对接熔接板材的定位方法及装置的制作方法

专利名称：对接熔接板材的定位方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在对接離时对板材的定位，特另鹏及可有效应用于定律鹏件
皿、薄m接皿等中的对接皿板材的定位方法及装置。
背景技术：
汽车车,等的成型用原材料使用的是由材质相同、厚度相同或不同的多 ±，板形成的板件。
以往，例如为了获得组合了厚度不同的钢板的板件，首先利用压力机等将 厚钢板与薄钢板冲裁成所需形状，进而在分别进行成型后，通过点皿等连接， 由此组装板件。但是，在该方法中，操作工序烦多，因而存在制造成本增高的 问题。此外，为了解决该问题，虽然也可以利用一块厚钢板形成齡板件，但 是，在这种情况下，存在重量增加、^增加的问题。
因此，近些年来有下述方法作为汽^体板等的成Mffi原材料，将例如 厚度不同的多块钢板相互对接，再M C02 (二氧化碳气体)激光熔接法或等
离子体熔接法等使它们形成一体以制得被称作定制坯件(tailored blank)的材料。 在该方法中，例如M31将厚钢板与薄钢舰接離，兽辦获得定制坯件，并且， MM冲压成型等将该定制坯件形成为具有既定皿的板件。
因此，j柳上述定制坯件的方法与通过点熔接等组装板材的方法相比，具 有能大幅减少操作工序、降低制造成本的效果，另外，与由一块厚钢板形成整 个板件的情况相比，具有能实现轻量化的优点。另外，《柳定制坯件成型板件 的方法还具有能够有效禾ij用各种冲压工序中产生的边角料，M^、原材料的浪费， 提高原材料利用率的优点。另外，由于定制i丕件^l过连续熔接钢板而形成一 体化的，因此，与点熔接相比，具有'鹏 鹏大幅提高的优点。
例如在专利文献1中披露了一种 定位机构，如上所述，为了通过使厚 钢板与薄钢板对接離来制造定制坯件，该机构对各块钢板进行定位以使相对 端面相互对接，从而使用于进行皿的皿线位于正确位置处。
在该M定位机构中，以可接合分离的方式对放置一侧板材的第1工作台禾口方爐与J^一侧板材进行对接;^的另一侦贩材的第2工作台进行了分割， 首先，在使各个工作台分离的状态下，使基准g第l工作台的上表面向上突 出，MM使端面与该基准板对接，对一侧板材的端面进行定位并固定该一侦贩
材之后，使基准板从第1工作台的上表面向下避让，使第2工作台向第1工作 台移动并使第2工作台上的板材的端面与第1工作台上已定位的板材对接，从 而在两板材之间形^^线。
专利文献1:日本特开2001-287090号公报
但是，在战专利文献I中所示的基准定位机构中，由于在使一侧板材朝 第1工作台上定位之后，移动放置有另一侧板材的第2工作台，以使另一侧板 材的相对端面与上述已定位的一侧板材的相对端面对接定位，从而在既定位置 处形^i^线，因此，为了形^g线，必须进行板材的2次定娜作，从而 在定位上会花费时间，所以，存在在通过熔接大量生产定制坯件时皿所需时 间增加，生产效率陶氏的问题。

发明内容
鉴于以上情况，本发明的目的在于提供能够在短时间内进行将对接熔接板 材定位以形成熔接线的作业，能大幅度提高对接烙接工作效率的对接熔接板材 的定位方法及装置。
本发明的对接熔接板材的定位方赚征在于将板材方爐于能相对接近*分
离的第1工作台及第2工作台的每一个上，使，板材与在M工作台的相对
端部前方向上突出的，定位^s抵接，而使各个板材的相对端制申出到各个
工作台的相对端部的IW并定位，并且，定位各个板材的左右位置，之后，将 已定位的板材固定在各个工作台上，接着，在使基准定位装置避让之后，再使
M工作台相对接^A而使板材的相对端面抵接，由此形成熔接线。
本发明的对接熔接板材的定位錢特征在于，包括第1工作台及第2工
作台，能相对接近 分离并具有板材的支承台；板材顿部件，以与於工作 台的支承台相同的高度设置；基准定位^fi，设置在，支承台的相对端部前 方，在向上方突出时，放置于板材支承部件上并由推压装置推压的板材抵接该 基准定位，，从而使各个板材的相对端面伸出到各个工作台的相对端部的前 方并定位，并且，该基准定位装置肖^够从该定位位置避让；左右定位體，能 对前后定位后的板材的左右位置謝亍定位；以及推压固定装置，将定位好的板
材固定在支承台上，i^t接皿板材的定位装置i!31在^J:述基准定位装置避 让的状态下，使固定着板材的各个工作台相对接近，而使板材的相对端面抵接 以形^^线。
在上Mt接熔接板材的定位装置中，其特征在于上述基准定位装置具有 沿左右方向分离地布置的至少一对基准定位部件。
在上自接熔接板材的定位装置中，其特征在于上述推压装置具有由弹 性部件支承的可水平旋转的推压辊。
在上,接熔接板材的定位装置中，其特征在于上述左右定位装置由能 沿左右方向相对接近 分离的一对推压部件构成，该推压部件中的一个为左右 定位推压件，另一个为由弹性部件支承的弹性推压件。
在上自接熔接板材的定位装置中，其特征在于上述推压固定装置呈门 形，ilil推压部件对在各个工作台上定位的各个板材的相对端面侧的上表面进 行推压，并且肖,相对于絲台进行推压和从絲台分离。
在i^t接皿板材的定位装置中，其特征在于，推压固定装置设有 门形框架，在该框架的下部具有沿上述框架的长度方向经由弹性部件配置的多 个推压部件。
根据上述方案，肖,实现以下作用。
将板材方文置于能相对接近 分离的第1工作台及第2工作台的每一个上， 利用设置在各个工作台的相对端部前方的基准定位装置，使各个板材的相对端 面伸出到各个工作台的相对端部的前方并定位，接着，在使基准定位装置从定 位位置避让之后，再使各个工作台相对接近从而使板材的相对端面抵接，由此 形^1^线。因此，肖巨够在短时间内形鹏接线。
根据本发明的对接熔接板材的定位方法及装置，将板材放置于能相对接
近 分离的第1工作台及第2工作台的每一个上，使设置在M工作台的相对
端部前方的基准定位装置伸出，而使各个板材的相对端面伸出到各个工作台的
相对端部的前方并定位，接着，在使基准定位装置从定位位置避让之后，再使
各个工作台相对接近从而使板材的相对端面抵接，由此形成熔接线，以此，与
以往重复二次进4亍板材定位操作的方法相比，通过一次操作就可完成板材的定
位而进行对接，因此，可大幅度縮短作业时间，从而能够大幅度提高对接熔接 的工作效率。


图1为显示本发明的对接皿板材的定位^S的实施例的整体俯视图。
图2为从n-n方向观察图i的侧视图。 图3为^in-n访向观察图i的侧视图。
图4为从IV-IV方向观察图3的主视图。
图5为显示了基准定位装置的一个例子的侦舰图。
图6为从图5的左侧所视的主视图。
图7为侧视图，其显示了设置在第1工作台和第2工作台上的基准定位部 件和推压部件的动作。
图8为侧视图，其显示了^a在第i工作台上的推压装置的移动块的结构。
图9为从图8的左侧所视的移动块的主视图。 图10为显示图8的移动块的俯视图。 图11为显示右侧推压部件的结构的主视图。 图12为从图11的右顶断视的右侧推压部件的侧视图。 图13为图11的右侧推压部件的俯视图。 图14为显示左侧推压部件的结构的主视图。 图15为显示推压固定装置的结构的侦舰图。 图16为从图15左侧所视的推压固定装置的主视图。 图17(A)、 (B)、 (C)、 p)、 (E)、 (F)为阶段性表示本发明的定位方法的动作 的概略步骤图。 附图标记说明 r相对端部
1A第l工作台(工作台)
1B第2工作台(工作台)
4滑动台
6支承台
7a板材支承部件
7b板材，部4牛
12基准定位装置
16a鋭隹定位部件 16b,定位部件
17板材
20推压装置
22推压辊
26弹性部件
30左侧推压部件(左右定位^g)
31右侧推压部件(左右定位装置)
33弹性推压件
33'左右定位推压件
35弹性部件
37固定件
39推压固定装置
41框架
42推压部件
43弹性部件
X離线
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施例进t亍说明。
图1为显示本发明的对接離板材的定位體的实施例的整体俯视亂图2
为从n-n方向观察图i的侧视图，图3为/Ain-m方向观察图i的侧视图，图4
为从IV-IV方向观察图3的主视图。如图2所示，在架台2上相对设置通过LM 导轨3可沿前后方向(装置的轴线方向)相对接近 分离的后侧第1工作台1A 和前侧第2工作台1B。各个工作台1A、 1B设有可沿LM导轨3前后移动的左 右方向较长的滑动台4， M滑动台4 i!31汽缸等驱动装置4a前后移动。" 述各个滑动台4的左右侧部上设有铅直的支柱5, ^右支柱5的上端部之间固 定用于支承朝左右方向延伸的板材17 (参见图7)的支承台6。
在，架台2上的，各个工作台1A、 1B的前后夕卜侧，如图3、图4所示， 固定有支承部件7，在该支承部件7的上部，以沿左右方向分离并在滑动台4 上方伸出的方式，设置水平前后延伸的长度较短的由例如管件等形成的多个板 材支承部件7a。该板材支承部件7a以其上表面与上述支承台6的上表面共面的
方式设置。另外，虽然^i^实施例中，对於工作台1A、 1B可前后移动以 相对接近'分离的情况进行了说明，但是，也可以通过使工作台1A、 1B中的 一个固定并仅使另一个移动，从而实现相对的接近 分离。
另外，相对于上鄉1工作台1A与第2工作台1B，将絲部件8固定在 架台2上，在各个，部件8上与板材，部件7a分离地设置长度在上述短的 板材顿部件7a的延长线上较长的板材支承部件7b。另外，虽然在战实施例 中，对将板材支承部件7a、 7b固定在架台2上盼瞎况进行了说明，但是，也可 以将板材支承部件7a、 7b设置在各个工作台IA、 1B上并使它们与針工作台 1A、 1B—起前后移动。
在战各个工作台1A、 1B的相对端部的中心上部位置处，如图2所示， 设有向左右方向移动以向下进行熔接的熔接装置9，另外，在各个工作台1A、 1B的相对端部的中心下部位置处，M支柱10a等支承密封件10，该密封件 10将下侧覆盖住以便在^^置9熔接时保持由从上侧吹入的非活性气体形成 的气体环境。
在设置于前后滑动台4的左右端部上的支柱5的上端部之间，如图5、图6 所示，设有以魏轴11为中心转动的基准定位装置12。虽然在图5中仅显示了 设置在第2工作台1B上的基准定位装置12，但是，在第1工作台1A上也同样 设有Sm定位装置12。基准定位装置12具有一端枢轴支承在设置于支柱5的支 承轴11上的短臂13、和固定于该短臂13的另一端部间的左右方向较长的定位 框架14,另外，在上述臂13的另一端与上述糊台4之间，连接布置有"f肚述 臂13在水平向各个工作台1A、 1B的相对端部 伸出的状态与向垂直下方转 动以M:的状态之间转动的汽缸等致动器15。并且，在战定位框架14上，设 置至少一对(图中为2对)^S右方向内侧与左右外侧成对并突出到上部的基 准定位部件16a、 16b (参见图l)。鋭隹定位部件16a与窄幅板材17对应，基 准定位部件16b与宽幅板材17对应。该基准定位部件16a、 16b可以使用定位 销或定位±央等。ffiia动器15的驱动，上述，定位装置12可以在如图7中 实线所示使^i定位部件16a、 16b向各个工作台lA、 1B的支承台6的相对端 部1' 突出的位置、与如图7中虚线所示向垂直下方避让的位置转动。并且， 在± 让位置处，即衝￡]:述各个工作台1A、 1B相对接近，前后的基准定 位部件16a、 16b也不会互相干涉。 在图1 、图2所示的板材支承部件7b之间设有推压體20，该推压装置20 M LM导轨致动器18使移动块19沿前后方向移动，将，在板材支承部件 7a、 7b上的板材17推压到战图5的基准定位部件16a、 16b上，以对板材17 的前后位置进行定位。在图l中设有左右2个推压装置20，另外，战移动块 19如图2所示，ail汽缸19a可相对于板材支承部件7b的上表面出没。图8、 图9、图10显示了设置在上述第1工作台1A上的推压装置20的移动块19的 结构。另外，虽然仅显示了设置在第1工作台1A上的推压装置20，但是，在 第2工作台1B的推压装置20上也设有同样的移动块19。图8、图10的移动块 19在其右侧部设有侧面呈U字形的支承部件21，在该支承部件21的U字形内 侧ilil铅直的轴23可水平旋转地安装推压辊22。另外，上述推压辊22的轴23 安装在与形成于移动±央19中的长孔24相嵌合并能前后移动的移动件25上。另 外，在图8、图10的移动块19的左侧部设有向右侧推压上述^^c部件21的弹 簧等弹性部件26，在移动块19的左侧端部设有调整上述弹性部件26的弹力的 调整螺栓27。
在图1 、图3的第1工作台1A与第2工作台IB上设有由左侧推压部件30 和右侧推压部件31构成的左右定位装置，紘侧推压部件30和右侧推压部件 31 LM导 动器28使移动块29沿左右方向相对移动，对放置在板材支 承部件7a、 7b上的板材17的左右位置进行定位。上述移动±央29在短的板材支 承部件7a的相对侧端部前方左右移动。另外，在图l、图3中显示了左侧推压 部件30与右侦,压部件31具备辅助移动块29'的情况。即，在设置于架台2上 的LM导轨致动器28'中，设有在上述短的板材，部件7a与长的板材支承部 件7b的端部彼此之间移动的辅助移动块29'，以便在移动±央29与辅助移动块29' 两点,板丰才17进行推压。
图11、图12、图13显示了右侧推压部件31的结构，右侧推压部件31在 其左侧部设有由铅直的轴32支承的圆柱形推压件33 ，该推压件33的轴32 在移动块29中形成的长孔34中并可前后移动地安装。另外，在图11、图13 的移动块29的右侧部设有向左侧推压推压件33的弹簧等弹性部件35，在移动 块29的右侧端部设有调^±^弹性部件35的弹力的调整螺栓36。因此，右侧 推压部件31的推压件33因弹性部件35而具有弹力，形 行推压的弹性推压 件。 另一方面，id^^侧推压部件30如图14所示，在具有与，图ll相同结 构的移动块29中，没有设置按ffii:述推压件33的弹性部件35,而是在推压件 33'的左侧部设有向右侧推压上述推压件33'以限制推压件33'使M育法右移 动的固定件37。以此方式，左侧推压部件30的推压件33'形成左右定位推压件。 LM导 动器28控制上g侧推压部件30以使其前进并停止在预 定的既定位置处，另一方面，控制右侧推压部件31以使其迟于i:M&侧推压部 件30前輕既定位置处，这样，通脏侧推压部件30与右侧推压部件31的相 对接近，由弹性部件35支承的弹性推压件33将板材17相对于由固定件37固 定位置的左右定位推压件33'推压，从而对板材17的左右方向位置进行定位。 另外，在战实施例中，显示了舰j赃侧推压部件30与右侦雌压部件31 — 起沿左右方向移动以相互接近 分离，鄉短定位时间的情况，但是，也可以 固定左侧推压部4牛30与右侧推压部件31中的一个并使另一个移动。
在设置于前后滑动台4的左右端部上的支柱5的上端部之间，如图15、图 16所示，设有以支承轴38为中心转动的推压固定装置39。虽然在图15中仅显 示了设置在第2工作台1B上的推压固定装置39,但在第1工作台1A上也设有 同样的推压固定装置39。推压固定装置39具有左右的转动臂40，该转动臂的 中间部分枢轴支承于设置在支柱5上的支承轴38上，在左右的转动臂40的一 端固定有在，支承台6上向左右方向延伸的框架41 ，由此形，跨，各个 工作台1A、 1B上部的门形。另外，^J:述框架41的下表面上，通过碟簧43a 等弹性部件43安装沿左右方向与该框架41平行配置的多个推压部件42。另一 方面，在Jd^右的转动臂40的另一端与滑动台4之间设有汽缸等致动器44, 驱动致动器44以使转动臂40转动，从而带动推压部件42升降，通过推压部件 42推压由上述图7的 定位装置12的 定位部件16a、 16b推压并在^h 工作台1A、 1B上定位的各个板材17的相对端面侧的上表面，以将板材固定于 支承台6上，或者，使推压部件42与板材17分离以释放板材17。这时，由于 ilil碟簧43a等弹性部件43，在上述框架41的下部安装有多个推压部件42， 因此，即使板材17的厚度发生变化以及上述框架41出现弯曲，推压部件42仍 能以恒定的推压力将板材17固定于，台6上。
下面，参照图1 图16对图17中的上述实施例的动作进行说明。
图17 (A)显示了使各个工作台1A、 1B分离，将板材17iiA并方爐在图
1、图2所示的板材魏部件7a、 7b上的状态。在图17 (A)中，推压装置20 向与難定位錢12分离的方向后退，另外，左右定位錢的左侧推压部件30 与右侧推压部件31后戯lJ互相分离的位置。在这种状态下，通貌示出的搬运 ^fi将板材17 itA并放置于板材支承部件7a、 7b上的基准定位装置12与推压 装置20、左侧推压部件30、右侧推压部件31的中间。
这时，基准定位装置12ilil图5的致动器15的动作，如图5、图7中实 ^^f示向上方转动，将S^i定位部件16a、 16b保持在从各个工作台1A、 1B的 支承台6上表面突出的状态。另外，推压固定装置39如图15中双点划线所示， 将推压部件42保持在从^工作台1A、1B的支承台6上表面向上分离的状态。
在这种状态下，如图17 (B)所示，通过图1的LM导轨致动器18的驱动， 使推压装置20的移动块19移动，使板材17向於工作台1A、 1B相对端部l' 侧移动。于是，^h板材17的相对端面穿过推压部件42的下侦価被推压至基 准定位部件16a上，从而对於板材17的前后爐进行定位。这时，如图8所 示，推压装置20舰由弹性部件26支承的推压辊22对板材17进行推压，以 既定的推压力稳定地推压各个板材17。
随后，如图17 (C)所示，通过图1所示的LM导轨致动器28、 28'控制左 侧推压部件30的移动块29、 29'而使其前进并停止在预定的^S处，并且，比 idte侧推压部件30滞后既定时间控制右侧推压部件31的移动i央29、29'前进。 这样，]iiil^侧推压部件30与右侧推压部件31的相对接近，对板材17的左右 位置进行定位。这时，伴随所处理的板材17的左右方向宽度尺寸的变化，设定 Jli^侧推压部件30与右侧推压部件31的前进位置。
并且，在如上所^!JtS侧推压部件30与右侧推压部件31 /庙右方向对 由推压装置20推压固定在基准定位部件16a上的板材17进行推压时，如果推 压点不能移动，则在板材17上有可能因刮蹭产生在板材支承部件7a、 7b上水 平旋转的力，从而造成定位偏差，但是，如上所述，由于推压装置20及右侧推 压部件31通过由弹性部件26、 35支承的推压辊22及弹性推压件33对板材17 进行推压，因此，推压辊22及弹性推压件33沿板材I7移动，所以，肖,避免 对板材17施加旋转力的问题。
随后，如图17 (D)所示，驱动图15的致动器44以使推压固定装置39的 推压部件42下降，从而使战定位了的板材17固定在於工作台1A、 1B的
絲台6上。通3ih^方式，以一次操作就可完成一侧与另一侧板材17、 17的 定位和固定。
接着，如图17 (E)所示，使推压装置20、左侧推压部件30及右侦雌压部 件31顿后退。这样，板材17仅由推压固定装置39保持。随后，驱动图5所 示的致动器15，以使難定位装置12的難定位部件16a、 16b如图中双点划 线所示那样向铅直下方避让。以此方式，使各个板材17形成相对端面从各个工 作台1A、 1B的相对端部1'向前方突出所需距离的状态。
之后，如图17 (F)所示，驱动图2的驱动装置4a以使各个工作台1A、 1B 沿LM导轨3移动并相对接近，从而使M板材17的相对端面抵接，形^i^ 线X。这时，由于战難定位装置12的基准定位部件16a、 16b向下方避让， 因此，即使各个工作台1A、 1B接近也不会舰干涉。
如上所述，由于如图7所示，在焊接装置9的正下方形鹏接线X，因此， M3iC02 (二氧化碳)激光熔接法或等离子体熔接法等将熔接线X对接熔接， 使各个板材17形成一体。
另外，本发明不局限于上述实施例，不言而喻，在不脱离本发明思想的范 围内可作出各种,。
权利要求
1.一种对接熔接板材的定位方法，其特征在于将板材放置于能相对接近·分离的第1工作台及第2工作台的每一个上，使上述板材与在各个工作台的相对端部前方向上突出的基准定位装置抵接，而使各个板材的相对端面伸出到各个工作台的相对端部的前方并定位，并且，定位各个板材的左右位置，之后，将已定位的板材固定在各个工作台上，接着，在使基准定位装置避让之后，再使各个工作台相对接近从而使板材的相对端面抵接，由此形成熔接线。
2. —种对接,板材的定位装置，其特征在于，包括第1工作台及第2 工作台，能相对接近，分离并具有板材的支承台；板材支承部件，以与各个工 作台的支承台相同的高度设置；基准定位装置，设置在上述支承台的相对端部 前方，在向上方突出时，放置于板材支承部件上并由推压装置推压的板材抵接 该基准定位縫，从而使於板材的相对端制申出至恪个工作台的相对端部的 前方并定位，并且，该基准定位體肖滩从该定位位置避让；左右定位縫， 能对前后定位后的板材的左右位置迸行定位；以及推压固定装置，将定位好的 板材固定在支承台上，该对接熔接板材的定位装置通过在使上述基准定位装置 避让的状态下，使固定着板材的各个工作台相对接近，而使板材的相对端面抵 接以形成,线。
3. 根据权利要求2所述的对接熔接板材的定位装置，其特征在于上述基 准定位装置具有沿左右方向分离地布置的至少一对基准定位部件。
4. 根据权利要求2所述的对接熔接板材的定位装置，其特征在于上述压装置具有由弹性部件支承的可水平旋转的推压辊。
5. 根据权利要求2所述的对接熔接板材的定位装置，其特征在于上述左右定位装置由能沿左右方向相对接近，分离的一对推压部件构成，该推压部《牛 中的一个为左右定位推压件，另一个为由弹性部件支承的弹性推压件。
6. 根据权利要求2所述的对接熔接板材的定位装置，其特征在于上述压固定装置呈门形，通过推压部件对在各个工作台上定位的各个板材的相对端 面侧的上表面进行推压，并且肖雜相对于支承台进行推压和从支承台分离。
7. 根据权利要求6所述的对接離板材的定位装置，其特征在于上述压固定装置设有门形框架，在该框架的下部具有沿上述框架的长度方向经由弹 性部件配置的多个推压部件。
全文摘要
能在短时间内进行将对接熔接板材定位以形成熔接线的作业，从而提高对接熔接的工作效率。将板材(17)分别放置于可相对接近·分离的第1工作台(1A)及第2工作台(1B)上，使板材(17)与在各个工作台(1A，1B)的相对端部(1’)前方向上突出的基准定位装置的基准定位部件(16)抵接，而使各个板材(17)的相对端面向各个工作台(1A，1B)的相对端部(1’)的前方伸出并定位，并且，确定各个板材(17)的左右位置，之后，将已定位的板材(17)固定在各个工作台(1A，1B)上，接着，在使基准定位装置避让之后，再使各个工作台(1A，1B)相对接近，从而使板材(17)的相对端面抵接，由此形成熔接线(X)。
文档编号B23K37/04GK101208175SQ20058005000
公开日2008年6月25日 申请日期2005年6月6日 优先权日2005年6月6日
发明者八木敏和, 大胁桂, 岩元亲优, 水野智夫, 白井博隆, 金泽祐孝, 饭村贤司 申请人:株式会社Ihi