JPH0777676B2 - ワ−クならい溶接法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の技術分野 この発明は、一方のワークの曲面に平板状の別のワーク
を溶接により接合する方法に関するものである。

従来の技術 一方のワークの大きな半径の曲面に他方の平板状のワー
クを溶接にて接合する場合、従来においては第７図およ
び第８図に示すように、平板状のワーク１を予めプレス
成形等により溶接する相手側となる一方のワーク２の曲
面2aと同一半径に湾曲形成し、この湾曲形成された平板
状のワーク１を一方のワーク２の曲面2a上に載置し、こ
の平板状のワーク１を位置決めクランプ装置でクランプ
し、平板状のワークの周縁を溶接して接合していた。

ところが、プレス成形等により予め大きな半径に湾曲形
成された平板状のワーク１は、スプリングバックが生じ
易いことからワーク精度が得にくいという問題点があ
り、その結果、ワーク精度が良くない場合には、位置決
め用クランプ装置にてクランプした際に、この湾曲形成
された平板状のワーク１と一方のワーク２の曲面2aとの
間に隙間が生じ、穴あき等の溶接不良を招く原因となっ
ていた。

そこで従来においては、湾曲形成した平板状のワーク１
がスプリングバックを生じても、該平板状のワーク１と
一方のワーク２の曲面2a間に隙間が生じないようにクラ
ンプ装置を多数用いたり、第８図に示すように大きなク
ランプ装置３を使用して前記平板状のワーク１全体を一
方のワーク２の曲面2aに密着するようにクランプしてお
き、該平板状のワーク１の周縁を一方のワーク２の曲面
2aに溶接して接合していた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、平板状のワーク１をプレス成形により所定の半
径に湾曲形成するにはプレス型が必要であり、このプレ
ス型を製作するのに費用がかかるとともに、平板状のワ
ークを予め湾曲形成するプレス成形工程が必要であっ
た。また、大型のクランプ装置あるいは多数のクランプ
装置を使用するため溶接設備自体が高価になるという問
題点があった。

また、実開昭55-38536号公報には、拘束面を均等に拘束
する拘束治具について記載されている。これは、車両や
建築物等の薄板構造物の溶接または製缶作業等に用いる
拘束具に関するもので、一方のワークの曲面に、該ワー
クの曲面の半径に合せて予め湾曲形成した別の板状のワ
ークを溶接により接合するにあたり、曲面上に載置した
板状のワークの拘束面を１つの方向から押圧しても拘束
面全体を均等に拘束できるようにした拘束具について記
載されている。しかしこの拘束具は、予め湾曲形成した
板状のワークをもう一方のワークの曲面に単に密着させ
るものであり、板状のワークのプレス成形工程はやはり
必要であった。

また特開昭57-56198号公報には複合金属帯板の製造方法
が記載されているが、これは３枚以上の異なる種類の長
尺の金属帯板を幅方向に互いに接するように並べ、各相
互接線に隙間が生じないように溶接して１枚の金属帯板
を製造する方法で、３枚合せた幅の狭路を備えた治具に
３枚並べて通す際に、両側から押え装置で押圧して密着
させ、その下流側において順次溶接を行なうものであ
る。

この発明は上記問題点に鑑みなされたもので、プレス成
形工程等の平板状のワークを予め湾曲形成するための工
程を省き、プレス成形型等を不要とするとともに、ワー
ク同士が密着して穴あき等の溶接不良が生じない溶接法
の提供を目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための手段としてこの発明は、一
方のワークの曲面に他方の平板状のワークを溶接にて接
合するにあたり、前記一方のワークの曲面を平板状のワ
ークを湾曲成形する際の賦形面として利用し、該賦形面
上に平板状のワークを載置し、この平板状のワークの少
なくとも１箇所を位置決め用クランプ装置で押圧して前
記賦形面に密着させて固定した後、賦形面の形状に合せ
た押え面を有する成形用クランプ装置により平板状のワ
ークの所定の箇所を押圧して賦形面の形状にならわせて
湾曲成形してこの賦形面に密着させ、板状のワークを賦
形面である一方のワークの曲面に溶接することを特徴と
している。

作用 上記の方法によれば、平板状のワークを、一方のワーク
の曲面上に載置して位置決めクランプ装置で固定した
後、この平板状のワークを成形用クランプにて要所を押
圧して賦形面である前記曲面に密着させることにより該
曲面の形状にならわせて湾曲成形し、このままの状態
で、この平板状のワークと曲面を備えた一方のワークと
を溶接により接合する。

実施例 以下この発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づき
説明する。

大きな半径の円弧状の曲面11aを有する第１ワーク11
は、開放した両側にリップ部11b,11bを備えた断面溝形
の鋼製部材（第４図参照）で、また平板状の第２ワーク
12は鋼板で前記第１ワーク11の開放部分を閉ぐように溶
接により接合される部材で、後述の溶接治具の両側に離
間させてに立設した２本の位置決めピンが挿通される挿
通孔が、前記断面溝形の第１ワーク11の底部11cには円
形の挿通孔11d,11dとして、また前記平板状の第２ワー
ク12には長孔12a,12aとしてそれぞれ形成されている。

一方、この発明の方法を行なう際に前記第１ワーク11を
固定する溶接治具13は、ベース14上に３本の支持脚15,1
6,17を一直線上にほぼ等間隔に列設してあり、これら支
持脚15,16,17のうち中央の支持脚15はこの溶接治具13の
中央を通るセンターラインCL上に配設されるとともに、
両側の支持脚16,17より高さが若干高くなっており、こ
れら３本の支持脚15,16.17の各上端により、円弧状に湾
曲した第１ワーク11を支持できるようになっている。

また両側の前記支持脚16,17のそれぞれの上部には位置
決めピン18,18が、両支持脚16,17を結ぶ直線上でかつ溶
接治具13のセンターラインCLに対してほぼ対称の位置
に、ブラケット16a,17aにそれぞれの下端側を固定して
垂直に設けられ、両位置決めピン18,18の各先端はこれ
ら支持脚15,16,17よりも高く突出させてある。

一方、溶接治具13上方のセンターラインCL上、即ち中央
の前記支持脚15のほぼ真上には、位置決め用クランプ装
置19が油圧シリンダ（図示せず）により上下駆動可能に
設けられ、また前記両位置決めピン18,18のほぼ真上に
は、成形用クランプ装置20,20が油圧シリンダ（図示せ
ず）により上下駆動可能に設けられ、また両成形用クラ
ンプ装置20,20のそれぞれの下端には前記第１ワーク11
の円弧状の曲面に合せた押え面20a,20aを備え、さらに
各押え面20aには、下降時に前記位置決めピン18と干渉
しないように凹部20bがそれぞれ形成されている。

そして、断面溝形の前記第１ワーク11は、円弧状の外周
側でかつリップ部11aを備えた開放側を上にした状態
で、前記支持脚15,16,17の各上端により下面側を支持し
て固定する。このとき、両側の支持脚16,17にそれぞれ
設けられた位置決めピン18,18の先端側は、断面溝形の
第１ワーク11の底部11cに開設された挿通孔11d,11dにそ
れぞれ挿通され、第１ワーク11上で第２ワーク12が溶接
される区間の中央部分が溶接治具13のセンターラインCL
上となるように位置決めする。さらに各位置決めピン18
の先端は第１ワーク11のリップ部11bを備えた上部から
更に上方へ垂直に突出している。

また平板状の第２ワーク12は、第１ワーク11上に載置
し、該第２ワーク12の両端近傍にそれぞれ形成した長孔
12a,12aに前記位置決めピン18,18の各先端側を挿通す
る。このとき、両位置決めピン18,18の各先端側は、第
２ワーク12の各長孔12aの内周のそれぞれ中央側に接触
して長さ方向および幅方向をそれぞれ位置決めされ（第
３図参照）、この状態においては第２ワーク12の中央部
のみが第１ワーク11の中央の両側のリップ部11b,11bに
接触し（第４図参照）、該第２ワーク12の両端側は第２
ワーク12の上面から離間している（第５図参照）。

次に、位置決め用クランプ装置19を下降させ、第１ワー
ク11上に載置された第２ワーク12の中央部を下方へ押圧
して第１ワーク11のリップ部11bの上面に密着させ、固
定してズレを防止した後、両成形用クランプ装置20,20
を下降させ、平板状の第２ワーク12の両端近傍を各成形
用クランプ装置20の押え面20aにて下方へ押圧して湾曲
させ、該第２ワーク12の下面全体が第１ワーク11のリッ
プ部11bの円弧状の曲面11aに密着するように形状をなら
わせて第２ワーク12を湾曲形成する。このとき、第１ワ
ーク11の曲面11aにならわせて湾曲形成された第２ワー
ク12は、この第２ワーク12の前記長孔12a,12aにそれぞ
れ挿通された位置決めピン18,18が各長孔12aの内周の第
２ワーク両端側に接触して幅方向および長さ方向が位置
決めされ（第６図参照）、該第２ワーク12の両側が、第
２図に二点鎖線で示すように溶接相手となる第１ワーク
11の両側のリップ部11a,11a上の所定の位置となるよう
に湾曲形成される。

そして、第１ワーク11の曲面11aにならわせて湾曲形成
された第２ワーク12は、両成形用クランプ装置20,20に
より両端近傍をクランプした状態のままで、その両側縁
をアーク溶接等により第１ワーク11のリップ部11aの上
面にそれぞれ溶接する。溶接が完了した後は、位置決め
用クランプ装置19および両形成用クランプ装置20,20を
上昇させ、第２ワーク12を一体に溶接した第１ワーク11
を上方へ垂直に持上げて位置決めピン18,18から抜き外
して、次工程に搬送する。

以上のようにこの実施例の方法によれば、平板状のワー
ク12に形成する位置決め用の孔の形状を、この平板状の
ワーク12の湾曲成形前は、長孔のワーク中央側の内周に
節する長孔形状として湾曲成形時の位置決めピン18に対
する逃げを持たせたので、板状のワークのかじりによる
位置決めピンの折損や溶接後のワークの排出不良等が防
止される。

なお、上記実施例のワークならい溶接法においては、ワ
ークの賦形面となる曲面が円弧状の曲面の場合について
説明したが、波状の曲面等の場合にも適用することがで
きる。

発明の効果 以上説明したようにこの発明のワークならい溶接法は、
一方のワークの曲面を他方の平板状のワークを湾曲成形
する際の賦形面として利用し、この賦形面上に載置した
平板状のワークを位置決め用クランプ装置で押圧して固
定した後、成形用クランプ装置により平板状のワークの
所定の箇所を押圧して賦形面の形状にならわせて湾曲成
形し、この状態で板状のワークを一方のワークの曲面に
溶接するので、板状のワークを予め湾曲成形するプレス
成形等の工程を省くことができるとともにプレス成形等
に使用する高価な成形型を不要とでき、コストダウンが
図れるとともに、ワーク同士を互いに密着でき穴あき等
の溶接不良の発生を防止できる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明のワークならい溶接法の
一実施例を示すもので、第１図は溶接治具上に第１ワー
クおよび第２ワークをセットした状態を示す正面図、第
２図は位置決めピンと両ワークの関係を示す要部拡大断
面図、第３図は第２図の平面図、第４図は第２図のIV-I
V断面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ断面図、第６図は成
形用クランプでクランプした状態の両ワークと位置決め
ピンの関係を示す平面図、第７図および第８図は従来の
溶接法を示すもので、第７図はプレス成形した板状のワ
ークと曲面を有するワークとを示す正面図、第８図は両
ワークをクランプして溶接する状態を示す説明図であ
る。 11……第１ワーク、11a……曲面、11b……リップ部、11
d……挿通孔、12……第２ワーク、12a……長孔、13……
溶接治具、15,16,17……支持脚、18……位置決めピン、
19……位置決め用クランプ装置、20……成形用クランプ
装置、20a……押え面、CL……溶接治具のセンターライ
ン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方のワークの曲面に他方の平板状のワー
   クを溶接にて接合するにあたり、前記一方のワークの曲
   面を平板状のワークを湾曲成形する際の賦形面として利
   用し、該賦形面上に平板状のワークを載置し、この平板
   状のワークの少なくとも１箇所を位置決め用クランプ装
   置で押圧して前記賦形面に密着させて固定した後、賦形
   面の形状に合せた押え面を有する成形用クランプ装置に
   より平板状のワークの所定の箇所を押圧して賦形面の形
   状にならわせて湾曲成形してこの賦形面に密着させ、板
   状のワークを賦形面である一方のワークの曲面に溶接す
   ることを特徴とするワークならい溶接法。
2. 【請求項２】前記平板状のワークの中心から相対方向に
   離間させて対向配置された２本の位置決めピンを備えた
   治具を用い、前記平板状のワークの各位置決めピンに対
   応する位置にそれぞれ長孔を形成し、該平板状のワーク
   をもう一方のワークの賦形面上の所定位置に載置した際
   に、前記各長孔に挿通した位置決めピンが各長孔のワー
   ク中心側の内周に接して位置決めし、かつ成形用クラン
   プ装置でクランプして湾曲成形した際に各長孔のワーク
   外側の内周に接するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のワークならい溶接法。