1334367 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在對接熔接時的板材的定位，特別係關 於有效地被使用於拼焊板（Tailored Blank)熔接、薄板 的對接熔接等之對接熔接板材的定位方法及裝置。 【先前技術】 p 作爲車輛的車體間架等的成形用素材，係使用由材質 相同而板厚相同或相異之複數枚鋼板所組成的間架零件。 以往，例如爲了要得到將厚度相異的鋼板組合而成的 間架零件，首先，利用衝壓等，將板厚度厚的鋼板和板厚 度薄的鋼板衝裁成所要的形狀，進而分別進行成形之後， 藉由利用點熔接將其接合起來，而組裝成間架零件。但是 ，此種方法，會有作業工時多而導致製造成本增大這樣的 問題》又，爲了要解決此問題，也有利用一枚厚鋼板來形 φ成間架零件全體，然而在此情況下，則會招致重量增加、 成本增加的問題。 因此，近年來，作爲車輛的車體間架等的成形用素材 ，例如有先使厚度相異的複數枚鋼板相互地對接，再藉由 C02 (二氧化碳）雷射熔接法或電漿熔接法等，加以一體 化，來得到被稱爲拼焊板材的素材之方法。此方法，例如 藉由先使板厚度厚的鋼板和板厚度薄的鋼板對接，再進行 熔接，而得到拼焊板材，再藉由衝壓成形等，能夠將此拼 焊板材作成規定形狀的間架零件。 -5- (2) 1334367 所以’若藉由使用前述拼焊板材’相較於利用點熔接 等來組裝間架材料的方法，具有能夠大幅地減少作業工時 而大幅地降低製造成本的效果；又，與利用一枚厚鋼板來 形成間架零件全體的情況相比，具有可以謀求輕量化的優 點。進而’在使用拼焊板材來成形間架零件的方法中，於 各種衝壓工程中’能夠有效利用原本作爲廢料而產生的端 材’具有：材料的浪費少’材料利用率提高的優點。進而 p ’因爲拼焊板材係藉由將鋼板連續熔接而作成一體化，故 相較於點熔接’具有熔接強度大幅地被提高的優點。 如前所述’例如爲了要藉由先使板厚度厚的鋼板和板 厚度薄的鋼板對接’再進行熔接，來製造拼焊板材，在專 利文獻1中，揭示出一種基準定位機構，藉由先將各鋼板 定位，再使對向端面互相抵接，而可以在正確的位置作出 爲了要進行熔接的熔接線。 此基準定位機構，係接離可能地分割成用來載置其中 φ —方的板材之第1機台、及用來載置要和前述其中一方的 板材進行對接熔接之另一方的板材之第2機台；首先，在 各機台處於離開的狀態，藉由使基準板自第1機台的頂面 往上方突出，而使端面抵接此基準板，來進行其中一方的 板材的端面的定位，並固定其中一方的板材之後，再藉由 先使基準板自第1機台的頂面往下方退避，再使第2機台 朝向第1機台移動，而使第2機台上的板材的端面，抵接 在第1機台上之已經被定位的板材，而在兩板材之間，形 成熔接線。 -6- (6) 1334367 (實施發明的最佳形態） 以下，參照圖面來說明本發明的實施例。 第1圖係表示本發明的對接熔接板材的定位裝置的實 施例的全體平面圖；第2圖係從II-II方向來看第1圖所得 到的側面圖；第3圖係從III-III方向來看第1圖所得到的 側面圖；第4圖係從IV-IV方向來看第3圖所得到的正面 圖：如第2圖所示，使藉由LM導件3而在前後方向（裝 φ 置的軸線方向）可以相對地接近·離開之背面側的第1機 台1A和前面側的第2機台1B對向（面對面）而配置在架 台2上。各機台1A、1B，具備可以沿著LM導件3往前 後方向移動之左右方向長的滑動台4;各滑動台4係藉由 氣壓缸等的驅動裝置4a而可以往前後方向移動。在前述 各滑動台4的左右側部上，設置垂直的支柱5，而爲了承 接往左右方向延伸的板材17(參照第7圖）之承接台6, 則被固定在左右的支柱5的上端部之間。 φ 支持構件7，如第3圖、第4圖所示，係被固定於前 述架台2上的前述各機台ΙΑ、1B的前後外側；在該支持 構件7的上部，水平地往前後延伸之長度短的例如由管等 所組成的複數個板材承接構件7a，係被設成在左右方向間 隔開來，並可以在滑動台4上伸出。此板材承接構件7a， 係被設成：使得其頂面與前述承接台6的頂面位於同一平 面。再者，在前述實施例中，已經說明了各機台1A、1B 前後移動而相對地接近.離開的情況，但是也可以作成機 台ΙΑ、1B的其中一方被固定，而僅藉由另一方移動，來 -10- (7) 1334367 進行相對地接近‘離開。 進而’在前述第1機台1A和第2機台1B中，支持構 件8被固定於架台2上；在前述長度短的板材承接構件7a 的延長線上’長度長的板材承接構件7b，係自板材承接構 件7a離開而被設在各支持構件8上。再者，在前述實施 例中，例示關於將板材承接構件7a、7b固定在架台2上 的情況’但是也可以將板材承接構件7a、7b設在各機台 | ΙΑ、1B上’而作成與各機台ΙΑ、1B —起往前後方向移動 〇 如第2圖所示，往左右方向移動且朝下進行熔接之熔 接裝置9，被設在前述各機台1A、1B的對向端部的中心 上部位置；又，覆蓋下側而可以保持自上側吹來的非活性 氣體所產生的氣氛之封閉構件10，藉由支柱10a等，而被 支持在各機台ΙΑ、1B的對向端部的中心下部位置。
在被設於前後的滑動台4的左右端部上之支柱5的上 φ端部之間，如第5圖、第6圖所示，設置作成以支持軸1 1 爲中心而可以轉動的基準定位裝置12。在第5圖中，僅表 示在第2機台1B中所具備的基準定位裝置12,但是在第 1機台1A中，也具備同樣的基準定位裝置12。基準定位 裝置12，具有：使一端樞支在設於支柱5處的支持軸11 上之短臂13;和固定於於該短臂13的另一端部中間，在 左右方向的長度長之定位用框架14;進而，在前述臂13 的另一端和前述滑動台4之間，被連接配置氣壓缸等的致 動器15，此致動器15係使前述臂13轉動成往各機台1A -11 - (8) 1334367 、1B的對向端部前方水平地伸出的狀態、和往垂直下方 轉動而成爲退避的狀態。而且，在前述定位用框架14上 ，設置：在左右方向內側和左右外側成對，並往上部突出 之至少一對（圖中爲2對）的基準定位構件16a、16b (參 照第1圖）。基準定位構件16a係對應寬度窄的板材1 7， 而基準定位構件16b則可以對應寬度大的板材17。此基準 定位構件16a、16b，能夠使用定位銷或定位塊。前述基準 p 定位裝置12，藉由致動器15的驅動，能夠使基準定位構 件16a、16b轉動至如在第7圖中的實線所示之突出於各 機台ΙΑ、1B中的承接台6的對向端部1’的前方之位置； 和如虛線所示之退避在垂直下方之位置。而且，在前述退 避位置，即令使前述各機台ΙΑ、1B相對地接近，前後的 基準定位構件16a、16b也不會互相干擾。 在第1圖、第2圖所示的板材承接構件7b之間，設 置推壓裝置20，作成藉由LM導件致動器18，使移動塊 φ 19往前後方向移動，並將被載置於板材承接構件7a、7b 上的板材17，推壓前述第5圖的基準定位構件16a、16b ，而可以將板材17的前後位置加以定位。在第1圖中， 在左右兩邊設置2個推壓裝置20;又，前述移動塊19, 如第2圖所示，藉由氣壓缸19a，能夠相對於板材承接構 件7b的頂面進行出沒。第8圖、第9圖、第1〇圖係表示 被設在前述第1機台1A中的推壓裝置20的移動塊19的 構成。再者，雖然僅表示第1機台1A中所具備的推壓裝 置20，但是在第2機台1B的推壓裝置20中，也設有同 -12- (9) 1334367 樣的移動塊19。第8圖、第10圖的移動塊19，在其右側 部，具備其側面爲U字形狀的支持構件21;推壓滾子22 ，藉由垂直的軸23，水平旋轉可能地被安裝在該支持構件 21的U字形狀的內側。進而，前述推壓滾子22的軸23, 被安裝在移動擋塊25中，此移動擋塊25是嵌合在已經形 成於移動塊19上的長孔24中，並能夠往前後移動。進而 ，將前述支持構件21往右側推壓之彈簧等的彈性構件26 φ ，被設在第8圖、第10圖的移動塊19的左側部；而用來 調整前述彈性構件26的彈力之調整螺栓27，則被設在移 動塊1 9的左側端部。 由藉由LM導件致動器28而使移動塊29往左右方向 相對地移動，來進行已經被載置在板材承接構件7a、7b 上的板材1 7的左右位置的定位之左側推壓構件3 0和右側 推壓構件3 1所組成的左右定位裝置，係被設在第1圖、 第3圖的第1機台1A、第2機台1B中。前述移動塊29, φ可以使短的板材承接構件7a的對向側端部前方，往左右 移動。又，在第1圖、第3圖中，表示左側推壓構件30 和右側推壓構件31具備輔助移動塊29’的情況。亦即，在 設於架台2上的LM導件致動器28’上，設置作成可以使 前述短的板材承接構件7a和長的板材承接構件7b的端部 相互間移動之輔助移動塊29’，而以移動塊29和輔助移動 塊29’的二點，來推壓板材17。 第11圖、第12圖、第13圖係表示右側推壓構件31 的構成；右側推壓構件31，其被支持在垂直的軸32上之 -13- (10) 1334367 圓柱形狀的推壓工具33，被配置在其左側部；該推壓工 33的軸32,係嵌合在已經形成於移動塊29上的長孔 中，並被安裝成可以前後移動。進而，作成將推壓工具 往左側推押之彈簧等的彈性構件35，被設在第11圖、 13圖的移動塊29的右側部；而用來調整前述彈性構件 的彈力之調整螺栓36，則被設在移動塊29的右側端部 藉此，右側推壓構件31的推壓工具33，藉由彈性構件 φ ，成爲具有彈力而用來進行推押之彈性推壓工具。 另一方面，前述左側推壓構件3 0，如第14圖所示 針對具有與前述第11圖相同的構成之移動塊29，代替 備用來推壓前述推壓工具33之彈性構件35，而在推壓 具33’的左側部，設置固定件37，用來將前述推壓工 3 3 ’往右側推壓，並限制推壓工具3 3 ’，使其不能往左右 向移動。藉此，左側推壓構件30的推壓工具33’，成爲 右定位推壓工具。 φ 前述左側推壓構件3 0，係藉由LM導件致動器2 8 而被控制成可以前進至預先決定的規定位置爲止，然後 止；另一方面，右側推壓構件3 1，係被控制成比前述左 推壓構件30遲延，並可以前進至規定位置爲止；如此 藉由左側推壓構件3 0和右側推壓構件3 1相對地接近， 對於其位置藉由固定件37而被固定之左右定位推壓工 33’，藉由利用彈性構件35而被支持之推壓工具33,板 17被推壓，藉此使得板材17的左右方向位置可以被定 。再者，在前述實施例中，係例示出關於藉由左側推壓 具 34 3 3 第 35 〇 35 具 X 具 方 左 9 停 側 地 相 具 材 位 構 -14- (12) 1334367 裝在前述框架41的底面’所以即使板材17的厚度變化以 及前述框架41發生彎曲，也能夠藉由按壓構件42，以一 定的推壓力將板材17固定在承接台6上。 接著，關於第17圖，一邊參照第1圖〜第16圖，一 邊說明前述實施例的作動。 第17圖（A)係表示使各機台ΙΑ、1B離開，而將板 材17搬入第1圖、第2圖所示的板材承接構件7a、7b上 φ 而使其載置的狀態。在第17圖（A)中，推壓裝置20係 自基準定位裝置12往離開方向後退；又，左右定位裝置 的左側推壓構件30和右側推壓構件3 1，相對地後退至離 開位置。而且，在此狀態下，板材17，藉由未圖示的搬送 手段，被搬入板材承接構件7a、7b上的基準定位裝置12 、推壓裝置20、左側推壓構件30和右側推壓構件3 1的中 間，而被載置。 此時，基準定位裝置12，藉由第5圖的致動器15的 φ作動，如在第5圖、第7圖中以實線表示，往上方轉動， 基準定位構件16a、16b則被保持在從各機台ΙΑ、1B的承 接台6的頂面突出的狀態。進而，按壓固定裝置39，如在 第15圖中以鏈線表示，按壓構件42，係被保持在自各機 台ΙΑ、1B的承接台6的頂面，往上方離開的狀態。 在此狀態下，如第17圖（B)所示’藉由第1圖的 LM導件致動器18的驅動使推壓裝置20的移動塊19移動 ，而使板材17朝向各機台ΙΑ、1B的對向端部1’側移動 。於是，各板材17的對向端面’先通過按壓構件42的下 -16- (13) 1334367 側，然後板材1 7的對向端面被推壓在基準定位構件1 6a 上，於是板材17的前後位置被定位。此時，推壓裝置20 ，如第8圖所示，由於可以藉由利用彈性構件26而被支 持的推壓滾子22，來推壓板材17,所以各板材17以規定 的推壓力安定地被推壓。 繼續，如第17圖（C)所示，藉由第1圖所示的LM 導件致動器28、28’，控制左側推壓構件30的移動塊29 φ 、29’，使其前進至預先決定的規定位置爲止，然後停止 :並且，控制右側推壓構件31的移動塊29、29’，使其可 以比前述左側推壓構件3 0遲延規定時間而使其前進。如 此地藉由左側推壓構件3 0和右側推壓構件3 1相對地接近 ，板材17的左右位置被定位。此時，前述左側推壓構件 30和右側推壓構件31的前進位置，係伴隨著要處理的板 材17的左右方向的寬度尺寸的變化而被設定。 再者，在如前述般地將藉由推壓裝置20而被推壓固 φ定於基準定位構件16a上之板材17，藉由左側推壓構件 30和右側推壓構件31自左右方向按壓時，當按壓點無法 移動的情況，由於卡住而在板材承接構件7a、7b上，在 板材17上會產生水平旋轉力，而會有發生定位偏差的可 能性；但是如前所述，推壓裝置20及右側推壓構件3 1， 由於係作成藉由利用彈性構件26、35而被支持的推壓滾 子22及推壓工具33，來按壓板材17，所以推壓滾子22 及推壓工具33會沿著板材17移動，因此能夠避免對板材 17給予旋轉力之問題》 -17- (14) 1334367 繼續，如第17圖（D)所示，藉由驅動第15圖的致 動器44，使按壓固定裝置39的按壓構件42下降，將前述 已經被定位的板材17，固定在各機台ΙΑ、1B的承接台6 上。藉由上述，能夠以1次的操作，完成將其中一方和另 —方的板材1 7、1 7加以定位固定的作業。 接著，如第17圖（E)所示，使推壓裝置20、左側 推壓構件30和右側推壓構件31全部後退。藉此，板材17 φ 僅藉由按壓固定裝置39而被保持。繼續，驅動第5圖所 示的致動器15，使基準定位裝置12的基準定位構件i6a 、16b如鏈線所示地往垂直下方退避。藉此，各板材17, 其對向端面成爲自各機台ΙΑ、1B的對向端部1’往前方突 出所需距離的狀態。 繼續，如第17圖（F)所示，驅動第2圖的驅動裝置 4a’使各機台ΙΑ、1B沿著LM導件3移動而相對地接近 ’並藉由使各板材17的對向端面抵接，而形成熔接線X 春。此時，前述基準定位裝置12的基準定位構件i6a、16b ’由於退避至下方，所以即使各機台1A、1B接近，也沒 有干擾的問題。 藉由前述，如第7圖所示，由於熔接線X被形成在熔 接裝置9的正下方，所以藉由C02 (二氧化碳）雷射熔接 法或電漿熔接法等，將熔接線X對接熔接，而使各板材 1 7 —體化。 再者’本發明並不是被限定於前述實施例，在不脫離 本發明的要旨的範圍內，當然可以作各種變更。 -18 - (16) (16)1334367 第8圖係表示被設在第1機台中的推壓裝置的移動塊 的構成的側面圖。 第9圖係從第8圖的左側來看所得到的移動塊的正面 圖。 第10圖係第8圖的移動塊的平面圖。 第11圖係表示右側推壓構件的構成的正面圖。 第1 2圖係從第1 1圖的右側來看所得到的右側推壓構 件的側面圖。 第1 3圖係第1 1圖的右側推壓構件的平面圖。 第14圖係表示左側推壓構件的構成的正面圖。 第15圖係表示按壓固定裝置的構成的側面圖。 第1 6圖係從第1 5圖的左側來看所得到的按壓固定裝 眞的正面圖。
第 17 圖（A) 、 ( B) 、 ( C ) 、 （D) 、 ( E) 、 ( F )係階段地表示根據本發明的定位方法的作動的槪略步驟
【主要元件符號說明】 1 ’ ：對向端部 1A :第1機台（機台） 1B :第2機台（機台） 4 :滑動台 6 :承接台 7a:板材承接構件 -20- (17) (17)1334367 7b:板材承接構件 1 2 :基準定位裝置 16a :基準定位構件 16b :基準定位構件 1 7 :板材 20 :推壓裝置 22 :推壓滾子 26 :彈性構件 3 0 :左側推壓構件（左右定位裝置） 3 1 :右側推壓構件（左右定位裝置） 33 :推壓工具 33’：左右定位推壓工具 3 5 :彈性構件 3 7 :固定件 39 :按壓固定裝置 41 :框架 42 :按壓構件 43 :彈性構件 X :熔接線 -21 -