JPH11226763A - レーザ溶接装置 - Google Patents
レーザ溶接装置Info
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- JPH11226763A JPH11226763A JP10035067A JP3506798A JPH11226763A JP H11226763 A JPH11226763 A JP H11226763A JP 10035067 A JP10035067 A JP 10035067A JP 3506798 A JP3506798 A JP 3506798A JP H11226763 A JPH11226763 A JP H11226763A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車体位置決め用の大型治具を使用せずに効率
的にかつ確実に精度良くレーザ溶接を施せるレーザ溶接
装置を提供する。 【解決手段】 レーザ溶接ヘッド６に対して固定され押
圧面１８と基準面１９を併有する加圧ローラ１７と、ワ
ークであるルーフパネル１を加圧ローラ１７の基準面１
９に押し当てるクランプローラ２０とを設け、加圧ロー
ラ１７の基準面１９とクランプローラ２０とでルーフ１
を挟み込んでクランプしこれをＺ方向に位置決めする。
的にかつ確実に精度良くレーザ溶接を施せるレーザ溶接
装置を提供する。 【解決手段】 レーザ溶接ヘッド６に対して固定され押
圧面１８と基準面１９を併有する加圧ローラ１７と、ワ
ークであるルーフパネル１を加圧ローラ１７の基準面１
９に押し当てるクランプローラ２０とを設け、加圧ロー
ラ１７の基準面１９とクランプローラ２０とでルーフ１
を挟み込んでクランプしこれをＺ方向に位置決めする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車体パネ
ルの接合などに使用されるレーザ溶接装置に関する。
ルの接合などに使用されるレーザ溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ溶接は、被溶接物（ワーク）の片
側からの溶接で済むとともに、ビード幅が狭いため抵抗
スポット溶接やアーク溶接に比べて接合部の設計自由度
が大きく、溶接継手としての幅を狭くすることが可能に
なるという利点を有するため、自動車の一部車体パネル
の接合に採用されている。
側からの溶接で済むとともに、ビード幅が狭いため抵抗
スポット溶接やアーク溶接に比べて接合部の設計自由度
が大きく、溶接継手としての幅を狭くすることが可能に
なるという利点を有するため、自動車の一部車体パネル
の接合に採用されている。
【０００３】例えば、図５に示す自動車の車体におい
て、自動車の車体パネルであるドリップレスルーフ（ル
ーフドリップをなくしたルーフで、以下単にルーフとも
いう）１とボデーサイドアウタ２との接合には、一般
に、上記レーザ溶接が採用されている。このような構造
のルーフ１とボデーサイドアウタ２とを接合する際に
は、ルーフ１のＺ方向（鉛直方向）の位置決めが必要に
なる。
て、自動車の車体パネルであるドリップレスルーフ（ル
ーフドリップをなくしたルーフで、以下単にルーフとも
いう）１とボデーサイドアウタ２との接合には、一般
に、上記レーザ溶接が採用されている。このような構造
のルーフ１とボデーサイドアウタ２とを接合する際に
は、ルーフ１のＺ方向（鉛直方向）の位置決めが必要に
なる。
【０００４】従来、このルーフ１のＺ方向の位置決め手
段として、一般に、次の２通りの方法がとられていた。
第１の方法は、図６に示すように、ボデーサイドアウタ
２に段差を付けて棚状の部位３を設け、この上にルーフ
１を載せて突き合わせにより位置決めを行う方法であ
る。第２の方法は、図７に示すように、ボデーサイドア
ウタ２に段差を付けることなく、ルーフ１をクランプす
る専用のルーフ位置決め治具４を使用する方法である。
段として、一般に、次の２通りの方法がとられていた。
第１の方法は、図６に示すように、ボデーサイドアウタ
２に段差を付けて棚状の部位３を設け、この上にルーフ
１を載せて突き合わせにより位置決めを行う方法であ
る。第２の方法は、図７に示すように、ボデーサイドア
ウタ２に段差を付けることなく、ルーフ１をクランプす
る専用のルーフ位置決め治具４を使用する方法である。
【０００５】いずれの方法においても、その方法でルー
フ１のＺ方向の位置決めを行った後、隙間矯正治具５に
よりルーフ１をボデーサイドアウタ２に押し付けて両者
の隙間の大きさを矯正しながら、レーザ溶接ヘッド６か
らレーザ光７を溶接部に照射しつつレーザ光７と被溶接
物１，２とを溶接線方向に相対移動させながらレーザ溶
接を行うようにしている。なお、一般に、隙間矯正治具
５とレーザ溶接ヘッド６は同一の加工ヘッド８に取り付
けられている（図７参照）。
フ１のＺ方向の位置決めを行った後、隙間矯正治具５に
よりルーフ１をボデーサイドアウタ２に押し付けて両者
の隙間の大きさを矯正しながら、レーザ溶接ヘッド６か
らレーザ光７を溶接部に照射しつつレーザ光７と被溶接
物１，２とを溶接線方向に相対移動させながらレーザ溶
接を行うようにしている。なお、一般に、隙間矯正治具
５とレーザ溶接ヘッド６は同一の加工ヘッド８に取り付
けられている（図７参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ルーフ
１のＺ方向の位置決めに際して、上記した従来の第１の
方法にあっては、ルーフ１のＺ方向の位置決め精度がワ
ーク１，２の合いに左右されるため、精度が要求される
構造の場合には、上記した第２の方法と同様、やはり、
例えば図８に示すようなルーフ位置決め装置８が必要と
なる。このルーフ位置決め装置８は、アーム先端に位置
決め用ゲージとクランプ機構９を有し、また、同図中Ｂ
方向のスイング機構を備えている。
１のＺ方向の位置決めに際して、上記した従来の第１の
方法にあっては、ルーフ１のＺ方向の位置決め精度がワ
ーク１，２の合いに左右されるため、精度が要求される
構造の場合には、上記した第２の方法と同様、やはり、
例えば図８に示すようなルーフ位置決め装置８が必要と
なる。このルーフ位置決め装置８は、アーム先端に位置
決め用ゲージとクランプ機構９を有し、また、同図中Ｂ
方向のスイング機構を備えている。
【０００７】いずれにせよ、ルーフ位置決め治具４，８
を必要とする場合には、溶接線に沿ってレーザ溶接を行
う際に溶接の途中でルーフ位置決め治具４，８を避ける
経路をとらなければならないため、タイムロスが発生
し、溶接作業の効率が低下するおそれがある。しかも、
装置どうしの干渉を避けるためルーフ位置決め治具４，
８の前後で溶接不可の領域が生じるおそれがあり、この
場合には、ルーフ位置決め治具４，８を退避させるかま
たは少なくとも別の位置に移動させるかなどしてその溶
接不可領域を別途溶接する必要が出てくるため、溶接作
業の効率がさらに低下するおそれがある。
を必要とする場合には、溶接線に沿ってレーザ溶接を行
う際に溶接の途中でルーフ位置決め治具４，８を避ける
経路をとらなければならないため、タイムロスが発生
し、溶接作業の効率が低下するおそれがある。しかも、
装置どうしの干渉を避けるためルーフ位置決め治具４，
８の前後で溶接不可の領域が生じるおそれがあり、この
場合には、ルーフ位置決め治具４，８を退避させるかま
たは少なくとも別の位置に移動させるかなどしてその溶
接不可領域を別途溶接する必要が出てくるため、溶接作
業の効率がさらに低下するおそれがある。
【０００８】本発明は、ルーフのＺ方向の位置決めにお
ける上記課題に着目してなされたものであり、車体位置
決め用の大型治具を用いることなく効率的にかつ確実に
精度良くレーザ溶接を行うことができるレーザ溶接装置
を提供することを目的とする。
ける上記課題に着目してなされたものであり、車体位置
決め用の大型治具を用いることなく効率的にかつ確実に
精度良くレーザ溶接を行うことができるレーザ溶接装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の手段によって達成される。
記の手段によって達成される。
【００１０】（１）本発明に係るレーザ溶接装置は、２
枚の金属薄板で形成された被溶接物の溶接部近傍を加圧
する一方、レーザ光を溶接部に照射しつつ、前記被溶接
物と前記レーザ光とを溶接線方向に相対移動させて、前
記被溶接物を溶接接合するレーザ溶接装置において、前
記被溶接物の外側の薄板に押し当てられる押圧面と前記
外側の薄板を位置決めするための基準となる基準面とを
有する第１ローラと、前記被溶接物の前記外側の薄板を
前記第１ローラの前記基準面に押し当てる進退移動可能
な第２ローラとを有する。
枚の金属薄板で形成された被溶接物の溶接部近傍を加圧
する一方、レーザ光を溶接部に照射しつつ、前記被溶接
物と前記レーザ光とを溶接線方向に相対移動させて、前
記被溶接物を溶接接合するレーザ溶接装置において、前
記被溶接物の外側の薄板に押し当てられる押圧面と前記
外側の薄板を位置決めするための基準となる基準面とを
有する第１ローラと、前記被溶接物の前記外側の薄板を
前記第１ローラの前記基準面に押し当てる進退移動可能
な第２ローラとを有する。
【００１１】この場合、被溶接物の外側の薄板を位置決
めする際には、第１ローラの基準面と第２ローラとの間
に被溶接物の外側の薄板を入れ、第２ローラを前進させ
て被溶接物の外側の薄板を第１ローラの基準面に押し当
てて挟み込む（クランプ状態）。
めする際には、第１ローラの基準面と第２ローラとの間
に被溶接物の外側の薄板を入れ、第２ローラを前進させ
て被溶接物の外側の薄板を第１ローラの基準面に押し当
てて挟み込む（クランプ状態）。
【００１２】（２）前記レーザ溶接装置は、前記第２ロ
ーラを駆動するとともに当該第２ローラのクランプ力を
調節する直動型の流体圧アクチュエータを有する。
ーラを駆動するとともに当該第２ローラのクランプ力を
調節する直動型の流体圧アクチュエータを有する。
【００１３】（３）前記第２ローラおよび前記流体圧ア
クチュエータは前記第１ローラと共に同一の加工ヘッド
に取り付けられている。
クチュエータは前記第１ローラと共に同一の加工ヘッド
に取り付けられている。
【００１４】（４）前記第２ローラは、前記第１ローラ
が押し当てられる前記被溶接物の前記外側の薄板の溶接
面と平行で、かつ、前記第１ローラの先端部より前記加
工ヘッド側に配置されている。
が押し当てられる前記被溶接物の前記外側の薄板の溶接
面と平行で、かつ、前記第１ローラの先端部より前記加
工ヘッド側に配置されている。
【００１５】（５）前記レーザ溶接装置は、溶接線上前
記被溶接物の中央部から端部に向かって溶接を行う。
記被溶接物の中央部から端部に向かって溶接を行う。
【００１６】（６）前記レーザ溶接装置は、前記第１ロ
ーラと前記第２ローラとで前記被溶接物の前記外側の薄
板をクランプした状態で精度保証用の溶接を行った後、
前記第２ローラを後退させてアンクランプ状態で溶接を
行う。
ーラと前記第２ローラとで前記被溶接物の前記外側の薄
板をクランプした状態で精度保証用の溶接を行った後、
前記第２ローラを後退させてアンクランプ状態で溶接を
行う。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、請求項ごとに以下のよ
うな効果を奏する。
うな効果を奏する。
【００１８】請求項１記載の発明によれば、第２ローラ
により被溶接物の外側の薄板を第１ローラの基準面に押
し当ててクランプするようにしたので、当該装置それ自
体による位置決めが可能となり、従来のように専用の大
型の位置決め用治具が不要となり、設備費用が低減され
る。
により被溶接物の外側の薄板を第１ローラの基準面に押
し当ててクランプするようにしたので、当該装置それ自
体による位置決めが可能となり、従来のように専用の大
型の位置決め用治具が不要となり、設備費用が低減され
る。
【００１９】また、このように専用の大型の位置決め用
治具が不要となることから、従来のように溶接の途中で
位置決め治具を避ける経路をとる必要がなくなり、溶接
作業の効率が向上する。しかも、従来のように位置決め
治具の前後で溶接不可の領域が発生することがなくなる
ため、その領域を別途溶接する作業が不要となり、溶接
作業の効率がより一層向上する。
治具が不要となることから、従来のように溶接の途中で
位置決め治具を避ける経路をとる必要がなくなり、溶接
作業の効率が向上する。しかも、従来のように位置決め
治具の前後で溶接不可の領域が発生することがなくなる
ため、その領域を別途溶接する作業が不要となり、溶接
作業の効率がより一層向上する。
【００２０】請求項２記載の発明によれば、直動型の流
体圧アクチュエータを設けて第２ローラの駆動とクラン
プ力の調節とを行うようにしたので、一つの装置で複数
種類の製品に対応することができる。
体圧アクチュエータを設けて第２ローラの駆動とクラン
プ力の調節とを行うようにしたので、一つの装置で複数
種類の製品に対応することができる。
【００２１】請求項３記載の発明によれば、第１ロー
ラ、第２ローラ、および流体圧アクチュエータを同一の
加工ヘッドに取り付けたので、さらに一種類の加工ヘッ
ドで複数種類の製品に対応することができる。
ラ、第２ローラ、および流体圧アクチュエータを同一の
加工ヘッドに取り付けたので、さらに一種類の加工ヘッ
ドで複数種類の製品に対応することができる。
【００２２】請求項４記載の発明によれば、第２ローラ
は、第１ローラが押し当てられる被溶接物の外側の薄板
の溶接面と平行でかつ第１ローラの先端部より加工ヘッ
ド側に配置されているので、第２ローラは被溶接物と干
渉しない部位に配置されることになり、一般的な被溶接
物の外側の薄板の断面形状に適合可能となる。
は、第１ローラが押し当てられる被溶接物の外側の薄板
の溶接面と平行でかつ第１ローラの先端部より加工ヘッ
ド側に配置されているので、第２ローラは被溶接物と干
渉しない部位に配置されることになり、一般的な被溶接
物の外側の薄板の断面形状に適合可能となる。
【００２３】請求項５記載の発明によれば、溶接線上被
溶接物の中央部から端部に向かって溶接を行うので、被
溶接物の中央部における仮止め打点が不要となり、作業
効率が向上する。
溶接物の中央部から端部に向かって溶接を行うので、被
溶接物の中央部における仮止め打点が不要となり、作業
効率が向上する。
【００２４】請求項６記載の発明によれば、第１ローラ
と第２ローラとで被溶接物の外側の薄板をクランプした
状態で精度保証用の溶接を行った後、第２ローラを後退
させてアンクランプ状態で溶接を行うので、クランプ状
態での溶接箇所を任意に選択できるとともに、精度を保
証する上で必要な箇所のみクランプ状態での溶接を行
い、その後はアンクランプ状態で通常の溶接を行うこと
ができ、作業の効率が向上する。
と第２ローラとで被溶接物の外側の薄板をクランプした
状態で精度保証用の溶接を行った後、第２ローラを後退
させてアンクランプ状態で溶接を行うので、クランプ状
態での溶接箇所を任意に選択できるとともに、精度を保
証する上で必要な箇所のみクランプ状態での溶接を行
い、その後はアンクランプ状態で通常の溶接を行うこと
ができ、作業の効率が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の一実施の形態を説明する。ここでは、自動車の
車体パネルであるドリップレスルーフ１とボデーサイド
アウタ２とを溶接する場合を例にとる。
本発明の一実施の形態を説明する。ここでは、自動車の
車体パネルであるドリップレスルーフ１とボデーサイド
アウタ２とを溶接する場合を例にとる。
【００２６】図１は、本発明の一実施の形態に係るレー
ザ溶接装置の概略構成を示す図であり、図２は、被溶接
物（ワーク）であるドリップレスルーフ１とボデーサイ
ドアウタ２とを示す要部拡大斜視図である。なお、図５
〜図８と共通する部分には、同一の符号を付している。
ザ溶接装置の概略構成を示す図であり、図２は、被溶接
物（ワーク）であるドリップレスルーフ１とボデーサイ
ドアウタ２とを示す要部拡大斜視図である。なお、図５
〜図８と共通する部分には、同一の符号を付している。
【００２７】本発明を適用したレーザ溶接装置１０は、
図１に示すように、産業用ロボットのアーム１１先端に
取り付けられた加工ヘッド１２を有し、この加工ヘッド
１２には、レーザ溶接ヘッド６と隙間矯正治具８ａとが
一体的に装着されている。隙間矯正治具８ａは、従来と
同様にルーフ１をボデーサイドアウタ２に押し付けて両
者の隙間の大きさを矯正する機能を有するとともに、ル
ーフ１のＺ方向の位置決めに際して従来専用のルーフ位
置決め治具４，８（図７、図８参照）が果たしていたの
と同様のルーフ位置決め機能を有するものである。つま
り、この隙間矯正治具８ａは、従来の隙間矯正機構にル
ーフ位置決め機構を追加した構成となっている。
図１に示すように、産業用ロボットのアーム１１先端に
取り付けられた加工ヘッド１２を有し、この加工ヘッド
１２には、レーザ溶接ヘッド６と隙間矯正治具８ａとが
一体的に装着されている。隙間矯正治具８ａは、従来と
同様にルーフ１をボデーサイドアウタ２に押し付けて両
者の隙間の大きさを矯正する機能を有するとともに、ル
ーフ１のＺ方向の位置決めに際して従来専用のルーフ位
置決め治具４，８（図７、図８参照）が果たしていたの
と同様のルーフ位置決め機能を有するものである。つま
り、この隙間矯正治具８ａは、従来の隙間矯正機構にル
ーフ位置決め機構を追加した構成となっている。
【００２８】レーザ溶接ヘッド６は、レーザ光７の集光
光学系を含んでおり、このレーザ溶接ヘッド６からレー
ザ光７が溶接部に照射される。レーザ溶接ヘッド６は、
その胴部１３が直動ガイド１４を介して加工ヘッド１２
全体の支持部材１３に取り付けられ、該支持部材１３に
支持固定された加圧シリンダ（例えば、エアシリンダ）
１６によって往復動作可能となっている。
光学系を含んでおり、このレーザ溶接ヘッド６からレー
ザ光７が溶接部に照射される。レーザ溶接ヘッド６は、
その胴部１３が直動ガイド１４を介して加工ヘッド１２
全体の支持部材１３に取り付けられ、該支持部材１３に
支持固定された加圧シリンダ（例えば、エアシリンダ）
１６によって往復動作可能となっている。
【００２９】隙間矯正治具８ａは、レーザ溶接ヘッド６
の胴部１３に第１ローラとしての基準面付き隙間矯正ロ
ーラ（以下、加圧ローラともいう）１７を回転自在に装
着してなる。つまり、加圧ローラ１７は、レーザ溶接ヘ
ッド６に対して所定の固定された位置関係にある。これ
により、加圧ローラ１７は、加圧シリンダ１６の伸縮動
作に応じてレーザ溶接ヘッド６と共に所定の方向に変位
可能で、かつ、加圧シリンダ１６によって加圧力が付与
されるようになっている。加圧ローラ１７の加圧力は、
加圧シリンダ１６へのエア供給によって調節される。こ
の加圧力の加減によってワーク１，２の隙間の大きさが
調節される。また、加圧ローラ１７は、被溶接物の外側
の薄板であるルーフ１に押し当てられる押圧面１８と、
ルーフ１をＺ方向に位置決めするための基準となる基準
面１９とを備えている。
の胴部１３に第１ローラとしての基準面付き隙間矯正ロ
ーラ（以下、加圧ローラともいう）１７を回転自在に装
着してなる。つまり、加圧ローラ１７は、レーザ溶接ヘ
ッド６に対して所定の固定された位置関係にある。これ
により、加圧ローラ１７は、加圧シリンダ１６の伸縮動
作に応じてレーザ溶接ヘッド６と共に所定の方向に変位
可能で、かつ、加圧シリンダ１６によって加圧力が付与
されるようになっている。加圧ローラ１７の加圧力は、
加圧シリンダ１６へのエア供給によって調節される。こ
の加圧力の加減によってワーク１，２の隙間の大きさが
調節される。また、加圧ローラ１７は、被溶接物の外側
の薄板であるルーフ１に押し当てられる押圧面１８と、
ルーフ１をＺ方向に位置決めするための基準となる基準
面１９とを備えている。
【００３０】また、隙間矯正治具８ａは、同じくレーザ
溶接ヘッド６の胴部１３に第２ローラとしてのクランプ
ローラ２０を直動ガイド２１を介して回転自在に装着し
てなる。クランプローラ２０は、同じくレーザ溶接ヘッ
ド６の胴部１３に支持固定された流体圧アクチュエータ
としての加圧シリンダ（例えば、エアシリンダ）２２に
よって往復動作可能となっている。クランプローラ２０
は、一般的なボデーサイドアウタ２の断面に適合可能と
なるよう、加圧ローラ１７が押し当てられるワーク１，
２の溶接面と平行でかつ加圧ローラ１７の先端部より加
工ヘッド１２側（つまり、ワーク２と干渉しない部位）
に配置されている。ルーフ１をＺ方向に位置決めする際
には、加圧シリンダ２２によって前進駆動されるクラン
プローラ２０によってルーフ１を加圧ローラ１７の基準
面１９に押し当ててルーフ１をクランプする。このと
き、クランプローラ２０の加減圧（つまり、クランプ力
の調節）は、加圧シリンダ２２へのエア供給によって行
われる。
溶接ヘッド６の胴部１３に第２ローラとしてのクランプ
ローラ２０を直動ガイド２１を介して回転自在に装着し
てなる。クランプローラ２０は、同じくレーザ溶接ヘッ
ド６の胴部１３に支持固定された流体圧アクチュエータ
としての加圧シリンダ（例えば、エアシリンダ）２２に
よって往復動作可能となっている。クランプローラ２０
は、一般的なボデーサイドアウタ２の断面に適合可能と
なるよう、加圧ローラ１７が押し当てられるワーク１，
２の溶接面と平行でかつ加圧ローラ１７の先端部より加
工ヘッド１２側（つまり、ワーク２と干渉しない部位）
に配置されている。ルーフ１をＺ方向に位置決めする際
には、加圧シリンダ２２によって前進駆動されるクラン
プローラ２０によってルーフ１を加圧ローラ１７の基準
面１９に押し当ててルーフ１をクランプする。このと
き、クランプローラ２０の加減圧（つまり、クランプ力
の調節）は、加圧シリンダ２２へのエア供給によって行
われる。
【００３１】次に、以上のように構成されたレーザ溶接
装置１０の動作を説明する。
装置１０の動作を説明する。
【００３２】本装置１０を用いてルーフ１とボデーサイ
ドアウタ２とを連続的にレーザ溶接する場合には、ま
ず、図３（Ａ）に示すように、ロボットアーム１１によ
って加工ヘッド１２を所定の位置（クランプ状態で溶接
を行うべき位置）に動かした後、クランプローラ２０を
同図中Ｐ方向に前進させて加圧ローラ１７の基準面１９
とクランプローラ２０とでルーフ１を挟み込んだクラン
プ状態で、加圧ローラ１７（の押圧面１８）を溶接面に
押し当てる。これにより、ルーフ１のＺ方向の位置決め
が完了する。そして、加圧ローラ１７は加圧シリンダ１
６によって付与される一定の加圧力の下でルーフ１とボ
デーサイドアウタ２との重合部を加圧拘束する（つま
り、溶接部近傍を加圧して両パネル１，２の隙間の大き
さを矯正する）一方で、その加圧拘束された位置の直近
位置（溶接部）にレーザ溶接ヘッド６からレーザ光７を
照射することで精度保証用（クランプ状態）のレーザ溶
接を行う。
ドアウタ２とを連続的にレーザ溶接する場合には、ま
ず、図３（Ａ）に示すように、ロボットアーム１１によ
って加工ヘッド１２を所定の位置（クランプ状態で溶接
を行うべき位置）に動かした後、クランプローラ２０を
同図中Ｐ方向に前進させて加圧ローラ１７の基準面１９
とクランプローラ２０とでルーフ１を挟み込んだクラン
プ状態で、加圧ローラ１７（の押圧面１８）を溶接面に
押し当てる。これにより、ルーフ１のＺ方向の位置決め
が完了する。そして、加圧ローラ１７は加圧シリンダ１
６によって付与される一定の加圧力の下でルーフ１とボ
デーサイドアウタ２との重合部を加圧拘束する（つま
り、溶接部近傍を加圧して両パネル１，２の隙間の大き
さを矯正する）一方で、その加圧拘束された位置の直近
位置（溶接部）にレーザ溶接ヘッド６からレーザ光７を
照射することで精度保証用（クランプ状態）のレーザ溶
接を行う。
【００３３】なお、上記のように両ローラ１７，２０で
ルーフ１を挟み込んだ状態で加圧ローラ１７を溶接面に
押し当てることを可能にするため、クランプローラ２０
は押し切りではなく図示しないストッパにより所定の正
規位置に停止させるようにし、かつ、加圧シリンダ２２
によってクランプローラ２０に付与されるクランプ力は
加圧シリンダ１６によって加圧ローラ１７に付与される
加圧力よりも小さく設定されている。例えば、車種に応
じて、クランプローラ２０のクランプ力は、１００Ｎ〜
５００Ｎ、より好ましくは３００Ｎに設定され、加圧ロ
ーラ１７の加圧力は、１００Ｎ〜４００Ｎ、より好まし
くは２００Ｎに設定されている。
ルーフ１を挟み込んだ状態で加圧ローラ１７を溶接面に
押し当てることを可能にするため、クランプローラ２０
は押し切りではなく図示しないストッパにより所定の正
規位置に停止させるようにし、かつ、加圧シリンダ２２
によってクランプローラ２０に付与されるクランプ力は
加圧シリンダ１６によって加圧ローラ１７に付与される
加圧力よりも小さく設定されている。例えば、車種に応
じて、クランプローラ２０のクランプ力は、１００Ｎ〜
５００Ｎ、より好ましくは３００Ｎに設定され、加圧ロ
ーラ１７の加圧力は、１００Ｎ〜４００Ｎ、より好まし
くは２００Ｎに設定されている。
【００３４】次いで、上記のように一対のローラ１７，
２０でクランプした状態での精度保証用の溶接が終了す
ると、図３（Ｂ）に示すように、クランプローラ２０を
同図中Ｑ方向に後退させてルーフ１をアンクランプし、
この状態で、加圧ローラ１７（の押圧面１８）を溶接面
に押し当てる。そして、上記の場合と同様に、加圧ロー
ラ１７により溶接部近傍を加圧する一方で、その加圧さ
れた位置の直近位置（溶接部）にレーザ溶接ヘッド６か
らレーザ光７を照射しながら、ロボットアーム１１が加
工ヘッド１２を所定の軌跡に沿って動かすことにより、
アンクランプ状態での通常溶接を連続的に行う。
２０でクランプした状態での精度保証用の溶接が終了す
ると、図３（Ｂ）に示すように、クランプローラ２０を
同図中Ｑ方向に後退させてルーフ１をアンクランプし、
この状態で、加圧ローラ１７（の押圧面１８）を溶接面
に押し当てる。そして、上記の場合と同様に、加圧ロー
ラ１７により溶接部近傍を加圧する一方で、その加圧さ
れた位置の直近位置（溶接部）にレーザ溶接ヘッド６か
らレーザ光７を照射しながら、ロボットアーム１１が加
工ヘッド１２を所定の軌跡に沿って動かすことにより、
アンクランプ状態での通常溶接を連続的に行う。
【００３５】なお、本装置１０を用いてルーフ１とボデ
ーサイドアウタ２とを連続溶接する場合には、好ましく
は、ルーフ１の中央部においてクランプ状態での精度保
証用の溶接を行った後、端部に向かってアンクランプ状
態での通常溶接を行う。これにより、ルーフ１中央部の
仮止め打点が不要となる。なお、ルーフ１が長い場合な
どにおいては、全体の精度を確保するため、ルーフ１中
央部以外に中央部と端部の間にクランプ状態での溶接箇
所を適当な数だけ設定しておくこともできる。
ーサイドアウタ２とを連続溶接する場合には、好ましく
は、ルーフ１の中央部においてクランプ状態での精度保
証用の溶接を行った後、端部に向かってアンクランプ状
態での通常溶接を行う。これにより、ルーフ１中央部の
仮止め打点が不要となる。なお、ルーフ１が長い場合な
どにおいては、全体の精度を確保するため、ルーフ１中
央部以外に中央部と端部の間にクランプ状態での溶接箇
所を適当な数だけ設定しておくこともできる。
【００３６】また、ルーフパネル１が長すぎて１台のロ
ボットアーム１１の移動だけでは端から端まで溶接でき
ないような場合には、例えば、図４に示すように、ロボ
ット３０自体を走行可能にしてもよい。すなわち、ワー
クが載置されるスラッド定盤３１の両側部にロボット走
行架台３２が設けられ、このロボット走行架台３２上に
レーザ溶接用ロボット３０が走行可能に設けられてい
る。ロボット３０は走行装置３３を備え、ロボット走行
架台３２上を自走できるようになっている。なお、スラ
ッド定盤３１の側方には、主制御盤３４、操作パネル３
５、ロボット制御盤３６などが配置されている。
ボットアーム１１の移動だけでは端から端まで溶接でき
ないような場合には、例えば、図４に示すように、ロボ
ット３０自体を走行可能にしてもよい。すなわち、ワー
クが載置されるスラッド定盤３１の両側部にロボット走
行架台３２が設けられ、このロボット走行架台３２上に
レーザ溶接用ロボット３０が走行可能に設けられてい
る。ロボット３０は走行装置３３を備え、ロボット走行
架台３２上を自走できるようになっている。なお、スラ
ッド定盤３１の側方には、主制御盤３４、操作パネル３
５、ロボット制御盤３６などが配置されている。
【００３７】したがって、本実施の形態によれば、押圧
面１８と基準面１９を併有する加圧ローラ１７と、ワー
ク（ルーフ）１を加圧ローラ１７の基準面１９に押し当
てるクランプローラ２０とを設け、加圧ローラ１７の基
準面１９とクランプローラ２０とでルーフ１を挟み込ん
で（クランプ状態）これをＺ方向に位置決めするように
したので、本装置１０自体による位置決めが可能とな
り、従来のように専用の大型のルーフ位置決め治具４，
８が不要となり、設備費用が低減されるほか、作業効率
が向上する。
面１８と基準面１９を併有する加圧ローラ１７と、ワー
ク（ルーフ）１を加圧ローラ１７の基準面１９に押し当
てるクランプローラ２０とを設け、加圧ローラ１７の基
準面１９とクランプローラ２０とでルーフ１を挟み込ん
で（クランプ状態）これをＺ方向に位置決めするように
したので、本装置１０自体による位置決めが可能とな
り、従来のように専用の大型のルーフ位置決め治具４，
８が不要となり、設備費用が低減されるほか、作業効率
が向上する。
【００３８】また、同一の加工ヘッド１２に加圧ローラ
１７、クランプローラ２０、および加圧シリンダ２２を
設けて、加圧シリンダ２２へのエア供給によりクランプ
ローラ２０の加減圧を行うので、１種類の加工ヘッド１
２で複数の車種に対応することが可能となる。
１７、クランプローラ２０、および加圧シリンダ２２を
設けて、加圧シリンダ２２へのエア供給によりクランプ
ローラ２０の加減圧を行うので、１種類の加工ヘッド１
２で複数の車種に対応することが可能となる。
【図１】 本発明の一実施の形態に係るレーザ溶接装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】 被溶接物であるドリップレスルーフとボデー
サイドアウタとを示す要部拡大斜視図である。
サイドアウタとを示す要部拡大斜視図である。
【図３】 図１の装置の動作説明図である。
【図４】 自走機能を備えた図１の装置の概略全体図で
ある。
ある。
【図５】 自動車の車体を示す斜視図である。
【図６】 従来のルーフ位置決め方法の一例を示す概略
説明図である。
説明図である。
【図７】 従来のルーフ位置決め方法の他の例を示す概
略説明図である。
略説明図である。
【図８】 図６の方法で使用されるルーフ位置決め治具
の概略図である。
の概略図である。
１…ドリップレスルーフ（被溶接物の外側の薄板）、 ２…ボデーサイドアウタ、 ６…レーザ溶接ヘッド、 ７…レーザ光、 １２…加工ヘッド、 １７…基準面付き隙間矯正ローラまたは加圧ローラ（第
１ローラ）、 １８…押圧面、 １９…基準面、 ２０…クランプローラ（第２ローラ）、 ２２…加圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）。
１ローラ）、 １８…押圧面、 １９…基準面、 ２０…クランプローラ（第２ローラ）、 ２２…加圧シリンダ（流体圧アクチュエータ）。
Claims (6)
- 【請求項１】 ２枚の金属薄板で形成された被溶接物の
溶接部近傍を加圧する一方、レーザ光を溶接部に照射し
つつ、前記被溶接物と前記レーザ光とを溶接線方向に相
対移動させて、前記被溶接物を溶接接合するレーザ溶接
装置において、 前記被溶接物の外側の薄板に押し当てられる押圧面と前
記外側の薄板を位置決めするための基準となる基準面と
を有する第１ローラと、 前記被溶接物の前記外側の薄板を前記第１ローラの前記
基準面に押し当てる進退移動可能な第２ローラと、 を有することを特徴とするレーザ溶接装置。 - 【請求項２】 前記第２ローラを駆動するとともに当該
第２ローラのクランプ力を調節する直動型の流体圧アク
チュエータを有することを特徴とする請求項１記載のレ
ーザ溶接装置。 - 【請求項３】 前記第２ローラおよび前記流体圧アクチ
ュエータは前記第１ローラと共に同一の加工ヘッドに取
り付けられていることを特徴とする請求項２記載のレー
ザ溶接装置。 - 【請求項４】 前記第２ローラは、前記第１ローラが押
し当てられる前記被溶接物の前記外側の薄板の溶接面と
平行で、かつ、前記第１ローラの先端部より前記加工ヘ
ッド側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか一つに記載のレーザ溶接装置。 - 【請求項５】 溶接線上前記被溶接物の中央部から端部
に向かって溶接を行うことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか一つに記載のレーザ溶接装置。 - 【請求項６】 前記第１ローラと前記第２ローラとで前
記被溶接物の前記外側の薄板をクランプした状態で精度
保証用の溶接を行った後、前記第２ローラを後退させて
アンクランプ状態で溶接を行うことを特徴とする請求項
１〜５のいずれか一つに記載のレーザ溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035067A JPH11226763A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | レーザ溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035067A JPH11226763A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | レーザ溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11226763A true JPH11226763A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12431684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10035067A Withdrawn JPH11226763A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | レーザ溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11226763A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633018B2 (en) | 2000-12-25 | 2003-10-14 | Kawasaki Jukugyo Kabushiki Kaisha | Laser welding head with associated roller |
| KR20040000995A (ko) * | 2002-06-26 | 2004-01-07 | 현대자동차주식회사 | 레이저 용접용 소재 가압 장치 |
| US6965091B2 (en) | 2000-10-02 | 2005-11-15 | Fanuc Ltd. | Pressing device |
| KR100569021B1 (ko) | 2004-06-17 | 2006-04-07 | 현대자동차주식회사 | 레이저 용접용 가압 롤러장치 |
| JP2006167789A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | レーザブレージング加工方法および加工装置 |
| US7855350B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-12-21 | Precitec Kg | Apparatus and method for clamping sheet-metal components |
| KR101454649B1 (ko) * | 2013-03-27 | 2014-10-28 | 주식회사 성우하이텍 | 레이저 용접용 클램핑 장치 |
| CN108340110A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-31 | 山东国金汽车制造有限公司 | 一种新型白车身自动化预搭设备 |
| CN111633334A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-08 | 安徽巨一科技股份有限公司 | 一种汽车白车身焊接生产线 |
| KR102617318B1 (ko) * | 2023-06-07 | 2023-12-21 | 강진수 | 차체 자동화 용접 시스템 및 방법 |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP10035067A patent/JPH11226763A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6965091B2 (en) | 2000-10-02 | 2005-11-15 | Fanuc Ltd. | Pressing device |
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| CN111633334A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-08 | 安徽巨一科技股份有限公司 | 一种汽车白车身焊接生产线 |
| CN111633334B (zh) * | 2020-06-12 | 2022-04-01 | 安徽巨一科技股份有限公司 | 一种汽车白车身焊接生产线 |
| KR102617318B1 (ko) * | 2023-06-07 | 2023-12-21 | 강진수 | 차체 자동화 용접 시스템 및 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |