JPH08281465A

JPH08281465A - レ−ザ溶接装置

Info

Publication number: JPH08281465A
Application number: JP7086992A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Mori; 茂森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1996-10-29

Abstract

(57)【要約】【目的】袋状のワークのめくれを防いでレ−ザ溶接を
確実に行う。【構成】開口部９３を備えてほぼ袋状の断面を備えた
リアフェンダ９１とルーフパネル９０を溝部９２で重ね
合わせてレ−ザ溶接を行う際に、車体外側から所定の溶
接線の周囲と係合可能に形成されたアウタ当て金２と、
アウタ当て金２と接離可能な方向へ相対変位自在に支持
されるとともに、アウタ当て金２に沿って配設されて、
車体内側の溶接上と係合可能に形成されたインナ当て金
４と、これらアウタ及びインナ当て金２、４を相互に近
接する方向へ選択的に駆動してアウタ及びインナ当て金
２、４との間に介装された溝部９２を押圧する押圧手段
とから構成され、インナ当て金４は、リアフェンダ９１
の貫通孔９３を挿通可能な所定の外径を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークに形成された溝
部あるいは段部近傍においてレ−ザ溶接を行う位置決め
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの車両においては、溶接によ
り接合した複数の外板よりボディを構成しており、例え
ば、ルーフ外板とリアフェンダ外板の接合部等では、図
１２に示すように、接合位置に形成したジョッグル継ぎ
手９５（せぎり継ぎ手）を押圧しながらアーク溶接など
でろう付けが行われている。（例えば、特開昭５９−３
５８７７号公報）このようなジョッグル継ぎ手９５では、ボディに形成さ
れた段差を平滑にするため、後処理工程で研磨を行って
いるが、この研磨等の後処理工程には多大な労力を要す
るとともに製造コストを上昇させる一因となる。

【０００３】一方、図１３に示すように、ルーフパネル
９０及びリアフェンダ９１の端部にそれぞれ設けた段部
９０Ａ、９１Ａを相互に突き合わせて凹状の溝部９２を
形成するようにルーフパネル９０とリアフェンダ９１と
を重ね合わせ、この溝部９２の底部９２Ａを溶接するも
のがあり、溝部９２の幅Ｗを狭くすることで美観を確保
しながらブレージング等の後処理工程を不要にすること
ができる。

【０００４】このような幅の狭い凹状の溝部９２の底部
９２Ａを溶接する場合では、スポット溶接ではチップが
溝部へ円滑に入らない場合があり、また、アーク溶接で
は溝部の周囲にアークが飛んで溶接作業を円滑に行えな
い場合がある。このため、ビーム径が小さくかつワーク
と非接触で溶接作業を行うことができるとともに、溶接
に伴う熱変形を抑制可能なレ−ザ溶接を適用している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一対のパネ
ルを重ね合わせて溶接する場合には、これらパネルを相
互に押圧しながら溶接することで、パネルのめくれや接
合不良を防止しおており、上記ジョッグル継ぎ手の場合
では図１２のようにボディ外側とボディ内側からそれぞ
れ当て金８０、８１で押圧し、パネルを相互に密着させ
た状態で溶接を行っている。

【０００６】しかしながら、上記のようなルーフパネル
とリアフェンダの構造は、図１３に示すように、袋状の
断面を備える場合があり、車体剛性の面からすれば車体
内側に大きな開口部を形成することは望ましくない。し
たがって、このような断面形状では、車体内側パネル９
１Ｂから溝部９２の底部９２Ａの裏面（車体内側）へ当
て金等を挿入するのが難しく、また、車体内側パネル９
１Ｂに貫通孔９３を備える場合であっても、貫通孔９３
の内径によっては溶接部位に応じた位置決め装置を挿入
できないことがあり、一対のパネルの押圧を円滑かつ確
実に行うことができず、レ−ザ溶接等のワークと非接触
の溶接といえども確実な溶接を円滑に行うことができな
いという問題点があった。

【０００７】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たもので、幅の狭い凹状の溝部近傍のパネルの押圧を確
実に行うとともに、袋状に形成されたワークにも適用可
能なレ−ザ溶接装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、開口部を
備えてほぼ袋状の断面を備えた第１ワークと板状部材で
構成された第２ワークを重ね合わせてレ−ザ溶接を行う
際に、所定の溶接線の周囲を外側及び内側からそれぞれ
押圧するレ−ザ溶接装置において、ワークの外側から所
定の溶接線の周囲と係合可能に形成されたアウタ当て金
と、前記アウタ当て金と接離可能な方向へ相対変位自在
に支持されるとともに、前記アウタ当て金に沿って配設
されて、前記溶接線に沿って第１または第２ワーク内側
と係合可能に形成されたインナ当て金と、これらアウタ
及びインナ当て金を相互に近接する方向へ選択的に駆動
してアウタ及びインナ当て金との間に介装された第１及
び第２ワークを押圧する押圧手段とから構成され、前記
インナ当て金は、前記第２ワーク内側の開口部を挿通可
能な所定の外径を備える。

【０００９】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記インナ当て金が、インナ当て金の側方から前
記溶接線に沿って伸縮可能かつ前記ワークを押圧可能な
第２当て金と、第１及び第２ワークの押圧に伴う圧力を
検出する手段と、この検出した圧力が所定値を越えたと
きに前記第２当て金を駆動する圧力応動部材とを備え
る。

【００１０】また、第３の発明は、前記第１または第２
の発明において、前記インナ当て金または第２当て金
は、前記第１または第２ワークと対峙する端面に所定の
溝部を前記溶接線に沿って設ける。

【００１１】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記アウタ当て金
が、レ−ザ溶接手段のノズルを前記溶接線へ向けて挿通
可能な貫通孔を溶接線に沿って形成する。

【００１２】また、第５の発明は、前記第１ないし第４
の発明のいずれかひとつにおいて、前記第１及び第２の
ワークの溶接位置が所定の溝部で形成され、前記アウタ
当て金が溝部の周囲を外側から押圧するよう形成される
一方、前記インナ当て金が溝部を押圧するよう形成され
る。

【００１３】また、第６の発明は、前記第１ないし第５
の発明のいずれかひとつにおいて、前記アウタ当て金
は、ワークの端部と係合してアウタ当て金を所定の溶接
線上に案内可能なストッパをアウタ当て金の端部からワ
ークへ向かう方向へ突設する。

【００１４】

【作用】第１の発明は、開口部を備えてほぼ袋状の断面
を備えた第１ワークと板状部材で構成された第２ワーク
を重ね合わせた状態で、アウタ当て金を第１及び第２ワ
ークの外側から所定の溶接線に沿って係合させてから、
押圧手段によってインナ当て金をアウタ当て金へ向けて
変位させると、第１及び第２ワークはアウタ及びインナ
当て金によって所定の圧力で挟持される。このとき、イ
ンナ当て金は第２ワークの内側に形成された開口部を挿
通することができるため、袋状の断面を備えたワークを
確実に挟持して、溶接線の周囲のワークのめくれを防い
でレ−ザ溶接を確実に実施することができる。

【００１５】また、第２の発明は、インナ当て金を第１
または第２のワークへ押圧する際に、インナ当て金に加
わる圧力が所定値を越えると第２当て金が側方から溶接
線に沿う方向へ伸長してワークを押圧するため、ワーク
内側の開口部が狭い場合でも第２当て金を収縮させた状
態でインナ当て金は開口部を自由に挿通しながら、ワー
クの押圧に応じて第２当て金を溶接線にそって伸長する
ことで、ワーク内側を押圧するための面積を確保でき、
重ね合わせたワークのめくれを防止して溶接品質を確保
することができる。

【００１６】また、第３の発明は、インナ当て金または
第２当て金の端面に溶接線に沿って溝部を形成したた
め、レ−ザ溶接によってワーク裏面に発生するプラズマ
を円滑に回避することができる。

【００１７】また、第４の発明は、レ−ザ溶接手段のノ
ズルを溶接線へ向けて挿通可能な貫通孔を溶接線に沿っ
てアウタ当て金に形成したため、特別な位置決め動作を
行うことなくレ−ザ溶接手段を所定の溶接線上に案内す
ることができる。

【００１８】また、第５の発明は、第１及び第２のワー
クの溶接位置を溝部で形成した場合、アウタ当て金がワ
ーク外側から溝部の周囲を、インナ当て金がワーク内側
から溝部をそれぞれ押圧することで、溝部に於けるワー
クのめくれを防いで確実にレ−ザ溶接を行うことができ
る。

【００１９】また、第６の発明は、アウタ当て金を変位
させてワークの端部でストッパが係止された位置が所定
の溶接線となるため、アウタ当て金の位置決めを迅速か
つ確実に行うことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２１】図１〜図３に示すように、車両のボディを
溶接する場合に本発明の位置決め装置を適用した場合を
示し、前記図１３に示したように、車体内側パネル９１
Ｂに貫通孔９３を備えて袋状断面に形成された第１ワー
クとしてのリアフェンダ９１と、板状に形成された第２
ワークとしてのルーフパネル９０を、幅の狭い凹状の溝
部９２で重ね合わせてレ−ザ溶接を行うものである。

【００２２】この位置決め装置はベース１に取り付けら
れて、車体の外側からワークを押圧するアウタ当て金２
と、ベース１に基端をヒンジ結合されて車体の内側から
選択的にワークを挟持、押圧するクランプ３を主体に構
成されるもので、ベース１は支持手段１００を介して溶
接ステーション内で変位可能に支持される。なお、ベー
ス１は支持手段１００との間に相対変位を所定の範囲で
許容するフローティング手段を介して結合されて、溶接
ステーション内でのワークの搬送系の位置決め誤差等を
吸収する。

【００２３】ベース１は、支持手段１００によってほぼ
水平方向に支持され、アウタ当て金２はベース１の端部
からほぼ水平方向へ所定量だけ突出するとともに、ワー
クと係合可能な所定の面を備えた板状部材で構成され、
この場合、ワークとしての車体外周に沿って係合可能に
形成されて、溝部９２を形成したルーフパネル９０とリ
アフェンダ９１の近傍で車体の外側から係合可能な押圧
面２Ｌを形成する。

【００２４】このアウタ当て金２には、図３に示すよう
に、レ−ザビームを挿通可能な貫通孔２Ａを備え、この
貫通孔２Ａには、レ−ザ溶接ノズル７を所定の溶接線
（図中ＣＬ）上へ案内するとともに、溝部９２へ向けた
レ−ザ溶接ノズル７の変位を規制する、ガイド板２０が
溝部９２の底部９２Ａから所定の距離に固設される。

【００２５】このガイド板２０にはレ−ザ溶接ノズル７
を案内するガイド孔２１が所定の溶接線上に貫通形成さ
れ、車体外側に面したガイド孔２１の周囲にはレ−ザ溶
接ノズル７の端部を案内するテーパー部２２が形成され
る。

【００２６】クランプ３はこのアウタ当て金２に沿って
配設されるとともに、基端側の軸１１を介してベース１
にヒンジ結合され、自由端側をアウタ当て金２へ向けて
揺動可能に支持される。

【００２７】クランプ３の基端側とベース１との間には
クランプ３を駆動するためのシリンダ１０が介装され、
回動シリンダ１０の伸縮に応じてクランプ３はアウタ当
て金２と接離する方向へ回動する。

【００２８】クランプ３には、ワークの押圧位置に応じ
て所定数のインナ当て金４がガイド孔２１に沿って所定
の間隔で配設される。

【００２９】インナ当て金４は後述するように、クラン
プ３に固設された押圧シリンダ６に基端を支持されて、
アウタ当て金２と接離可能な方向へ伸縮駆動されるもの
で、インナ当て金４は自由端側でワークの押圧を行うと
ともに、後述するように、インナ当て金４は加わる圧力
に応じて溶接線に沿う方向へ伸縮自在な第２当て金５を
備える。

【００３０】図４〜図６に示すように、インナ当て金４
は端部にテーパを備えたほぼ円柱状の部材で形成され
て、前記図１３に示した袋状の断面で構成されたリアフ
ェンダ９１の内側に形成された貫通孔９３を挿通可能な
所定の外径を備え、アウタ当て金２と対峙する自由端に
所定の平面で形成された押圧面４Ｂを形成する一方、イ
ンナ当て金４の基端４Ｃは台座４０に対して軸方向（図
中α方向）へ相対変位可能な案内部材４３に結合され、
さらに、台座４０が押圧シリンダ６のロッド６０に結合
されるとともに、台座４０と案内部材４３との間にはス
プリング４１が介装されて、インナ当て金４は案内部材
４３、スプリング４１、台座４０を介してシリンダ１０
に結合される。なお、ロッド６０は回動を規制されてイ
ンナ当て金４の回動を防止する。

【００３１】まず、台座４０及び案内部材４３は所定の
円板状部材で構成され、台座４０にはワーク側（図中上
方）へ向けて一対のガイド４２、４２と４つのスプリン
グ４１が突設され、案内部材４３にはガイド４２と摺接
するガイド穴４１が形成されるとともに、図６、図７に
おいて、スプリング４１を収装するスプリング穴４５が
案内部材４３の図中下面から所定の深さに形成される。

【００３２】案内部材４３は台座４０に対して軸方向の
みへ変位可能に支持され、さらに、スプリング４１によ
って図中上方へ向けて常時付勢される。

【００３３】台座４０に突設されたガイド４２は、案内
部材４３が台座４０へ向けて変位した所定の位置から上
端を案内部材４３より上方へ突出可能な高さに形成さ
れ、このガイド４２の上端には第２クランプの下端を支
持する所定の平面４２Ａが形成される。

【００３４】案内部材４３にはインナ当て金４の基端４
Ｃが結合されて、インナ当て金４は案内部材４３と一体
となって台座４０に対して軸方向へ変位可能となる。

【００３５】このインナ当て金４の基端４Ｃ側からは所
定の切り欠き４６が形成されて、ほぼ板状に形成された
第２当て金５を収装するとともに、この第２当て金５を
図中β方向、すなわち、溶接線に沿う方向へ案内するも
のである。

【００３６】第２当て金５は、相互に近接する方向へ引
き合うスプリング５１を介して一対で構成され、第２当
て金５は案内部材４３のガイド穴４４へ収装可能かつ、
インナ当て金４の切り欠き４６に側面を摺接可能に形成
されるとともに、さらに下端をガイド４２に当接支持さ
れて、インナ当て金４と台座４０との間に介装される。

【００３７】インナ当て金４の切り欠き４６には、この
切り欠き４６の上端部から図中下方へ向けて、インナ当
て金４の中心側へ傾斜した一対のテーパー部４７、４７
が形成され、図６に示すように、切り欠き４６を備えた
インナ当て金４の断面は、台座４０へ向けてほぼ楔状に
形成される。

【００３８】一方、第２当て金５の内周に面した上端部
からはこのテーパー部４７と係合可能なテーパー部５０
が形成されて、第２当て金５、５はこれらテーパー部４
７、４７を挟んで配設されると共に、テーパー部５０、
５０を介してインナ当て金４と常時摺接する。

【００３９】基端を台座４０のガイド４２に支持された
第２当て金５は、台座４０に対して相対変位可能なイン
ナ当て金４及び案内部材４３が軸方向へ変位すると、テ
ーパー部４７、５０の傾斜に応じてインナ当て金４の外
周へ駆動され、このとき、案内部材４３の上面がガイド
４２の平面４２Ａと平行ないし図中下方へ変位すれば、
第２当て金５は切り欠き４６に案内されてインナ当て金
４の側方へ所定量だけ伸長する（以下、展開位置）一
方、台座４０のスプリング４１によってインナ当て金４
及び案内部材４３を上方へ付勢した状態では、第２当て
金５、５はスプリング５１に付勢されてそれぞれガイド
穴４４へに収装され、インナ当て金４の側面に格納され
るのである（以下、格納位置）。

【００４０】そして、第２当て金５がワークと対峙する
上端にはインナ当て金４の押圧面４Ｂと同様な平面で形
成された押圧面５Ｂが形成され、これら押圧面４Ｂ、５
Ｂには、ワーク裏面に発生するレ−ザ溶接のプラズマを
回避するための所定の深さの溝部４Ａ、５Ａが所定の溶
接線に沿って形成される。

【００４１】ここで、インナ当て金４と第２当て金５の
相対位置は、まず、インナ当て金４に外力が加わってい
ない状態において、図４、図６に示すように、台座４０
と案内部材４３との間に所定の間隙ｈ₀が軸方向に形成
され、このとき、台座４０の上面からインナ当て金４の
押圧面４Ｂまでの軸方向の距離はＨ₁となる。

【００４２】この状態では、第２当て金５、５は、相互
に引き合うスプリング５１によってテーパー部５０、５
０をインナ当て金４のテーパー部４７、４７へ押圧し、
インナ当て金４の側面に格納されて、第２当て金５、５
はインナ当て金４の側面から突出せず、かつ、インナ当
て金４と第２当て金５の押圧面４Ｂ、５Ｂは軸方向へ所
定の距離Δｈ₁だけ離れた状態を保持する。

【００４３】一方、図７、図８に示すように、インナ当
て金４の押圧面４Ｂに外力Ｆが軸方向へ加わると、イン
ナ当て金４及び案内部材４３はスプリング４１に抗して
台座４０へ向けて変位して、外力Ｆの大きさに応じて案
内部材４３が台座４０に当接する。

【００４４】このとき、第２当て金５は基端を台座４０
のガイド４２に支持されて軸方向への変位を規制される
一方、インナ当て金４は台座４０に対して相対的に変位
して、図６に示す台座４０から押圧面４Ｂまでの高さＨ
₁が減少するため、同じく図６における押圧面４Ｂ、５
Ｂの距離も減少し、図７に示すようにΔｈ₁＝０となる
まで変位するため、図７、８に示すように、インナ当て
金４の内周に形成された楔状のテーパー部４７、４７は
一対の第２当て金５、５をスプリング５１に抗して押し
広げ、第２当て金５はインナ当て金４の側面から所定の
展開位置まで伸長するとともに、インナ当て金４と第２
当て金５の押圧面４Ｂ、５Ｂは同一平面上となる。

【００４５】すなわち、外力Ｆをインナ当て金４がワー
クを押圧する圧力とすると、加わる圧力に応じて変位す
るスプリング４１及び楔上のテーパー部４７が第２当て
金５を伸長方向へ駆動するのである。

【００４６】一方、第２当て金５の展開位置からインナ
当て金４の外力Ｆが除去されると、案内部材４３及びイ
ンナ当て金４は台座４０との間に介装されたスプリング
４１に付勢されて軸方向へ変位し、このときスプリング
５１は第２当て金５、５を相互に近接する方向へ付勢す
るため、第２当て金５、５はガイド４２上を摺動しなが
ら図中β軸方向へ収縮して、所定の格納位置でインナ当
て金４に格納される。

【００４７】なお、アウタ当て金２の自由端には、図１
に示すように、クランプ３側へ向けて突設された棒状の
ストッパ２５が設けられ、支持手段１００を図中α方向
へ変位させたときにストッパ２５がルーフパネル９０の
開口端部に係止され、この位置でアウタ当て金２が所定
の溶接線に沿うようにストッパ２５の突設位置が予め設
定され、アウタ当て金２の大まかな位置決めを迅速に行
うものである。

【００４８】以上のように構成された位置決め装置によ
って、ワークとして貫通孔９３を備えた袋状断面のリア
フェンダ９１とルーフパネル９０を、前記図１３に示し
たような幅の狭い凹状の溝部９２で重ね合わせてレ−ザ
溶接を行う場合について説明する。

【００４９】まず、シリンダ１０を収縮駆動してクラン
プ３を、図２に示す３’の位置まで開いてから、図１、
図３に示すように、支持手段１００を駆動してリアフェ
ンダ９１とルーフパネル９０の溶接位置である溝部９２
と対峙する位置へアウタ当て金２及びクランプ３を変位
させるとともに、アウタ当て金２とクランプ３との間に
溝部９２を介装する。

【００５０】そして、支持手段１００を駆動してアウタ
当て金２を図１に示すα方向へ変位させ、ストッパ２５
がルーフパネル９０の開口端部に当接した位置で、アウ
タ当て金２は所定の溶接線に沿う大まかな位置へ位置決
めされ、ベース１を介してアウタ当て金２とヒンジ結合
されたクランプ３は溝部９２の裏面（車体内側）と対峙
可能な位置へ位置決めされる。

【００５１】アウタ当て金２の貫通孔２Ａは、溝部９２
の所定の溶接線上に沿うように配設され、溝部９２を挟
んだ両側のルーフパネル９０及びリアフェンダ９１の車
体外側へ押圧面２Ｌを押圧する。なお、この押圧は支持
手段１００によって行われる。

【００５２】次に、シリンダ１０を伸長駆動してクラン
プ３をアウタ当て金２へ向けて回動させ、図３に示すよ
うに、インナ当て金４が貫通孔９３を挿通可能な位置ま
でクランプ３をアウタ当て金２へ向けて回動させる。

【００５３】ここで、押圧シリンダ６を伸長駆動してイ
ンナ当て金４を貫通孔９３の内周へ挿通させ、さらにイ
ンナ当て金４の押圧面４Ｂを溝部９２の裏面（図中リア
フェンダ９１の車体内側）へ押圧する。

【００５４】貫通孔９３へインナ当て金４が挿通、押圧
されることにより、ベース１と支持手段１００との間に
介装された図示しないフローティング手段は、車体搬送
系のずれ等を吸収して所定の位置にクランプすることが
できる。

【００５５】押圧シリンダ６によってインナ当て金４は
所定の力で溝部９２に押圧されて、上記したようにイン
ナ当て金４が押圧シリンダ６のロッド６０に結合された
台座４０に対して軸方向へ変位し、台座４０が案内部材
４３に当接するまで押圧シリンダ６の伸長駆動が行われ
る。

【００５６】このとき、第２当て金５は図４に示す格納
位置から図８に示す展開位置まで伸長して、溝部９２の
裏面はインナ当て金４の押圧面４Ｂに加えて、一対の第
２当て金５、５の押圧面５Ｂ、５Ｂによって押圧され
る。

【００５７】溝部９２の車体外側は、アウタ当て金２に
よって溝部９２を挟んだ両側を溶接線に沿ってほぼ均等
に押圧され、溝部９２の内側では所定の間隔で配設され
たインナ当て金４と、インナ当て金４の側方から突出し
た第２当て金５によってほぼ均等に押圧されて、溝部９
２を構成するルーフパネル９０とリアフェンダ９１は所
定の圧力で密着する。

【００５８】この状態で、図９に示すように、レーザー
溶接ノズル７をガイド孔２１へ挿入し、所定の溶接線に
沿ってレーザー溶接ノズル７を変位させながら溝部９２
の底部９２Ａの溶接を行うことにより、袋状の断面を備
えた車体外板の溶接を確実に行うことが可能となって、
パネルの密着不良に伴う加工不良の発生を抑制して品質
向上を推進することができるのであり、レーザー溶接ノ
ズル７は特別な位置決め動作を必要とすることなく、テ
ーパー部２２を備えたガイド孔２１によって所定の溶接
線上に案内され、さらにガイド孔２１に沿ってレーザー
溶接ノズル７を駆動すれば良く、レーザー溶接装置の構
成を簡易にしながら確実な溶接を行うことができるので
ある。

【００５９】また、インナ当て金４及び第２当て金５の
押圧面４Ｂ、５Ｂに形成された溝部４Ａ、５Ａは所定の
溶接線に沿って配設されるため、レーザービームが入射
する底部９２Ａの裏面に発生するプラズマをこれら溝部
４Ａ、５Ａによって回避することができ、位置決め装置
の耐久性を向上させることができるのである。

【００６０】一方、溶接が終了した後には、押圧シリン
ダ６を収縮駆動し、まず、台座４０と案内部材４３とを
軸方向へ相対変位させることで、第２当て金５を格納す
る。

【００６１】インナ当て金４の側面から展開位置へ伸長
していた第２当て金５は、インナ当て金４の側面に格納
されるため、車体内側パネル９１Ｂの貫通孔９３を円滑
に挿通することができ、さらに収縮する押圧シリンダ６
によってインナ当て金４は貫通孔９３から抜けて所定の
収縮位置まで変位する。

【００６２】そして、ベース１のシリンダ１０を収縮さ
せてクランプ３を回動させれば、位置決め装置を車体か
ら取り外すことができる。

【００６３】こうして、インナ当て金４に加わる軸方向
の力に応じて溶接線に沿う方向へ伸縮自在な第２当て金
５を備えたため、袋状の断面を備えた車体においても、
インナ当て金４を挿通可能な貫通孔９３を形成すること
により確実にレーザ溶接を行うことが可能となって、車
体設計の自由度を向上させながらも、レーザ溶接等のワ
ークと非接触の溶接の品質を確保することができるので
ある。

【００６４】また、アウタ当て金２にワークと係合する
ストッパ２５を設けたため、このストッパ２５をルーフ
パネル９０の開口端部へ向かうように支持手段１００を
駆動し、ストッパ２５がルーフパネル９０の開口端部で
係止された位置が所定の溶接位置となり、アウタ当て金
２の位置決めを迅速かつ容易に行うことができる。

【００６５】図１０、図１１は第２の実施例を示し、上
記と同様にしてルーフパネル９０とリアフェンダ９１
を、溝部９２を介して溶接する車体溶接ステーション
に、前記第１実施例に示した位置決め装置を、加工する
車種に応じて複数配設した場合の一例を示し、位置決め
装置の構成及び作用は前記第１実施例と同様である。

【００６６】図１０において、搬送手段２００によって
運ばれた車体を順次加工する車体溶接ラインに立設され
た門型のフレーム１１０のほぼ中央には、図中上下方向
へ変位可能なベース１１１が下方に向けて垂下され、フ
レーム１１０に設けたアクチュエータ１１２によってベ
ース１１１は上下方向に駆動される。

【００６７】ベース１１１の左右端部には下方へに向け
て回動自在な軸１１３がそれぞれ配設され、この軸１１
３に位置決めユニット１００Ａ〜Ｃが所定の間隔、例え
ば、１２０°間隔で水平方向に支持され、軸１１３に結
合されたアクチュエータ１１４によって位置決めユニッ
ト１００Ａ〜Ｃは回動する。

【００６８】位置決めユニット１００Ａ〜Ｃは、車種に
応じて形状の異なるルーフパネル９０及びリアフェンダ
９１と係合可能なアウタ当て金２、クランプ３及びイン
ナ当て金４から構成され、インナ当て金４は車種によっ
て異なる溶接線の長さ又は挟持圧力に応じた数及び間隔
に設定される。

【００６９】このような、位置決めユニットは図示しな
いレ−ザ溶接手段と併設されており、一つの溶接ステー
ションで複数の車種あるいは車型の溶接を可能にするも
のである。

【００７０】アクチュエータ１１２の駆動によってベー
ス１１１を上方へ変位させた状態で、搬送手段２００に
よってフレーム１１０の所定の位置に車体を停止させ
る。

【００７１】次に、アクチュエータ１１２を駆動して、
アウタ当て金２がルーフ９０を押圧可能な位置へベース
１１１を降下させてから、図１１に示すように、アクチ
ュエータ１１４を駆動して車種に応じた位置決めユニッ
ト１００Ａ〜Ｃが所定の溶接線に沿うように回動させ
る。なお、図中位置決めユニット１００Ａで挟持、押圧
を行う場合を示し、左右の位置決めユニット１００Ａ〜
Ｃはほぼ同時に駆動される。

【００７２】アクチュエータ１１４の駆動は、位置決め
ユニット１００Ａがリアウインドウ９５の開口部からリ
アフェンダ９１へ向けて変位するように、車体中心側か
ら車体外側へ向けて行われる。

【００７３】こうして、位置決めユニット１００Ａを所
定の溶接線上に位置決めした後は、前記第１実施例と同
様に、シリンダ１０及び押圧シリンダ６を駆動して、ア
ウタ当て金２とインナ当て金４によってルーフパネル９
０とリアフェンダ９１の挟持、押圧が行われ、図示しな
いレ−ザ溶接手段をアウタ当て金２に沿って駆動して車
体の溶接を行うことができる。

【００７４】溶接終了後には、挟持、押圧を解除してか
ら位置決めユニット１００Ａを上下方向で車体と干渉し
ない所定の位置まで回動させて、ベース１１１を上方へ
駆動して、次の車体に備える。

【００７５】こうして、複数の車種、車型の溶接を、ひ
とつの溶接ステーションで順次行うことができるのであ
る。

【００７６】なお、上記実施例において、車体内側に形
成する貫通孔９３の内径をインナ当て金４の外径よりや
や大きい程度とすることで、インナ当て金４を伸長駆動
して貫通孔９３へ挿入する際に、インナ当て金４の端部
に形成したテーパ部が貫通孔９３と摺接してインナ当て
金４を貫通孔９３のほぼ同軸位置へ案内することがで
き、インナ当て金４のテーパ部によって位置決め装置全
体を所定の位置へ迅速かつ確実に位置決めすることがで
きる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、開口
部を備えてほぼ袋状の断面を備えた第１ワークと板状部
材で構成された第２ワークを重ね合わせてレ−ザ溶接を
行う際に、所定の溶接線の周囲を外側及び内側からそれ
ぞれ押圧するレ−ザ溶接装置において、ワークの外側か
ら所定の溶接線の周囲と係合可能に形成されたアウタ当
て金と、前記アウタ当て金と接離可能な方向へ相対変位
自在に支持されるとともに、前記アウタ当て金に沿って
配設されて、前記溶接線に沿って第１または第２ワーク
内側と係合可能に形成されたインナ当て金と、これらア
ウタ及びインナ当て金を相互に近接する方向へ選択的に
駆動してアウタ及びインナ当て金との間に介装された第
１及び第２ワークを押圧する押圧手段とから構成され、
前記インナ当て金は、前記第２ワーク内側の開口部を挿
通可能な所定の外径を備え、インナ当て金は第２ワーク
の内側に形成された開口部を挿通することができるた
め、袋状の断面を備えたワークを確実に挟持して、溶接
線の周囲のワークのめくれを防いでレ−ザ溶接を確実に
実施することができ、溶接品質を確保するとともに、溶
接構造のワークの断面形状の設計の自由度を増大するこ
とが可能とる。

【００７８】また、第２の発明は、前記インナ当て金
が、インナ当て金の側方から前記溶接線に沿って伸縮可
能かつ前記ワークを押圧可能な第２当て金と、第１及び
第２ワークの押圧に伴う圧力を検出する手段と、この検
出した圧力が所定値を越えたときに前記第２当て金を駆
動する圧力応動部材とを備え、ワーク内側の開口部が狭
い場合でも第２当て金を収縮させた状態でインナ当て金
は開口部を自由に挿通しながら、ワークの押圧に応じて
第２当て金を溶接線にそって伸長することで、ワーク内
側を押圧するための面積を確保することができ、重ね合
わせたワークのめくれを防止して溶接品質を確保するこ
とが可能になる。

【００７９】また、第３の発明は、前記インナ当て金ま
たは第２当て金は、前記第１または第２ワークと対峙す
る端面に所定の溝部を前記溶接線に沿って設け、レ−ザ
溶接によってワーク裏面に発生するプラズマを円滑に回
避することが可能となっで位置決め装置の耐久性を確保
することができる。

【００８０】また、第４の発明は、前記アウタ当て金
が、レ−ザ溶接手段のノズルを前記溶接線へ向けて挿通
可能な貫通孔を溶接線に沿って形成したため、特別な位
置決め動作を行うことなくレ−ザ溶接手段のノズルを所
定の溶接線上に案内することができ、溶接精度の確保を
容易に行うことが可能となる。

【００８１】また、第５の発明は、前記第１及び第２の
ワークの溶接位置が所定の溝部で形成され、前記アウタ
当て金が溝部の周囲を外側から押圧するよう形成される
一方、前記インナ当て金が溝部を押圧するよう形成さ
れ、アウタ当て金がワーク外側から溝部の周囲を、イン
ナ当て金がワーク内側から溝部をそれぞれ押圧すること
で、溝状に形成されたワーク溶接位置のめくれを防いで
確実にレ−ザ溶接を行うことができる。

【００８２】また、第６の発明は、アウタ当て金を変位
させてワークの端部でストッパが係止された位置が所定
の溶接線となるため、アウタ当て金の位置決めを迅速か
つ確実に行うことができ、位置決めに要する時間を低減
して溶接工程の作業時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す位置決め装置の斜視図
で、ワークの挟持状態を示す。

【図２】同じく位置決め装置の概略側面図。

【図３】同じく位置決め装置の要部断面図。

【図４】クランプの斜視図。

【図５】同じくクランプの分解斜視図。

【図６】同じく図４のＡ−Ａ矢視断面図。

【図７】押圧状態を示すクランプの断面図。

【図８】同じく押圧状態を示すクランプの斜視図。

【図９】レ−ザ溶接の様子を示す位置決め装置の要部断
面図。

【図１０】溶接ステーションの一例を示す正面図。

【図１１】同じく位置決め装置ヘッドの平面図。

【図１２】従来例を示し、アーク溶接によるジョッグル
継ぎ手の断面図。

【図１３】凹状の溝部を示すボディの断面図。

【符号の説明】

１ベース２アウタ当て金３クランプ４インナ当て金４Ａ溝部５第２当て金５Ａ溝部６押圧シリンダ７レ−ザ溶接ノズル１０シリンダ２１ガイド孔２５ストッパ４０クランプベース４１スプリング４２ガイド４３案内部材４４ガイド穴４５スプリング穴４６切り欠き４７テーパー部５０テーパー部５１スプリング９１Ｂ車体内側パネル９０ルーフパネル９１リアフェンダ９１Ｂ車体内側パネル９２溝部９３貫通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部を備えてほぼ袋状の断面を備えた
第１ワークと板状部材で構成された第２ワークを重ね合
わせてレ−ザ溶接を行う際に、所定の溶接線の周囲を外
側及び内側からそれぞれ押圧するレ−ザ溶接装置におい
て、ワークの外側から所定の溶接線の周囲と係合可能に
形成されたアウタ当て金と、前記アウタ当て金と接離可
能な方向へ相対変位自在に支持されるとともに、前記ア
ウタ当て金に沿って配設されて、前記溶接線に沿って第
１または第２ワーク内側と係合可能に形成されたインナ
当て金と、これらアウタ及びインナ当て金を相互に近接
する方向へ選択的に駆動してアウタ及びインナ当て金と
の間に介装された第１及び第２ワークを押圧する押圧手
段とから構成され、前記インナ当て金は、前記第２ワー
ク内側の開口部を挿通可能な所定の外径を備えたことを
特徴とするレ−ザ溶接装置。
【請求項２】前記インナ当て金が、インナ当て金の側
方から前記溶接線に沿って伸縮可能かつ前記ワークを押
圧可能な第２当て金と、第１及び第２ワークの押圧に伴
う圧力を検出する手段と、この検出した圧力が所定値を
越えたときに前記第２当て金を駆動する圧力応動部材と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレ−ザ溶接
装置。
【請求項３】前記インナ当て金または第２当て金は、
前記第１または第２ワークと対峙する端面に所定の溝部
を前記溶接線に沿って設けたことを特徴とする請求項１
または請求項２に記載のレ−ザ溶接装置。
【請求項４】前記アウタ当て金が、レ−ザ溶接手段の
ノズルを前記溶接線へ向けて挿通可能な貫通孔を溶接線
に沿って形成したことを特徴とする請求項１ないし請求
項３のいずれかひとつに記載のレ−ザ溶接装置。
【請求項５】前記第１及び第２のワークの溶接位置が
所定の溝部で形成され、前記アウタ当て金が溝部の周囲
を外側から押圧するよう形成される一方、前記インナ当
て金が溝部を押圧するよう形成されたことを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれかひとつに記載のレ−
ザ溶接装置。
【請求項６】前記アウタ当て金は、ワークの端部と係
合してアウタ当て金を所定の溶接線上に案内可能なスト
ッパをアウタ当て金の端部からワークへ向かう方向へ突
設したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいず
れかひとつに記載のレ−ザ溶接装置。