(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のブランクを溶接する方法であって、
第１ブランク及び第２ブランクを運搬する走行路を提供するステップと、
前記走行路上に配置されている第１クランプアセンブリと、前記走行路上に配置されているとともに、前記走行路によって前記第１ブランク及び前記第２ブランクが運搬される方向において前記第１クランプアセンブリの上流に配置されている第２クランプアセンブリと、を提供するステップと、
前記第２クランプアセンブリ及び前記第１クランプアセンブリを開くステップと、
前記走行路に沿って前記第１ブランクが前記第２クランプアセンブリを通過して前記第１クランプアセンブリまで搬送されるステップと、
前記第２クランプアセンブリと前記第１クランプアセンブリとの間にある溶接位置に溶接ユニットを配置するステップと、
前記溶接位置において少なくとも１つのブランク配置部材で前記走行路を遮るステップと、
前記走行路によって前記第１ブランク及び前記第２ブランクが運搬される方向とは反対の方向に前記第１ブランクをズラして、溶接される前記第１ブランクの後縁を前記配置部材に当てるステップと、
前記第１クランプアセンブリを押さえつけて前記第１ブランクを前記配置部材に押しつけるステップと、
前記配置部材を前記走行路から引き戻すステップと、
前記走行路を横断する方向に向かって前記第２クランプアセンブリの上部クランプ部を前記第２クランプアセンブリの下部クランプ部に対して移動させて前記第２クランプアセンブリを中間位置に配置して、前記上部クランプ部の上部クランプ表面と、前記上部クランプ表面と隣り合う前記下部クランプ部の下部クランプ表面と、の間に所定の空間を形成するステップと、
第２ブランクを前記走行路に沿って前記第２クランプアセンブリまで搬送するステップと、
前記第２ブランクをズラして前記所定の空間内を移動させて、溶接される前記第２ブランクの前縁を溶接される第１ブランクの後縁に当接させるステップと、
前記第２クランプアセンブリを閉じるステップと、
前記溶接ユニットを作動させて前記第１及び第２ブランクの互いに当接し合っている縁に沿って溶接シームを形成するステップと、
から成り、前記所定の空間は、前記第２ブランクが前記第１ブランクを通過することを防止するように選択されていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記配置部材を前記走行路から引き戻すステップは、前記第２ブランクが前記第２クランプアセンブリに到達する直前に行われる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２クランプアセンブリを前記中間位置に配置する際、前記上部クランプ部の移動は前記走行路に直交する方向への移動に限定される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２クランプアセンブリを閉じるステップにおいて、前記上部クランプ部は前記走行路に直交する方向への移動のみを行う請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２クランプアセンブリが開いているとき、前記第２クランプアセンブリが前記中間位置に配置されているとき、及び前記第２クランプアセンブリが閉じているときのいずれにおいても、前記上部クランプ表面と前記下部クランプ表面とは互いに平行な状態に維持されている請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理システム、特に、テーラードブランク(tailored blank)を製造するための溶接方法に関する。しかし、本発明は、必ずしも排他的に該溶接方法に限定されることはない。
【０００２】
【従来の技術】
自動車産業界は、ここ数年、製造した自動車の動作効率を目覚ましく改良してきた。この改良の大部分は、車両構造に欠陥がないように重量を低減することによって、達成されてきた。車両の重量の大半を占めるものは、シャシ、ドア、フード、及びトランクの蓋等の鋼製部品である。これらの部品の構造には、ドアのヒンジ部分のような厚みを比較的多くとることが必要な場所がある。一方、ドアのフレームのように比較的薄い壁にすることができる場所がある。補強用のスチフナを備えているヒンジを搭載するために場所の比較的薄いドアフレームを補強することは周知である。しかし、これにより、部品数が増え、費用が嵩んでしまう。
【０００３】
自動車産業は、近年、テーラードブランクとして一般に知られている部品を製造する溶接工程を行ってきた。該テーラードブランクは、比較的薄い部分に溶接されている比較的厚い部分を有しており、もって、テーラードブランクは、その後、強度の要る場所には厚い部分が適宜設けられている部品にスタンピングされる。これによって、全体の部品数と重量が減る。
【０００４】
レーザ溶接ラインの改良は、本田技研工業株式会社(HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA)の米国特許第6204469号の「レーザ溶接システム」に開示されている。この公報の開示内容を参考文献として本書に含めることとする。以降、この公報を“ホンダ４６９号特許”と言うことにする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ホンダ４６９号特許に開示されているシステムによって、テーラードブランキング（tailored blanking）溶接の速度、精度、及び完成度が向上したが、更なる改良が求められている。特に、作業速度の向上が求められている。
【０００６】
従って、本発明は、テーラードブランクを形成するために使用されるような溶接処理の改良を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の概念において、１対のブランクを溶接する方法が提供されている。該方法は、
第１ブランク及び第２ブランクを運搬する走行路を提供するステップと、
走行路上に配置されている下流クランプアセンブリ及び上流クランプアセンブリを提供するステップと、
上流クランプアセンブリ及び下流クランプアセンブリを開くステップと、
走行路に沿って第１ブランクが上流クランプアセンブリを通過して下流クランプアセンブリまで搬送されるステップと、
上流クランプアセンブリと下流クランプアセンブリとの間にある溶接位置にレーザ溶接ユニットを配置するステップと、
溶接位置において少なくとも１つのブランク配置部材で走行路を遮るステップと、
溶接される第１ブランクの後縁が配置部材に当たるまで第１ブランクをズラすステップと、
下流クランプアセンブリを押さえつけて第１ブランクを配置部材に押しつけるステップと、
配置部材を走行路から引き戻すステップと、
上流クランプアセンブリを中間位置まで移動させるステップと、
第２ブランクを走行路に沿って上流クランプアセンブリまで搬送するステップと、
溶接される第２ブランクの前縁が溶接される第１ブランクの後縁を超えて通過することなく、溶接される第１ブランクの後縁と接触するまで、第２ブランクをズラすステップと、
上流クランプアセンブリを閉じるステップと、
レーザ溶接ユニットを作動させて第１及び第２ブランクの互いに当接し合っている縁に沿って溶接シームを形成するステップと、
から成る方法。
【０００８】
本発明の更なる概念において、レーザ溶接システムが提供されている。該レーザ溶接システムは、
第１ブランク及び第２ブランクを運搬する走行路と、
走行路上に配置されている上流クランプアセンブリ及び下流クランプアセンブリと、
上流クランプアセンブリと下流クランプアセンブリとの間の溶接位置に配置されているレーザ溶接ユニットと、
少なくとも１つの配置手段と、
第１変位手段と、
第２変位手段と、
から成り、
上流クランプアセンブリ及び下流クランプアセンブリは、それぞれ、開位置に移動可能であり、
該開位置は、第１のステップとして、第１ブランクが上流クランプアセンブリを通過して下流クランプアセンブリまで送られるような位置であり、
第２のステップとして、少なくとも１つの配置手段は、溶接位置にて走行路を遮断するように動作することができ、
第３のステップとして、第１変位手段は、第１ブランクの溶接される後縁が配置手段に当接するまで、第１ブランクをズラすように動作することができ、
第４のステップとして、下流クランプアセンブリは、開位置から、第１ブランクを押さえつける閉クランプ位置まで移動可能であり、
第５のステップとして、配置手段は、走行路から引き戻されるように動作可能であり、
第６のステップとして、上流クランプアセンブリは、開位置から中間位置まで移動可能であり、該中間位置は、第２ブランクが上流クランプアセンブリまで送られるような位置であり、
第７のステップとして、第２変位手段は、第２ブランクが溶接される第１ブランクの前縁を超えて通過することを防ぐために、第２ブランクを抑制させながらズラして第２ブランクの溶接される前縁が第１ブランクの後縁と接触するように、動作可能であり、
第８のステップとして、上流クランプアセンブリは、中間位置から、第２ブランクを押さえつける閉クランプ位置まで移動可能であり、
第９のステップとして、レーザ溶接ユニットは、第１ブランクと第２ブランクとを当接し合っている縁に沿って融着させるように動作可能である。
【０００９】
本発明の更なる概念において、クランプシステムが提供されている。該クランプシステムは、
第１ブランク及び第２ブランクを運搬する走行路と、
走行路上に配置されている上流クランプアセンブリ及び下流クランプアセンブリと、
少なくとも１つの配置手段と、
第１変位手段と、
第２変位手段と、
から成り、
上流クランプアセンブリ及び下流クランプアセンブリは、それぞれ、開位置に移動可能であり、
該開位置は、第１のステップとして、第１ブランクが上流クランプアセンブリを通過して下流クランプアセンブリまで送られるような位置であり、
第２のステップとして、少なくとも１つの配置手段は、上流クランプアセンブリと下流クランプアセンブリとの間で走行路を遮断するように動作することができ、
第３のステップとして、第１変位手段は、第１ブランクの縁が配置手段に当接するまで、第１ブランクをズラすように動作することができ、
第４のステップとして、下流クランプアセンブリは、開位置から、第１ブランクを押さえつける閉クランプ位置まで移動可能であり、
第５のステップとして、配置手段は、走行路から引き戻されるように動作可能であり、
第６のステップとして、上流クランプアセンブリは、開位置から中間位置まで移動可能であり、該中間位置は、第２ブランクが上流クランプアセンブリまで送られるような位置であり、
第７のステップとして、第２変位手段は、第２ブランクが第１ブランクの縁を超えて通過することを防ぐために、第２ブランクを抑制させながらズラして第２ブランクの縁が第１ブランクの縁と接触するように、動作可能であり、
第８のステップとして、上流クランプアセンブリは、中間位置から、第２ブランクを押さえつける閉クランプ位置まで移動可能である。
【００１０】
本発明の更なる概念において、１対のブランク互いに当接し合う１対の縁に沿って処理する方法が提供されている。該方法は、
第１ブランク及び第２ブランクを運搬する走行路を提供するステップと、
走行路上に配置されている下流クランプアセンブリ及び上流クランプアセンブリを提供するステップと、
上流クランプアセンブリ及び下流クランプアセンブリを開くステップと、
走行路に沿って第１ブランクが上流クランプアセンブリを通過して下流クランプアセンブリまで搬送されるステップと、
上流クランプアセンブリと下流クランプアセンブリとの間に処理ユニットを配置するステップと、
処理ユニットに隣接した場所において少なくとも１つのブランク配置部材で走行路を遮るステップと、
処理される第１ブランクの後縁が配置部材に当たるまで第１ブランクをズラすステップと、
下流クランプアセンブリを押さえつけて第１ブランクを配置部材に押しつけるステップと、
配置部材を走行路から引き戻すステップと、
上流クランプアセンブリを中間位置まで移動させるステップと、
第２ブランクを走行路に沿って上流クランプアセンブリまで搬送するステップと、
処理される第２ブランクの前縁が処理される第１ブランクの後縁を超えて通過することなく、処理される第１ブランクの後縁と接触するまで、第２ブランクをズラすステップと、
上流クランプアセンブリを閉じるステップと、
処理ユニットを作動させて第１及び第２ブランクの互いに当接し合っている縁を処理するステップと、
から成る。
【００１１】
本発明の概念において、走行路に沿って下流処理ステーションまで寸法の異なる２つのブランク群を連続して送り、下流処理ステーションに精密に制御された向きで到達するようにブランク群の各ブランクを配置するコンベアシステムが提供されている。該システムは、
連続した磁気コンベアと、
各ブランクの対応する側縁の位置決めを行う第１及び第２横方向位置決めアームと、
ブランクの前縁或いは後縁の位置決めを行うように動作することができる長手方向位置決めアセンブリと、
サーボ制御手段と、
から成り、
横方向位置決めアームは、それぞれ、第１及び第２サーボポジショナによって逐一駆動され、
第１及び第２サーボポジショナは、非動作位置と動作ブランク係合位置との間で移動可能であり、ブランク係合位置は、第１群の各ブランクを精密に制御された第１の向きに配置し、且つ、第２群の各ブランクを精密に制御された第２の向きに配置するように選択されており、
長手方向位置決めアセンブリは、第３サーボポジショナによって逐一駆動され、
サーボ制御手段は、第１、第２及び第３サーボポジショナを制御し、
制御手段は、
第１群のブランクの寸法に従って動作位置及び非動作位置を調節する第１段階と、
第１及び第２サーボポジショナを動作位置と非動作位置との間で移動させる第２段階と、
第２群のブランクの寸法に従って動作位置及び非動作位置を調節する第３段階と、
第１及び第２サーボポジショナを動作位置と非動作位置との間で移動させる第４段階と、
で動作可能である。
【００１２】
１実施例において、各横方向位置決めアームは、上方に向いているフレーム部材と、フレーム部材に取り付けられている複数の停止部材と、を備えている。磁気コンベアは走行路を有しており、長手方向位置決めアセンブリは、更に、走行路に沿って移動するように取り付けられている載置部から成る。走行路を遮断する動作位置と走行路の下方にある非動作位置との間で設定ピンを駆動する１以上の駆動ユニットとともに、複数の設定ピンが提供されている。設定ピンは、ブランクの後縁と係合する走行路内の位置にて配置されている。
【００１３】
本発明の更なる概念において、走行路に沿って寸法の異なる２つのブランク群を下流処理ステーションまで連続して送り、ステーションに精密に制御された向きで到達するようにブランク群の各ブランクを配置する方法であって、各ブランク群は２組の共通のブランクを有しており、該方法は、
走行路に沿ってブランクを搬送するコンベア構成体を提供するステップと、
走行路の両側の第１位置にて第１の１対の横方向位置決めアームを提供するステップと、
走行路の両側の第２位置にて第２の１対の横方向位置決めアームを提供するステップと、
サーボポジショナによって各アームの位置を逐一制御するステップと、
第１のブランク群のブランクを処理するステップと、
第２のブランク群のブランクを処理するステップと、
から成り、
第１のブランク群のブランクを処理するステップは、
サーボポジショナのパラメータを予め設定して各アームの非動作位置と動作位置とを定義するステップと、
第１組の各ブランクを走行路の第１位置まで連続して送るステップと、
第２組の各ブランクを走行路の第２位置まで連続して送るステップと、
から成り、
動作位置において、アームは対応するブランクの両側縁と係合して第１のブランク群の対応するブランクを精密に制御された向きに配置し、
第２のブランク群のブランクを処理するステップは、
サーボポジショナのパラメータを予め設定して各アームの非動作位置及び動作位置を定義するステップと、
第１組の各ブランクを走行路の第１位置まで連続して送るステップと、
第２組の各ブランクを走行路の第２位置まで連続して送るステップと、
から成り、
動作位置において、アームは対応する両側縁と係合して第２のブランク群の対応するブランクを精密に制御された向きに配置する。
【００１４】
本発明の更なる概念において、ブランクを処理ステーションに送るシステムが提供されている。該システムは、
処理される複数のブランクを提供する入力部と、
入力部の付近にある上流端と処理ステーションの付近にある下流端とを有するコンベアと、
不合格となったブランクを受け取る不合格部と、
ブランクを入力部からコンベアの上流端まで移送するように動作することができるロボットアームと、
ロボットアームに結合されているブランクピックアップアセンブリと、
から成り、
ブランクピックアップアセンブリは、ブランクを検知部まで送るために、ブランクと係合する複数の係合部材と、検知部にて正常状態及び不合格状態を検知する少なくとも１つの検知手段と、を有しており、検知部は、ピックアップ場所から離隔しており、
正常状態は、ピックアップアセンブリにブランクが１つだけ存在することによって定義され、正常状態において、ロボットアームは１つだけあるブランクを検知部からコンベアの上流端まで移送するように動作することができ、
不合格状態は、ピックアップアセンブリに２つ以上のブランクが存在することによって定義され、ピックアップアセンブリは、更に、少なくとも１つの補助係合手段から成り、補助係合手段は、不合格状態において、ロボットアームが２つ以上のブランクを検知部から不合格部まで移送し、２つ以上のブランクをピックアップアセンブリから解放して２つ以上のブランクを不合格部に送ることができるような十分な強さで２つ以上のブランクと係合するように動作できる。
【００１５】
１実施例において、係合手段は、ブランクとピックアップアセンブリとを吸引によって連結するために、ピックアップアセンブリに配置されている複数の吸引装置を備えている。ブランクは強磁性体であり、検知手段は磁束の変化を検知するように動作することができる。ロボットアームはピックアップアセンブリを備え付けている結合端部を有しており、ピックアップアセンブリは、更に、吸引装置を支持しているフレーム構成体から成り、検知手段は、ロボットアームがブランクを入力部から持ち上げる際にブランクの真横にあり磁束の変化を検知するように配置されている。補助係合手段は、本願の場合、２つ以上のブランクに磁力を作用させる１以上の磁石を備えている。しかし、補助係合手段は、検知部においてピックアップアセンブリに１又は２以上のブランクが存在していることを示す波、即ち信号の変化を検出できるのであれば、超音波センサ等を備えてもよい。
【００１６】
好ましくは、補助係合手段は、不合格状態において磁石を非動作位置から動作位置までズラすように動作することができる変位手段を備えており、磁石は、非動作位置において、ブランクに引力が実質的に作用することがないようにするためにブランクから十分な距離だけ離れており、動作位置は、磁石がブランクに引力を作用させるようにするためにブランクに十分接近している。
【００１７】
本発明の更なる概念において、ブランクを処理ステーションに送る方法が提供されている。該方法は、
処理される複数のブランクを提供する入力部を提供するステップと、
処理ステーションにある下流端の付近にある入力部の付近に上流端を有しているコンベアを提供するステップと、
不合格となったブランクを受け取る不合格部を提供するステップと、
ブランクピックアップユニットを提供するステップと、
ピックアップユニットでブランクを入力部から持ち上げるステップと、
ピックアップユニットにて２つ以上のブランクの存在を検知するステップと、
多数のブランクが検知された場合、ピックアップユニットを不合格部に移してブランクを解放するステップと、
ブランクを１つだけ検知した場合、ブランクをコンベアの上流端に送るステップと、
から成る方法。
【００１８】
本発明の更なる概念において、ブランクを処理ステーションに送る方法が提供されている。該方法は、
処理される複数のブランクを提供する入力部を提供するステップと、
処理ステーションに下流端と、入力部の付近に上流端と、を有しているコンベアを提供するステップと、
不合格となったブランクを受け取る不合格部を提供するステップと、
ブランクピックアップユニットを提供するステップと、
ピックアップユニットでブランクを入力部から持ち上げるステップと、
ピックアップユニットにて２つ以上のブランクの存在を検知するステップと、
多数のブランクが検知された場合、ピックアップユニットを不合格部に送ってブランクを解放するステップと、
又は、ブランクを１つだけ検知した場合、ブランクをコンベアの上流端に送るステップと、
から成る。
【００１９】
本発明の概念において、レーザブランキングライン（laser blanking line）の処理速度を上げる方法が提供されている。該方法は、
第１群のブランクを２組提供する２つの入力部を提供するステップと、
上流端を有し、剪断ステーションを通ってレーザ溶接ステーションまで延びている走行路を提供するステップと、
不合格となったブランクを受け取る不合格部を提供するステップと、
それぞれ各入力部に隣接している１対のブランクピックアップユニットを提供するステップと、
各ピックアップユニットで入力部からブランクを持ち上げるステップと、
各ピックアップユニットに２つ以上のブランクの存在を検知するステップと、
多数のブランクが検知された場合、ピックアップユニットを不合格部に移してブランクを解放するステップと、
ブランクが１つだけ検知された場合、剪断ステーションに送るためにブランクを走行路に送るステップと、
各ブランクの端部を剪断するステップと、
ブランクを走行路に沿ってレーザ溶接ステーションに送り、ブランクの剪断された端部を溶接によって接合して、溶接されたブランクを形成するステップと、
から成る方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、コンベア８及びレーザ溶接ユニット９を備えている溶接ステーションライン６の一部を概略で示している。溶接ライン６は図８の溶接プラントの一部である。溶接プラントは他にもステーションを幾つか備えており、以下でその他のステーションを説明することにする。
【００２１】
図２乃至図５において、溶接ステーションは、クランプ装置１０を備えており、該クランプ装置１０は、上流クランプアセンブリ１２及び下流クランプアセンブリ１４を備えている。上流クランプアセンブリ１２及び下流クランプアセンブリ１４は、それぞれ、走行路１６の上に位置している（この場合、該走行路１６はコンベア８に設けられている）。本実施例の場合、コンベア８は、厚いブランク１８及び薄いブランク２０を運搬するように構成されている。この場合、両ブランク１８、２０は、自動車部品或いはその他の製造部品の製造に使用される“テーラードブランク”を製造するためのブランクである。
【００２２】
ブランク１８、２０は、コーティングされた冷間圧延軟鋼、コーティングされていない冷間圧延軟鋼、ステンレス綱等の強磁性素材で形成されている。コンベア８は連続しており、移送の際、鋼製ブランクを保持する（図９に示された）１対の磁化セクション８ａを有している。このような磁化コンベヤは、自動車産業界では周知であり、たとえば、ホンダ４６９号特許に記載されている。
【００２３】
図２乃至図５を参照すると、クランプアセンブリ１２、１４は、接合クランプジョー１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂをそれぞれ有している。この場合、クランプアセンブリ１２は、走行路１６に対してクランプアセンブリ１４の“上流”にある。走行路１６の方向は、図２乃至図５において、左から右に向かっている。各クランプアセンブリの機能は、走行路上の位置に一部関係しているので、以降は、それぞれ、“上流”及び“下流”クランプアセンブリ１２、１４と呼ぶことにする。両者は、図２に示される開位置に移動可能である。ここで、開位置は、ジョーの内表面間に形成される空間によって、画成されている。該空間は、少なくとも、厚いブランクが走行路１６に沿って上流クランプアセンブリ１２を通り、図２に示される下流クランプアセンブリ１４内にある位置まで進むことができるような十分な空間である。
【００２４】
図２、図９、図１０、図１１、図１２ａ、図１２ｂは、下流クランプアセンブリ１４を更に詳細に示している。上流クランプアセンブリ１２は、走行路１６上において配置の方向が反対であること、及びその位置を除けば、下流クランプアセンブリ１４と実質的に同一であることは理解できよう。アッパクランプジョー１４ａ及びロアクランプジョー１４ｂは、図１０に示されるように、アッパクランプビーム１４ｃ及びロアクランプビーム１４ｄをそれぞれ備えている。この場合、（図２に示された）複数のクランプ部材１４ｅは、ナット及びボルト構成体１４ｆを介してアッパクランプビーム１４ｃに固定されている。該ナット及びボルト構成体は、通路１４ｇを通っており、ばね１４ｈによって下方に付勢されている。図１２ａ及び図１２ｂに示されているように、各クランプ部材１４ｅは、溶接作業の際、冷却材をクランプ部材内を循環させる１対の冷却流体通路１４ｉを備えている。
【００２５】
図１０及び図１１を参照すると、クランプ駆動ユニット１７は、（図１０ａに概略が示されている）１対のバックツーバック（back-to-back）連続水撃ポンプ１７ａを備えている。クランプ駆動ユニットは、開位置と閉位置との間において、ロアクランプビームに対してアッパクランプビームを移動させる。連続水撃ポンプ１７ａは、更に、第１ラム１７ｂを備えている。第１ラム１７ｂはシリンダを有している。シリンダの端部の変位分は開位置から中間位置までのクランプ距離に等しい。第１ラム１７ｂは、第２ラム１７ｄの動作によって移動できるフレーム１７ｃに固定されている。フレーム１７ｃの端部の変位分は、中間位置から閉位置までのクランプ距離に等しい。
【００２６】
図１１を参照すると、クランプフレームアセンブリ１９は、アッパ及びロアクランプビームを支持しており、中央通路１９ａを備えている。１対の横方向位置決め部材が該中央通路内に配置されている。これについては、後で説明する。
【００２７】
図２乃至図５、図８ｂ及び図１３を参照すると、１以上の配置部材２６は、上流クランプアセンブリと下流クランプアセンブリとの間に位置している。配置部材２６は、設定ピン、停止部材、或いはポジショナであり、図１３に示される配置駆動アセンブリ２７によってそれぞれ駆動される。この場合、使用される配置部材の数は１つである。配置駆動アセンブリ２７は載置部材２７ａを有している。載置部材２７ａは、サーボポジショナ２７ｂ上にて（走行路１６を横断する）横方向走行を行うように取り付けられている。サーボポジショナ２７ｂは１対の長尺なトラック部材２７ｃと駆動モータ２７ｄとを有している。該駆動モータ２７ｄは、ベルト２７ｆを介して直線状スクリュードライブ２７ｅを駆動する。載置部材２７ａは鉛直方向に向いているアクチュエータ２７ｇを支持している。該アクチュエータ２７ｇは、ブロック２７ｉを介して配置部材に結合している出力軸２７ｈを備えている。
【００２８】
アクチュエータ２７ｇは、配置部材２６を図２に示された非動作位置と図３に示された動作位置との間で移動させるように動作することができる。動作位置において、アクチュエータは、（参照数字２８で示された）溶接レーザビームの下方にある溶接位置に厚いブランクを配置する。溶接レーザ２８は溶接ユニット２８ａによって提供されている。この溶接ユニットの詳細についてはホンダ４６９号特許を参照されたい。図４から分かるように、配置部材２６は、厚いブランクが溶接位置に適宜に配置されて下流クランプアセンブリ１４によって該溶接位置に押さえ付けられた後、非動作位置に戻ることができる。図３から分かるように、下流クランプアセンブリは、図１の開位置と図４の閉位置との間にある中間位置に移動する。
【００２９】
図３、図６、図９、図１４ａ、図１４ｂを参照すると、第１変位ユニット３０は下流クランプアセンブリ１４に付近に配置されており、厚いブランクの縁１８ａを溶接位置までズラして配置部材２６に当接させる。該変位ユニットは、サーボポジショナ３４によって駆動される当接部材３２を有している。図１４ａを参照すると、当接部材は、上方を向いている１対のフランジ３２ａと、該フランジ３２ａに直線状ベアリング３２ｃ及びトラック３２ｄを介して取り付けられているブランク当接アセンブリ３２ｂと、を備えている。ブランク当接アセンブリは、ばねによって負荷が掛けられる１対のダンパを有しているボルト３２ｇによってバックプレート３２ｆに隣接して配置されている当接パッド３２ｅを備えている。第１アクチュエータ３２ｈは、走行路内にある動作位置と走行路の下方にある非動作位置との間で、ブランク当接アセンブリ３２ｂを駆動する。第１アクチュエータ３２ｈは、ベース取り付け具３２ｉに対してブランク当接アセンブリ３２ｂをズラす。ベース取り付け具３２ｉは図９に示されるサーボポジショナ３４の載置部３４ａに取り付けられている。サーボポジショナ３４は、互いに異なる数多くの部品を製造する溶接システムに適している。反対に、１つの部品に対応する溶接システムには、液圧式、電気機械式、或いは、空気圧式の変位ユニットが使用される場合がある。
【００３０】
上流クランプアセンブリ１２は、図２に示されている開位置から図３に示されている中間位置まで移動可能である。中間位置は、薄いブランク２０が厚いブランク１８と実質的に同一平面内にある状態で上流クランプアセンブリ１２を通過するように選択されており、もって、薄いブランクの縁２０ａが厚いブランク１８の縁１８ａに重ならず、即ち、乗り上げるのではなくて、互いに接触することができる。
【００３１】
上流クランプアセンブリ１２は、中間位置から、薄いブランクを溶接位置に押さえつける閉クランプ位置まで移動可能であり、もって、溶接処理を行うことができる。
【００３２】
図１１を参照すると、走行路１６に対する第１及び第２ブランクの位置決めを行う第１及び第２横方向位置決めアセンブリ３６、３８がそれぞれ提供されている。殆どの場合、この横方向配置機能は、走行路１６上において、厚いブランクの中心と薄いブランクの中心とを合わせる機能を備えている。或いは、他の場合、一方のブランクに対して他方のブランクの位置を調節する機能を伴っている。例えば、厚いブランクの位置が調節される。この調節は、例えば、一方のブランクが他方のブランクより幅が小さく、且つ他方のブランクの所定の端部或いは所定の部分と一列に整列させなければならない場合に、行われる。各ブランクは、（図１１の厚いブランク１８の側縁１８ｂ等の）１対の側縁を有しており、横方向位置決めアセンブリは、１対の横方向当接部材３６ａ、３８ａと、横方向サーボポジショナ３６ｂ、３８ｂと、を備えている。各横方向当接部材３６ａ、３８ａは対応する側縁と係合する。横方向サーボポジショナ３６ｂ、３８ｂは各横方向当接部材の位置決めを行う。横方向当接部材３６ａ、３８ａは、上方に向いているフランジ３６ｄ、３８ｄと、ブランクの側縁と当接するようにフランジに取り付けられている多数の停止部材３６ｅ、３８ｅと、多数のボール移動ユニット３６ｆ、３８ｆと、を備えている。ボールユニット３６ｆ、３８ｆはブランクの下側を支持する。
【００３３】
図４、図７、図９、図１５ａ、図１５ｂを参照すると、上流クランプアセンブリ１２の付近には、第２変位ユニット４０が配置されている。該第２変位ユニット４０は、溶接位置にて、薄いブランクの縁１２ａを厚いブランクの縁１８ａに当接させる方向にズラす。同様に、変位ユニット４０は、サーボポジショナ４４によって駆動される当接部材４２を備えている。当接部材４２は、１対の上方に向いているフランジ４２ａと、直線状ベアリング４２ｃ及びトラック４２ｄを介して該フランジに取り付けられているブランク当接アセンブリ４２ｂと、を備えている。ブランク当接アセンブリは、ボルト４２ｇによってバックプレート４２ｆの近傍に配置されている当接パッド４２ｅを備えている。第２アクチュエータユニット４２ｈは、走行路内にある動作位置と走行路１６の下方にある非動作位置との間において、ブランク当接アセンブリ４２ｂを駆動する。当接部材は、サーボポジショナ４４の載置部４４ａに取り付けられているベース取り付け具４２ｉを備えている。
【００３４】
図１６を参照すると、制御器３０は、縦方向サーボポジショナ３４と、横方向サーボポジショナ３６ｂ、３８ｂと、（上流及び下流クランプアセンブリの）クランプ駆動ユニット１７と、縦方向サーボポジショナ４４と、コンベア８と、溶接ユニット２８ａと、１以上の伝送チャンネル３１ａ乃至３１ｇを介して接続されている。該チャンネルとしては、複数のそれぞれ別個のケーブル或いは１つの伝送バス等である。この制御器の接続は当業者には理解できよう。また、制御器は、ＰＬＣ、汎用コンピュータ、或いはその他の形態の制御器等を利用して、溶接ラインにおける上記以外の機能を制御できるようにしてもよい。
【００３５】
汎用コンピュータは、数台の汎用コンピュータを伴っているネットワーク内で動作するするようにしてもよい。汎用コンピュータとしては、例えば、商品名がAPPLE或いはIBMの市販のコンピュータ、或いはそれらのクローンである。該汎用コンピュータは、商品名がWINDOWS、LINUXで知られているオペレーティングシステム又はそれと同等な他の周知若しくはあまり知られていないオペレーティングシステムでプログラムされている。該システムは、可能な限りの多くの言語を使用している予めプログラムされたソフトウェア、又は商品名がACCESSで市販されている特注で設計されたプログラミングソフトウェア若しくはそれに類似している特注で設計されたプログラミングソフトウェアを伴っている。コンピュータネットワークは、ワイヤードローカルエリアネットワーク、インターネット等の広域ネットワーク、或いはそれらの組み合わせでもよい。該ネットワークは、セキュリティを付加させたもの或いはセキュリティを付加させてないもの、オーセンチケーションプロトコルを備えたもの或いは備えていないもの、又は“ピアツーピア”形式、“クライアント・サーバ”形式、若しくはその他のネットワーキングアーキテクチャで構成されているものでもよい。ネットワークは、ワイヤレスネットワーク或いは配線式のネットワークとワイヤレスのネットワークとの組み合わせでもよい。該ワイヤレスネットワークは、８０２．１１、TCP/IP、BLUE TOOTH等のプロトコル、又はその他の周知のインターネット、無線、衛星、若しくはセルパケット（cell packet）プロトコルを使用して、“無線周波数”即ち“RF”と称される周波数等で動作するようにしてもよい。若しくは、システムは、その機能専用のカスタムビルトコンピュータ（custom built computer）１つで実行されるようにしてもよい。
【００３６】
図１６ａを参照すると、溶接ステーションは以下の如く動作する。以下で述べられている工程の順序を必ずしも固定する必要なない。幾つかある工程、特に、制御器による行われる工程のタイミングは状況が異なれば変更される。そしてそれは、ラインの速度、厚いブランク及び薄いブランクの特性及び形状等の要因に依存している。
【００３７】
まず最初に、テーラードブランクの溶接のために、１対のブランク、この場合、厚いブランク及び薄いブランクを用意する。例えば、上流剪断装置を用いて、適当な寸法誤差で厚いブランクに後縁を形成し、薄いブランクに前縁を形成するようにしてもよい。厚いブランクはコンベア８の上流端U（図１を参照）まで送られる。それに続いて、薄いブランクも送られる。
【００３８】
次いで、制御器は、溶接するブランクの寸法に合わせて、各クランプアセンブリ１２、１４に対し、横方向ポジショナ３６ｂ、３８ｂ及び縦方向ポジショナ３４、４４並びに配置部材２６を調節する。そして制御器は、上流及び下流クランプアセンブリに図２に示された位置まで開くように指示する。また、制御器は、磁気コンベア８がブランクを磁化して把持し、クランプ装置１０まで該ブランクを送るように、磁気コンベア８に指示する。
【００３９】
厚いブランクは図３に示される第１位置まで送られる。このとき、制御器は、配置部材２６が図３に示される走行路の第２位置にある動作位置まで移動するように、該配置部材２６に指示する。また、制御器は、下流クランプアセンブリが中間位置まで下降するように、該下流クランプアセンブリに指示する。
【００４０】
制御器は、その後、変位ユニット３０が厚いブランクを移動させるように該変位ユニット３０に指示する。厚いブランクは、その縁１８ａが配置部材２６と第３位置にて当接するまで移動する。次いで、横方向位置決めアセンブリ３６、３８は、制御器の指示によって、溶接の際にレーザビームの移動路に実質的に平行であり、且つ、接近する薄いブランクと一列になるような向きにブランクを適宜配置する。そして、制御器は、図４に示されるように、下流クランプアセンブリが閉クランプ位置まで移動するように該下流クランプアセンブリに指示し、且つ、配置部材２６が非動作位置まで後退するように該配置部材２６に指示する。
【００４１】
そして、制御器は、上流クランプアセンブリが図４に示される中間位置まで移動するように、該上流クランプアセンブリに指示する。
【００４２】
配置部材２６の後退の時期は、薄いブランクが上流クランプアセンブリに到達する直前に設定されている。
【００４３】
制御器は、その後、変位ユニット４０が薄いブランクを移動させるように、該変位ユニットに指示する。薄いブランクは第４位置まで移動して、該薄いブランクの縁２０ａが後縁１８ａと接触する。横方向位置決めアセンブリは、次いで、制御器によって指示されて、薄いブランクを適宜配置する。この薄いブランクの配置の向きは、溶接の際にレーザビームの移動路に実質的に平行であり、且つ、厚いブランクと実質的に一列になる向きである。そして、制御器は、上流クランプアセンブリが閉クランプ位置まで移動して薄いブランクを第４位置に押さえつけるように、該上流クランプアセンブリに指示する。
【００４４】
従って、中間位置における上流クランプアセンブリの隙間は、薄いブランクが比較的速い速度で該クランプアセンブリを通って厚いブランクに衝突することができるように設定されている。しかし、中間位置は、薄いブランクがたわんで厚いブランクの後縁に乗り上げることがないように設定されている。
【００４５】
そして、制御器は、レーザ溶接ユニットがレーザビーム２８を溶接位置に発することによって溶接を開始するように、該レーザ溶接ユニットに指示する。
【００４６】
上記の装置は厚さの異なるブランクを押さえつけてテーラードブランクを形成するように構成されているが、該装置は実質的に厚さが等しいブランクを溶接するように構成されていてもよい。上記の実施例において、いかなる場合でも厚いブランクを最初に下流クランプアセンブリに送る必要なはく、場合によっては薄いブランクの後で送ってもよい。従って、全ての場合において、中間位置にいるときの上流クランプアセンブリの隙間が開位置にいるときの上流クランプアセンブリの隙間よりも小さくある必要はない。
【００４７】
図８、図８ａ、及び図１７乃至図２４を参照すると、溶接ラインは、溶接ステーション９の上流に剪断ステーション５０を有している。該剪断ステーション５０の詳細については、ホンダ４６９号特許に記載されている。溶接プラントは、コンベアステーション６０を備えている。該コンベアステーション６０は、２つの異なる寸法のブランク群を１本の走行路（或いは２本の走行路）に沿って、剪断ステーション５０まで連続的に送り、各ブランクが精密に制御された向きで該ステーションに到達するように、各ブランクの向きを決めて配置する。
【００４８】
コンベアステーション６０は、剪断ステーション５０の両側に設けられている連続磁気コンベア６２、６４と、該コンベア６４の下流に設けられているコンベア６５と、を備えている。コンベア８はコンベア６５の下流にあり、溶接されたテーラードブランクをピックアップステーションＰに提供する。ピックアップステーションの詳細については、ホンダ４６９号特許を参照されたい。コンベア６２は、後述する薄いブランクの受け取りが行われる上流端６２ａと、薄いブランクを剪断ステーション５０に送る下流端６２ｂと、を有する。後述するコンベア６４は、図８に示されるように、第１端部６４ａを有する。コンベア６２とコンベア６４とは、２つの異なる方向に、且つ、異なる動作段階にて動作する。これについては後述する。例えば、ある段階において、コンベア上に配設されたブランクは、１つずつ剪断ステーション５０に送られる。他の段階において、薄いブランクと厚いブランクとは、第１端部６４ａから溶接ステーション９まで共に（即ち対になって）コンベアで搬送される。各コンベアは、剪断ステーションの各側にブランクを送る。この場合、コンベア６２は、薄いブランクを剪断ステーションの上流側（即ち図８において左側）に送り、コンベア６４は、厚いブランクを剪断ステーション５０の下流側（即ち図８において右側）に送る。
【００４９】
１対の横方向位置決めアーム６６は、コンベア６２の下流端６２ｂの付近に配置されており、薄いブランクを剪断ステーションに対して横断するように配置する。同様に、１対の横方向位置決めアーム６８は、コンベア６４の上流端部６４ａの付近に配置され厚いブランクを配置する。
【００５０】
横方向位置決めアーム６６、６８は、それぞれ、対応する薄いブランク及び厚いブランクの各１側縁と係合し、且つ、該側縁の位置決めを行う。横方向位置決めアーム６６、６８は、それぞれ、（図２１及び図２２に示されるような）サーボポジショナ６６ａ、６８ａによって、逐一（incrementally）駆動される。横方向位置決めアームは、上方を向いているフレーム部材６６ｂ、６８ｂと、該フレーム部材に取り付けられている複数の停止部材６６ｃ、６８ｃと、を備えている。停止部材の付近には、多数のボール移送ユニット６６ｄ、６８ｄが配置されている。フレーム６６ｅ、６８ｅに取り付けられている移送ユニットは、フレーム部材６６ｂ、６８ｂに対して移動可能であり、ブランクの大きさによって、該ブランクを支持する箇所が調節される。これは、アクチュエータ６６ｆ、６８ｆの動作によって行われる。図２２及び図２１にそれぞれ示されたブランク１８、２０は、横方向位置決めアームと係合状態にある。
【００５１】
サーボポジショナ６６ａ、６６ｂは、非動作位置と動作ブランク係合位置との間で移動可能である。該ブランク係合位置は、精密に制御された第１の向きに第１群の各ブランクを配置し、且つ、精密に制御された第２の向きに第２群の各ブランクを配置するように選択された位置である。即ち、動作位置において、停止部材は、ブランクの側縁から離れ、ブランクはその下側をボール移動ユニット６６ｄ、６８ｄに支持されながら走行する。
【００５２】
図１７乃至図２０ｂを参照すると、１対の長手方向位置決めアセンブリ１００、１０１は、２つのブランクの前縁或いは後縁の位置決めを行う。
【００５３】
図１８ａを参照すると、長手方向位置決めアセンブリ１００は、サーボポジショナ１０４を介して走行路に沿って移動するように取り付けられている載置部１０２と、２つの設定ピン１０６と、２つの駆動ユニット１０８と、を有している。該駆動ユニットは、走行路を遮断する動作位置と走行路の下にある非動作位置との間で設定ピンを駆動する（図１８ｂは動作位置を鎖線で示し、非動作位置を実線で示している）。設定ピン１０６は、薄いブランクの後縁２０ｂと係合する走行路内のある位置に配置されている（図１７を参照）。
【００５４】
図２０ａを参照すると、長手方向位置決めアセンブリ１０１は、同様に、サーボポジショナ１２１を介して走行路に沿って移動するように取り付けられている載置部１２０を有している。２つの駆動ユニット１２４によって駆動される２つの設定ピン１２２は、（図２０ｂに鎖線で示される）走行路を遮る動作位置と、（図２０ｂに実線で示される）走行路の下にある非動作位置と、の間で移動可能である。設定ピンは、この場合、ブランクの先端、即ち、前縁と係合する走行路内の位置に配置されている。
【００５５】
この場合、サーボポジショナ１０４、１２１は、ブランクの処理の際、走行路に対して設定ピン１０６、１２２の長手方向の固定位置を調節するために使用される。このサーボポジショナによって、手動での調節を必要とせずに、剪断ステーションを非常に効率よく調節して部品を変更することができる、という効果が得られる。
【００５６】
図２３を参照すると、サーボ制御器１２６は、サーボポジショナ６６ａ、６８ａ、１０４、１２１と、駆動ユニット１０８、１２４と、コンベア６２、６４、６５と、を導電体１２７ａ乃至１２７ｊを介して制御するために設けられている。該制御器１２６は、上記制御器３０のようなタイプでもよく、制御器３０と機能的に一体となっている。
【００５７】
図２４のフローチャートを参照すると、コンベアシステム６０は、以下の如く使用される。本実施例の場合、第１のブランク群は、コンベア６２に送られる薄いブランク群及びコンベア６４に送られる厚いブランク群である。第１群の厚いブランク及び薄いブランクは、ある所定のパラメータに従って互いに合わせられる。例えば、ブランクは、ドア部品用のテーラードブランクの製造に使用できる。この場合、データを制御器に入力して第１群の厚いブランクと薄いブランクとを定義する。制御器１２６は、サーボポジショナ１０４、１２１を駆動させて、この場合、薄いブランクと厚いブランクとの寸法に従って設定ピン１０６、１２２の位置を調節する。該位置の設定が行われると、設定ピン１０６、１２２は、第１群のブランクの処理の際、走行路に沿っては静止したままであるが、走行路内にある動作位置と、走行路１６の下にある非動作位置と、の間では移動する。同様に、制御器は、この場合、ブランクの寸法に従ってサーボポジショナ６６ａ、６８ａを駆動する。サーボポジショナは、それぞれのブランクの幅に対応する記憶位置を有しており、制御器は、停止部材６６ｃ、６８ｃを開位置と記憶位置との間で移動させるように動作することができる。
【００５８】
薄いブランクが１つコンベア６２に送られた後、制御器は、駆動ユニット１０８がピン１０６を走行路内における動作位置に移動させるように、該駆動ユニットに指示する。コンベアは、（走行路１６の方向とは反対に）動き、薄いブランクを上流側にズラして、該ブランクの後縁をピン１０６に当てる。制御器は、磁気コンベアが方向を（再び）逆にして、薄いブランクを横方向ポジショナ６６の領域内に送るように、該磁気コンベアに指示する。そして、横方向ポジショナは、制御器に指示によって、ブランクの側縁と係合して該側縁を剪断ステーションに対して横断方向に配置させる。
【００５９】
同様に、厚いブランクが１つコンベア６４に送られた後、制御器は、駆動ユニット１２４がピン１２２を走行路内の動作位置に移動させるように、該駆動ユニットに指示する。コンベアは、その後、厚いブランクを下流側にズラして、ブランクの前縁をピン１２２に当てる。そして、コンベアは、方向を逆にし（即ち、走行路１６の方向とは反対の方向）、厚いブランクを横方向ポジショナの領域内に送り込む。横方向ポジショナは、制御器の指示によって、ブランクの側縁と係合して剪断ステーションに対して横断方向に整列させる。次いで、剪断ステーションは、（ホンダ４６９号特許に開示されているように）薄いブランクと厚いブランクとの隣接し合う端部を同時に剪断する。剪断した後、薄いブランク及び厚いブランクは、コンベア６４によって、溶接ステーションに運ばれる。同時に、剪断作業は、第１群のブランクの他の１対のブランクに対して繰り返される。この剪断作業は、第１群の薄いブランクと厚いブランクとが処理されるまで、繰り返し行われる。
【００６０】
コンベアシステム６０は、その後、第２群のブランクに対して準備する。再び、第１群のブランクの例と同様に、該第２群は、コンベア６２に送られる薄いブランクの群及びコンベア６４に送られる厚いブランクの群である。第２群の厚いブランク及び薄いブランクは、トラックのフード等のあるパラメータに従って、互いに合わせられる。従って、第１群の場合とは異なる。この場合、データが制御器に入力されて第２群の薄いブランクと厚いブランクとを定義する。その結果、制御器及びサーボポジショナは、第２群の異なる寸法に対して調節を自動的に行うことができる。これによって、第１群用の横方向ポジショナの１組のジグを除去して、第２群専用の第２群のジグを取り付ける等の手動による交換作業を行う必要がなくなる。
【００６１】
制御器１２６は以下の４段階で動作可能である。つまり、制御器１２６は、第１群のブランクの寸法に従って動作位置と非動作位置とを調節する第１段階と、第１のブランクが処理されているとき、第１及び第２のサーポジショナを非動作位置と動作位置との間で移動させる第２段階と、第２群のブランクの寸法に従って動作位置と非動作位置とを調節する第３段階と、第２群のブランクが処理されているとき、第１及び第２のサーボポジショナを非動作位置と動作位置との間で移動させる第４段階と、で動作可能である。
【００６２】
図８及び図２５乃至図２８を参照すると、溶接ラインは、ブランクをコンベア６２に送る送出ステーション２００を備えており、（走行路１６の方向に対して）ある場合においては、剪断ステーション５０の上流に送り、また他の場合においては、剪断ステーションの下流に送る。送出システムは、処理される複数のブランクを提供する入力部（input location）２０４を備えている。この場合、入力部は、１対の多量ブランク運搬ホッパ２０４ａ、２０４ｂを有している。該ホッパは、積載されたブランクから最上位のブランクを少なくとも部分的に分離することで知られているブランク送風ユニットを備えてもよい。コンベア６０は、入力部の付近に上流端６２ａと、剪断ステーションに下流端６２ｂと、を有している。不合格となったブランクを収容するための不合格部（a reject location）２１０が設けられており、該不合格部は、この場合、不合格収納部２１０ａを備えている。
【００６３】
ロボットアーム２２０は、薄いブランクを入力部２０４からコンベアの上流端６０ａまで移送する。同様に、厚いブランクを取り扱うためのロボットアーム２３０が備えられている。この場合、第２入力部２３２は、ホッパ２０４ａ、２０４ｂと同様なホッパ２３２ａ、２３２ｂを備えている。この場合、ロボットアーム２３０は、厚いブランクをコンベア６４まで移送して、該厚いブランクを剪断ステーション５０まで送る。
【００６４】
図２５を参照すると、ロボットアーム２２０は、ブランクピックアップアセンブリ２４０を搭載する結合端部２２２を有している。該ブランクピックアップアセンブリ２４０は、１対の長尺なフレーム部材２４２ａと多数のクロス部材２４２ｂとによって形成されているフレーム構成体２４２を備えている。後者のクロス部材は、吸引装置２４４である複数の係合部材を支持している。吸引装置は、ピックアップアセンブリに配置されており、吸引によってブランクとピックアップアセンブリとを連結させ、もって、該吸引装置は、十分な上向きの力を集中させてブランクをフレーム構成体に一時的に“付着”させて、ピックアップアセンブリがブランクを持ち上げることができる。吸引装置は、磁石等の他のピックアップ装置に換えてもよい。この場合、吸引装置は、弁によって動作する多数の吸引線によって供給される。該吸引線の１つが参照数字２４４ａで鎖線によって示されている。該弁の１つが参照数字２４４ｂによって示されている。各吸引装置は、バネによって負荷が掛けられるアーム２４４ｃに備えられている。該アーム２４４ｃは、ピックアップアセンブリが、最初、吸引装置と最上位のブランクとを接触させ、次いで、バネで負荷が掛けられる各アーム２４４ｃが作用する状態の下で、吸引装置を押圧することができるようにする。この間、各吸引装置は真空状態となっている。
【００６５】
クロス部材は、また、磁束の変化を検知するように動作できる磁束センサである１又はそれ以上の検知手段を搭載している（この場合、１つのセンサ２４６だけ図示）。この磁束は、１又はそれ以上のブランクがセンサに隣接しているかどうかに依存して変化する。センサ２４６は、ロボットアームが入力部からブランクを持ち上げるとき、ブランクの直ぐ隣に位置している。センサは、ブランクが積載されたブランクから短い距離だけ持ち上げられた後（例えば、約１乃至約５cm程度）、正常状態及び不合格状態を検知するように動作できる。センサ２４６は、例えば、SYRONより入手可能である。
【００６６】
正常状態とは、ブランクがピックアップアセンブリに１つだけ存在していることをセンサが検知するときの状態である。正常状態において、ロボットアームは、検知された１つだけのブランクをコンベア６２に移送するように動作することができる。
【００６７】
不合格状態とは、ブランクがピックアップアセンブリに２つ以上存在していることをセンサが検知するときの状態である。この場合、ピックアップアセンブリは、更に、少なくとも１つの補助係合手段を備えている。この場合、補助係合手段とは、複数の磁石であり、そのうちの１つを参照番号２４８で示す。磁石２４８は、不合格状態において、動作可能であり、磁石による引力を２つ以上のブランクに作用させ、ロボットアームが２つ以上のブランクを拾い上げることができるような十分な強さで２つ以上のブランクと係合する。この場合、磁石２４８は、バネによる負荷を受けるアーム２４９に配置されている。該アーム２４９は、吸引装置と同様、磁石と最上位のブランクとを接触させて、もって、２つ以上のブランクが不合格状態で検出されている場合、磁石は２つ以上のブランクをピックアップアセンブリに固定する。磁石２４８は例えば希土類磁石でもよい。若しくは、磁石は、必要なときにのみ作動できるような電磁的なものでもよい。加えて、磁石は、非動作位置から不合格状態にて動作可能となる位置までズラすことができる。非動作位置において、磁石は、引力がブランクに実質的に掛からないようにブランクから十分な距離離れており、動作位置において、磁石は、引力がブランクに掛かるように十分ブランクに接近している。
【００６８】
従って、ロボットアームは、不合格状態において、磁石を動作させ、その後で、２つ以上のブランクを不合格収納部に移送するように動作できる。吸引装置及び磁石は、不合格部にて、２つ以上のブランクをピックアップアセンブリから解放するように動作することができる。
【００６９】
送出ステーション２００は、制御器２５０によって制御される。該制御器２５０は、上述の制御器３０のタイプであり、上記制御器１２６、３０と機能的に一体である。制御器２５０は、弁２４４ｂと、磁石２４８を駆動するソレノイドアクチュエータ２４９と、概ね、ロボット２２０の各種機能と、を伝送チャネル２５２ａ乃至２５２ｃを介して制御する。また、制御器は、ロボット２２０と同等なロボット２３０の部品も制御する。
【００７０】
図２８を参照すると、送出システムは以下の如く動作する。ロボットアームは、入力部２０４に向かい、ピックアップアセンブリは、吸引装置２４４及び磁石２４８が１つのブランク運搬ホッパに積載されているブランクのうちで最上位にあるブランクと接触するまで、下降する。吸引装置は駆動されて、吸引力が最上位のブランクに作用する。ロボットは、ピックアップアセンブリを上昇させて最上位のブランクを持ち上げ、積載されているブランクから離す。ロボットがブランクを積載されているブランクから短い距離だけ持ち上げた後、センサが起動する。該センサが１つのブランクだけを検出した場合、ロボットは該１つのブランクをコンベア６２の上流端６２ａに移送するように指示される。
【００７１】
反対に、センサが２つ以上のブランクを検出した場合、磁石２４８は最上位のブランクと接触し、該多数のブランクを束でピックアップアセンブリに固定し、ロボットは、次いで、束になったブランクを不合格収納部に送るように指示される。該不合格収納部において、吸引装置は動作を停止してブランクの束をピックアップアセンブリから解放する。この場合、磁石による力は、吸引装置と最上位のブランクとの間における真空の分離力を上回るほどの十分な力ではない。その結果、ブランクは解放される。
【００７２】
同様にロボットアーム２３２も吸引装置２５０とセンサ２５２と磁石２５４とを介して動作する。本実施例では、ロボットアームは厚いブランクの束を同じ不合格収納部に送る。
【００７３】
従って、この場合、ロボットは、最上位のブランクとピックアップアセンブリとが積極的に係合した直後のごく僅かな時間の間と、該最上位のブランクをずらした後で入力部において最上位のブランクが残りのブランクから離れた後のごく僅かな時間、例えば、約０．１乃至０．５秒程度の時間の間で２つのブランクの存在を監視することができる。若しくは、検知機能は、係合しているブランクと入力部に残存するブランクのうちで最上位のブランクとの間に形成される空間に制限を設けることによって起動するようにしてもよい。この空間の距離は入力部、コンベア、不合格部、そしてロボットアーム自身の向き次第で異なるが、約１乃至約５cm程度である。
【００７４】
２つのブランクを検出する方法は有効である。その理由としては、検出機能は移送の際に発揮され、２つのブランクが検出されたとき、コンベアの代わりにロボットが不合格部に向かうからである。この方法によって、検出と移送との２つの機能を合成させて１つの連続した作業にすることができる。不合格に関する機能が実行され且つ他の１つのブランクが検出されている間、剪断ステーションが遮られる時間は、本実施例の場合、比較的短い。
【００７５】
上記の好適な実施例で本発明を説明したが、この好適実施例は本願を限定するものではない。反対に、本発明は、請求項の範囲内における各種の変形例及び同等な構成をも含んでいる。上記の請求項の範囲は、全ての変形例並びに同等な構造及び機能を包含するように広く解釈されるものである。
【００７６】
尚、本願に関連する文献番号を以下に挙げる。
US6261701, WO00051775A2, US4067458, JP11334939A2, US0584785, US05676518, US05848789, EP00190754B1, US04709605, US04703925, US04690021, US03998448, US03558127, WO00152962A1, US06224053, US05742430, WO09214149A1, US04426785, US5437445, US3826485, US3411640, US6168149, US6145830, EP00606539B1, WO995671A1, US5568754, US04376400, US03899947, US05483857, US04809576, US03638364, US03571983, US04456863, US04370720, US04012188, US03684998, US03914834, EP00355454A2, US04998206, US05294290, US05984499, US06261701, US06240610, US06211483, EP01052052A1, WO00000320A1, WO09839136A1, US03745953, US03712453, JP63212022A2
【図面の簡単な説明】
【図１】  溶接ラインの一部の概略図
【図２】  図１の溶接ラインのクランプアセンブリの概略図
【図３】  図１の溶接ラインのクランプアセンブリの概略図
【図４】  図１の溶接ラインのクランプアセンブリの概略図
【図５】  図１の溶接ラインのクランプアセンブリの概略図
【図６】  図２乃至図５のクランプアセンブリの一部の概略図
【図７】  図２乃至図５のクランプアセンブリの一部の概略図
【図８】  図１の溶接ラインを実装している溶接プラントの概略平面図
【図８ａ】  図８のプラントの一部である剪断ステーションの概略図
【図８ｂ】  図１の溶接ラインを実装している図８のプラントのレーザ溶接ステーション部の概略図
【図９】  図８のプラントのレーザ溶接ステーションの破断斜視図
【図１０】  図９の溶接ステーションのクランプ部の斜視図
【図１０ａ】  図９に示されているクランプ部の連続水撃ポンプ部の概略図
【図１１】  図１０のクランプ部の斜視図
【図１２ａ】  図１１のクランプ部の１部材の斜視図
【図１２ｂ】  図１１のクランプ部の１部材の端部の図
【図１３】  図９の溶接ステーションの一部の斜視図
【図１４ａ】  図９の溶接ステーションの図１３の部分とは異なる他の部分の斜視図
【図１４ｂ】  図９の溶接ステーションの図１３の部分とは異なる他の部分の斜視図
【図１５ａ】  図９の溶接ステーションの更なる他の部分の斜視図
【図１５ｂ】  図９の溶接ステーションの更なる他の部分の斜視図
【図１６】  クランプアセンブリに使用される制御器の概略図
【図１６ａ】  クランプアセンブリの動作の概略を示すフロー図
【図１７】  図９の溶接ステーションのコンベア部分の斜視図
【図１８ａ】  図１７のコンベア部分の一部の斜視図
【図１８ｂ】  図１７のコンベア部分の一部の端部の図
【図１９】  図９の溶接ステーションの他のコンベア部分の斜視図
【図２０ａ】  図１９のコンベア部分の一部の斜視図
【図２０ｂ】  図１９のコンベア部分の一部の端部の図
【図２１】  図８ａの剪断ステーションの一部の斜視図
【図２２】  図８ａの剪断ステーションの一部の斜視図
【図２３】  図８のプラントの剪断ステーションに使用される制御器の概略図
【図２４】  剪断ステーションの動作を概略的に示すフロー図
【図２５】  図９の溶接プラントの送出ステーション部のロボットステーションの斜視図
【図２６】  図９の溶接プラントの送出ステーション部のロボットステーションの斜視図
【図２７】  図９の送出ステーションに使用される制御器の概略図
【図２８】  剪断ステーションの動作を概略的に示すフロー図
【符号の説明】
第１ブランク  １８
第２ブランク  ２０
走行路  １６
下流クランプアセンブリ  １４
上流クランプアセンブリ  １２
レーザ溶接源  ２８ａ
第１溶接縁  １８ａ
配置手段  ２６
第１変位手段  ３０
第２溶接縁  ２０ａ
第２変位手段  ４０
【図１】
0004354161.tif 000002
【図２】
0004354161.tif 000003
【図３】
0004354161.tif 000004
【図４】
0004354161.tif 000005
【図５】
0004354161.tif 000006
【図６】
0004354161.tif 000007
【図７】
0004354161.tif 000008
【図８】
0004354161.tif 000009
【図８ａ】
0004354161.tif 000010
【図８ｂ】
0004354161.tif 000011
【図９】
0004354161.tif 000012
【図１０】
0004354161.tif 000013
【図１０ａ】
0004354161.tif 000014
【図１１】
0004354161.tif 000015
【図１２ａ】
0004354161.tif 000016
【図１２ｂ】
0004354161.tif 000017
【図１３】
0004354161.tif 000018
【図１４ａ】
0004354161.tif 000019
【図１４ｂ】
0004354161.tif 000020
【図１５ａ】
0004354161.tif 000021
【図１５ｂ】
0004354161.tif 000022
【図１６】
0004354161.tif 000023
【図１６ａ】
0004354161.tif 000024
【図１７】
0004354161.tif 000025
【図１８ａ】
0004354161.tif 000026
【図１８ｂ】
0004354161.tif 000027
【図１９】
0004354161.tif 000028
【図２０ａ】
0004354161.tif 000029
【図２０ｂ】
0004354161.tif 000030
【図２１】
0004354161.tif 000031
【図２２】
0004354161.tif 000032
【図２３】
0004354161.tif 000033
【図２４】
0004354161.tif 000034
【図２５】
0004354161.tif 000035
【図２６】
0004354161.tif 000036
【図２７】
0004354161.tif 000037
【図２８】
0004354161.tif 000038