JP2002137091A - Apparatus and method for butt welding of steel sheet - Google Patents
Apparatus and method for butt welding of steel sheetInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の突き合わせ
溶接方法、およびその方法を実施するための装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for butt welding steel sheets and an apparatus for performing the method.
【0002】[0002]
【従来の技術】複数の鋼板を突き合わせ溶接する方法お
よび装置は従来から知られており、広く実用されてい
る。この溶接は、鋼板を所定の形状にプレス成形した後
に行うのが普通であるが、プレス成形前に溶接により複
数の鋼板を接合し、その後、プレス成形する場合もあ
り、テーラードブランク法と称されている。2. Description of the Related Art A method and an apparatus for butt welding a plurality of steel plates have been known and widely used. This welding is usually performed after the steel sheet is press-formed into a predetermined shape.However, there are cases where a plurality of steel sheets are joined by welding before press forming and then press-formed, which is called a tailored blank method. ing.
【0003】テーラードブランク法とは、一般的には、
複数の鋼板をプレス成形前に溶接により接合し、一体化
する方法である。この方法によれば、特定の複雑な形状
の一体もの(部品)を、その形状になるように切断され
た複数の鋼板をそれぞれ溶接接合することにより得るこ
とができる(このようにして得られたものを、テーラー
ドブランク材という)ので、打ち抜き、穴あけ等の加工
方法による場合に比べて、素材ロスを低減できるという
利点がある。そのため、自動車製造業界では比較的早く
からこの技術が取り入れられ、フロントサイドメンバ、
リヤサイドメンバ、ドアインナ等の製造に用いられてき
ている。[0003] The tailored blank method is generally
This is a method in which a plurality of steel plates are joined by welding before press forming and integrated. According to this method, an integrated object (part) having a specific complicated shape can be obtained by welding and joining a plurality of steel plates cut to have the specific shape (obtained in this manner). This is called a tailored blank material), so that there is an advantage that material loss can be reduced as compared with the case of using a processing method such as punching and drilling. For this reason, this technology was adopted relatively early in the automobile manufacturing industry,
It has been used for manufacturing rear side members, door inners and the like.
【0004】一方、省資源および環境への配慮から、自
動車車体の軽量化への要求が高まっており、高張力鋼板
の採用をはじめとして種々の対策が講じられてきた。テ
ーラードブランク法の採用もその一つである。すなわ
ち、接合する複数の鋼板として、同じ厚さおよび材質の
鋼板ではなく、厚さの異なる鋼板、または更に材質の異
なる鋼板を用いたテーラードブランク材を車体の部品と
して使用すれば、強度が必要な部分だけ厚い鋼板や高張
力鋼板を使用することが可能となるので、補強材を用い
る必要がなく、車体全体を軽量化することができる。ま
た、補強材を必要としないので、コストダウンも可能で
ある。なお、通常、テーラードブランク材といえば、こ
の厚さや更に材質の異なる鋼板を溶接接合し、プレス成
形に供するものをいう。[0004] On the other hand, there is an increasing demand for reducing the weight of automobile bodies in consideration of resource saving and environmental considerations, and various measures have been taken, including the use of high-tensile steel sheets. Adoption of the tailored blank method is one of them. That is, if a plurality of steel sheets to be joined are not steel sheets of the same thickness and material but steel sheets of different thicknesses or tailored blanks using steel sheets of different materials are used as vehicle body parts, strength is required. Since it is possible to use a thick steel plate or a high-tensile steel plate only in a part, there is no need to use a reinforcing material, and the entire vehicle body can be reduced in weight. Further, since no reinforcing material is required, the cost can be reduced. In general, a tailored blank material is a material obtained by welding and joining steel plates having different thicknesses and further different materials to be subjected to press forming.
【0005】溶接方法としては、一般に、2枚の鋼板を
突き合わせ、その突き合わせた部分にレーザビームを照
射して接合するレーザ溶接法、プラズマを照射して接合
するプラズマ溶接法、またはローラ形状の電極で2枚の
鋼板を挟み、圧力を加えながら通電して接合するマッシ
ュシーム溶接法が用いられる。このうち、レーザ溶接法
は、装置価格は高価であるが、対象鋼種、鋼板の形状に
おける自由度が大きく、長い溶接線を有する部品の製造
に適するという長所があり、普及しつつある。しかし、
溶接欠陥の発生を抑えるためには突き合わせ部分におけ
るギャップ(隙間)を0.05mm以下にすることが必要とさ
れており、溶接時の位置決めが溶接施工上の重要な工程
になっている。[0005] As a welding method, a laser welding method in which two steel plates are butted and a laser beam is applied to the abutted portion to join them, a plasma welding method in which plasma is applied and joined, or a roller-shaped electrode is generally used. A mash seam welding method is used in which two steel plates are sandwiched between and joined by applying current while applying pressure. Among them, the laser welding method is expensive, but has a merit that it has a great degree of freedom in a target steel type and a shape of a steel sheet and is suitable for manufacturing a part having a long welding line, and is becoming popular. But,
In order to suppress the occurrence of welding defects, it is necessary that the gap (gap) at the butted portion be 0.05 mm or less, and positioning during welding is an important step in welding work.
【0006】複数の鋼板を突き合わせ、レーザ溶接によ
り接合するに際し、鋼板が2枚でしかも接合個所が1個
所の場合は、位置決め精度の確保は比較的容易であり、
従来から実施されている。しかし、接合する鋼板が2枚
でも、その形状が複雑になって接合個所が増えたり、鋼
板の数が増え、接合個所がさらに多くなると、わずかの
寸法誤差であっても、突き合わせたときに大きなギャッ
プ(隙間)となって現れる場合もあり、位置決めの精度
を確保することは必ずしも容易ではない。[0006] When a plurality of steel plates are butted and joined by laser welding, if two steel plates are used and only one joint is provided, it is relatively easy to secure the positioning accuracy.
It has been implemented conventionally. However, even if two steel plates are joined, the shape becomes complicated and the number of joints increases, or the number of steel plates increases, and the number of joints increases. It may appear as a gap, and it is not always easy to secure the positioning accuracy.
【0007】したがって、鋼板の数が多い場合は、工程
数を増やして、1枚づつ接合する方法が採られることが
多いが、当然ながら効率はよくない。Therefore, when the number of steel plates is large, a method of increasing the number of steps and joining them one by one is often adopted, but of course the efficiency is not good.
【0008】そのため、新たな提案もなされており、例
えば特開平10−137980号公報では、多数のブランク材
(鋼板)を接合して一つの部品を製造する場合に好適な
突き合わせ位置決め装置が記載されている。すなわち、
ブランク材の端面を溶接線上に位置決めする基準ピン
と、ブランク材を固定するクランパと、ブランク材を狭
持する回動可能な矯正クランパと、この矯正クランパを
鉛直方向または溶接線に接離するように駆動するアクチ
ュエータからなる装置である。アクチュエータを駆動さ
せブランク材を撓ませてギャップを矯正する際、ギャッ
プの矯正量に応じて、撓み量が異なるとともに、矯正ク
ランパが回動するので、正確な位置決めができるとして
いる。For this reason, new proposals have been made. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-137980 discloses a butt positioning apparatus suitable for manufacturing a single component by joining a large number of blanks (steel plates). ing. That is,
A reference pin for positioning the end surface of the blank material on the welding line, a clamper for fixing the blank material, a rotatable correction clamper for holding the blank material, and a method for moving this correction clamper vertically or to or away from the welding line. It is a device consisting of a driving actuator. When the gap is corrected by driving the actuator to bend the blank material, the amount of deflection differs according to the amount of correction of the gap, and the correction clamper rotates, so that accurate positioning can be performed.
【0009】また、特開平11− 90684号公報では、突き
合わせるブランク材の片方が傾斜していて、接合部の端
面に均一な押圧力を付与できない場合に適用できる位置
決め装置として、ブランク材の端面を溶接線上に位置決
めする基準ピンと、ブランク材を狭持するとともに、溶
接線へ向けて駆動可能な内側クランププッシャーと、ブ
ランク材を固定するクランパを備え、さらにブランク材
を撓ませる外側クランププッシャーを備えるブランク材
の突き合わせ位置決め装置が提案されている。ブランク
材に撓みを与えつつギャップを矯正する際に、内側クラ
ンクプッシャーが回転して、ギャップの矯正の際のブラ
ンク材の変位に追従することができ、矯正が円滑に行え
るとされている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-90684 discloses a positioning device which can be used when one of the blank materials to be abutted is inclined so that a uniform pressing force cannot be applied to the end surface of the joint. A reference pin for positioning the blank material on the welding line, an inner clamp pusher that holds the blank material and can be driven toward the welding line, a clamper that fixes the blank material, and an outer clamp pusher that bends the blank material A butting and positioning device for a blank material has been proposed. When straightening the gap while giving the blank material a bend, the inner crank pusher is rotated to follow the displacement of the blank material when the gap is straightened, and the straightening can be performed smoothly.
【0010】しかし、これらの公報に記載されるブラン
ク材の突き合わせ位置決め装置は、接合部の端面間のギ
ャップを確実に矯正してレーザ溶接を円滑に行い得るも
のではあっても、いずれもクランパの駆動装置を増やさ
ざるを得ず、またそのための構造的に強固な支持台を要
する等、大がかりな装置が必要と考えられ、現実的な対
応策であるとはいえない。However, the blank butt positioning devices described in these publications are capable of reliably correcting the gap between the end faces of the joint and smoothly performing the laser welding, but all of them do not have the clamper. It is considered that a large-scale device is required, for example, the number of driving devices must be increased, and a structurally strong support is required for that purpose, and it cannot be said that this is a practical measure.
【0011】一方、テーラードブランク材を製造するに
あたっては、上述したブランク材(以下、鋼板という)
の突き合わせ位置決めの工程とともに、複数の鋼板を突
き合わせ位置まで搬送する工程も重要である。この工程
では、例えば、別々に置かれている複数の鋼板をそれぞ
れ所定の位置まで搬送したり、テーブル上であらかじめ
複数の鋼板の相互の位置関係を整えておき、そのテーブ
ルを所定の位置まで移動(搬送)したりする。後者の方
法は合理的ではあるが、テーブルの搬送距離が長いと、
鋼板の相互の位置関係を整えていても、搬送の間に個々
の鋼板にずれや傾きが生じやすい。鋼板の形状が複雑に
なるほどその傾向は顕著になる。鋼板の数が増えると、
その搬送中における鋼板の配置の乱れはますます大きい
ものとなる。On the other hand, when manufacturing a tailored blank material, the above-described blank material (hereinafter referred to as a steel sheet) is used.
The step of transporting a plurality of steel plates to the butting position is also important together with the step of butting positioning. In this step, for example, a plurality of separately placed steel sheets are respectively conveyed to predetermined positions, or the mutual positional relationship of the plurality of steel sheets is adjusted in advance on a table, and the table is moved to a predetermined position. (Transport). The latter method is reasonable, but if the table transport distance is long,
Even if the mutual positional relationship of the steel plates is adjusted, the individual steel plates are likely to shift or tilt during transportation. The tendency becomes more remarkable as the shape of the steel sheet becomes more complicated. As the number of steel plates increases,
Disturbances in the arrangement of the steel sheets during the transportation become even greater.
【0012】また、多品種のテーラードブランク材の製
造への対応も必要であり、さらに、接合後の完成品の装
置外への搬送も円滑に行われなければならない。In addition, it is necessary to cope with the manufacture of various types of tailored blanks, and furthermore, the finished product after bonding must be smoothly transported to the outside of the apparatus.
【0013】このような材料のハンドリング面について
も、従来から数多くの開発、改良が重ねられてきた。し
かし、さらに製造の効率化を図り、製造コストを低減す
る上から、より一層の改善、改良が望まれている。Many developments and improvements have been made on the handling of such materials. However, further improvement and improvement are desired in order to further improve the efficiency of production and reduce the production cost.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況に鑑みなされたもので、複数の鋼板を突き合わせ溶
接するにあたり、鋼板の搬送距離が短く、接合の際の突
き合わせ位置決めが容易で、効率のよい鋼板の突き合わ
せ溶接方法、およびその方法を実施するための装置を提
供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a situation. In butt-welding a plurality of steel plates, the conveying distance of the steel plates is short, and butt positioning at the time of joining is easy. An object of the present invention is to provide an efficient steel plate butt welding method and an apparatus for performing the method.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
(1)の鋼板の突き合わせ溶接方法、およびその方法を
実施するための下記(2)の装置にある。 (1)下記の工程で複数の鋼板を突き合わせ溶接する鋼
板の突き合わせ溶接方法。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention resides in the following (1) butt welding method for steel sheets and the following (2) apparatus for carrying out the method. (1) A butt welding method for a steel sheet in which a plurality of steel sheets are butt-welded in the following steps.
【0016】複数の鋼板を下パレット上に溶接個所を
対向させて載置する 前記載置した鋼板の上に上パレットを載置し、下パレ
ットと上パレットを結合する 前記結合した上下パレット間に挟み込まれた鋼板のそ
れぞれの溶接個所を突き合わせる位置決めを行い、その
位置で鋼板をクランプする すなわち、鋼板を下パレットに押し付け、その位置から
容易には変位しないようにする。A plurality of steel plates are placed on the lower pallet with the welding locations facing each other. The upper pallet is placed on the steel plate placed above, and the lower pallet and the upper pallet are connected. The welding position of the sandwiched steel plate is butt-positioned, and the steel plate is clamped at that position. That is, the steel plate is pressed against the lower pallet so that it is not easily displaced from that position.
【0017】上パレットの前記溶接個所に対応する部
分に設けた開口部を介して鋼板の前記突き合わせ位置を
溶接する (2)複数の鋼板を載置するための下パレットと、前記
下パレット上に複数の鋼板をそれぞれの溶接個所を対向
させて載置する手段と、前記溶接個所に対応する部分が
開口をなし、下パレットと結合して下パレット上の前記
複数の鋼板を下パレットとの間に挟み込むための上パレ
ットと、上パレットと下パレットの間に挟み込まれた前
記複数の鋼板のそれぞれの溶接個所を突き合わせて所定
の溶接線上に位置決めするための突き合わせ位置決め手
段と、上下パレット間に挟み込まれた鋼板をクランプす
る鋼板クランプ装置と、前記位置決めした鋼板のそれぞ
れの溶接線に沿って鋼板を接合する溶接トーチを有する
鋼板の突き合わせ溶接装置。Welding the butting position of the steel plate through an opening provided in a portion of the upper pallet corresponding to the welding location. (2) A lower pallet for mounting a plurality of steel plates, and Means for placing a plurality of steel plates with their respective welding locations facing each other, and a portion corresponding to the welding locations forms an opening, and is connected to a lower pallet to connect the plurality of steel plates on the lower pallet to the lower pallet. An upper pallet to be sandwiched between the upper pallet and the lower pallet; a butt locating means for abutting respective welding points of the plurality of steel plates sandwiched between the upper pallet and the lower pallet to position on a predetermined welding line; A steel plate clamping device for clamping a positioned steel plate and a steel plate having a welding torch for joining the steel plates along respective welding lines of the positioned steel plate. Fitting welding equipment.
【0018】前記(2)の溶接装置において、上パレッ
トが、ベースフレームと、前記ベースフレームの内側に
保持され、交換可能で、鋼板の溶接個所に対応する部分
に開口部が設けられた交換フレームからなるものであれ
ば、接合する鋼板の個数、形状の変更に対して交換フレ
ームと下パレットのみの交換により迅速に対応ることが
できるので、好ましい。[0018] In the welding apparatus of the above (2), the upper pallet is held inside the base frame and the base frame, and is exchangeable, and an exchange frame provided with an opening at a portion corresponding to a welding position of a steel plate. It is preferable to use the one made of the following because it is possible to quickly respond to the change in the number and shape of the steel plates to be joined by replacing only the replacement frame and the lower pallet.
【0019】また、上パレットが、接合が完了した鋼板
を吸着保持する機能を有するものであれば、鋼板を突き
合わせ溶接するにあたってのサイクルタイムを短縮する
ことができる。Further, if the upper pallet has a function of sucking and holding the steel plate having been joined, the cycle time for butt welding the steel plate can be reduced.
【0020】ここでいう「パレット」とは、例えば、倉
庫内で用いられている移動式の荷台、その他荷物を載せ
るための台など、通常「パレット」と称されているもの
に類するもので、溶接接合するための鋼板を載せる台
(これを、「下パレット」という)を指すが、その台の
上に被せて、下パレットと結合させるものをもここでは
パレット(これを、「上パレット」と記す)という。な
お、「パレット」については後に詳述する。The term "pallet" as used herein is similar to what is usually called a "pallet", such as, for example, a mobile loading platform used in a warehouse or a platform for loading luggage. This refers to a table on which a steel plate for welding and joining is placed (this is referred to as the "lower pallet"). A pallet that is placed on the table and combined with the lower pallet is also referred to here as the "upper pallet". To write). The “palette” will be described later in detail.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の鋼板の突き合わせ
溶接方法、およびその方法を実施するための装置につい
て詳細に説明する。なお、以下の説明においては、前述
したテーラードブランク材を製造する際に用いる突き合
わせレーザ溶接方法およびその装置を例にとって述べ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for butt welding steel plates and an apparatus for performing the method according to the present invention will be described in detail. In the following description, a butt laser welding method and an apparatus used for manufacturing the above-described tailored blank material will be described as an example.
【0022】本発明の鋼板の突き合わせ溶接方法は、上
記の〜の工程により複数の鋼板を溶接(レーザ溶
接)する方法である。The steel plate butt welding method of the present invention is a method of welding (laser welding) a plurality of steel plates by the above-mentioned steps (1) to (4).
【0023】の工程は、複数の鋼板を下パレット上に
溶接個所を対向させて載置する工程である。The step is a step of placing a plurality of steel plates on the lower pallet with the welding locations facing each other.
【0024】複数の鋼板を下パレット上に載置するの
は、後述するように、鋼板の溶接を行う場所(溶接トー
チが設置されている場所で、以下、「溶接位置」とい
う)までの搬送を、従来行われている鋼板を別々に所定
の位置まで搬送したり鋼板を載せたテーブルを移動させ
る方式ではなく、鋼板を下パレットと上パレットの間に
挟み込んだ上下パレットを移動させる、いわば「カセッ
ト移動方式」を採用するからである。載置する際、複数
の鋼板の溶接個所をそれぞれ対向させて載置する。溶接
個所を突き合わせる位置決めは後の工程で行うので、こ
こではそれぞれの溶接個所を厳密に対向させる必要はな
い。The plurality of steel plates are placed on the lower pallet, as described later, when they are transported to a place where the steel plates are to be welded (where a welding torch is installed, hereinafter referred to as a "welding position"). Instead of the conventional method of separately transporting steel plates to a predetermined position or moving a table on which steel plates are placed, the upper and lower pallets that sandwich steel plates between a lower pallet and an upper pallet are moved, so to speak, This is because the “cassette moving method” is adopted. At the time of mounting, a plurality of steel plates are placed with their welding locations facing each other. Since the positioning for matching the welding points is performed in a later step, it is not necessary to exactly oppose the respective welding points here.
【0025】の工程は、前記載置した鋼板の上に上パ
レットを載置し、下パレットと上パレットを結合する工
程である。The step of (1) is a step of placing an upper pallet on the above-mentioned steel plate and connecting the lower pallet and the upper pallet.
【0026】前記の工程で下パレット上に載置した鋼
板の上に上パレットを載置して、下パレットと上パレッ
トを結合するのは、下パレットと上パレットの間に鋼板
を挟み込んだ状態で溶接個所の突き合わせ位置決めを行
うためである。The upper pallet is placed on the steel plate placed on the lower pallet in the above-mentioned process, and the lower pallet and the upper pallet are joined together when the steel plate is sandwiched between the lower pallet and the upper pallet. This is for performing the butting positioning of the welding location.
【0027】の工程は、前記結合した上下パレット間
に挟み込まれた鋼板のそれぞれの溶接個所を突き合わせ
る位置決めを行い、その位置で鋼板をクランプする工程
である。In the step (3), the welding positions of the steel plates sandwiched between the combined upper and lower pallets are positioned so as to abut each other, and the steel plates are clamped at the positions.
【0028】突き合わせ位置決めは、突き合わせ部分に
おけるギャップ(隙間)が通常のレーザ溶接で必要とさ
れている範囲を超えないように行う。通常は、0.05mm以
下とすれば十分である。The butt positioning is performed so that the gap (gap) at the butt portion does not exceed the range required for ordinary laser welding. Usually, 0.05 mm or less is sufficient.
【0029】前記の工程で、各鋼板の溶接個所をそれ
ぞれ対向させて載置しているので、位置決めのための鋼
板の移動距離はごくわずかで済む。In the above-described process, since the welding portions of the steel plates are placed facing each other, the moving distance of the steel plates for positioning is very small.
【0030】突き合わせ位置決めは、後に図面に基づい
て説明するが、下パレットに突出自在に取り付けられて
いる位置決めストッパーで突き合わせ位置を決め、突き
合わせた鋼板をその突き合わせ位置の近傍でその位置を
挟んで対向する鋼板クランプ装置のクランプアームで上
から押さえることにより行う。The butt positioning will be described later with reference to the drawings. The butt position is determined by a positioning stopper which is attached to the lower pallet so as to be freely protruded, and the butted steel plates are opposed to each other with the position in the vicinity of the butt position. This is carried out by pressing down from above with the clamp arm of the steel plate clamping device.
【0031】通常、前記クランプした鋼板を挟み込んだ
上下パレットを溶接位置まで移送する工程を付加する。Usually, a step of transferring the upper and lower pallets sandwiching the clamped steel plate to a welding position is added.
【0032】移送は、例えば、後述するように、上パレ
ットに走行装置を取り付けておき、走行レール上を走行
させることにより溶接位置まで移送する方法を採るのが
簡便である。For the transfer, for example, as will be described later, it is convenient to adopt a method in which a traveling device is mounted on an upper pallet and then transported to a welding position by traveling on a traveling rail.
【0033】の工程は、上パレットの前記溶接個所に
対応する部分に設けられた開口部を介して鋼板の前記突
き合わせ位置を溶接する工程である。The step of welding is a step of welding the butted position of the steel plate through an opening provided in a portion of the upper pallet corresponding to the welding position.
【0034】本発明の溶接方法で用いる上パレットに
は、あらかじめ溶接個所に対応する部分に開口部を設け
ておく。したがって、この開口部をとおして溶接するこ
とが可能であるし、前記の鋼板の突き合わせ位置決めも
この開口部を介して行うことができる。なお、下パレッ
トにも前記の突き合わせ位置、すなわち、レーザビーム
が照射される位置に対応する部分にあらかじめ隙間(開
口部)を設けておくのがよい。The upper pallet used in the welding method of the present invention is provided with an opening in a portion corresponding to a welding position in advance. Therefore, welding can be performed through this opening, and the butting and positioning of the steel plate can be performed through this opening. It is preferable to provide a gap (opening) in advance in the lower pallet at a position corresponding to the abutting position, that is, a position where the laser beam is irradiated.
【0035】上記〜の工程を経て溶接することによ
ってテーラードブランク材(テーラード鋼板)を製造す
ることができる。By welding through the above steps (1) to (4), a tailored blank (tailored steel plate) can be manufactured.
【0036】上記本発明の鋼板の突き合わせ溶接方法
は、本発明の装置、すなわち、複数の鋼板を載置するた
めの下パレットと、前記下パレット上に複数の鋼板をそ
れぞれの溶接個所を対向させて載置する手段と、前記溶
接個所に対応する部分が開口をなし、下パレットと結合
して下パレット上の前記複数の鋼板を下パレットとの間
に挟み込むための上パレットと、上パレットと下パレッ
トの間に挟み込まれた前記複数の鋼板のそれぞれの溶接
個所を突き合わせて所定の溶接線上に位置決めするため
の突き合わせ位置決め手段と、上下パレット間に挟み込
まれた鋼板をクランプする鋼板クランプ装置と、前記位
置決めした鋼板のそれぞれの溶接線に沿って鋼板を接合
する溶接トーチを有する鋼板の突き合わせ溶接装置によ
って容易に実施することができる。The butt welding method for a steel sheet according to the present invention comprises the apparatus of the present invention, that is, a lower pallet for mounting a plurality of steel sheets, and a plurality of steel sheets on the lower pallet, each of which is to be welded. An upper pallet, and an upper pallet for joining the plurality of steel plates on the lower pallet between the lower pallet and the lower pallet in combination with the lower pallet; Butt positioning means for abutting the respective welding points of the plurality of steel plates sandwiched between the lower pallets and positioning on a predetermined welding line, and a steel plate clamping device for clamping the steel plates sandwiched between the upper and lower pallets, Easily implemented by a steel plate butt welding device having a welding torch that joins the steel plates along the respective welding lines of the positioned steel plates. Door can be.
【0037】図1は、本発明の装置の一例の全体構成を
示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the entire configuration of an example of the apparatus of the present invention.
【0038】図1に示すように、装置全体の中央部分に
相当する位置が「溶接位置a」である。溶接位置aに
は、鋼板の溶接個所に沿って縦方向(図中に示したX方
向およびその反対方向)および横方向(同じくY方向お
よびその反対方向)に移動可能に構成された溶接トーチ
1が設けられている。また、溶接位置aを含めてその両
横方向に横長の架台3が設置され、架台3の縦方向両端
の上面にレール2が取り付けられている。後述するよう
に、鋼板を挟み込んだ上下パレットがこの架台3上を溶
接位置aまで移送される。As shown in FIG. 1, a position corresponding to the central portion of the entire apparatus is a "weld position a". At a welding position a, a welding torch 1 configured to be movable in a vertical direction (the X direction and the opposite direction shown in the figure) and a horizontal direction (the same Y direction and the opposite direction) along the welding position of the steel sheet. Is provided. In addition, a gantry 3 that is horizontally long in both lateral directions including the welding position a is installed, and rails 2 are attached to upper surfaces of both ends in the vertical direction of the gantry 3. As will be described later, the upper and lower pallets sandwiching the steel plate are transferred on the gantry 3 to the welding position a.
【0039】溶接位置aの横方向に隣接して「鋼板セッ
ト位置b」があり、この位置に置かれた下パレットスタ
ンド(後述する図6参照)上に複数の鋼板を載置するた
めの下パレット4が置かれている。この例では、下パレ
ット4上には4枚の鋼板5がそれぞれの溶接個所を対向
させて載置されている。There is a "steel plate setting position b" laterally adjacent to the welding position "a", and a lower plate for mounting a plurality of steel plates on a lower pallet stand (see FIG. 6 described later) placed at this position. Pallet 4 is placed. In this example, four steel plates 5 are placed on the lower pallet 4 with their welding locations facing each other.
【0040】鋼板セット位置bの縦方向の一方(図1で
は、右下方向)に隣接して溶接に用いる鋼板5を保管し
ている「材料スタンドc」が置かれ、この材料スタンド
cから、鋼板5が下パレット4上に搬送され、上記のよ
うに載置される。この例では、載置する手段として、下
面に鋼板5を吸着保持するためのバキュームカップが取
り付けられたガントリーローダー6が用いられる。な
お、下パレット4には、後述するように、鋼板の突き合
わせ位置決めに用いる位置決めストッパーが取り付けら
れている。A “material stand c” storing the steel sheet 5 used for welding is placed adjacent to one of the longitudinal directions of the steel sheet setting position b (the lower right direction in FIG. 1). The steel plate 5 is conveyed on the lower pallet 4 and placed as described above. In this example, a gantry loader 6 to which a vacuum cup for holding the steel plate 5 by suction is attached is used as a mounting means. The lower pallet 4 is provided with a positioning stopper used for butt positioning of the steel plate, as described later.
【0041】鋼板セット位置bの横方向(溶接位置aと
は反対の方向)に隣接して「上パレット待機位置d」が
あり、この上パレット待機位置dの架台3上に、下パレ
ット4と結合し、下パレット4上の鋼板5を下パレット
4との間に挟み込むための上パレット7が置かれてい
る。There is an “upper pallet standby position d” adjacent to the steel plate setting position “b” in the lateral direction (the direction opposite to the welding position “a”). An upper pallet 7 is provided for joining and sandwiching the steel plate 5 on the lower pallet 4 with the lower pallet 4.
【0042】上パレット7には、溶接個所に対応する部
分に開口部8が設けられ、さらに、この例では、後述す
るように、下パレット4と結合するためのクランプ機構
と、鋼板の位置決めに用いるサイドプッシャーおよび鋼
板をクランプするための鋼板クランプ装置が取り付けら
れている。突き合わせ位置決め手段としては、前記の位
置決めストッパーと、サイドプッシャーが用いられてい
る。サイドプッシャーは下パレット4に取り付けられて
いてもよい。また、鋼板クランプ装置としては、クラン
プアームおよびクランプシリンダを備える装置が用いら
れている。The upper pallet 7 is provided with an opening 8 at a portion corresponding to the welding position. In this example, as will be described later, a clamping mechanism for coupling to the lower pallet 4 and a positioning mechanism for the steel plate are provided. A side pusher to be used and a steel plate clamping device for clamping a steel plate are attached. As the butting positioning means, the above-described positioning stopper and a side pusher are used. The side pusher may be attached to the lower pallet 4. Further, as a steel plate clamping device, a device having a clamp arm and a clamp cylinder is used.
【0043】上下パレット間に挟み込まれた鋼板のそれ
ぞれの溶接個所を、突き合わせた部分がレーザビームの
照射位置すなわち溶接線上にくるように突き合わせる突
き合わせ位置決め、その突き合わせた位置での鋼板のク
ランプ、およびそれぞれの突き合わせ位置(すなわち、
溶接線)に沿ってのレーザビームの照射は、前記の開口
部8をとおして行われる。Each welding point of the steel sheet sandwiched between the upper and lower pallets is butt-positioned so that the butt portion comes to the irradiation position of the laser beam, that is, the welding line, clamping of the steel sheet at the butt position, and Each butting position (ie,
The irradiation of the laser beam along the welding line) is performed through the opening 8.
【0044】この例では、さらに、上パレット7に、前
記架台3の縦方向両端の上面に設けられたレール2上を
走行する走行装置(後述する図2参照)が取り付けられ
ており、前記位置決めした鋼板5を挟み込んだ上下パレ
ットはこの走行装置により溶接位置aまで移送される。In this example, a traveling device (see FIG. 2 to be described later) that travels on rails 2 provided on the upper surfaces of both ends in the vertical direction of the gantry 3 is further attached to the upper pallet 7, and the positioning is performed. The upper and lower pallets holding the steel plate 5 are transferred to the welding position a by this traveling device.
【0045】鋼板セット位置bの縦方向の他方、すなわ
ち前記材料スタンドcとは反対側に隣接して、「完成品
スタンドe」が置かれている。後述するように、溶接位
置aでレーザビーム溶接が施された鋼板(完成品)は鋼
板セット位置bへ移送され、下パレットと上パレットの
結合が解かれた後完成品スタンドeへ搬送されるが、そ
の搬送には、鋼板5を材料スタンドcから鋼板セット位
置bへ搬送する際に用いられるガントリーローダー6が
兼用される。A "finished product stand e" is placed adjacent to the other side of the steel plate setting position b in the vertical direction, that is, on the side opposite to the material stand c. As will be described later, the steel plate (finished product) subjected to laser beam welding at the welding position a is transferred to the steel plate setting position b, where the lower pallet and the upper pallet are uncoupled and then transferred to the completed product stand e. However, the gantry loader 6 used for transferring the steel plate 5 from the material stand c to the steel plate setting position b is also used for the transfer.
【0046】上述した本発明の装置により本発明の溶接
方法を実施するには、まず、ガントリーローダー6によ
り鋼板5を材料スタンドcから鋼板セット位置bへ搬送
し、下パレットスタンド(後述する図6参照)上に置か
れている下パレット4の上にそれぞれの溶接個所を対向
させて載置する。In order to carry out the welding method of the present invention by the above-described apparatus of the present invention, first, the steel sheet 5 is transferred from the material stand c to the steel sheet setting position b by the gantry loader 6, and the lower pallet stand (FIG. (See Reference) On the lower pallet 4 placed on top, the respective welding locations are placed facing each other.
【0047】次いで、上パレット待機位置dで架台3上
に置かれている上パレット7を架台3に取り付けられた
レール2上を走行させて、鋼板セット位置bに置かれて
いる下パレット4の上まで導き、上パレット7に取り付
けられているクランプ機構を用いて上下両パレットを結
合させる。下パレット4上には鋼板5が載置されている
ので、鋼板5は上パレット7と下パレット4の間に挟み
込まれた状態になる。Next, the upper pallet 7 placed on the gantry 3 at the upper pallet waiting position d is run on the rail 2 attached to the gantry 3 to move the lower pallet 4 placed at the steel plate setting position b. The upper and lower pallets are guided by using a clamp mechanism attached to the upper pallet 7. Since the steel plate 5 is placed on the lower pallet 4, the steel plate 5 is sandwiched between the upper pallet 7 and the lower pallet 4.
【0048】図2は上パレットの一例を示す斜視図で、
前記のベースフレームとその内側に保持される交換フレ
ームからなる上パレットを示す図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the upper pallet.
It is a figure which shows the upper pallet which consists of the said base frame and the exchange frame hold | maintained inside.
【0049】図2において、ベースフレーム9は上パレ
ットと下パレットを結合するためのクランプ機構、すな
わちパレット結合アーム11とこれを昇降させるパレッ
ト結合シリンダ12とを備え、さらに走行装置10を備
えている。交換フレーム13には、鋼板クランプ装置
(クランプシリンダ14のみ図示)が取り付けられ、鋼
板5の溶接個所に対応する部分に開口部8が設けられて
いる。なお、この図には、鋼板5を載置した下パレット
4も示されており、この下パレット4にサイドプッシャ
ー15および位置決めストッパー16が取り付けられて
いる。In FIG. 2, the base frame 9 includes a clamp mechanism for coupling the upper pallet and the lower pallet, that is, a pallet coupling arm 11 and a pallet coupling cylinder 12 for raising and lowering the pallet. . The exchange frame 13 is provided with a steel plate clamping device (only the clamp cylinder 14 is shown), and an opening 8 is provided at a portion corresponding to a welding portion of the steel plate 5. In this figure, the lower pallet 4 on which the steel plate 5 is placed is also shown, and a side pusher 15 and a positioning stopper 16 are attached to the lower pallet 4.
【0050】図3は、上パレットと下パレットの結合方
法の具体的な適用例を示す斜視図で、(a)は結合前の
状態を示す図、(b)は結合した後の状態を示す図であ
る。この例では、前記図1に示した4枚の鋼板が下パレ
ット上に載置されている場合を示している。FIGS. 3A and 3B are perspective views showing a specific application example of the method of connecting the upper pallet and the lower pallet. FIG. 3A shows a state before the connection, and FIG. 3B shows a state after the connection. FIG. This example shows a case where the four steel plates shown in FIG. 1 are placed on a lower pallet.
【0051】図3(a)において、交換フレーム13が
取り付けられたベースフレーム9は図1に示した上パレ
ット待機位置dの架台3上にあり、鋼板5を載置した下
パレット4は鋼板セット位置bで下パレットスタンド上
に置かれている。前記交換フレーム13が取り付けられ
たベースフレーム9、すなわち上パレット7はそれに取
り付けられた走行装置10により架台の上面に設けられ
たレール(図示せず)上を走行して鋼板セット位置bに
至り、そこで、図3(b)に示したように、クランプ機
構によって下パレットと結合される。なお、図示してい
ないが、ベースフレーム9と交換フレーム13はボルト
・ナットにより締結されている。In FIG. 3A, the base frame 9 to which the replacement frame 13 is attached is on the gantry 3 at the upper pallet standby position d shown in FIG. 1, and the lower pallet 4 on which the steel plate 5 is placed is a steel plate set. It is placed on the lower pallet stand at position b. The base frame 9 to which the exchange frame 13 is attached, that is, the upper pallet 7, travels on a rail (not shown) provided on the upper surface of the gantry by the traveling device 10 attached thereto, and reaches the steel plate setting position b. Then, as shown in FIG. 3 (b), it is connected to the lower pallet by the clamp mechanism. Although not shown, the base frame 9 and the exchange frame 13 are fastened by bolts and nuts.
【0052】前記図2および図3に示した上パレットを
用いれば、接合する鋼板の個数や形状の変更があって
も、ベースフレームはそのままで、交換フレームと下パ
レットのみを交換すればよく、迅速に対応することがで
きる。If the upper pallet shown in FIGS. 2 and 3 is used, even if the number and shape of the steel plates to be joined are changed, it is sufficient to replace only the replacement frame and the lower pallet while keeping the base frame. Can respond quickly.
【0053】図4は交換フレームと下パレットの交換手
順を説明するための部分断面図で、(a)は上パレット
と下パレットが結合された状態を示す図、(b)は上パ
レットと下パレットの結合が解かれて上パレットの交換
フレームがベースフレームから取り外された状態を示す
図である。FIGS. 4A and 4B are partial cross-sectional views for explaining a procedure for replacing the replacement frame and the lower pallet. FIG. 4A shows a state where the upper pallet and the lower pallet are combined, and FIG. FIG. 9 is a view showing a state in which the pallets are uncoupled and the replacement frame of the upper pallet is detached from the base frame.
【0054】図4において、交換フレームと下パレット
をベースフレームから取り外す場合、まず図4(a)に
示した状態で上パレット待機位置まで移動させる。次
に、ベースフレーム9と交換フレーム13を締結する固
定ボルト21を取り外す。その後、ベースフレーム9に
取り付けられているクランプ機構のパレット結合シリン
ダ12を作動させてパレット結合アーム11を下降させ
ることにより、図4(b)に示した状態、すなわち交換
フレーム13がベースフレーム9から取り外された状態
となる。なお、交換フレーム13と下パレット4は、こ
の位置に例えば仮置スタンド22を設置しておき、その
上に載置すればよい。In FIG. 4, when the replacement frame and the lower pallet are removed from the base frame, first, they are moved to the upper pallet standby position in the state shown in FIG. Next, the fixing bolt 21 for fastening the exchange frame 13 to the base frame 9 is removed. Thereafter, by operating the pallet connecting cylinder 12 of the clamp mechanism attached to the base frame 9 to lower the pallet connecting arm 11, the state shown in FIG. It will be in the removed state. The exchange frame 13 and the lower pallet 4 may be placed on this position, for example, with a temporary stand 22 installed thereon.
【0055】この状態でベースフレーム9を上パレット
待機位置外へ退避させ、交換フレーム13と下パレット
4を接合する鋼板の個数や形状の変更に応じて交換し、
退避させたベースフレーム9を再び交換フレーム13と
下パレット4の上方へ移動させ、クランプ機構によりベ
ースフレーム9と下パレット4を結合させるとともにベ
ースフレーム9と交換フレーム13を固定ボルト21で
締結する。前記固定ボルトによる締結を油圧シリンダを
利用する締結方式にすれば、交換フレームと下パレット
の交換作業をさらに迅速化することが可能である。In this state, the base frame 9 is retracted out of the upper pallet standby position, and the base frame 9 is replaced in accordance with a change in the number or the shape of the steel plates joining the replacement frame 13 and the lower pallet 4.
The retracted base frame 9 is moved again above the replacement frame 13 and the lower pallet 4, and the base frame 9 and the lower pallet 4 are connected by the clamp mechanism, and the base frame 9 and the replacement frame 13 are fastened by the fixing bolt 21. If the fastening method using a hydraulic cylinder is used for fastening by the fixing bolt, the replacement work of the replacement frame and the lower pallet can be further speeded up.
【0056】上述した上パレットと下パレットの結合に
続いて、上下パレットの間に挟み込まれた前記複数の鋼
板のそれぞれの溶接個所を突き合わせて位置決めをし、
その位置でクランプする。Subsequent to the connection of the upper pallet and the lower pallet, the welding positions of the plurality of steel plates sandwiched between the upper and lower pallets are positioned by abutting each other.
Clamp in that position.
【0057】図5は、鋼板の溶接個所の突き合わせ位置
決めおよびクランプの手順を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the procedure of butting positioning and clamping of a welding portion of a steel plate.
【0058】図5の(a)において、まず、下パレット
4bに取り付けられている位置決めストッパー16をシ
リンダ16-1を駆動させて下パレット4aの上面レベル
よりも上方へ突出させる。次いで、(b)に示すよう
に、下パレット4aに取り付けられているサイドプッシ
ャー15aを駆動させて鋼板5aを矢印方向へ押し付
け、その端面(すなわち、溶接個所)を位置決めストッ
パー16に当接させる。その当接させた部分が図中に破
線で示したレーザビームが照射される位置、すなわち溶
接線になる。なお、溶接線の下方では下パレット4aと
4b間に隙間(空間部)が設けられ、レーザビームの照
射を避け得るようになっている。In FIG. 5 (a), first, the positioning stopper 16 attached to the lower pallet 4b is caused to protrude above the upper surface level of the lower pallet 4a by driving the cylinder 16-1. Next, as shown in (b), the side pusher 15a attached to the lower pallet 4a is driven to press the steel plate 5a in the direction of the arrow, and the end face (that is, the welding portion) is brought into contact with the positioning stopper 16. The contacted portion is a position where the laser beam shown by the broken line in the figure is irradiated, that is, a welding line. Note that a gap (space) is provided between the lower pallets 4a and 4b below the welding line, so that laser beam irradiation can be avoided.
【0059】その後、(c)に示すように、上パレット
(図示せず)に取り付けられているクランプシリンダ1
4aを駆動させてクランプアーム17aを下降させ、鋼
板5aを前記位置決めストッパー16に当接させた部分
の近傍でクランプする。鋼板5aは既に上パレットと下
パレット4の間に挟み込まれた状態にあるので、クラン
プアーム17aで押さえることにより鋼板5aは容易に
クランプされる。同時に、位置決めストッパー16を下
パレット4aの上面レベルよりも下方へ下降させる。Thereafter, as shown in (c), the clamp cylinder 1 attached to the upper pallet (not shown)
4a is driven to lower the clamp arm 17a, and the steel plate 5a is clamped in the vicinity of the portion where it comes into contact with the positioning stopper 16. Since the steel plate 5a is already sandwiched between the upper pallet and the lower pallet 4, the steel plate 5a can be easily clamped by pressing with the clamp arm 17a. At the same time, the positioning stopper 16 is lowered below the upper surface level of the lower pallet 4a.
【0060】続いて、(d)に示すように、溶接個所を
前記クランプされた鋼板5aに対向させて載置したもう
一方の鋼板5bの端面(すなわち、溶接個所)をサイド
プッシャー15bを駆動させて前記クランプされた鋼板
5aの端面に当接させる。その後、(e)に示すよう
に、この当接させた部分の近傍を前記(c)の場合と同
様にクランプアーム17bで押さえれば、鋼板5a、5
bの突き合わせ位置決め、およびクランプが完了する。Subsequently, as shown in (d), the end face of the other steel plate 5b (that is, the welded portion) placed with the welded portion facing the clamped steel plate 5a is driven by the side pusher 15b. To make contact with the end face of the clamped steel plate 5a. Thereafter, as shown in (e), if the vicinity of the contacted portion is pressed by the clamp arm 17b in the same manner as in (c), the steel plates 5a, 5a
The butting positioning of b and the clamping are completed.
【0061】以下、前記図1を参照して説明すると、上
記のように鋼板セット位置bで鋼板の位置決めおよびク
ランプを行った後、鋼板を挟み込んだ上下パレットを上
パレットに取り付けられている走行装置により溶接位置
aへ移送し、溶接線に沿ってレーザビームを照射して溶
接を行う。Referring now to FIG. 1, after the positioning and clamping of the steel plate at the steel plate setting position b as described above, the traveling device in which the upper and lower pallets sandwiching the steel plate are mounted on the upper pallet. To the welding position a, and irradiates a laser beam along the welding line to perform welding.
【0062】溶接が完了した後、上下パレットを再び鋼
板セット位置bへ移送し、上下パレットの結合を解き、
上パレットを走行装置により走行させて上パレット待機
位置dで待機させ、接合後の鋼板(完成品)をガントリ
ーローダー6で完成品スタンドeへ搬送する。After the welding is completed, the upper and lower pallets are transferred to the steel sheet setting position b again, and the upper and lower pallets are uncoupled.
The upper pallet is caused to travel by the traveling device to stand by at the upper pallet standby position d, and the joined steel plate (finished product) is transported by the gantry loader 6 to the completed product stand e.
【0063】上記の工程が、本発明の装置を用いて行う
突き合わせ溶接方法の1サイクルで、引き続き、材料ス
タンドcから鋼板5を下パレット4上に搬送し、それぞ
れの溶接個所を対向させて載置することとなる。The above process is one cycle of the butt welding method performed by using the apparatus of the present invention. Subsequently, the steel plate 5 is transported from the material stand c onto the lower pallet 4, and the respective welding locations are opposed to each other. Will be placed.
【0064】図1に示した例では、溶接位置aを挟んで
反対側にも同様の装置類(鋼板セット位置、架台、材料
スタンド、上パレット待機位置、完成品スタンド、ガン
トリーローダー等)が設けられている。そのため、片側
の装置で突き合わせ位置決めを行って溶接を施した後の
鋼板(完成品)を上下パレットの結合を解いて完成品ス
タンドeへ搬送する間に、もう一方の側の装置類で、上
下パレット間に挟み、突き合わせ位置決めおよびクラン
プを行った鋼板を溶接位置aへ移送して溶接を行うこと
ができる。これにより、溶接トーチ1の稼働率を高める
ことができる。In the example shown in FIG. 1, similar devices (steel plate setting position, gantry, material stand, upper pallet standby position, finished product stand, gantry loader, etc.) are provided on the opposite side of the welding position a. Have been. Therefore, while the plate (finished product) subjected to butt positioning and welding by one device on one side is uncoupled from the upper and lower pallets and transported to the completed product stand e, the other devices on the other side are The steel plate sandwiched between the pallets, butted and positioned and clamped can be transferred to the welding position a for welding. Thereby, the operation rate of the welding torch 1 can be increased.
【0065】このように、本発明の装置では、上パレッ
トと下パレットの間に鋼板を挟み込んで突き合わせ位置
決めするので、鋼板の移動距離を小さくし、かつ位置決
め精度を向上させることができる。また、装置全体のレ
イアウトを上記のようにコンパクトにすることができ
る。As described above, in the apparatus of the present invention, since the steel plate is sandwiched between the upper pallet and the lower pallet for abutting positioning, the moving distance of the steel plate can be reduced and the positioning accuracy can be improved. Further, the layout of the entire apparatus can be made compact as described above.
【0066】図6は、鋼板を吸着保持する機能を有する
上パレットを用いた場合の溶接作業の流れを説明するた
めの図である。なお、この場合の上パレット7は、前記
図2に示したベースフレームと交換フレームからなる上
パレットであってもよいし、交換フレームをもたない上
パレットであってもよい。FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of a welding operation when an upper pallet having a function of holding a steel sheet by suction is used. In this case, the upper pallet 7 may be an upper pallet including the base frame and the exchange frame shown in FIG. 2 or an upper pallet without the exchange frame.
【0067】図6において、溶接位置、鋼板セット位置
および上パレット待機位置は前記図1に示したようにこ
の順で隣接しており、上面にレールが取り付けられた架
台で結合されている(レール、架台は図示せず)。上パ
レット7はこのレール上を走行装置10により走行する
ことができる。In FIG. 6, the welding position, the steel plate setting position and the upper pallet standby position are adjacent to each other in this order as shown in FIG. 1, and are connected by a pedestal having a rail mounted on the upper surface (rail). , The stand is not shown). The upper pallet 7 can travel on this rail by the traveling device 10.
【0068】まず、図6に示した溶接位置で、上パレッ
ト7および下パレット4に挟み込まれた鋼板の所定の溶
接個所にレーザ溶接が施され、完成品18が得られる。
次いで、完成品18はそのまま走行装置10により同図
に示した鋼板セット位置へ移送され、ここで、下パレッ
ト4が上パレット7との結合から解かれて鋼板セット位
置の下パレットスタンド19上に置かれる。上パレット
7は吸着保持機能を有するので、完成品18は上パレッ
ト7の下面に保持された状態となる。First, at a welding position shown in FIG. 6, laser welding is performed on a predetermined welding portion of the steel sheet sandwiched between the upper pallet 7 and the lower pallet 4, and a finished product 18 is obtained.
Next, the finished product 18 is transferred as it is to the steel sheet setting position shown in the same figure by the traveling device 10, where the lower pallet 4 is released from the connection with the upper pallet 7 and is placed on the lower pallet stand 19 of the steel sheet setting position. Is placed. Since the upper pallet 7 has a suction holding function, the finished product 18 is held on the lower surface of the upper pallet 7.
【0069】完成品18を保持した上パレット7は隣接
する上パレット待機位置へ移送され、ここで吸着保持機
能が解除されて完成品18は上パレット待機位置に設置
された完成品載荷台20上に載荷される。すなわち、前
記の図1に示した概略斜視図では、完成品をガントリー
ローダー6で吸着保持し搬送して完成品スタンドe上に
載荷する工程を経た後、鋼板5を前記ガントリーローダ
ー6によって材料スタンドcから鋼板セット位置bの下
パレット上に載置する工程に移行するのに対して、上記
の鋼板を吸着保持する機能を有する上パレットを用いれ
ば、完成品18を完成品載荷台20上に載荷する工程
と、鋼板5をガントリーローダー6によって材料スタン
ドcから鋼板セット位置bの下パレット上に載置する工
程を同時に行うことができ、鋼板を突き合わせ溶接する
にあたってのサイクルタイムを短縮することができる。The upper pallet 7 holding the finished product 18 is transferred to the adjacent upper pallet standby position, where the suction holding function is released, and the finished product 18 is placed on the finished product loading table 20 installed at the upper pallet waiting position. To be loaded. That is, in the schematic perspective view shown in FIG. 1 described above, after the finished product is suctioned and held by the gantry loader 6, transported, and loaded on the finished product stand e, the steel plate 5 is moved to the material stand by the gantry loader 6. When the upper pallet having the function of sucking and holding the steel plate is used, the finished product 18 is placed on the finished product loading platform 20 while the process proceeds from step c to the step of placing the steel plate on the lower pallet of the steel plate setting position b. The loading step and the step of placing the steel sheet 5 on the lower pallet from the material stand c by the gantry loader 6 from the material stand c on the steel sheet setting position b can be performed at the same time, and the cycle time for butt welding the steel sheets can be reduced. it can.
【0070】前記の上パレットに吸着保持機能を付与す
る手段は特に限定されない。例えば、上パレットの下面
に電磁石を取り付けておき、必要時に通電する方法によ
るのが簡便である。The means for imparting the suction holding function to the upper pallet is not particularly limited. For example, it is convenient to attach an electromagnet to the lower surface of the upper pallet and energize it when necessary.
【0071】上述した本発明の装置において、上パレッ
トおよび下パレットはいずれも基本的には鋼製とし、特
にフレームや、鋼板クランプ装置、サイドプレッシャー
および位置決めストッパーの支持部や、クランプで押さ
え付ける部分等の力が加わる部分には強固な部材を用い
るのが好ましい。また、下パレットの上面は、鋼板を載
置して突き合わせ位置決めを行うので、滑りのよい、例
えばナイロンなどの合成樹脂等で構成されているのが好
ましい。In the above-described apparatus of the present invention, both the upper pallet and the lower pallet are basically made of steel, and in particular, a frame, a steel plate clamping device, a supporting portion for a side pressure and a positioning stopper, and a portion pressed by a clamp. It is preferable to use a strong member for a portion to which a force such as is applied. The upper surface of the lower pallet is preferably made of a slippery synthetic resin such as nylon, for example, since the upper surface of the lower pallet is placed on a steel plate for butt positioning.
【0072】以上説明した本発明の方法および装置で
は、溶接方法として鋼板の突き合わせ部分にレーザビー
ムを照射するレーザ溶接法を採用しているが、レーザビ
ームに代えてそのほかの高エネルギーによる溶接方法、
例えばプラズマを照射する溶接方法を用いてもよい。In the method and apparatus of the present invention described above, a laser welding method of irradiating a laser beam to a butt portion of a steel plate is employed as a welding method.
For example, a welding method of irradiating plasma may be used.
【0073】[0073]
【発明の効果】上記本発明の鋼板の突き合わせ溶接方法
によれば、鋼板の搬送距離が短く、また、突き合わせ位
置決めを上パレットと下パレットの間に鋼板を挟み込ん
だ状態で行うので、突き合わせ位置決めが容易であり、
かつ位置決め精度を向上させることができる。さらに、
溶接接合の前後におけるハンドリングを効率よく行うこ
とが可能となるので、鋼板を突き合わせ溶接するにあた
ってのサイクルタイムを短縮することも可能である。こ
の方法は本発明の装置により容易に実施することができ
る。According to the butt welding method for steel plates of the present invention, the transfer distance of the steel plates is short, and the butt positioning is performed with the steel plate sandwiched between the upper pallet and the lower pallet. Easy,
In addition, the positioning accuracy can be improved. further,
Since the handling before and after the welding and joining can be performed efficiently, it is also possible to shorten the cycle time in butt welding steel plates. This method can be easily performed by the apparatus of the present invention.
【図1】本発明の装置の一例の全体構成を示す概略斜視
図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the overall configuration of an example of the apparatus of the present invention.
【図2】上パレットの一例を示す斜視図で、ベースフレ
ームと交換フレームからなる上パレットの図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of an upper pallet, and is a view of the upper pallet including a base frame and a replacement frame.
【図3】上パレットと下パレットの結合方法の具体的な
適用例を示す斜視図で、(a)は結合前の状態を示す
図、(b)は結合した後の状態を示す図である。3A and 3B are perspective views showing a specific application example of a method of connecting an upper pallet and a lower pallet, wherein FIG. 3A is a view showing a state before connection, and FIG. 3B is a view showing a state after connection. .
【図4】交換フレームと下パレットの交換手順を説明す
るための部分断面図で、(a)は上パレットと下パレッ
トが結合された状態を示す図、(b)は上パレットと下
パレットの結合が解かれて上パレットの交換フレームが
ベースフレームから取り外された状態を示す図である。FIGS. 4A and 4B are partial cross-sectional views for explaining a procedure for replacing an exchange frame and a lower pallet; FIG. 4A is a diagram showing a state where an upper pallet and a lower pallet are combined; FIG. It is a figure showing the state where the exchange was disengaged and the exchange frame of the upper pallet was removed from the base frame.
【図5】鋼板の溶接個所の突き合わせ位置決めおよびク
ランプの手順を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a procedure of butt positioning and clamping of a welding portion of a steel plate.
【図6】鋼板を吸着保持する機能を有する上パレットを
用いた場合の溶接作業の流れを説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining a flow of a welding operation when an upper pallet having a function of holding a steel sheet by suction is used.
a:溶接位置 b:鋼板セット位置 c:材料スタンド d:上パレット待機位置 e:完成品スタンド 1:溶接トーチ 2:レール 3:架台 4、4a、4b:下パレット 5、5a、5b:鋼板 6:ガントリーローダー 7:上パレット 8:開口部 9:ベースフレーム 10:走行装置 11:パレット結合アーム 12:パレット結合シリンダ 13:交換フレーム 14、14a、14b:クランプシリンダ 15、15a、15b:サイドプッシャー 16:位置決めストッパー 16-1:シリンダ 17、17a、17b:クランプアーム 18:完成品 19:下パレットスタンド 20:完成品載荷台 21:固定ボルト 22:仮置スタンド a: welding position b: steel plate setting position c: material stand d: upper pallet standby position e: finished product stand 1: welding torch 2: rail 3: gantry 4, 4a, 4b: lower pallet 5, 5a, 5b: steel plate 6 : Gantry loader 7: Upper pallet 8: Opening 9: Base frame 10: Traveling device 11: Pallet coupling arm 12: Pallet coupling cylinder 13: Replacement frame 14, 14a, 14b: Clamp cylinder 15, 15a, 15b: Side pusher 16 : Positioning stopper 16-1: Cylinder 17, 17a, 17b: Clamp arm 18: Finished product 19: Lower pallet stand 20: Finished product loading platform 21: Fixing bolt 22: Temporary stand
Claims (4)
することを特徴とする鋼板の突き合わせ溶接方法。 複数の鋼板を下パレット上に溶接個所を対向させて載
置する 前記載置した鋼板の上に上パレットを載置し、下パレ
ットと上パレットを結合する 前記結合した上下パレット間に挟み込まれた鋼板のそ
れぞれの溶接個所を突き合わせる位置決めを行い、その
位置で鋼板をクランプする 上パレットの前記溶接個所に対応する部分に設けた開
口部を介して鋼板の前記突き合わせ位置を溶接する1. A butt-welding method for steel sheets, comprising butt-welding a plurality of steel sheets in the following steps. A plurality of steel plates are placed on the lower pallet with the welding points facing each other.The upper pallet is placed on the steel plate described above, and the lower pallet and the upper pallet are connected. The steel plate is sandwiched between the combined upper and lower pallets. Positioning to butt each welding point of the steel sheet and clamping the steel sheet at that position Weld the butt position of the steel sheet through an opening provided in a portion of the upper pallet corresponding to the welding point.
と、 前記下パレット上に複数の鋼板をそれぞれの溶接個所を
対向させて載置する手段と、 前記溶接個所に対応する部分が開口をなし、下パレット
と結合して下パレット上の前記複数の鋼板を下パレット
との間に挟み込むための上パレットと、 上パレットと下パレットの間に挟み込まれた前記複数の
鋼板のそれぞれの溶接個所を突き合わせて所定の溶接線
上に位置決めするための突き合わせ位置決め手段と、 上下パレット間に挟み込まれた鋼板をクランプする鋼板
クランプ装置と、 前記位置決めした鋼板のそれぞれの溶接線に沿って鋼板
を接合する溶接トーチを有することを特徴とする鋼板の
突き合わせ溶接装置。2. A lower pallet for placing a plurality of steel plates, means for placing a plurality of steel plates on the lower pallet with their welding locations facing each other, and a portion corresponding to the welding location is an opening. An upper pallet combined with a lower pallet to sandwich the plurality of steel plates on the lower pallet with the lower pallet; and welding each of the plurality of steel plates sandwiched between the upper pallet and the lower pallet. Butt positioning means for butting the parts and positioning them on a predetermined welding line, a steel plate clamping device for clamping the steel plate sandwiched between the upper and lower pallets, and joining the steel plates along the respective welding lines of the positioned steel plates A butt welding apparatus for a steel sheet having a welding torch.
ースフレームの内側に保持され、交換可能で、鋼板の溶
接個所に対応する部分に開口部が設けられた交換フレー
ムからなるものである請求項2に記載の鋼板の突き合わ
せ溶接装置。3. An upper pallet comprising a base frame and a replacement frame which is held inside the base frame, is replaceable, and has an opening provided in a portion corresponding to a welding portion of the steel plate. 3. The steel plate butt welding apparatus according to 2.
保持する機能を有するものである請求項2または3に記
載の鋼板の突き合わせ溶接装置。4. The butt welding apparatus for a steel sheet according to claim 2, wherein the upper pallet has a function of sucking and holding the joined steel sheet.
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