(57)【要約】  板材における複数対の突合わせ部同士の複数の突合せ位置の調整が容易な板材突合せ装置及び板材突合せ方法を提供する。  本発明は、第１の板材Ｐ１と第２の板材Ｐ２とを突合せた状態で接合するための板材突合せ装置１である。第１の板材Ｐ１は、第１の突合せ部Ｐ１１と、それとは別の部分である第２の突合せ部Ｐ１２とを有し、第２の板材Ｐ２は、第１の突合せ部Ｐ１１に対応する第３の突合せ部Ｐ２３と、第２の突合せ部Ｐ１２に対応する第４の突合せ部Ｐ２４とを有している。板材突合せ装置１は、第１の突合せ部Ｐ１１と第３の突合せ部Ｐ２３とを突合わせる第１の突合せ機構部１１と、第１の突合せ機構部１１とは独立に移動する第２の突合せ機構部１２であって第２の突合せ部Ｐ１２と第４の突合せ部Ｐ２４とを突合わせる第２の突合せ機構部１２と、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板材と第２の板材とを突合せた状態で接合するための板材突合せ装置であって、
前記第１の板材は、第１の突合せ部と、それとは別の部分である第２の突合せ部とを有し、
前記第２の板材は、前記第１の突合せ部に対応する第３の突合せ部と、前記第２の突合せ部に対応する第４の突合せ部とを有しており、
前記板材突合せ装置は、前記第１の突合せ部と前記第３の突合せ部とを突合わせる第１の突合せ機構部と、
前記第１の突合せ機構部とは独立に移動する第２の突合せ機構部であって前記第２の突合せ部と前記第４の突合せ部とを突合わせる第２の突合せ機構部と、
を有することを特徴とする板材突合せ装置。
【請求項２】
前記第１の突合せ機構部及び／又は前記第２の突合せ機構部において、各突合せ部のいずれか一方は固定されており、いずれか他方のみが移動することを特徴とする請求項１に記載の板材突合せ装置。
【請求項３】
前記第１の板材と前記第２の板材との突き当て位置を調整するための突き当て板を有しており、
前記第１の板材と前記第２の板材との突合せをいずれか一方の板材が固定された状態で行う際に、前記突き当て板は、固定されている方の前記板材から離間する方向に移動することを特徴とする請求項２に記載の板材突合せ装置。
【請求項４】
前記第１の突合せ機構部及び前記第２の突合せ機構部は、その全体をそれぞれ独立して移動させる全体移動機構をそれぞれ有することを特徴とする請求項１乃至３に記載の板材突合せ装置。
【請求項５】
前記第１の突合せ機構部及び／又は前記第２の突合せ機構部は、前記板材を挟む上治具と下治具と有し、前記上治具は前記下治具に連動することを特徴とする請求項１乃至４に記載の板材突合せ装置。
【請求項６】
第１の板材と第２の板材とを突合せた状態で接合するための板材突合せ方法であって、
前記第１の板材は、第１の突合せ部と、それとは別の部分である第２の突合せ部とを有し、
前記第２の板材は、前記第１の突合せ部に対応する第３の突合せ部と、前記第２の突合せ部に対応する第４の突合せ部とを有しており、
前記板材突合せ方法は、前記第１の突合せ部と前記第３の突合せ部とを突合わせる第１の突合せ工程と、
前記第２の突合せ部と前記第４の突合せ部とを突合わせる第２の突合せ工程と、
を有することを特徴とする板材突合せ方法。
【請求項７】
前記第１の板材は、前記第１の突合せ部と前記第２の突合せ部との間に第５の突合せ部を有し、
前記第２の板材は、前記第５の突合せ部に対応する第６の突合せ部を有しており、
前記第５の突合せ部と前記第６の突合せ部とを突合わせる第３の突合せ工程は、前記第１の突合せ工程及び前記第２の突合せ工程よりも前に行われることを特徴とする請求項６に記載の板材突合せ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材同士を突合せた状態で接合するための板材突合せ装置及び板材突合せ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
板厚や強度の異なるブランク材（プレス加工前の板材）同士を突合わせ後、その突合わせ箇所をレーザ等で溶接してテーラードブランク材（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材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共に、軽量化を図ることができる。【０００３】
テーラードブランク材を作成する際には、複数の板材を互いに突合わせ、被溶接部を密着させた状態で突合せ溶接することが望ましい。例えば、特許文献１には、第１の突合せ部と第２の突合せ部とが二股に分かれたブランク材１と、第１の突合せ部に対応する第３の突合せ部と第２の突合せ部に対応する第４の突合せ部が二股に分かれたブランク材３とを突合わせる装置が記載されている。この装置では、突合わせ時において、ブランク材１及びブランク材３はそれぞれ、往復作動装置からなるアクチュエータ４３により移動されて、両ブランク材は突合わせられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０９５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置では、第１の突合せ部と第３の突合せ部との突合せ位置と、第２の突合せ部と第４の突合せ部との突合せ位置との両方の精度（間隔が揃っていること等）を高くすることは困難である。いずれかの突合せ位置において、ある一対の突合せ部同士が先に突き合せられると、その時点でアクチュエータによるブランク材の移動が停止するためである。なお、ブランク材の突合せ部の形状の加工精度上、両突合せ位置における間隔を一致させることは難しい。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、板材における複数対の突合わせ部同士の複数の突合せ位置の調整が容易な板材突合せ装置及び板材突合せ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の板材（例えば、後述の第１の板材Ｐ１）と第２の板材（例えば、後述の第２の板材Ｐ２）とを突合せた状態で接合するための板材突合せ装置であって、前記第１の板材は、第１の突合せ部（例えば、後述の第１の突合せ部Ｐ１１）と、それとは別の部分である第２の突合せ部（例えば、後述の第２の突合せ部Ｐ１２）とを有し、前記第２の板材は、前記第１の突合せ部に対応する第３の突合せ部（例えば、後述の第３の突合せ部Ｐ２３）と、前記第２の突合せ部に対応する第４の突合せ部（例えば、後述の第４の突合せ部Ｐ２４）とを有しており、前記板材突合せ装置は、前記第１の突合せ部と前記第３の突合せ部とを突合わせる第１の突合せ機構部（例えば、後述の第１の突合せ機構部１１）と、前記第１の突合せ機構部とは独立に移動する第２の突合せ機構部（例えば、後述の第２の突合せ機構部１２）であって前記第２の突合せ部と前記第４の突合せ部とを突合わせる第２の突合せ機構部と、を有することを特徴とする板材突合せ装置を提供する。【０００８】
本発明によれば、第１の突合せ機構部と第２の突合せ機構部とは独立に移動する。そのため、板材に突合せ部が複数（２箇所以上）ある場合に、例えば板材の反りや撓みの影響で突合せ位置の精度が低かったとしても、それぞれの突合せ部を独立に移動させ、突合せ位置を調整することが可能である。従って、突合せ溶接などの接合を精度良く安定して行うことができる。【０００９】
この場合、前記第１の突合せ機構部及び／又は前記第２の突合せ機構部において、各突合せ部のいずれか一方は固定されており、いずれか他方のみが移動することが好ましい。【００１０】
本発明によれば、いずれかの突合せ部が固定されていることで、一方の突合せ部を例えばサーボモータによって接近させて、突合わせるときに、サーボモータの制御が容易になる。なお、両方の突合せ部をサーボモータによって接近させて、突合わせようとすると、サーボモータの制御が複雑になる。【００１１】
この場合、前記第１の板材と前記第２の板材との突き当て位置を調整するための突き当て板（例えば、後述の突き当て板２１）を有しており、前記第１の板材と前記第２の板材との突合せをいずれか一方の板材が固定された状態で行う際に、前記突き当て板は、固定されている方の前記板材から離間する方向に移動することが好ましい。【００１２】
本発明では、突き当て板が、固定されている方の板材から離間する方向に移動することにより、固定されている方の板材における端部（突合せ部）を突き当て板が擦ることを抑制できる。【００１３】
この場合、前記第１の突合せ機構部及び前記第２の突合せ機構部は、その全体をそれぞれ独立して移動させる全体移動機構（例えば、後述の全体移動機構６１）をそれぞれ有することすることが好ましい。【００１４】
本発明では、各突合せ機構部の全体移動機構が各突合せ機構部の全体をそれぞれ独立して移動させることにより、機種の変化による板材（ワーク）の突合せ部の位置が変っても対応でき、汎用性が増す。また、同じ機種でも、板材は左右対称形状であり、突合せ部の位置も変化するが、その場合にも、各突合せ機構部の全体移動機構が各突合せ機構部の全体をそれぞれ独立して移動させることで対応することができる。【００１５】
この場合、前記第１の突合せ機構部及び／又は前記第２の突合せ機構部は、前記板材を挟む上治具（例えば、後述の移動側上治具４１）と下治具（例えば、後述の移動側ベーステーブル部５１）と有し、前記上治具は前記下治具に連動することが好ましい。【００１６】
本発明では、板材同士を接近又は離間させる方向に上治具を移動させるための駆動装置が不要となり、板材突合せ装置の簡素化を図ることができる。また、板材突合せ装置のメンテナンス時においては、上治具を手動により移動することが可能となり、突合せ位置の上方にあるレーザ出力装置などのメンテナンスが容易となる。【００１７】
また、本発明は、第１の板材と第２の板材とを突合せた状態で接合するための板材突合せ方法であって、前記第１の板材は、第１の突合せ部と、それとは別の部分である第２の突合せ部とを有し、前記第２の板材は、前記第１の突合せ部に対応する第３の突合せ部と、前記第２の突合せ部に対応する第４の突合せ部とを有しており、前記板材突合せ方法は、前記第１の突合せ部と前記第３の突合せ部とを突合わせる第１の突合せ工程と、前記第２の突合せ部と前記第４の突合せ部とを突合わせる第２の突合せ工程と、を有することを特徴とする板材突合せ方法を提供する。【００１８】
本発明では、第１の突合せ工程と第２の突合せ工程とを有する。そのため、板材に突合せ部が複数ある場合に、それぞれ別々のタイミングで突合わせることができ、従って、一度に（同時に）突合わせるよりも、突合せ位置の精度を向上させることができる。【００１９】
この場合、前記第１の板材は、前記第１の突合せ部と前記第２の突合せ部との間に第５の突合せ部（例えば、後述の第５の突合せ部Ｐ１５）を有し、前記第２の板材は、前記第５の突合せ部に対応する第６の突合せ部（例えば、後述の第６の突合せ部Ｐ２６）を有しており、前記第５の突合せ部と前記第６の突合せ部とを突合わせる第３の突合せ工程は、前記第１の突合せ工程及び前記第２の突合せ工程よりも前に行われることが好ましい。【００２０】
本発明では、突合せ部が３対ある場合に、真ん中の第５の突合せ部と第６の突合せ部との突合せを行った後に、別の突合せ部の突合せを行うと、板材の歪みの発生が比較的少なくなり、結果として突合せ位置の精度が向上を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、板材における複数対の突合わせ部同士の複数の突合せ位置の調整が容易な板材突合せ装置及び板材突合せ方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置について、板材と突き当て板とが突き当たっていない状態を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置によって突合わせられる板材を示す平面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置における突合せ機構部について、板材が下治具に載せられた状態を示す正面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置における突合せ機構部について、板材が下治具に載せられた状態を示す平面図である。
【図４】図３Ａに示す状態から、上治具と下治具とで板材を挟んだ状態を示す正面図である。
【図５】図１に示す状態から、板材を突き当て板に突き当てた状態を示す平面図である。
【図６】図４に示す状態から、板材を突き当て板に突き当てた状態を示す正面図である。
【図７Ａ】図６に示す状態から、一方の板材を突き当て板から離間させた状態を示す正面図である。
【図７Ｂ】図６に示す状態から、一方の板材を突き当て板から離間させた状態を示す平面図である。
【図８Ａ】図７Ａに示す状態から、突き当て板を下降させた状態を示す正面図である。
【図８Ｂ】図７Ｂに示す状態から、突き当て板を下降させた状態を示す平面図である。
【図９】図５に示す状態から、板材同士を突合わせた状態を示す平面図である。
【図１０Ａ】図８Ａに示す状態から、板材同士を突合わせた状態を示す正面図である。
【図１０Ｂ】図８Ｂに示す状態から、板材同士を突合わせた状態を示す平面図である。
【図１１Ａ】図１０Ａに示す状態から、上治具を上昇させた状態を示す正面図である。
【図１１Ｂ】図１０Ｂに示す状態から、上治具を上昇させた状態を示す平面図である。
【図１２Ａ】図１１Ａに示す状態から、上治具をホームポジションに移動させた状態を示す正面図である。
【図１２Ｂ】図１１Ｂに示す状態から、上治具をホームポジションに移動させた状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１〜図３Ｂに示すように、板材Ｐ１，Ｐ２同士が接近する方向を接近方向Ｄ１１といい、板材Ｐ１，Ｐ２同士が離間する方向を離間方向Ｄ１２といい、接近方向Ｄ１１と離間方向Ｄ１２とを合わせて、接近離間方向Ｄ１という。下治具から上治具に向かう方向を上方向Ｄ２１といい、上方向Ｄ２１の反対方向を下方向Ｄ２２といい、上方向Ｄ２１と下方向Ｄ２２とを合わせて、上下方向Ｄ２という。接近離間方向Ｄ１及び上下方向Ｄ２に直交する方向を、横方向Ｄ３という。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置について、板材と突き当て板とが突き当たっていない状態を示す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置によって突合わせられる板材を示す平面図である。図３Ａは、本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置における突合せ機構部について、板材が下治具に載せられた状態を示す正面図である。図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る板材突合せ装置における突合せ機構部について、板材が下治具に載せられた状態を示す平面図である。図４は、図３Ａに示す状態から、上治具と下治具とで板材を挟んだ状態を示す正面図である。図５は、図１に示す状態から、板材を突き当て板に突き当てた状態を示す平面図である。図６は、図４に示す状態から、板材を突き当て板に突き当てた状態を示す正面図である。
【００２５】
図７Ａは、図６に示す状態から、一方の板材を突き当て板から離間させた状態を示す正面図である。図７Ｂは、図６に示す状態から、一方の板材を突き当て板から離間させた状態を示す平面図である。図８Ａは、図７Ａに示す状態から、突き当て板を下降させた状態を示す正面図である。図８Ｂは、図７Ｂに示す状態から、突き当て板を下降させた状態を示す平面図である。図９は、図５に示す状態から、板材同士を突合わせた状態を示す平面図である。図１０Ａは、図８Ａに示す状態から、板材同士を突合わせた状態を示す正面図である。図１０は、図８Ｂに示す状態から、板材同士を突合わせた状態を示す平面図である。図１１Ａは、図１０Ａに示す状態から、上治具を上昇させた状態を示す正面図である。図１１Ｂは、図１０Ｂに示す状態から、上治具を上昇させた状態を示す平面図である。図１２Ａは、図１１Ａに示す状態から、上治具をホームポジションに移動させた状態を示す正面図である。図１２Ｂは、図１１Ｂに示す状態から、上治具をホームポジションに移動させた状態を示す平面図である。
【００２６】
図１及び図９に示すように、本実施形態の板材突合せ装置１は、第１の板材Ｐ１と第２の板材Ｐ２とを突合せた状態で接合するための装置である。
図２に示すように、第１の板材Ｐ１は、３つの突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５を有している。第２の板材Ｐ２は、３つの突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５にそれぞれ対応する３つの突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６を有している。
【００２７】
本実施形態の板材突合せ装置１は、第１の突合せ機構部１１と、第２の突合せ機構部１２と、第３の突合せ機構部１３と、を有している。第１の突合せ機構部１１は、第１の突合せ部Ｐ１１と第３の突合せ部Ｐ２３とを突合わせる機構部である。第２の突合せ機構部１２は、第２の突合せ部Ｐ１２と第４の突合せ部Ｐ２４とを突合わせる機構部である。第３の突合せ機構部１３は、第５の突合せ部Ｐ１５と第６の突合せ部Ｐ２６とを突合わせる機構部である。
【００２８】
図１、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、各突合せ機構部１１，１２，１３は、それぞれ、第１の板材Ｐ１と第２の板材Ｐ２との突き当て位置を調整するための突き当て板２１を有している。
板材突合せ装置１の説明に先立って、第１の板材Ｐ１及び第２の板材Ｐ２について説明する。
【００２９】
図２に示すように、第１の板材Ｐ１及び第２の板材Ｐ２は、平面視で略Ｅ字形状（横方向Ｄ３に延びる縦棒に、３本の接近方向Ｄ１１に延びる横棒が繋がっているような形状）を有する。第１の板材Ｐ１は、第１の突合せ部Ｐ１１と、それとは別の部分である第２の突合せ部Ｐ１２と、第１の突合せ部Ｐ１１と第２の突合せ部Ｐ１２との間の第５の突合せ部Ｐ１５と、を有している。
【００３０】
第２の板材Ｐ２は、第１の突合せ部Ｐ１１に対応する第３の突合せ部Ｐ２３と、第２の突合せ部Ｐ１２に対応する第４の突合せ部Ｐ２４と、第５の突合せ部Ｐ１５に対応する第６の突合せ部Ｐ２６と、を有している。第２の板材Ｐ２の厚さは、第１の板材Ｐ１の厚さよりも薄い。なお、第２の板材Ｐ２の厚さは、第１の板材Ｐ１の厚さよりも厚くてもよく、同じでもよい。第２の板材Ｐ２の材質、特性などは、第１の板材Ｐ１の材質、特性などと異なっていてもよく、同じであってもよい。
【００３１】
第１の突合せ部Ｐ１１と第３の突合せ部Ｐ２３との突合せ位置、第２の突合せ部Ｐ１２と第４の突合せ部Ｐ２４との突合せ位置、及び第５の突合せ部Ｐ１５と第６の突合せ部Ｐ２６との突合せ位置は、接近離間方向Ｄ１においてずれている。
【００３２】
第１の板材Ｐ１の突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５と第２の板材Ｐ２の突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６とをそれぞれ突合せ溶接することによって、平面視で外形が略矩形状のテーラードブランク材が形成される。テーラードブランク材は、例えば自動車のドアのインナーパネル材に使用される。
【００３３】
次に、本実施形態の板材突合せ装置１について詳述する。図１〜図３Ｂに示すように、本実施形態の板材突合せ装置１は、第１の突合せ機構部１１と、第２の突合せ機構部１２と、第３の突合せ機構部１３と、を有している。
第１の突合せ機構部１１は、第１の突合せ部Ｐ１１と第３の突合せ部Ｐ２３とを突合わせる機構部である。第２の突合せ機構部１２は、第１の突合せ機構部１１とは独立に移動する機構部であって、第２の突合せ部Ｐ１２と第４の突合せ部Ｐ２４とを突合わせる。第３の突合せ機構部１３は、第１の突合せ機構部１１及び第２の突合せ機構部１２とは独立に移動する機構部１３であって、第５の突合せ部Ｐ１５と第６の突合せ部Ｐ２６とを突合わせる。「独立に移動する」とは、別々のタイミング（異なるタイミング）で移動可能なことである。
【００３４】
第１の突合せ機構部１１と第２の突合せ機構部１２と第３の突合せ機構部１３とは、突合わせる突合せ部などが異なる以外は、基本的に同様の構成を有している。従って、以下には、特に必要が無い限り、代表して第１の突合せ機構部１１を用いて、説明を行う。第１の突合せ機構部１１についての説明は、第２の突合せ機構部１２及び第３の突合せ機構部１３にも援用される。
【００３５】
図１〜図１０Ｂに示すように、第１の突合せ機構部１１は、主に、固定側上治具３１と、固定側ベーステーブル部３６と、移動側上治具４１と、移動側ベーステーブル部５１と、突き当て板２１と、全体移動機構６１と、ベーステーブル部移動機構５２と、を備える。
【００３６】
固定側ベーステーブル部３６は、第１の板材Ｐ１を載置するためのテーブル部である。移動側ベーステーブル部５１は、第２の板材Ｐ２を載置するためのテーブル部である。両ベーステーブル部３６，５１の上部の載置面は、それぞれ上治具３１，４１と対となる下治具として機能する。両ベーステーブル部３６，５１の上部の載置面同士は、接近離間方向Ｄ１に所定間隔、離間している。
【００３７】
固定側上治具３１は、固定側ベーステーブル部３６における下治具として機能する載置面と、上下方向Ｄ２に対向している。固定側上治具３１は、上下方向Ｄ２に移動可能であり、下降した状態で、固定側ベーステーブル部３６の載置面と固定側上治具３１との間で第１の板材Ｐ１を挟むことができる。
【００３８】
移動側上治具４１は、移動側ベーステーブル部５１における下治具として機能する載置面と、上下方向Ｄ２に対向可能である。移動側上治具４１は、上下方向Ｄ２に移動可能であり、下降した状態で、移動側ベーステーブル部５１の載置面と移動側上治具４１との間で第２の板材Ｐ２を挟むことができる。
【００３９】
全体移動機構６１は、全体用ベース６２に対して、固定側上治具３１、固定側ベーステーブル部３６、移動側上治具４１、移動側ベーステーブル部５１、突き当て板２１等を接近離間方向Ｄ１に移動させる機構である。全体移動機構６１は、全体用レール６１ａと、全体用スライダ６１ｂと、全体用駆動源６１ｃとを備える。全体用レール６１ａは、全体用ベース６２の上部に固定されており、接近離間方向Ｄ１に延びている。全体用スライダ６１ｂは、全体用レール６１ａに対して接近離間方向Ｄ１にスライド可能である。全体用駆動源６１ｃは、全体用スライダ６１ｂをスライドさせる駆動力を発生させる。全体用駆動源６１ｃとしては、サーボモータ、エアシリンダが例示される。
【００４０】
各突合せ機構部１１〜１３の全体移動機構６１は、第１の突合せ機構部１１の全体、第２の突合せ機構部１２の全体及び第３の突合せ機構部１３の全体をそれぞれ独立して移動させる。つまり、各突合せ機構部１１〜１３の全体移動機構６１は、突合せ部毎に（つまり各突合せ機構部１１〜１３に）設けられており、突合せ機構部１１〜１３の全体をそれぞれ独立して移動させることができる。このため、各突合せ機構部１１〜１３の全体移動機構６１が突合せ機構部１１〜１３の全体をそれぞれ独立して移動させることにより、機種の変化による板材（ワーク）の突合せ部の位置が変っても対応でき、汎用性が増す。また、同じ機種でも、板材は左右対称形状であり、突合せ部の位置も変化するが、その場合にも、各突合せ機構部１１〜１３の全体移動機構６１が突合せ機構部１１〜１３の全体をそれぞれ独立して移動することで対応することができる。
【００４１】
固定側ベーステーブル部３６は、全体用スライダ６１ｂの上部に固定されている。つまり、全体用スライダ６１ｂに対する固定側ベーステーブル部３６の相対位置は、変わらない。
移動側ベーステーブル部５１は、ベーステーブル部移動機構５２を介して全体用スライダ６１ｂの上部に固定されている。詳細には、ベーステーブル部移動機構５２は、移動側レール５２ａと、移動側スライダ５２ｂと、移動側駆動源５２ｃとを備える。移動側レール５２ａは、全体用スライダ６１ｂの上部に固定されており、接近離間方向Ｄ１に延びている。移動側スライダ５２ｂは、移動側レール５２ａに対して接近離間方向Ｄ１にスライド可能である。移動側駆動源５２ｃは、移動側スライダ５２ｂをスライドさせる駆動力を発生させる。移動側駆動源５２ｃしては、サーボモータ、エアシリンダが例示される。
全体用スライダ６１ｂに対する移動側ベーステーブル部５１の相対位置は、変化可能である。
【００４２】
つまり、第１の突合せ機構部１１、前記第２の突合せ機構部１２及び第３の突合せ機構部１３において、各突合せ部のうちの第１の突合せ部Ｐ１１、第２の突合せ部Ｐ１２及び第５の突合せ部Ｐ１５は、全体用スライダ６１ｂに間接的に固定されている（全体用スライダ６１ｂとの相対位置は変わらない）。一方、第３の突合せ部Ｐ２３、第４の突合せ部Ｐ２４及び第６の突合せ部Ｐ２６のみが、全体用スライダ６１ｂに対して移動可能である（全体用スライダ６１ｂとの相対位置は変化可能）。
【００４３】
固定側ベーステーブル部３６及び移動側ベーステーブル部５１は、その載置面にそれぞれ第１の板材Ｐ１及び第２の板材Ｐ２を吸着させる手段を備える。本実施形態においては、固定側ベーステーブル部３６及び移動側ベーステーブル部５１の内部に電磁石を設けている。電磁石に通電することで、固定側ベーステーブル部３６及び移動側ベーステーブル部５１の載置面それぞれへの第１の板材Ｐ１及び第２の板材Ｐ２の電磁的な吸着力を発生させている。特に固定側上治具３１及び移動側上治具４１があることで、吸着力に寄与する磁力線が増加し、吸着力が増加する。
【００４４】
電磁的な吸着力により、固定側上治具３１は、第１の板材Ｐ１を介して固定側ベーステーブル部３６に吸着される。同様に、移動側上治具４１は、第２の板材Ｐ２を介して移動側ベーステーブル部５１に吸着される。これにより、移動側上治具４１は、移動側ベーステーブル部５１に連動することができる。
なお、他の吸着させる手段としては、固定側ベーステーブル部３６及び移動側ベーステーブル部５１の外部に設ける負圧吸着装置などが挙げられる。
【００４５】
固定側上治具移動機構３２は、一端部において固定側上治具３１に連結され、他端部において上下方向駆動部（不図示）に連結される。上下方向駆動部は、固定側上治具移動機構３２及びこれに連結された固定側上治具３１を、上下方向に移動させる。
【００４６】
移動側上治具移動機構４２は、治具側バー部材４２ａと、基端側バー部材４２ｂと、上治具側スライダ４２ｃと、従動カム部４３と、従動カム押圧機構４４とを備える。治具側バー部材４２ａ、基端側バー部材４２ｂ及び上治具側スライダ４２ｃは、横方向Ｄ３に一対（一組）設けられている。治具側バー部材４２ａは、一端部において移動側上治具４１に連結され、他端部において上治具側スライダ４２ｃに連結される。上治具側スライダ４２ｃは、基端側バー部材４２ｂの一端部側が挿通される挿通孔４２ｄを有する。基端側バー部材４２ｂは、一端部側において挿通孔４２ｄに挿通されており、他端部において上下方向駆動部（不図示）に連結される。
【００４７】
上下方向駆動部は、移動側上治具移動機構４２及びこれに連結された移動側上治具４１を、上下方向のみに移動させる。接近離間方向Ｄ１における移動側上治具４１と上治具側スライダ４２ｃとの距離は一定である。移動側上治具４１が接近離間方向Ｄ１に移動すると、上治具側スライダ４２ｃの挿通孔４２ｄからの基端側バー部材４２ｂの一端部の突出長さは、変化する。
【００４８】
従動カム部４３は、一方の上治具側スライダ４２ｃに連結されている。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、従動カム押圧機構４４は、移動側上治具移動機構４２が上昇した状態において従動カム部４３と対向する位置に、設けられている。従動カム部４３における従動カム押圧機構４４との対向面には、凹状のカム面４３ａが設けられている。カム面４３ａは、接近離間方向Ｄ１の両端部側の斜面４３ｂと、斜面４３ｂ同士の間の平坦面４３ｃとを有する。
【００４９】
従動カム押圧機構４４は、カム用シリンダ４４ａと、カム用ピストン４４ｂと、接触輪４４ｃとを備える。カム用ピストン４４ｂは、カム用シリンダ４４ａに対して突出自在に構成される。接触輪４４ｃは、カム用ピストン４４ｂの先端部に回転自在に設けられる。接触輪４４ｃの回転軸は、上下方向Ｄ２に延びる。接触輪４４ｃがカム面４３ａの斜面４３ｂに対向した状態において、カム用ピストン４４ｂがカム用シリンダ４４ａから突出することにより、接触輪４４ｃは斜面４３ｂを押圧可能である。
【００５０】
突き当て板２１は、第１の板材Ｐ１と第２の板材Ｐ２との突き当て位置を調整するための板である。図３Ａ、図３Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ等に示すように、横方向Ｄ３に視た場合、突き当て板２１は、突き当て板移動機構２２により斜め方向に移動可能である。斜め方向は、第１の板材Ｐ１から第２の板材Ｐ２が離間する方向において、斜め下方向である。突き当て板移動機構２２は、突き当て板用シリンダ２２ａと、突き当て板用ピストン２２ｂとを備える。突き当て板用ピストン２２ｂは、突き当て板用シリンダ２２ａに対して突出自在に構成される。そのため、第１の板材Ｐ１と第２の板材Ｐ２との突合せを第１の板材Ｐ１が固定された状態で行う際に、突き当て板２１は、固定されている方の第１の板材Ｐ１から離間する方向に移動することができる。
【００５１】
次に、前述の構成を有する板材突合せ装置１による板材突合せ方法の一例について説明する。
まず、各突合せ機構部１１〜１３の全体移動機構６１により突合せ機構部１１〜１３の全体をそれぞれ独立に、板材の突合せ位置に合わせて所定の位置に移動させる。全体移動機構６１により突合せ機構部１１〜１３の全体がそれぞれ移動し、その位置が固定されてから、その後の突合せ作業は開始される。
【００５２】
図１、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、固定側上治具３１及び移動側上治具４１が上昇した状態において、固定側ベーステーブル部３６における下治具として機能する載置面及び移動側ベーステーブル部５１における下治具として機能する載置面に、それぞれ第１の板材Ｐ１及び第２の板材Ｐ２を載置する。このとき、第１の板材Ｐ１における各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５及び第２の板材Ｐ２における各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６は、突き当て板２１に突き当てられていない。なお、各突合せ部が突き当て板２１に若干接触している場合もあるが、便宜上、図１、図３Ａ、図３Ｂ及び図４においては各突合せ部が突き当て板２１から離間している状態で示している。
【００５３】
次に、図４に示すように、固定側上治具移動機構３２及び移動側上治具移動機構４２を下降させることで、それぞれ固定側上治具３１及び移動側上治具４１を下降させ、第１の板材Ｐ１を固定側ベーステーブル部３６と固定側上治具３１とで挟むと共に、第２の板材Ｐ２を移動側ベーステーブル部５１と移動側上治具４１とで挟む。そして、固定側ベーステーブル部３６及び移動側ベーステーブル部５１の電磁石に通電し、電磁的な吸着力を発生させる。
なお、電磁的な吸着力の発生及びその停止は、説明を行っていないタイミングでも適宜行われている。
【００５４】
次に、図５及び図６に示すように、ベーステーブル部移動機構５２を駆動させて、移動側ベーステーブル部５１を突き当て板２１及び固定側ベーステーブル部３６に接近させる方向Ｄ１１に移動させる。これにより、第１の板材Ｐ１における各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５は、突き当て板２１における一方の突き当て面に突き当たると共に、第２の板材Ｐ２における各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６は、突き当て板２１における他方の突き当て面に突き当たる。なお、突き当て板２１は、突き当て板用ピストン２２ｂの先端部に対して遊びを有して連結されている。そのため、突き当て板２１は、適切な姿勢で、第１の板材Ｐ１における各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５及び第２の板材Ｐ２における各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６に対して突き当たる。
【００５５】
次に、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、ベーステーブル部移動機構５２を駆動させて、移動側ベーステーブル部５１を突き当て板２１及び固定側ベーステーブル部３６から離間させる方向Ｄ１２に移動させる。これにより、第２の板材Ｐ２における各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６は、突き当て板２１における他方の突き当て面から離間する。
【００５６】
次に、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、突き当て板移動機構２２を駆動させて、突き当て板２１を第１の板材Ｐ１における各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５から離間させるように、斜め下方向に移動させる。これにより、第１の板材Ｐ１における各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５は、突き当て板２１における一方の突き当て面から離間する。
【００５７】
次に、図９、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、ベーステーブル部移動機構５２を駆動させて、移動側ベーステーブル部５１を固定側ベーステーブル部３６に接近させる方向Ｄ１１に移動させる。これにより、第１の板材Ｐ１における各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５は、第２の板材Ｐ２における各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６に突合わせられる。
【００５８】
詳述すると、第１の突合せ機構部１１による第１の突合せ部Ｐ１１と第３の突合せ部Ｐ２３とを突合わせる第１の突合せ工程と、第２の突合せ機構部１２による第２の突合せ部Ｐ１２と第４の突合せ部Ｐ２４とを突合わせる第２の突合せ工程と、第３の突合せ機構部１３による第５の突合せ部Ｐ１５と第６の突合せ部Ｐ２６とを突合わせる第３の突合せ工程とのうちの少なくとも一つの工程は、別々のタイミングで実行される。具体的には、第３の突合せ工程は、第１の突合せ工程及び第２の突合せ工程よりも前に行われる。
【００５９】
次に、この状態で、第１の板材Ｐ１における各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５それぞれと、第２の板材Ｐ２における各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６それぞれとは、不図示の溶接装置により溶接される。溶接方法として、レーザ溶接、アーク溶接が例示される。
【００６０】
次に、電磁石への通電を停止し、電磁的な吸着力の発生を停止させる。その後、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、固定側上治具移動機構３２及び移動側上治具移動機構４２を上昇させることで、それぞれ固定側上治具３１及び移動側上治具４１を上昇させる。この状態において、従動カム押圧機構４４は、従動カム部４３の凹状のカム面４３ａにおける斜面４３ｂに対向する。そして、従動カム押圧機構４４は、カム用ピストン４４ｂをカム用シリンダ４４ａから突出させてゆく。これにより、カム用シリンダ４４ａの先端部に連結された接触輪４４ｃは、従動カム部４３の凹状のカム面４３ａにおける斜面４３ｂを押圧してゆく。従動カム部４３は、接近離間方向Ｄ１にスライド自在な一方の上治具側スライダ４２ｃに連結されている。そのため、カム用ピストン４４ｂの突出に従って、従動カム部４３は離間方向Ｄ１２に移動してゆく。
【００６１】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように。接触輪４４ｃが従動カム部４３の凹状のカム面における平坦面４３ｃに位置すると、離間方向Ｄ１２における従動カム部４３の移動は、停止する。これにより、移動側上治具４１は、ホームポジションに戻る。
【００６２】
本実施形態に係る板材突合せ装置１によれば、例えば以下の効果が奏される。
本実施形態の板材突合せ装置１では、第１の板材Ｐ１は、第１の突合せ部Ｐ１１と、それとは別の部分である第２の突合せ部Ｐ１２とを有し、第２の板材Ｐ２は、第１の突合せ部Ｐ１１に対応する第３の突合せ部Ｐ２３と、第２の突合せ部Ｐ１２に対応する第４の突合せ部Ｐ２４とを有している。板材突合せ装置１は、第１の突合せ部Ｐ１１と第３の突合せ部Ｐ２３とを突合わせる第１の突合せ機構部１１と、第１の突合せ機構部１１とは独立に移動する第２の突合せ機構部１２であって第２の突合せ部Ｐ１２と第４の突合せ部Ｐ２４とを突合わせる第２の突合せ機構部１２と、を有する。
【００６３】
本実施形態によれば、第１の突合せ機構部１１と第２の突合せ機構部１２とは独立に移動する。そのため、板材に突合せ部が複数（２箇所以上）ある場合に、例えば板材の反りや撓みの影響で突合せ位置の精度が低かったとしても、それぞれの突合せ部を独立に移動させ、突合せ位置を調整することが可能である。従って、突合せ溶接などの接合を精度良く安定して行うことができる。
【００６４】
本実施形態の板材突合せ装置１では、第１の突合せ機構部１１、第２の突合せ機構部１２及び第３の突合せ機構部１３において、第１の板材Ｐ１の各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５は固定されており、第２の板材Ｐ２の各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６のみが移動する。
【００６５】
本実施形態によれば、第１の板材Ｐ１の各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５が固定されていることで、第２の板材Ｐ２の各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６を例えばサーボモータからなる移動側駆動源５２ｃによって接近させて、突合わせるときに、サーボモータの制御が容易になる。なお、第１の板材Ｐ１の各突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５と、第２の板材Ｐ２の各突合せ部Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６との両方をサーボモータによって接近させて、突合わせようとすると、サーボモータの制御が複雑になる。
【００６６】
本実施形態の板材突合せ装置１は、第１の板材Ｐ１と第２の板材Ｐ２との突き当て位置を調整するための突き当て板２１を有している。第１の板材Ｐ１と第２の板材Ｐ２との突合せを第１の板材Ｐ１が固定された状態で行う際に、突き当て板２１は、固定されている第１の板材Ｐ１から離間する方向に移動する。
【００６７】
本実施形態によれば、突き当て板２１が、固定されている第１の板材Ｐ１から離間する方向に移動することにより、固定されている第１の板材Ｐ１における端部（突合せ部Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１５）を突き当て板２１が擦ることを抑制できる。
【００６８】
本実施形態の板材突合せ装置１では、第１の突合せ機構部１１、第２の突合せ機構部１２及び第３の突合せ機構部１３は、板材Ｐ１，Ｐ２を挟む移動側上治具４１と移動側ベーステーブル部５１と有し、移動側上治具４１は移動側ベーステーブル部５１に連動する。
【００６９】
本実施形態によれば、移動側上治具４１を接近離間方向Ｄ１に移動させるための駆動装置が不要となり、板材突合せ装置１の簡素化を図ることができる。また、板材突合せ装置１のメンテナンス時においては、移動側上治具４１を手動により移動することが可能となり、突合せ位置の上方にあるレーザ出力装置などのメンテナンスが容易となる。
【００７０】
また、本実施形態の板材突合せ方法は、第１の突合せ部Ｐ１１と第３の突合せ部Ｐ２３とを突合わせる第１の突合せ工程と、第２の突合せ部Ｐ１２と第４の突合せ部Ｐ２４とを突合わせる第２の突合せ工程と、を有する。
【００７１】
本実施形態の板材突合せ方法によれば、板材Ｐ１，Ｐ２に突合せ部が複数ある場合に、それぞれ別々のタイミングで突合わせることができ、従って、一度に（同時に）突合わせるよりも、突合せ位置の精度を向上させることができる。
【００７２】
本実施形態の板材突合せ方法では、第１の板材Ｐ１は、第１の突合せ部Ｐ１１と第２の突合せ部Ｐ１２との間に第５の突合せ部Ｐ１５を有し、第２の板材Ｐ２は、第５の突合せ部Ｐ１５に対応する第６の突合せ部Ｐ２６を有している。第５の突合せ部Ｐ１５と第６の突合せ部Ｐ２６とを突合わせる第３の突合せ工程は、第１の突合せ工程及び第２の突合せ工程よりも前に行われる。
【００７３】
本実施形態によれば、突合せ部が３対ある場合に、真ん中の第５の突合せ部Ｐ１５と第６の突合せ部Ｐ２６との突合せを行った後に、別の突合せ部の突合せを行うと、板材Ｐ１，Ｐ２の歪みの発生が比較的少なくなり、結果として突合せ位置の精度が向上を向上させることができる。
【００７４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
例えば、一つの板材に設けられる突合せ部の個数は、２個でもよく、４個以上でもよい。突合せ機構部は、両方の板材の突合せ部が移動するように構成されていてもよい。その場合、駆動源は、サーボモータよりもエアシリンダの方が好ましい。板材突合せ装置は、突き当て板を備えていなくてもよい。第１の板材と第２の板材との接合方法は、溶接以外であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
Ｐ１  第１の板材
Ｐ２  第２の板材
Ｐ１１  第１の突合せ部
Ｐ１２  第２の突合せ部
Ｐ２３  第３の突合せ部
Ｐ２４  第４の突合せ部
Ｐ１５  第５の突合せ部
Ｐ２６  第６の突合せ部
１  板材突合せ装置
１１  第１の突合せ機構部
１２  第２の突合せ機構部
１３  第３の突合せ機構部
２１  突き当て板
３１  固定側上治具
３６  固定側ベーステーブル部
４１  移動側上治具（上治具）
５１  移動側ベーステーブル部（下治具）
【図１】
2016151894.tif 000003
【図２】
2016151894.tif 000004
【図３Ａ】
2016151894.tif 000005
【図３Ｂ】
2016151894.tif 000006
【図４】
2016151894.tif 000007
【図５】
2016151894.tif 000008
【図６】
2016151894.tif 000009
【図７Ａ】
2016151894.tif 000010
【図７Ｂ】
2016151894.tif 000011
【図８Ａ】
2016151894.tif 000012
【図８Ｂ】
2016151894.tif 000013
【図９】
2016151894.tif 000014
【図１０Ａ】
2016151894.tif 000015
【図１０Ｂ】
2016151894.tif 000016
【図１１Ａ】
2016151894.tif 000017
【図１１Ｂ】
2016151894.tif 000018
【図１２Ａ】
2016151894.tif 000019
【図１２Ｂ】
2016151894.tif 000020
【国際調査報告】
2016151894.tif 000021
2016151894.tif 000022
2016151894.tif 000023
2016151894.tif 000024