JPH11170090A

JPH11170090A - 溶接装置

Info

Publication number: JPH11170090A
Application number: JP34993497A
Authority: JP
Inventors: Masami Yamanaka; 万三三山中
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的簡素な位置決め機構により鋼板素材の
高精度な位置決めをし得る溶接装置を提供する。【解決手段】溶接装置２０は、マグネットフロータ装
置２１、搬送装置４１、仮置テーブル装置５１、ローラ
ベア装置６１、設備テーブル装置７１およびマッシュシ
ーム溶接機９１から構成される。マグネットフロータ装
置２１は積層された鋼板素材Ｗｂから１枚の鋼板素材を
分離する装置で、搬送装置４１はその分離した鋼板素材
Ｗｃを仮置テーブル装置５１に搬送する装置である。仮
置テーブル装置５１は、搬送装置４１により搬送された
鋼板素材Ｗｄを一時的に載置するテーブルで、テーブル
部５２に載置された鋼板素材Ｗｄはローラベア装置６１
によって対向方向基準位置に位置決めされる。ローラベ
ア装置６１は、設備テーブル装置７１の突き当て板８２
まで鋼板素材Ｗｄを押し出すことによって対向方向基準
位置の位置決めを行う。設備テーブル装置７１には、基
準ピン７４が設けられており、この基準ピン７４によっ
て送り方向基準位置の位置決めが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相対向する２枚の
鋼板素材を双方ともに溶接送り方向に移動させ、この２
枚の鋼板素材を互いに溶接する溶接装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車等の車両の安全性をさらに
重視した安全なボディ構造の必要性が要求されており、
その一方で、燃費の向上等による経済性も従来と変わる
ことなく要求されている。そのため、自動車のセンター
フレームやフロントフレーム等においては、十分な強度
を必要とする部分と必要以上の強度を要しない部分とに
分け、前者には板厚の厚い鋼板を用い、後者には板厚の
薄い鋼板を用いることで、堅牢化による安全性と軽量化
による経済性をともに満たしている。そして、このよう
な部位により板厚の異なるフレームは、接合溶接工法に
より接合された板厚の異なる鋼板素材をプレス加工して
成形される。

【０００３】ここで、板厚の異なる２枚の鋼板を接続す
る接合溶接工法には、端部を所定量重ね合わせて溶接す
るマッシュシーム溶接工法や、鋼板の端面同士を突き合
わせて溶接する突き合わせ溶接工法を採ることが一般的
に知られている。これらの接合溶接工法では、２枚の鋼
板素材を予め決められた位置にそれぞれ高精度に位置決
めする技術が要求される。つまり、マッシュシーム溶接
工法においては、２枚の鋼板素材の重ね代を例えば２mm
前後に確保する技術、また突き合わせ溶接工法において
は、２枚の鋼板素材の端面同士を均一に突き合わせる技
術が必要とされる。そのため、位置決めテーブルと呼ば
れる鋼板素材の位置決め精度を保証する機構によって鋼
板素材の位置決めがなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この位
置決めテーブルによると、Ｘ−Ｙ平面におけるＸ方向お
よびＹ方向のそれぞれについて位置調整可能な機構を備
えた位置決めピンや鋼板素材を位置決めピン方向に押し
出す機構等が必要になる。そのため、位置決めテーブル
の構成が複雑になり設備コストの増大を招くという問題
を生ずる。また、この位置決めテーブル自体は、通常、
搬送機構を備えていないことから位置決めされた２枚の
鋼板素材は別途設けられた搬送装置によって溶接設備テ
ーブルに投入される構成が採られる。そのため、位置決
め後の搬送装置の搬送精度によっては、高い位置決め精
度の要求には十分に応えられない場合も生じ得る。さら
に、溶接時の鋼板素材同士の相対位置関係等によって
は、位置決めテーブルにより一度位置決めされた２枚の
鋼板素材を再度位置合わせすることが必要となる場合も
ある。この場合、搬送装置に高精度の位置決め機構をも
たせる必要から、搬送装置の機構構成が複雑になるとと
もに、さらなる設備コストの増大を招くという問題を生
ずる。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、比較的
簡素な位置決め機構により鋼板素材の高精度な位置決め
をし得る溶接装置を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、設備コストを削減し得る溶接装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の溶接装置では、溶接時の相対位置を対向
方向基準位置と送り方向基準位置とにより決定する２枚
の相対向する鋼板素材を、溶接送り方向に移動させて互
いに溶接する溶接装置であって、積層された複数の鋼板
素材から一方の鋼板素材を１枚分離する分離工程と、分
離された一方の鋼板素材を所定位置に載置する仮置工程
と、前記所定位置に載置された一方の鋼板素材を他方の
鋼板素材に相対向する方向に前記対向方向基準位置まで
押し出す押出工程と、前記対向方向基準位置まで押し出
された一方の鋼板素材を溶接送り方向に前記送り方向基
準位置まで移送する移送工程とを有することを技術的特
徴とする。

【０００７】また、請求項２の溶接装置では、請求項１
の分離工程において、鋼板素材が積層された鋼板素材集
合体の側面に対向可能に回動自在に軸支されるベース部
と、前記鋼板素材集合体の側面と前記ベース部との間に
位置するように前記ベース部に取付けられる複数の磁力
発生部と、前記ベース部を回動させる駆動部とを備える
マグネットフロータ装置、を用いることを技術的特徴と
する。

【０００８】さらに、請求項３の溶接装置では、請求項
１の仮置工程において、複数の球状体と、この複数の球
状体を上面に突出させて回動可能に前記所定位置に保持
するテーブル部とを備える仮置テーブル装置、を用いる
ことを技術的特徴とする。

【０００９】さらにまた、請求項４の溶接装置では、請
求項１の押出工程において、前記所定位置に対し前記他
方の鋼板素材と反対側に位置し、前記一方の鋼板素材を
他方の鋼板素材に相対向する方向に押し出し可能なロー
ラベア装置と、前記ローラベア装置により押し出された
一方の鋼板素材が当接可能に前記対向方向基準位置に出
入する突き当て板と、を用いることを技術的特徴とす
る。

【００１０】また、請求項５の溶接装置では、請求項１
の移送工程において、任意に位置決め可能な基準ピンを
備え、この基準ピンを溶接送り方向に送り方向基準位置
まで移動させる移送装置、を用いることを技術的特徴と
する。

【００１１】請求項１の発明では、分離工程により積層
された複数の鋼板素材から一方の鋼板素材を１枚分離
し、仮置工程により分離された一方の鋼板素材を所定位
置に載置し、押出工程により所定位置に載置された一方
の鋼板素材を他方の鋼板素材に相対向する方向に対向方
向基準位置まで押し出し、移送工程により対向方向基準
位置まで押し出された一方の鋼板素材を溶接送り方向に
送り方向基準位置まで移送させる。つまり、積層された
複数の鋼板素材から分離された一方の鋼板素材は、所定
位置に載置された後、押出工程により対向方向基準位置
まで押し出され、移送工程により送り方向基準位置まで
移送される。これにより、押出工程と移送工程によっ
て、溶接時の相対位置を位置合わせすることができる。

【００１２】請求項２の発明では、鋼板素材集合体の側
面に対向可能に回動するベース部と、このベース部の鋼
板集合体側に取付けられる複数の磁力発生部と、ベース
部を回動させる駆動部とを備えるマグネットフロータ装
置を分離工程に用いる。つまり、ベース部に取付けられ
た複数の磁力発生部は、駆動部によるベース部の回動に
より鋼板素材集合体の側面に当接または離隔する。これ
により、１つの駆動部によって鋼板素材集合体の側面に
沿って複数の磁力発生部を位置させることができる。

【００１３】請求項３の発明では、複数の球状体とこの
複数の球状体を上面に突出させて回動可能に所定位置に
保持するテーブル部とを備える仮置テーブル装置を仮置
工程に用いることから、分離工程により分離された一方
の鋼板素材は回動可能な複数の球状体上に載置される。
これにより、所定位置に載置された一方の鋼板素材をテ
ーブル部上の任意方向にスムースに移動させることがで
きる。

【００１４】請求項４の発明では、他方の鋼板素材に相
対向する方向に一方の鋼板素材を押し出し可能なローラ
ベア装置と、対向方向基準位置に出入し一方の鋼板素材
が当接可能な突き当て板とを押出工程に用いる。つま
り、ローラベア装置によって他方の鋼板素材に相対向す
る方向に押し出された一方の鋼板素材は、対向方向基準
位置に出る突き当て板に当接する。これにより、所定位
置に載置された一方の鋼板素材を他方の鋼板素材に相対
向する方向に対向方向基準位置まで押し出すことができ
る。また鋼板素材の押し出しにローラベア装置を用いる
ことから、次工程である移送工程において、溶接送り方
向に鋼板素材を移動させるときに鋼板素材の端面がロー
ラベア装置のローラ上を滑べり鋼板素材をスムースに移
動させることができる。

【００１５】請求項５の発明では、任意に位置決め可能
な基準ピンを備え、この基準ピンを溶接送り方向に送り
方向基準位置まで移動させる移送装置を移送工程に用い
る。つまり、任意に位置決めされた基準ピンは移送装置
によって溶接送り方向に送り方向基準位置まで移動す
る。これにより、対向方向基準位置まで押し出された一
方の鋼板素材に溶接送り方向に移動する基準ピンが当接
すると、この基準ピンによって一方の鋼板素材を送り方
向基準位置まで移動させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の溶接出装置の実施
形態について図１〜図１１を参照して説明する。まず、
本発明の一実施形態による溶接装置２０の全体構成を図
１および図２に基づいて説明する。溶接装置２０は、主
に、マグネットフロータ装置２１、搬送装置４１、仮置
テーブル装置５１、ローラベア装置６１、設備テーブル
装置７１およびマッシュシーム溶接機９１から構成され
ている。分離工程に用いられるマグネットフロータ装置
２１は積層された鋼板素材Ｗｂから１枚の鋼板素材を分
離する装置であり、また搬送装置４１はその分離した鋼
板素材Ｗｃを次工程の仮置テーブル装置５１に搬送する
装置である。仮置工程に用いられる仮置テーブル装置５
１は、搬送装置４１により搬送された鋼板素材Ｗｄを一
時的に載置するテーブルであり、このテーブル部５２に
載置された鋼板素材Ｗｄは次工程の押出工程によって対
向方向基準位置に位置決めされる。押出工程に用いられ
るローラベア装置６１は、設備テーブル装置７１の突き
当て板８２まで鋼板素材Ｗｄを押し出すことによって対
向方向基準位置の位置決めを行う。一方、設備テーブル
装置７１には、移送工程に用いられる基準ピン７４が設
けられており、この基準ピン７４によって送り方向基準
位置の位置決めが行われる。

【００１７】続いて、溶接装置２０に投入される鋼板素
材Ｗａが各工程を経て搬出されるまでの流れを図１およ
び図２に基づいて説明する。まず、一方の鋼板素材とし
ての鋼板素材Ｗａが、マグネットフロータ装置２１に投
入されると、マグネットフロータ装置２１内でコンベア
３４により搬送されてリフト３６上の鋼板素材集合体と
して積層される（鋼板素材Ｗｂ）。積層された鋼板素材
Ｗｂからマグネットフロータ２５により分離された鋼板
素材Ｗｃは、バキューム装置４４のバキュームカップ４
５に吸着された後、そのまま搬送装置４１により仮置テ
ーブル装置５１の所定位置まで搬送される。仮置テーブ
ル装置５１の所定位置に到達した鋼板素材Ｗｃは、バキ
ュームカップ４５から離脱してテーブル部５２上に載置
される（鋼板素材Ｗｄ）。

【００１８】テーブル部５２に載置された鋼板素材Ｗｄ
は、ローラベア装置６１によって他方の鋼板素材として
の鋼板素材Ｗｈ方向に押し出され、突き当て板８２に当
接することにより対向方向基準位置に位置決めされる。
鋼板素材Ｗｄの対向方向基準位置が位置決めされると、
設備テーブル装置７１のマッシュシーム溶接機９１方向
の移動に伴い、設備テーブル７２に固定された基準ピン
７４によって鋼板素材Ｗｄが送り方向基準位置まで移動
することにより位置決めされる。

【００１９】このように対向方向基準位置および送り方
向基準位置にそれぞれ位置決めされることにより所定の
重ね代を確保した鋼板素材Ｗｄ、Ｗｈは、後述するクラ
ンプ機構によって設備テーブル７２に固定された後、設
備テーブル７２によってマッシュシーム溶接機９１に搬
送される。そして、マッシュシーム溶接機９１によっ
て、所定量の重ね代によって重ね合わせられた部分にマ
ッシュシーム溶接が施されると、互いに接合された鋼板
素材Ｗｄ、Ｗｈは設備テーブル装置７１のマッシュシー
ム溶接機９１側端部から搬出される。

【００２０】次に、マグネットフロータ装置２１の構成
および作動を図３〜図７に基づいて説明する。マグネッ
トフロータ装置２１は、主に、マグネットベース２２、
スライダ２４、マグネットフロータ２５、サーボモータ
２６、ボールねじ２７およびナット部２９から構成さ
れ、その周囲にはマグネットフロータ装置２１の前工程
に相当する準備テーブル３１、コンベア３４、ガイド３
５、リフト３６等が設けられている。

【００２１】図３および図４に示すように、マグネット
ベース２２は鋼板素材Ｗｂの長手方向長よりも幅広な平
板形状からなり、その一端部には筒状部２２ａが形成さ
れている。また、この筒状部２２ａの図４で下方に位置
するマグネットベース２２の一辺には、図示しないガイ
ド溝がこの辺に沿って形成されており、後述するスライ
ダ２４による案内を可能にしている。一方、工場内の床
面等に据え付けらている回転支持部２３は、この筒状部
２２ａを貫通する軸部２３ａにより筒状部２２ａを回動
自在に軸支している。これにより、マグネットベース２
２は回転支持部２３を中心に扉の如く回動することがで
き、図３に示すように積層された鋼板素材Ｗｂの側面に
対向することができる。

【００２２】図５(A) に示すように、磁力を発生するマ
グネットフロータ２５は角柱形状に形成されており、マ
グネットベース２２の鋼板素材Ｗｂ側の面に筒状部２２
ａとほぼ平行に複数個、例えば３個取付けられている。
図５(B) に示すように、マグネットフロータ２５内には
永久磁石であるＮ極磁石２５ｂとＳ極磁石２５ｃがそれ
ぞれ収容されており、それらの周囲を基台部２５ａとカ
バー部２５ｄが覆っている。またカバー部２５ｄの外側
には短冊形状のプレート部２５ｅが長手方向に沿って２
枚取付けられており、積層された鋼板素材Ｗｂの側面に
当接可能にこのプレート部２５ｅが位置している。

【００２３】図３および図４に示すように、ボールねじ
２７は、その一端側がサーボモータ２６により回転駆動
され、また他端側がねじ受け部２８により回動可能に支
持されている。そして、ボールねじ２７の回動によって
ボールねじ２７を往復移動する筒形状のナット部２９が
ボールねじ２７に螺合している。これにより、図示しな
い制御装置により回転方向、回転量等が制御されるサー
ボモータ２６によってボールねじ２７が所定方向に回転
すると、その回転量等に従ってナット部２９が所定方向
に所定距離だけ移動することができる。

【００２４】図４および図６に示すように、スライダ２
４は、その上面部２４ａがマグネットベース２２のガイ
ド溝に摺接可能に構成されている一方で、その下面部２
４ｂは前述したナット部２９の上部に回動可能に構成さ
れている。つまり、ナット部２９上で首振り状態に回動
するスライダ２４は、その上面部２４ａにマグネットベ
ース２２のガイド溝に係合する凸部を備えている。これ
により、ナット部２９の軸方向移動（図６に示す矢印
α）に応じてスライダ２４が振られるため（図６に示す
矢印β）、マグネットベース２２が長手方向（図６に示
す矢印γ）にスライダ２４上を摺動するとともに回転支
持部２３を中心に回動（図６に示す矢印δ）することが
できる。

【００２５】図３および図４に示すように、準備テーブ
ル３１にはその上面にフリーベア受け部３３が設けられ
ており、このフリーベア受け部３３により、一部を突出
させ移動することなく自由に回動できるように球体形状
からなる複数個のフリーベア３２が保持されている。こ
れにより、準備テーブル３１に鋼板素材Ｗａが載置され
ても、準備テーブル３１と鋼板素材Ｗａとが面接触する
ことなく、複数のフリーベア３２を介して点接触するた
め、鋼板素材Ｗａの平面内の任意方向の移動をフリーベ
ア３２の回転によりスムースに行うことができる。

【００２６】コンベア３４は、準備テーブル３１に積層
された鋼板素材Ｗａをリフト３６に搬送するために設け
られており、準備テーブル３１とリフト３６との間に位
置している。そして、図示しない駆動装置により回転す
るベルトによって、所定枚数に積層された鋼板素材Ｗａ
を降下したリフト３６に搬送する。ガイド３５はコンベ
ア３４による搬送方向とほぼ平行に設けられており、積
層された鋼板素材Ｗａの搬送時等に生じ易い鋼板素材Ｗ
ａの位置ずれを防止するものである。つまり、準備テー
ブル３１からリフト３６までコンベア３４により搬送す
る途中で生じ得る振動等により鋼板素材Ｗａが平面方向
に移動するのをガイド３５によって防止している。

【００２７】リフト３６はリフト機構３７により昇降
し、コンベア３４により搬送された鋼板素材Ｗｂを所定
高さまで押し上げるために設けられている。また、リフ
ト３６により押し上げられた鋼板素材Ｗｂの側面方向に
位置するキッカー３８は、上から数枚の鋼板素材Ｗｂを
マグネットフロータ２５方向に押し出して鋼板素材Ｗｂ
のマグネットフロータ２５側の端面を揃え、後述する鋼
板素材Ｗｂの分離をより確実なものにするために設けら
れている。

【００２８】このようにマグネットフロータ装置２１を
構成することによって、次に述べるように鋼板素材Ｗｂ
を１枚づつ分離する。即ち、図４に示すように、積層状
態にある鋼板素材Ｗｂはマグネットフロータ２５が位置
する高さまでリフト３６により押し上げられると、その
最上部から数枚にキッカー３８が突き当てられ、それに
より押し出された数枚の鋼板素材Ｗｂの側面がマグネッ
トフロータ２５に確実に当接する。すると、マグネット
フロータ２５のＮ極磁石２５ｂおよびＳ極磁石２５ｃよ
り、各々の鋼板素材Ｗｂに同様に磁極が誘起することか
ら、それぞれの鋼板素材Ｗｂ同士の同極間に生ずる反発
力によって互いに離れようとする。これにより、他の鋼
板素材Ｗｂの重力を受けない最上部の鋼板素材Ｗｂが最
も浮き上がるため、積層状態の鋼板素材Ｗｂから１枚だ
け鋼板素材Ｗｂを分離することができる。

【００２９】また、図７に示すように、鋼板素材Ｗｂの
形状に合わせてサーボモータ２６を制御することにより
マグネットベース２２の回動状態を設定すれば、多種多
様な形状の鋼板素材に適応したマグネットフロータ２５
の位置を設定することができる。つまり、鋼板素材Ｗｂ
の１辺が直線を基準とした形状、例えば図７(A) に示す
長方形状の鋼板素材Ｗｂ1 、図７(B) に示す平行四辺形
状の鋼板素材Ｗｂ2 、図７(C) に示す台形状の鋼板素材
Ｗｂ3 等であれば、マグネットベース２２の角度をそれ
ぞれθ1 、θ2 、θ3 に設定することによって、鋼板素
材の形状に応じた各マグネットフロータ２５の位置を設
定することができ、さらにそれぞれの鋼板素材の形状ご
とにサーボモータ２６の制御プログラムを準備しておけ
ば工程の段取り切り替えを自動的に行うことができる。

【００３０】上述したように、本実施形態によるマグネ
ットフロータ装置２１によると、積層された鋼板素材Ｗ
ｂの側面に対向可能に回動自在に軸支されるマグネット
ベース２２に複数のマグネットフロータ２５が取付けら
れ、サーボモータ２６によるボールねじ２７の回動によ
って、このマグネットベース２２が扉のように回動す
る。これにより、各マグネットフロータごとにサーボモ
ータ等の駆動機構をもたせて位置設定をそれぞれ行う構
成（多軸サーボ機構による構成）と比較すると、マグネ
ットフロータ装置２１は１つの駆動機構（サーボモータ
２６、ボールねじ２７）により全てのマグネットフロー
タ２５を位置設定することができるため、多軸サーボ機
構による構成を１軸サーボ機構による構成に置き換える
ことができる。したがって、サーボ機構の減少により設
備コストを削減できる効果がある。また、サーボ機構が
減少した分、サーボ機構を制御するプログラムを簡易に
する効果がある。

【００３１】次に、搬送装置４１の構成および作動を図
１および図２に基づいて説明する。搬送装置４１は、主
にコンベア４２とバキューム装置４４から構成されてお
り、前述のマグネットフロータ装置２１により分離され
た鋼板素材Ｗｂを仮置テーブル装置５１に搬送するため
に設けられている。コンベア４２はマグネットフロータ
装置２１と仮置テーブル装置５１の間を跨ぐようにそれ
ぞれのほぼ上方に位置し、両者間を往復するようにベル
トを図示しない駆動装置により回転させている。バキュ
ーム装置４４はコンベア４２のベルトに接続されたベー
スプレートに取付けられており、その先端部にはバキュ
ームカップ４５を備えている。ベースプレートは、ベル
トと平行に配設したＬＭガイドに滑動自在に載置されて
いる。

【００３２】バキューム装置４４はマグネットフロータ
装置２１の上方に到達すると、マグネットフロータ装置
２１により分離された鋼板素材Ｗｂを所定の制御により
バキュームカップ４５によって吸引し（図２に示す鋼板
素材Ｗｃ）、また仮置テーブル装置５１の上方に位置し
たとき所定の制御によりバキュームカップ４５による吸
引を止め、鋼板素材Ｗｃをテーブル部５２上に落下させ
る（図２に示す鋼板素材Ｗｄ）。このような作動を繰り
返すことにより、マグネットフロータ装置２１により分
離された鋼板素材Ｗｂを１枚ずつ順次、仮置テーブル装
置５１に搬送している。

【００３３】続いて、仮置テーブル装置５１の構成およ
び作動を図８および図９に基づいて説明する。仮置テー
ブル装置５１は、主に、テーブル部５２、フリーベア受
け部５６およびフリーベア５７から構成されており、搬
送装置４１により搬送された鋼板素材Ｗｄを一時的に載
置するために設けられている。図８に示すように、テー
ブル部５２は平板形状からなり、その幅は鋼板素材Ｗｄ
を幅方向に２枚並べられる程度であり、また長さは鋼板
素材Ｗｄの長手方向長さに後述するローラベア装置６１
の長手方向長さを加えた程度である。そして、所定の高
さに設定された基台上に据え付けられている。このテー
ブル部５２の上面にはフリーベア受け部５６が設けられ
ており、このフリーベア受け部５６により、一部を突出
させ移動することなく自由に回動できるように球体形状
からなる複数個のフリーベア５７が保持されている。

【００３４】このような構成を採ることにより、図９に
示すように、テーブル部５２に鋼板素材Ｗｄが載置され
ても、テーブル部５２と鋼板素材Ｗｄとが面接触するこ
となく、複数のフリーベア５７を介して点接触するた
め、鋼板素材Ｗｄの平面内の任意方向の移動をフリーベ
ア５７の回転によりスムースに行うことができる。つま
り、仮置テーブル装置５１に載置された鋼板素材Ｗｄを
テーブル部５２上の任意方向にスムースに移動させるこ
とができる。これにより、後述するローラベア装置６１
により鋼板素材Ｗｈ方向に鋼板素材Ｗｄを押し出すとき
に、また設備テーブル７２によりマッシュシーム溶接機
９１方向に鋼板素材Ｗｄを移送するときに、比較的小さ
な力によりに鋼板素材Ｗｄを移動させることができる。
したがって、ローラベア装置６１や設備テーブル装置７
１を構成する駆動機構に要求される駆動トルクを抑制す
ることができるため、これらの駆動機構を小型にし得る
効果がある。

【００３５】続けて、ローラベア装置６１の構成を図８
および図９に基づいて説明する。ローラベア装置６１
は、主に、プッシャーバー６２、ローラベア６６、エア
ーシリンダ６３およびプッシャーガイド５４から構成さ
れており、仮置テーブル装置５１に載置された鋼板素材
Ｗｄを鋼板素材Ｗｈ方向に押し出すために設けられてい
る。図８および図９に示すように、プッシャーバー６２
は断面コ字状を有する棒形状からなり、その長さは前述
した仮置テーブル装置５１のテーブル部５２の幅より僅
かに長く設定されている。そして、プッシャーバー６２
の両端部にはプッシャーガイド５４に摺接可能な図示し
ない係合部が形成されており、またプッシャーバー６２
の長溝６２ａ内には、複数のローラベア６６が長溝６２
ａの長手方向に回動可能に収容されている。

【００３６】ローラベア６６は低背の円柱形状からな
り、図示しない軸部によりプッシャーバー６２の長溝６
２ａ内に回動可能に軸支されるとともに、その外周部分
が長溝６２ａから僅かに突出するように位置している。
これにより、設備テーブル７２によりマッシュシーム溶
接機９１方向に鋼板素材Ｗｄを移送するときに、鋼板素
材Ｗｄの端面がプッシャーバー６２に面接触することな
く、ローラベア６６を介して線接触することから、鋼板
素材Ｗｄのマッシュシーム溶接機９１方向の移動をロー
ラベア６６の回転によってスムースに行うことができ
る。したがって、比較的小さな力によりに鋼板素材Ｗｄ
をマッシュシーム溶接機９１方向に移動させることがで
きるため、設備テーブル装置７１を構成する駆動機構に
要求される駆動トルクをさらに抑制する効果がある。

【００３７】エアーシリンダ６３はその内圧の変化によ
り伸縮するシリンダロッド６４を備えており、このシリ
ンダロッド６４の伸長方向をフリーベア５７側にしてテ
ーブル部５２の端部に取付けられている。そして、シリ
ンダロッド６４の先端部にはプッシャーバー６２が取り
付けられており、図８に示すように、平面形状がＴ字状
になるようにプッシャーバー６２およびエアーシリンダ
６３が位置している。プッシャーガイド５４はテーブル
部５２の幅方向両側に取付けられており、エアーシリン
ダ６３によって押し出され引き戻されるプッシャーバー
６２の移動を鋼板素材Ｗｈに対向する方向に案内してい
る。つまり、前述したプッシャーバー６２の両端の係合
部がプッシャーガイド５４に摺接することによって、伸
縮するシリンダロッド６４に押圧または牽引されるプッ
シャーバー６２がプッシャーガイド５４上を安定して移
動する。

【００３８】さらに続けて、設備テーブル装置７１の構
成を図８〜図１０に基づいて説明する。設備テーブル装
置７１は、主に、設備テーブル７２、基準ピン７４およ
び突き当て板８２から構成されており、仮置テーブル装
置５１のローラベア装置６１の反対側に位置してマッシ
ュシーム溶接機９１方向に延設される基台７９上に設け
られている。そして、設備テーブル装置７１は、鋼板素
材Ｗｄ、Ｗｈの対向方向基準位置および送り方向基準位
置をそれぞれ位置決めするとともに、位置決めにより所
定の重ね代を確保してクランプされた鋼板素材Ｗｄ、Ｗ
ｈをマッシュシーム溶接機９１まで搬送するために設け
られている。

【００３９】図８に示すように、設備テーブル７２は平
板形状からなり、左右両側の仮置テーブル装置５１の間
とマッシュシーム溶接機９１との間を図示送り方向へ移
動可能に構成される。そのため、設備テーブル７２の下
方には複数箇所にローラ７５が設けられており、ローラ
７５上に位置する設備テーブル７２の移動を円滑にして
いる。また設備テーブル７２の長さは前述した仮置テー
ブル装置５１のテーブル部５２の幅とほぼ同様の長さに
設定されている。これは、テーブル部５２に２枚並列に
載置された鋼板素材Ｗｄを同時にマッシュシーム溶接機
９１に搬送できるようにしたものである。さらに設備テ
ーブル７２には、設備テーブル７２の送り方向に沿って
長孔７２ａが２箇所に形成されており、この長孔７２ａ
内を後述する基準ピン７４が移動する。

【００４０】図８および図９に示すように、基準ピン７
４は設備テーブル７２の長孔７２ａ内その一部が長孔７
２ａ上に突出するように位置している。基準ピン７４は
この長孔７２ａ内であれば、任意の位置に固定可能に構
成されており、例えば段取り時にその位置が設定され
る。つまり、この基準ピン７４の位置によって、鋼板素
材Ｗｄ、Ｗｈの溶接時の送り方向基準位置が決定される
ため、鋼板素材の形状や鋼板素材同士の相対位置関係等
によりこの基準ピン７４の位置が変動し、必要に応じて
その位置が設定される。なお、図８に示すように、設備
テーブル７２の２箇所に基準ピン７４が設けられている
のは、前述したように、仮置テーブル装置５１のテーブ
ル部５２に２枚並列して鋼板素材Ｗｄが載置された場
合、それぞれの鋼板素材Ｗｄに対応して送り方向基準位
置の位置決めを行うためである。

【００４１】突き当て板８２は細長の平板状からなり、
設備テーブル７２の仮置テーブル装置５１の反対側、即
ち鋼板素材Ｗｄの対向方向基準位置に設備テーブル７２
の下方から出入可能に位置している。つまり、図８およ
び図９に示される突き当て板８２は、鋼板素材Ｗｄの対
向方向基準位置を位置決めするために設けられているも
ので、図示しない駆動装置に連結される可動部によって
上下方向に移動し設備テーブル７２の側部下方から現れ
たり隠れたりする。一方、鋼板素材Ｗｈの対向方向基準
位置を位置決めするための突き当て板８３は、図１０に
示すように、設備テーブル７２の上方に位置しており、
図示しない駆動装置に連結される可動部によって上下方
向に移動し設備テーブル７２の側部上方から降たり登っ
たりする。このように突き当て板８２、８３をそれぞれ
位置させることにより、鋼板素材Ｗｄと鋼板素材Ｗｈと
が互いに重なり合いながら、それぞれの対向方向基準位
置を位置決めすることができる。なお、突き当て板８
２、８３の先端の一部に斜面８２ａ、８３ａが形成され
ているのは、これらの斜面８２ａ、８３ａによって鋼板
素材Ｗｄ、Ｗｈの端部を突き当て板８２、８３に案内し
て確実に当接させるためである。

【００４２】また、図１０に示すように、設備テーブル
７２には、その上方から鋼板素材Ｗｄ、Ｗｈを固定可能
なクランプ８７が位置しており、対向方向基準位置およ
び送り方向基準位置の位置決めが完了した鋼板素材Ｗ
ｄ、Ｗｈをそれぞれ設備テーブル７２に固定するために
設けられている。

【００４３】上述したように仮置テーブル装置５１、ロ
ーラベア装置６１および設備テーブル装置７１を構成す
ることによって、次に述べるように鋼板素材Ｗｄの対向
方向基準位置および送り方向基準位置の位置決めを行
う。図１１(A) に示すように、搬送装置４１により鋼板
素材Ｗｄ1 が搬送された直後においては、エアーシリン
ダ６３はシリンダロッド６４を縮めた状態を維持してい
る。そのため、シリンダロッド６４の先端部のプッシャ
ーバー６２はプッシャーガイド５４のエアーシリンダ６
３側端部に位置する。一方、仮置テーブル装置５１とマ
ッシュシーム溶接機９１との間を往復移動する設備テー
ブル７２は仮置テーブル装置５１側に待機している。そ
して、所定の制御によってエアーシリンダ６３の内圧が
上昇すると、徐々にシリンダロッド６４が伸長するた
め、プッシャーガイド５４に案内されるプッシャーバー
６２がやがて鋼板素材Ｗｄ1 の端部に当接し、エアーシ
リンダ６３の内圧が上昇し続けることによってシリンダ
ロッド６４がさらに伸長し、プッシャーバー６２が鋼板
素材Ｗｄ1 を鋼板素材Ｗｈ方向に押し出す。このプッシ
ャーバー６２により鋼板素材Ｗｄ1 の押し出しは、鋼板
素材Ｗｄ1 のプッシャーバー６２の反対側の側端部が突
き当て板８２に当接するまで継続される。

【００４４】図１１(B) に示すように、プッシャーバー
６２によって押し出された鋼板素材Ｗｄ2 は、仮置テー
ブル装置５１のフリーベア５７を回動させながらテーブ
ル部５２上を移動し、その端部が突き当て板８２に当接
することにより、対向方向基準位置が位置決めされる。
つまり、ローラベア装置６１により、仮置テーブル装置
５１から設備テーブル装置７１に押し出される押出工程
によって、設備テーブル装置７１への鋼板素材Ｗｄ2 の
搬送と対向方向基準位置の位置決めとが同時に行われる
のである。これにより、従来の位置決めテーブルによる
位置決めのように、一旦、位置決めテーブル上で位置決
めをした後、別途設けられた搬送装置によって設備テー
ブルに投入する構成を採ることなくして、直接、設備テ
ーブル７２上で対向方向基準位置の位置決めを行うこと
ができる。

【００４５】図１１(C) に示すように、対向方向基準位
置の位置決めが完了すると、設備テーブル７２がマッシ
ュシーム溶接機９１方向に移動し始める。このときの設
備テーブル７２の移動速度は、設備テーブル７２の移動
により基準ピン７４が鋼板素材Ｗｄ3 に当接したときの
衝撃による鋼板素材Ｗｄ3 の位置ずれ等を考慮して、仮
置テーブル装置５１とマッシュシーム溶接機９１との間
を移動するときの速度に較べて遅い速度に設定されてい
る。つまり、基準ピン７４が鋼板素材Ｗｄ3 に当接した
ときに鋼板素材Ｗｄ3 が予定以上に移動したり、また当
接による衝撃によって基準ピン７４や鋼板素材Ｗｄ３が
破損しない程度の設備テーブル７２の移動速度に設定さ
れている。またこのとき、鋼板素材Ｗｄ3 はプッシャー
バー６２と突き当て板８２とにより軽く挟まれた状態を
維持しているが、前述したように鋼板素材Ｗｄ3 は複数
のローラベア６６を介してプッシャーバー６２に押圧さ
れていることから、送り方向には容易に移動することが
可能な状態にある。

【００４６】図１１(D) に示すように、設備テーブル７
２のマッシュシーム溶接機９１方向の移動が進み、鋼板
素材Ｗｄ4 に基準ピン７４が当接する位置に到達する
と、基準ピン７４による送り方向基準位置の位置合わせ
が行われる。つまり、鋼板素材Ｗｄの形状や鋼板素材Ｗ
ｄ、Ｗｈの相対位置関係等により設定された基準ピン７
４の固定位置に従って、鋼板素材Ｗｄ4 の溶接時の送り
方向基準位置が位置決めされるのである。これにより、
設備テーブル装置７１による仮置テーブル装置５１から
マッシュシーム溶接機９１に鋼板素材Ｗｄ4 が搬送され
る移送工程によって、マッシュシーム溶接機９１への鋼
板素材Ｗｄ4 の搬送と送り方向基準位置の位置決めとが
同時に行われるため、従来の位置決めテーブルによる位
置決めのように、一旦、位置決めテーブル上で位置決め
をした後、別途設けられた搬送装置により設備テーブル
に投入する構成を採ることなくして、直接、設備テーブ
ル７２上で送り方向基準位置の位置決めを行うことがで
きる。基準ピン７４により送り方向基準位置の位置合わ
せが完了すると、図１０に示すクランプ８７によって設
備テーブル７２に鋼板素材Ｗｄ4 が固定され、突き当て
板８２が設備テーブル７２の下方に退避するとともに、
プッシャーバー６２はプッシャーガイド５４のエアーシ
リンダ６３側端部に後退する。

【００４７】最後に、マッシュシーム溶接機９１の構成
および作動を図１および図２に基づいて簡単に説明す
る。マッシュシーム溶接機９１は、主に、円板形状に形
成されるローラ電極９２、９３と図示しない溶接電源と
から構成され、設備テーブル装置７１により搬送される
２枚の鋼板素材Ｗｄ、Ｗｈの重ね合わせた部分を上下か
らローラ電極９２、９３で挟み込み、加圧しながら溶接
電源による溶接電流を通電する。これにより、鋼板素材
Ｗｄ、Ｗｈの境界部が抵抗溶接されると同時に、回転す
るローラ電極９２、９３によって鋼板素材Ｗｄ、Ｗｈの
重ね合わせ部分が押し潰されることから、マッシュシー
ム溶接が施される。マッシュシーム溶接が施されて互い
に接合された鋼板素材Ｗｄ、Ｗｈは設備テーブル装置７
１のマッシュシーム溶接機９１側端部から搬出される。

【００４８】以上説明したように、本実施形態による溶
接装置２０によると、ローラベア装置６１による仮置テ
ーブル装置５１から設備テーブル装置７１に押し出され
る押出工程によって、設備テーブル装置７１への鋼板素
材Ｗｄの搬送と対向方向基準位置の位置決めとが同時に
行われ、また設備テーブル装置７１による仮置テーブル
装置５１からマッシュシーム溶接機９１に鋼板素材Ｗｄ
が搬送される移送工程によって、マッシュシーム溶接機
９１への鋼板素材Ｗｄの搬送と送り方向基準位置の位置
決めとが同時に行われる。これにより、従来の位置決め
テーブルによる位置決めのように、一旦、位置決めテー
ブル上で位置決めをした後、別途設けられた搬送装置に
よって設備テーブルに投入する構成を採ることなくし
て、直接、設備テーブル７２上で対向方向基準位置およ
び送り方向基準位置の位置決めをそれぞれ行うことがで
きる。したがって、仮置テーブル装置５１上で他方の鋼
板素材Ｗｈ方向に鋼板素材Ｗｄを押し出すローラベア装
置６１と、マッシュシーム溶接機９１方向に鋼板素材Ｗ
ｄを移送する基準ピン７４を備えた設備テーブル装置７
１とによる比較的簡易な構成によって、鋼板素材の高精
度な位置決めをすることができる効果がある。また、従
来の別途設けられていた搬送装置等の廃止により、設備
コストの大幅な削減を実現することができる効果があ
る。

【００４９】なお、本実施形態では、マッシュシーム溶
接を行う溶接装置に本発明を適用した場合について説明
したが、本発明ではこれに限られることはなく、相対向
する２枚の鋼板素材を双方ともに溶接送り方向に移動さ
せ、この２枚の鋼板素材を互いに溶接する溶接装置であ
れば良く、例えば鋼板の端面同士を突き合わせて溶接す
る突き合わせ溶接工法によるレーザ溶接を行う溶接装置
に本発明を適用しても、上述した各効果を同様に得られ
ることは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】請求項１の発明では、積層された複数の
鋼板素材から分離された一方の鋼板素材は、所定位置に
載置された後、押出工程により対向方向基準位置まで押
し出され、移送工程により送り方向基準位置まで移送さ
れるため、他方の鋼板素材に相対向する方向の位置決め
を押出工程により行うことができ、また溶接送り方向の
位置決めを移送工程により行うことができる。これによ
り、従来、別途設けられた搬送装置等を介することなく
して、押出工程と移送工程により溶接時の相対位置に直
接位置合わすることができる。したがって、比較的簡素
な位置決め機構により鋼板素材の高精度な位置決めをす
ることができる効果がある。また、従来、別途設けられ
ていた搬送装置等はその必要がなくなることから、その
分、設備コストを削減することができる効果がある。

【００５１】請求項２の発明では、ベース部に取付けら
れた複数の磁力発生部は、駆動部によるベース部の回動
によって鋼板素材集合体の側面に当接または離隔するた
め、１つの駆動部で鋼板素材集合体の側面に沿って複数
の磁力発生部を位置させることができる。これにより、
複数の磁力発生部につき各々個別の駆動部により各磁力
発生部を鋼板素材集合体の側面に当接または離隔させて
いた場合と較べると、駆動部の必要個数を複数個から１
個に減少させたことから、設備コストを削減することが
できる効果がある。

【００５２】請求項３の発明では、分離工程により分離
された一方の鋼板素材は回動可能な複数の球状体上に載
置されるため、所定位置に載置された一方の鋼板素材を
テーブル部上の任意方向にスムースに移動させることが
できる。これにより、後工程である押出工程や移送工程
に用いられる鋼板素材の駆動機構に必要な駆動トルクを
抑制することができる。したがって、押出工程および移
送工程の駆動機構の小型化を可能にする効果がある。

【００５３】請求項４の発明では、ローラベア装置によ
って他方の鋼板素材に相対向する方向に押し出された一
方の鋼板素材は、対向方向基準位置に出る突き当て板に
当接するため、所定位置に載置された一方の鋼板素材を
他方の鋼板素材に相対向する方向に対向方向基準位置ま
で押し出すことができる。これにより、対向方向基準位
置の位置決めを簡素な構成で実現することができるとと
もに、溶接時の相対位置である対向方向基準位置に直接
位置合わせすることができる。したがって、比較的簡素
な位置決め機構により鋼板素材の高精度な位置決めをす
ることができる効果がある。また、請求項４の発明で
は、鋼板素材の押し出しにローラベア装置を用いること
から、次工程である移送工程において、溶接送り方向に
鋼板素材を移動させるときに鋼板素材の端面がローラベ
ア装置のローラ上を滑べり鋼板素材をスムースに移動さ
せることができる。これにより、移送工程に用いられる
鋼板素材の移送装置に必要な駆動トルクを抑制すること
ができる。したがって、移送装置の駆動機構を小型にす
る効果がある。

【００５４】請求項５の発明では、任意に位置決めされ
た基準ピンは移送装置によって溶接送り方向に送り方向
基準位置まで移動するため、対向方向基準位置まで押し
出された一方の鋼板素材に溶接送り方向に移動する基準
ピンが当接すると、この基準ピンによって一方の鋼板素
材を送り方向基準位置まで移動させることができる。こ
れにより、送り方向基準位置の位置決めを簡素な構成で
実現することができるとともに、溶接時の相対位置であ
る送り方向基準位置に直接位置合わせすることができ
る。したがって、比較的簡素な位置決め機構により鋼板
素材の高精度な位置決めをすることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による溶接装置の構成を示
す模式的平面図である。

【図２】図１に示すII方向による模式的側面図である。

【図３】本発明の一実施形態によるマグネットフロータ
装置の構成を示す模式的平面図である。

【図４】図３に示すIV方向による模式的側面図である。

【図５】図５(A) はマグネットフロータの側面図を示
し、図５(B) は図５(A) に示すＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】マグネットフロータ装置の作動を示す模式的説
明図である。

【図７】図７(A) は長方形状の鋼板素材、図７(B) は平
行四辺形状の鋼板素材、図７(C) は台形状の鋼板素材を
それぞれ分離するマグネットフロータ装置の状態を示す
模式的説明図である。

【図８】本発明の一実施形態による仮置テーブル装置の
構成を示す平面図である。

【図９】図８に示すIX方向による側面図である。

【図１０】仮置テーブル装置の突き当て板の構成を示す
断面図である。

【図１１】鋼板素材が、対向方向基準位置および送り方
向基準位置に位置合わせされる様子を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

２０溶接装置２１マグネットフロータ装置２２マグネットベース（ベース部）２５マグネットフロータ２５ｂＮ極磁石（磁力発生部）２５ｃＳ極磁石（磁力発生部）２６サーボモータ（駆動部）２７ボールねじ（駆動部）３１準備テーブル４１搬送装置５１仮置テーブル装置５２テーブル部５７フリーベア（球状体）６１ローラベア装置６６ローラベア７１設備テーブル装置（移送装置）７４基準ピン８２突き当て板９１マッシュシーム溶接機（溶接機）Ｗｂ鋼板素材（鋼板素材集合体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接時の相対位置を対向方向基準位置と
送り方向基準位置とにより決定する２枚の相対向する鋼
板素材を、溶接送り方向に移動させて互いに溶接する溶
接装置であって、積層された複数の鋼板素材から一方の鋼板素材を１枚分
離する分離工程と、分離された一方の鋼板素材を所定位置に載置する仮置工
程と、前記所定位置に載置された一方の鋼板素材を他方の鋼板
素材に相対向する方向に前記対向方向基準位置まで押し
出す押出工程と、前記対向方向基準位置まで押し出された一方の鋼板素材
を溶接送り方向に前記送り方向基準位置まで移送する移
送工程とを有することを特徴とする溶接装置。
【請求項２】前記分離工程においては、鋼板素材が積層された鋼板素材集合体の側面に対向可能
に回動自在に軸支されるベース部と、前記鋼板素材集合
体の側面と前記ベース部との間に位置するように前記ベ
ース部に取付けられる複数の磁力発生部と、前記ベース
部を回動させる駆動部とを備えるマグネットフロータ装
置、を用いることを特徴とする請求項１記載の溶接装置。
【請求項３】前記仮置工程においては、複数の球状体と、この複数の球状体を上面に突出させて
回動可能に前記所定位置に保持するテーブル部とを備え
る仮置テーブル装置、を用いることを特徴とする請求項１記載の溶接装置。
【請求項４】前記押出工程においては、前記所定位置に対し前記他方の鋼板素材と反対側に位置
し、前記一方の鋼板素材を他方の鋼板素材に相対向する
方向に押し出し可能なローラベア装置と、前記ローラベア装置により押し出された一方の鋼板素材
が当接可能に前記対向方向基準位置に出入する突き当て
板と、を用いることを特徴とする請求項１記載の溶接装置。
【請求項５】前記移送工程においては、任意に位置決
め可能な基準ピンを備え、この基準ピンを溶接送り方向
に送り方向基準位置まで移動させる移送装置、を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の溶接装置。