JPH0661382U - Workpiece holder for laser welding - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブローホールの発生を抑制した状態で、レー
ザによりワークを重ね溶接するためのレーザ溶接用ワー
ク保持駒を提供する。 【構成】 ワーク保持位置に配置される基部１０と、こ
の基部との間に重ね溶接すべきワーク５、５ａを保持す
る閉鎖位置及びこのワークを解放する開放位置間を開閉
可能に基部１０に支持され、かつエアシリンダ２２で開
閉駆動される可動部２０とを備える。閉鎖時に基部１０
及び可動部２０の互に対面する部分に、ワーク保持部と
して所属のワーク５、５ａをそれぞれ吸着する基部側及
び可動部側電磁石１９、２９と、可動部２０の閉鎖位置
を電磁石１９、２９にそれぞれ吸着されたワーク５、５
ａ間に細隙を形成させる位置に規制するストッパブロッ
ク１７、２７とを設ける。可動部２０における吸着され
たワーク５、５ａの継目位置に対面する部分に、内周面
が耐熱性に形成されると共に、背後にレーザノズル９を
セットさせるレーザ照射口２５を設ける。 (57) [Abstract] [Purpose] To provide a work-holding piece for laser welding for laser-welding works in a state in which blowholes are suppressed. The base 10 is openably and closably supported between a base 10 arranged at a work holding position, a closed position for holding the works 5 and 5a to be overlap-welded between the base 10 and an open position for releasing the work. And a movable part 20 that is driven to open and close by an air cylinder 22. Base 10 when closed
The base side and movable part side electromagnets 19 and 29 for adsorbing the works 5 and 5a belonging thereto as work holding parts, and the closed position of the movable part 20 to the electromagnets 19 and 29, respectively, at the portions facing each other and the movable part 20. Workpieces 5 and 5 respectively adsorbed
Stopper blocks 17 and 27 for restricting the position where a slit is formed are provided between a. At the portion of the movable part 20 facing the joint position of the adsorbed works 5 and 5a, the inner peripheral surface is formed with heat resistance, and a laser irradiation port 25 for setting the laser nozzle 9 is provided behind it.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、レーザ溶接ロボットに重ね溶接させるために、ワークを保持するレ ーザ溶接用ワーク保持駒に関するものである。 The present invention relates to a laser welding work holding piece for holding a work in order to carry out lap welding on a laser welding robot.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

自動車の車体溶接工程においては、ボデー品質の向上のために、アンダボデー 、サイドメンバ、その他のボデーを構成する部分を仮付けした後に正規の溶接を 行っている。そして、最近ではこのメインボデー仮付けは、スポット溶接ロボッ トで１工程で行われている。 In the body welding process of automobiles, in order to improve the quality of the body, regular welding is performed after temporarily attaching the underbody, side members, and other parts constituting the body. And, recently, the temporary joining of the main body is performed in one step by a spot welding robot.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、スポット溶接のガン部分は、形状的に嵩ばり、また重くなるた めに、ボデーの周囲に配置できるロボットの数が制約され、また打点位置がワー ク形状の制約を受け易く、したがって溶接後の剛性及び溶接ガンの移動速度の点 で改良の余地が残されていた。 However, since the gun part of spot welding is bulky and heavy in shape, the number of robots that can be placed around the body is limited, and the welding point is easily restricted by the work shape. There was still room for improvement in terms of rigidity and welding gun moving speed.

【０００４】 そこで、本考案は、このような仮付け工程でのスポット溶接に代えて、小形・ 軽量化可能なレーザ溶接の採用に着眼したものであるが、この場合従来のワーク 保持駒にワークを保持させてその継目を肉盛溶接したのでは、亜鉛メッキが施さ れていると、溶接時に亜鉛ヒュームが溶融金属中に溶込むことにより、ブローホ ールを発生する可能性がある。Therefore, the present invention focuses on the use of laser welding, which can be reduced in size and weight, instead of spot welding in such a temporary attachment process. In this case, the conventional work holding piece is used as a work piece. If the seam is welded to the welded metal while it is held, and if galvanized, zinc fume may melt into the molten metal during welding, which may cause blowholes.

【０００５】 本考案は、この点に鑑みて、ブローホールの発生を抑制した状態で、レーザに よりワークを重ね溶接するためのレーザ溶接用ワーク保持駒を提供することを目 的とする。In view of this point, the present invention aims to provide a work holding piece for laser welding for lap welding a work with a laser while suppressing the generation of blow holes.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】 本考案は、この目的を達成するために、ワーク保持位置に配置される基部と、 この基部との間に重ね溶接すべきワークを保持する閉鎖位置及びワークを解放す る開放位置間を開閉可能に基部に支持され、かつアクチュエータで開閉駆動され る可動部とを備え、閉鎖時に基部及び可動部の互に対面する部分に、ワーク保持 部として所属のワークをそれぞれ吸着する基部側及び可動部側吸着具と、可動部 の閉鎖位置を吸着具にそれぞれ吸着されたワーク間に細隙を形成させる位置に規 制するストッパとを設け、さらに可動部における吸着されたワークの継目位置に 対面する部分に、端面が可動部側吸着具の端面と同一面をなし、かつ内周面が耐 熱性に形成されると共に、背後にレーザノズルをセットさせるレーザ照射口を設 けたことを特徴とする。In order to achieve this object, the present invention provides a base arranged at a work holding position, a closed position for holding a work to be lap welded, and a work. It is equipped with a movable part that is supported by the base so that it can be opened and closed between the open positions to be released, and that is driven to open and close by an actuator. The base side and movable part side suction devices for adsorbing are provided respectively, and the stopper for controlling the closed position of the movable part to the position where a slit is formed between the works respectively adsorbed by the suction device are provided. The end face of the workpiece facing the seam position is flush with the end face of the movable unit-side suction tool, and the inner peripheral surface is heat resistant, and the laser nozzle is set behind it. Characterized in that the The irradiation port digits set.

【０００７】[0007]

【作用】[Action]

基部と可動部の間に重ね溶接すべき亜鉛メッキされたワークを挿入してその継 目部分をレーザ照射口の位置に対応してセットさせる。アクチュエータで可動部 を閉鎖させて基部とでストッパにより規制される閉鎖位置でワークを緩く挟持さ せ、吸着具により所属のワークを吸着させると、ワーク間に予め設定した細隙を 生じる。この状態で、ワークの継目がレーザ照射口からレーザノズルで溶融溶接 され、この際周囲の可動部は熱的に保護され、溶接時の亜鉛ヒュームは細隙を通 って逃げる。 Insert the zinc-plated work to be overlap-welded between the base and the movable part, and set the joint part corresponding to the position of the laser irradiation port. When the movable part is closed by the actuator and the work is loosely clamped at the closed position where it is restricted by the stopper with the base, and the associated work is adsorbed by the suction tool, a preset slit is created between the works. In this state, the seam of the work is melted and welded from the laser irradiation port by the laser nozzle, the surrounding moving parts are thermally protected, and the zinc fume at the time of welding escapes through the slit.

【０００８】[0008]

【実施例】【Example】

図１及び図２は、本考案の一実施例によるレーザ溶接用保持駒を示す。 これらの図において、１０はワーク保持駒１の基部であり、車両の周囲に配置 された駒の基体１ａにワーク保持位置に応じて例えば３００ｍｍの間隔で取付け られている。２０は、そのフレーム１０ａにピン２１により後方部分を枢着され た可動部である。フレーム１０ａには、アクチュエータとしてのエアシリンダ２ ２がピン２６で枢着され、そのロッド２２ａの先端部にピン２３で可動部２０の 後端部が枢支されている。 1 and 2 show a laser welding holding piece according to an embodiment of the present invention. In these figures, 10 is a base of the work holding piece 1, which is attached to the base 1a of the piece arranged around the vehicle at intervals of, for example, 300 mm depending on the work holding position. Reference numeral 20 denotes a movable portion whose rear portion is pivotally attached to the frame 10a by a pin 21. An air cylinder 22 as an actuator is pivotally attached to the frame 10a by a pin 26, and a rear end portion of the movable portion 20 is pivotally supported by a pin 23 at a tip portion of a rod 22a thereof.

【０００９】 フレーム１０ａの上端部には、セラミック製の平坦なワーク受部１５が設けら れている。一方、可動部２０の閉鎖時におけるワーク受部１５に対面する先方部 分には、周囲にセラミック製リング２５ａを装着され、かつロボットアームの先 端部に取付けられたレーザ溶接ガンのレーザノズル９が位置付けされるリング状 のレーザ照射口２５が設けられている（図３参照）。A flat work receiving portion 15 made of ceramic is provided on the upper end of the frame 10a. On the other hand, a laser nozzle 9 of a laser welding gun having a ceramic ring 25a mounted around the front portion facing the work receiving portion 15 when the movable portion 20 is closed and attached to the front end portion of the robot arm. Is provided with a ring-shaped laser irradiation port 25 (see FIG. 3).

【００１０】 さらに、フレーム１０ａ及び可動部２０の側方の対面部分には、ワーク受部１ ５及びレーザ照射口２５の先端面とそれぞれ先端面が同一面になるようにワーク 保持部としての電磁石１９、２９が取付けられている。Further, at the side facing portions of the frame 10 a and the movable portion 20, the electromagnets as the work holding portions are arranged so that the front end surfaces of the work receiving portion 15 and the laser irradiation port 25 are flush with each other. 19 and 29 are attached.

【００１１】 フレーム１０ａ及び可動部２０のさらに後方の対面部分には、互に当接するこ とにより可動部２０の閉鎖位置を規制するストッパブロック１７、２７がねじ止 めされている。ストッパブロック２７には、シム２７ａが共締されて閉鎖時の電 磁石１９、２９の離間距離を調整可能にしており、電磁石１９、２９にワーク５ 、５ａを保持させた場合に、これらの間に０．５ｍｍの細隙が生じるように設定 されている。Stopper blocks 17 and 27, which restrict the closed position of the movable portion 20 by abutting against each other, are screwed to the facing portions of the frame 10 a and the movable portion 20, which are further rearward. A shim 27a is tightened together with the stopper block 27 so that the distance between the electromagnets 19 and 29 at the time of closing can be adjusted. When the workpieces 5 and 5a are held by the electromagnets 19 and 29, the distance between them can be adjusted. It is set so that a narrow gap of 0.5 mm is generated.

【００１２】 このように構成されたレーザ溶接用ワーク保持駒の動作は、次の通りである。 ワーク保持駒１の周囲には、アーム先端部にレーザ溶接ガンを備えたレーザ溶 接ロボットが、駒間隔の３００ｍｍの領域或はさらに広い範囲を分担するように 適宜配置されている。The operation of the laser welding work holding piece thus configured is as follows. A laser welding robot having a laser welding gun at the arm tip is appropriately arranged around the work holding piece 1 so as to share an area of 300 mm or a wider area between the pieces.

【００１３】 エアシリンダ２２の後退駆動（図で見て２点鎖線位置）により可動部２０を開 放させた状態で、亜鉛メッキ鋼板であるワーク５、５ａを電磁石１９、２９間に 挿入し、その継目部分５ｂをレーザ照射口２５及びワーク受部１５の真中位置に セットする。エアシリンダ２２を前進駆動させて、可動部２０をストッパブロッ ク１７、２７の互の当接により規制される閉鎖位置に閉鎖させる。次いで、電磁 石１９、２９を作動させて所属のワーク５、５ａを吸着させ、図４に示すように 、継目部分５ｂのワーク５、５ａを０．５ｍｍ程度の細隙Ｓを与えてワーク受部 １５及びレーザ照射口２５に接触状態で保持する。With the movable part 20 left open by the backward drive of the air cylinder 22 (the position indicated by the chain double-dashed line in the figure), the works 5, 5a, which are galvanized steel plates, are inserted between the electromagnets 19, 29, The joint portion 5b is set at the center position of the laser irradiation port 25 and the work receiving portion 15. The air cylinder 22 is driven forward to close the movable portion 20 to the closed position regulated by the contact between the stopper blocks 17 and 27. Next, the electromagnetic stones 19 and 29 are operated to adsorb the associated works 5 and 5a, and as shown in FIG. 4, the works 5 and 5a of the joint portion 5b are provided with a slit S of about 0.5 mm to receive the works. The part 15 and the laser irradiation port 25 are held in contact with each other.

【００１４】 この状態で、ロボットアームを移動させて、レーザノズル９をレーザ照射口２ ５に位置付けさせ、レーザビームを発射させて溶接を行わせる。この際、錆止め 用にワーク５、５ａにメッキされた亜鉛層が蒸発して発生した亜鉛ヒュームが双 方のワーク５、５ａの細隙Ｓを通って逃げ、溶融金属の中に溶込む量が減少し、 ブローホールの発生が抑制される。In this state, the robot arm is moved to position the laser nozzle 9 at the laser irradiation port 25 and emit a laser beam to perform welding. At this time, zinc fume generated by evaporation of the zinc layer plated on the works 5 and 5a for rust prevention escapes through the slits S of the two works 5 and 5a, and the amount of the fumes that melt into the molten metal is reduced. The number of blowholes is reduced and the generation of blowholes is suppressed.

【００１５】 このようなレーザ照射口２５での溶接終了後、ワーク保持駒１間を例えば３０ ｍｍピッチで補助的に仮付け溶接する。場合によっては、１台のレーザ溶接ロボ ットで別の駒領域も仮付け溶接させる。これにより、ワーク形状に適合した位置 が高速で仮付け溶接され、ボデー剛性も確保でき、後続する工程でスポット溶接 により正規の溶接を行わせる。After the welding at the laser irradiation port 25 is completed, the work holding pieces 1 are tentatively welded to each other with a pitch of 30 mm, for example. In some cases, one laser welding robot also tack-welds another piece region. As a result, the position suitable for the work shape is tack welded at high speed, body rigidity can be secured, and regular welding is performed by spot welding in the subsequent process.

【００１６】 尚、ワークの吸着具としては、電磁石に代えて、真空吸引具を用いることも考 えられ、また本考案のレーザ溶接用ワーク保持駒の用途は前述した仮付け溶接に 限らない。It is also possible to use a vacuum suction tool instead of the electromagnet as the workpiece suction tool, and the use of the laser welding work holding piece of the present invention is not limited to the above-described temporary welding.

【００１７】[0017]

【考案の効果】[Effect of device]

以上、本考案によれば、レーザによる継目の高温の溶融溶接に際して、ブロー ホールの発生を抑制して溶接品質を確保させ得るレーザ溶接用ワーク保持駒が実 現可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a work holding piece for laser welding capable of suppressing the generation of blow holes and ensuring welding quality during high-temperature fusion welding of seams by a laser.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の一実施例によるレーザ溶接用ワーク保
持駒の側面図である。FIG. 1 is a side view of a work piece for laser welding according to an embodiment of the present invention.

【図２】同ワーク保持駒の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the work holding piece.

【図３】同ワーク保持駒のレーザ照射口部分の斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view of a laser irradiation port portion of the work holding piece.

【図４】同ワーク保持駒の動作を説明するワーク継目部
分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a work joint portion for explaining the operation of the work holding piece.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

５、５ａ ワーク ５ｂ 継目部分 ９ レーザノズル １０ 基部 １９、２９ 電磁石 ２０ 可動部 ２５ レーザ照射口 １７、２７ ストッパブロック 5, 5a Work 5b Joint part 9 Laser nozzle 10 Base 19, 29 Electromagnet 20 Movable part 25 Laser irradiation port 17, 27 Stopper block

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 ワーク保持位置に配置される基部と、こ
の基部との間に重ね溶接すべき前記ワークを保持する閉
鎖位置及び前記ワークを解放する開放位置間を開閉可能
に前記基部に支持され、かつアクチュエータで開閉駆動
される可動部とを備え、 閉鎖時に前記基部及び前記可動部の互に対面する部分
に、前記ワーク保持部として所属の前記ワークをそれぞ
れ吸着する前記基部側及び前記可動部側吸着具と、前記
可動部の閉鎖位置を前記吸着具にそれぞれ吸着された前
記ワーク間に細隙を形成させる位置に規制するストッパ
とを設け、 さらに、前記可動部における吸着された前記ワークの継
目位置に対面する部分に、端面が前記可動部側吸着具の
端面と同一面をなし、かつ内周面が耐熱性に形成される
と共に、背後にレーザノズルをセットさせるレーザ照射
口を設けたことを特徴とするレーザ溶接用ワーク保持
駒。1. A base part which is disposed at a work holding position and is supported by the base part so as to be capable of opening and closing between a closed position for holding the work to be lap-welded and an open position for releasing the work between the base part. And a movable part that is driven to open and close by an actuator, and the base side and the movable part that respectively adsorb the work belonging to the work holding part to portions of the base and the movable part that face each other when closed. A side suction tool and a stopper that restricts the closed position of the movable part to a position where a slit is formed between the works that are respectively sucked by the suction tool are provided, and further, the stopper of the suctioned work of the movable part is provided. At the part facing the seam position, the end surface is flush with the end surface of the movable part side suction tool, the inner peripheral surface is heat resistant, and the laser nozzle is set behind it. Laser welding work holding pieces, characterized in that a that the laser irradiation port.