KR20110084327A

KR20110084327A - 용접가공장치 및 이를 이용한 용접가공방법

Info

Publication number: KR20110084327A
Application number: KR1020117013660A
Authority: KR
Inventors: 준 마에노
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2011-07-21
Also published as: RU2481934C2; EP2377642A4; RU2011129642A; US20110240612A1; CN102307702A; WO2010071109A1; EP2377642A1

Abstract

상기 제1, 제2 및 제3 블랭크재가 고정되어야 할 테이블(18)과, 상기 제1 블랭크재(B1)와 상기 제2 블랭크재(B2)를 상기 테이블에 고정하는 제1 위치 결정 스테이션(2)과, 상기 제1 블랭크재(B1)와 상기 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면에서 서로 용접하는 제1 용접 스테이션(4)과, 상기 제1 및 제2 블랭크재가 갖는 맞댐면을, 설정된 형상으로 절단하는 절단 스테이션(6)과, 제3 블랭크재(B3)를 상기 테이블(18)에 고정하는 제2 위치 결정 스테이션(8)과, 상기 제1 블랭크재 또는 상기 제2 블랭크재, 또는 상기 제1 블랭크재 및 상기 제2 블랭크재와 제3 블랭크재의 맞댐면에서 서로 용접하는 제2 용접 스테이션(10)을 구비하였다.

Description

용접가공장치 및 이를 이용한 용접가공방법{Welding apparatus and method of welding using the apparatus}

본 발명은 복수의 블랭크재를 서로 용접하는 용접가공장치 및 이를 이용한 용접가공방법에 관한 것이다.

본원 출원인은 특허문헌 1에 나타내어지는 가공장치에 있어서, 제1 블랭크재에 대해 제2 블랭크재의 맞댐 용접을 행하고, 이어서 제1 블랭크재 또는 제2 블랭크재, 또는 제1 및 제2 블랭크재에 대해 제3 블랭크재의 맞댐 용접을 행하는 것을 개발중이다.

또한, 본원 출원인은 특허문헌 1에 나타내어지는 가공장치에 있어서, 추가적으로 개량하기 위해, 위치 결정 스테이션에 있어서 복수의 블랭크재를 테이블 상의 소정 위치에 고정하고, 그 상태에서 테이블을 용접 스테이션으로 이동하여, 동 용접 스테이션에 있어서 동 테이블에 고정된 블랭크재끼리를 용접하고, 추가적으로 그 상태에서 테이블을 반출(搬出) 스테이션으로 이동하는 용접가공장치를 개발하고 있다. 이는, 각 스테이션에 있어서의 처리를 동시에 진행함으로써, 용접의 사이클 시간의 단축을 도모하는 것이다.

또한, 본원 출원인은 특허문헌 1에 나타내어지는 용접가공장치에 있어서, 추가적으로 개량하기 위해, 위치 결정 스테이션 및 용접 스테이션을 구비하며, 상기 위치 결정 스테이션에 있어서 테이블 상에 복수의 블랭크재를 위치 결정 고정하고, 상기 복수의 블랭크재가 위치 결정 고정된 상기 테이블을 상기 용접 스테이션으로 이동하여, 동 용접 스테이션에 있어서 복수의 블랭크재의 레이저 용접을 행하는 용접가공장치를 개발중이다. 이는, 용접 스테이션에서 용접작업을 행하고 있을 때에, 동시에 위치 결정 스테이션에서 별도의 테이블 상에 별도의 복수의 블랭크재를 위치 결정 고정하는 작업을 행함으로써, 레이저 용접장치의 가동률을 올리는 것, 즉 용접가공의 사이클 시간의 단축을 도모하고 있는 것이다.

일본국 특허공개 평8-290282호 공보

전술한 바와 같은 맞댐 용접에 있어서, 제1 블랭크재 또는 제2 블랭크재의 치수 오차나 제2 블랭크재의 제1 블랭크재에 대한 위치 결정 오차에 의해, 제3 블랭크재가 제2 블랭크재에 대해 목적하는 맞댐상태를 얻지 못하는 경우가 있고, 그 경우에는 충분한 용접 품질을 얻을 수 없다고 하는 문제가 생긴다.

또한, 이러한 용접가공장치에 있어서, 직선상으로 각 스테이션을 나란히 놓은 경우, 마지막 스테이션에서의 처리를 마친 테이블을 맨처음 스테이션으로 리턴하기 위한 긴 리턴 라인이 필요해지고, 또한 가공 사이클을 고려하여 테이블이 리턴 라인 상을 고속으로 이동할 필요가 있다. 또한 개개의 테이블을 따로 따로 이동시키기 때문에, 각 테이블의 이동을 위한 장치가 그 제어도 포함하여 번잡한 것이 된다. 특히 용접 스테이션을 복수의 공정으로 나눠 행하는 것을 의도하여, 용접 스테이션을 복수 설치하는 경우 등, 스테이션의 수가 많은 경우에는, 그 영향이 크다.

또한, 판상의 블랭크재를 서로 맞대고, 그 맞댐면을 레이저 용접에 의해 접합하는 경우, 레이저 용접장치에 대해 정확한 위치에 있어서, 또한 블랭크재끼리를 정확하게 맞대고 고정할 필요가 있다.

따라서, 예를 들면 전술한 바와 같은 용접가공장치에 있어서는, 테이블 상에 블랭크재를 정확하게 위치 결정 고정하는 것, 및 테이블이 이동할 때에 용접 헤드를 포함한 다른 장치와 간섭하지 않도록, 또는 레이저 용접을 행할 때에 용접 헤드가 심플한 이동으로 용접을 실행할 수 있도록 테이블 상에 블랭크재 이외의 장애물을 최대한 없애는 것이 요구된다.

본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 전술한 바와 같은 제1, 제2 및 제3 블랭크재의 맞댐 용접을 행하는 경우에도, 블랭크재간의 양호한 맞댐상태를 얻어, 용접 품질을 향상시킬 수 있는 용접가공장치 및 이를 이용한 용접가공방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 긴 리턴 라인을 필요로 하지 않을 수 있고, 또한 각 테이블의 이동을 위한 장치를 그 제어도 포함하여 보다 심플하게 할 수 있는 용접가공장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 테이블 상에 블랭크재를 정확하게 위치 결정 고정할 수 있고, 또한 테이블 상에 블랭크재 이외의 장애물을 최대한 없앨 수 있는 용접가공장치를 제공한다.

본 발명의 청구항 1의 용접가공장치는, 제1 블랭크재와 제2 블랭크재의 맞댐 용접을 행하여 블랭크 조립체를 형성하고, 이어서 상기 블랭크 조립체와 제3 블랭크재의 맞댐 용접을 행하는 용접가공장치로서, 상기 제1, 제2 및 제3 블랭크재가 고정되어야 하는 테이블과, 상기 테이블이 위치되어야 하는 복수의 스테이션을 구비하고, 상기 스테이션은, 그 테이블 상에 재치(載置)된 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재를 맞대고 위치 결정하여 고정하는 제1 위치 결정 스테이션과, 상기 테이블 상에 고정된 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면에서, 이들 제1 및 제2 블랭크재를 서로 용접하고, 상기 블랭크 조립체를 형성하는 제1 용접 스테이션과, 상기 블랭크 조립체를 절단하여, 상기 블랭크 조립체에 상기 제3 블랭크재가 맞대어져야 하는 소정 형상의 맞댐면을 형성하는 절단 스테이션과, 상기 블랭크 조립체의 상기 맞댐면에 상기 제3 블랭크재를 맞대고 상기 제3 블랭크재를 위치 결정하여, 상기 제3 블랭크재를 상기 테이블에 고정하고, 블랭크 집합체를 형성하는 제2 위치 결정 스테이션과, 상기 블랭크 집합체에 있어서의 상기 블랭크 조립체 및 상기 제3 블랭크재를 상기 맞댐면에서 서로 용접하여, 완성품을 형성하는 제2 용접 스테이션을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 용접가공장치는, 청구항 1에 있어서, 상기 제1 위치 결정 스테이션, 상기 제1 용접 스테이션, 상기 절단 스테이션, 상기 제2 위치 결정 스테이션, 및 상기 제2 용접 스테이션의 차례로 각 스테이션이 나란히 놓여지고, 상기 테이블이 상기 각 스테이션에 배치되는 동시에, 상기 각 스테이션에서 병행하여 위치 결정하고, 용접 또는 절단의 각 프로세스가 실행되며, 그리고 상기 각 스테이션에서 상기 각 프로세스가 완료되면, 각 테이블이 각각 다음의 스테이션으로 이동한다.

청구항 3의 용접가공장치는, 청구항 2에 있어서, 상기 테이블로부터 상기 완성품이 반출된 후, 상기 테이블은, 상기 제1 위치 결정 스테이션으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 용접가공장치는, 청구항 3에 있어서, 상기 완성품의 반출을 행하기 위한 반출 스테이션이, 상기 제2 용접 스테이션과 상기 제1 위치 결정 스테이션 사이에 설치된 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 용접가공방법은, 청구항 1에 기재된 용접가공장치를 이용한 용접가공방법으로서, 상기 제1 위치 결정 스테이션에서, 상기 테이블 상에 상기 제1 블랭크재를 위치 결정하여 고정하고, 상기 제2 블랭크재를 상기 제1 블랭크재에 맞댐으로써 위치 결정하여 상기 테이블 상에 고정하고, 상기 제1 용접 스테이션에서, 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면에서 서로 용접하여 상기 블랭크 조립체를 형성하고, 상기 절단 스테이션에서, 상기 블랭크 조립체를 절단하여, 상기 블랭크 조립체에 상기 제3 블랭크재가 맞대어져야 하는 소정 형상의 맞댐면을 형성하고, 상기 제2 위치 결정 스테이션에서, 상기 블랭크 조립체의 상기 맞댐면에 상기 제3 블랭크재를 맞대고 상기 제3 블랭크를 위치 결정하여, 상기 제3 블랭크재를 상기 테이블에 고정하여 블랭크 집합체를 형성하고, 상기 제2 용접 스테이션에서, 상기 블랭크 집합체에 있어서의 상기 블랭크 조립체 및 상기 제3 블랭크재를 상기 맞댐면에서 서로 용접하여, 완성품을 형성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 용접가공장치는, 용접해야 하는 복수의 블랭크재를 재치하기 위한 복수의 테이블과, 그 테이블이 원주 상에 동일 피치로 배치된 회전대와, 그 회전대의 하방에 배치되어, 상기 블랭크재의 위치 결정 및 고정을 행하는 위치 결정 스테이션 및 상기 블랭크재를 가공하는 복수의 가공 스테이션을 구비하고, 상기 위치 결정 스테이션 및 상기 복수의 가공 스테이션은 상기 테이블과 동일한 간격의 피치로 배치되며, 상기 위치 결정 스테이션에 있어서 상기 테이블 상의 소정 위치에 상기 블랭크재를 고정하는 프로세스와, 상기 복수의 가공 스테이션에 있어서 상기 블랭크재를 가공하는 프로세스가 병행하여 행해지고, 상기 각 프로세스가 완료된 후, 다음의 스테이션에서 상기 블랭크재로의 프로세스가 실행되도록 상기 회전대를 회전시켜서 상기 테이블을 스테이션 마다 차례로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 용접가공장치는, 청구항 6에 있어서, 상기 회전대는 중심부에 중공부(中空部)가 형성되어 평면에서 봤을 때 도너츠 모양이고, 상기 가공 스테이션은, 상기 회전대의 외측에 설치된 외측 기둥과, 동 회전대의 상기 중공부에 설치된 내측 기둥과, 상기 외측 기둥과 내측 기둥 사이에 교설된 안내부재와, 그 안내부재를 따라 이동 가능한 슬라이더와, 그 슬라이더에 지지되어 상기 블랭크재에 레이저를 조사하는 레이저 헤드를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 용접가공장치는, 청구항 7에 있어서, 상기 레이저 헤드는, 상기 슬라이더의 이동방향에 대해 교차하는 방향 및 상하방향으로 이동 가능한 헤드, 상기 블랭크재의 용접용으로 적합되어 있는 헤드, 상기 블랭크재의 절단용으로 적합되어 있는 헤드 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

청구항 9의 용접가공장치는, 청구항 6에 있어서, 상기 테이블은 상기 블랭크재를 맞닿게 하여 위치 결정하기 위한 위치 결정용 스토퍼와, 상기 블랭크재가 상기 위치 결정용 스토퍼에 맞닿도록 상기 블랭크재를 상기 위치 결정용 스토퍼에 압압(押壓)하는 압압부재와, 위치 결정된 상기 블랭크재를 상기 테이블에 고정하는 고정장치를 포함하며, 상기 위치 결정 스테이션은, 상기 압압부재에 계합(係合)하여 상기 압압부재를 구동하는 액츄에이터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 10의 용접가공장치는, 청구항 9에 있어서, 상기 위치 결정 스테이션은, 상기 테이블의 하방에서 승강 가능한 위치 결정 스테이션 베이스를 갖고, 상기 액츄에이터는 상기 위치 결정 스테이션 베이스 상에 고정되어, 동 베이스가 상승 위치에 있을 때에 상기 액츄에이터와 상기 압압부재가 계합하고, 동 베이스가 하강 위치에 있을 때에 상기 액츄에이터와 상기 압압부재의 계합이 해제되는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 10의 용접가공장치에서는, 상기 위치 결정용 스토퍼는, 상기 테이블 상에 돌출되어 상기 블랭크재에 맞닿음 가능해지는 사용위치(active position)와, 상기 테이블의 상면으로부터 후퇴한 휴지위치(rest position)로 이동 가능하고, 상기 위치 결정 스테이션은, 상기 위치 결정용 스토퍼에 계합하여 동 스토퍼를 이동시키는 스토퍼용 액츄에이터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 11의 용접가공장치는, 청구항 6에 있어서, 상기 위치 결정 스테이션 및 상기 복수의 가공 스테이션과 나란히, 상기 가공 스테이션에서 가공을 완료한 블랭크재를 반출하기 위한 반출 스테이션이 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 12의 용접가공장치는, 청구항 6에 있어서, 상기 복수의 가공 스테이션 사이에, 상기 블랭크재와는 별도의 블랭크재의 위치 결정 및 고정을 행하는 별도의 위치 결정 스테이션이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 13의 용접가공장치는, 제1 블랭크재와 제2 블랭크재를 맞대고, 상기 양쪽 블랭크재를 동 맞댐면에서 서로 용접하는 용접가공장치로서, 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재가 고정되어야 하는 테이블과, 상기 테이블이 위치되어야 하는 복수의 스테이션을 구비하고, 상기 스테이션은, 상기 테이블 상에 제1 블랭크재와 제2 블랭크재를 맞대고 위치 결정 고정하기 위한 위치 결정 스테이션과, 그 위치 결정 스테이션으로부터 이동된 상기 테이블 상의 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면에 있어서 용접장치에 의해 레이저 용접을 행하기 위한 용접 스테이션을 포함하고, 상기 테이블은, 그 테이블 상에 돌출되어 상기 제1 블랭크재의 맞댐면에 맞닿음 가능한 사용위치 및 상기 테이블 표면보다 하측의 휴지위치 사이에서 이동 가능한 위치 결정용 스토퍼와, 상기 제1 블랭크재의 맞댐면이 상기 사용위치에 있는 스토퍼에 맞닿도록 상기 제1 블랭크재를 압압하는 제1 압압부재와, 상기 테이블에 설치되어, 상기 위치 결정용 스토퍼에 맞닿은 상기 제1 블랭크재의 하면을 흡착하는 제1 마그넷 클램프와, 상기 제1 블랭크재가 상기 제1 마그넷 클램프에 흡착되며, 또한 상기 위치 결정용 스토퍼가 상기 휴지위치로 이동된 상태에서, 상기 제2 블랭크재의 맞댐면이 상기 제1 블랭크재의 맞댐면에 맞닿도록 상기 제2 블랭크재를 압압하는 제2 압압부재와, 상기 테이블에 설치되어, 상기 제1 블랭크재에 맞닿은 상기 제2 블랭크재의 하면을 흡착하는 제2 마그넷 클램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 14의 용접가공장치는, 청구항 13에 있어서, 상기 용접장치는 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면을 따라 이동 가능하고, 또한 그 맞댐면에 레이저를 조사하기 위한 레이저 헤드를 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 15의 용접가공장치는, 청구항 13에 있어서, 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프 중 어느 한쪽의 마그넷 클램프는, 복수의 마그넷 클램프를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 16의 용접가공장치는, 청구항 13에 있어서, 상기 테이블은 상기 제1 및 제2 블랭크재 대신에, 상기 제1 블랭크재의 경상(鏡像)에 상당하는 기본형상을 갖는 제3 블랭크재와, 상기 제2 블랭크재의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제4 블랭크재를 서로 맞대고 고정 가능하고, 상기 용접장치는 상기 제3 및 제4 블랭크재의 맞댐면에서 서로 용접 가능한 것을 특징으로 한다.

청구항 17의 용접가공장치는, 청구항 16에 있어서, 상기 테이블에 있어서의 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프 중 어느 한쪽의 마그넷 클램프는, 상기 제3 또는 제4 블랭크재의 일부를 흡착 가능하고, 상기 테이블은, 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프와는 별도로, 상기 제3 또는 제4 블랭크재를 흡착 가능한 제3 또는 제4 블랭크재용 마그넷 클램프를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 18의 용접가공장치는, 청구항 16에 있어서, 상기 제3 블랭크재의 맞댐면은, 상기 위치 결정용 스토퍼 및 상기 테이블에 설치된 별도의 위치 결정용 스토퍼 중 어느 한쪽의 위치 결정용 스토퍼에 맞닿는 것을 특징으로 한다.

청구항 19의 용접가공장치는, 청구항 18에 있어서, 상기 제3 블랭크재의 맞댐면이 상기 위치 결정용 스토퍼 및 상기 별도의 위치 결정용 스토퍼 중 어느 한쪽의 위치 결정용 스토퍼에 맞닿도록, 상기 제3 블랭크재가, 상기 제1 압압부재 및 상기 테이블에 설치된 별도의 압압부재 중 어느 한쪽의 압압부재에 의해 압압되는 것을 특징으로 한다.

청구항 20의 용접가공장치는, 청구항 18에 있어서, 상기 제4 블랭크재의 맞댐부가 상기 제3 블랭크재의 맞댐면에 맞닿도록, 상기 제4 블랭크재가, 상기 제2 압압부재 및 상기 테이블에 설치된 별도의 압압부재 중 어느 한쪽의 압압부재에 의해 압압되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 1의 용접가공장치에 있어서, 상기 제1 위치 결정 스테이션에 있어서 상기 제1 블랭크재 및 제2 블랭크재가 테이블 상의 소정 위치에 고정된다. 이어서 상기 제1 용접 스테이션에 있어서, 상기 제1 및 제2 블랭크재가 서로 용접되어 블랭크 조립체가 된다. 또한 상기 절단 스테이션에 있어서 블랭크 조립체에 있어서의 상기 제3 블랭크재에 대한 맞댐면이 소정의 형상으로 절단된다. 따라서, 이들 제1 및 제2 블랭크재의 치수 오차 또는 동 제1 및 제2 블랭크재의 맞댐 용접에 의해 생긴 오차에 상관없이, 상기 제2 위치 결정 스테이션에 있어서 블랭크 조립체(제1 블랭크재 또는 제2 블랭크재, 또는 제1 블랭크재 및 제2 블랭크재의 양쪽)와 제3 블랭크재 사이의 정밀도 높은 맞댐상태를 얻을 수 있다. 이것에 의해 다음의 제2 용접 스테이션에 있어서, 블랭크 조립체와 제3 블랭크재 사이의 양호한 맞댐 용접을 행하는 것이 가능해지고, 그 용접의 품질도 향상시킬 수 있다.

청구항 2의 용접가공장치에 있어서, 전술한 각 스테이션이 차례로 나란히 놓여지고, 상기 테이블이 이들 스테이션 모두에 배치되는 동시에, 각 스테이션에서 병행하여 각각의 프로세스가 실행되고, 그리고 각 스테이션에서의 프로세스가 완료되면, 모든 테이블이 다음의 스테이션으로 이동한다. 따라서, 블랭크재를 가공하는 사이클 시간을 단축할 수 있다.

청구항 3의 용접가공장치에 있어서, 완성품이 반출된 테이블이, 재차 상기 제1 위치 결정 스테이션으로 리턴되기 때문에, 각 테이블이 각 스테이션을 순환함으로써, 필요한 테이블 수를 최소한으로 할 수 있다.

청구항 4의 용접가공장치에 있어서, 상기 완성품의 반출을 행하기 위한 반출 스테이션이, 상기 제2 용접 스테이션 다음에 설치되어 있기 때문에, 이 반출 스테이션은 반출 프로세스 전용으로 되어, 완성품의 반출에 충분히 시간을 들일 수 있다.

본 발명의 청구항 5의 용접가공방법에 있어서, 상기 제1 위치 결정 스테이션에 있어서 상기 제1 블랭크재 및 제2 블랭크재가 테이블 상의 소정 위치에 고정되고, 이어서 상기 제1 용접 스테이션에 있어서, 상기 제1 및 제2 블랭크재가 서로 용접되어 블랭크 조립체를 형성한다. 또한 상기 절단 스테이션에 있어서 블랭크 조립체에 있어서의 상기 제3 블랭크재에 대한 맞댐면이 소정의 형상으로 절단된다. 따라서, 이들 제1 및 제2 블랭크재의 치수 오차 또는 동 제1 및 제2 블랭크재의 맞댐 용접에 의해 생긴 오차에 상관없이, 상기 제2 위치 결정 스테이션에 있어서 블랭크 조립체(제1 블랭크재 또는 제2 블랭크재, 또는 제1 블랭크재 및 제2 블랭크재의 양쪽)와 제3 블랭크재 사이의 정밀도 높은 맞댐상태를 얻을 수 있다. 이것에 의해 다음의 제2 용접 스테이션에 있어서, 블랭크 조립체와 제3 블랭크재 사이의 양호한 맞댐 용접을 행하는 것이 가능해지고, 그 용접의 품질도 향상시킬 수 있다.

본 발명의 청구항 6의 용접가공장치에 있어서, 상기 위치 결정 스테이션에 있어서 상기 테이블 상의 소정 위치에 블랭크재를 고정하는 프로세스와, 상기 각 가공 스테이션에 있어서 블랭크재를 가공하는 프로세스가 병행하여 행해지기 때문에, 전체적으로 블랭크재의 위치 결정부터 가공 완료까지의 사이클 시간을 단축할 수 있다. 또한, 각 스테이션이 원주 상에 배치되어 있기 때문에, 마지막 스테이션에서 프로세스를 마친 테이블을 맨처음의 스테이션으로 리턴하기 위한 긴 리턴 라인을 필요로 하지 않게 할 수 있다. 또한 각 테이블이 상기 회전대 상에 상기 복수의 스테이션의 피치와 동일 피치로 배치되고, 각 스테이션에서의 프로세스가 완료된 후, 상기 회전대를 상기 피치 만큼 회전시킴으로써, 각 테이블이 다음 스테이션으로 이동한다. 이것에 의해, 각 테이블의 이동을 위한 장치를 그 제어도 포함하여 매우 심플하게 할 수 있다.

청구항 7의 용접가공장치에 있어서, 상기 회전대가 도너츠 모양을 가지고 있고, 레이저 헤드를 지지하는 안내부재가, 상기 블랭크재의 가공을 위해 상기 테이블 상을 횡단 가능해지도록, 상기 외측 기둥과 내측 기둥에 의해 양단이 지지되어 있다. 이러한 양단 지지에 의해, 안내부재가 강고하게 지지되는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 이동 가능하게 지지되는 레이저 헤드의 흔들림 없이, 목적하는 궤적을 따라 정확하게 이동할 수 있다. 또한, 동일한 레이저 헤드를 별도의 가공 스테이션에 설치하는 경우에도, 안내부재끼리 서로 간섭하는 경우도 없다.

청구항 8의 용접가공장치에 있어서, 상기 레이저 헤드는, 상기 슬라이더의 이동방향에 대해 교차하는 방향 및 상하방향으로 이동할 수 있다. 이 때문에, 블랭크재의 레이저 조사를 필요로 하는 부분을 따라, 정확하고 적절한 레이저 조사를 행할 수 있다.

또는, 상기 레이저 헤드는, 상기 블랭크재의 용접용으로 적합되어 있기 때문에, 블랭크재에 대한 용접을 행할 수 있다.

또는, 상기 레이저 헤드는, 상기 블랭크재의 절단용으로 적합되어 있기 때문에, 블랭크재에 대한 절단을 행할 수 있다.

청구항 9의 용접가공장치에 있어서, 상기 블랭크재에 맞닿는 위치 결정용 스토퍼와 상기 압압부재가 상기 테이블에 설치되고, 동 압압부재를 구동하는 액츄에이터가 상기 위치 결정 스테이션에 설치되어 있다. 이 때문에, 상기 압압부재를 구동하는 액츄에이터를 테이블 마다 설치할 필요가 없기 때문에, 액츄에이터의 수를 최소한으로 할 수 있다.

청구항 10의 용접가공장치에 있어서, 상기 위치 결정 스테이션은, 테이블의 하방에 위치하는 승강 가능한 베이스를 갖고, 상기 액츄에이터는 상기 베이스 상에 고정되어, 동 베이스가 상승위치에 있을 때에 상기 액츄에이터가 상기 압압부재에 대해 계합 가능하고, 동 베이스가 하강위치에 있을 때에 상기 액츄에이터가 상기 압압부재에 대해 계합을 해제한 상태가 된다. 이 때문에, 상기 블랭크재의 위치 결정의 프로세스를 실행할 때는, 상기 베이스를 상승시킴으로써, 상기 액츄에이터에 의해 상기 압압부재가 구동 가능해진다. 그 블랭크재의 위치 결정이 완료된 후에는, 상기 베이스를 하강함으로써, 상기 액츄에이터의 상기 압압부재에 대한 계합이 해제되어, 상기 테이블은 상기 회전대와 함께 이동 가능해진다.

또한, 사용위치에 있는 상기 위치 결정용 스토퍼에 블랭크재가 맞닿도록 상기 압압부재에 의해 압압하여 블랭크재를 위치 결정할 수 있다. 이어서 상기 고정장치에 의해 블랭크재를 상기 테이블에 고정하고, 그리고 동 스토퍼를 상기 휴지위치로 이동시킬 수 있다. 이것에 의해, 상기 가공 스테이션으로 이동했을 때에, 상기 스토퍼가 하방으로 이동되어 있기 때문에, 테이블 상에 동 스토퍼가 돌출되는 경우가 없다. 이 때문에, 상기 가공 스테이션에 있어서, 그 스토퍼가, 용접 또는 절단 등의 가공의 방해가 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 스토퍼를 이동하는 스토퍼용 액츄에이터가 상기 위치 결정 스테이션에 설치되어 있다. 이 때문에, 스토퍼용 액츄에이터를 각 테이블에 설치할 필요가 없기 때문에, 액츄에이터의 수를 최소한으로 할 수 있다.

청구항 11의 용접가공장치에 있어서, 상기 가공 스테이션에서 가공을 완료한 블랭크재를 반출하기 위한 반출 스테이션을 추가로 구비하고 있다. 이 때문에, 상기 위치 결정 스테이션, 상기 가공 스테이션 및 상기 반출 스테이션은, 동일 피치로 원주 상에 배치된다. 이것에 의해, 상기 위치 결정 스테이션 및 가공 스테이션에 있어서 프로세스가 실행되는 것과 병행하여, 상기 반출 스테이션에 있어서, 블랭크재의 완성품을 반출할 수 있다.

청구항 12의 용접가공장치에 있어서, 상기 복수의 가공 스테이션 사이에, 상기 블랭크재와는 별도의 블랭크재의 위치 결정 및 고정을 행하는 별도의 위치 결정 스테이션이 설치되어 있다. 이것에 의해, 상기 블랭크재에 대해 별도의 블랭크재를 위치 결정 및 고정을 행하고, 추가적으로 그 다음의 가공 스테이션에서 그 블랭크재에 대해 가공할 수 있다.

본 발명의 청구항 13의 가공장치에 있어서, 상기 위치 결정 스테이션에 있어서, 상기 위치 결정용 스토퍼를 상기 사용위치로 이동하고, 상기 제1 블랭크재의 맞댐면이 동 위치 결정용 스토퍼에 맞닿도록, 상기 제1 압압부재에 의해 동 제1 블랭크재를 압압하고, 그 상태에서 동 제1 블랭크재를 상기 제1 마그넷 클램프에 의해 흡착한다. 이어서, 상기 위치 결정용 스토퍼를 상기 휴지위치로 후퇴시키고, 또한 상기 제2 블랭크재의 맞댐면이 상기 제1 블랭크재와 맞닿도록, 상기 제2 압압부재에 의해 동 제2 블랭크재를 압압하여, 그 상태에서 동 제2 블랭크재를 상기 제2 마그넷 클램프에 의해 흡착한다. 이와 같이 하여, 제1 및 제2 블랭크재가 상기 테이블에 위치 결정, 고정된다.

따라서, 상기 제1 및 제2 블랭크재가 그 맞댐면을 기준으로 상기 테이블에 위치 결정, 고정되기 때문에, 양쪽 블랭크재의 용접을 행하는 맞댐면을 상기 테이블에 대해 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 가공 스테이션으로 이동했을 때, 스토퍼가 휴지위치로 이동되어 있기 때문에, 테이블 상에 스토퍼가 돌출되는 경우가 없다. 또한, 양쪽 블랭크재가 각각 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프에 의해 상기 테이블에 고정되기 때문에, 상기 위치 결정용 스토퍼 또는 클램프가 용접의 방해가 되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 14의 가공장치에 있어서, 상기 레이저 헤드로부터 조사되는 레이저에 의해 양쪽 블랭크재의 맞댐 용접이 행해진다. 레이저 용접은 양쪽 블랭크재의 매우 높은 맞댐 정밀도가 요구되지만, 전술한 바와 같이, 양쪽 블랭크재는 그 맞댐면을 기준으로 높은 정밀도로 위치 결정되어 있기 때문에, 레이저 용접의 품질을 대폭 향상시킬 수 있다.

청구항 15의 용접가공장치에 있어서는, 상기 제1 블랭크재 및 상기 제2 블랭크재 중 적어도 어느 한쪽의 블랭크재는, 복수의 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프 중 적어도 어느 한쪽의 마그넷 클램프에 의해 상기 테이블에 고정된다. 따라서, 특히 제1 및 제2 블랭크재 중 적어도 한쪽 이상의 블랭크재가 큰 경우에도, 효율적으로 이들 마그넷 클램프에 의해 상기 테이블에 고정할 수 있다.

청구항 16의 용접가공장치에 있어서, 상기 테이블이, 상기 제1 및 제2 블랭크재 대신에, 상기 제1 블랭크재의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제3 블랭크재와, 상기 제2 블랭크재의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제4 블랭크재를 서로 맞대고, 상기 양쪽 블랭크재를 동 맞댐면에서 서로 용접하기 위해 사용된다. 구체적으로는, 전술한 위치 결정용 스토퍼, 압압부재, 마그넷 클램프를, 상기 제3 및 제4 블랭크재의 위치 결정 및 고정을 위해 적절히 증설함으로써, 동 제3 및 제4 블랭크재를 위치 결정, 고정하기 위한 전용 테이블을 별도로 준비할 필요가 없다.

청구항 17의 용접가공장치에 있어서, 테이블에 있어서의 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프 중 적어도 어느 한쪽의 마그넷 클램프에 의해 제3 및 제4 블랭크재의 적어도 일부가 흡착되고, 또한, 테이블이, 상기 제3 및 제4 블랭크재 중 적어도 한쪽 이상의 블랭크재만을 흡착 가능한 제3, 4 블랭크재용 마그넷 클램프를 구비하고 있기 때문에, 상기 제3 및 제4 블랭크재를 상기 테이블에 고정하기 위한, 증설하는 마그넷의 수를 최대한 억제할 수 있다.

청구항 18의 용접가공장치는, 상기 제3 블랭크재의 맞댐면이, 상기 위치 결정용 스토퍼 및 상기 테이블에 설치된 별도의 위치 결정용 스토퍼 중 적어도 한쪽 이상의 위치 결정용 스토퍼에 맞닿는다. 즉, 이들 제1 및 제2 블랭크재의 형상, 제3 및 제4 블랭크재의 형상, 및 테이블의 크기 등에 따라, 제3 블랭크재의 맞댐면을 제1 블랭크재와 공통하는 위치 결정용 스토퍼에 맞닿게 하는 것도 가능하고, 그 맞댐면을 제1 블랭크재와 공통하는 위치 결정용 스토퍼 및 다른 위치 결정용 스토퍼에 맞닿게 하는 것도 가능하며, 또한 그 맞댐면을 별도의 위치 결정용 스토퍼에 맞닿게 할 수 있다. 이것에 의해, 제3 블랭크재의 위치 결정에 필요로 하는 위치 결정용 스토퍼의 수를 최대한 억제할 수 있다.

청구항 19의 용접가공장치는, 상기 제3 블랭크재의 맞댐면이 상기 위치 결정용 스토퍼 및 상기 별도의 위치 결정용 스토퍼 중 적어도 어느 한쪽의 위치 결정용 스토퍼에 맞닿도록, 동 제3 블랭크재가, 상기 제1 압압부재 및 상기 테이블에 설치된 별도의 압압부재 중 적어도 어느 한쪽의 압압부재에 의해 압압된다. 즉, 이들 제1 및 제2 블랭크재의 형상, 제3 및 제4 블랭크재의 형상, 및 테이블의 크기 등에 따라, 제3 블랭크재를 제1 블랭크재와 공통하는 압압부재에 의해 압압하는 것도 가능하고, 제3 블랭크재를 제1 블랭크재와 공통하는 압압부재 및 별도의 압압부재에 의해 압압하는 것도 가능하며, 또한, 제3 블랭크재를 별도의 압압부재에 의해 압압하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 제1 및 제3 블랭크재를 압압하는데 필요로 하는 압압부재의 수를 최대한 억제할 수 있다.

청구항 20의 용접가공장치는, 상기 제4 블랭크재의 맞댐면이 상기 제3 블랭크재의 맞댐면에 맞닿도록, 동 제4 블랭크재가, 상기 제2 압압부재 및 상기 테이블에 설치된 별도의 압압부재 중 적어도 어느 한쪽의 압압부재에 의해 압압된다. 즉, 이들 제1 및 제2 블랭크재의 형상, 제3 및 제4 블랭크재의 형상, 및 테이블의 크기 등에 따라, 제4 블랭크재를 제2 블랭크재와 공통하는 압압부재에 의해 압압하는 것도 가능하고, 제4 블랭크재를 제2 블랭크재와 공통하는 압압부재 및 별도의 압압부재에 의해 압압하는 것도 가능하며, 또한 제4 블랭크재를 별도의 압압부재에 의해 압압하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 제2 및 제4 블랭크재를 압압하는데 필요로 하는 압압부재의 수를 최대한 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태의 용접가공장치 전체를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 가공장치를 화살표 II-II선을 따라 본 단면도이다.
도 3은 도 1의 테이블을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 제1 위치 결정 스테이션을 화살표 IV-IV선을 따라 본 단면도이다.
도 5는 제1 위치 결정 스테이션의 작동을 설명하는 단면도이다.
도 6은 도 1의 제1 용접가공 스테이션의 화살표 VI-VI선을 따르는 단면도이다.
도 7은 도 1의 절단가공 스테이션의 화살표 VII-VII선을 따르는 단면도이다.
도 8은 도 1의 제2 위치 결정 스테이션의 화살표 VIII-VIII선을 따르는 단면도이다.
도 9는 도 1의 제2 용접가공 스테이션의 화살표 IX-IX선을 따르는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태의 테이블을 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시형태의 용접가공장치 전체를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태의 용접가공장치 전체를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 위치 결정 스테이션을 화살표 X를 따라 본 도면이다.
도 14는 도 13의 위치 결정용 스토퍼의 확대도이다.
도 15는 위치 결정 스테이션의 작동을 설명하는 정면도이다.
도 16은 위치 결정 스테이션의 다른 작동을 설명하는 정면도이다.
도 17은 위치 결정 스테이션의 또 다른 작동을 설명하는 정면도이다.
도 18은 도 12의 가공 스테이션을 화살표 XI를 따라 본 도면이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시형태의 용접가공장치의 테이블을 나타내는 종단면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시형태의 용접가공장치의 테이블을 나타내는 평면도이다.
도 21은 도 20에 나타내어지는 실시형태의 변형예인 테이블을 나타내는 평면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 설명한다.

본 용접가공장치는, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 제1 위치 결정 스테이션(2)과, 제1 용접가공 스테이션(4)과, 절단가공 스테이션(6)과, 제2 위치 결정 스테이션(8)과, 제2 용접가공 스테이션(10)과, 반출 스테이션(12)을 구비하고, 이들 6개의 스테이션(2~12)은, 원주 상에 동일 피치로 배치되어 있다. 이들 스테이션의 상방에는, 기대(基臺)(14) 상에 베어링(16)을 매개로 회전 가능하게 지지된 회전대(18)가 설치되어 있다.

회전대(18) 상에는, 전술한 스테이션의 수와 동일한 6개의 테이블(20)이, 상기 피치와 동일 피치로 배치되어 있다. 이 회전대(18)는, 도시하지 않는 구동장치에 의해 상기 1피치씩 화살표(22)를 따라 회전할 수 있도록 구성되어 있고, 이것에 의해, 각 테이블(20)이 각 스테이션에서 차례로 정지할 수 있다. 또한 회전대(18)는 중심부가 중공의 도너츠 모양을 가지고 있다.

테이블(20)은, 워크로서의 판금 패널로 되는 제1 블랭크재(B1)와 2개의 제2 블랭크재(B2)의 맞댐 용접, 및 이들 제2 블랭크재(B2)와 제3 블랭크재(B3)의 맞댐 용접에 적합하도록 설계되어 있다. 보다 상세하게는, 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 테이블(20)은, 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)에 맞닿음 가능한 위치 결정용 스토퍼(24)와, 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)이 스토퍼(24)에 맞닿도록 동 제1 블랭크재(B1)를 압압하는 제1 압압부재(26)와, 제1 블랭크재(B1)의 폭방향의 위치 결정, 즉 제1 압압부재(26)에 의한 압압방향과는 직각방향의 위치 결정을 행하는 제1 가이드부재(27)와, 제1 블랭크재(B1)를 테이블에 고정하는 제1 고정장치로서의 마그넷 클램프(28)를 가지고 있다.

또한 테이블(20)은, 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2a)이, 동 테이블(20)에 고정된 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)에 맞닿도록, 동 제2 블랭크재(B2)를 압압하는 제2 압압부재(30)와, 제2 블랭크재(B2)의 폭방향, 즉 제2 압압부재(30)에 의한 압압방향과는 직각방향의 위치 결정을 행하는 제2 가이드부재(31)와, 제2 블랭크재(B2)를 테이블(20)에 고정하는 제2 고정장치로서의 마그넷 클램프(32)를 가지고 있다.

또한 테이블은(20)은, 제3 블랭크재(B3)의 맞댐면(B3a)이, 동 테이블(20)에 고정된 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2b)에 맞닿도록, 동 제3 블랭크재(B3)를 압압하는 제3 압압부재(34)와, 제3 블랭크재(B3)의 폭방향, 즉 제3 압압부재(34)에 의한 압압방향과는 직각방향의 위치 결정을 행하는 제3 가이드부재(35)와, 제3 블랭크재(B3)를 테이블(20)에 고정하는 제3 고정장치로서의 마그넷 클램프(36)를 가지고 있다.

위치 결정용 스토퍼(24)는, 도 5에 나타내어지는, 테이블(20)의 상면으로부터 돌출되어 블랭크재(B1)에 맞닿음 가능한 사용위치와, 도 4, 도 6~도 9에 나타내어지는, 테이블(20)의 상면으로부터 하강한 휴지위치로 이동할 수 있도록, 테이블(20)에 설치된 가이드(38)에 지지되어 있다. 또한, 동 스토퍼(24)는, 통상은 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 자중(自重)에 의해, 또는 도시하지 안는 스프링에 의해, 상기 휴지위치에 위치하고 있다.

제1 압압부재(26)는, 테이블(20) 상의 제1 블랭크재(B1)를 압압할 수 있도록, 테이블(20)에 설치된 가이드(40)에 지지되는 동시에, 테이블(20)의 하방으로 돌출되는 계합부(26A)를 가지고 있다.

제2 압압부재(30)는, 테이블(20) 상의 블랭크재(B2)를 압압할 수 있도록 가이드(42)에 지지되는 동시에, 테이블(20)의 하방으로 돌출되는 계합부(30A)를 가지고 있다. 또한, 이 제2 압압부재(30)는, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 테이블(20) 상으로 돌출되는 사용위치와, 도 4에 나타내어지는 바와 같은, 테이블(20)의 상면보다도 하방으로 하강한 휴지위치로 이동할 수 있도록, 가이드(42)에 지지된 상하방향 가이드(44)에 지지되어 있다. 또한, 동 압압부재(30)는, 통상은 자중에 의해, 또는 도시하지 않는 스프링에 의해, 상기 휴지위치에 위치하고 있다.

제3 압압부재(34)는, 테이블(20) 상의 블랭크재(B3)를 압압할 수 있도록 가이드(46)에 지지되는 동시에, 테이블(20)의 하방으로 돌출되는 계합부(30A)를 가지고 있다. 또한, 제1 압압부재(26), 제2 압압부재(30) 및 제3 압압부재(34)는, 각각 테이블(20) 사이에 설치된 도시하지 않는 스프링에 의해, 각각 가이드(40, 42 및 46)의 소정 위치로 리턴되도록 부세(付勢)되어 있다.

제1, 제2 및 제3 가이드부재(27, 31 및 35)는, 각각 제1, 제2 및 제3 블랭크재(B1, B2 및 B3)에 맞닿는 사용위치와, 동 사용위치로부터 후퇴한 비사용위치로 이동 가능하다. 이들 가이드부재(27, 31 및 35)의 이동은, 압압부재(26, 30 및 34)와 동일하게, 제1 위치 결정 스테이션(2) 및 제2 위치 결정 스테이션(8)에 적절히 설치된 도시하지 않는 액츄에이터에 의해 이동된다.

마그넷 클램프(28, 32 및 36)는, 각각 테이블(20)의 상면에 설치되고, 제1 블랭크재(B1), 제2 블랭크재(B2) 및 제3 블랭크재(B3)의 하면을 자력(磁力)에 의해 흡착하여 테이블(20)에 고정하는 것이다. 이들 마그넷 클램프(28, 32 및 36)는, 통상의 영구 자석과, 극성이 반전 가능한 자석과, 동 자석의 극성을 반전하기 위한 전자 코일을 구비하고 있다. 전자 코일로의 통전(通電)에 의해, 표면 상에 자력을 발생시키는 상태와, 표면 상으로부터 자력을 소실시키는 상태로 전환할 수 있다. 그리고, 제1 위치 결정 스테이션(2), 제2 위치 결정 스테이션(8) 및 반출 스테이션(12)에 있어서, 이들 마그넷 클램프(28, 32 및 36)의 전환을 위해, 그 전자 코일에 통전할 필요가 있다. 이 때문에, 도시하지 않지만, 각 스테이션(2, 8 및 12)에는, 테이블(20)에 마그넷 클램프(28, 32 및 36)의 제어전류를 공급하는 비접촉형 파워 서플라이 장치가 설치되어 있다.

또한, 각 테이블(20)은, 회전대(18)에 설치된 위치 결정 핀(50)에 의해 동 회전대(18) 상의 정확한 위치에 고정되어 있다.

제1 위치 결정 스테이션(2)에는, 도 4 및 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 승강용 액츄에이터(52)에 의해 승강 가능한 위치 결정 스테이션 베이스(54)가 설치되어 있다. 동 베이스(54)에는, 위치 결정용 스토퍼(24)를 그 사용위치로 밀어올리는 스토퍼용 액츄에이터(56), 제1 압압부재(26)를 구동하는 제1 압압용 액츄에이터(58), 및 제2 압압부재(30)를 구동하는 제2 압압용 액츄에이터(60)가 설치되어 있다.

이 위치 결정 스테이션(2)에 있어서, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 베이스(54)가 하강했을 때, 스토퍼용 액츄에이터(56), 제1 및 제2 압압용 액츄에이터(58 및 60)는, 테이블(20)이 회전대(18)와 함께 이동해도 전혀 간섭하는 부분이 없다. 또한 위치 결정 스테이션(2)에 있어서, 도 5에 나타내어지는 바와 같이 베이스(54)가 상승했을 때는, 스토퍼용 액츄에이터(56)를 구동함으로써, 동 액츄에이터(56)의 구동부분(56A)이 위치 결정용 스토퍼(24)를 그 사용위치로 이동할 수 있다. 또한, 액츄에이터(58 및 60)의 각 구동부분(58A 및 60A)이, 압압부재(26 및 30)의 계합부(26A 및 30A)에 계합하여 압압 가능한 상태가 된다. 또한, 액츄에이터(60)는, 베이스(54)의 상승에 의해, 그 구동부분(60A)의 상면이 제2 압압부재(30)를 밀어올려 도시하는 바와 같이 테이블(20) 상으로 돌출시킨다.

제1 용접가공 스테이션(4)에는, 레이저 용접장치(62)가 설치되어 있다. 레이저 용접장치(62)는, 가공 스테이션(4)에 있어서의 회전대(18)의 외측에 설치된 외측 기둥(64)과, 동 회전대(18)의 내측의 중공부에 설치된 내측 기둥(66)과, 이들 외측 기둥(64)과 내측 기둥(66) 사이에 교설된 레일형상의 안내부재(68)와, 동 안내부재(68)를 따라 이동 가능한 슬라이더(70)와, 동 슬라이더(70)에 지지된 레이저를 조사하는 레이저 헤드(72)를 구비하고 있다. 동 레이저 헤드(72)는, 상하방향으로 이동할 수 있도록, 또한 슬라이더(70)의 이동방향에 대해 직각방향으로 이동할 수 있도록, 슬라이더(70)에 지지되어 있다. 그리고, 슬라이더(70)의 안내부재(68)에 대한 위치와, 레이저 헤드(72)의 슬라이더(70)에 대한 위치는, 도시하지 않는 컨트롤러에 의해, 블랭크재의 용접위치에 따라 제어된다.

절단가공 스테이션(6)에는, 레이저 절단장치(74)가 설치되어 있다. 레이저 절단장치(74)는, 전술한 레이저 용접장치(62)와 유사하여, 절단가공 스테이션(6)에 있어서의 회전대(18)의 외측에 설치된 외측 기둥(76)과, 동 회전대(18)의 내측의 중공부에 설치된 내측 기둥(78)과, 이들 외측 기둥(76)과 내측 기둥(78) 사이에 교설된 레일형상의 안내부재(80)와, 동 안내부재(80)를 따라 이동 가능한 슬라이더(82)와, 동 슬라이더(82)에 지지된 레이저를 조사하는 레이저 헤드(84)를 구비하고 있다. 동 레이저 헤드(84)는, 상하방향으로 이동할 수 있도록, 또한 슬라이더(82)의 이동방향에 대해 직각방향으로 이동할 수 있도록, 슬라이더(82)에 지지되어 있다. 그리고, 슬라이더(82)의 안내부재(80)에 대한 위치와, 레이저 헤드(84)의 슬라이더(82)에 대한 위치는, 도시하지 않는 컨트롤러에 의해, 블랭크재의 절단위치에 따라 제어된다.

또한, 이 절단가공 스테이션(6)에 있어서의 절단가공의 목적은, 제1 용접가공 스테이션(4)에 있어서 제1 블랭크재(B1)에 용접된 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2b)을 수정하는 것에 있다. 즉, 제1 및 제2 블랭크재(B1 및 B2)의 제작 오차 또는, 양쪽 블랭크재(B1 및 B2) 사이의 용접시에 생긴 오차에 의해, 제1 블랭크재(B1)에 용접된 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2b)이, 소기의 설계에 대해 오차가 생길 가능성이 있다. 이 때문에, 제2 및 제3 블랭크재(B2 및 B3) 사이의 맞댐 정밀도를 향상시키기 위해, 이러한 절단을 행하는 것이다. 또한, 제1 블랭크재(B1)에 용접된 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2b)에 오차가 없으면, 이 절단가공 스테이션(6)에 있어서, 레이저 헤드(84)에 의해 레이저는 조사되나, 실질적으로 절단은 행해지지 않는다. 즉, 절단가공을 생략하는 것도 가능하다.

제2 위치 결정 스테이션(8)에는, 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 승강용 액츄에이터(88)에 의해 승강 가능한 위치 결정 스테이션 베이스(90)가 설치되어 있다. 동 베이스(90)에는, 제3 압압부재(34)를 구동하는 제3 압압용 액츄에이터(92)가 설치되어 있다.

이 위치 결정 스테이션(8)에 있어서, 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 베이스(90)가 하강했을 때, 제3 압압용 액츄에이터(92)는, 테이블(20)이 회전대(18)와 함께 이동해도 전혀 간섭하는 부분이 없다. 또한 위치 결정 스테이션(8)에 있어서, 베이스(90)가 상승했을 때에는, 액츄에이터(92)의 구동부분(92A)이, 압압부재(34)의 계합부(34A)에 계합하여 압압 가능한 상태가 된다.

제2 용접 가공 스테이션(10)에는, 레이저 용접장치(94)가 설치되어 있다. 레이저 용접장치(62)는, 실질적으로 전술한 레이저 용접장치(62)와 동일한 구성을 가지고 있고, 가공 스테이션(10)에 있어서의 회전대(18)의 외측에 설치된 외측 기둥(96)과, 동 회전대(18)의 내측의 중공부에 설치된 내측 기둥(98)과, 이들 외측 기둥(96)과 내측 기둥(98) 사이에 교설된 레일형상의 안내부재(100)와, 동 안내부재(100)를 따라 이동 가능한 슬라이더(102)와, 동 슬라이더(102)에 지지된 레이저를 조사하는 레이저 헤드(104)를 구비하고 있다. 동 레이저 헤드(104)는, 상하방향으로 이동할 수 있도록, 또한 슬라이더(102)의 이동방향에 대해 직각방향으로 이동할 수 있도록, 슬라이더(102)에 지지되어 있다. 그리고, 슬라이더(102)의 안내부재(100)에 대한 위치와, 레이저 헤드(104)의 슬라이더(102)에 대한 위치는, 도시하지 않는 컨트롤러에 의해, 블랭크재의 용접위치에 따라 제어된다.

또한, 이 실시형태에 있어서, 기대(14)가 중공이 아닌 경우에는, 용접장치(62)의 내측 기둥(66), 절단장치(74)의 내측 기둥(78) 및 용접장치(94)의 내측 기둥(98)을, 기대(18)에 장착하는 것도 가능하다.

그런데, 위치 결정 스테이션(2)의 근방에는, 가공 전의 블랭크재(B1, B2 및 B3)가 스톡되어 있는 스톡 야드(110) 및 반입용 로봇(112)이 설치되어 있다. 로봇(112)은, 암의 선단에 흡착부(114)를 가지고 있어, 스톡 야드(110) 상의 블랭크재(B1, B2 및 B3)를 흡착하여, 위치 결정 스테이션(2)에 위치하는 테이블(20) 상의 소정 위치에 반입할 수 있다. 한편, 가공을 마친 블랭크재(B1, B2 및 B3)로 되는 완성품(C)이 스톡되는 스톡 야드(116) 및 반출용 로봇(118)이 설치되어 있다. 로봇(118)은, 암의 선단에 흡착부(120)를 가지고 있어, 반출 스테이션(12)에 위치하는 테이블(20) 상의 완성품(C)을 흡착하여, 스톡 야드(116) 위치 결정 스테이션(2)에 있는 테이블(20) 상의 소정 위치에 반입할 수 있다.

다음으로, 본 용접가공장치의 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 반입용 로봇(112)이 스톡 야드(110)에 있는 블랭크재(B1, B2 및 B3)를 흡착하여, 제1 위치 결정 스테이션(2)에 위치하는 테이블(20) 상의 소정 위치에 반입한다. 이 반입위치는 그다지 엄밀한 위치는 요구되지 않으나, 각 블랭크재(B1, B2 및 B3)의 위치 결정시에, 위치 결정용 스토퍼(24), 각 압압부재(26, 30 및 40), 또는 가이드부재(27, 31 및 35)가, 각 블랭크재(B1, B2 및 B3)에 맞닿음 가능한 것이 요구된다.

제1 위치 결정 스테이션(2)에서는, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 승강용 액츄에이터(52)에 의해 베이스(54)를 상승시키고, 이어서 스토퍼용 액츄에이터(46)에 의해 위치 결정용 스토퍼(24)를 테이블(20)로부터 돌출된 사용위치로 이동시킨다. 또한, 사전에 이 상태로 해 둔 후, 각 블랭크재(B1, B2 및 B3)를 테이블(20) 상에 반입하도록 구성해도 상관없다. 다음으로, 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1A)이 위치 결정용 스토퍼(24)에 맞닿도록, 제1 압압용 액츄에이터(58)에 의해 구동되는 제1 압압부재(26)에 의해 동 블랭크재(B1)를 압압한다. 동시에, 도시하지 않는 액츄에이터에 의해 구동되는 제1 가이드부재(27)에 의해 제1 블랭크재(B1)의 폭방향의 위치 결정을 행하고, 이것에 의해, 블랭크재(B1)의 위치 결정이 완료된다. 그리고, 마그넷 클램프(28)에 의해 동 블랭크재(B1)가 테이블(20)에 고정된다.

이어서, 도 5에 나타내어지는 상태로부터, 액츄에이터(56)에 의해 위치 결정용 스토퍼(24)를 테이블(20)의 상면으로부터 후퇴시킨다. 그리고, 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2a)이 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)에 맞닿도록, 제2 압압용 액츄에이터(60)에 의해 구동되는 제2 압압부재(30)에 의해 동 블랭크재(B2)를 압압하는 동시에, 도시하지 않는 액츄에이터에 의해 구동되는 제2 가이드부재(31)에 의해 제2 블랭크재(B2)의 폭방향의 위치 결정을 행하고, 이것에 의해 블랭크재(B2)의 위치 결정이 완료된다. 그리고, 마그넷 클램프(32)에 의해 동 블랭크재(B2)가 테이블(20)에 고정된다.

제1 위치 결정 스테이션(2)에 있어서 이 프로세스가 완료되면, 회전대(18)를 상기 1피치 분량 회전시키고, 제1 용접가공 스테이션(4)에 있어서 프로세스가 실행된다. 제1 용접가공 스테이션(4)에 있어서는, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 헤드(72)에 의해 테이블(20)에 고정된 제1 블랭크재(B1)와 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면에 레이저가 조사되어, 양쪽 블랭크재(B1 및 B2)가 서로 용접된다. 이 제1 블랭크재(B1)와 제2 블랭크재(B2)가 용접된 것이, 블랭크 조립체이다.

제1 용접가공 스테이션(4)에 있어서 이 프로세스가 완료되면, 회전대(18)를 상기 1피치 분량 회전시키고, 절단가공 스테이션(6)에 있어서 프로세스가 실행된다. 절단가공 스테이션(6)에 있어서는, 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 제1 블랭크재(B1)에 용접된 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2b)을 따라 레이저 헤드(84)에 의해 레이저가 조사되어, 동 맞댐면(B2b)이 소기의 형상으로 수정된다.

절단가공 스테이션(6)에 있어서 이 프로세스가 완료되면, 회전대(18)를 상기 1피치 분량 회전시키고, 제2 위치 결정 스테이션(8)에 있어서 프로세스가 실행된다. 제2 위치 결정 스테이션(8)에 있어서는, 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 승강용 액츄에이터(88)에 의해 베이스(90)를 상승시키고, 이어서 제3 블랭크재(B3)의 맞댐면(B3a)이 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2b)에 맞닿도록, 제3 압압용 액츄에이터(92)에 의해 구동되는 제3 압압부재(34)에 의해 동 블랭크재(B3)를 압압한다. 동시에, 도시하지 않는 액츄에이터에 의해 구동되는 제3 가이드부재(35)에 의해 제3 블랭크재(B3)의 폭방향의 위치 결정을 행하고, 이것에 의해 블랭크재(B3)의 위치 결정이 완료된다. 그리고, 마그넷 클램프(36)에 의해 동 블랭크재(B3)가 테이블(20)에 고정된다. 이 블랭크 조립체와 제3 블랭크재(B3)가 위치 결정된 것이, 블랭크 집합체이다.

제2 위치 결정 스테이션(8)에 있어서 이 프로세스가 완료되면, 회전대(18)를 상기 1피치 분량 회전시키고, 제2 용접가공 스테이션(10)에 있어서 프로세스가 실행된다. 제2 용접가공 스테이션(10)에 있어서는, 도 9에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 헤드(104)에 의해 제2 블랭크재(B2)와 제3 블랭크재(B3)의 맞댐면에 레이저가 조사되어, 양쪽 블랭크재(B2 및 B3)가 서로 용접된다. 이것에 의해, 블랭크재(B1, B2 및 B3)의 맞댐 용접이 완료된다.

제2 용접가공 스테이션(10)에 있어서 이 프로세스가 완료되면, 회전대(18)를 상기 1피치 분량 회전시키고, 반출 스테이션(12)에 있어서 프로세스가 실행된다. 반출 스테이션(12)에 있어서는, 각 마그넷 클램프(28, 32 및 36)에 의한 각 블랭크재(B1, B2 및 B3)의 고정이 해제되는 동시에, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 반출용 로봇(118)이, 맞댐 용접을 완료한 완성품(C)을 흡착하여, 완성품 스톡 야드(116)로 이동한다.

또한, 전술한 바와 같이, 본 용접가공장치에 있어서는, 스테이션의 수와 동일한 6개의 테이블(20)을 구비하고 있고, 반입 스테이션(2)에는 차례로 새로운 블랭크재(B1, B2 및 B3)가 반입되는 동시에, 반출 스테이션(12)으로부터는 차례로 완성품(C)이 반출되어, 각 스테이션(2, 4, 6, 8, 10 및 12)에 있어서, 각각의 프로세스가 동일한 타이밍으로 실행되도록 구성되어 있다.

다음으로 본 용접가공장치의 효과에 대해서 설명한다. 전술한 바와 같이, 본 용접가공장치에 있어서는, 제1 위치 결정 스테이션(2)에 있어서 제1 블랭크재(B1) 및 제2 블랭크재(B2)가 테이블(20) 상의 소정 위치에 고정되고, 이어서 제1 용접 스테이션(4)에 있어서, 제1 및 제2 블랭크재(B1 및 B2)가 서로 용접되고, 또한 절단가공 스테이션(6)에 있어서 제2 블랭크재(B2)에 있어서의 제3 블랭크재(B3)에 대한 맞댐면(B3a)이 소기의 형상으로 절단된다. 따라서, 이들 제1 및 제2 블랭크재(B1 및 B2)의 치수 오차 또는 동 제1 및 제2 블랭크재(B1 및 B2)의 맞댐 용접에 의해 생긴 오차에 상관없이, 제2 위치 결정 스테이션(8)에 있어서 제2 블랭크재(B2)와 제3 블랭크재(B3) 사이의 정밀도 높은 맞댐상태를 얻을 수 있다. 이것에 의해 다음의 제2 용접 스테이션(10)에 있어서, 제2 블랭크재(B2)와 제3 블랭크재(B3) 사이의 양호한 맞댐 용접을 행하는 것이 가능해지고, 그 용접의 품질도 향상시킬 수 있다.

또한, 각 스테이션(2, 4, 6, 8, 10 및 12)이 차레로 나란히 놓여지고, 테이블(20)이 이들 스테이션 모두에 배치된다. 동시에, 각 스테이션에서 병행하여 프로세스가 실행되며, 그리고 각 스테이션에서의 프로세스가 완료되면, 모든 테이블(20)이 다음의 스테이션으로 이동하도록 구성되어 있다. 따라서, 워크, 즉 블랭크재를 가공하는 사이클 시간을 단축할 수 있다. 또한, 반출 스테이션(12)에서 완성품이 반출된 테이블(20)이, 재차 제1 위치 결정 스테이션(2)으로 리턴되도록 구성되어 있기 때문에, 각 테이블(20)이 각 스테이션을 순환함으로써, 필요한 테이블 수를 최소한으로 할 수 있다.

또한, 본 용접가공장치에 있어서는, 6개의 스테이션(2, 4, 6, 8, 10 및 12)에 있어서 각각의 프로세스가 동일한 타이밍으로 실행되도록 구성되어 있기 때문에, 가공의 사이클을 단축할 수 있다. 또한, 각 스테이션이 원주 상에 배치되어 있기 때문에, 마지막 스테이션(12)에서 프로세스를 마친 테이블(20)을 맨처음 스테이션(2)으로 리턴하기 위한 긴 리턴 라인을 필요로 하지 않게 할 수 있다. 또한 각 테이블(20)이 회전대(18) 상에 각 스테이션의 피치와 동일 피치로 배치되고, 각 스테이션에서의 프로세스가 완료된 후, 회전대(18)를 상기 피치 분량 회전시킴으로써, 각 테이블(20)이 다음의 스테이션으로 이동한다. 이것에 의해, 각 테이블(20)의 이동을 위한 장치를 그 제어도 포함하여 매우 심플하게 할 수 있다.

또한 회전대(18)가 도너츠 모양을 갖고, 블랭크재의 용접 또는 절단가공을 위해 테이블(20) 상을 횡단 가능해지도록 레이저 헤드(72, 84 또는 104)를 지지하는 안내부재(68, 80 또는 104)가, 각각 외측 기둥(64, 76 또는 96)과 내측 기둥(66, 78 또는 98)에 의해 양단이 지지되어 있다. 이와 같은 양단 지지에 의해, 안내부재(68, 80 또는 104)가 강고히 지지되는 것이 가능해져, 이것에 이동 가능하게 지지되는 레이저 헤드(72, 84 또는 104)의 흔들림 없이, 목적하는 궤적을 따라 정확하게 이동할 수 있다. 또한, 3개의 스테이션(4, 6 및 10)에 있어서 용접장치(62, 94) 또는 절단장치(74)가 설치되어 있으나, 안내부재(68, 80 또는 104)끼리가 서로 간섭하는 경우도 없기 때문에, 이들 용접장치 또는 절단장치의 설치 자유도가 현격히 향상된다. 이 장치의 자유도에 대해서 보충하자면, 만일 회전대(18)가 도너츠 모양이 아니라, 중공부를 가지고 있지 않은 단지 원형인 경우, 각 용접장치 또는 절단장치의 안내부재를 회전대(18) 전체를 횡단하도록 설치하면, 충분한 강도가 얻어진다. 그러나, 그 경우, 각 안내부재끼리가 간섭하는 문제가 발생해 버린다.

본 용접가공장치에 있어서 6개의 테이블(20)을 필요로 하고 있으나, 각 테이블(20)에는, 각 블랭크재(B1, B2 및 B3)의 위치 결정에 필요한 위치 결정용 스토퍼(24), 각 압압부재(26, 30 및 34), 또는 가이드부재(27, 31 및 35)가 설치될 뿐, 이들을 구동하는 액츄에이터(56, 58, 60 또는 92) 등은, 제1 위치 결정 스테이션(2)의 베이스(54) 또는 제2 위치 결정 스테이션(8)의 베이스(90)에 설치되어 있다. 이와 같이, 각 테이블(20)에, 이들 액츄에이터를 설치할 필요가 없기 때문에, 각 테이블(20)의 대형화를 피할 수 있고, 액츄에이터의 수도 최소한으로 할 수 있어, 전체적으로도 비용을 저감할 수 있다.

제1 위치 결정 스테이션(2)에 있어서는, 베이스(54)의 상승에 의해, 스토퍼용 액츄에이터(56)의 구동부분(56A)이 위치 결정용 스토퍼(24)에 계합하여 상승시키는 것이 가능해진다. 또한, 압압용 액츄에이터(58)의 구동부분(58A)도 제1 압압부재(26)의 계합부(26A)에 계합하여 동 압압부재(26)를 압압 가능해지고, 또한 스토퍼용 액츄에이터(60)의 구동부분(60A)은, 제2 압압부재(30)를 테이블(20) 상으로 돌출시키는 동시에 계합부(30A)에 계합하여 동 압압부재(30)를 압압 가능해진다. 또한 반대로, 제1 위치 결정 스테이션(2)에 있어서 프로세스를 종료한 후에는, 베이스(54)를 하강하는 것만으로, 스토퍼용 액츄에이터(56)와 스토퍼(24)의 계합, 및 압압용 액츄에이터(58 및 60)와 압압부재(26 및 30)의 계합이, 자동적으로 해제된다. 이와 같이 각 액츄에이터의 계합 및 해제가 용이하게 행해진다.

마찬가지로, 제2 위치 결정 스테이션(8)에 있어서는, 베이스(90)의 상승에 의해, 압압용 액츄에이터(92)의 구동부분(92A)도 제3 압압부재(34)의 계합부(34A)에 계합하여 동 압압부재(34)를 압압 가능해진다. 또한, 베이스(90)를 하강하는 것만으로, 압압용 액츄에이터(90)와 압압부재(34)의 계합이, 자동적으로 해제된다. 이와 같이 각 액츄에이터의 계합 및 해제가 용이하게 행해진다.

각 블랭크재(B1, B2 및 B3)는, 그 하면이 마그넷 클램프(28, 32 및 36)에 의해 테이블(20)에 고정되기 때문에, 각 블랭크재(B1, B2 및 B3)가 고정된 상태에 있어서도, 테이블(20) 상에 각 블랭크재를 고정하기 위한 고정장치가 돌출되는 경우가 없다. 따라서, 그러한 고정장치가, 용접가공의 방해가 되는 것과, 테이블(20) 이동의 방해가 되는 것을 방지할 수 있다.

제1 블랭크재(B1)와 제2 블랭크재(B2)의 위치 결정에 관해서는, 먼저 사용위치에 있는 위치 결정용 스토퍼(24)에 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)을 맞닿게 하여 위치 결정하고, 제1 블랭크재(B1)의 고정이 완료된 후에 동 스토퍼(16)를 그 휴지위치로 이동시키고, 이어서 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2a)을 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)에 맞닿게 하여 위치 결정한다. 따라서, 양쪽 블랭크재(B1 및 B2)의 용접을 행하는 맞댐면(B1a 및 B2a)을 테이블(20)에 대해 정확하게 위치 결정할 수 있으며, 또한 당해 맞댐면(B1 및 B2)의 용접시에 동 스토퍼(16)가 용접을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제1 용접 스테이션(4)에 있어서 제1 블랭크재(B1)에 용접된 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면은, 다음의 절단가공 스테이션(6)에 있어서 수정을 위해 절단되기 때문에, 제2 및 제3 블랭크재(B2 및 B3) 사이의 맞댐 정밀도가 향상되고, 이것에 의해 용접 품질을 향상시킬 수 있다.

이상으로, 본 발명의 일실시형태의 설명을 마치나, 예를 들면 전술한 실시형태에 있어서, 제1 위치 결정 스테이션(2)과 반출 스테이션(12)을 하나의 스테이션으로 합쳐, 전체적으로 5개의 스테이션으로 할 수 있다. 그 경우, 그 하나의 스테이션에 있어서, 완성품(C)을 테이블(20)로부터 반출한 후에, 블랭크재(B1, B2 및 B3)를 동 테이블 상에 반입하게 된다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시형태를 도 10에 따라 설명한다. 또한, 도 10에 있어서, 도 1~9에 나타내어지는 실시형태의 것과 실질적으로 동일한 부분에는, 상기에서 사용한 것과 동일 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 이 실시형태는, 테이블(20) 대신에, 역L자형의 제1 블랭크재(B1)와 제2 블랭크재(B2)를 용접하고, 이어서 제1 블랭크재(B1) 및 제2 블랭크재(B2)와 제3 블랭크재(B3)를 용접할 수 있도록 적합된 테이블(20A)이 채용된 것이다. 보다 상세하게는, 도 10에 나타내어지는 테이블(20A)에 있어서, L자형의 제 블랭크재(B1)는, 위치 결정용 스토퍼(24), 제1 압압부재(26) 및 가이드부재(27)에 의해 위치 결정이 이루어지고, 제1 마그넷 클램프(28)에 의해 고정된다. 제2 블랭크재(B2)는, 제2 압압부재(30) 및 가이드부재(31)에 의해 제1 블랭크재(B1)에 대한 위치 결정이 이루어지고, 제2 마그넷 클램프(32)에 의해 고정된다. 제3 블랭크재(B3)는, 서로 용접된 제1 블랭크재(B1) 및 제2 블랭크재(B2)에 대해, 제3 압압부재(34) 및 가이드부재(35)에 의해 위치 결정이 이루어지고, 제3 마그넷 클램프(36)에 의해 고정된다.

이와 같이 도 10에 나타내어지는 실시형태는, 도 1~도 9에 나타내어지는 실시형태와 비교하여, 제3 블랭크재(B3)가 제1 블랭크재(B1)에도 용접되는 점이 상이하다. 그러나, 전술한 블랭크 조립체와 제3 블랭크재(B3)가 용접된다는 생각에 기초하면, 도 10에 나타내어지는 실시형태는, 도 1~도 9에 나타내어지는 실시형태와 동일하다. 블랭크 조립체는 제1 블랭크재(B1)와 제2 블랭크재(B2)로 되고, 이것과 용접한다는 것은, 제1 블랭크재(B1) 또는 제2 블랭크재(B2), 또는 제1 블랭크재(B1) 및 제2 블랭크재(B2) 양쪽과 용접한다는 의미이기 때문이다.

이 예에서는, 제1 용접 스테이션(4)에서는, 제1 블랭크재(B1)에 대해 제2 블랭크재(B2)가 용접된다. 절단 스테이션(6)에 있어서는, 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2b)과 함께, 제1 블랭크재(B1)에 있어서의 제3 블랭크재(B3)의 맞댐면(B3a)에 대한 맞댐면(B1b)도, 절단장치(74)에 의해 소기의 형상으로 절단된다. 제2 위치 결정 스테이션(8)에 있어서는, 제3 블랭크재(B3)가, 제1 및 제2 블랭크재(B1 및 B2)에 대해 위치 결정된다. 제2 용접 스테이션(10)에 있어서는, 제3 블랭크재(B3)가, 제1 및 제2 블랭크재(B1 및 B2)에 대해 용접된다.

이것에 의해, 전술한 도 1~도 9에 나타내어지는 실시형태와 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 11은, 본 발명의 또 다른 실시형태를 나타낸다. 도 11에 있어서, 도 1~9 또는 도 10에 나타내어지는 실시형태의 것과 실질적으로 동일한 부분에는, 상기에서 사용한 것과 동일 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 이 실시형태에 있어서는, 도 1~9 또는 도 10에 나타내어지는 실시형태에 있어서의 각 스테이션(2, 4, 6, 8, 10 및 12)이 직선상으로 배치된 것이다. 상세하게는, 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 각 스테이션에 걸쳐 각 테이블이 이동 가능한 레일(122)이 설치되고, 테이블(20B)이 이들 스테이션(2, 4, 6, 8, 10 및 12)의 순서로 이동할 수 있다. 또한, 각 테이블(20B)은, 테이블(20)과 기본적으로 동일한 구조를 가지고 있으나, 레일(122) 상을 이동할 수 있도록 도시하지 않는 차륜(車輪)이 설치되어 있다.

제1 위치 결정 스테이션(2)의 근방에는, 스톡 야드(100) 및 반입 로봇(112)이 설치되고, 반출 스테이션(12)의 근방에는, 완성품 스톡 야드(116) 및 로봇(118)이 설치되어 있다. 한편, 반출 스테이션(12)의 측방으로부터 제1 위치 결정 스테이션(2)의 측방에 걸쳐 레일(124)이 설치되어 있다. 반출 스테이션(12)에서 완성품의 반출을 마친 테이블(20B)은, 도시하지 않는 컨베이어 등에 의해 반출 스테이션(12) 측방의 레일(124) 상으로 이동되고, 또한 위치 결정 스테이션(2)의 측방의 대기위치(126)까지 동 레일(12)을 따라 이동된다. 대기위치에 있는 테이블(20B)은, 도시하지 않는 컨베이어 등에 의해 제1 위치 결정 스테이션(2)으로 재차 이동된다.

이것에 의해, 전술한 도 1~도 9에 나타내어지는 실시형태와 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다. 다만, 각 테이블(20B)을 다음의 스테이션으로 이동하기 위한 이동장치, 및 그의 제어장치는, 각각의 테이블(20B) 마다 설치할 필요가 있다. 또한, 직선상으로 나란히 놓은 각 스테이션의 측방에, 테이블(20B)을 반출 스테이션(12)으로부터 제1 위치 결정 스테이션(2)으로 리턴하기 위한 긴 레일(124)과, 그의 설치를 위한 스페이스를 필요로 한다.

이 실시형태에 있어서, 테이블(20B)을 하나 여분으로 설치하여, 각 스테이션에서 프로세스가 실행되고 있을 때, 테이블(20B) 하나가 대기위치(126)에 대기하도록 구성하는 것도 가능하다.

다음으로, 다른 예의 용접가공장치에 대해서 설명한다.

이 예의 용접가공장치는, 도 121에 나타내어지는 바와 같이, 위치 결정 스테이션(502)과, 가공 스테이션(504)과, 반출 스테이션(506)을 구비하고, 각 스테이션에 걸쳐 레일(510)이 설치되어 있다. 블랭크재가 고정되는 테이블(508)은, 이들 스테이션(502, 504 및 506)을 차례로 이동할 수 있다. 반출 스테이션(506)의 측방으로부터 위치 결정 스테이션(502)의 측방에 걸쳐 레일(512)이 설치되어 있다. 반출 스테이션(506)에서 완성품의 반출을 마친 테이블(508)은, 도시하지 않는 컨베이어 등에 의해 반출 스테이션(506) 측방의 레일(512) 상으로 이동되고, 또한 위치 결정 스테이션(502)의 측방의 대기위치(514)까지 동 레일(512)을 따라 이동된다. 대기위치에 있는 테이블(508)은, 도시하지 않는 컨베이어 등에 의해 반입 스테이션(502)으로 재차 이동된다. 또한, 각 테이블(508)에는, 레일(510 및 512) 상을 전동(轉動)하는 차륜(W)이 설치되어 있다. 이 예의 용접가공장치에 있어서, 합계 4개의 테이블(508)이 설치되어 있고, 이들 테이블(508)은 모두 동일한 사양을 가지고 있다.

테이블(508)은, 전술한 테이블(20)과 거의 동일한 구조를 구비하고 있다. 이하에서는 중복되는 기재도 있으나, 상이한 부분, 또는 명확하게 한 부분에 대해서 설명한다. 테이블(508)은, 제1 블랭크재(B1)와 제2 블랭크재(B2)의 맞댐 용접에 적합하도록 설계되어 있다. 또한, 제 블랭크재(B1)의 판두께는 제2 블랭크재(B2)의 판두께 보다도 크게 설정되어 있다.

제1 압압부재(26)에 있어서의 제1 블랭크재(B1)에 맞닿는 부분은, 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 스프링(26B)을 매개로 지지된 접촉자(contactor)(26C)가 블랭크재(B1)에 맞닿도록 구성되어 있다. 제2 압압부재(30)에 있어서의 제2 블랭크재(B2)에 맞닿는 부분은, 제1 압압부재(26)와 마찬가지로, 블랭크재(B2)에 스프링을 매개로 지지된 접촉자를 가지고 있다. 또한, 제1 압압부재(26) 및 제2 압압부재(30)는, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 각각 테이블(508) 사이에 설치된 스프링(534 및 536)에 의해, 초기 위치로 리턴되도록 부세되어 있다.

테이블(508)의 하면에는, 하방으로 향하여진 개구부(538)를 갖는 원통형의 피계합부재(540)가 설치되어 있다.

베이스(54)에는, 테이블(508)의 피계합부재(540)의 개구부(538)에 계합 가능한, 상방으로 향하여진 원뿔대부분을 갖는 계합부재(552)가 설치되어 있다.

위치 결정 스테이션(502)에 있어서, 도 13에 나타내어지는 바와 같이 베이스(54)가 하강했을 때, 스토퍼용 액츄에이터(56), 제1 및 제2 압압용 액츄에이터(58, 60) 및 계합부재(552)는, 테이블(508)의 레일(510)을 따르는 이동에 대해 전혀 간섭하는 부분이 없다. 또한 위치 결정 스테이션(502)에 있어서, 도 15에 나타내어지는 바와 같이 베이스(54)가 승상했을 때는, 계합부재(552)의 원뿔대부분이 피계합부재(540)의 개구부(538)에 계합하여, 테이블(508)의 베이스(54)에 대한 수평방향의 위치가 정규 위치로 수정된다.

가공 스테이션(506)에는, 도 12에 나타내어지는 바와 같이, 레이저 용접장치(560)가 설치되어 있다. 레이저 용접장치(560)는, 가공 스테이션(506)의 양측부에 레일(510)과 평행하게 뻗은 2개의 레일(562)과, 동 레일(562)에 각각 안내되는 2개의 포스트(564)와, 동 2개의 포스트(564) 사이에 교설되어, 레일(562)과 직교하듯이 뻗은 레일(566)과, 동 레일(566)에 안내되는 슬라이더(568)와, 동 슬라이더(568)에 지지된 레이저를 조사하는 용접 헤드(570)를 가지고 있다. 그리고, 포스트(564)의 레일(562)에 대한 위치와, 슬라이더(568)의 레일(566)에 대한 위치는, 도시하지 않는 컨트롤러에 의해, 용접위치에 따라 제어된다. 이것에 의해, 용접 헤드(570)가, 후술하는 바와 같이, 블랭크재(B1 및 B2)의 맞댐면을 따라 이동할 수 있다.

또한, 가공 스테이션(506)에는, 도 18에 나타내어지는 바와 같이, 승강용 액츄에이터(572)에 의해 승강 가능한 가공 스테이션 베이스(574)가 설치되어 있다. 동 베이스(574)에, 테이블(508)의 피계합부재(540)의 개구부(538)에 계합 가능한, 상방으로 향하여진 원뿔대부분과, 동 원뿔대부분의 하방에 위치하고 개구부(538)보다도 직경이 큰 대경부를 갖는 계합부재(576)가 설치되어 있다. 그리고, 도 18에 나타내어지는 바와 같이, 승강용 액츄에이터(572)에 의해 베이스(574)를 상승시킴으로써, 먼저 계합부재(576)의 원뿔대부분이 테이블(508)의 피계합부재의 개구부(538)와 계합하여, 테이블(508)의 베이스(574)에 대한 수평방향의 위치가 정규 위치로 수정된다. 또한 승강용 액츄에이터(572)에 의해 베이스(574)를 상승시키면, 계합부재(576)의 상기 대경부가 피계합부재(540)의 개구부(538)에 맞닿아, 테이블(508)을 베이스(574)와 함께 상승시킬 수 있다.

다음으로, 이 예의 가공장치의 작동에 대해서 설명한다. 먼저, 도 15에 나타내어지는 바와 같이, 대기위치(514)로부터 테이블(508)이 이동되면, 동 위치 결정 스테이션(502)에 있어서 승강용 액츄에이터(52)에 의해 베이스(54)가 상승된다. 다음으로, 계합부재(552)를 테이블(508)의 피계합부재(538)에 계합시켜서, 테이블(508)의 위치 결정 스테이션(502)에 대한 수평방향의 위치 결정이 행해진다. 또한, 이 상태에 있어서 테이블(508)의 차륜(W)은 레일(510) 상에 접지되어 있다. 이어서 스토퍼용 액츄에이터(56)에 의해 위치 결정용 스토퍼(24)를 테이블(508)로부터 돌출된 사용위치로 이동시킨다. 또한, 테이블(508) 상에, 도시하지 않는 로봇 등의 반입장치에 의해 제1 블랭크재(B1)를 테이블(508) 상의 스토퍼(24)와 제1 압압부재(26) 사이의 부분에, 또한 제2 블랭크재(B2)를 테이블(508) 상의 스토퍼(24)와 제2 압압부재(30) 사이에 재치한다. 또한, 블랭크재(B1 및 B2)의 테이블(508) 상으로의 재치와, 위치 결정용 스토퍼(24)의 사용위치로의 이동은 순서가 반대여도 상관없다.

다음으로, 도 16에 나타내어지는 바와 같이, 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)이 위치 결정용 스토퍼(24)에 맞닿도록, 제1 압압용 액츄에이터(58)에 의해 구동되는 제1 압압부재(26)에 의해 동 블랭크재(B1)를 압압하고, 이것에 의해, 블랭크재(B1)의 위치 결정이 완료된다. 그리고, 마그넷 클램프(28)에 의해 동 블랭크재(B1)가 테이블(508)에 고정된다.

또한, 도 17에 나타내어지는 바와 같이, 액츄에이터(56)에 의해 위치 결정용 스토퍼(24)를 테이블(508)의 상면으로부터 후퇴시킨다. 그리고, 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2a)이 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)에 맞닿도록, 제2 압압용 액츄에이터(60)에 의해 구동되는 제2 압압부재(40)에 의해 동 블랭크재(B2)를 압압하고, 이것에 의해 블랭크재(B2)의 위치 결정이 완료된다. 그리고, 마그넷 클램프(32)에 의해 동 블랭크재(B2)가 테이블(508)에 고정된다.

위치 결정 스테이션(502)에 있어서의 전술한 프로세스가 완료되면, 테이블(508)을 위치 결정 스테이션(502)으로부터 이동할 수 있도록, 승강용 액츄에이터(52)에 의해 베이스(54)가 하강되고, 계합부재(552)와 피계합부재(540)의 계합이 해제된다.

계속해서, 상면에 양쪽 블랭크재(B1 및 B2)가 고정된 테이블(508)은, 도시하지 않는 이동장치에 의해 레일(510)을 따라 가공 스테이션(504)으로 이동된다. 가공 스테이션(504)에 있어서는, 도 18에 나타내어지는 바와 같이, 승강용 액츄에이터(572)에 의해 베이스(574)를 상승시키고, 계합부재(576)를 테이블(508)의 피계합부재(538)에 계합시켜서, 테이블(508)의 가공 스테이션(504)에 대한 수평방향의 위치 결정이 행해진다. 이 상태에서, 추가적으로 승강용 액츄에이터(572)에 의해 베이스(574)를 상승시키고, 계합부재(576)의 대경부가 피계합부재(540)의 개구부(538)의 가장자리부에 맞닿게 하여, 테이블(508)을 베이스(574)와 함께 상승시키고, 이것에 의해, 레이저 용접장치(560)의 용접 헤드(570)와 테이블(508) 상의 블랭크재(B1 및 B2)의 높이방향의 간격을 조정한다.

그리고, 용접 헤드(570)를, 레이저가 양쪽 블랭크재(B1 및 B2)의 맞댐면부분을 따라 조사되도록 이동시켜, 맞댐면부분의 용접이 행해진다. 그 용접이 완료되면, 마그넷 클램프(28 및 32)에 의한 양쪽 블랭크재(B1 및 B2)의 흡착이 해제된다.

가공 스테이션(504)에 있어서의 전술한 프로세스가 완료되면, 테이블(508)을 가공 스테이션(504)으로부터 이동할 수 있도록, 승강용 액츄에이터(572)에 의해 베이스(574)가 이점쇄선(574A)으로 나타내는 바와 같이 하강되고, 계합부재(576)와 피계합부재(540)의 계합이 해제된다.

계속해서, 상호 용접된 양쪽 블랭크재(B1 및 B2)(이하, 완성품이라 한다)를 올린 테이블(508)은, 도시하지 않는 이동장치에 의해 레일(510)을 따라 반출 스테이션(506)으로 이동된다. 반출 스테이션에 있어서는, 완성품을 도시하지 않는 로봇 등의 반출장치에 의해 반출한다. 반출을 마친 후, 테이블(508)은 전술한 바와 같이 대기위치로 리턴된다.

또한, 전술한 바와 같이, 이 예의 용접가공장치에 있어서는, 4개의 테이블(508)을 구비하고 있고, 3개의 스테이션(502, 504, 506)에 있어서 각각의 프로세스가 동일한 타이밍으로 실행되도록 구성되어 있다. 즉, 위치 결정 스테이션(502)에 있어서의 블랭크재(B1 및 B2)의 반입 및 위치 결정·고정과, 가공 스테이션(504)에 있어서의 블랭크재(B1 및 B2)의 용접과, 반출 스테이션(506)에 있어서의 반출이 동시에 행해지도록 구성되어 있다.

다음으로 이 예의 용접가공장치의 효과에 대해서 설명한다. 전술한 바와 같이, 이 예의 용접가공장치에 있어서는, 3개의 스테이션(502, 504, 506)에 있어서 각각의 프로세스가 동시에 실행되도록 구성되어 있기 때문에, 가공 사이클을 단축할 수 있다. 그 구성에 있어서 4개의 테이블을 필요로 하고 있는데, 각 테이블(508)에는, 제1 블랭크재(B1)에 맞닿는 위치 결정용 스토퍼(24)나 동 블랭크재(B1)를 압압하는 제1 압압부재(26), 또는 제2 블랭크재(B2)를 압압하는 제2 압압부재(32)가 설치될 뿐, 위치 결정용 스토퍼(24)를 이동하는 스토퍼용 액츄에이터(56) 및 제1 압압부재(26) 및 제2 압압부재를 구동하는 액츄에이터(58 및 60)는, 위치 결정 스테이션(502)의 베이스(54)에 설치되어 있다. 이와 같이, 각 테이블(508)에, 이들 액츄에이터를 각 테이블에 설치할 필요가 없기 때문에, 각 테이블(508)의 대형화를 피할 수 있고, 액츄에이터의 수도 최소한으로 할 수 있어, 전체적으로도 비용을 저감할 수 있다.

위치 결정 스테이션(504)에 있어서, 베이스(54)의 상승에 의해, 동 베이스(54)에 설치한 계합부재(552)가 테이블(508)의 피계합부재(540)에 계합하여 테이블(508)의 위치 결정이 확실하게 행해지는 동시에, 압압용 액츄에이터(58 및 60)의 작동부분(58A 및 60A)이, 각각 압압부재(26 및 30)의 계합부분(26A 및 30A)에 계합 가능해진다. 또한 반대로, 위치 결정 스테이션(504)에 있어서 프로세스를 종료한 후에는, 베이스(54)를 하강하는 것만으로, 계합부재(552)와 테이블(508)의 피계합부재(540)의 계합이 해제되는 동시에 압압용 액츄에이터와 압압부재의 계합을 해제할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시형태를 도 19에 따라 설명한다. 전술한 도 12~18에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 테이블(508)에 설치된 위치 결정용 스토퍼(24), 제1 압압부재(26) 및 제2 압압부재(32)를 구동하는 스토퍼용 액츄에이터(56), 제1 압압용 액츄에이터(58) 및 제2 압압용 액츄에이터(60)가, 위치 결정 스테이션(502)에 구비된 승강 가능한 베이스(54)에 설치되어 있다. 이에 대해 이 도 19에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 이들 액츄에이터(56, 58 및 60)도 테이블측에 설치하도록 구성한 것이다. 또한, 도 19에 있어서, 도 12~도 18에 나타내는 실시형태와 실질적으로 동일한 부품 또는 부분에는, 동일 부호를 부여하였다.

이 실시형태는, 전술한 실시형태에 있어서, 테이블(508) 대신에 테이블(590)을 채용한 것이다. 블랭크재(B1 및 B2)가 재치되는 테이블(590)은, 기본적으로 전술한 실시형태의 테이블(508)과 동일한 구조를 가지고 있다. 즉, 테이블(590)은 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1A)에 맞닿음 가능한 위치 결정용 스토퍼(24)와, 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1A)이 스토퍼(24)에 맞닿도록 동 제1 블랭크재(B1)를 압압하는 제1 압압부재(26)와, 동 제1 블랭크재(B1)를 테이블에 고정하는 제1 마그넷 클램프(28)를 가지고 있다. 테이블(590)은 추가로, 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2a)이, 동 테이블(590)에 고정된 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)에 맞닿도록, 동 블랭크재(B2)를 압압하는 제2 압압부재(30)와, 제2 블랭크재(B2)를 테이블(590)에 고정하는 제1 마그넷 클램프(32)를 가지고 있다.

테이블(590)은 차륜(W)에 의해 레일(510) 상을 이동할 수 있는 베이스(592)에 고정되어 있다. 베이스(592)는, 기본적으로 전술한 실시형태의 베이스(54)와 동일한 구조를 가지고 있다. 즉, 동 베이스(592)에는, 위치 결정용 스토퍼(24)를 그 사용위치로 밀어올리는 스토퍼용 액츄에이터(56), 제1 압압부재(26)를 구동하는 제1 압압용 액츄에이터(58), 및 제2 압압부재(30)를 구동하는 제2 압압용 액츄에어티(60)가 설치되어 있다. 이들 스토퍼용 액츄에이터(56)의 구동부분(56A)과 위치 결정용 스토퍼(24), 액츄에이터(58)의 구동부분(58A)과 제1 압압부재(26)의 계합부(26A), 및 액츄에이터(60)의 구동부분(60A)과 제2 압압부재(30)의 계합부(30A)는, 사전에 각각 접합해 두는 것도 가능하다.

또한, 이 실시형태에 있어서, 테이블(590)에 각 액츄에이터(56, 58 및 60)가 설치되어 있기 때문에, 위치 결정 스테이션(502)에 있어서 승강 가능한 베이스(54)를 구비할 필요는 없다. 다만, 용접 스테이션(504)에 있어서 테이블(590)을 상하로 변위시킬 수 없기 때문에, 용접장치(560)에 있어서의 용접 헤드(570)가 슬라이더(568)에 대해 상하방향의 위치를 조절할 수 있도록 지시시키는 것이 바람직하다.

이 도 19에 나타내어지는 실시형태에 있어서도, 도 12~도 18에 나타내어지는 실시형태와 마찬가지로, 위치 결정 스테이션(502)에서, 먼저 사용위치에 있는 위치 결정용 스토퍼(24)에 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)을 맞닿게 하여 위치 결정하고, 제1 블랭크재(B1)의 고정이 완료된 후에 동 스토퍼(24)를 그 휴지상태로 이동시키고, 이어서 제2 블랭크재(B2)의 맞댐면(B2a)을 제1 블랭크재(B1)의 맞댐면(B1a)에 맞닿게 하여 위치 결정한다. 따라서, 역시 위치 결정 스테이션(502)에 있어서 양 블랭크재(B1 및 B2)의 용접을 행하는 맞댐면(B1a 및 B2a)을 테이블(590)에 대해 정확하게 위치 결정할 수 있고, 또한 용접 스테이션(504)에 있어서 당해 맞댐면(B1 및 B2)의 용접시에 동 스토퍼(24)가 용접을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 또 다른 실시형태를 도 20에 따라 설명한다. 이 실시형태의 테이블은, 전술한 각 실시형태에 있어서, 제1 블랭크재 및 제2 블랭크재 대신에, 제1 블랭크재의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제3 블랭크재와, 제2 블랭크재의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제4 블랭크재를 서로 맞대고, 동 양쪽 블랭크재를 맞댐면에서 서로 용접하는 것에도 사용할 수 있도록 적합된 것이다.

상세하게는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 테이블(600)은, 제1 블랭크재(C1)의 맞댐면(C1a)에 맞닿음 가능한 위치 결정용 스토퍼(616)와, 제1 블랭크재(C1)의 맞댐면(C1a)이 스토퍼(616)에 맞닿도록 동 제1 블랭크재(C1)를 압압하는 제1 압압부재(620)와, 동 제1 블랭크재(C1)를 테이블에 고정하는 2개의 제1 마그넷 클램프(622)를 가지고 있다. 테이블(600)은 추가로, 제2 블랭크재(C2)의 맞댐면(C2a)이, 동 테이블(600)에 고정된 제1 블랭크재(C1)의 맞댐면(C1a)에 맞닿도록, 동 블랭크재(C2)를 압압하는 제2 압압부재(624)와, 제2 블랭크재(C2)를 테이블(600)에 고정하는 2개의 제2 마그넷 클램프(626)를 가지고 있다. 제1 및 제2 마그넷 클램프(622 및 624)는, 전술한 도 12~도 18 또는 도 19에 나타내어지는 실시형태와 마찬가지로, 도시하지 않는 액츄에이터에 의해 구동된다. 또한 테이블(600)은, 제1 블랭크재(C1)의 폭방향의 위치 결정을 행하는 가이드부재(680)와, 제2 블랭크재(C2)에 대해 그 폭방향의 위치 결정을 이루는 가이드부재(682)가 설치되어 있다. 이들 가이드부재(680 및 682)는, 도시하지 않는 액츄에이터에 의해, 각각 제1 및 제2 블랭크재(C1 및 C2)에 맞닿는 사용위치와, 동 사용위치로부터 후퇴한 비사용위치로 이동 가능하다.

테이블(600)은 추가로 제1 블랭크재(C1)의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제3 블랭크재(C3)와, 제2 블랭크재(C2)의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제4 블랭크재(C4)의 맞댐면에 사용할 수 있도록 적합되어 있다. 즉, 테이블(600)은, 제3 블랭크재(C3)의 맞댐면(C3A)을 위치 결정용 스토퍼(616)에 맞닿도록, 동 제3 블랭크재(C3)를 압압하는 압압부재(628)와, 제3 블랭크재(C3)를 고정하는 제3 블랭크재용 마그넷 클램프(630)를 가지고 있다. 또한, 테이블(600)은 제4 블랭크재(C4)의 맞댐면(C4A)이 제3 블랭크재(C3)의 맞댐면(C3a)에 맞닿도록, 동 제4 블랭크재(C4)를 압압하는 압압부재(632)와, 제4 블랭크재(C4)를 고정하는 제4 블랭크재용 마그넷 클램프(634)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 제3 블랭크재(C3)는 제1 마그넷 클램프(622)의 한쪽과 마그넷 클램프(630)에 의해, 제4 블랭크재(C4)는 제2 마그넷 클램프(626)의 한쪽과 마그넷 클램프(634)에 의해 테이블에 고정된다. 가이드부재(680 및 682)는, 각각 제3 및 제4 블랭크재(C3 및 C4)의 폭방향의 위치 결정에도 이용된다.

이 실시형태에 의하면, 테이블(600)은, 제1 및 제2 블랭크재(C1 및 C2) 뿐 아니라, 제3 및 제4 블랭크재(C3 및 C4)의 위치 결정 및 고정에 사용할 수 있기 때문에, 별도로 제3 및 제4 블랭크재 전용의 테이블을 준비할 필요가 없다. 이것에 의해 용접가공장치의 테이블을 교환하는 수고도 줄일 수 있고, 또한 비용도 저감할 수 있다. 특히, 이 실시형태에 있어서는, 위치 결정용 스토퍼(616) 및 가이드부재(680 및 682)가, 제3 및 제4 블랭크재(C3 및 C4)의 위치 결정에도 이용되며, 또한 제1 마그넷 클램프(622)의 한쪽 및 제2 마그넷 클램프(626)의 한쪽이, 제3 및 제4 블랭크재의 고정에도 이용된다. 이 때문에, 제3 및 제4 블랭크재(C3 및 C4)의 위치 결정 및 고정을 위해 증설하는 마그넷 클램프의 수를 억제할 수 있다.

여기서, 전술한 경상에 상당하는 기본형상에 대해서 보충 설명한다. 여기서 기술되어 있는 경상에 상당하는 기본형상의 의미는, 엄밀하게 모든 부분이 대칭이라는 의미는 아니다. 예를 들면 자동차의 차체의 측부를 구성하는 패널은, 좌측과 우측에서는 장착되는 부품 또는 디자인 때문에, 기본형상은 동일하더라도, 부분적으로 상이한 부분이 있다. 따라서, 그러한 경우에도 본 실시형태를 적용할 수 있는 것은 명확하다. 또한, 자동차용 패널에 있어서는, 판두께가 상이한 패널을 맞대는 경우가 많아, 그 경우에는 용접 후의 패널에 표리(表裏)가 존재한다. 이 때문에, 블랭크재(C3 및 C4)를 경상의 형상 그대로 테이블(600) 상에 위치 결정, 고정하여 용접을 행할 필요가 있는 것이다.

도 20에 나타내어지는 실시형태는, 블랭크재의 형상에 따라, 각종 변형하는 것이 가능하다. 예를 들면 도 21에 나타내는 실시형태에 있어서, 테이블(700)은, 제1 블랭크재(D1)의 맞댐면(D1a)이 맞닿는 위치 결정용 스토퍼(616), 동 제1 블랭크재(D1)를 압압하는 제1 압압부재(620), 제1 블랭크재(D1)를 고정하는 2개의 제1 마그넷 클램프(622), 제2 블랭크재(D2)의 맞댐면(D2a)이 제1 블랭크재(D1)의 맞댐면(D1a)에 맞닿도록 압압하는 제2 압압부재(624), 제2 블랭크재(D2)를 고정하는 2개의 제2 마그넷 클램프(626), 및 각각 제1 및 제2 블랭크재(D1 및 D2)의 폭방향의 위치 결정을 행하는 가이드부재(680 및 682)를 구비하고 있다. 추가로 테이블(700)은, 각각 제1 및 제2 블랭크재(D1 및 D2)의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제3 및 제4 블랭크재(D3 및 D4)를 위치 결정 및 고정할 수 있도록, 제3 블랭크재(D3)의 맞댐면(D3a)에 맞닿는 위치 결정용 스토퍼(636), 동 제3 블랭크재(D3)를 압압하는 압압부재(638), 제3 블랭크재(D3)를 고정하는 마그넷 클램프(640), 제4 블랭크재(D4)의 맞댐면(D4a)이 제3 블랭크재(D3)의 맞댐면(D3a)에 맞닿도록 압압하는 압압부(642), 제4 블랭크재(D4)를 고정하는 마그넷 클램프(644), 및 각각 제3 및 제4 블랭크재(D3 및 D4)의 폭방향의 위치 결정을 행하는 가이드부재(646 및 648)를 구비하고 있다. 또한, 테이블(700)의 중심측에 위치하는 가이드부재(680 및 682)는, 각각 제3 및 제4 블랭크재(D3 및 D4)의 폭방향의 위치 결정을 행할 수 있도록, 도시하는 위치로부터 도면 위쪽을 향해서도 이동하도록 구성되어 있다.

그 밖에도, 상기 실시형태에 있어서, 블랭크재의 형상에 따라, 제1 및 제2 블랭크재를 압압하기 위한 압압부재 또는 복수 있는 경우에는 그 일부를, 제3 및 제4 블랭크재의 압압에도 사용하거나, 다양한 변형예를 실시할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시형태의 설명을 마치나, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전술한 각 실시형태에 있어서, 제1 블랭크재와 제2 블랭크재를 압압부재에 의해 맞댈 때, 제3 블랭크재와 제4 블랭크재를 압압부재에 맞댈 때, 어떠한 원인으로 한쪽의 블랭크재가 다른 쪽의 블랭크재에 올라앉는 경우가 없도록, 맞댐면의 양단부의 튐을 방지하기 위한 부재를 설치하는 것도 가능하다. 또한, 전술한 각 실시형태에 있어서, 제1 블랭크재와 제2 블랭크재의 맞댐 용접이 완료된 후에, 별도의 블랭크재를 제1 블랭크재 및 제2 블랭크재 중 적어도 어느 한쪽의 블랭크에 맞댐 용접하는 것도 가능하다.

2 제1 위치 결정 스테이션
4 제1 용접가공 스테이션
6 절단가공 스테이션
8 제2 위치 결정 스테이션
10 제2 용접가공 스테이션
12 반출(搬出) 스테이션
18 회전대
20, 20A, 20B 테이블
24 위치 결정용 스토퍼
26, 30, 34 압압부재
28, 32, 36 마그넷 클램프
56 스토퍼용 액츄에이터
58, 60, 92 압압용 액츄에이터
62, 94 용접장치
72 절단장치
502 위치 결정 스테이션
504 가공 스테이션
508 테이블
540 피계합부재
560 용접장치
570 용접 헤드
B1, C1, D1 제1 블랭크재
B2, C2, D2 제2 블랭크재
C3, D3 제3 블랭크재
C4, D4 제4 블랭크재

Claims

제1 블랭크재와 제2 블랭크재의 맞댐 용접을 행하여 블랭크 조립체를 형성하고, 이어서 상기 블랭크 조립체와 제3 블랭크재의 맞댐 용접을 행하는 용접가공장치로서,
상기 제1, 제2 및 제3 블랭크재가 고정되어야 하는 테이블과,
상기 테이블이 위치되어야 하는 복수의 스테이션을 구비하고,
상기 스테이션은,
그 테이블 상에 재치(載置)된 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재를 맞대고 위치 결정하여 고정하는 제1 위치 결정 스테이션과,
상기 테이블 상에 고정된 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면에서, 이들 제1 및 제2 블랭크재를 서로 용접하고, 상기 블랭크 조립체를 형성하는 제1 용접 스테이션과,
상기 블랭크 조립체를 절단하여, 상기 블랭크 조립체에 상기 제3 블랭크재가 맞대어져야 하는 소정 형상의 맞댐면을 형성하는 절단 스테이션과,
상기 블랭크 조립체의 상기 맞댐면에 상기 제3 블랭크재를 맞대고 상기 제3 블랭크재를 위치 결정하여, 상기 제3 블랭크재를 상기 테이블에 고정하고, 블랭크 집합체를 형성하는 제2 위치 결정 스테이션과,
상기 블랭크 집합체에 있어서의 상기 블랭크 조립체 및 상기 제3 블랭크재를 상기 맞댐면에서 서로 용접하여, 완성품을 형성하는 제2 용접 스테이션을 구비한 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 위치 결정 스테이션, 상기 제1 용접 스테이션, 상기 절단 스테이션, 상기 제2 위치 결정 스테이션, 및 상기 제2 용접 스테이션의 차례로 각 스테이션이 나란히 놓여지고,
상기 테이블이 상기 각 스테이션에 배치되는 동시에, 상기 각 스테이션에서 병행하여 위치 결정하고, 용접 또는 절단의 각 프로세스가 실행되며, 그리고 상기 각 스테이션에서 상기 각 프로세스가 완료되면, 각 테이블이 각각 다음의 스테이션으로 이동하는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제2항에 있어서,
상기 테이블로부터 상기 완성품이 반출된 후, 상기 테이블은, 상기 제1 위치 결정 스테이션으로 이동하는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제3항에 있어서,
상기 완성품의 반출을 행하기 위한 반출 스테이션이, 상기 제2 용접 스테이션과 상기 제1 위치 결정 스테이션 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제1항에 기재된 용접가공장치를 이용한 용접가공방법으로서,
상기 제1 위치 결정 스테이션에서, 상기 테이블 상에 상기 제1 블랭크재를 위치 결정하여 고정하고, 상기 제2 블랭크재를 상기 제1 블랭크재에 맞댐으로써 위치 결정하여 상기 테이블 상에 고정하고,
상기 제1 용접 스테이션에서, 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면에서 서로 용접하여 상기 블랭크 조립체를 형성하고,
상기 절단 스테이션에서, 상기 블랭크 조립체를 절단하여, 상기 블랭크 조립체에 상기 제3 블랭크재가 맞대어져야 하는 소정 형상의 맞댐면을 형성하고,
상기 제2 위치 결정 스테이션에서, 상기 블랭크 조립체의 상기 맞댐면에 상기 제3 블랭크재를 맞대고 상기 제3 블랭크재를 위치 결정하여, 상기 제3 블랭크재를 상기 테이블에 고정하여 블랭크 집합체를 형성하고,
상기 제2 용접 스테이션에서, 상기 블랭크 집합체에 있어서의 상기 블랭크 조립체 및 상기 제3 블랭크재를 상기 맞댐면에서 서로 용접하여, 완성품을 형성하는 것을 특징으로 하는 용접가공방법.
용접해야 하는 복수의 블랭크재를 재치하기 위한 복수의 테이블과,
그 테이블이 원주 상에 동일 피치로 배치된 회전대와,
그 회전대의 하방에 배치되어, 상기 블랭크재의 위치 결정 및 고정을 행하는 위치 결정 스테이션 및 상기 블랭크재를 가공하는 복수의 가공 스테이션을 구비하고,
상기 위치 결정 스테이션 및 상기 복수의 가공 스테이션은 상기 테이블과 동일한 간격의 피치로 배치되며,
상기 위치 결정 스테이션에 있어서 상기 테이블 상의 소정 위치에 상기 블랭크재를 고정하는 프로세스와, 상기 복수의 가공 스테이션에 있어서 상기 블랭크재를 가공하는 프로세스가 병행하여 행해지고, 상기 각 프로세스가 완료된 후, 다음의 스테이션에서 상기 블랭크재로의 프로세스가 실행되도록 상기 회전대를 회전시켜서 상기 테이블을 스테이션 마다 차례로 이동시키는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제6항에 있어서,
상기 회전대는 중심부에 중공부가 형성되어 평면에서 봤을 때 도너츠 모양이고,
상기 가공 스테이션은, 상기 회전대의 외측에 설치된 외측 기둥과, 동 회전대의 상기 중공부에 설치된 내측 기둥과, 상기 외측 기둥과 내측 기둥 사이에 교설된 안내부재와, 그 안내부재를 따라 이동 가능한 슬라이더와, 그 슬라이더에 지지되어 상기 블랭크재에 레이저를 조사하는 레이저 헤드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제7항에 있어서,
상기 레이저 헤드는, 상기 슬라이더의 이동방향에 대해 교차하는 방향 및 상하방향으로 이동 가능한 헤드, 상기 블랭크재의 용접용으로 적합되어 있는 헤드, 상기 블랭크재의 절단용으로 적합되어 있는 헤드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제6항에 있어서,
상기 테이블은 상기 블랭크재를 맞닿게 하여 위치 결정하기 위한 위치 결정용 스토퍼와, 상기 블랭크재가 상기 위치 결정용 스토퍼에 맞닿도록 상기 블랭크재를 상기 위치 결정용 스토퍼에 압압(押壓)하는 압압부재와, 위치 결정된 상기 블랭크재를 상기 테이블에 고정하는 고정장치를 포함하며,
상기 위치 결정 스테이션은, 상기 압압부재에 계합(係合)하여 상기 압압부재를 구동하는 액츄에이터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제9항에 있어서,
상기 위치 결정 스테이션은, 상기 테이블의 하방에서 승강 가능한 위치 결정 스테이션 베이스를 가지고 있거나, 또는 상기 위치 결정용 스토퍼에 계합하여 동 스토퍼를 이동시키는 스토퍼용 액츄에이터를 구비하고 있고,
상기 위치 결정 스테이션 베이스를 가지고 있는 경우는, 상기 액츄에이터는 상기 위치 결정 스테이션 베이스 상에 고정되어, 동 베이스가 상승 위치에 있을 때에 상기 액츄에이터와 상기 압압부재가 계합하고, 동 베이스가 하강 위치에 있을 때에 상기 액츄에이터와 상기 압압부재의 계합이 해제되며,
상기 스토퍼용 액츄에이터를 구비하고 있는 경우는, 상기 위치 결정용 스토퍼는, 상기 테이블 상으로 돌출되어 상기 블랭크재에 맞닿음 가능해지는 사용위치(active position)와, 상기 테이블의 상면으로부터 후퇴한 휴지위치(rest position)로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제6항에 있어서,
상기 위치 결정 스테이션 및 상기 복수의 가공 스테이션과 나란히, 상기 가공 스테이션에서 가공을 완료한 블랭크재를 반출하기 위한 반출 스테이션이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제6항에 있어서,
상기 복수의 가공 스테이션 사이에, 상기 블랭크재와는 별도의 블랭크재의 위치 결정 및 고정을 행하는 별도의 위치 결정 스테이션이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제1 블랭크재와 제2 블랭크재를 맞대고, 상기 양쪽 블랭크재를 동 맞댐면에서 서로 용접하는 용접가공장치로서,
상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재가 고정되어야 하는 테이블과,
상기 테이블이 위치되어야 하는 복수의 스테이션
을 구비하고,
상기 스테이션은,
상기 테이블 상에 제1 블랭크재와 제2 블랭크재를 맞대고 위치 결정 고정하기 위한 위치 결정 스테이션과,
그 위치 결정 스테이션으로부터 이동된 상기 테이블 상의 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면에 있어서 용접장치에 의해 레이저 용접을 행하기 위한 용접 스테이션을 포함하고,
상기 테이블은,
그 테이블 상에 돌출되어 상기 제1 블랭크재의 맞댐면에 맞닿음 가능한 사용위치 및 상기 테이블 표면보다 하측의 휴지위치 사이에서 이동 가능한 위치 결정용 스토퍼와,
상기 제1 블랭크재의 맞댐면이 상기 사용위치에 있는 스토퍼에 맞닿도록 상기 제1 블랭크재를 압압하는 제1 압압부재와,
상기 테이블에 설치되어, 상기 위치 결정용 스토퍼에 맞닿은 상기 제1 블랭크재의 하면을 흡착하는 제1 마그넷 클램프와,
상기 제1 블랭크재가 상기 제1 마그넷 클램프에 흡착되며, 또한 상기 위치 결정용 스토퍼가 상기 휴지위치로 이동된 상태에서, 상기 제2 블랭크재의 맞댐면이 상기 제1 블랭크재의 맞댐면에 맞닿도록 상기 제2 블랭크재를 압압하는 제2 압압부재와,
상기 테이블에 설치되어, 상기 제1 블랭크재에 맞닿은 상기 제2 블랭크재의 하면을 흡착하는 제2 마그넷 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제13항에 있어서,
상기 용접장치는 상기 제1 블랭크재와 상기 제2 블랭크재의 맞댐면을 따라 이동 가능하고, 또한 그 맞댐면에 레이저를 조사하기 위한 레이저 헤드를 갖는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 및 제2 마그넷 클램프 중 어느 한쪽의 마그넷 클램프는, 복수의 마그넷 클램프를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제13항에 있어서,
상기 테이블은 상기 제1 및 제2 블랭크재 대신에, 상기 제1 블랭크재의 경상(鏡像)에 상당하는 기본형상을 갖는 제3 블랭크재와, 상기 제2 블랭크재의 경상에 상당하는 기본형상을 갖는 제4 블랭크재를 서로 맞대고 고정 가능하고, 상기 용접장치는 상기 제3 및 제4 블랭크재의 맞댐면에서 서로 용접 가능한 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제16항에 있어서,
상기 테이블에 있어서의 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프 중 어느 한쪽의 마그넷 클램프는, 상기 제3 또는 제4 블랭크재의 일부를 흡착 가능하고, 상기 테이블은 상기 제1 및 제2 마그넷 클램프와는 별도로, 상기 제3 또는 제4 블랭크재를 흡착 가능한 제3 또는 제4 블랭크재용 마그넷 클램프를 구비한 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제16항에 있어서,
상기 제3 블랭크재의 맞댐면은, 상기 위치 결정용 스토퍼 및 상기 테이블에 설치된 별도의 위치 결정용 스토퍼 중 어느 한쪽의 위치 결정용 스토퍼에 맞닿는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제18항에 있어서,
상기 제3 블랭크재의 맞댐면이 상기 위치 결정용 스토퍼 및 상기 별도의 위치 결정용 스토퍼 중 어느 한쪽의 위치 결정용 스토퍼에 맞닿도록, 상기 제3 블랭크재가, 상기 제1 압압부재 및 상기 테이블에 설치된 별도의 압압부재 중 어느 한쪽의 압압부재에 의해 압압되는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.
제18항에 있어서,
상기 제4 블랭크재의 맞댐부가 상기 제3 블랭크재의 맞댐면에 맞닿도록, 상기 제4 블랭크재가, 상기 제2 압압부재 및 상기 테이블에 설치된 별도의 압압부재 중 어느 한쪽의 압압부재에 의해 압압되는 것을 특징으로 하는 용접가공장치.