０ｄを狭持した後、Ｙ軸方向へ変位して接合部
３３ｃの位置決めを行うが、接合部３３ｃと溶接線の間
にギャップｇがあると、上記したように、接合部３３ｃ
のＸ軸方向の両端では、撓み量δａ、δｂの大小に応じ
てＹ軸方向変位量が異なるため、矯正クランパ６ｆをク
ランプアクチュエータ１３のロッド１３ａの軸まわりに
回動可能とすることで、図９（Ｂ）のように、矯正クラ
ンパ６ｆは、接合部３３ｃ側のギャップｇの矯正量（δ
ａ−δｂ）に応じて回動しながら、ブランク材３０ｄの
接合部３３ｃをセンターブロック１ｅの基準ピン９、９
へ当接させることができるのである。

【００６０】以上、矯正クランパ６ｆのギャップｇの矯
正について述べたが、他の矯正クランパ６ａ〜６ｅ、６
ｇも同様にブランク材と平行な平面内で回動可能に支持
されるため、ギャップｇに応じて回動しながらブランク
材の端部を基準ピン９、９へ当接させて、正確な位置決
めを行うことができ、突き合わせ溶接の品質を向上させ
ることが可能となるのである。

【００６１】なお、両端を接合するブランク材３０ｄ、
３０ａの全長は、中央部を撓ませて位置決めする必要が
あるため、ブランク材３０ｃ、３０ｅ及び３０ｂ、３０
ｅの間隔よりもそれぞれ若干大きく設定される。なお、
溶接後にも鉛直方向の撓みδａ、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。

【００６２】こうして、ブランク材３０ｄ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
と接合部のギャップｇを解消することができ、このと
き、ブランク材を狭持するクランパ６ａ〜６ｆをブラン
ク材３０ａ〜３０ｅと平行な平面内で回動可能に支持し
たため、ブランク材の加工精度にばらつきがあっても、
正確な突き合わせ位置決めを行って、レーザービーム溶
接を円滑に行うことが可能となり、溶接品質を確保する
ことができるのである。

【００６３】また、鉛直方向でブランク材３０ａ〜３０
ｅを狭持する構造としたため、ブランク材の幅などの影
響を受けることなく位置決めを行うことができ、多種の
ワークに対応することが可能となって設備の汎用性を向
上させることができる。

【００６４】ところで、上記では１枚のブランク材３０
ｄをブランク材３０ｃ、３０ｅの端部へ位置決めする場
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、次のような順序で行われ
る。

【００６５】図１において、まず、上記したように、斜
めに傾斜したブランク材３０ｄを位置決めし、このブラ
ンク材３０ｃ、３０ｅを基準にして、Ｙ軸と平行なブラ
ンク材３０ｅとＸ軸と平行なブランク材３０ｃを位置決
めする。

【００６６】次に、Ｙ軸方向のブランク材３０ｂの端部
を既に位置決めしたブランク材３０ｃの側面に突き合わ
せて位置決めし、最後に、Ｘ軸に沿うブランク材３０ａ
を、既に位置決めが終了したブランク材３０ｂ、３０ｅ
の側面に突き合わせて位置決めを行うのである。

【００６７】なお、溶接終了後には、各矯正クランプユ
ニットの固定クランパ３ａ〜３ｅを上昇させれば、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。

【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
装置の概略平面図。

【図２】同じく要部斜視図

【図３】同じく図２の側面図。

【図４】両端が異なる方向で位置決めされるブランク材
の位置決めの様子を示す平面図で、仮位置決め状態を示
す。

【図５】同じく、クランプ状態を示す平面図。

【図６】同じく、矯正状態を示す平面図。

【図７】同じく、位置決め完了状態を示す平面図。

【図８】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９】同じく、矯正クランパの動作を示す平面図で、
（Ａ）は基準ピンへの当接開始を、（Ｂ）は位置決め完
了状態をそれぞれ示す。

【図１０】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１１】従来例を示す突き合わせ位置決め装置の概略
斜視図。

【図１２】同じく側面図。

【図１３】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〜２ｇ 矯正クランプユニット ３ａ〜３ｅ 固定クランパ ４ａ〜４ｅ 外部プッシャ ５ ラフガイド ６ａ〜６ｇ 矯正クランパ ７ 上治具 ８ 下治具 ９ 基準ピン １０ 溝部 １１ 矯正アクチュエータ １２ スライダ １３ クランプアクチュエータ １３ａ ロッド １４ アクチュエータ １５ 下側可動台座 １６ スライダ １７ 下側矯正アクチュエータ １８ 上側可動台座 ３０ａ〜３０ｅ ブランク材

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の溶接線上で一対のブランク材の相
   互の端面を突き合わすべく、これらブランク材を支持す
   るワーク支持手段と、前記ブランク材のうちの一方の端
   面を所定の溶接線上に位置決めするとともに、選択的に
   出入り自在な基準部材と、前記ブランク材を溶接線へ向
   けて駆動する付勢手段と、前記ワーク支持手段に載置さ
   れたブランク材をそれぞれ選択的に固定する固定クラン
   プ手段とを備えて、これら一対のブランク材を所定の溶
   接線上に突き合わせて位置決めするブランク材の突き合
   わせ位置決め装置において、前記付勢手段は、鉛直方向
   でブランク材を選択的に狭持するとともに、前記溶接線
   へ向けて変位可能かつブランク材と平行な平面上で回動
   自在な矯正クランプ手段と、この矯正クランプ手段を鉛
   直方向に駆動する第１のアクチュエータと、矯正クラン
   プ手段を前記溶接線に接離するよう駆動する第２のアク
   チュエータとからなる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】 前記矯正クランプ手段は、ブランク材の
   下面を支持するとともに前記溶接線へ向けて変位可能な
   下側台座と、鉛直方向で下側台座と接離可能かつブラン
   ク材と平行な平面上で回動自在な矯正クランパと、この
   矯正クランパを前記溶接線へ向けて変位可能に支持する
   案内手段とを備え、前記第１アクチュエータが矯正クラ
   ンパを駆動するとともに、前記第２アクチュエータが前
   記下側台座と矯正クランパを同期的に駆動することを特
   徴とする請求項１に記載のブランク材の突き合わせ位置
   決め装置。
3. 【請求項３】 前記矯正クランプ手段は、ブランク材の
   両端に形成した接合部近傍の下面をそれぞれ支持すると
   ともに、これら両端と対向する溶接線へ向けて変位可能
   な一対の下側台座と、鉛直方向で前記下側台座と接離可
   能かつブランク材と平行な平面上で回動自在な一対の矯
   正クランパと、これら一対の矯正クランパを前記溶接線
   へ向けてそれぞれ変位可能に支持する案内手段とを備
   え、前記第１アクチュエータが矯正クランパをそれそれ
   駆動するとともに、前記第２アクチュエータが前記一対
   の下側台座及び矯正クランパを相互に接離する方向へ駆
   動することを特徴とする請求項１に記載のブランク材の
   突き合わせ位置決め装置。