(57)【要約】      （修正有）【課題】３枚以上のパネル部材における突き合わせ接合を合理的に行なえるパネル部材の組み付け方法を提供する。【解決手段】突き合わせ面が形成された複数枚のパネル部材２〜４を、順に突き合わせて、各パネル部材２〜４を目的の形状に位置決めるとき、位置決め工程の途中から、順に既に位置決めを終えたパネル部材２〜４の突き合わせ面間の接合を開始する。これにより、接合に費やされる作業時間が、パネル部材の位置決め作業を行なう時間で許容されるようになり、パネル部材２〜４の位置決め開始から接合を終えるまでのサイクルタイムが短縮される。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突き合わせ面が形成された複数枚のパネル部材を、順に突き合わせて、各パネル部材を目的の形状に位置決める位置決め工程と、
前記位置決め工程の途中から、順に既に位置決めを終えた前記パネル部材の突き合わせ面間の接合を開始して、パネル部材同士の連結を行なう接合工程と
を具備したことを特徴とするパネル部材の組み付け方法。
【請求項２】
前記接合工程は、３枚目のパネル部材を突き合わせるときから、前記接合が開始されることを特徴とする請求項１に記載のパネル部材の組み付け方法。
【請求項３】
前記接合工程は、前記パネル部材を突き合わせる間に行なわれることを特徴とする請求項１に記載のパネル部材の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突合せ合わせ面をもつパネル部材を所定に突き合わせ接合して目的の形状に組み付けるパネル部材の組み付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車（車両）のボデーの各部を形成するパネル部品は、一定の強度を保ちつつ重量低減や部品点数の低減等によるコスト低減の要求が高い。
【０００３】
そのため、今まで行なわれてきた、同一の板厚寸法のパネル部材にプレス加工を施したパネル部品に、各種補強部材を追加して、要求される各部強度を確保する技術から、要求される各部強度にしたがい材質や板厚寸法を変えたテーラード素材を用いてパネル部品を成形するという、パネル部品自体で、できるだけ要求される強度を確保して、補強部材を抑える技術へ変わりつつある。
【０００４】
このようなテーラード素材（ブランク材）には、例えば特許文献１に開示されているように材質や板厚寸法が異なるパネル部材の端同士を突き合わせて接合、多くは溶接した組み付け方法が用いられる。
【特許文献１】特開平１１−３０９５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、パネル部品には、３つ領域や３つ以上の領域で、異なる性能が要求される場合がある。
【０００６】
このようなパネル部品の材料となるテーラード素材の多くは、作業面に、異なる材質や板厚の３枚あるいは３枚以上のパネル部材を載せて、まず、これらパネル部材を作業面上で順に突き合わせて、目的の形状に位置決める工程を行なう。その後、接合手段、例えばレーザ溶接で、突き合わせを終えた各パネル部材の各突き合わせ面間を順に溶接（接合）して、パネル部材同士を連結する組み付け方法が用いられる。
【０００７】
ところが、このようにパネル部材の全ての位置決めを終えてから、突き合わせ部を溶接する方法は、パネル部材の枚数が増加する程、位置決め開始から接合を終えるまでのサイクルタイムが長く費やす傾向にある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、３枚以上のパネル部材における突き合わせ接合を合理的に行なえるパネル部材の組み付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、突き合わせ面が形成された複数枚のパネル部材を、順に突き合わせて、各パネル部材を目的の形状に位置決めるとき、その位置決め工程の途中から、順に既に位置決めを終えたパネル部材の突き合わせ面間の接合を開始して、パネル部材同士の連結を行なうようにした。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、できるだけ接合工程が合理的に行なわれるよう、３枚目のパネル部材を突き合わせるときから、接合が開始されるようにした。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、上記目的に加え、サイクルタイムが無用に増えないよう、接合は、パネル部材の突き合わせる間に行なわれるようにした。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、パネル部材を位置決める工程の途中から、パネル部材の突き合わせ接合が開始されるから、パネル部材の位置決め開始から接合を終えるまでのサイクルタイムの短縮化が図れる。
【００１３】
それ故、３枚以上のパネル部材における突き合わせ接合を合理的に行なうことができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、最も早い段階から接合作業が開始されるので、サイクルタイムの短縮化に大きく寄与する利点がある。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、接合工程は、パネル部材の位置決め工程に影響を与えずに進行するので、位置決め開始から溶接開始までの時間は２枚の付き合せとほぼ同等とすることができ、サイクルタイムが抑えられる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［一実施形態］
以下、本発明を図１〜図１５に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００１７】
図１は、テーラード素材の全体を示す。このテーラード素材１は、例えば自動車（車両）の外壁部分の一部、具体的には例えばフロントドアのドアインナパネルを成形するために用意されたオーダ素材である。このテーラード素材１は、複数枚、例えば３枚のパネル部材２〜４を突き合わせ接合して形成してある。
【００１８】
すなわち、同テーラード素材１は、図１に示されるように例えばサイドシルが成形される長方形のパネル部材２と、リヤフェンダが成形される角形のパネル部材３と、フロントピラー、センタピラー、サイドルーフレールなどが成形されるアーム形のパネル部材４との３つに分けてある。そして、各部での要求強度が満たせるようにパネル部材２〜４は、性能、例えば材質や板厚寸法などを変えてある。テーラード素材１の形成は、長方形のパネル部材２の異なる２方向（直角な方向）にある各辺部２ａ，２ｂを突き合わせ面とし、角形のパネル部材３の異なる２方向（直角な方向）にある各辺部３ａ，３ｂを突き合わせ面とし、アーム形のパネル部材４の下端の同方向の各辺部４ａを突き合わせ面として、パネル部材２の辺部２ｂと、それと対称の向きに配置されるパネル部材３の辺部３ｂとを溶接（接合）、残るパネル部材２の辺部２ａおよびパネル部材３の辺部３ａとパネル部材４の辺部４ａとを溶接（接合）することで行なわれる。
【００１９】
この突き合わせ溶接に求められるパネル部材２〜４の位置決めの当初の作業が図２〜図４に示されている。
【００２０】
この作業を説明すると、まず、素材供給ライン（図示しない）からは、パネル部材２〜４とが点在して載せられたパレット（図示しない）が送られてくる。このとき、パレット上のパネル部材２〜４は、位置関係がばらばらで、相互の間隔も大まかである。このため、つぎに図２に示されるようなプリセット治具５を用いて、パネル部材２〜４を、できるだけ材料間の距離が短く、さらに突き合わせ面が平行となる、突き合わせ作業がしやすい初期状態に位置決める。具体的にはプリセット治具５の材料載置面５ａには、材料間距離を短くしたパネル部材２〜４のレイアウトに合わせて、予め複数本のガイドステー６が立てられていて、例えば搬送機（図示しない）で、パレット上のパネル部材２〜４を、一度に、ガイドステー６で囲まれる３つのプリセット領域へ移すと、ガイドステー６の案内により、ガイドパネル部材２〜４が、できるだけ突き合わせ面間の距離を短く、さらには突き合わせ面間を平行に定めたレイアウトで、材料載置面５ａ上に位置決められる（プリセット）。
【００２１】
その後、プリセットを終えたパネル部材２〜４は、例えば搬送機（図示しない）により、その姿勢を保ちながら、図３および図４に示されるように位置決め治具１０の上面に形成された作業面１１に載置される。なお、図４中、１２は、各パネル部材２〜４を受ける、作業面１１上の受部を示す。
【００２２】
ここで、位置決め治具１０の上面の作業面１１には、パネル部材２，３の辺部２ａ，２ｂの周りに配置された突き合わせ地点を形成する基準ガイド１３ａ，１３ｂと、基準ガイド１３ｂを挟んだ対称の向きで配置された基準ガイド１３ｃとを有している。なお、基準ガイド１３ｃは、パネル部材３の辺部３ａを位置決める突き合わせ地点を形成するものである。また作業面１１には、パネル部材２，３を幅方向の側部から押圧する素材押圧子１５、パネル部材２を長手方向の側部（幅方向側部より長さ寸法の長い側）から押圧する素材押圧子１６、パネル部材３を長手方向の側部から押圧する素材押圧子１７、パネル部材４を長手方向から押圧する素材押圧子１９、パネル部材４を幅方向の側部から押圧する素材押圧子１８が設けられている。また位置決め治具１０の上方には、パネル部材２の辺部２ａ，２ｂを上方からクランプするクランプ部２０，２１やパネル部材３の辺部３ａ，３ｂを上方からクランプするクランプ部２２，２３やパネル部材４の辺部４ａを上方からクランプするクランプ部２４が搭載されたクランプユニット２５が配設される。さらに位置決め治具１０の上方には、材料の突き合わせた部分を接合する機器、例えばＮＣ制御を用いたサーボ駆動式のレーザ溶接機２６（図４にだけ図示）が配設されている。
【００２３】
これら機器を用いて、３枚のパネル部材２〜４は、作業面１１で、順に突き合わせられて目的のテーラード素材１の形状に位置決められ（位置決め工程）、さらにこの位置決め工程の途中から、位置決めを終えた順に材料の突き合わせ面間の溶接（接合工程）が行なわれるようにしてある。
【００２４】
この本実施形態の要部となる材料の位置決めと溶接の手順が図５〜図１５に示されている。同手順を説明すると、今、図３に示されるようにプリセットされた各パネル部材２〜４が作業面１１の受け部１２に載置されているとする。
【００２５】
すると、まず、位置決め治具１０から退避した地点に有るクランプユニット２５が、図５中の矢印Ｘ方向のように位置決め治具１０の上方へ向かい移動、すなわち前進する。また図５に示されるように各素材押圧子１５が押圧方向へ作動して、並んでいるパネル部材２とパネル部材３の双方を一度に押す。図５中の太字の矢印ａは、その素材押圧子１５の押し付け力（大）を示す。これにより、パネル部材２，３は幅手側から押されて、受け部１２上を摺動する。すると、各パネル部材２，３の辺部２ａ、３ａが、パネル部材２，３の寄せから、基準ガイド１３ａ，１３ｃと突き当たる。これにより、辺部２ａ、３ａで形成される各突き合わせ面（幅方向側）が、突き合わせ地点のうち一方に位置決められる。
【００２６】
この位置決めを終えると、図６中の細字の矢印ｂに示されるように素材押圧子１５に作用している押し付け力を低減、具体的にはパネル部材２，３の摺動（移動）に支障がない程度まで下げる。
【００２７】
続いて、パネル部材２，３の相互の位置決めへと進む。この位置決めは、例えばパネル部材２，３を交互に残る突き合わせ地点に進める作業で行なわれる。具体的には、図７に示されるように素材押圧子１６が押圧方向へ作動して、パネル部材２を、辺部２ｂと反対側の縁部から押す。図７中の太字の矢印ｃは、その素材押圧子１６の押し付け力（大）を示す。これにより、パネル部材２は、長手側から押される。このとき、パネル部材２は、基準ガイド１３ａへ押し付けられているから、パネル部材２は、基準ガイド１３ａで案内されながら、基準ガイド１３ｂへ向かって摺動（移動）する。すると、パネル部材２の辺部２ｂが、パネル部材３１の寄せの動きから、基準ガイド１３ｂに突き当たる。これにより、辺部２ｂで形成される突き合わせ面が、突き合わせ地点の他方に位置決められる。なお、位置決めを終えると、図８に示されるようにパネル部材２を押圧している素材押圧子１５だけが元の大きな押し付け力に戻り、位置決めされたパネル部材２を保持する。
【００２８】
その後、クランプユニット２５が位置決め治具１０の上方に到達し、図９に示されるように位置決めされたパネル部材２の辺部２ａ，２ｂの全域をクランプ部２０，２１により、上方からクランプ（重荷重による）し、各突き合わせ端を保持する。なお、図９中、ハッチングは、この重荷重が作用していることを示している。このとき、素材押圧子１６およびパネル部材２を位置決めている素材押圧子１５は押し付け力が発生していない。またこのときには図９に示されるようにクランプ部２３で、パネル部材３の辺部３ｂを上方から仮クランプ（パネル部材３の摺動に支障を与えない軽荷重）する。
【００２９】
その後、図１０に示されるように基準ガイド１３ｂは突き合わせ地点から退き、続いて素材押圧子１７が押圧方向へ作動して、パネル部材３を、辺部３ｂと反対側の縁部から押す。図１０中の太字の矢印ｄは、その素材押圧子１７の押し付け力（大）を示す。これにより、パネル部材３は長手側から押される。ここで、パネル部材３には、基準ガイド１３ｃへ押し付ける力ｂが加わっているうえ、辺部３ｂは、クランプ部２３で触れる程度に規制されているだけなので、図１０に示されるようにパネル部材３は、基準ガイド１３ｃを案内として摺動する。すると、パネル部材３の辺部３ｂが、パネル部材３の寄せの動きにより、既に突き合わせ地点に合せてあるパネル部材２の辺部２ｂと突き合わさる。なお、図１１に示されるように位置決めを終えた後は、パネル部材３を押圧している素材押圧子１５が元の大きな押し付け力に戻り、位置決めされたパネル部材３を保持する。
【００３０】
その後、図１２に示されるようにクランプ部２２，２３により、パネル部材３の辺部３ａ、３ｂをクランプ（重荷重による）し、残るパネル部材４の辺部４ａをクランプ部２４で仮クランプ（パネル部材４の摺動に支障を与えない軽荷重）する。これにより、パネル部材４の位置決め体制が整う。続いて、パネル部材４の位置合わせ作業が行なわれていく。
【００３１】
ここで、材料の接合は、このパネル部材２〜４のパネル部材４の位置決めが終了するまでの位置決め工程の途中から始まる。具体的には同接合は、例えば上記３枚目のパネル部材４の位置合わせが始まるときから開始される。すなわち、まず、図１２に示されるようにパネル部材４の位置合わせ作業に入る時点から、図４に示されるレーザ溶接機２６を用いて、１本目の溶接として、既に位置決めを終えたパネル部材２，３の辺部２ｂ，３ｂ（突き合わせ部）の溶接が始まる。
【００３２】
この間、パネル部材４の位置合わせは、溶接作業に関係なく、進められる。具体的には、図１３に示されるように残る３枚目のパネル部材４の位置決めは、干渉するおそれのある基準ガイド１３ａ，１３ｃを突き合わせ地点から退避させてから、パネル部材２，３の各辺部２ａ，３ａに対し、パネル部材４の各辺部４ａが合致するよう、例えばパネル部材４の長手側を素材押圧子１９で押圧してから、幅手側を素材押圧子１８で押圧する。これにより、各辺部４ａは、既に位置決めを終えている各辺部２ａ，３ａに突き合わせられる。なお、図１３中の太字の矢印ｇ、ｈは、その素材押圧子１８，１９の押し付け力（大）を示す。その後、図１４に示されるようにクランプ部２４が仮止めから本クランプ（重荷重による）に切り換わり、パネル部材４の位置決めが終える。これにより、パネル部材２〜４の突き合わせ接合に求められる位置決めが終わる。
【００３３】
一方、途中から始めた１本目の溶接は、例えばこの位置決め作業の段階で終わる。この溶接した突き合わせ部が、図１３および図１４中の太線αで示されている。
【００３４】
パネル部材２〜４の位置決めを終えると、図１５に示されるようにレーザ溶接機２６により、つぎに２本目以降の溶接、ここでは既に位置決めを終えている辺部２ａと辺部４ａとの突き合わせ部の溶接、辺部３ａと辺部４ａとの突き合わせ部の溶接を順に行なう。なお、２本目以降の溶接した部分が太線βで示されている。この溶接作業により、パネル部材２〜４同士が連結され、所要形状のテーラード素材１が形成される。
【００３５】
このようにパネル部材２〜４の溶接（接合）が、パネル部材全体の位置決めを終わった後でなく、パネル部材４を位置決める工程の途中から開始されることにより、溶接に費やされる作業時間の多くは、パネル部材４の位置決め作業を行なう時間で許容されるようになる。
【００３６】
それ故、パネル部材２〜４の位置決め開始から接合を終えるまでのテーラード素材１を形成するまでのサイクルタイムを短縮することができ、合理的に３枚のパネル部材２〜４の接合が実施できる。
【００３７】
特に３枚目のパネル部材４を突き合わせるときから、１本目の溶接を開始すると、最も早い段階から接合作業が開始されるようになり、サイクルタイムの短縮化に大きく貢献する。しかも、溶接は、パネル部材４の突き合わせる間に行なわれるようにしてあるから、サイクルタイムが抑えられ（溶接がパネル部材の位置決め工程に影響を与えずに進行することによる）、サイクルタイムが無用に増えずにすむ。
【００３８】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば一実施形態では、３枚のパネル部材を突き合わせ接合して目的の形状（テーラード素材）を得る場合を例に挙げたが、これに限らず、４枚、さらに４枚以上のパネル部材を突き合わせ接合して目的の形状を得る場合でもよい。この場合、パネル部材の接合は、パネル部材の位置決め工程の途中から、位置決めが行なわれる都度、既に位置決めを終えている突き合わせ部を順に溶接すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るテーラード素材を示す平面図。
【図２】同素材を形成する３パネル部材がプリセット治具でプリセットされたときを示す平面図。
【図３】同プリセットされた３パネル部材が位置決め治具にセットされた状態を、同３パネル部材を突き合わせるための機器と共に示す平面図。
【図４】図３中のＡ−Ａ線に沿う構造をレーザ溶接機と共に示す側面図。
【図５】押圧子によって、３パネル部材のうちの２枚のパネル部材の一方の辺部を一度に位置決める工程を示す平面図。
【図６】同パネル部材に加わる押圧力を低減させる工程を示す平面図。
【図７】位置決められた２パネル部材の一方のパネル部材の残る辺部を位置決める工程を示す平面図。
【図８】同位置決めを終えたパネル部材を示す平面図。
【図９】位置決められたパネル部材の辺部を固定する工程を示す平面図。
【図１０】他方のパネル部材の残る辺部を位置決める工程を示す平面図。
【図１１】同位置決めを終えたパネル部材を保持する工程を示す平面図。
【図１２】位置決めを終えた２パネル部材の各辺部を固定する工程を示す平面図。
【図１３】同２パネル部材に残るパネル部材を位置決めるときから、パネル部材の１本目の溶接が開始される状況を示す平面図。
【図１４】３パネル部材の位置合わせを終えた状態を示す平面図。
【図１５】２本目の溶接が開始されることを示す平面図。
【符号の説明】
【００４０】
１…テーラード素材、２〜４…パネル部材、２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ…辺部（突き合わせ面）、１１…作業面、２６…レーザ溶接機。
【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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【図１２】
2006212750.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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