(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に配置された第一横ワークと第二横ワークとの間に、該第一横ワーク及び第二横ワークと交差する縦方向に複数の縦ワークを位置させ、これらワークを突合せ溶接してラダー状の枠体を形成する突合せ溶接方法において、
（ａ）上記第一横ワーク、第二横ワーク及び複数の縦ワークがプリアライメントされた状態で配置される搬入ステーションと、搬入ステーションから搬送された上記ワークの溶接を行う溶接ステーションと、溶接ステーションで溶接されたワークを回収する搬出ステーションとを配置するステップと、
（ｂ）溶接ステーションの受け台上に第一横ワーク及び第二横ワークの長手方向の溶接辺部と平行に基準ラインを設定すると共に、その基準ラインを境にして、一方をフロント側、他方をリア側に区画し、受け台に設けられ基準ライン上に出没自在な複数の基準ピンを上記基準ライン上に突出させ、上記第一横ワークをリア側に、上記複数の縦ワークをフロント側に、間隔を隔てて配置すべく上記搬入ステーションから受け台にワークを搬送するステップと、
（ｃ）リア側の第一横ワークをフロント側に向けて移動して、上記複数の縦ワークと溶接する上記第一横ワークの溶接辺部を、上記基準ピンに突き合わせて上記基準ライン上に位置決めするステップと、
（ｄ）位置決めした上記第一横ワークを上記受け台に保持し、上記基準ピンを上記受け台の下方に退避するステップと、
（ｅ）フロント側の各縦ワークを、保持された第一横ワークの方に移動して、上記第一横ワークと溶接する各縦ワークの溶接辺部を、上記第一横ワークの溶接辺部に位置決めするステップと、
（ｆ）上記複数の縦ワークを上記受け台に保持するステップと、
（ｇ）突き合わされ、保持された第一横ワークと複数の縦ワークとの突合せ部を溶接して半枠体を形成するステップと、
（ｈ）保持を解除し、上記半枠体をリア側に移送して、上記半枠体の縦ワークの上記第二横ワークと溶接する溶接辺部を基準ラインから所定距離離すように配置するステップと、
（ｉ）上記受け台上に搬入ステーションから上記第二横ワークを搬送し、その第二横ワークを上記受け台上の基準ラインを境にして、上記半枠体と間隔を隔てて配置するステップと、
（ｊ）上記基準ピンを上記基準ライン上に突出させ、リア側の上記半枠体をフロント側に向けて移動して、上記半枠体の縦ワークの上記第二横ワークと溶接する溶接辺部を、上記基準ピンに突き合わせて上記基準ラインに位置決めするステップと、
（ｋ）上記半枠体を上記受け台に保持し、上記基準ピンを上記受け台の下方に退避するステップと、
（ｌ）上記第二横ワークを上記半枠体の方に移動して、上記複数の縦ワークと溶接する上記第二横ワークの溶接辺部を、上記半枠体の縦ワークの位置決めされた溶接辺部に位置決めをするステップと、
（ｍ）上記第二横ワークを上記受け台に保持するステップと、
（ｎ）突き合わされ、保持された上記半枠体と上記第二横ワークとの突合せ部を溶接して上記ラダー状の枠体を形成するステップと、
（ｏ）保持を解除し、上記枠体をリア側の所定の搬出位置まで移送した後、上記枠体を搬出ステーションに搬送するステップと、
を備えたことを特徴とする突合せ溶接方法。
【請求項２】
上記第一横ワークおよび第二横ワークが、横長の長方形や台形などの板材からなり、上記複数の縦ワークが、縦長で少なくとも平行な溶接辺部を有する板材からなる請求項１記載の突合せ溶接方法。
【請求項３】
上記複数の縦ワークが、上記第一横ワークおよび第二横ワークの間で、かつその両側に各々位置する第一縦ワークおよび第二縦ワークからなる請求項２記載の突合せ溶接方法。
【請求項４】
上記第一横ワークおよび第二横ワークの板厚が、上記第一縦ワークおよび第二縦ワークの板厚と異なる、或いは同じである請求項３記載の突合せ溶接方法。
【請求項５】
上記複数の縦ワークが、上記第一横ワークおよび第二横ワークの間で、かつその両側に各々位置する第一縦ワークおよび第二縦ワークと、それら第一縦ワークおよび第二縦ワークの中間に位置する第三縦ワークとからなる請求項２記載の突合せ溶接方法。
【請求項６】
上記ステップ（ｂ）において、上記第一横ワークと複数の縦ワークとは、予め他のステーションで所定間隔を置くように配置され、マニピュレータにてその配置状態を保持したまま、上記他のステーションから移送され、上記受け台の基準ラインを境に対向するよう配置される請求項１記載の突合せ溶接方法。
【請求項７】
上記ステップ（ｃ）および上記ステップ（ｊ）は、
（ｐ）リア側ワークの溶接辺部を上記基準ラインに合わせるステップと、
（ｑ）その溶接辺部を上記基準ラインに合わせた状態で、上記リア側ワークの横方向位置を合わせるステップと
を備えた請求項１記載の突合せ溶接方法。
【請求項８】
上記ステップ（ｐ）において、
上記受け台には、上記基準ライン上に出没自在な複数の基準ピンが設けられ、それら基準ピンを上記基準ライン上に突出させた状態で、上記リア側ワークをフロント側に向けて移動させて、そのリア側ワークの溶接辺部を、上記基準ピンに突き合わせて、上記基準ラインに合わせる請求項７記載の突合せ溶接方法。
【請求項９】
上記ステップ（ｑ）は、
上記基準ピンに上記リア側ワークが突き合わされた状態で、そのリア側ワークの横方向両側の受け台から突出したリアサイド押し子を所定位置まで横方向に移動させて、上記リア側ワークの横方向位置を合わせる請求項８記載の突合せ溶接方法。
【請求項１０】
上記ステップ（ｐ）において、
上記リア側ワークのフロント側に向けた移動は、
上記リア側の受け台から突出したリア押し子を、上記リア側ワークの辺部に押し当てながらフロント側に向けて移動させて行う請求項８記載の突合せ溶接方法。
【請求項１１】
上記ステップ（ｄ）、上記ステップ（ｆ）、上記ステップ（ｋ）および上記ステップ（ｍ）において、上記ワークの保持は、該ワークの上面を、横方向に沿って均一な圧力で押圧して行う請求項１記載の突合せ溶接方法。
【請求項１２】
上記ステップ（ｅ）および上記ステップ（ｌ）は、
（ｒ）フロント側ワークの溶接辺部をリア側ワークの溶接辺部に突き合わせるステップと、
（ｓ）フロント側ワークの溶接辺部を上記リア側ワークの溶接辺部に突き合わせた状態で、そのフロント側ワークの横方向位置を合わせるステップと
を備えた請求項１記載の突合せ溶接方法。
【請求項１３】
上記ステップ（ｒ）において、
上記フロント側ワークの上記リア側ワークの方への移動は、
上記フロント側の受け台から突出したフロント押し子を、上記フロント側ワークの辺部に押し当てながら上記リア側ワークの方に移動させて行う請求項１２記載の突合せ溶接方法。
【請求項１４】
上記ステップ（ｓ）は、
上記フロント側ワークの溶接辺部を上記リア側ワークの溶接辺部に突き合わせた状態で、そのフロント側ワークの横方向両側の受け台から突出したフロントサイド押し子を横方向に所定位置まで移動させて、上記フロント側ワークの横方向位置を合わせる請求項１２記載の突合せ溶接方法。
【請求項１５】
上記ステップ（ｇ）および上記ステップ（ｎ）は、突き合わされたワークに溶接熱源を照射し、それらワークの突合せ部を溶融させて、上記ワーク同士を溶接する請求項１記載の突合せ溶接方法。
【請求項１６】
上記溶接は、溶接加工ヘッドを上記突合せ部に沿って移動させつつ、その溶接加工ヘッドから溶接熱源を照射して、上記ワーク同士を溶接する請求項１５記載の突合せ溶接方法。
【請求項１７】
上記溶接を行うに際し、上記突き合わされたワークの板厚が異なる場合には、
それら突き合わされたワークの当接位置よりも、板厚が厚いワークの方にオフセットした位置に溶接熱源を照射して、上記突合せ部に、板厚が厚いワークから板厚が薄いワークに至るにつれ下方に傾斜する傾斜部を形成して、上記ワーク同士を溶接する請求項１６記載の突合せ溶接方法。
【請求項１８】
上記ステップ（ｈ）は、上記ワークの辺部をクランパーにより把持し、そのクランパーを移動させて、上記半枠体を上記受け台上でスライドさせる請求項１記載の突合せ溶接方法。
【請求項１９】
請求項１記載の突合せ溶接方法を実施すべく、上記第一横ワーク、第二横ワーク及び複数の縦ワークがプリアライメントされた状態で配置される搬入ステーションと、搬入ステーションから搬送された上記ワークの溶接を行う溶接ステーションと、溶接ステーションで溶接されたワークを回収する搬出ステーションとを有し、上記溶接ステーションで、平行に配置された第一横ワークと第二横ワークとの間に、該第一横ワーク及び第二横ワークと交差する縦方向に複数の縦ワークを位置させ、これらワークを突合せ溶接してラダー状の枠体を形成する突合せ溶接装置において、
突合せ溶接を行うワークが載置され、上記第一横ワーク及び第二横ワークの長手方向の溶接辺部と平行にワークを位置決めするための基準ラインを備えると共に、その基準ラインによりフロント側とリア側とに区画された受け台と、
その受け台に出没自在な基準ピンを有し、その基準ピンが突出したとき、上記リア側の受け台上をフロント側に向けて移動されるワークと当接し、そのワークを基準ラインに合わせるための基準ピン装置と、
上記リア側の受け台から突出する複数のリア押し子を有し、それらリア押し子を、上記リア側の受け台上に配置されるリア側ワークの辺部に押し当てながらフロント側に向けて移動させて、そのリア側ワークをフロント側に向けて移動するリアガイドと、
上記リア側の受け台から突出する複数のリアサイド押し子を有し、それらリアサイド押し子を、上記リア側ワークの側辺部に押し当ながら横方向に移動させて、上記リア側ワークを横方向に移動するリアサイドガイドと、
上記リア側ワークの上面を押圧して、上記リア側ワークを上記受け台上に保持するリア側保持手段と、
上記フロント側の受け台から突出する複数のフロント押し子を有し、それらフロント押し子を、上記フロント側の受け台上に配置されるフロント側ワークの辺部に押し当てながらリア側に向けて移動させて、そのフロント側ワークをリア側に向けて移動するフロントガイドと、
上記フロント側の受け台から突出する複数のフロントサイド押し子を有し、それらフロントサイド押し子を、上記フロント側ワークの側辺部に押し当ながら横方向に移動させて、上記フロント側ワークを横方向に移動するフロントサイドガイドと、
上記フロント側ワークの上面を押圧して、上記フロント側ワークを上記受け台上に保持するフロント側保持手段と、
上記基準ラインに沿って移動自在に設けられ、上記基準ライン上で突き合わされたフロント側ワークおよびリア側ワークを、それらの突合せ部に沿って溶接する溶接手段と、
その溶接手段により溶接されたワークをリア側に移送する移送手段と
を備えたことを特徴とする突合せ溶接装置。
【請求項２０】
上記受け台は、上記フロント押し子および上記リア押し子が移動するための縦開口部と、上記フロントサイド押し子および上記リアサイド押し子が移動するための横開口部とが形成された請求項１９記載の突合せ溶接装置。
【請求項２１】
上記基準ピン装置は、上記受け台に出没自在に設けられた複数の基準ピンと、それら基準ピンを作動する基準ピン駆動手段とを備えた請求項１９記載の突合せ溶接装置。
【請求項２２】
上記基準ピンは、フロント側からリア側に向けて斜めに出没するように上記受け台に設けられると共に、その基準ピンがリア側に向けて斜めに突出したときに、上記リア側ワークを基準ラインに合わせるための基準面を備える請求項２１記載の突合せ溶接装置。
【請求項２３】
上記基準ラインに沿った受け台には、溶接のための受け溝が形成され、上記基準ピンは、その受け溝の上縁から中央部に突出するように設けられる請求項２２記載の突合せ溶接装置。
【請求項２４】
上記リアガイドは、上記リア側の縦開口部から突出可能に設けられた複数のリア押し子と、各リア押し子を受け台の下方に退避させるリア押し子昇降手段と、そのリア押し子昇降手段を介して、各リア押し子を移動させるリア押し子移動手段と備えた請求項２０記載の突合せ溶接装置。
【請求項２５】
上記リアサイドガイドは、上記リア側の横開口部から突出可能に設けられた複数のリアサイド押し子と、各リアサイド押し子を受け台の下方に退避させるリアサイド押し子昇降手段と、そのリアサイド押し子昇降手段を介して、各リアサイド押し子を横方向に移動させるリアサイド押し子移動手段とを備えた請求項２０記載の突合せ溶接装置。
【請求項２６】
上記フロントガイドは、上記フロント側の縦開口部から突出可能に設けられた複数のフロント押し子と、各フロント押し子を受け台の下方に退避させるフロント押し子昇降手段と、そのフロント押し子昇降手段を介して、各フロント押し子を移動させるフロント押し子移動手段と備えた請求項２０記載の突合せ溶接装置。
【請求項２７】
上記フロントサイドガイドは、上記フロント側の横開口部から突出可能に設けられた複数のフロントサイド押し子と、各フロントサイド押し子を受け台の下方に退避させるフロントサイド押し子昇降手段と、そのフロントサイド押し子昇降手段を介して、各フロントサイド押し子を横方向に移動させるフロントサイド押し子移動手段とを備えた請求項２０記載の突合せ溶接装置。
【請求項２８】
上記リア側保持手段および上記フロント側保持手段は、上記受け台を跨いで横方向に延びる横梁と、その横梁に昇降自在に設けられた支持部材と、その支持部材の下面に間隔を隔てて設けられた複数のワーク押さえコマとを備え、
上記支持部材が下降して、上記ワーク押さえコマが上記ワークの上面を押圧する請求項１９記載の突合せ溶接装置。
【請求項２９】
上記リア側保持手段および上記フロント側保持手段は、各ワーク押さえコマと支持部材との間に設けられ各ワーク押さえコマを上下方向に付勢する複数の弾性部材を備え、
上記複数の弾性部材は、各ワーク押さえコマが上記ワークを押圧したとき、上記支持部材の撓みによるワーク押さえコマの押圧力の変化を矯正するように、各弾性係数が設定された請求項２８記載の突合せ溶接装置。
【請求項３０】
上記溶接手段は、上記ワークに溶接熱源を照射する溶接加工ヘッドと、その溶接加工ヘッドを上記ワークの突合せ部に沿って移動するヘッド移動手段とを備えた請求項１９記載の突合せ溶接装置。
【請求項３１】
上記移送手段が、上記受け台から突出し上記溶接されたワークを把持するためのクランパーと、そのクランパーを移動させて、上記溶接されたワークを上記受け台上でスライドさせるクランパー移動手段とを備えた請求項１９記載の突合せ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク同士を突き合わせて溶接する突合せ溶接方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用パネル部品などの成形用素材として、板厚が同じか、あるいは板厚が異なる複数枚の鋼板を突合せ溶接して一体化したテーラードブランク材と称されるものが用いられる。そのテーラードブランク材をプレス成形してパネル部品など製造する場合、個々の鋼板をプレス成形した後に溶接する場合に比べてプレス工程を減少させることができる。
【０００３】
従来、鋼板などのワークを突合せ溶接してテーラードブランク材などの生産ワークを形成する溶接装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。その溶接装置は、２つに分割され接離可能なテーブルを備え、突合せ溶接をする際には、各テーブルにワークを一枚ずつ配置し、それらテーブルを離間させた状態で一方のテーブルのワークを位置決めし、テーブルを接近させた後、他方のテーブルのワークを位置決めして、それらワークの突合せ部を溶接するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８７０９０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、自動車のルーフパネルなどは、”ロ”字状や”日”字状などラダー状の外形形状を有している。そのルーフパネルなどの成形用素材として、テーラードブランク材を用いる場合には、”ロ”字状の場合は４枚のワークを、”日”字状の場合５枚のワークを突合せ溶接する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上述した溶接装置は、各テーブルで一度に一枚のワークしか位置決めすることができない。つまり、溶接加工１回当たり２枚のワークをハンドリングするのみであり、上述のようなラダー状の生産ワークを形成することが困難であった。
【０００７】
また、ラダー状の生産ワークを形成するために、生産ワークの形状に対応させて位置決め治具が設けられた専用型を使用する溶接装置が知られているが、専用型を用いるため、生産ワークを変更する時に型を交換する必要があった。その型交換には数十分の装置停止が必要であり、溶接装置の稼働率が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、稼働率を低下させることなく、複数枚のワークからラダー状の枠体を形成することができる突合せ溶接方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、平行に配置された第一横ワークと第二横ワークとの間に、該第一横ワーク及び第二横ワークと交差する縦方向に複数の縦ワークを位置させ、これらワークを突合せ溶接してラダー状の枠体を形成する突合せ溶接方法において、（ａ）上記第一横ワーク、第二横ワーク及び複数の縦ワークがプリアライメントされた状態で配置される搬入ステーションと、搬入ステーションから搬送された上記ワークの溶接を行う溶接ステーションと、溶接ステーションで溶接されたワークを回収する搬出ステーションとを配置するステップと、（ｂ）溶接ステーションの受け台上に第一横ワーク及び第二横ワークの長手方向の溶接辺部と平行に基準ラインを設定すると共に、その基準ラインを境にして、一方をフロント側、他方をリア側に区画し、受け台に設けられ基準ライン上に出没自在な複数の基準ピンを上記基準ライン上に突出させ、上記第一横ワークをリア側に、上記複数の縦ワークをフロント側に、間隔を隔てて配置すべく上記搬入ステーションから受け台にワークを搬送するステップと、（ｃ）リア側の第一横ワークをフロント側に向けて移動して、上記複数の縦ワークと溶接する上記第一横ワークの溶接辺部を、上記基準ピンに突き合わせて上記基準ライン上に位置決めするステップと、（ｄ）位置決めした上記第一横ワークを上記受け台に保持し、上記基準ピンを上記受け台の下方に退避するステップと、（ｅ）フロント側の各縦ワークを、保持された第一横ワークの方に移動して、上記第一横ワークと溶接する各縦ワークの溶接辺部を、上記第一横ワークの溶接辺部に位置決めするステップと、（ｆ）上記複数の縦ワークを上記受け台に保持するステップと、（ｇ）突き合わされ、保持された第一横ワークと複数の縦ワークとの突合せ部を溶接して半枠体を形成するステップと、（ｈ）保持を解除し、上記半枠体をリア側に移送して、上記半枠体の縦ワークの上記第二横ワークと溶接する溶接辺部を基準ラインから所定距離離すように配置するステップと、（ｉ）上記受け台上に搬入ステーションから上記第二横ワークを搬送し、その第二横ワークを上記受け台上の基準ラインを境にして、上記半枠体と間隔を隔てて配置するステップと、（ｊ）上記基準ピンを上記基準ライン上に突出させ、リア側の上記半枠体をフロント側に向けて移動して、上記半枠体の縦ワークの上記第二横ワークと溶接する溶接辺部を、上記基準ピンに突き合わせて上記基準ラインに位置決めするステップと、（ｋ）上記半枠体を上記受け台に保持し、上記基準ピンを上記受け台の下方に退避するステップと、（ｌ）上記第二横ワークを上記半枠体の方に移動して、上記複数の縦ワークと溶接する上記第二横ワークの溶接辺部を、上記半枠体の縦ワークの位置決めされた溶接辺部に位置決めをするステップと、（ｍ）上記第二横ワークを上記受け台に保持するステップと、（ｎ）突き合わされ、保持された上記半枠体と上記第二横ワークとの突合せ部を溶接して上記ラダー状の枠体を形成するステップと、（ｏ）保持を解除し、上記枠体をリア側の所定の搬出位置まで移送した後、上記枠体を搬出ステーションに搬送するステップとを備えたものである。
【００１０】
上記第一横ワークおよび第二横ワークが、横長の長方形や台形などの板材からなり、上記複数の縦ワークが、縦長で少なくとも平行な溶接辺部を有する板材からなるものでもよい。
【００１１】
上記複数の縦ワークが、上記第一横ワークおよび第二横ワークの間で、かつその両側に各々位置する第一縦ワークおよび第二縦ワークからなるものでもよい。
【００１２】
上記第一横ワークおよび第二横ワークの板厚が、上記第一縦ワークおよび第二縦ワークの板厚と異なる、或いは同じであるものでもよい。
【００１３】
上記複数の縦ワークが、上記第一横ワークおよび第二横ワークの間で、かつその両側に各々位置する第一縦ワークおよび第二縦ワークと、それら第一縦ワークおよび第二縦ワークの中間に位置する第三縦ワークとからなるものでもよい。
【００１４】
好ましくは、上記ステップ（ｂ）において、上記第一横ワークと複数の縦ワークとは、予め他のステーションで所定間隔を置くように配置され、マニピュレータにてその配置状態を保持したまま、上記他のステーションから移送され、上記受け台の基準ラインを境に対向するよう配置されるものである。
【００１５】
好ましくは、上記ステップ（ｃ）および上記ステップ（ｊ）は、（ｐ）リア側ワークの溶接辺部を上記基準ラインに合わせるステップと、（ｑ）その溶接辺部を上記基準ラインに合わせた状態で、上記リア側ワークの横方向位置を合わせるステップとを備えたものである。
【００１６】
好ましくは、上記ステップ（ｐ）において、上記受け台には、上記基準ライン上に出没自在な複数の基準ピンが設けられ、それら基準ピンを上記基準ライン上に突出させた状態で、上記リア側ワークをフロント側に向けて移動させて、そのリア側ワークの溶接辺部を、上記基準ピンに突き合わせて、上記基準ラインに合わせるものである。
【００１７】
好ましくは、上記ステップ（ｑ）は、上記基準ピンに上記リア側ワークが突き合わされた状態で、そのリア側ワークの横方向両側の受け台から突出したリアサイド押し子を所定位置まで横方向に移動させて、上記リア側ワークの横方向位置を合わせるものである。
【００１８】
好ましくは、上記ステップ（ｐ）において、上記リア側ワークのフロント側に向けた移動は、上記リア側の受け台から突出したリア押し子を、上記リア側ワークの辺部に押し当てながらフロント側に向けて移動させて行うものである。
【００１９】
好ましくは、上記ステップ（ｄ）、上記ステップ（ｆ）、上記ステップ（ｋ）および上記ステップ（ｍ）において、上記ワークの保持は、該ワークの上面を、横方向に沿って均一な圧力で押圧して行うものである。
【００２０】
好ましくは、上記ステップ（ｅ）および上記ステップ（ｌ）は、（ｒ）フロント側ワークの溶接辺部をリア側ワークの溶接辺部に突き合わせるステップと、（ｓ）フロント側ワークの溶接辺部を上記リア側ワークの溶接辺部に突き合わせた状態で、そのフロント側ワークの横方向位置を合わせるステップとを備えたものである。
【００２１】
好ましくは、上記ステップ（ｒ）において、上記フロント側ワークの上記リア側ワークの方への移動は、上記フロント側の受け台から突出したフロント押し子を、上記フロント側ワークの辺部に押し当てながら上記リア側ワークの方に移動させて行うものである。
【００２２】
好ましくは、上記ステップ（ｓ）は、上記フロント側ワークの溶接辺部を上記リア側ワークの溶接辺部に突き合わせた状態で、そのフロント側ワークの横方向両側の受け台から突出したフロントサイド押し子を横方向に所定位置まで移動させて、上記フロント側ワークの横方向位置を合わせるものである。
【００２３】
好ましくは、上記ステップ（ｇ）および上記ステップ（ｎ）は、突き合わされたワークに溶接熱源を照射し、それらワークの突合せ部を溶融させて、上記ワーク同士を溶接するものである。
【００２４】
好ましくは、上記溶接は、溶接加工ヘッドを上記突合せ部に沿って移動させつつ、その溶接加工ヘッドから溶接熱源を照射して、上記ワーク同士を溶接するものである。
【００２５】
上記溶接を行うに際し、上記突き合わされたワークの板厚が異なる場合には、それら突き合わされたワークの当接位置よりも、板厚が厚いワークの方にオフセットした位置に溶接熱源を照射して、上記突合せ部に、板厚が厚いワークから板厚が薄いワークに至るにつれ下方に傾斜する傾斜部を形成して、上記ワーク同士を溶接するものでもよい。
【００２６】
上記ステップ（ｈ）は、上記ワークの辺部をクランパーにより把持し、そのクランパーを移動させて、上記半枠体を上記受け台上でスライドさせるものでもよい。
【００２７】
上記目的を達成するために本発明は、請求項１記載の突合せ溶接方法を実施すべく、上記第一横ワーク、第二横ワーク及び複数の縦ワークがプリアライメントされた状態で配置される搬入ステーションと、搬入ステーションから搬送された上記ワークの溶接を行う溶接ステーションと、溶接ステーションで溶接されたワークを回収する搬出ステーションとを有し、上記溶接ステーションで、平行に配置された第一横ワークと第二横ワークとの間に、該第一横ワーク及び第二横ワークと交差する縦方向に複数の縦ワークを位置させ、これらワークを突合せ溶接してラダー状の枠体を形成する突合せ溶接装置において、突合せ溶接を行うワークが載置され、上記第一横ワーク及び第二横ワークの長手方向の溶接辺部と平行にワークを位置決めするための基準ラインを備えると共に、その基準ラインによりフロント側とリア側とに区画された受け台と、その受け台に出没自在な基準ピンを有し、その基準ピンが突出したとき、上記リア側の受け台上をフロント側に向けて移動されるワークと当接し、そのワークを基準ラインに合わせるための基準ピン装置と、上記リア側の受け台から突出する複数のリア押し子を有し、それらリア押し子を、上記リア側の受け台上に配置されるリア側ワークの辺部に押し当てながらフロント側に向けて移動させて、そのリア側ワークをフロント側に向けて移動するリアガイドと、上記リア側の受け台から突出する複数のリアサイド押し子を有し、それらリアサイド押し子を、上記リア側ワークの側辺部に押し当ながら横方向に移動させて、上記リア側ワークを横方向に移動するリアサイドガイドと、上記リア側ワークの上面を押圧して、上記リア側ワークを上記受け台上に保持するリア側保持手段と、上記フロント側の受け台から突出する複数のフロント押し子を有し、それらフロント押し子を、上記フロント側の受け台上に配置されるフロント側ワークの辺部に押し当てながらリア側に向けて移動させて、そのフロント側ワークをリア側に向けて移動するフロントガイドと、上記フロント側の受け台から突出する複数のフロントサイド押し子を有し、それらフロントサイド押し子を、上記フロント側ワークの側辺部に押し当ながら横方向に移動させて、上記フロント側ワークを横方向に移動するフロントサイドガイドと、上記フロント側ワークの上面を押圧して、上記フロント側ワークを上記受け台上に保持するフロント側保持手段と、上記基準ラインに沿って移動自在に設けられ、上記基準ライン上で突き合わされたフロント側ワークおよびリア側ワークを、それらの突合せ部に沿って溶接する溶接手段と、その溶接手段により溶接されたワークをリア側に移送する移送手段とを備えたものである。
【００２８】
好ましくは、上記受け台は、上記フロント押し子および上記リア押し子が移動するための縦開口部と、上記フロントサイド押し子および上記リアサイド押し子が移動するための横開口部とが形成されたものである。
【００２９】
好ましくは、上記基準ピン装置は、上記受け台に出没自在に設けられた複数の基準ピンと、それら基準ピンを作動する基準ピン駆動手段とを備えたものである。
【００３０】
好ましくは、上記基準ピンは、フロント側からリア側に向けて斜めに出没するように上記受け台に設けられると共に、その基準ピンがリア側に向けて斜めに突出したときに、上記リア側ワークを基準ラインに合わせるための基準面を備えるものである。
【００３１】
好ましくは、上記基準ラインに沿った受け台には、溶接のための受け溝が形成され、上記基準ピンは、その受け溝の上縁から中央部に突出するように設けられるものである。
【００３２】
好ましくは、上記リアガイドは、上記リア側の縦開口部から突出可能に設けられた複数のリア押し子と、各リア押し子を受け台の下方に退避させるリア押し子昇降手段と、そのリア押し子昇降手段を介して、各リア押し子を移動させるリア押し子移動手段と備えたものである。
【００３３】
好ましくは、上記リアサイドガイドは、上記リア側の横開口部から突出可能に設けられた複数のリアサイド押し子と、各リアサイド押し子を受け台の下方に退避させるリアサイド押し子昇降手段と、そのリアサイド押し子昇降手段を介して、各リアサイド押し子を横方向に移動させるリアサイド押し子移動手段とを備えたものである。
【００３４】
好ましくは、上記フロントガイドは、上記フロント側の縦開口部から突出可能に設けられた複数のフロント押し子と、各フロント押し子を受け台の下方に退避させるフロント押し子昇降手段と、そのフロント押し子昇降手段を介して、各フロント押し子を前後方向に移動させるフロント押し子移動手段と備えたものである。
【００３５】
好ましくは、上記フロントサイドガイドは、上記フロント側の横開口部から突出可能に設けられた複数のフロントサイド押し子と、各フロントサイド押し子を受け台の下方に退避させるフロントサイド押し子昇降手段と、そのフロントサイド押し子昇降手段を介して、各フロントサイド押し子を横方向に移動させるフロントサイド押し子移動手段とを備えたものである。
【００３６】
好ましくは、上記リア側保持手段および上記フロント側保持手段は、上記受け台を跨いで横方向に延びる横梁と、その横梁に昇降自在に設けられた支持部材と、その支持部材の下面に間隔を隔てて設けられた複数のワーク押さえコマとを備え、上記支持部材が下降して、上記ワーク押さえコマが上記ワークの上面を押圧するものである。
【００３７】
好ましくは、上記リア側保持手段および上記フロント側保持手段は、各ワーク押さえコマと支持部材との間に設けられ各ワーク押さえコマを上下方向に付勢する複数の弾性部材を備え、上記複数の弾性部材は、各ワーク押さえコマが上記ワークを押圧したとき、上記支持部材の撓みによるワーク押さえコマの押圧力の変化を矯正するように、各弾性係数が設定されたものである。
【００３８】
好ましくは、上記溶接手段は、上記ワークに溶接熱源を照射する溶接加工ヘッドと、その溶接加工ヘッドを上記ワークの突合せ部に沿って移動するヘッド移動手段とを備えたものである。
【００３９】
好ましくは、上記移送手段が、上記受け台から突出し上記溶接されたワークを把持するためのクランパーと、そのクランパーを移動させて、上記溶接されたワークを上記受け台上でスライドさせるクランパー移動手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、溶接装置の稼働率を低下させることなく、複数枚のワークからラダー状の枠体を形成することができるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００４２】
図１に基づき本実施形態の突合せ溶接装置の概略構造を説明する。
【００４３】
図１に示すように、突合せ溶接装置１は、ワーク（被溶接部材、ブランク材）を突合せ溶接する溶接ステーション２と、その溶接ステーション２にワークを供給する搬入ステーション４と、溶接された溶接品（枠体、生産ワーク）を回収する搬出ステーション５と、それらステーション２、４，５間で、ワークまたは溶接品を搬送する搬送ロボット６とを備える。なお、ワークとは、溶接ステーション２での溶接対象物のことであり、後述する半枠体もワークに含まれる。
【００４４】
搬入ステーション４は、レール上を移動可能な二台の台車９、９を備え、各台車９には、ワークを積載するパレット１０が載置される。そのパレット１０には、複数のワークが、プリアライメントされた状態で配置される。つまり、複数のワークが、パレット１０に所定の位置関係で配置される。
【００４５】
搬出ステーション５は、搬入ステーション４と同様に、二台の台車１２、１２を備え、各台車１２には、溶接品を積載するためのパレット１３が載置される。
【００４６】
搬送ロボット６は、溶接ステーション２と搬入ステーション４および搬出ステーション５間とに各々設けられる。各搬送ロボット６は、溶接ステーション２と各ステーション４、５との間を往復すべく旋回可能なマニュピュレータ１５を有し、そのマニュピュレータ１５の先端には、ワークを吸着する吸着手段（具体的には、吸着パッド）１６が水平方向に位置調整自在に設けられる。
【００４７】
搬入側の搬送ロボット６は、プリアライメントされた複数のワークを配置状態のまま吸着して、溶接ステーション２に搬送する。また、ワークが密着しており、搬送ロボット６がワークを二枚取りした場合には、そのワーク（ダブルブランク材）は、溶接ステーション２に搬送されることなく、ローラコンベアー１８を介してＤＢ材バスケット１９に運ばれる。
【００４８】
搬出側の搬送ロボット６は、溶接ステーション２の溶接品を搬出ステーション５のパレットに搬送し、搬送する溶接品が不良品の場合には、ローラコンベアー２０を介して不良材バスケット２１に運ぶ。
【００４９】
図２に示すように、溶接ステーション２は、突合せ溶接を行うワークが載置される受け台２４と、ワークを受け台２４上に保持するための保持手段２６と、保持されたワークを溶接するための溶接手段２７と、溶接されたワークまたは溶接品を受け台２４上で移送する移送手段２８とを備える。
【００５０】
受け台２４は、上面視略長方形の外形形状を有する。その受け台２４には、ワークを位置決めするための基準ラインＳが受け台２４の幅方向（図２において左右方向）に延出して設けられる。受け台２４は、その基準ラインにより長手方向（図２において上下方向）にフロント側とリア側とに区画される。以下、受け台２４の長手方向を前後方向、幅方向を横方向とすると、受け台２４には、前後方向に延出し、後述するフロント押し子１０１およびリア押し子１３０が前後方向に移動するための縦開口部と、横方向に延出し、フロントサイド押し子１４１およびリアサイド押し子１６１が横方向に移動するための横開口部とが形成される。これら、縦開口部と横開口部とについては、後述する。
【００５１】
図３および図４に示すように、受け台２４は、基準ラインＳから前後に延びる中央受け台３１と、その中央受け台３１の前方および後方に各々設けられた前方受け台３２および後方受け台３４とからなる。中央受け台３１と前方受け台３２および後方受け台３４とは、前後に隙間Ｇｆ、Ｇｒを介して配置される。
【００５２】
中央受け台３１には、基準ラインＳに沿って、溶接時にシールドガスを滞留させるための受け溝３５が形成される。また、フロント側の中央受け台３１には、横方向に延出する長孔部３６が形成される。それら長孔部３６により、フロントサイド押し子１４１のための上記横開口部が形成され、後方受け台３４側の隙間Ｇｒにより、リアサイド押し子１６１のための上記横開口部が形成される。さらに、リア側の中央受け台３１には、前縁部から後方に延出する切り欠き部３８が形成される。
【００５３】
前方受け台３２および後方受け台３４は、横方向に所定間隔を隔てて配置された複数の中実の棒材４１からなり、それら棒材４１間の隙間Ｇｂと、中央受け台３１の切り欠き部３８とにより、フロント押し子１０１およびリア押し子１３０のための上記縦開口部が形成される。なお、本実施形態の棒材４１は中実であるが、中空でもよい。
【００５４】
以上のように構成された受け台２４のフロント側とリア側とに、ワークが各々配置され、それらワークが位置決め手段により位置決めされる。
【００５５】
その位置決め手段は、受け台２４に出没自在な基準ピン５２を有する基準ピン装置５１と、その基準ピン５２（フロント側）に向けてリア側ワークを前方に移動するリアガイド５４（図２参照）と、リア側ワークの横方向の位置決めを行うリアサイドガイド５５（図２では、リアサイド押し子１６１のみを示す）と、フロント側ワークをリア側に向けて後方に移動するフロントガイド５６と、フロント側ワークの横方向の位置決めを行うフロントサイドガイド５８（図２では、フロントサイド押し子１４１のみを示す）とを備える。また、本実施形態の位置決め手段は、フロントサイドガイド５８およびリアサイドガイド５５を補助するためのフロント側補助ガイド５９およびリア側補助ガイド６０を備える。
【００５６】
図５および図６に示すように、本実施形態の基準ピン装置５１は、フロント側からリア側に向けて斜めに出没するように受け溝３５に設けられた基準ピン５２を備え、その基準ピン５２が受け溝３５のフロント側上縁から中央部に突出する。
【００５７】
具体的には、基準ピン装置５１は、フロント側の受け台２４の下方に配置され前方から後方に所定の角度（本実施形態では、略４５°）で傾斜して設けられた基部６１と、その基部６１上をリニアガイド６２により案内される可動板６４と、その可動板６４の上端に取り付けられ、横方向に所定間隔を隔てて配置された複数（図例では、８つ）の基準ピン５２と、可動板６４の下端に接続され可動板６４を介して基準ピン５２を作動する基準ピン駆動手段をなすエアシリンダ６５とを備える。なお、基準ピン５２の数は、対象とするワークにより適宜設定される。
【００５８】
図７および図８に示すように、エアシリンダ６５が伸長すると、基準ピン５２が、受け台２４の上面から突出し、突出位置に位置する（図７参照）。一方、エアシリンダ６５が縮退すると、基準ピン５２が、受け台２４の受け溝３５に設けられたピン穴（図示せず）内に格納され、格納位置に位置する（図８参照）。
【００５９】
基準ピン５２は、先端部が垂直面７２と水平面７４とから構成され、基準ピン５２が格納位置に位置すると、垂直面７２が受け溝３５の側壁面と面一となると共に、水平面７４が受け台２４の上面と面一となる（図８参照）。一方、基準ピン５２が突出位置に位置すると、リア側ワーク（図７中仮想線で示す）Ｗｒと当接するように、垂直面７２が受け溝３５の中央部に突出する。つまり、この垂直面７２が、基準ピン５２がリア側に向けて斜めに突出したときに、リア側ワークＷｒを基準ラインＳに合わせるための基準面をなす。
【００６０】
図２に戻り、本実施形態では、受け台２４の横方向両側に、フロントガイド５６およびフロント側補助ガイド５９を横方向に移動させるスライダー装置８１が各々設けられる（図２では一側のみを示す）。
【００６１】
図９に示すように、スライダー装置８１は、リニアガイドにより横方向に案内される可動台８４と、その可動台８４を移動するための可動台移動手段とを備える。その可動台移動手段は、リニアガイドのガイドレール８６と並列して設けられたラック８８と、そのラック８８と噛合するピニオンギア８９（図１０参照）が回転軸に取り付けられたモータ（具体的には、ＡＣサーボモータ）９１とを備える。ＡＣサーボモータ９１が作動することで、可動台８４が横方向に移動する。
【００６２】
スライダー装置８１の可動台８４上には、後方に指向してフロントガイド５６が配置され、そのフロントガイド５６の下方に、横方向内側に指向してフロント側補助ガイド５９が配置される。
【００６３】
図１１に示すように、フロントガイド５６は、受け台２４の棒材４１間から突出可能なフロント押し子１０１と、そのフロント押し子１０１を受け台２４の下方に退避させるフロント押し子昇降手段１０２と、そのフロント押し子昇降手段１０２を介して、フロント押し子１０１を前後方向に移動させるフロント押し子移動手段１０４とを備える。
【００６４】
フロント押し子移動手段１０４は、上方が開放した断面コ字状で前後方向に延出するガイド部１０５と、そのガイド部１０５内を延出するボールねじ１０６と、そのボールねじ１０６と噛合するボールねじナットを有しガイド部１０５により案内される移動ブロック１０９と、ボールねじ１０６を駆動するモータ（具体的には、ＡＣサーボモータ）１１０とを備える。そのＡＣサーボモータ１１０の回転軸には駆動側プーリ１１２が取り付けられ、その駆動側プーリ１１２が、ボールねじ１０６の一端にカップリング１１４を介して連結された従動側プーリ１１５に、タイミングベルト１１６により接続される。このフロント押し子移動手段１０４により、フロント押し子１０１をフロント側ワークの前辺部に押し当てながら後方に移動させることで、フロント側ワークが後方に移動する。
【００６５】
フロント押し子昇降手段１０２は、移動ブロック１０９の上部から後方に延出するアーム１１８と、そのアーム１１８の先端に角部Ｃが回転可能に支持されたＬ字状レバー１１９と、そのＬ字状レバー１１９の一端に接続されたエアシリンダ１２０とを備え、Ｌ字状レバー１１９の他端部の上面にフロント押し子１０１が固定される。エアシリンダ１２０が伸長すると、Ｌ字状レバー１１９の他端部側が受け台２４の上面と略平行となり、フロント押し子１０１が、受け台２４の棒材４１間から突出する。一方、エアシリンダ１２０が縮退すると、Ｌ字状レバー１１９の他端部が角部Ｃを中心に下方に回動して、フロント押し子１０１が受け台２４の下方に退避する。
【００６６】
このフロント押し子昇降手段１０２によりフロント押し子１０１を横方向に移動させることが可能となる。すなわち、フロント押し子１０１を受け台２４の下方に退避させた後、その退避した状態で、上述したスライダー装置８１を横方向に移動させることで、フロント押し子１０１が、受け台２４と干渉することなく、横方向に移動する。
【００６７】
その為、フロント押し子１０１の横方向の配置自由度が高まり、形状やサイズなどの異なるワークに対しても汎用的な位置決めが可能となる。さらに、フロント押し子１０１をＡＣサーボモータ１１０により駆動すると共に、スライダー装置８１をＡＣサーボモータ９１により駆動しているので、例えば、油圧ジャッキを用いる場合に比べて、フロント押し子１０１を前後方向および横方向に迅速に移動させることが可能となる。これにより、例えば、ワーク変更時の段替え作業を迅速に実施することができる。
【００６８】
本実施形態では、Ｌ字状レバー１１９が横方向にアーム１１８を挟み二つ設けられ（図９参照）、一方（図例では、横方向内側）のＬ字状レバー１１９には、そのフロント押し子１０１を前方に移動させる伸長手段が設けられる。その伸長手段は、フロント押し子１０１にピストンが接続されたエアシリンダ１２３を有し、そのエアシリンダ１２３が伸長することで、一方のフロント押し子１０１が他方のフロント押し子１０１よりも後方に移動する。
【００６９】
図１１に戻り、フロント押し子１０１は、フロント側ワークと当接する回転体１２２と、その回転体１２２のワークに対する押圧力を調整するための弾性部材１２４とを備える。具体的には、Ｌ字状レバー１１９に固定されたケーシング１２５に、前後方向に移動可能な可動部材１２６が設けられ、そのケーシングと可動部材との間に、前後方向に延出させて弾性部材１２４をなすコイルバネが設けられる。また、本実施形態の回転体１２２は、ラジアル玉軸受からなり、そのラジアル玉軸受は、内輪部が可動部材１２６に設けられた垂直軸（図示せず）に固定され、外輪部がケーシング１２５から後方に突出する。ラジアル玉軸受が可動部材１２６を介してコイルバネ１２４により前後方向に付勢される。
【００７０】
以上のように構成されたフロントガイド５６が、受け台２４の横方向両側に各々設けられる（図２参照）。また、横方向中央部にも、同様の概略構造を有するフロントガイド５６が設けられる。その横方向中央部のフロントガイド５６では、アーム１１８に、上記伸長手段（エアシリンダ１２３）が省略されたＬ字状レバー１１９が一つ取り付けらる。このように、本実施形態では、最大３つの縦ワークを同時に位置決め可能なように、受け台２４の横方向両側と中央部とにフロントガイド５６が各々設けられる。また、横方向両側のフロントガイド５６は、横方向に移動可能なように、スライダー装置８１上に配置される。これにより、フロントガイド５６のフロント押し子１０１が、各縦ワークの後方に配置可能、かつ前後方向に移動可能に構成される。なお、フロント押し子１０１の数は、位置決めする縦ワークの数に応じてさらに増やすことも考えられる。
【００７１】
図１２に示すように、フロント側補助ガイド５９は、フロントガイド５６と同様の概略構造を有し、フロントガイド５６からフロント押し子昇降手段が省略されている。フロント側補助ガイド５９では、補助押し子１２８が、移動ブロック１０９の上部に設けられたアーム１１８に固定される。その補助押し子１２８は、ケーシング１２５内に横方向移動可能に設けられワークと当接する当接ブロック１２７を備え、その当接ブロック１２７とケーシング１２５との間に、弾性部材１２４をなすコイルばねが設けられる。また、フロント側補助ガイド５９では、押し子移動手段１０４のボールねじ１０６がカップリング１１４を介してＡＣサーボモータ１１０の回転軸に直接、連結される。
【００７２】
以上のように構成されたフロント側補助ガイド５９が、受け台２４の横方向両側に各々設けられる（図２参照）。
【００７３】
図２に示すように、受け台２４のリア側には、フロント側と同様の概略構造を有するスライダー装置８１が、前後を反転して配置される。そのリア側のスライダー装置８１の可動台１２９は、フロント側の可動台８４よりも前後方向に長く形成される。その可動台１２９上には、前方に指向してリアガイド５４が配置され、横方向内側に指向してリア側補助ガイド６０が配置される。
【００７４】
リアガイド５４は、フロントガイド５６と同様の概略構造を有し、受け台２４の横方向両側に各々配置され、合計２つ配置される。各リアガイド５４は、リア押し子１３０と、リア押し子昇降手段１３１と、リア押し子移動手段１３２とを備え、リア押し子昇降手段１３１のアーム１３６には、フロントガイド５６のＬ字状レバー１１９によりも前後方向に長いＬ字状レバー１３８が一つ取り付けられ、そのＬ字状レバー１３８では上記伸長手段（エアシリンダ１２３）が省略される。
【００７５】
リア側補助ガイド６０は、フロント側補助ガイド５９と同様の概略構造を有し、受け台２４の横方向両側に各々配置され、合計２つ配置される。
【００７６】
また、受け台２４には、基準ラインＳを境に、フロントサイドガイド５８（図２では、フロンサイド押し子１４１のみを示す）と、リアサイドガイド５５（図２では、リアサイド押し子１６１のみを示す）が配置される。
【００７７】
図１３に示すようにフロントサイドガイド５８は、中央受け台３１の長孔部３６（図３参照）から突出可能に設けられた複数のフロントサイド押し子１４１と、各フロントサイド押し子１４１を中央受け台３１の下方に退避させるフロントサイド押し子昇降手段１４２と、そのフロントサイド押し子昇降手段１４２を介して、フロントサイド押し子１４１を横方向に移動するフロントサイド押し子移動手段１４４とを備える。
【００７８】
具体的には、フロントサイド押し子移動手段１４４は、上下方向に延出すると共にリニアガイド１４５により横方向に案内される３つの移動ブロック１４６ａ〜１４６ｃと、上下方向に間隔を隔てて設けられそれら移動ブロック１４６ａ〜１４６ｃを貫通する３つのボールねじ１４８ａ〜１４８ｃと、各ボールねじ１４８ａ〜１４８ｃの一端部にカップリング１４９を介して連結され、ボールねじ１４８ａ〜１４８ｃを回転駆動する３つのモータ（具体的には、ＡＣサーボモータ）１５０ａ〜１５０ｃとを備える。移動ブロック１４６ａ〜１４６ｃとボールねじ１４８ａ〜１４８ｃおよびＡＣサーボモータ１５０ａ〜１５０ｃとは一対一に対応し、各移動ブロック１４６ａ〜１４６ｃには、対応するボールねじ１４８ａ〜１４８ｃと噛合するボールねじナット１５１ａ〜１５１ｃが設けられる。図例では、下段のＡＣサーボモータ１５１ａが作動することで左側の移動ブロック１４６ａがリニアガイド１４５により案内されて横方向に移動する。また、中段のＡＣサーボモータ１５１ｂにより中央の移動ブロック１４６ｂに移動し、上段のＡＣサーボモータ１５１ｃにより右側の移動ブロック１４６ｃが移動する。このフロントサイド押し子移動手段１４４により、フロントサイド押し子１４１をフロント側ワークの側辺部に押し当てながら横方向に移動させることで、フロント側ワークが横方向に移動する。
【００７９】
フロントサイド押し子昇降手段１４２は、各移動ブロック１４６ａ〜１４６ｃの上部に設けられたエアシリンダ１５６からなり、そのエアシリンダ１５６のピストンの上端面に、フロントサイド押し子１４１が取り付けられる。そのフロントサイド押し子１４１は、前後方向に間隔を隔てて配置された複数（図例では３つ）のピン部材からなる（図２参照）。
【００８０】
エアシリンダ１５６が伸長するとフロントサイド押し子１４１が受け台２４の上面から突出し、エアシリンダ１５６が縮退するとフロントサイド押し子１４１が受け台２４の下方に退避する。
【００８１】
図２に示すように、以上のフロントサイド押し子１４１が、横方向に並べて複数（図例では６つ）設けられる。本実施形態では、最大３つの縦ワークを同時に位置決め可能なように、６つのフロントサイド押し子１４１が設けられており、それらフロントサイド押し子１４１は、各縦ワークの両側に配置可能、かつ横方向に移動可能に構成される。なお、フロントサイド押し子１４１の数は、これに限定されず、位置決めする縦ワークの数に応じてさらに増やすことも考えられる。
【００８２】
リアサイドガイド５５は、フロントサイドガイド５８と同様の概略構造を有する。リアサイドガイド５５では、リアサイド押し子１６１（図２参照）が横方向に並べて複数（図例では４つ）設けられる。
【００８３】
図１４に示すように、リアサイド押し子移動手段１６７は、リニアガイド１６４により横方向に案内される二つの移動ブロック１６５ａ、１６５ｂと、各移動ブロック１６５ａ、１６５ｂに対応する二つのボールねじ１６６ａ、１６６ｂおよびモータ（具体的には、ＡＣサーボモータ）１６８ａ、１６８ｂとを備える。また、リアサイド押し子昇降手段をなすエアシリンダ１６９が、横方向内側の移動ブロック１６５ｂにのみ設けられ、横方向外側の移動ブロック１６５ａでは省略される。横方向内側のリアサイド押し子１６１ｂには、横方向両側部にワークと当接する当接部材１７０、１７０が設けられ、横方向外側のリアサイド押し子１６１ａには、横方向内側にのみ当接部材１７０が設けられる。
【００８４】
以上のフロントガイド５６、フロントサイドガイド５８、リアガイド５４、リアサイドガイド５５、フロント側補助ガイド５９、およびリア側補助ガイド６０は、各押し子の数やサイズなどが、対象とするワークの形状やサイズに合わせて適宜設定される。
【００８５】
図２に戻り、受け台２４の基準ラインＳ近傍には、保持手段２６が前後方向移動自在に設けられる。
【００８６】
図１５から図１７に示すように、保持手段２６は、フロント側ワークの上面を押圧してフロント側ワークを受け台２４上に保持するフロント側保持手段（以下、フロントワーク押さえと云う）１７１ｆと、リア側ワークの上面を押圧してリア側ワークを受け台２４上に保持するリア側保持手段（以下、リアワーク押さえと云う）１７１ｒと、それらフロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒを前後方向に移動させるワーク押さえ移動手段とを備える。
【００８７】
具体的には、受け台２４の上方に配置され前後方向に延出する一対の架構１７５、１７５が、横方向に間隔を隔てて設けられ、各架構１７５上に、フロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒを一体的に支持する可動フレーム１７６が、前後方向に移動可能に設けられる。その可動フレーム１７６は、各架構１７５上に配置され断面Ｌ字状で前後方向に延出する一対の縦梁１７８、１７８と、それら縦梁１７８、１７８の間に位置され、受け台２４を跨いで横方向に延びる一対の横梁１７９、１７９とからなる。
【００８８】
ワーク押さえ移動手段は、各架構１７５の上面に敷設されたガイドレール１８１を有し可動フレーム１７６を前後方向に案内するリニアガイド１８２と、各架構１７５の横方向内側の側面に沿って設けられた一対のラック１８４、１８４と、それらラック１８４、１８４の一方と噛合するピニオンが回転軸に取り付けられたモータ（具体的には、ＡＣサーボモータ）１８８とを備える。このワーク押さえ移動手段１７４により、フロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒが、搬入側の搬送ロボットと干渉しない退避位置と、フロント側およびリア側のワークを各々保持する保持位置とに配置される。
【００８９】
また、可動フレーム１７６の縦梁１７８、１７８間には、カップリング１８９を介して延出する軸１９０が設けられ、その軸１９０の両端部には、各ラック１８４と噛合するピニオン１９１、１９１（図１６参照）が各々固定される。この軸１９０により、ＡＣサーボモータ１８８の駆動力が両方の縦梁１７８、１７８に均等に伝達される。
【００９０】
図１７に示すように、フロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒは、横梁１７９と、その横梁１７９に昇降自在に設けられた支持部材１９４と、その支持部材１９４に間隔を隔てて設けられた複数のワーク押さえコマ１９５とを備える。また、フロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒは、各ワーク押さえコマ１９５と支持部材１９４との間に設けられ各ワーク押さえコマ１９５を上下方向に付勢する複数の弾性部材１９６を備える。
【００９１】
支持部材１９４は、横梁１７９間を延出する断面Ｌ字状の板材からなり、その板材の下面に、弾性部材１９６を介してワーク押さえコマ１９５が取り付けられる。
【００９２】
また、横梁１７９の下面には、前後方向に延出し中央部で回動自在に支持されたレバー１９８が、横方向両側に各々設けられる。そのレバー１９８の一端には、支持部材１９４が回転可能に結合され、他端にエアシリンダ２００のピストン２０１が回転可能に結合される。エアシリンダ２００がピストン２０１を上方に縮退させると、レバー１９８が中央部を中心に回動して、支持部材１９４が下降する。これにより、ワーク押さえコマ１９５がワークを上方から押圧する。
【００９３】
本実施形態の弾性部材１９６は皿バネからなり、その皿バネは、各ワーク押さえコマ１９５がワークを押圧したとき、支持部材１９４の撓みによるワーク押さえコマ１９５の押圧力の変化を矯正するように、各弾性係数が設定される。本実施形態では、皿バネの弾性係数が横方向内側に至るにつれ、順次大きく設定される。なお弾性部材１９６は、皿バネが好ましいが、これに限定されない。
【００９４】
図２に戻り、後方受け台３４の横方向中央部には、溶接されたワークをリア側の所定の搬出位置まで移送する移送手段をなすエジェクター２８が設けられる。
【００９５】
図１８に示すように、エジェクター２８は、受け台２４の棒材４１間から突出しワークＷ（図１８中破線で示す）を把持するクランパー２０５と、そのクランパー２０５を前後方向に移動させるクランパー移動手段をなすガントリーロボット２０６とを備える。
【００９６】
ガントリーロボット２０６は、受け台２４の下方に設けられ前後方向に延出するガイド部２０８と、そのガイド部２０８により案内される台座２０９と、その台座２０９に両端部が各々取り付けられたタイミングベルト２１０と、そのタイミングベルト２１０を回転駆動するモータ（具体的には、ＡＣサーボモータ）２１１とを備える。ガイド部２０８の両端部には、タイミングベルト２１０と係合するプーリが各々設けられ、リア側のプーリがＡＣサーボモータ２１１の回転軸に結合される。台座２０９には、上方に延出し受け台２４から突出するアーム２１２が設けれ、そのアーム２１２の上端部には、クランパー２０５が前方に指向して取り付けられる。このガントリーロボット２０６が、溶接されたワークを把持したクランパー２０５を移動させることで、溶接されたワークが受け台２４上をスライドする。
【００９７】
図１９に示すように、クランパー２０５は、上下方向に間隔を隔てて設けられた上側および下側ブロック２１５、２１６と、上側ブロック２１５に設けられたエアシリンダ２１８とを備える。エアシリンダ２１８は、前後方向に並べて複数（図例では２つ）配置される。各エアシリンダ２１８のピストン２１９は、上側ブロック２１５に各々形成された貫通孔（図示せず）を通り下方に延出する。また、各エアシリンダ２１８は、エアチューブ２２０を介して図示しない圧力供給源に接続される。エアシリンダ２１８が伸長すると、ピストン２１９が下側ブロック２１６まで伸長し、上側ブロック２１５および下側ブロック２１６間に位置されるワークを把持する。
【００９８】
本実施形態の溶接手段２７は、突き合わされたワークに溶接熱源としてレーザ光を照射し、それらワークの突合せ部を溶融させて、ワーク同士を溶接するレーザ溶接手段２７であり、ワークにレーザ光を照射する溶接加工ヘッドをなすレーザヘッド２２１（図８参照）と、そのレーザヘッド２２１をワークの突合せ部に沿って移動するヘッド移動手段とを備える。
【００９９】
図２に示すように、ヘッド移動手段は、受け台２４を跨ぎ設けられたガントリー２２０（図２では、柱部のみを示す）を備え、そのガントリー２２０に、レーザヘッド２２１が基準ラインＳに沿って移動自在に、かつ前後方向に位置調整可能に設けられる。
【０１００】
そのレーザヘッド２２１には、シールドガスを溶接部位に噴射する噴射ノズルと溶接不良を検出するための不良検出装置（図示せず）とが設けられる。
【０１０１】
さらに、本実施形態の突合せ溶接装置１は、位置決め手段、保持手段２６、溶接手段２７および移送手段などを制御する制御手段（図示せず）を備える。その制御手段には、各ワークを位置決めするための位置情報が、予め記憶され、その位置情報に基づいて、位置決め手段の各ＡＣサーボモータなどが適宜駆動される。
【０１０２】
次に、本実施形態の突合せ溶接装置１を用いた突合せ溶接方法を説明する。
【０１０３】
まず、図２０から図２３に基づき、第一横ワークＷＳ１と第二横ワークＷＳ２との間に複数の縦ワークＷＬ１、ＷＬ２を位置させ、それらワークＷＳ１、ＷＳ２、ＷＬ１、ＷＬ２を突合せ溶接してラダー状の枠体を形成する突合せ溶接方法の概略を説明する。
【０１０４】
まず、図２０に示すように、受け台２４上に基準ラインＳを設定すると共に、その基準ラインＳを境にして、一方をフロント側、他方をリア側に区画し、第一横ワークＷＳ１をリア側に、複数の縦ワークＷＬ１、ＷＬ２をフロント側に、間隔を隔てて配置する。
【０１０５】
次に、図２１に示すように、リア側の第一横ワークＷＳ１をフロント側に向けて移動して、複数の縦ワークＷＬ１、ＷＬ２と溶接する第一横ワークＷＳ１の溶接辺部を、基準ラインＳ上に位置決めする。さらに、位置決めした第一横ワークＷＳ１を受け台２４に保持する（保持部分を図中網がけで示す）。その後、フロント側の各縦ワークＷＬ１、ＷＬ２を保持された第一横ワークＷＳ１の方に移動して、第一横ワークＷＳ１と溶接する各縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の溶接辺部を、第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせて位置決めする。さらに、位置決めした複数の縦ワークＷＬ１、ＷＬ２を受け台２４に保持する。
【０１０６】
次に、突き合わされ保持された第一横ワークＷＳ１と複数の縦ワークＷＬ１、ＷＬ２との突合せ部を溶接して半枠体（ワーク）ＨＦを形成する。
【０１０７】
次に、図２２に示すように、保持を解除し、半枠体ＨＦをリア側に移送して、半枠体ＨＦの縦ワークの前端の溶接辺部（第二横ワークと溶接する溶接辺部）を基準ラインＳから所定距離離すように配置する。さらに、第二横ワークＷＳ２を、受け台２４上の基準ラインＳを境にして、半枠体ＨＦと間隔を隔てて配置する。
【０１０８】
次に、図２３に示すように、半枠体ＨＦをフロント側に向けて移動して、半枠体ＨＦの縦ワークの前端の溶接辺部（第二横ワークと溶接する溶接辺部）を基準ラインＳに位置決めする。さらに、半枠体ＨＦを受け台２４に保持する。その後、第二横ワークＷＳ２を半枠体ＨＦの方に移動して、複数の縦ワークと溶接する第二横ワークＷＳ２の溶接辺部を、半枠体ＨＦの縦ワークの位置決めされた前端の溶接辺部に突き合わせて位置決めする。さらに、第二横ワークＷＳ２を受け台２４に保持する。
【０１０９】
最後に、突き合わされ保持された半枠体ＨＦと第二横ワークＷＳ２との突合せ部を溶接してラダー状の枠体を形成する。
【０１１０】
次に、本実施形態の突合せ溶接装置１を用いて、４枚のワークから”ロ”字状の枠体を形成する方法の詳細を説明する。
【０１１１】
本実施形態により形成される”ロ”字状の枠体は、図３０に示すように、横長の長方形の板からなる第一横ワークＷＳ１および第二横ワークＷＳ２と、縦長の長方形の板からなる第一縦ワークＷＬ１と第二縦ワークＷＬ２とを有する。それら第一縦ワークＷＬ１と第二縦ワークＷＬ２とが、第一横ワークＷＳ１と第二横ワークＷＳ２との間で、かつその両側に各々位置されて、枠体は全体として”ロ”字状をなす。本実施形態では、第一横ワークＷＳ１および第二横ワークＷＳ２の板厚が、第一縦ワークＷＬ１および第二縦ワークＷＬ２の板厚よりも厚い。また、第一横ワークＷＳ１は、第二横ワークＷＳ２よりも長い。
【０１１２】
以下の説明では、フロント押し子１０１を、図２４から図２９において左側から右側に順に、第一フロント押し子１０１ａ、第二フロント押し子１０１ｂ・・・第五フロント押し子１０１ｅといい、リア押し子１３０ａ、１３０ｂ、フロントサイド押し子１４１ａ〜１４１ｆおよびリアサイド押し子１６１ａ〜１６１ｄも同様にいう。
【０１１３】
まず、図２４に示すように、第一横ワークＷＳ１と第一および第二縦ワークＷＬ２を受け台２４に受け入れる準備工程として、以下の工程（１）から（４）を行う。
【０１１４】
（１）フロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒを、退避位置まで移動させる。
【０１１５】
（２）第一横ワークＷＳ１が配置される予定位置（図２４中、仮想線で示す）の周りに、リア押し子１３０およびリアサイド押し子１６１を突出させる。
【０１１６】
具体的には、第一および第二リア押し子１３０ａ、１３０ｂを予定位置の後方（図中下方）に、所定間隔を隔てて位置させると共に、受け台２４から突出させる。
【０１１７】
また、第一リアサイド押し子１６１ａを予定位置の左方に、かつ第四リアサイド押し子１６１ｄを予定位置の右方に各々所定間隔を隔てて位置させて、それら第一および第四リアサイド押し子１６１ａ、１６１ｄを受け台２４から突出させる。また、第二および第三リアサイド押し子１６１ｂ、１６１ｃは、予め受け台２４の下方に退避させる。
【０１１８】
（３）同様に、第一、第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２が配置される予定位置の周りに、フロント押し子１０１およびフロントサイド押し子１４１を突出させる。
【０１１９】
具体的には、第一および第二フロント押し子１０１ａ、１０１ｂを、第一縦ワークＷＬ１の予定位置の前方に所定間隔を隔てて位置させる。第四および第五フロント押し子１０１ｄ、１０１ｅを、第二縦ワークＷＬ２の予定位置の前方に所定間隔を隔てて位置させる。それら第一、第二、第四、および第五フロント押し子１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｄ、１０１ｅを受け台２４から突出させる。
【０１２０】
また、第一フロントサイド押し子１４１ａを、第一縦ワークＷＬ１の予定位置の左方に所定間隔を隔てて位置させ、その予定位置の右端に、第二フロントサイド押し子１４１ｂを位置させる。第五フロントサイド押し子１４１ｅを第二縦ワークＷＬ１の予定位置の左端に位置させ、その予定位置の右方に、第六フロントサイド押し子１４１ｆを所定間隔を隔てて位置させる。また、第三および第四フロントサイド押し子１４１ｃ、１４１ｄは、予め受け台２４の下方に退避させる。
【０１２１】
（４）基準ラインＳに設けた基準ピン５２（図７参照）を突出させる。
【０１２２】
以上の準備工程が終了したならば、搬入側の搬送ロボット６により、第一横ワークＷＳ１と、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２とを受け台２４のリア側とフロント側との予定位置に配置する。第一横ワークＷＳ１と第一および第二縦ワークＷＬ２とは、予め搬入ステーション４のパレット１０上に所定間隔を置くように配置されており、搬入側の搬送ロボット６のマニピュレータ１５によりその配置状態を保持したまま、搬入ステーション４から移送されて、受け台２４に基準ラインＳを境に対向するよう配置される。
【０１２３】
次に、図２５に示すように、第一横ワークＷＳ１と第一、第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２との位置決め工程として、以下の工程（５）から（１２）を行う。
【０１２４】
（５）まず、ワークの位置決めの前に、予めフロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒを、前方（図中上方）に保持位置まで移動する。
【０１２５】
次に、第一横ワークＷＳ１の位置決めを行う。
【０１２６】
（６）第一および第二リア押し子１３０ａ、１３０ｂを前方に移動して、第一横ワークＷＳ１の溶接辺部（前辺部）を基準ピン５２に突き合わせる。これにより、第一横ワークＷＳ１の溶接辺部が基準ラインＳに合わされる。
【０１２７】
（７）第一横ワークＷＳ１の溶接辺部を基準ピン５２に突き合わせた状態で、第一リアサイド押し子１６１ａを右方に、かつ第二リアサイド押し子１６１ｂを左方に、各々所定位置まで横方向に移動して第一横ワークＷＳ１の横方向位置を合わせる。これら（６）と（７）により、第一横ワークＷＳ１の溶接辺部が、基準ラインＳ上に位置決めされる。
【０１２８】
（８）リアワーク押さえ１７１ｒにより第一横ワークＷＳ１を保持する。上述したように、皿バネの弾性係数を調整しているので、第一横ワークＷＳ１は、横方向に沿って均一な圧力で押圧される。
【０１２９】
（９）基準ピン５２を受け台２４の下方に退避させる。
【０１３０】
次に、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の位置決めを行う。
【０１３１】
（１０）第一および第二フロント押し子１０１ａ、１０１ｂを後方に（第一縦ワークＷＬ１の方に）移動して、第一縦ワークＷＬ１の溶接辺部（後辺部）を第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせる。同時に、第四および第五フロント押し子１０１ｄ、１０１ｅを後方に移動して、第二縦ワークＷＬ２の溶接辺部（後辺部）を第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせる。
【０１３２】
（１１）第一縦ワークＷＬ１の溶接辺部を第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせた状態で、第一フロントサイド押し子１４１ａを右方に所定位置まで移動して、第一縦ワークＷＬ１の右辺部を第二フロントサイド押し子１４１ｂに突き合わせる。同時に、第二縦ワークＷＬ２の溶接辺部を第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせた状態で、第六フロントサイド押し子１４１ｆを左方に所定位置まで移動して、第二縦ワークＷＬ２の左辺部を第五フロントサイド押し子１４１ｅに突き合わせる。これにより、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の横方向位置が合わせられる。以上（１０）と（１１）により、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の溶接辺部が、第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に位置決めされる。
【０１３３】
（１２）フロントワーク押さえ１７１ｆにより第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２を保持する。工程（８）と同様に、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２は、横方向に沿って均一な圧力で押圧される。
【０１３４】
以上の位置決め工程が終了したならば、第一横ワークＷＳ１と第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２とを保持したままで、レーザヘッドを突合せ部に沿って横方向に移動させつつ、突合せ部にレーザを照射して、第一横ワークＷＳ１と第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２とを溶接する。本実施形態では、第一横ワークＷＳ１と第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２との当接位置よりも、板厚が厚いワークの方にオフセットした位置にレーザを照射する。具体的には、第一横ワークＷＳ１の前辺部にレーザを照射して、突合せ部に、第一横ワークＷＳ１から第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２に至るにつれ下方に傾斜する傾斜部を形成する。このように突合せ部に傾斜部を形成することで、第一横ワークＷＳ１と、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２との段差がなくなるので、接合部（突合せ部）に対する応力集中を緩和することができる。
【０１３５】
その溶接中に、図２６に示すように、溶接により形成される半枠体ＨＦと第二ワークとを受け入れる準備工程として、以下の工程（１３）から（１５）を行う。
【０１３６】
（１３）半枠体ＨＦを搬送する準備として、エジェクター２８のクランパー２０５を、前方に第一横ワークＷＳ１まで移動させた後、そのクランパー２０５により第一横ワークＷＳ１の後辺部を把持する。
【０１３７】
（１４）その搬送される半枠体ＨＦと干渉しないように各押し子を移動させる。具体的には、第一および第六フロントサイド押し子１４１ａ、１４１ｆを横方向外側に移動させる。また、第一および第二リア押し子１３０ａ、１３０ｂを後方に移動させる。第一および第四リアサイド押し子１６１ａ、１６１ｄを各々横方向外側に移動する。
【０１３８】
（１５）配置される第二横ワークＷＳ２と干渉しないように各押し子を移動させる。具体的には、第一、第二、第四、および第五フロント押し子１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｄ、１０１ｅを、第二横ワークＷＳ２の予定位置（図２７中仮想線で示す）の後方に移動させる。第二および第五フロントサイド押し子１４１ｂ、１４１ｅを受け台２４の下方に退避させる。
【０１３９】
以上の準備工程を溶接中に行う。溶接終了すると、第一横ワークＷＳ１、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２が接合されてコ字状の半枠体ＨＦ（ワーク）が形成される。
【０１４０】
溶接後、図２７に示すように、第二横ワークＷＳ２と半枠体ＨＦとを受け入れる準備工程として、以下の工程（２０）から（２４）を行う。
【０１４１】
（２０）まず、半枠体ＨＦを後方に移送して、リア側の受け台２４上に配置する。具体的には、フロントワーク押さえ１７１ｆ、およびリアワーク押さえ１７１ｒによる半枠体ＨＦの保持を解除する。その後、工程（１３）で予め第一横ワークＷＳ１を把持させたクランパー２０５を後方に移動させて、半枠体ＨＦを後方に移動させる。半枠体ＨＦは、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の前端の溶接辺部が、基準ラインＳから後方に所定距離離れるまで移動させる。
【０１４２】
（２１）フロントワーク押さえ１７１ｆ、およびリアワーク押さえ１７１ｒを退避位置まで移動する。
【０１４３】
（２２）移送された半枠体ＨＦの周りに、リア押し子１３０およびリアサイド押し子１６１を突出させる。
【０１４４】
具体的には、第一および第二リア押し子１３０ａ、１３０ｂを半枠体ＨＦの後方に、所定間隔を隔てて位置させる。第一リアサイド押し子１６１ａを半枠体ＨＦの第一縦ワーク部分の左方に、かつ第二リアサイド押し子１６１ｂを上記第一縦ワーク部分の右方に各々所定間隔を隔てて位置させる。第三リアサイド押し子１６１ｃを第二縦ワーク部分の左方に、かつ第四リアサイド押し子１６１ｄを第二縦ワーク部分の右方に各々所定間隔を隔てて位置させる。さらに、第二および第三リアサイド押し子１６１ｂ、１６１ｃを受け台２４から突出させる。
【０１４５】
（２３）第二横ワークＷＳ２が配置される予定位置（図２７中仮想線で示す）の周りに、フロント押し子１０１およびフロントサイド押し子１４１を突出させる。
【０１４６】
具体的には、第二および第四フロント押し子１０１ｂ、１０１ｄを、上記伸長手段により、予定位置の後方に所定間隔を隔てて位置させる。また、第一フロントサイド押し子１４１ａを予定位置の左方に所定間隔を隔てて位置させ、第六フロントサイド押し子１４１ｆを予定位置の右方に所定間隔を隔てて位置させる。
【０１４７】
（２４）基準ピン５２を突出させる。
【０１４８】
以上が準備工程から終了したならば、搬入側の搬送ロボット６により、第二横ワークＷＳ２を受け台２４の予定位置に配置する。
【０１４９】
次に、図２８に示すように、半枠体ＨＦおよび第二横ワークＷＳ２の位置決め工程として、以下の工程を行う。
【０１５０】
基本的には、上述した第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の位置決め工程と同様に行う。
【０１５１】
（２５）まず、ワークの位置決めの前に、予めフロントワーク押さえ１７１ｆおよびリアワーク押さえ１７１ｒを、前方に保持位置まで移動する。
【０１５２】
次に、半枠体ＨＦの位置決めを行う。
【０１５３】
（２６）第一および第二リア押し子１３０ａ、１３０ｂを前方に移動して、半枠体ＨＦの溶接辺部（第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の前端の溶接辺部）を基準ラインＳに合わせる（基準ピン５２に突き合わせる）。
【０１５４】
（２７）半枠体ＨＦを突き合わせた状態で、第一および第三リアサイド押し子１６１ａ、１６１ｃを右方に、かつ第二および第四リアサイド押し子１６１ｂ、１６１ｄを左方に、各々所定位置まで横方向に移動して半枠体ＨＦの横方向位置を合わせる。
【０１５５】
（２８）リアワーク押さえ１７１ｒにより半枠体ＨＦを保持する。
【０１５６】
（２９）基準ピン５２を受け台２４の下方に退避させる。
【０１５７】
次に、第二横ワークＷＳ２の位置決めを行う。
【０１５８】
（３０）第二および第四フロント押し子１０１ｂ、１０１ｄを後方に（図中下方）移動して、第二横ワークＷＳ２の溶接辺部（後辺部）を半枠体ＨＦの溶接辺部に突き合わせる。このとき、第二および第四フロント押し子１０１ｂ、１０１ｄが切り欠き部３８（図３参照）内を移動する。
【０１５９】
（３１）第二横ワークＷＳ２を突き合わせた状態で、第一フロントサイド押し子１４１ａを右方に、かつ第六フロントサイド押し子１４１ｆを左方に所定位置まで移動して、第二横ワークＷＳ２の横方向位置を合わせる。
【０１６０】
（３２）フロントワーク押さえ１７１ｆにより第二横ワークＷＳ２を保持する。
【０１６１】
以上の位置決め工程が終了したならば、半枠体ＨＦを形成する場合と同様に、半枠体ＨＦの溶接辺部と第二横ワークＷＳ２の溶接辺部とをレーザ溶接する。
【０１６２】
さらに、溶接中に、図２９に示すように、溶接により形成される枠体（溶接品）Ｐの搬送と、次回のワークの受け入れとの準備工程として、以下の工程を行う。
【０１６３】
（３３）枠体Ｐを搬送する準備として、クランパー２０５を、前方に半枠体ＨＦまで移動させた後、そのクランパー２０５により半枠体ＨＦの後辺部を把持する。
【０１６４】
（３４）その搬送される枠体Ｐと干渉しないように各押し子を移動させる。具体的には、第一および第六フロントサイド押し子１４１ａ、１４１ｆを横方向外側に移動させる。また、第一および第二リア押し子１３０ａ、１３０ｂを受け台２４の下方に退避させる。第一および第四リアサイド押し子１６１ａ、１６１ｄを各々横方向外側に移動する。第二および第三リアサイド押し子１６１ｂ、１６１ｃを受け台２４の下方に退避させる。
【０１６５】
（３５）次回配置される第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２と干渉しないように各押し子を移動させる。具体的には、工程（２３）で伸長させた伸長手段を縮退させて、第二および第四フロント押し子１０１ｂ、１０１ｄを後方に移動する。
【０１６６】
以上の準備工程を溶接中に行う。溶接終了すると、半枠体ＨＦと第二横ワークＷＳ２とが接合されてロ字状の枠体Ｐが形成される。
【０１６７】
さらに溶接後、以下の工程（３６）、（３７）により枠体Ｐを所定の搬出する。
【０１６８】
（３６）フロントワーク押さえ１７１ｆ、およびリアワーク押さえ１７１ｒによる枠体Ｐの保持を解除する。その後、工程（３３）で予め半枠体ＨＦを把持させたクランパー２０５を後方に移動させて、枠体Ｐを後方に移動させる。枠体Ｐは、所定の搬出位置まで移動する。
【０１６９】
（３７）最後に、搬出位置に配置された枠体Ｐを、搬出側の搬送ロボット６により搬出ステーション５に搬送する。
【０１７０】
以上の工程（１）から（３７）を繰り返し行うことで、ロ字状の枠体Ｐが順次得られる。
【０１７１】
このように、本実施形態では、溶接後の形状を”口”字状などラダー状とすべく、複数枚のワークの位置決めが可能となるように、フロントガイド５６、リアガイド５４、フロントサイドガイド５８、およびリアサイドガイド５５の数量を見直し、受け台２４に適宜配置した。
【０１７２】
つまり、本実施形態の突合せ溶接装置１では、ワークの側方位置決めを実施するフロントサイド押し子１４１を、ワークに対応させて複数、増加させることで、一回の溶接加工にて、３枚〜４枚のワークを扱うことができる。
【０１７３】
また、その増加させたフロントサイド押し子１４１の内、受け台２４の横方向内側に位置するフロントサイド押し子１４１を受け台２４から出没可能とすることにより、ラダー状の生産ワークに加えて、２枚のワークから形成される従来の生産ワークにも対応可能とした。
【０１７４】
また、各押し子をサーボモータにより駆動して、その位置を制御することで、生産ワークの変更時に押し子を制御装置内に予め記憶させてある位置に移動するだけで、生産ワーク変更のための段取り替え作業が終了する。この段取り替え作業に要する時間は数分程度であり、専用型を用いる従来の溶接装置と比較して、装置稼働率の大幅な改善を図ることが出来る。
【０１７５】
また、各ワークの位置決めを実施する各押し子と、フロント押し子およびリア押し子の横方向の配置を変更するスライダー装置とをサーボモータにより各々駆動することで、ワーク変更時の段替え作業をより迅速に実施することができる。
【０１７６】
次に、５枚のワークを突合せ溶接して”日”字状の枠体Ｐを形成する他の実施形態を説明する。
【０１７７】
本実施形態により形成される”日”字状の枠体Ｐは、図３１に示すように、横長の長方形の板からなる第一横ワークＷＳ１および第二横ワークＷＳ２と、縦長の長方形の板からなる第一縦ワークＷＬ１と第二縦ワークＷＬ２と第三縦ワークＷＬ３を有する。第一縦ワークＷＬ１と第二縦ワークＷＬ２とが、第一横ワークＷＳ１と第二横ワークＷＳ２との間で、かつその両側に各々位置され、第三縦ワークＷＬ３が第一縦ワークＷＬ１と第二縦ワークＷＬ２との間に位置され、枠体Ｐは全体として”日”字状をなす。本実施形態では、第一横ワークＷＳ１および第二横ワークＷＳ２の板厚が、第一から第三縦ワークＷＬ１〜ＷＬ３の板厚よりも厚い。
【０１７８】
本実施形態は、基本的に、上述した実施形態と略同様の工程を実行するが、第三縦ワークＷＬ３の位置決めを行う点が、上述した実施形態と主に異なる。
【０１７９】
以下、その点を説明する。
【０１８０】
本実施形態の工程（３）’では、第一から第三縦ワークＷＬ１〜ＷＬ３が配置される予定位置の周りに、フロント押し子１０１およびフロントサイド押し子１４１を突出させる。
【０１８１】
具体的には、第三フロント押し子１０１ｃを第三縦ワークＷＬ３の予定位置の前方に所定間隔を隔てて位置させて突出させる。第一、第二、第四、第五フロント押し子１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｄ、１０１ｅは、上述した実施形態の工程（３）と同様に突出させる。
【０１８２】
また、第三フロントサイド押し子１４１ｃを第三縦ワークＷＬ３の予定位置の左方に所定間隔を隔てて位置させ、第四フロントサイド押し子１４１ｄを予定位置の右方に、所定間隔を隔てて位置させる。第一、第二、第五、第六フロントサイド押し子１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｅ、１４１ｆは、上述した実施形態工程（３）と同様に突出させる。
【０１８３】
また、本実施形態では、第一から第三縦ワークＷＬ１〜ＷＬ３の位置決めを以下の工程（１０）’および工程（１１）’により行う。
【０１８４】
（１０）’第三フロント押し子１０１ｃを後方に（第三縦ワークＷＬ３の方に）移動して、第三縦ワークＷＬ３の溶接辺部（後辺部）を第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせる。第一、第二、第四、第五フロント押し子１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｄ、１０１ｅは、上述した実施形態の工程（１０）と同様に後方に移動して、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の溶接辺部を第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせる。
【０１８５】
（１１）’第三縦ワークＷＬ３の溶接辺部を第一横ワークＷＳ１の溶接辺部に突き合わせた状態で、第三フロントサイド押し子１４１ｃを右方に、かつ第四フロント押し子１４１ｄを左方に各々所定位置まで移動して、第三縦ワークＷＬ３の横方向位置を合わせる。第一、第二、第五、第六フロントサイド押し子１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｅ、１４１ｆは、上述した実施形態の工程（１１）と同様に、各々所定位置まで移動させて、第一および第二縦ワークＷＬ１、ＷＬ２の横方向位置を合わせる。
【０１８６】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【０１８７】
例えば、フロント側ワークを基準ラインＳ上に位置決めして保持した後、その保持されたフロント側ワークの溶接辺部に、リア側ワークの溶接辺部を位置決めするようにしてもよい。その場合、基準ピン５２を前後反転させて、後方から斜め前方に出没するように受け台に設けられることが好ましい。
【０１８８】
また、リア側ワークの溶接辺部を、基準ラインＳ上に位置決めするに際して、リア側ワークの横方向位置を合わせた後、リア側ワークの溶接辺部を基準ラインに合わせるようにすることも考えられる。
【０１８９】
また、フロント側ワークの溶接辺部を、リア側ワークの溶接辺部に位置決めするに際して、フロント側ワークの横方向位置を合わせた後、フロント側ワークの溶接辺部をリア側ワークの溶接辺部に突き合わせるようにすることも考えられる。
【０１９０】
また、第一横ワークおよび第二横ワークは、横長の長方形の板材に限定されず、例えば、少なくとも一つの直線状に形成された溶接辺部を有する板材が考えられ、矩形や台形など、様々な形状の板材が考えられる。
【０１９１】
また、上記複数の縦ワークは、縦長の長方形の板材に限定されず、例えば、少なくとも平行な二つの溶接辺部を有する板材が考えられ、溶接辺部以外の辺部が曲線状や複数の直線から構成された板材や、台形の板材や、平行な二つの溶接辺部を有する矩形の板材など、様々な形状の板材が考えられる。
【０１９２】
また、第一横ワークおよび第二横ワークの板厚は、第一縦ワークおよび第二縦ワークの板厚と同じでもよい。
【０１９３】
また、溶接は、レーザ溶接に限定されず、例えば、プラズマ溶接などが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明に係る一実施形態による突合せ溶接装置の概略図である。
【図２】本実施形態の溶接ステージの概略図であり、仮想線より右側では受け台を省略して示す。
【図３】図２の部分詳細図であり、本実施形態の受け台を示す。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】図４の部分詳細図であり、本実施形態の基準ピン装置を示す。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図７】図５の部分拡大図であり、基準ピンが突出した状態を示す。
【図８】図５の部分拡大図であり、基準ピンが格納された状態を示す。
【図９】図２の部分詳細図であり、本実施形態のスライダー装置を示す。
【図１０】図９のＸ−Ｘ矢視図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ断面図であり、本実施形態のフロントガイドを示す。
【図１２】図９のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図であり、本実施形態のフロント側補助ガイドを示す。
【図１３】本実施形態のフロントサイドガイドの正面図である。
【図１４】本実施形態のリアサイドガイドの正面図である。
【図１５】本実施形態の保持手段の平面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ矢視図である。
【図１７】図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ矢視図である。
【図１８】図２のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ矢視図である。
【図１９】図１８の部分拡大図であり、本実施形態のクランパーを示す。
【図２０】本実施形態の突合せ溶接の概略を説明するための図である。
【図２１】本実施形態の突合せ溶接の概略を説明するための図である。
【図２２】本実施形態の突合せ溶接の概略を説明するための図である。
【図２３】本実施形態の突合せ溶接の概略を説明するための図である。
【図２４】本実施形態の突合せ溶接の一例を説明するための図である。
【図２５】本実施形態の突合せ溶接の一例を説明するための図である。
【図２６】本実施形態の突合せ溶接の一例を説明するための図である。
【図２７】本実施形態の突合せ溶接の一例を説明するための図である。
【図２８】本実施形態の突合せ溶接の一例を説明するための図である。
【図２９】本実施形態の突合せ溶接の一例を説明するための図である。
【図３０】本実施形態の突合せ溶接により形成する枠体の平面図である。
【図３１】他の実施形態の突合せ溶接により形成する枠体の平面図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１  突合せ溶接装置
２４  受け台
２７  溶接手段
２８  移送手段
５２  基準ピン
５１  基準ピン装置
５４  リアガイド
５５  フロントガイド
５６  リアサイドガイド
５８  フロントサイドガイド
１７１ｒ  リア側保持手段
１７１ｆ  フロント側保持手段
Ｓ  基準ライン
ＷＳ１  第一横ワーク
ＷＳ２  第二横ワーク
ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３  縦ワーク
ＨＦ  半枠体
Ｐ  枠体
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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