JPS62192287A - 高エネルギ−ビ−ムによるフランジ溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば自動車における燃料タンクのような薄
板製品のフランジを高エネルギービームで溶接するフラ
ンジ溶接方法に関する。

（従来技術） 従来から、例えば自動車の燃料タンクは、上下に分割し
て皿状にプレス成形された薄鋼板製の上部及び下部タン
ク部材を、各周縁フランジ部で水密に溶接して構成され
ている。ところで、上記周縁フランジ部の溶接は、レー
ザビーム、電子ビームのような高エネルギービームが使
用され、このような高エネルギービームは従来のシーム
ウェルドに比べて溶接速度が速い。したがって、製造コ
ストの低減を効果的に達成することができる。

しかしながらレーザビーム等により溶接を行なう場合、
フランジ面を充分に密着させておかないと穴ができて溶
接欠陥を生ずることがある。、シｔ＝がって、従来では
、溶接ビームの進行方向に関して、同ビームの両側に加
圧用の上方［１−ラを配置すると共に、溶接されるフラ
ンジ面の下側にも上記上方ローラと協働する下方ローラ
を配設して、溶接を行なっていた（例えば特開昭６０−
４９８８３号公報参照）。

ところが、上記フランジ面は上下の両日−ラにより押圧
されるので、フランジ面が幅広化する傾向にあり、また
、上記両日−ラは局部的にフランジ面を押圧するように
なっているので上部タンクと下部タンク間の位置ずれが
生じる可能性が大きくなって、フランジを１確に溶接す
ることが容易でないといった問題を有する。

（発明の目的） 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、被
溶接部材（燃料タンクなど）のフランジ部を溶接してい
る最中、ワークを位置ずれさせることなく、フランジ部
を適正かつ容易に溶接することができる高エネルギービ
ームによるフランジ溶接方法を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、密Ｍ空間を形成する被溶接両部材のフランジ
間にシール部材を介在させ、上記密閉空間内に真空圧を
作用させて上記両フランジを近接させた状態で上記両フ
ランジを高エネルギービームにより溶接するものである
。

このように、両フランジ部は外部から押圧されることな
く、真空圧の作用で近接され、高エネルギービームによ
り溶接される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例に係る高エネルギービームに
よる７ランジ溶接方法を説明するための構成図である。

被溶接部材としての自動４１の燃料タンク１は、フラン
ジ部２ａを有するアッパーパン２とフランジ部３ａを有
するロアーパン３とで形成されている。アッパーパン２
には燃料を燃料タンク１内に注入するための注入口２ｂ
が設けられ、この注入口２ｂはホース４を介して真空ポ
ンプ５に接続されている。

このような構成を有する燃料タンク１は、フランジ部２
ａとフランジ部３ａとを溶接することにより形成され、
この溶接を行なう際、フランジ部２ａとフランジ部３ａ
との間にシリコンゴムのパツキンなどのシール部材６を
介在させる。このシール部材６によりフランジ部２ａ、
３ａ間がシールされ、真空ポンプ５が作動すると燃料タ
ンク１を形成する空間へが真空状態となり、フランジ部
２ａ、３ａはシール部材６を介在させて近接する。

このようにフランジ部２ａ、３ａが近接状態となると、
レーザ光などの高エネルギービームを例えばフランジ部
３ａの表面に当てる。これにより、フランジ部２ａとフ
ランジ部３ａとの溶接が行なねれる。

第２図は、上記フランジ溶接方法により行なわれる溶接
装置の−・実施例を示すブロック図である。

制御機２１は、フランジ溶接に必要な情報などを入力す
るための入カキ−を有し、レーザ制御装置２２にレーザ
駆動信号を与えたり、数値制御装置２３に数値制御信号
を与えたりするものである。

レーザ制御装置２２は上記レーザ駆動信号に応答してレ
ーザ発振器２４にレーザ出力制御信号を与えるもので、
レーザ発振器２４はこのレーザ出力制御信号に応答して
、レーザ光を出力するものである。レーザ発振器２４か
らのレーザ光出力は、反射鏡２５により反射されてレン
ズ２６に与えられて燃料タンク２７のフランジ部２８付
近で集光される。上記反射鏡２５およびレンズ２６は、
第３図に示すようなレーザ加工ヘッド部４０に収納され
、光学系を形成している。したがって、レーザ加工ヘッ
ド部４０の先端部＝１０ａから出力されるレーザ光によ
って燃料タンク２７のフランジ部２８が溶接される、。

一方、数値制御装置２３は、制御器２１からの数値制御
信号に基づいてモータ２８．２９を駆動させ、ＸＹテー
ブル３０の移動部３０ａをＸ方向あるいはＹ方向に移動
させるものである。これにより、移動部３０ａに設けら
れたワーク固定治具３１は所望の位置に設定される。す
なわち、ワーク固定治具３１には燃料タンク２７のアッ
パーパン２７ａが固定され、この燃料タンク２７のフラ
ンジ部２８すなわちロアーパン２７ｂのフランジ部２８
ｂにレーザ発振器２４からのレーザ光が照射されるよう
にワーク固定治具３１は移動部３０ａの移動により移動
する。

ロータリ式の真空ポンプ３２は真空度調節装置３３に接
続され、この真空度調節装置３３はホース３４を介して
燃料タンク２７の注入口３５に接続された真空用カプラ
３６に接続される。

次に、第４図に示すフローチャートを参照して、本発明
のフランジ溶接方法を説明する。

ステップｎ１では燃料タンク２７を構成するアッパーパ
ン２７ａとロアーパン２７ｂとのうち、−〇　− 例えばアッパーパン２７ａをワーク固定治具３１に固定
する。ステップｎ２では真空用カプラ３６を燃料タンク
２７の注入口３′３５に隙間なく嵌合させて接続し、ス
テップｎ３では、ロアーパン２７ｂのフランジ部２８ｂ
とアッパーパン２７ａのフランジ部２８ａとの間にシー
ル部材［例えば粘度１５０　（ＣＰＳ／ＲＴ）のグリー
ス油］を均一に塗布してシーリングを行ない、ロアーパ
ン２７ｂを位置調節してフランジ部２８ｂとフランジ２
８ａとがずれないように位置合せを行なう、。

ステップｎ４では、真空ポンプ３２を作動させ、燃料タ
ンク２７内を真空［例えば圧力を５００　Ｔｏｒｒ（ｔ
−リヂ１リイ）程度］にする。

ステップｎ５では、数値制御装置２３は制御１１機２１
の入力情報に基づいてモータ２８，２９を駆動させ、Ｘ
Ｙテーブル３０の移動部３０ａを移動させる。すなわち
、ロアーパン２７ｂのフランジ部２８ｂがレーザ発振器
２４からのレーザ光を受けることができるように、移動
部３０ａの移動によりワーク固定治具３１を移動させる
。このワーク固定治具３１は、例えば移動速度１．５ｍ
／分で移動され、フランジ部２８ｂには出力２．５Ｋ１
４のレーザ光が照射され、フランジ部２８ａどフランジ
部２８ｂとが溶接される。

ステップｎ６では真空度調節５Ａ置３３の操作により燃
料タンク２７内を真空状態から間放し、ステップｎ７で
真空用カプラ３６を燃料タンク２７の注入口３５から取
り外し、燃料タンク２７をワーク固定治具３１から外す
。このようにして、口　゛テーバン２７ｂとアッパーパ
ン２７ａとがフランジ部２８ｂとフランジ部２８ａとに
おいて溶接された燃料タンク２７が形成されることにな
る。

なお、この実施例における燃料タンク２７は、例えば材
質５ＰＣ３Ｃ１板厚１．Ｑｍｍの鉄板をタンクの形状に
予めプレス成形したアッパーパン２７ａとロアーパン２
７ｂとにより形成され、アッパーパン２７ａとロアーパ
ン２７ｂとの各フランジ部は例えば２ａｍｍである。ま
た、アッパーパン２７ａには、予め燃料の注入口３５が
取りイ４けられているものである。

なお、本実施例では、溶接すべきワークとして燃料タン
クを用いたが、それに限らず、その他゛ノランジ部を有
する容器などの溶接に用いることもできる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、密閉空間を形成する被溶
接両部材のフランジ間にシール部材を介在させ、上記密
閉空間内に真空圧を作用させて上記両７ランジを近接さ
せた状態で上記両フランジを高エネルギービームにより
溶接することにより、溶接途中でワークのフランジ部が
位置ずれすることがなく、簡単な溶接方法で幅狭のフラ
ンジ部であっても適正かつ容易に溶接することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高エネルギービームによるフランジ溶
接方法を説明するための椛成図、第２図は上記フランジ
溶接方法を用いた溶接装置のブロック図、第３図は上記
溶接装置に備えられるレーザ加工ヘッド部および燃料タ
ンクの斜視図、第４図は上記フランジ溶接方法を説明す
るためのフロ一チヤードである。 １．２７・・・燃料タンク（被溶接部Ｕ）、２ａ。 ３ａ、２８．２８ａ、２８ｂ−フランジ部、６・・・シ
ール部材、２４・・・レーザ発振器、３２・・・真空ポ
ンプ、４０・・・レーザ加工ヘッド部。 特許出願人　　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人
　　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　弁理
士　　長１）　正向　　　　　　　弁理士　　板谷　康
夫第１図 第３図 第２図 ン ］；） １＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、密閉空間を形成する被溶接両部材のフランジ間にシ
   ール部材を介在させ、上記密閉空間内に真空圧を作用さ
   せて上記両フランジを近接させた状態で上記両フランジ
   を高エネルギービームにより溶接することを特徴とする
   高エネルギービームによるフランジ溶接方法。