(57)【要約】【課題】折線状の被溶接部を有する板状部材を溶接可能な突当溶接装置、突当溶接方法、及びこれを用いて製造されるテーラードブランクを提供する。【解決手段】第１被溶接部の開く角度が平面視で第２被溶接部の内角以上となるように第１板状部材１００の一部を押し上げて撓ませる押上装置３２１，３２２と、前記押し上げを解除し、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とを突き当てる位置決め装置３１１〜３１４及び押下装置３２３，３２４と、互いに突き当てた状態で第１被溶接部と第２被溶接部とを溶接し、第１板状部材１００の撓みをなくす溶接装置と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形していない状態において平面視で所定の外角を有する折線状の第１被溶接部を備えた第１板状部材と、変形していない状態において平面視で前記外角よりも大きい内角を有する折線状の第２被溶接部を備えた第２板状部材と、を互いに突き当てた状態で溶接する突当溶接装置であって、
前記第１被溶接部の前記外角が、平面視で前記第２被溶接部の前記内角以上となるように、前記第１板状部材の一部又は前記第２板状部材の一部を押し上げて撓ませる押上手段と、
前記押し上げを解除し、前記第１板状部材と前記第２板状部材とを突き当てる突当手段と、
互いに突き当てた状態で前記第１被溶接部と前記第２被溶接部とを溶接し、前記第１板状部材の撓みをなくす溶接手段と、を備える
ことを特徴とする突当溶接装置。
【請求項２】
第１板状部材と第２板状部材とを互いに突き当てた状態で溶接する突当溶接方法であって、
前記第１板状部材は、変形していない状態において平面視で所定の外角を有する折線状の第１被溶接部を備え、
前記第２板状部材は、変形していない状態において平面視で前記外角よりも大きい内角を有する折線状の第２被溶接部を備え、
前記第１被溶接部の前記外角が、平面視で前記第２被溶接部の前記内角以上となるように、前記第１板状部材の一部又は前記第２板状部材の一部を押し上げて撓ませる押上工程と、
前記押し上げを解除し、前記第１板状部材と前記第２板状部材とを突き当てる突当工程と、
互いに突き当てた状態で前記第１被溶接部と前記第２被溶接部とを溶接し、前記第１板状部材の撓みをなくす溶接工程と、を含む
ことを特徴とする突当溶接方法。
【請求項３】
請求項２に記載の突当溶接方法によって、前記第１板状部材と前記第２板状部材とが突当溶接されることで製造されるテーラードブランク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の板状部材を互いに突き当てた状態で溶接する突当溶接装置、突当溶接方法、及びこれを用いて製造されるテーラードブランクに関する。
【背景技術】
【０００２】
板厚や強度の異なるブランク材（プレス加工前の板状部材）同士を突き当てた後、その突き当て箇所をレーザ等で溶接してテーラードブランク（Tailored Blanks）を作成する技術が知られている。自動車のボディ等を製造する際、テーラードブランクを用いることによって、少ない部品点数で所望の強度が得られるとともに軽量化を図ることができる。
【０００３】
テーラードブランクを作成する際には、複数の板状部材を互いに突き当て、被溶接部を密着させた状態で突当溶接することが望ましい。なお、前記した被溶接部とは、他の板状部材に突き当てられ溶接される部分（突き当てられる側面を含む部分）である。
例えば、特許文献１には、中央鋼板を加圧して弾性変形させた後に前記加圧を解除することで、中央鋼板と、その両側に配置される鋼板とを密着させて溶接する溶接方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１６５０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、中央鋼板と、その両側に配置される２枚の鋼板と、を互いに突き当てた状態の溶接線（略鉛直方向に広がる境界面を平面視した場合の線）が、直線状である場合についてのみ記載されている。
一方、溶接線が折線状である場合、特許文献１に記載の方法を用いたとしても鋼板同士を密着させることができず、溶接時に溶け落ち等の不具合を生じる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、折線状の被溶接部を有する板状部材を溶接可能な突当溶接装置、突当溶接方法、及びこれを用いて製造されるテーラードブランクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る突当溶接装置は、変形していない状態において平面視で所定の外角を有する折線状の第１被溶接部を備えた第１板状部材と、変形していない状態において平面視で前記外角よりも大きい内角を有する折線状の第２被溶接部を備えた第２板状部材と、を互いに突き当てた状態で溶接する突当溶接装置であって、前記第１被溶接部の前記外角が、平面視で前記第２板状部材の前記内角以上となるように、前記第１板状部材の一部又は前記第２板状部材の一部を押し上げて撓ませる押上手段と、前記押し上げを解除し、前記第１板状部材と前記第２板状部材とを突き当てる突当手段と、互いに突き当てた状態で前記第１被溶接部と前記第２被溶接部とを溶接し、前記第１板状部材の撓みをなくす溶接手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、押上手段によって第１板状部材の一部又は第２板状部材の一部を押し上げて撓ませ、第１被溶接部の外角を平面視で第２被溶接部の内角以上とする。ここで、第１（第２）被溶接部とは、第２（第１）板状部材が突き当てられて溶接される部分であり、平面視で折線状を呈している。また、第１被溶接部の外角とは、折線状の第１被溶接部によってできる角度であり、３６０°から第１被溶接部の内角を引いた角度である。また、第２被溶接部の内角とは、折線状の第２被溶接部によってできる角度（第２板状部材が存在する側の角度）である。
【０００９】
第１板状部材の一部又は第２板状部材の一部を撓ませることによって、第１被溶接部に第２被溶接部が入り込む余裕ができる。
また、前記した押し上げを解除した後、突当手段によって第１板状部材と第２板状部材とを突き当てる。変形していない状態において第１板状部材の外角は、第２被溶接部の内角よりも小さい。したがって、押し上げを解除して第１板状部材又は第２板状部材の撓みが小さくなると、第１被溶接部と第２被溶接部とが互いに突き当てられて密着する。この状態において、押上手段による押し上げが解除された第１被溶接部又は第２被溶接部には若干の撓みが残っている。
さらに、溶接手段によって、互いに突き当てた状態で第１被溶接部と第２被溶接部とを溶接する。この過程において、第１被溶接部及び第２被溶接部が溶融する分、その撓みが解消される。したがって、第１板状部材と第２板状部材とを、溶け落ち等が生じることなく適切に突当溶接できる。
【００１０】
また、本発明に係る突当溶接方法は、第１板状部材と第２板状部材とを互いに突き当てた状態で溶接する突当溶接方法であって、前記第１板状部材は、変形していない状態において平面視で所定の外角を有する折線状の第１被溶接部を備え、前記第２板状部材は、変形していない状態において平面視で前記外角よりも大きい内角を有する折線状の第２被溶接部を備え、前記第１被溶接部の前記外角が、平面視で前記第２板状部材の前記内角以上となるように、前記第１板状部材の一部又は前記第２板状部材の一部を押し上げて撓ませる押上工程と、前記押し上げを解除し、前記第１板状部材と前記第２板状部材とを突き当てる突当工程と、互いに突き当てた状態で前記第１被溶接部と前記第２被溶接部とを溶接し、前記第１板状部材の撓みをなくす溶接工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、押上工程において第１板状部材の一部又は第２板状部材の一部を押し上げて撓ませることで、第１被溶接部に第２被溶接部が入り込む余裕ができる。
また、突当工程において前記した押し上げを解除し、第１板状部材と第２板状部材とを突き当てる。押し上げを解除することで第１板状部材又は第２板状部材の撓みが小さくなり、第１被溶接部と第２被溶接部とが互いに密着した状態で突き当てられる。
さらに、溶接工程において第１被溶接部と第２被溶接部とを互いに突き当てた状態で溶接する。この過程において、第１被溶接部及び第２被溶接部が溶融する分、第１板状部材又は第２板状部材の撓みが解消される。したがって、第１板状部材と第２板状部材とを適切に突当溶接できる。
【００１２】
また、本発明は、前記突当溶接方法によって、前記第１板状部材と前記第２板状部材とが突当溶接されることで製造されるテーラードブランクである。
【００１３】
本発明によれば、Ｖ字状の被溶接部を有する第１板状部材と第２被溶接部とが密着した状態で溶接されたテーラードブランクを提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、折線状の被溶接部を有する板状部材を溶接可能な突当溶接装置、突当溶接方法、及びこれを用いて製造されるテーラードブランクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る突当溶接装置に、第１板状部材及び第２板状部材を載置した状態を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、第１板状部材と第２板状部材とを互いに離した状態の平面図であり、（ｂ）は第１板状部材と第２板状部材とを上下方向で重ね合わせた状態を示す説明図（平面図）である。
【図３】図１に示す突当溶接装置、第１板状部材、及び第２板状部材の平面図である。
【図４】突当溶接装置が実行する突当溶接の流れを示す説明図（図３に示すＹ−Ｙ線から視た端面図）であり、（ａ）は初期状態の説明図であり、（ｂ），（ｃ）は押上工程の説明図である。
【図５】突当溶接装置が実行する突当溶接の流れを示す説明図（図３に示すＹ−Ｙ線から視た端面図）であり、（ａ），（ｂ）は突当工程の説明図であり、（ｃ）は溶接工程の説明図である。
【図６】第１板状部材と第２板状部材とを互いに突き当てた状態の平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る突当溶接装置の被溶接部材である第１板状部材及び第２板状部材の平面図であり、（ａ）は第１板状部材と第２板状部材とを離した状態の平面図であり、（ｂ）は第１板状部材を撓ませて第２板状部材に突き当てた状態の平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る突当溶接装置の被溶接部材である第１板状部材及び第２板状部材の平面図であり、（ａ）は第１板状部材と第２板状部材とを離した状態の平面図であり、（ｂ）は第１板状部材を撓ませて第２板状部材に突き当てた状態の平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る突当溶接装置の被溶接部材である第１板状部材及び第２板状部材の平面図であり、（ａ）は第１板状部材と第２板状部材とを離した状態の平面図であり、（ｂ）は第１板状部材を撓ませて第２板状部材に突き当てた状態の平面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る突当溶接装置の被溶接部材である第１板状部材及び第２板状部材の平面図であり、（ａ）は第１板状部材と第２板状部材とを離した状態の平面図であり、（ｂ）は第１板状部材を撓ませて第２板状部材に突き当てた状態の平面図である。
【図１１】比較例に係る第１板状部材及び第２板状部材の平面図であり、（ａ）は第１板状部材と第２板状部材とを離した状態の平面図であり、（ｂ）は第１板状部材を第２板状部材に突き当てた状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１に示すように前後・左右・上下を定義する。
【００１７】
≪第１実施形態≫
図１は、本発明の第１実施形態に係る突当溶接装置に、第１板状部材及び第２板状部材を載置した状態を示す斜視図である。突当溶接装置３００は、第１板状部材１００と、この第１板状部材１００を挟むように左右両側に配置される２枚の第２板状部材２１０，２２０と、を突当溶接するための装置である。
以下では、突当溶接装置３００の説明に先立って、被溶接部材である第１板状部材１００と、第２板状部材２１０，２２０と、について説明する。
【００１８】
＜第１板状部材＞
図２（ａ）に示すように、第１板状部材１００は、平面視でＴ字状に形成された板状部材（例えば、軟鋼）である。第１板状部材１００は、幅狭部１０１と、幅広部１０２と、矩形部１０３と、を有している。
幅狭部１０１は、平面視で線分ＡＢを上底とし、線分ＣＤ（＞ＡＢ）を下底とする等脚台形状を呈している。幅広部１０２は、平面視で線分ＡＢを上底とし、線分ＥＦ（＞ＡＢ）を下底とする等脚台形状を呈している。幅狭部１０１の下底ＣＤは、幅広部１０２の下底ＥＦよりも短い。
【００１９】
幅狭部１０１の脚ＡＤと幅広部１０２の脚ＡＦとは角度θ１ａをなしている。同様に、幅狭部１０１の脚ＢＣと幅広部１０２の脚ＢＥとは、角度θ１ｂ（≒θ１ａ）をなしている。
すなわち、第１板状部材１００は、変形していない状態において平面視で外角θ１ａ，θ１ｂを有するＶ字状の第１被溶接部１００ａ，１００ｂを有している。なお、第１被溶接部１００ａとは、第１板状部材１００のうち第２板状部材２１０に突き当てられて溶接される部分であり、平面視でＶ字状（折線状）を呈している。第１被溶接部１００ｂについても同様である。
【００２０】
また、「外角」とは、折線状の第１被溶接部１００ａ（１００ｂ）によってできる角度であり、３６０°から第１被溶接部１００ａ（１００ｂ）の内角を引いた角度である。ちなみに、第１板状部材１００の形状によっては、外角が１８０°を超える場合もある。
矩形部１０３は、平面視で線分ＥＦを長辺とし、線分ＦＧを短辺とする矩形状を呈している。
【００２１】
第１板状部材１００は、その厚さが第２板状部材２１０，２２０よりも薄くなっている。第１板状部材１００は、左右方向の中央付近を上向き又は下向きに押圧された場合に弾性変形して撓むように、予め素材及び形状が決められている。
【００２２】
＜第２板状部材＞
第２板状部材２１０は、平面視で台形状に形成された板状部材（例えば、高張力鋼：High Tensile Strength Steel）である。第２板状部材２１０は、平面視で線分ＩＪを上底、線分ＫＬ（＞ＩＪ）を下底とする台形状を呈している。第２板状部材２１０の上底ＪＩと脚ＪＫとは、内角θ２１をなしている。ここで、「内角」とは、平面視でＶ字状（折線状）を呈する第２板状部材２１０が有する角度（第２板状部材２１０が存在する側の角度）ある。なお、第２板状部材の形状によっては、内角が１８０°を超える場合もある。
【００２３】
図２に示すように、第２板状部材２１０の内角θ２１は、第１板状部材１００の外角θ１ａよりも大きい。
つまり、第２板状部材２１０は、変形していない状態において平面視で第１被溶接部１００ａの外角θ１ａよりも内角θ２１が大きい第２被溶接部２１０ａを有している。前記した第２被溶接部２１０ａとは、第２板状部材２１０のうち第１板状部材１００に突き当てられて溶接される部分であり、平面視でＶ字状（折線状）を呈している。
【００２４】
第１被溶接部１００ａの外角θ１ａと、第２被溶接部２１０の内角θ２１との角度差Δθ（＝Δθ１＋Δθ２：図２（ｂ）参照）は、第１板状部材１００と第２板状部材２１０との寸法誤差を解消し得る程度の値として設定されている。
【００２５】
第２板状部材２１０の上底ＩＪの長さは、幅狭部１０１の脚ＡＤの長さに略等しい。第２板状部材２１０の脚ＪＫの長さは、幅広部１０２の脚ＡＦの長さに略等しい。
したがって、符号Ａ，Ｊで示す箇所が上下方向で一致するように第１板状部材１００と第２板状部材２１０とを重ね合わせると、図２（ｂ）に示す重なりＺ１，Ｚ２ができる。なお、この状態において第１板状部材１００及び第２板状部材２１０は、いずれも弾性変形していない。
【００２６】
第２板状部材２２０は、平面視で第２板状部材２１０と左右対称の形状を呈している。第２板状部材２２０の素材・厚さは、前記した第２板状部材２１０と同様である。
本実施形態では、図２（ａ）に示すように、第１板状部材１００を左右方向で挟むように第２板状部材２１０，２２０を配置し、突当溶接することによって平面視で矩形状のテーラードブランク１０（図６参照）を作成する。
【００２７】
＜突当溶接装置の構成＞
再び、図１に戻って説明を続ける。突当溶接装置３００は、ベーステーブル３０１，３０２と、位置決め装置３１１〜３１４と、押上装置３２１，３２２と、押下装置３２３，３２４と、第１クランプ３３１，３３２（図４参照）と、第２クランプ３４１，３４２（図４参照）と、溶接装置（図示せず）と、制御装置（図示せず）と、を備えている。
【００２８】
ベーステーブル３０１，３０２は、第１板状部材１００と、第２板状部材２１０，２２０と、を載置するためのテーブルであり、左右方向に所定距離だけ離間して設置されている。この所定距離は、ベーステーブル３０１，３０２の間を跨ぐように第１板状部材１００を載置し、押上装置３２１，３２２がこの間で上下方向に移動可能な距離である。
【００２９】
位置決め装置３１１（突当手段）は、突き当てを行う際の所定位置まで第２板状部材２１０を移動させる装置である。位置決め装置３１１は、第２板状部材２１０の右側面を左向きに押圧する押圧板３１１ａと、制御装置（図示せず）からの指令に従って押圧板３１１ａを左右方向に移動させるアクチュエータ（図示せず）と、を有している。位置決め装置３１２についても同様である。なお、押圧板３１１ａ，３１２ａによって第２板状部材２１０が左向きに平行移動するように各アクチュエータが制御される。
位置決め装置３１３，３１４（突当手段）は、突き当てを行う際の所定位置まで第２板状部材２２０を移動させる装置である。
【００３０】
押上装置３２１，３２２（押上手段）は、ベーステーブル３０１，３０２の間において、第１板状部材１００よりも下側に配置されている。押上装置３２１，３２２は、制御装置からの指令に従って上下方向で移動可能であり、第１板状部材１００を上向きに押し上げて撓ませる機能を有している。
押下装置３２３，３２４（突当手段）は、ベーステーブル３０１，３０２の間において、第１板状部材１００よりも上側に配置されている。押下装置３２３，３２４は、制御装置からの指令に従って上下方向で移動可能であり、第１板状部材１００を下向きに押し下げて前記した撓みを解消する機能を有している。
【００３１】
なお、押上装置３２１及び押下装置３２３は、前後・左右方向において略同じ位置（矩形部１０３の中央付近：図３の符号Ｐ２参照）に設置されている。同様に、押上装置３２２及び押下装置３２４は、前後・左右方向において略同じ位置（幅狭部１０１の左右方向中央かつ後端付近：図３の符号Ｐ１参照）に設置されている。
【００３２】
第１クランプ３３１，３３２（突当手段：図４参照）は、第１板状部材１００を上側から押さえ付ける装置である。第１クランプ３３１，３３２は、制御装置からの指令に応じて弱圧モードと強圧モードとを切替可能となっている。
前記した弱圧モードは、第１板状部材１００が押上装置３２１，３２２によって上向きに押し上げられる際（又は、押下装置３２３，３２４によって下向きに押し下げられる際）、第１板状部材１００の変形を許容するモードである。例えば、弱圧モードにおいて押上装置３２１から上向きに押し上げられると、第１板状部材１００は第１クランプ３３１によって弱圧で押さえられた状態で、ベーステーブル３０１と第１クランプ３３１との間を摺動しつつ変形する（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。
一方、強圧モードは、弱圧モードよりも強い力で押さえ付けることで、第１板状部材１００の位置を固定するモードである。
【００３３】
第２クランプ３４１，３４２（突当手段：図４参照）は、それぞれ第２板状部材２１０，２２０を上側から押さえ付ける装置である。第２クランプ３４１，３４２についても、弱圧モードと強圧モードが切替可能となっている。
【００３４】
図３は、図１に示す突当溶接装置、第１板状部材、及び第２板状部材の平面図である。なお、図３では、ベーステーブル３０１，３０２の図示を省略した。また、押上装置３２１及び押下装置３２３の位置を符号Ｐ２で示し、押上装置３２２及び押下装置３２４の位置を符号Ｐ１で示した。さらに、第１クランプ３３１，３３２（図４参照）によって押圧される箇所を符号Ｑ１〜Ｑ５，Ｒ１〜Ｒ５で示した。第１クランプ３３１，３３２は、幅狭部１０１と、幅広部１０２と、をそれぞれの脚付近において折線状の溶接線Ｌ１，Ｌ２に沿うように合計１０箇所で押さえ付ける。
【００３５】
なお、前記した溶接線Ｌ１，Ｌ２とは、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０と、を突き当てた状態で、溶接トーチ３５０（図５（ｃ）参照）を移動させる際の基準となる線である。
【００３６】
溶接装置（溶接手段：図示せず）は、制御装置からの指令に従って、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とをアーク溶接する装置である。
溶接装置は、主に、電源装置（図示せず）と、この電源装置からの電力でアーク放電する溶接トーチ３５０（図５（ｃ）参照）と、制御装置からの指令に従って溶接トーチ３５０を移動させる多軸多関節ロボット（図示せず）と、を有している。なお、溶接装置の詳細については説明を省略する。
【００３７】
制御装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、各種インタフェース等の電子回路を備えて構成され、その内部に記憶したプログラムに従って動作することで各種機能を発揮する。
制御装置は、位置決め装置３１１〜３１４が有する各アクチュエータの駆動、押上装置３２１，３２２及び押下装置３２３，３２４の上下方向の移動、各クランプによる押圧の実行・解除、溶接装置による溶接（溶接位置、アーク電流等）等を制御する。なお、制御装置が実行する処理の詳細については後記する。
【００３８】
＜突当溶接の手順＞
図４、図５は、突当溶接装置が実行する突当溶接の流れを示す説明図（図３に示すＹ−Ｙ線から視た端面図）である。なお、図４の上下方向に引いた一点鎖線Ｌ１，Ｌ２は、溶接線Ｌ１，Ｌ２（図３参照）のうちＹ−Ｙ線と交わる箇所に対応している。
【００３９】
図４（ａ）に示す初期状態において第１板状部材１００は、その対称軸Ｘ（図１参照）がベーステーブル３０１，３０２間の中央付近に位置するように載置される。また、第２板状部材２１０はベーステーブル３０１に載置され、第２板状部材２２０はベーステーブル３０２に載置される。
このとき、図３に示す点Ａ，Ｂ，Ｊ，Ｎは、左右方向において略一直線上に位置している。また、第２板状部材２１０は、上底ＩＪ及び脚ＪＫが溶接線Ｌ１と略平行になるように配置される。同様に、第２板状部材２２０は、上底ＭＮ及び脚ＮＯが溶接線Ｌ２と略平行になるように配置される。当該配置は自動で行ってもよいし、手動で行ってもよい。
【００４０】
図４（ａ）に示す初期状態において制御装置は、第１クランプ３３１，３３２によって第１板状部材１００を弱圧モードで押さえ付ける。この状態において第１被溶接部１００ａ，１００ｂ（図２（ａ）参照）は、後記する突当工程において第１板状部材１００が密着するように（図５（ｂ）参照）、溶接線Ｌ１，Ｌ２よりも若干外側にはみ出ている。
【００４１】
（押上工程）
次に制御装置は、図４（ｂ）に示すように、押上装置３２１，３２２によって第１板状部材１００を下側から上向きに押し上げる。そうすると、第１板状部材１００が弾性変形し、前方（紙面手前側）から視て撓んだ状態になる。また、第１被溶接部１００ａ，１００ｂ（図２（ａ）参照）は、溶接線Ｌ１，Ｌ２よりも内側に移動する。
【００４２】
また、制御装置は、位置決め装置３１１〜３１４によって第２板状部材２１０，２２０を第１板状部材１００に向けて移動させつつ、第２クランプ３４１，３４２によって第２板状部材２１０，２２０を弱圧モードで押圧する。この状態において、第２板状部材２１０の左端は溶接線Ｌ１よりも右側に位置し、第２板状部材２２０の右端は溶接線Ｌ２よりも左側に位置している（図４（ｂ）参照）。
【００４３】
制御装置は、図４（ｃ）に示すように、押上装置３２１，３２２によって第１板状部材１００をさらに上向きに押し上げる。そうすると、第１板状部材１００はさらに弾性変形して撓み、第１被溶接部１００ａ，１００ｂ（図２（ａ）参照）は溶接線Ｌ１，Ｌ２よりもさらに内側に移動する。このように、制御装置は、第１被溶接部１００ａの外角が、平面視で第２板状部材２１０の内角θ２１以上となるように（図２（ａ）参照）、第１板状部材１００の一部を押し上げて撓ませる。
これによって、第２被溶接部２１０ａの角部Ｊを第１被溶接部１００ａの角部Ａに当接させ、かつ、第２被溶接部２２０ｂの角部Ｎを第１被溶接部１００ｂの角部Ｂに当接させるための空間ができる。
【００４４】
また、制御装置は、位置決め装置３１１〜３１４によって第２板状部材２１０，２２０を、さらに第１板状部材１００に向けて移動させる。そして、第２板状部材２１０の左端が溶接線Ｌ１に略一致し、第２板状部材２２０の右端が溶接線Ｌ２に略一致すると、制御装置は第２クランプ３４１，３４２を弱圧モードから強圧モードに切り替え、第２板状部材２１０，２２０の位置を固定する。
【００４５】
（突当工程）
次に制御装置は、図５（ａ）に示すように、押上装置３２１，３２２による押し上げを解除すると共に、押下装置３２３，３２４を下向きに移動させる。そうすると、第１板状部材１００の弾性変形が徐々に解消され、第１被溶接部１００ａが溶接線Ｌ１に近づき、第１被溶接部１００ｂが溶接線Ｌ２に近づく。
【００４６】
制御装置は、図５（ｂ）に示すように、押下装置３２３，３２４をさらに下向きに移動させる。前記したように、変形していない状態において第１板状部材１００の左右両端は、溶接線Ｌ１，Ｌ２よりも外側にはみ出ていた（図３、図４（ａ）参照）。したがって、第１板状部材１００の撓みが小さくなると、溶接線Ｌ１，Ｌ２に沿うように位置している第２被溶接部２１０ａ，２２０ｂに第１被溶接部１００ａ，１００ｂが密着し、外向きに押圧する。この状態において、第１板状部材１００は上下方向において若干撓んでいる。
【００４７】
図６は、第１板状部材と第２板状部材とを互いに突き当てた状態の平面図である。符号Ｐ１，Ｐ２，Ｑ１〜Ｑ５，Ｒ１〜Ｒ５については図３と同様である。また、第２クランプ３４１によって押圧される箇所を符号Ｓ１〜Ｓ５で示し、第２クランプ３４２によって押圧される箇所を符号Ｔ１〜Ｔ５で示した。
図６に示すように、第１板状部材１００の左右側面は、第２板状部材２１０の左側面及び第２板状部材２２０の右側面に密着している。
【００４８】
（溶接工程）
次に制御装置は、溶接トーチ３５０を移動させ、溶接線Ｌ１に沿って第１被溶接部１００ａと第２被溶接部２１０ａとを溶接する（図５（ｃ）参照）。同様に、制御装置は、溶接線Ｌ２に沿って第１被溶接部１００ｂと第２被溶接部２２０ｂとを溶接する。
そうすると、第１被溶接部１００ａ，１００ｂ及び第２被溶接部２１０ａ，２２０ｂがアーク放電の熱によって溶融する。
【００４９】
なお、第１被溶接部１００ａ，１００ｂが溶接線Ｌ１，Ｌ２から外側にはみ出る長さは（図３参照）、溶接工程における溶融によって第１板状部材１００の変形（撓み）が略完全に解消し、かつ、第１板状部材１００に残留応力を発生させない程度であることが好ましい。
【００５０】
＜効果＞
本実施形態に係る突当溶接装置３００によれば、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とを接合する際の溶接線Ｌ１，Ｌ２がＶ字状である場合にも、各板状部材を密着させた状態で溶接できる。
図１１に示す比較例では、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とが密着するように寸法を測っても、加工時に寸法ばらつきや誤差が生じ得る（図１１（ａ）参照）。この場合、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とを突き合わせると隙間Ｇ１，Ｇ２が生じ（図１１（ｂ）参照）、溶接工程において溶け落ち等の溶接不良が生じるおそれがある。
【００５１】
これに対して本実施形態では、変形していない状態において平面視で第１被溶接部１００ａの外角θ１ａよりも、第２被溶接部２１０ａの内角θ２１を大きくした（図２（ａ）参照）。
したがって、第１板状部材１００の一部を押し上げて撓ませた後、第２板状部材２１０，２２０に突き当てると、角度差（θ２１−θ１ａ）だけ若干の撓みが残る。また、この撓みを戻そうとする応力によって第１板状部材１００が第２板状部材２１０，２２０を外側に押圧する。したがって、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とを密着した状態で溶接することができ、溶け落ち等の溶接不良を確実に防止できる。
【００５２】
さらに、溶接工程において第１被溶接部１０１ａ，１０１ｂ及び第２被溶接部２１０ａ，２２０ｂを溶融させることによって、前記した撓みが解消される。したがって、各板状部材に変形や残留応力を生じさせることなく、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とを高精度に溶接できる。
【００５３】
≪第２実施形態≫
第２実施形態では、第２板状部材２１０，２２０に切欠ｈ１，ｈ２（図７参照）が形成されている点が異なるが、その他（突当溶接装置３００の構成、突当熔接の手順等）については第１実施形態と同様である。したがって、当該異なる部分について説明し、第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００５４】
図７（ａ）は、第１板状部材と第２板状部材とを離した状態の平面図である。第１板状部材１００の素材・形状は、第１実施形態の場合と同様であるから説明を省略する。第２板状部材２１０，２２０は平面視で台形状を呈しており、第１板状部材の角部Ａ，Ｂに対応する箇所に切欠ｈ１，ｈ２が形成されている。切欠ｈ１，ｈ２は、その輪郭が平面視で円の一部をなすように形成されている。
第１実施形態と同様の手順で（図４、図５参照）、第１板状部材１００を上下方向で撓ませて第２板状部材２１０，２２０に突き当てると、図７（ｂ）に示す状態になる。この状態において、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とは、切欠ｈ１，ｈ２が形成された箇所を除いて互いに密着している。
【００５５】
≪効果≫
本実施形態によれば、第２被溶接部２１０ａ，２２０ｂの角部（第１板状部材の角部Ａ，Ｂに対応）に切欠ｈ１，ｈ２が形成された第２板状部材２１０，２２０を使用する。
第２板状部材２１０，２２０に切欠ｈ１，ｈ２が形成されていない場合、突当工程において、第１被溶接部１００ａと第２被溶接部２１０ａとが干渉し、第１被溶接部１００ｂと第２被溶接部２２０ｂとが干渉する可能性がある。
【００５６】
これに対して本実施形態では、第２板状部材２１０，２２０に切欠ｈ１，ｈ２が形成されている。したがって、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とを突き当てる際、各板状部材の角部（例えば、第１板状部材１００の角部Ａと、これに対応する切欠ｈ１）と、が競り合うことを防止できる。したがって、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２００とをスムーズに突き当てることができる。
【００５７】
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、第１実施形態と比較して、第１板状部材１００及び第２板状部材２００の形状が異なる。また、第３実施形態では、第１板状部材１００の一方側（左方側）から第２板状部材２００を突き当てて溶接する点が異なるが、その他については第１実施形態と同様である。したがって、当該異なる部分について説明し、第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００５８】
図８（ａ）は、第１板状部材と第２板状部材とを離した状態の平面図である。なお、図８では押上装置３２１，３２２及び押下装置３２３，３２４の位置を符号Ｐ１，Ｐ２で示した。また、図８では、第１クランプ３３１，３３２によって押圧される箇所を符号Ｕ１〜Ｕ４，Ｖ１〜Ｖ４で示し、第２クランプ３４１によって押圧される箇所を符号Ｗ１〜Ｗ４で示した（図９、図１０についても同様）。
【００５９】
＜第１、第２板状部材＞
第１板状部材１００は、平面視で線分ＡＢを上底とし線分ＣＤ（＞ＡＢ）を下底とする台形部１０３と、この台形部１０３と対称軸Ｙ１を基準として線対称である台形部１０４と、を有している。なお、第１板状部材１００は、例えば軟鋼であり、第２板状部材２００よりも厚さが薄い。
【００６０】
第２板状部材２００も、対称軸Ｙ１を基準として平面視で前後対称に形成された板状部材（例えば、高張力鋼）である。第２板状部材２００は、平面視で線分ＧＨを下底とし線分ＩＪを上底（＜ＧＨ）とする台形部２０３と、この台形部２０３と対称軸Ｙ１を基準として線対称である台形部２０４と、を有している。
第２板状部材２００の角部Ｇの内角θｂは、第１板状部材１００の角部Ａの外角θａよりも大きい。また、第２板状部材２００の線分ＧＪ，ＧＬの長さは、それぞれ第１板状部材１００の線分ＡＤ，ＡＦの長さに略等しい。
【００６１】
＜突当溶接の手順＞
それぞれの対称軸が左右方向に沿うように第１板状部材１００及び第２板状部材２００をベーステーブル（図示せず）上に載置する。なお、ベーステーブルには、第１板状部材１００の下側から押上装置（図示せず）を上昇させるための孔（符号Ｐ１、Ｐ２に対応する箇所：図示せず）が２つ形成されている。
【００６２】
（押上工程）
制御装置は押上装置（図示せず）によって符号Ｐ１，Ｐ２で示す２箇所を上向きに押し上げる。そうすると、第１板状部材１００が弾性変形して撓み、台形部１０３，１０４の脚ＡＤ，ＡＦが、図８（ａ）に示す溶接線Ｌ３よりも若干右側に移動する。
また、制御装置は、位置決め装置３１３，３１４によって第２板状部材２００を右向きに移動させ、辺ＧＪ，ＧＬがＶ字状の溶接線Ｌ３に略一致した状態で第２クランプ（図示せず）により位置決めする。
【００６３】
（突当工程）
次に、制御装置は、押上装置による押圧を解除し、押下装置（図示せず）を下向きに移動させることで第１板状部材１００の撓みを小さくし、第１板状部材１００の左側面を第２板状部材２００の右側面に突き当てて密着させる（図８（ｂ）参照）。
【００６４】
（溶接工程）
次に、制御装置は、溶接線Ｌ３に沿って溶接トーチ（図示せず）を移動させ、第１板状部材１００と第２板状部材２００とをアーク溶接する。溶接線Ｌ３付近の第１板状部材１００、第２板状部材２００が溶融することで、突当工程の終了時に残っていた撓みが解消される。
【００６５】
＜効果＞
本実施形態に係る突当溶接装置３００によれば、図８（ａ）に示す形状の第１板状部材１００と第２板状部材２００とを密着させた状態で溶接できる。また、溶接線Ｌ３付近の第１板状部材１００と第２板状部材２００を溶融させることによって、撓みや残留応力のないテーラードブランク１０を作成できる。
【００６６】
≪第４実施形態≫
第４実施形態では、第１板状部材１００（図９（ａ）参照）が第３実施形態で説明した第２板状部材２００（図８（ａ）参照）と同様の形状であり、第２板状部材２００（図９（ａ）参照）が第３実施形態で説明した第１板状部材１００（図８（ａ）参照）と同様の形状となっている。また、一対の押上装置及び押下装置（図示せず）によって第１板状部材１００を上下方向で押圧する点が、第３実施形態と異なる。したがって、当該異なる部分について説明し、第３実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００６７】
図９（ａ）に示すように、第２板状部材２００の内角θｄは、第１板状部材１００の外角θｃよりも大きい。なお、本実施形態では、外角θｃ及び内角θｄが１８０°よりも大きい。また、第１板状部材１００（例えば、軟鋼）は、第２板状部材２００（例えば、高張力鋼）よりも薄くなっている。
【００６８】
制御装置は、図９（ａ）の符号Ｐ３で示す箇所を、押上装置（図示せず）によって下側から上向きに押し上げ、第１板状部材１００を撓ませる。この状態において第１板状部材１００の辺ＧＪ，ＧＬは溶接線Ｌ４よりも若干右側に位置している。
また、制御装置は、辺ＡＤ，ＡＦが溶接線Ｌ４に略一致するまで第２板状部材２００を右向きに移動させて位置決めする。
【００６９】
次に制御装置は、押上装置による押圧を解除し、押下装置（図示せず）によって第１板状部材１００を下向きに押圧する。これによって、第１板状部材１００の左側面が第２板状部材２００の右側面に突き当てられる（図９（ｂ）参照）。
次に、制御装置は、溶接線Ｌ４に沿って溶接トーチ（図示せず）を移動させることで第１板状部材１００の撓みを解消しつつ、第１板状部材１００と第２板状部材２００とを溶接する。
【００７０】
＜効果＞
本実施形態に係る突当溶接装置３００によれば、図９（ａ）に示す形状の第１板状部材１００と第２板状部材２００とを密着させた状態で溶接できる。また、溶接線Ｌ４付近の第１板状部材１００と第２板状部材２００を溶融させることによって、撓みや残留応力のないテーラードブランク１０を作成できる。
【００７１】
≪第５実施形態≫
第５実施形態は、第３実施形態と比較して、第１板状部材１００の辺ＡＦが辺ＣＥと平行であり、第２板状部材２００の辺ＧＬが辺ＩＫと平行である点が異なる。また、第１板状部材１００を上下方向で押圧する一対の押上装置及び押下装置（図示せず）が設置されている点が第３実施形態と異なる。したがって、当該異なる部分について説明し、第３実施形態と重複する部分については説明を省略する。
【００７２】
図１０（ａ）に示すように、第２板状部材２００の内角θｆは、第１板状部材１００の外角θｅよりも大きい。また、第１板状部材１００（例えば、軟鋼）は、第２板状部材２００（例えば、高張力鋼）よりも薄くなっている。
【００７３】
制御装置は、第１板状部材１００の符号Ｐ４で示す箇所を、押上装置（図示せず）によって下側から上向きに押し上げ、第１板状部材１００を撓ませる。この状態において第１板状部材１００の辺ＡＤは、溶接線Ｌ５よりも若干右側に位置している。なお、辺ＡＦの位置はほとんど変化しない。
また、制御装置は、辺ＧＪ，ＧＬが溶接線Ｌ５に略一致するまで第２板状部材２００を右向きに移動させて位置決めする。
【００７４】
次に、制御装置は、押上装置による押圧を解除し、押下装置（図示せず）によって第１板状部材１００を下向きに押圧する。これによって、第１板状部材１００の左側面が第２板状部材２００の右側面に突き当たって密着する（図１０（ｂ）参照）。
次に、制御装置は、溶接線Ｌ５に沿って溶接トーチ（図示せず）を移動させることで第１板状部材１００の撓みを解消しつつ、第１板状部材１００と第２板状部材２００とを溶接する。
【００７５】
＜効果＞
本実施形態に係る突当溶接装置３００によれば、図１０（ａ）に示す形状の第１板状部材１００と第２板状部材２００とを密着させた状態で溶接できる。また、溶接線Ｌ５付近の第１板状部材１００と第２板状部材２００を溶融させることによって、撓みや残留応力のないテーラードブランク１０を作成できる。
【００７６】
≪変形例≫
以上、本発明に係る突当溶接装置３００について各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、前記各実施形態では、押上装置３２１，３２２によって第１板状部材１００を撓ませた後、押下装置３２３，３２４によって第１板状部材１００を下向きに押圧する場合について説明したが、押下装置３２３，３２４を省略してもよい。この場合でも、溶接工程において第１板状部材１００の弾性変形を戻そうとする力と自重とによって、第１板状部材１００の板面が平面状に戻る。
【００７７】
また、前記各実施形態では、第１板状部材１００の一部を押し上げて撓ませた後、各板状部材を突き合わせる場合について説明したが、これに限らない。例えば、第１実施形態において第１板状部材１００を撓ませずに、図３に示す第２板状部材２１０，２２０の符号Ｚ１，Ｚ２で示す箇所押上装置（図示せず）によって押し上げて撓ませた後、第１板状部材１００に突き当ててもよい。この場合、第２板状部材２１０，２２０の移動に応じて押上装置も左右方向に移動させる。
【００７８】
このように第２板状部材２１０，２２０を撓ませることによって、第２被溶接部２１０ａ，２２０ｂ（図３参照）の外角が、平面視で第１被溶接部１００ａ，１００ｂの内角以上となり、突当工程において各板状部材を密着させることができる。なお、前記した内容は、第２〜第５実施形態にも適用可能である。
【００７９】
また、第２実施形態では、第２板状部材２１０，２２０に切欠ｈ１，ｈ２（図７参照）を形成する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、第１板状部材１００の角部Ａ，Ｂに円弧上の切欠を形成してもよい。また、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０の両方に円弧上の切欠を形成してもよい。
また、切欠ｈ１，ｈ２を、円弧以外の形状（例えば、矩形状）に形成してもよい。
【００８０】
また、前記各実施形態では、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とをアーク溶接する場合について説明したが、これに限らない。例えば、第１板状部材１００と第２板状部材２１０，２２０とをレーザ溶接してもよい。
また、前記各実施形態では、第１板状部材１００が軟鋼であり、第２板状部材２１０，２２０が第１板状部材１００よりも板厚が厚い高張力鋼である場合について説明したが、これに限らない。すなわち、第１板状部材１００、及び第２板状部材２１０の素材及び厚さについては、適宜選択できる。なお、素材及び厚さを考慮して撓みやすいほうの板状部材を押上装置３２１，３２２によって撓ませることが好ましい。
【００８１】
また、前記各実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて、第２板状部材２００の点Ｇ（図８（ａ）参照）に切欠を形成してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  テーラードブランク
１００  第１板状部材
１００ａ，１００ｂ  第１被溶接部
２００，２１０，２２０  第２板状部材
２１０ａ，２２０ｂ  第２被溶接部
３００  突当溶接装置
３０１，３０２  ベーステーブル
３１１，３１２，３１３，３１４  位置決め装置（突当手段）
３２１，３２２  押上装置（押上手段）
３２３，３２４  押下装置（突当手段）
３３１，３３２  第１クランプ（突当手段）
３４１，３４２  第２クランプ（突当手段）
３５０  溶接トーチ（溶接手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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