JPH07108467B2 - レーザ溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットのアームに取
り付けたレーザ溶接装置に関し、このロボットのアーム
はこの装置を溶接経路に沿って駆動させ、正確に合焦し
たレーザ光線を使用して長手方向に延びる溶接経路に沿
って、固定手段により所定の溶接位置に支持された２枚
の板金部材を相互に溶接するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の溶接装置は、多くのその他の用
途で有用であるが、特に自動車の板金部材を溶接して自
動車用ボディを製造するラインで有用である。代表的な
ボディ の製造作業では、板金部材がスキッド上で相互に
粗組立され、このスキッドによってこれらの板金部材は
連続した作業ステーションに搬送される。かかる板金部
材は、自動車の床用のパネル，左右のボディの側部パネ
ル，エンジンルームと車室との間の隔壁，その他の各種
フレーム部材が含まれる。この床用のパネルはスキッド
に固定して取り付けられ、その他のパネルはいわゆるト
イ・タブ構成(toytab arrangement) によってこの床用
のパネル上に粗組立される。

【０００３】かくして粗組立されたアセンブリは強固な
アセンブリではなく、従って第１溶接ステーションで
は、クランプ・システムを使用して種々のパネルを正確
に位置合せして固定クランプし、これらのパネルを相互
に接合する溶接作業中はこれらのパネルをその位置に保
持する。従来使用されていた溶接装置は抵抗溶接装置で
あり、この場合、電極が溶接位置の片側の板金部材に対
して強制的に押しつけられ、スポット溶接を行うために
付勢される。

【０００４】かかる溶接装置にはいくつかの問題点があ
る。例えば、溶接用ヘッドのかさが非常に大きいため、
板金部材を所定の位置に保持するために使用されるクラ
ンプ等の種々の部品を通過したりこれらの周囲に近づけ
て溶接ヘッドをその溶接位置に進退させる場合、充分な
クリアランスをとることができないという問題点があ
り、また溶接作業に必要な電源として比較的重い電源ケ
ーブルを溶接装置のヘッドに接続する必要があるという
問題点があり、さらに溶接用の電極を溶接中の板金部材
に対してかなりの圧力で押し付るための機構が必要とな
るという問題点もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】自動車ボディの製造の
ような用途にレーザ溶接を利用する研究が活発に行われ
てきたが、溶接エネルギの制約とレーザ光線をその発生
器から多軸ロボットのアームの作業用の先端に対して導
くミラーシステムの設計に含まれている種々の問題のた
め、レーザ溶接を経済的に使用することのできる実用的
な用途の数は厳しく制約されてきた。

【０００６】レーザの分野に於ける最近の開発の結果、
溶接エネルギを増加することのできる装置が開発され、
自動車のボディの溶接作業を行うのに十分な出力を有す
るＹＡＧレーザ装置が市販されている。これらのＹＡＧ
レーザ装置は、必要なパワーを有するレーザ光線をロボ
ット・アームの先端の溶接ヘッドの光線合焦装置に可撓
性のある光ファイバーケーブルを介して導くことが可能
であり、従ってこの光線をレーザ装置から溶接用のヘッ
ドに伝達するために複雑なミラーシステムの必要性がな
くなるという実質的な利点を有している。

【０００７】大量生産を行う場合のレーザ溶接作業で
は、光線を合焦しなければならない精度は、溶接すべき
板金の部品を位置決めする場合の可能な精度の程度を大
きく超えることがしばしばある。上で参照した自動車用
ボディの板金部材の溶接に適用した場合、ボディ用板金
部材を搬送するスキッド上での製作上の許容誤差、溶接
のためにこれらの板金部材を所定の位置にクランプする
ために使用するクランプとクランプ用のフレームの製作
上の許容誤差、この板金部材の理想的な基準からの寸法
上の変動またはこれらの板金部材の意図しない湾曲また
は反り、およびスキッドをクランプするフレームおよび
溶接装置の間の位置合わせ上の精度は、全てレーザ光線
の合焦用ヘッドに対してこれらの板金部材を位置決めす
る場合の誤差の発生原因となる可能性があり、これらの
誤差は、レーザ光線が合焦される点に対する許容可能な
最大の位置の変動よりも多くの場合大きい。別の表現で
説明すると、市販のロボットアームは、固定された基準
フレームに対して正確に位置決めされた経路に沿って溶
接ヘッドを移動させるようにプログラムすることが可能
である。この経路は特定の設計形状を有する２枚の板金
部材の間の溶接経路に一致している線に従うことができ
る。大量生産ベースでこのような溶接経路に合わせて溶
接する場合の問題は、先ず板金部材の溶接経路をロボッ
ト・アームの溶接ヘッドが通過する経路と正確に位置合
わせする問題である。

【０００８】２枚の板金部材を相互にレーザ溶接する場
合に発生する第２の問題は、これらの２枚の板金部材が
相互に当接しているかまたは最悪の場合でも溶接経路に
沿って相互に最小の間隔しか有していないことに対する
要求である。レーザ溶接の場合、適正な溶接が行われる
ことを可能にするこれらの部品間の最大の間隔は２枚の
板金部材の薄い方の部材の厚さの約１０パーセントであ
ると考えられている。自動車のボディに適用する場合に
は３ミルの板金の厚さが一般的に使用されている。プレ
スによって製作された板金部材の場合には、一般的にこ
のような間隔を保証する精度で形成することは困難であ
る。抵抗溶接を適用する場合には、２枚の対向するパネ
ルは対向する電極によって加えられる比較的高い圧力に
よって相互に対して強制的にクランプされ、従って抵抗
溶接を適用した場合には間隔の問題は発生しないが、レ
ーザ溶接の場合には、溶接される部品に対して何等の力
を物理的に加えることはない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１のレーザ溶接装
置は、２枚の板金部材を所定の位置にある固定手段上の
溶接位置で相互に当接させて支持しながら、前記２枚の
板金部材を相互にレーザ溶接するレーザ溶接装置であっ
て、前記固定手段は前記の板金部材を直線の溶接経路に
沿って相互に当接させて支持するレーザ溶接装置におい
て、： 前記溶接経路の近くで当該溶接経路と直角の第
１軸を中心に回転するローラからなり、前記溶接経路と
は軸方向に離れた位置で前記板金部材の一方に係合する
第１ワーク係合ローラと、： 前記第１ワーク係合ロー
ラを前記第１軸を中心に回転自在に支持した第１把持部
材と、：前記溶接経路の近くで当該溶接経路と直角の第
２軸を中心に回転するローラからなり、前記溶接経路と
は軸方向に離れた位置で前記板金部材の他方に係合し
て、前記両板金部材を前記第１ワーク係合ローラとの間
で挟む第２ワーク係合ローラと、： 前記第２ワーク係
合ローラを前記第２軸を中心に回転自在に支持するとと
もに前記第１把持部材に対してピボットピンにより枢着
された第２把持部材と、： 前記第１把持部材に取り付
けられ、レーザ光線を前記の溶接経路上に合焦させるレ
ーザ光線合焦装置と、： ピストンロッドが完全に伸張
した位置と前記のピストンロッドが完全に後退した位置
の間で、前記第１及び第２把持部材を前記ピボットピン
を中心に枢動させて、前記第１及び第２ワーク係合ロー
ラを前記板金部材と係合させまたは当該板金部材との係
合を解く方向に移動させる、第１及び第２把持部材間に
配置されたシリンダ装置と、： 前記ピボットピンを介
して前記第１把持部材と第２把持部材とこれらの間のシ
リンダ装置とレーザ光線合焦装置を支持するベース部材
と、： 前記ベース部材に取付けられて前記第１把持部
材と第２把持部材とこれらの間のシリンダ装置とレーザ
光線合焦装置と各把持部材に取付けられた第１及び第２
ワーク係合ローラとを、第１及び第２ワーク係合ローラ
が溶接経路に沿うように一体に移動させるロボットアー
ムと、： 前記第１把持部材と前記ベース部材との間に
介在されて第１把持部材の第１ワーク係合ローラが板金
部材に近づく方向に第１把持部材の旋回を付勢するスプ
リングと、： 前記第２把持部材と前記ベース部材との
間に設けられ、第２ワーク係合ローラが板金部材から離
れる方向への第２把持部材の旋回量を所定量内に規制す
る、規制量が調整可能な停止部材と、： によって構成
されたレーザ溶接装置としている。また、請求項２のレ
ーザ溶接装置は、２枚の板金部材を所定の位置にある固
定手段上の溶接位置で相互に当接させて支持しながら、
前記２枚の板金部材を相互にレーザ溶接するレーザ溶接
装置であって、前記固定手段は前記の板金部材を直線の
溶接経路に沿って相互に当接させて支持するレーザ溶接
装置において、：前記溶接経路の近くで当該溶接経路と
直角の第１軸を中心に回転するローラからなり、前記溶
接経路とは軸方向に離れた位置で前記板金部材の一方に
係合する第１ワーク係合ローラと、： 前記第１ワーク
係合ローラを前記第１軸を中心に回転自在に支持した第
１把持部材と、： 前記溶接経路の近くで当該溶接経路
と直角の第２軸を中心に回転するローラからなり、前記
溶接経路とは軸方向に離れた位置で前記板金部材の他方
に係合して、前記両板金部材を前記第１ワーク係合ロー
ラとの間で挟む第２ワーク係合ローラと、： 前記第２
ワーク係合ローラを前記第２軸を中心に回転自在に支持
した第２把持部材と、： 前記第１把持部材に支持され
るとともに前記第２把持部材をピストンロッドに取付け
て、ピストンロッドが伸張した位置と前記のピストンロ
ッドが後退した位置の間で前記第２把持部材を進退させ
て、前記第２ワーク係合ローラを前記板金部材と係合さ
せまたは当該板金部材との係合を解く方向に移動させる
シリンダ装置と、： 前記第２把持部材に取り付けら
れ、レーザ光線を前記の溶接経路上に合焦させるレーザ
光線合焦装置と、： 前記第１ワーク係合ローラを前記
の板金部材と係合させまたは当該板金部材との係合を解
く方向に前記第１把持部材を移動可能に支持するベース
部材と、： 前記ベース部材に取付けられて前記第１把
持部材と第２把持部材とこれらの間のシリンダ装置とレ
ーザ光線合焦装置と各把持部材に取付けられた第１及び
第２ワーク係合ローラとを、第１及び第２ワーク係合ロ
ーラが溶接経路に沿うように一体に移動させるロボット
アームと、： 前記第１把持部材と前記ベース部材との
間に介在されて第１把持部材の第１ワーク係合ローラが
板金部材から離れる方向に第１把持部材の移動を付勢す
るスプリングと、： 前記第１把持部材と前記ベース部
材との間に介在されて、前記第１把持部材の第１ワーク
係合ローラが板金部材から離れる方向への第１把持部材
の移動量を所定量内に規制する停止部材と、： によっ
て構成されたレーザ溶接装置としている。

【作用】請求項１及び請求項２のレーザ溶接装置は、い
ずれも、流体圧によって作動されるシリンダ装置によっ
て相対的に移動可能な２つのワーク係合ローラを有し、
このシリンダ装置はシリンダとこれから突出して伸縮す
るピストンロッドとを有し、前記２つのワーク係合ロー
ラが個別に支持される２つの把持部材の一方に前記シリ
ンダが取付けられ、他方に前記ピストンロッドが取付け
られていて、このピストンロッドを伸張させると、請求
項１，２のいずれの形式でも、２枚の板金部材が面と面
を係合させてこれらの２つのワーク係合ローラの間に挟
まれて把持される。一方の把持部材はこの部材に直接取
り付けられたレーザ光線合焦装置を有し、このレーザ光
線合焦装置は把持部材によって保持されるワーク係合ロ
ーラの近傍に取り付けられる。２つのワーク係合ローラ
は流体圧によって作動されるシリンダ装置の出力によっ
て、相互に当接された２枚の板金部材を強固にクランプ
し、それによって上に述べた板金部材の間隔の問題を解
決し、一方、レーザ光線合焦装置とこの合焦装置を保持
する部材上に取り付けられたワーク係合ローラの間の固
定された関係によって、ワーク係合ローラによって係合
されている板金部材に対して光線を正確に合焦すること
が保証される。

【００１０】２つの把持部材とこれらの間に取付けられ
たシリンダ装置はベース部材に１つの装置として取り付
けられ、このベース部材は、ロボットアームに固定して
取り付けられる。特に請求項１では、２つの把持部材は
そのベース部材上ではさみ型の関係に構成される。即ち
これらの２つの把持部材はベース部材に対して支持さ
れ、２つのローラ保持部材が相互に枢着されるピボット
ピンを中心に旋回するように取り付けられる。ベース部
材と第１把持部材との間に係合するスプリングは、通常
その係合した第１把持部材をピボットピンを中心として
弾力的に付勢し、この付勢はこのスプリングと係合した
第１把持部材の第１ワーク係合ローラを溶接中の板金部
材に対して付勢する方向に行われる。２つの把持部材が
シリンダ装置のシリンダとピストンロッドによって相互
に機械的に結合されている場合、これらの２つの把持部
材とシリンダ装置によって代表される装置全体はワーク
把持アセンブリとして機能し、このアセンブリはピボッ
トピンを中心としてベース部材に対して１つの回転方向
に付勢される。第２把持部材とベース部材の間で係合す
ることのできる停止部材によって、このアセンブリの一
方向の旋回運動に対する限度が形成され、その結果、シ
リンダ装置のピストンロッドが完全に後退すると、２つ
の把持部材のそれぞれのワーク係合部材相互間に間隔が
設けられ、従って溶接位置で固定治具によって支持され
た２枚の板金部材との間に間隔が設けられる。シリンダ
装置のピストンロッドを伸張させて２つのワーク係合ロ
ーラを移動させこれを板金部材に係合させれば、第１ワ
ーク係合ローラは移動されて板金部材と接触し、一方停
止部材は係合したままであり、前記ピストンロッドを更
に伸張させると、第２ワーク係合ローラが板金部材に係
合する方向に移動され、これが係合する以前のある点
で、前記アセンブリが前記スプリングの作用に抗して移
動して停止部材の係合を解除し、２枚の板金部材が両ワ
ーク係合ローラの間で把持される。

【００１１】このようにして板金部材の把持が行われる
と、両把持部材はベース部材に対してピボットピンを中
心にして揺動することが可能であり、ロボットアームに
対する理想的な設計位置に対する板金部材の位置の変動
を補償する。このような構成の場合、シリンダ装置によ
って加えられ、板金部材の対向する面を双方に対して押
圧する把持力は、シリンダ装置に加えられる圧力の大き
さによって決まる一定の力である。シリンダ装置と２つ
の把持部材によって、ワーク把持アセンブリが構成さ
れ、このワーク把持アセンブリはこれの取り付けられて
いるベース部材に対して１つの装置として移動すること
が可能であり、スプリングはこのベース装置とワーク把
持アセンブリの１つの要素に間に係合される。

【００１２】請求項２の場合、第１把持部材がベース部
材上に往復運動を行うように取り付けられ、この往復運
動は上述した形式と同様にスプリングと停止部材によっ
て制限される。シリンダ装置は第１把持部材に取り付け
られ、このシリンダ装置の軸は往復動の経路と平行であ
り、第２把持部材はこのシリンダ装置のピストンロッド
に取り付けられる。

【００１３】したがって、請求項２では、第１及び第２
把持部材がシリンダ装置によって相対的に平行方向に進
退するようになっていて、これにより第１及び第２ワー
ク係合ローラが板金部材に対して進退する。他の作用は
請求項１と同様である。

【００１４】

【実施例】図１〜３に示される本発明の第１実施例は、
はさみ型のレーザ溶接装置をなしており、符号１０で示
されるレーザ溶接ヘッドは、符号Ｒで示すロボットアー
ムの先端に取付られ、このロボットアームＲはヘッド１
０をこのヘッドによって相互に溶接されるべきワークの
形状に十分一致する種々の選択された経路に沿ってこの
ヘッド１０を移動させるようにプログラムされることが
可能である。本発明で溶接される板金部材がこの実施例
においては前記のようにワークと称される。 前記プログ
ラム可能なコンピュータ制御のロボットアームは種々の
メーカから市販されている。

【００１５】溶接ヘッド１０は、溶接すべきワークが本
発明の固定手段たる固定治具によって溶接ステーション
の所定の位置に位置決めされている生産ライン環境で使
用することを意図するものであり、このような固定治具
を図１および２に符号Ｆで示す。このようなシステムの
１つは米国特許番号第４，９９１，７０７号に開示さ
れ、この場合、板金の自動車ボディ用の側部パネルはコ
ンベア・ラインに沿って種々の作業ステーションに搬送
され、これらのステーションで取付をブラケット、ドア
ロックおよびヒンジ補強用部品、または同様の部品をメ
イン・パネルに対して溶接することができる。

【００１６】図１〜３に示す用途では、２枚の板金部材
すなわちワークＷＰ１とＷＰ２はそれぞれ外方向に対し
て突出しているストリップ上のウェブＷ１、Ｗ２によっ
て形成され、これらは固定治具Ｆによって相互に面と面
を係合させて支持されている。本目的のため、ウェブＷ
１とＷ２は図１と２に示す用紙に対して直角の方向に長
く延びているものと仮定する。

【００１７】溶接ヘッド１０は、ロボットアームＲの先
端に固定された剛性のあるベース部材１２を有してい
る。ベース部材１２は１対の間隔の開いた側板１２Ａ、
１２Ｂ（図３）と側板１２Ａ、１２Ｂの位置合わせ孔１
６を介して延びると共にこれによって支持されているメ
インピボットピン１４を有する。ピボットピン１４は、
側板１２Ａに対してボルト締めされ、このピン１４内の
長孔２０（図３）内に突出しているキーパ・プレート１
８によって、移動する場合に取り外し可能に保持されて
いる。

【００１８】本発明の把持部材をなすワーク把持用のア
ーム２２と２４はベース部材１２上のピボットピン１４
によって支持され、ピボットピン１４の軸を中心にベー
ス部材１２に対して旋回運動を行う。アーム２２が本発
明の第１把持部材をなし且つ アーム２４が本発明の第２
把持部材をなす。図３で最もよく分かるように、ブッシ
ュ２６がピン１４上に取り付けられてベース部材１２の
側板１２Ａと１２Ｂの各々の内側に位置するスペーサ２
８の間に延びる。ワーク把持用のアーム２４はブッシュ
２６を回転可能に受け入れる孔３２の形成された１対の
間隔の開いたウェブ３０を有するヨーク部によって形成
される。他方のワーク把持用のアーム２２は、アーム２
４のヨーク・ウェブ３０の間で下方向に突出する単体の
ウェブ３３によって形成される。ウェブ３３には、ブッ
シュ２６を受け入れる孔３４が形成され、またアーム２
２の中央ウェブ３３をアーム２４の側部ウェブ３０から
軸方向に離す１対の第２組のスペーサ３６が、ブッシュ
２６に外嵌されて配置される。

【００１９】図１および図２から分かるように、第１及
び第２ワーク係合ローラ２２Ａ、２４Ａは、それぞれの
アーム２２、２４の各左端に取り付けられる。ローラ２
２Ａ、２４Ａは、図１及び図２の用紙の面にある軸を中
心としてこれらのそれぞれのアーム２２および２４上を
回転可能であり、アーム２２と２４が図１に示すワーク
と係合するまたはワークを把持する位置にある場合、相
互に対して実質的に平行に延びる。

【００２０】符号Ｍ１で示すシリンダ装置がそれぞれの
アーム２２と２４の両端部の間に結合され、図１と２に
示すように、ピボット４２によってアーム２４の右端に
結合された部分的に４０で示すシリンダを有し、一方そ
のピストンロッド４４はピボットピン４６によってアー
ム２２の右端に結合される。

【００２１】２つのアーム２２、２４とシリンダ装置Ｍ
１はピボットピン１４によってヘッドのベース部材１２
上に相互に結合されてワーク把持アセンブリを構成し、
これはピボットピン１４の軸を中心としてベース部材１
２に対して１つの装置として移動する。アーム２２、２
４とシリンダ装置Ｍ１を含むアセンブリのこのような一
体的な移動は、図２に示すようにシリンダ装置がそのピ
ストンロッド４４を完全に後退させても、または図１に
示すようにこのピストンロッド４４を完全に伸ばしても
これに関係なく行われる。

【００２２】アーム２２、２４とシリンダ装置Ｍ１のワ
ーク把持アセンブリのピボットピン１４の軸を中心とす
る通常のリセット位置を設定するため、停止ブロック４
８がベース部材１２上に固定されてこのベース部材の側
板１２Ａ、１２Ｂの間に延びている。図２で最もよく分
かるように、その上端部でスプリング・シート形成孔５
２とアーム２２に着座している圧縮スプリング５０は、
アーム２２と停止ブロック４８の上面の間に係合し、か
つこれらの間で圧縮される。図２で分かるように、スプ
リング５０によって、アーム２２、２４、およびシリン
ダ装置Ｍ１によって構成されるワーク把持アセンブリが
ピボットピン１４の軸を中心として反時計方向に回転す
る１つの装置として付勢され、このアセンブリの反時計
方向への回転は図２に示すように、アーム２４にねじ込
まれた調整可能な停止ねじ５４と停止ブロック４８との
係合によって制限される。この停止ねじ５４が本発明の
停止部材をなす。

【００２３】符号５６で示すレーザ光線合焦装置は、図
１のＢで示す破線によって示されるレーザ光線がワーク
係合ローラ２２Ａより前方に離れた（図１では左側に離
れた）位置を通る光軸Ａに沿って選択された位置で正確
に合焦することができるような位置でワーク把持用のア
ーム２２上に固定される。この合焦装置５６はローラ２
２Ａの軸に対して固定された関係でアーム２２上に固定
して取り付けられているので、ローラ２２ＡがウェブＷ
１と係合する場合、光線ＢはワークＷＰ１のウェブＷ１
の最も低い面でまたはこの最も低い面の近傍で正確に合
焦することができる。

【００２４】このシステムはＹＡＧレーザ（図示せず）
を使用するのが好ましく、このＹＡＧレーザからレーザ
光線が光ファイバー・ケーブル５８によって光線合焦装
置５６に伝達されるが、この種のレーザ・システムは技
術上周知のものであり、例えば、米国特許番号第４，９
０６，８１２号と４，９７３，８１７号に記載されてい
る。光線伝達システムとして光ファイバー・ケーブルを
使用することは、ミラー伝達システムと比較して、特に
光線を多軸ロボットのアームの先端の装置に伝達しなけ
ればならない場合には、実質的に便利である。

【００２５】図１〜３に示す本発明の実施例の動作は下
記の通りである。図２を参照して、相互に溶接すべき板
金部材すなわちワークＷＰ１とＷＰ２は、固定手段すな
わち固定治具Ｆによって溶接ステーションの所定の場所
に位置決めされる。図１〜３に示す用途の場合、２個の
ワークは長く延びたストリップ上のウェブＷ１、Ｗ２に
よって形成され、２つのウェブＷ１、Ｗ２が相互に面と
面を当接させて対向するように１つの位置で固定治具Ｆ
によって支持される。図１と２において、ウェブＷ１と
Ｗ２は横断面で示され、これらのウェブの長手方向は用
紙の面に対して直角の方向にある。

【００２６】図２に示す溶接位置に位置決めされたワー
クＷＰ１，ＷＰ２の場合、ロボットアームＲは、溶接ヘ
ッド１０を図２に示すワークに対して準備位置に持って
行くように動作される。この時、シリンダ装置Ｍ１は非
動作位置にあり、これのピストンロッド４４はシリンダ
４０内に完全に後退し、従って、アーム２２と２４を図
２に示す解放位置に位置させ、この場合ワーク係合ロー
ラ２２Ａと２４Ａには図示のように間隔があり、当接し
たウェブＷ１、Ｗ２の上下両側に位置する。

【００２７】図１〜３の実施例は合焦装置５６からのレ
ーザ光線をウェブＷ１とＷ２の対向する表面の一般当接
面にある溶接経路上に合焦させることによって当接した
ウェブを相互にステッチ溶接することを意図するもので
ある。板金部材たるワークＷＰ１とＷＰ２が自動車のボ
ディ用のパネルの部品である場合、この板金部材の一般
的な厚さは３ミルである。２枚の対向するウェブの間で
満足できる溶接部を得るには、これらの２枚のウェブが
相互に実際上相対して接触しているか、または最悪の場
合でも２枚の板金のワークの薄い方の厚さの１０パーセ
ント未満の距離だけ間隔が開いていることが必要であ
る。溶接部を効果的に形成するには、レーザ光線は同様
の寸法上の許容誤差内で合焦しなければならない。大量
生産の用途では、レーザ光線が長い溶接経路に沿って長
手方向に移動するに従って、この溶 接経路上にレーザ光
線を合焦する場合にある種の実用上の問題が発生する。

【００２８】ロボットアームＲの固定したフレームを固
定基準点と考えると、現在入手可能なプログラム可能ロ
ボットアームはこのアームの工具搬送端部をかなり高い
程度の精度で所定の経路に沿って移動させることができ
る。しかし、満足できるシーム溶接部を反復して作るこ
とを可能にするのに十分な程度の精度で、ウェブＷ１と
Ｗ２のような２枚の当接するウェブの間の溶接予定の線
が溶接ヘッドの移動経路と一致するように、溶接すべき
ワークの位置決めを大量生産の用途でロボットアームに
よって経済的に達成するのは、幾つかの理由のため不可
能である。

【００２９】第１の許容誤差の問題は、板金部材たるワ
ークを形成し、引き続いて溶接の前にこれをハンドリン
グする場合に発生する。特に、自動車のボディの側部パ
ネルのようなかなりの寸法を有する板金部材たるワーク
の場合、このパネルはプレス機械から溶接ステーション
に移動する間にハンドリングされることによって若干湾
曲したり反る場合がある。

【００３０】位置決め誤差の第２の原因は固定治具Ｆか
ら発生するが、この治具は一般的にある種の形態のコン
ベアまたは物品搬送装置によって溶接位置に搬送される
ものである。車両のボディ全体がスキッドに乗って溶接
ステーションに搬送される場合、若干寸法に変化のある
一連のスキッドの１つであるスキッドをロボットアーム
の固定フレームによって表される固定基準点に対して、
例えば、１／１０００インチ程度の精度に位置決めする
ことは実用上不可能である。更に、これらの板金のパネ
ルは、ある場合にはスキッド上に取り付けられ、ある場
合には溶接ステーションのワーク位置決めフレーム上に
取り付けられた一連のクランプによってスキッドまたは
固定治具に対して位置決めされており、これらのクラン
プによって更に寸法上の変動が発生する。

【００３１】本発明によれば、溶接すべき対向する表
面、少なくとも溶接が行われる点の当接は、シリンダ装
置Ｍ１に加えられる圧力によって発生するかなりの力に
よってローラ２２Ａと２４Ａの間に対向する板金部材を
把持することによって保証される。レーザ光線はこれら
のローラに近接した対向する表面の当接面で合焦され、
これらのローラが溶接経路に沿って長手方向に回転する
に従って、光線はこれらのローラに対して固定的に位置
決めされた点と共に移動してこの点で合焦される。固定
された基準点に対する溶接中の表面の位置の変動は、溶
接中のワークＷＰ１，ＷＰ２がその理論的な設計上の位
置からずれることによって必要のある場合には、アーム
２２、２４及びシリンダ装置Ｍ１によって構成されるワ
ーク・アセンブリがベース部材に対して浮上または移動
することを可能にすることによって自動的に保証され
る。

【００３２】例えば、図２を参照して、ウェブＷ１とＷ
２は、用紙の面に対して直角の水平な一般面でそれらの
対向する面を相互に係合させて図示されている。理論
上、これらの２枚のウェブＷ１、Ｗ２はその長さ全体に
わたってこの想像上の水平な一般面で正確に当接してい
るが、実際には、これらの２枚のウェブは、図２に示す
ように、溶接経路に沿った１点で当接し、この点からこ
の溶接経路の縦方向に間隔のある点では、これらのウェ
ブの一方または両方が図２に示す点の上部または下部に
位置する可能性がある。このアセンブリのワーク把持部
分がどのようにして浮上するかは、これらの部品が、図
２の解放位置からシリンダ装置Ｍ１のシリンダ４０から
のピストンロッド４４の伸張によって図１のワーク把持
した閉鎖位置に移動する場合のこれらの部品の運動を追
跡することによって最もよく理解できる。

【００３３】各部分を図２に示す位置にして動作を開始
し、流体圧がシリンダ４０に加えられてピストロッド４
４を伸張動作させる、即ち、図２に示すように上方向に
移動させると仮定すれば、このピストンロッドの動作の
開始時点では、シリンダ装置Ｍ１のシリンダ４０のピボ
ット４２とピストンロッド４４のピボット４６の間の間
隔がこのシリンダとピストンロッドの相互接続によって
分離動作に抗するように保持されているという事実によ
って、圧縮スプリング５０はベース部材１２上の停止ブ
ロック４８と上部ワーク把持用のアーム２２の間で圧縮
され、一方、下部のアーム２４は、この部材によって保
持され、停止ブロック４８の下側と係合する停止ねじ５
４と当接する。ピストンロッド４４が伸張し始めると、
それぞれのアーム２４と２２上のピボット４２と４６が
図２に示すように分離し始める。スプリング５０はなお
アーム２２に対して上方向の力を加え続け、一方ピスト
ンロッド４４が伸張するに従って、このスプリング力は
低下するが、これは尚ねじ４４を停止ブロック４８と当
接させ続けるのに十分な力である。従って、最初の閉鎖
動作ではアーム２２はピボットピン１４を中心として反
時計方向に移動し、一方アーム２４は図２に示す位置に
静止したままである。

【００３４】アーム２２のこの旋回運動は、そのローラ
２２Ａが支持されたワークのウェブＷ１の上部表面と係
合する迄継続される。ローラ２２ＡがウェブＷ１と係合
すると、ピボットピン１４を中心とするアーム２２の運
動は停止され、更にピストンロッド４４が伸張すると、
このピストンロッドは静止状態になり、シリンダ４０が
下方向に移動してアーム２４をピボットピン１４を中心
に時計方向に揺動させ、停止ねじ５４を停止ブロック４
８から離れて下方向に移動させると共にローラ２４Ａを
上方向に向かってワークＷＰ２のウェブＷ２の下側に移
動させる。ピストンロッド４４がシリンダ４０に対して
完全に伸張すると、種々の部分は図１に示す位置とな
り、ウェブＷ１とＷ２はピストンロッド４４をその完全
に伸張した位置に付勢するシリンダ４０内に加えられる
圧力によって決まる力によってローラ２２Ａと２４Ａの
間に把持される。

【００３５】この時点で、アーム２２、２４およびシリ
ンダ装置Ｍ１によって構成されるワーク把持アセンブリ
のベース部材１２対する位置はウェブＷ１とＷ２がロー
ラ２２Ａと２４Ａの間で現在強固に把持されているワー
クＷＰ１とＷＰ２の位置によって決定される。スプリン
グ５０はなお部分的に圧縮され、アーム２２をピボット
ピン１４を中心として反時計方向に移動させるように付
勢する力を加えている。しかし、アーム２２のローラ２
２Ａが静止したワークのウェブＷ１と係合することによ
り、アーム２２の反時計方向に対する全ての移動と、こ
の時点では剛性のあるリンクとして有効に機能するシリ
ンダ４０とピストンロッド４４によってこのアーム２２
に結合されているアーム２４の反時計方向に対する全て
の移動は禁止される。ピボットピン１４を中心とするワ
ーク把持アセンブリの反対方向の移動、すなわちピボッ
トピン１４を中心とする時計方向の移動はアーム２４の
ローラ２４ＡのウェブＷ２の下側との係合によって禁止
される。

【００３６】図１に示すように、レーザ光線合焦装置５
６から放射されたレーザ光線Ｂは、ウェブＷ１とＷ２の
対向する表面が相互に当接する点で合焦される。これら
のウェブの長手方向に延びる溶接経路を形成するためロ
ボットアームＲは次に動作されてアセンブリ全体を図１
で観察者から直接離れる方向に移動させ、ローラ２２Ａ
と２４Ａはそれぞれのウェブに沿って自由に回転してこ
の動きを吸収し、一方レーザビームが合焦されている点
の近傍で相互に当接しているウェブを保持する強固な把
持を行う。

【００３７】もしこの動作の間に、当接されたウェブが
図１に示す位置の上にある位置に向かって上方向に若干
湾曲すれば、アーム２２，２４、シリンダ４０及びピス
トンロッド４４によって構成されるアセンブリは１つの
装置となってピボットピン１４の軸を中心に時計方向に
旋回してこの２枚のウェブの上昇に追従し、この運動は
スプリング５０の抵抗を受け、このスプリング５０はこ
のワーク把持アセンブリのこの時計方向の運動を吸収す
るように若干圧縮される。一方、もしこれらの係合した
ウェブが若干下方向に湾曲すれば、前記ワーク把持アセ
ンブリが１つの装置となってピボットピン１４の軸を中
心として反時計方向に旋回可能となり、スプリング５０
はこのプロセスで若干伸張する。

【００３８】本発明の第２の実施例を図４〜７に開示す
る。この第２実施例の動作の基本原理は図１〜３の実施
例の動作原理と同じであるが、異なった構造上の構成を
使用している。図１〜３の実施例のようにそれぞれ長い
ウェブＷ３、Ｗ４を有する２枚の板金部材たるワークＷ
Ｐ３、ＷＰ４は固定治具Ｆ１によって固定された所定の
位置で支持されている。符号１００で示すレーザ溶接ヘ
ッドはロボットアームＲ１の端部に取り付けられ、図４
と５で示すように観察者の方向に向かってまたは観察者
の方向から延びる長手方向の溶接経路に沿って当接され
たウェブＷ３とＷ４を相互に溶接する。

【００３９】レーザ溶接ヘッド１００は、ロボットアー
ムＲ１の端部に固定して取り付けられたベース部材１０
２を有し、このベース部材１０２は複数のボール・スラ
イド・アセンブリ１０４を備える。このボール・スライ
ド・アセンブリ１０４は、ベース部材１０２に対して、
図４と５に示すように右から左およびその逆方向に水平
に移動する第１把持部材１０６を、ベース部材１０２に
対して支持および案内する。図７の上部平面図から最も
よくわかるように、この第１把持部材１０６は横方向に
延びるウェブ１０８、１１０、１１２によって平行に間
隔を設けた関係で固定して保持されている１対の間隔を
有する側板１０６Ａ、１０６Ｂによって形成されてい
る。このウェブ１１０の上端部によってブラッケト１１
４が支持され、このブラケット１１４によってシリンダ
装置Ｍ２のシリンダ１１６が第１把持部材１０６上に固
定して取り付けられ、このシリンダ１１６の軸とそのピ
ストンロッド１１８はベース部材１０２に対して第１把
持部材１０６の移動する水平経路に対して平行に延びて
いる。

【００４０】スプリング・シート１２０（図４及び５）
は第１把持部材１０６上に固定して取付られ、圧縮スプ
リング１２２は第１把持部材１０６上のスプリング・シ
ート１２０とベース部材１０２によって保持された対向
する軸方向に調整可能なスプリング・シート１２４の間
で係合される。圧縮スプリング１２２は第１把持部材１
０６を図４と５に示すように左側に連続して付勢し、ベ
ース部材１０２に対して左側に向かう第１把持部材１０
６の運動は、第１把持部材１０６に固定して取付られた
停止部材１２６と、ベース部材１０２上に固定して取付
られた対向する停止部材１２８の間の係合によって制限
される。圧縮スプリング１２２によって加えられる圧縮
力は、スプリング・シート１２４とベース部材１０２に
固定して取り付けられた取付ブラケット１３２の間のね
じによる相互結合によって調整することが可能である。

【００４１】第１把持部材１０６は図４と５に示すよう
にその前方すなわち左端にワーク係合ローラ１３４を保
持し、この場合このローラ１３４は垂直軸を中心に回転
するように取り付けられている。符号１３６で示す第２
把持部材は、図４と５に示すように、シリンダ装置Ｍ２
のピストンロッド１１８の先端に固定して取り付けら
れ、左から右にまたはその逆方向にピストンロッド１１
８と共に水平に移動する。第２把持部材１３６は、垂直
面に沿って配設されこの第２把持部材１３６をピストン
ロッド１１８に固定するために使用する取付ブラケット
１４０に固定された横方向に延びるウェブ１３８によっ
て、それらの後端部（図４、５および７に示すように右
端部）で相互に固定して接合された一対の側板１３６
Ａ、１３６Ｂによって形成される。図４と５からもっと
もよく分かるように側板１３６Ａ、１３６Ｂはウェブ１
３８から下方向に傾斜し、第２クロス・ウェブ１４２に
よってこれらの前方即ち左端部で相互に一体に接合され
ている。第３クロス・ウェブ１４４はその上端部でウェ
ブ１４２の下端部に溶接され、図６で最もよく分かるよ
うに、第１把持部材１０６の間隔を有する側板１０６
Ａ、１０６Ｂの間で下方向に垂直にウェブ１４２から突
出している。三角形の１対の支持ブラケット１４６がウ
ェブ１４２、１４４の前面に溶接されて第２把持部材１
３６の前端部で水平のプラットフォーム１４８を支持
し、この第２把持部材１３６はこのプラットフォーム１
４８に取り付けられたワーク係合ローラ１５０を垂直軸
を中心に回転するように保持している。

【００４２】符号１５２で示すレーザ光線合焦装置はボ
ルト１５４によってウェブ１４４の後部に固定して取り
付けられ（図６）、このレーザ光線合焦装置１５２は第
１把持部材１０６の側板１０６Ａ、１０６Ｂの間と第２
把持部材１３６の側板１３６Ａ、１３６Ｂの間で上方向
に突出されている。光ファイバ・ケーブル１５６を使用
してＹＡＧレーザ光線を図示しないレーザからこのレー
ザ光線合焦装置１５２に導き、レーザ光線合焦装置１５
２はレーザ光線Ｂを前に説明した図１〜３の実施例の場
合のように第２把持部材１３６のワーク係合ローラ１５
０に対して固定した関係で位置している焦点に合焦させ
る。ワーク係合ローラ１５０がレーザ光線合焦装置１５
２の取り付けられた第２把持部材１３６に対して固定さ
れている軸を中心に回転し、ワーク係合ローラ１５０が
一方のワークＷＰ３に接触している場合には、レーザ光
線Ｂはワーク係合ローラ１５０の係合しているワークＷ
Ｐ３の表面に正確に合焦することができる。

【００４３】図１〜３の実施例の場合と同様に、図４〜
７のレーザ溶接ヘッド１００は、各把持部材１０６、１
３６に取り付けられたワーク係合ローラ１３４、１５０
の間で相互に溶接されるべきワークＷＰ３，ＷＰ４のウ
ェブＷ３、Ｗ４をクランプして把持する。前述の場合と
同様に、把持力はシリンダ装置Ｍ２に供給される圧力に
よって決定され、このシリンダ装置Ｍ２と２つの第１及
び第２把持部材１０６，１３６はヘッドのベース部材１
０２に対して１つの装置として移動することのできるワ
ーク把持アセンブリを構成する。

【００４４】図５は第１及び第２把持部材１０６，１３
６が解放位置にある場合のヘッドを示し、ワーク係合ロ
ーラ１３４，１５０はいずれも固定治具Ｆ１によって溶
接位置に支持されているワークＷＰ３，ＷＰ４から離れ
て位置している。この時点で図５に示すように圧縮スプ
リング１２２は第１把持部材１０６を左側に付勢し、第
１把持部材１０６上の停止部材１２６をベース部材１０
２上の停止部材１２８と係合させる。シリンダ装置Ｍ２
のシリンダ１１６が第１把持部材１０６上に取り付けら
れ、他方の第２把持部材１３６がこのシリンダ装置Ｍ２
のピストンロッド１１８に固定されている場合、レーザ
溶接ヘッド１００はロボットアームＲ１によって、固定
治具Ｆ１によって支持されたワークＷＰ３，ＷＰ４に対
して準備位置に位置決めされることができる。

【００４５】図５を参照して、もしシリンダ装置Ｍ２が
ピストンロッド１１８を図５に示す完全に後退した位置
から伸張させるように作動すれば、圧縮スプリング１２
２がシリンダ１１６の右側への移動に抵抗しているため
最初の伸張動作ではシリンダ１１６は静止したままであ
り、従って当初ピストンロッド１１８によって図５に示
すように第２把持部材１３６は左側に前進される。この
第２把持部材１３６のワーク係合ローラ１５０が固定治
具Ｆ１上で支持されているワークＷＰ３のウェブＷ３と
係合する迄、この第２把持部材１３６の左方向への前進
が継続される。ワークＷＰ３が固定治具Ｆ１によって静
止状態に保持されると、ピストンロッド１１８はこれ以
上左側に移動することができず、従ってピストンロッド
１１８を更に伸張させるためにシリンダ１１６に加えら
れた力は、ピストンロッド１１８が静止状態にあるた
め、今度はシリンダ１１６を右側に駆動するように作用
する。図５に示すシリンダ１１６の右側への移動によっ
て、第１把持部材１０６もこれと共に搬送され、この第
１把持部材１０６の右方向への移動により、ワーク係合
ローラ１３４がワークＷＰ４のウェブＷ４に向かって移
動する。この第１把持部材１０６の右側への移動によっ
て、この部材上にある停止部材１２６がベース部材１０
２上にある停止部材１２８から離れ、この第１把持部材
１０６の右側への移動によってスプリング１２０が圧縮
される。

【００４６】ピストンロッド１１８がシリンダ１１６に
対して完全に伸張すると、各部は図４に示す位置にな
り、ワークＷＰ３，ＷＰ４の各ウェブＷ３，Ｗ４はワー
ク係合ローラ１３４，１５０の間で相互に対して強固に
クランプされる。前の実施例と同様に、クランプ力はシ
リンダ装置Ｍ２のシリンダ１１６に供給される圧力によ
ってもっぱら決定される。前の実施例と同様に、次にロ
ボット・アームＲ１が作動されてレーザ溶接ヘッド１０
０をワークＷＰ３，ＷＰ４の当接されたウェブＷ３，Ｗ
５の溶接経路に沿って前進させ、このヘッド１００の移
動は図４に示すように観察者の方向に向かうかまたは観
察者から離れる方向に向かうものである。ワークＷＰ
３，ＷＰ４におけるウェブＷ３，Ｗ４の、図４に示す位
置の右または左への湾曲によって、ワーク係合ローラ１
３４，１５０が右または左へ移動し、第１及び第２把持
部材１０６、１３６とシリンダ装置Ｍ２の右または左へ
の全体としての移動が引き起こされる。

【００４７】本発明の２つの実施例を詳細に説明した
が、開示した実施例を変更することが可能であることは
当業者にとって明かである。従って、上述の説明は代表
例を示すものであって限定を意図するものではないと考
えるべきであり、本発明の真の範囲は前記の請求項で示
されるものである。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１及び請求項２
のいずれにおいても、大量生産ベースで板金部材を溶接
経路に沿って溶接する場合に、先ず板金部材の溶接経路
をレーザ光線合焦装置によるレーザ光線の合焦位置と正
確に位置合わせすることができる。また、２枚の板金部
材を相互にレーザ溶接する場合に、これらの２枚の板金
部材が相互に当接しているか、または最悪の場合でも溶
接経路に沿って相互に最小の間隔しか有していなくと
も、正確に溶接することができる。また、請求項１にお
いては、シリンダ装置のピストンロッドの縮小状態から
これを伸長させて２つのワーク係合ローラを板金部材に
係合させるときに、スプリングによって第１把持部材が
旋回して第１ワーク係合ローラが最初に板金部材に係合
し且つこのとき停止部材は第２把持部材を停止状態に維
持する。次に、ピストンロッドをさらに伸長させると第
２ワーク係合ローラが板金部材に近づき、これが係合す
る前の段階で、第１及び第２把持部材とシリンダ装置と
のアセンブリがスプリングの付勢に抗して旋回して、ベ
ース部材に対する停止部材による第２把持部材の停止状
態を解除し、よって両把持部材の同方向へのピボットピ
ンを中心とする旋回が可能な状態で両板金部材が両ワー
ク係合ローラの間で把持される。よって、両板金部材の
溶接位置が湾曲等により変化しても、その変化に両把持
部材及びレーザ光線合焦装置が追随することができるか
ら、確実な溶接が可能となる。 さらに、請求項２は、第
１及び第２把持部材の移動方向が相互に平行方向とな
り、これにしたがってスプリング及び停止装置もその作
用方向が両把持部材の移動方向と同方向になる点で請求
項１と相違するが、第１及び第２把持部材とシリンダ装
置とスプリングと停止部材とによる、両板金部材の湾曲
等による溶接位置の変化に両把持部材及びレーザ光線合
焦装置が追随して確実な溶接が可能になる効果は、前記
請求項１と同様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の溶接状態を示す正面図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例の非把持状態を示す正面図
である。

【図３】図１の線３−３で切断した詳細断面図である。

【図４】本発明の第２実施例の溶接状態を示す正面図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例の非把持状態を示す正面図
である。

【図６】図５の線６−６で切断した詳細断面図である。

【図７】図４の平面図である。

【符号の説明】Ｆ，Ｆ１ 固定治具（固定手段） ＷＰ１，ＷＰ２，ＷＰ３，ＷＰ４ ワーク（板金部材） Ｍ，Ｍ１ シリンダ装置 Ｒ，Ｒ１ ロボットアーム １２，１０２ ベース部材 １４ メインピボットピン
（ピボットピン） ２２，１０６ アーム（第１把持部
材） ２４，１３６ アーム（第２把持部
材） ２２Ａ，１３４ ワーク係合ローラ（第
１ワーク係合ローラ） ２４Ａ，１５０ ワーク係合ローラ（第
２ワーク係合ローラ） ４０，１１６ シリンダ ４４，１１８ ピストンロッド ５０，１２２ スプリング ５４ 停止ねじ（停止部材） ５６，１５２ レーザ光線合焦装置 １２６，１２８ 停止部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の板金部材を所定の位置にある固定
   手段上の溶接位置で相互に当接させて支持しながら、前
   記２枚の板金部材を相互にレーザ溶接するレーザ溶接装
   置であって、前記固定手段は前記の板金部材を直線の溶
   接経路に沿って相互に当接させて支持するレーザ溶接装
   置において、 前記溶接経路の近くで当該溶接経路と直角の第１軸を中
   心に回転するローラからなり、前記溶接経路とは軸方向
   に離れた位置で前記板金部材の一方に係合する第１ワー
   ク係合ローラと、 前記第１ワーク係合ローラを前記第１軸を中心に回転自
   在に支持した第１把持部材と、 前記溶接経路の近くで当該溶接経路と直角の第２軸を中
   心に回転するローラからなり、前記溶接経路とは軸方向
   に離れた位置で前記板金部材の他方に係合して、前記両
   板金部材を前記第１ワーク係合ローラとの間で挟む第２
   ワーク係合ローラと、 前記第２ワーク係合ローラを前記第２軸を中心に回転自
   在に支持するとともに前記第１把持部材に対してピボッ
   トピンにより枢着された第２把持部材と、 前記第１把持部材に取り付けられ、レーザ光線を前記の
   溶接経路上に合焦させるレーザ光線合焦装置と、 ピストンロッドが完全に伸張した位置と前記のピストン
   ロッドが完全に後退した位置の間で、前記第１及び第２
   把持部材を前記ピボットピンを中心に枢動させて、前記
   第１及び第２ワーク係合ローラを前記板金部材と係合さ
   せまたは当該板金部材との係合を解く方向に移動させ
   る、第１及び第２把持部材間に配置されたシリンダ装置
   と、 前記ピボットピンを介して前記第１把持部材と第２把持
   部材とこれらの間のシリンダ装置とレーザ光線合焦装置
   を支持するベース部材と、 前記ベース部材に取付けられて前記第１把持部材と第２
   把持部材とこれらの間のシリンダ装置とレーザ光線合焦
   装置と各把持部材に取付けられた第１及び第２ワーク係
   合ローラとを、第１及び第２ワーク係合ローラが溶接経
   路に沿うように一体に移動させるロボットアームと、 前記第１把持部材と前記ベース部材との間に介在されて
   第１把持部材の第１ワーク係合ローラが板金部材に近づ
   く方向に第１把持部材の旋回を付勢するスプリングと、 前記把持部材と前記ベース部材との間に設けられ、第２
   ワーク係合ローラが板金部材から離れる方向への第２把
   持部材の旋回量を所定量内に規制する、規制量が調整可
   能な停止部材と、 によって構成されることを特徴とするレーザ溶接装置。
2. 【請求項２】 ２枚の板金部材を所定の位置にある固定
   手段上の溶接位置で相互に当接させて支持しながら、前
   記２枚の板金部材を相互にレーザ溶接するレーザ溶接装
   置であって、前記固定手段は前記の板金部材を直線の溶
   接経路に沿って相互に当接させて支持するレーザ溶接装
   置において、 前記溶接経路の近くで当該溶接経路と直角の第１軸を中
   心に回転するローラからなり、前記溶接経路とは軸方向
   に離れた位置で前記板金部材の一方に係合する第１ワー
   ク係合ローラと、 前記第１ワーク係合ローラを前記第１軸を中心に回転自
   在に支持した第１把持部材と、 前記溶接経路の近くで当該溶接経路と直角の第２軸を中
   心に回転するローラからなり、前記溶接経路とは軸方向
   に離れた位置で前記板金部材の他方に係合して、前記両
   板金部材を前記第１ワーク係合ローラとの間で挟む第２
   ワーク係合ローラと、 前記第２ワーク係合ローラを前記第２軸を中心に回転自
   在に支持した第２把持部材と、 前記第１把持部材に支持されるとともに前記第２把持部
   材をピストンロッドに取付けて、ピストンロッドが伸張
   した位置と前記のピストンロッドが後退した位置の間で
   前記第２把持部材を進退させて、前記第２ワーク係合ロ
   ーラを前記板金部材と係合させまたは当該板金部材との
   係合を解く方向に移動させるシリンダ装置と、 前記第２把持部材に取り付けられ、レーザ光線を前記の
   溶接経路上に合焦させるレーザ光線合焦装置と、 前記第１ワーク係合ローラを前記の板金部材と係合させ
   または当該板金部材との係合を解く方向に前記第１把持
   部材を移動可能に支持するベース部材と、 前記ベース部材に取付けられて前記第１把持部材と第２
   把持部材とこれらの間のシリンダ装置とレーザ光線合焦
   装置と各把持部材に取付けられた第１及び第２ワーク係
   合ローラとを、第１及び第２ワーク係合ローラが溶接経
   路に沿うように一体に移動させるロボットアームと、 前記第１把持部材と前記ベース部材との間に介在されて
   第１把持部材の第１ワーク係合ローラが板金部材から離
   れる方向に第１把持部材の移動を付勢するスプリング
   と、 前記第１把持部材と前記ベース部材との間に介在され
   て、前記第１把持部材の第１ワーク係合ローラが板金部
   材から離れる方向への第１把持部材の移動量を所定内に
   規制する停止部材と、 によって構成されることを特徴とするレーザ溶接装置。