JP2001058282A - 内視鏡用鉗子装置の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小径で可撓性を有する外被管をパイプに自動
的に正確に溶接する。 【解決手段】 鉗子作動機構の操作ワイヤが挿入される
可撓性の外被管１と、パイプ２とを突き当て、突き当て
端部をレーザにより溶接する。外被管１を保持して回転
するチャック３と、外被管１をチャック３に供給する外
被管供給手段４と、外被管１との同軸線位置にパイプ２
を保持するホルダ５と、パイプ２をホルダ５に供給する
パイプ供給手段６と、外被管供給手段４から供給された
外被管１をチャック３に挿入すると共に、パイプ方向に
送り出して外被管１およびパイプ２の端部を相互に突き
当てる送出手段７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡用鉗子の作動
を行なうワイヤが挿入される可撓性の外被管と、この外
被管の管端部を支持するパイプとをレーザ加工によって
溶接する内視鏡用鉗子装置の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は内視鏡用鉗子装置の部分断面図
を示し、可撓性の外被管１０６内に鉗子作動機構の操作
ワイヤ１０７が挿入されており、この外被管１０６がパ
イプ１０５操作部側に同軸的に突き合わされている。突
き合わせに際しては、外被管１０６の管端部とパイプ１
０５の端部とが相互に重合するように外被管１０６の管
端部がパイプ１０５内に挿入される。そして、この突き
合わせ端部の外周部分に対し、集光レンズ１１２でレー
ザ光を集光させることによって外被管１０６とパイプ１
０５とを溶接して一体化している。

【０００３】図１３はこのような構造物を自動的に溶接
して製造するため、特開昭６２−１５１２７６号公報に
開示された従来装置を示している。この装置では、外被
管１０６に対する長尺金属材料２０１が材料搬入側２０
３上に載置される一方、パイプ１０５に対応する金物２
０２が金物ストック２０８に挿入されている。ポジショ
ナレール２０４内から受け治具２０５が上昇して最前列
の長尺金属材料２０１を受け取り、この長尺金属材料２
０１の端部をポジショナ２０６の回転チャックがチャッ
キングする。

【０００４】そして、受け治具２０５の下降後、ポジシ
ョナ２０６が作業位置原点に移動し、その後、ポジショ
ナ２０６は第１番目の溶接位置に移動する。このとき、
歪ずれ補正機構２０７が溶接位置の微調整を行う。一
方、金物供給装置２０９は金物ストック２０８から金物
２０２を取り出して、長尺金属材料２０１に配材する。
そして、ポジショナ２０６が長手移動および回転を行い
ながら溶接ロボット２１０により長尺金属材料２０１と
金物２０２とを溶接する。

【０００５】溶接された構造物はポジショナ２０６と共
に、搬出棚２１２方向に移動し、受け治具２０５に支持
され、ポジショナ２０６のチャッキングが開放された
後、搬出コンベア２１１から搬出棚２１２に落とし込ま
れる。この装置は、以上の作動をサイクル運転すること
により、同一の構造物を連続的に、自動で製造すること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
装置は、ボイラの部品やパネル吊下管などの大型の構造
物を製造するものであり、直径が２ｍｍ程度の小さな内
視鏡用の外被管の溶接には適用することができない。し
かも内視鏡用の外被管は可撓性を有しているため、従来
装置では相手部材との突き合わせを維持することができ
ず、正確な位置決め状態での溶接は難しいものとなって
いた。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、小径で可撓性を有する外被管であ
っても、自動的にしかも正確に溶接することが可能な内
視鏡用鉗子装置の製造装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
るための本発明の基本構成を示している。ベース１２上
に第１の支持台１３、第２の支持台１４、第３の支持台
１５および第４の支持台１６、第５の支持台１７が順に
立設されている。第２の支持台１４には、外被管１を保
持して回転するチャック３が取り付けられており、この
外被管１と同軸位置となるようにパイプ２を保持するホ
ルダ５が第５の支持台１７に取り付けられている。ホル
ダ５は回転作動するホルダベース１０を介して第５の支
持台１７に回転可能に取り付けられており、その先端部
分にはパイプ２内に挿入されるパイプガイド１１を有し
ている。

【０００９】また、第１の支持台１３には、外被管１を
チャック３に供給する外被管供給手段４が取り付けられ
ている。チャック３と反対側の第２の支持台１４には、
外被管供給手段４からの外被管１をチャック３に挿入す
る送出手段７が取り付けられている。

【００１０】送出手段７は上ローラ７ａおよび下ローラ
７ｂを有しており、これらローラ７ａ、７ｂの回転で外
被管１をチャック３に挿入すると共に、さらにパイプ２
方向に送り出して外被管１の端部をパイプ２の端部に突
き当てるように作動する。第４の支持台１６には端部が
突き合わされた外被管１とパイプ２とをレーザ光で溶接
するレーザ発光手段８が取り付けられている。さらに、
第３の支持台１５にはパイプ２をホルダ５に供給するパ
イプ供給手段６が取付られている。そして、このパイプ
供給手段６と、外被管供給手段４と、レーザ発光手段８
の作動が制御部９により制御されている。

【００１１】上記構成では制御部９の指令によりパイプ
供給手段６が移動してパイプ２を外被管１との突き合わ
せ位置に移動させる。また、外被管供給手段４は外被管
１を上ローラ７ａ、下ローラ７ｂの間に挿入する。送出
手段７のローラ７ａ、７ｂは回転して外被管１をチャッ
ク３内に挿入するとともに、さらに送り出して外被管１
の端部をパイプ２に突き当てる。

【００１２】突き当てられたパイプ２はパイプガイド１
１に嵌合しながらホルダ５に当接する。この当接と共
に、送出手段７のローラ７ａ、７ｂの回転が停止する。
そして、チャック７３とホルダ５とが同方向に同速度で
回転しながらレーザ発光手段８がレーザ光を出射し、外
被管１とパイプ２との溶接を行う。この溶接終了後に
は、送出手段７が逆駆動してパイプ２と一体化された外
被管１を外被管供給手段４に引き戻す。以上の作動によ
り外被管１とパイプ２との溶接を自動的に行うことがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におけ
る同一要素および図１の基本構成と同一要素には同一符
号を付して対応させることにより重複する説明を省略す
る。

【００１４】（実施の形態１）図２ないし図７は本発明
の実施の形態１を示す。図２および図３は全体の正面図
および平面図を示し、架台２１上にモータ２３に連結さ
れたボールねじ２２が回転自在に取り付けられ、このボ
ールねじ２２にテーブル２４が螺合している。テーブル
２４上にはチャック３と送出手段７とを支持する第２の
支持台１４が立設されており、モータ２３の駆動により
チャック３と送出手段７は一体的に左右方向に移動する
ようになっている。

【００１５】チャック３はスクロールチャックが使用さ
れており、第２の支持台１４に回転自在に保持されてい
る。このチャック３はテーブル２４上に取り付けられた
チャック用モータ２５により回転するようになってお
り、このためチャック用モータ２５の出力軸のプーリ２
６と、チャック３のプーリ２７とタイミングベルト２８
が掛け渡されている。

【００１６】さらに、チャック３は開閉作動によって外
被管１のチャッキングおよび開放を行うチャック爪３ａ
を有している。図示を省略するが、渦巻溝を有する回転
板がチャック３に内蔵されるとともに、この渦巻溝に各
チャック爪３ａの底部が係合しており、回転板の正逆回
転によってチャック爪３ａは径方向に移動して、外被管
のチャッキングおよびその解除を行う。また、チャック
３は回転板と連結されたブレーキ用プーリ２９を背面側
に有している。

【００１７】ブレーキ用プーリ２９は図３に示すよう
に、ブレーキ３０とプーリ３１およびベルト３２を介し
て連結されている。一方、ブレーキ３０は制御部９によ
り、その回転および停止が切り換えられるようになって
いる。このような構成では、ブレーキ３０を停止状態と
して、チャック用モータ２５を回転すると、チャック３
のチャック爪３ａが開閉作動するが、ブレーキ３０を回
転状態としてチャック用モータ２５を回転すると、チャ
ック爪３ａが開閉することなく、チャック３全体が回転
する。

【００１８】チャック３との反対側に位置する送出手段
７は、図２に示すように、テーブル２４上に取り付けら
れたステッピングモータなどの送出用モータ３３を有
し、この送出用モータ３３と下ローラ７ｂとがベルト３
４により連結されている。また、上ローラ７ａはエアな
どの流体圧で作動するピストン３５のロッド下端に取り
付けられている。この送出手段７はピストン３５が作動
して上ローラ７ａが下降すると、下ローラ７ｂとの間で
外被管１を狭持し、この狭持状態で送出用モータ３３が
正逆回転すると、外被管１のパイプ２方向への送り出し
およびその引き戻しを行うように作動する。

【００１９】この送出手段７に外被管１を供給する外被
管供給手段４は第１の支持台１３に取り付けられてい
る。外被管供給手段４は図３および図４に示すように、
モータ４３により正逆方向に回転するボールねじ４２が
フレーム４１に掛け渡されると共に、ボールねじ４２の
回転で往復方向に移動するパレットテーブル４４がフレ
ーム４１に支承されて構成される。

【００２０】パレットテーブル４４上にはパレット４５
が着脱自在に載置され、このパレット４５上面にＶ溝を
列状に形成することにより、外被管１が転動しないよう
にセットされている。この場合、外被管１は送出手段７
のローラ７ａ，７ｂによる狭持が可能なように、送出手
段方向に幾分、先端出しされてセットされる。なお、こ
のパレット４５は外被管１とパイプ２とが溶接された完
成品（図４参照）を受け取るようにも使用されるもので
ある。

【００２１】図５は溶接以前のワーク状態の外被管１を
セットしたパレット４５を示し、パレット蓋４６が外被
管１上方から被せられ、ストッパ４７により固定されて
おり、これにより外被管１がＶ溝から外れないようにな
っている。また、外被管１の引き出し端部は複数のばね
４８により弾性的に支承されたロッド４９に受けられて
いる。

【００２２】第３の支持台１５に設けられるパイプ供給
手段６は図２に示すように、エア等の流体圧シリンダ３
７に支承されることにより、上下動自在となっている。
図６はこのパイプ供給手段６を示し、パイプ２をそれぞ
れセットする溝を円周上に等間隔で有したリボルバ６１
と、リボルバ６１が回転自在に挿入されるハウジング６
２と、リボルバ６１の外れ止めのためにハウジング６２
に被せられるハウジング蓋６３とを有している。

【００２３】また、ハウジング６２は支持べ一ス６４に
位置決め状態で取り付けられ、リボルバ６１は支持ベー
ス６４に装着されている回転円板６５に係合している。
回転円板６５はタイミングベルト６６を介してステッピ
ングモータ６７に連結されており、ステッピングモータ
６７の駆動によりリボルバ６１が間欠的に回転してパイ
プ２を取り出し位置に供給する。この場合、ハウジング
蓋６３およびハウジング６２にはパイプ２の取り出しを
行うためのスリット６３ａ，６２ａが、リボルバ６１の
溝と連通するように形成されるものである。

【００２４】パイプ供給手段６からのパイプ２が供給さ
れるホルダ５は図２に示すように、ホルダベース１０を
介して第５の支持台１７に取り付けられている。ホルダ
５はそのパイプガイド１１がチャック３と同一軸線上に
位置するように取り付けられ、ホルダベース１０はプー
リ３８およびタイミングベルト３９を介してホルダ用モ
ータ５１に連結されており、ホルダ５はホルダ用モータ
５１の駆動により回転する。かかる回転はチャック３の
回転と同速度で同方向に行われるように制御される。

【００２５】溶接を行うレーザ発光手段８は、ホルダ５
のパイプガイド１１の先端部上方に位置するように第４
の支持台１６に上下動可能に取り付けられている。

【００２６】次に、この実施の形態の作動を図７により
説明する。まず、パイプ２が外被管１との当接位置に臨
むようにパイプ供給手段６が上昇する（図７（ａ））。
次に、外被管供給手段４が移動して溶接すべき外被管１
を送出手段７に臨ませる。

【００２７】送出手段７は上ローラ７ａと下ローラ７ｂ
とにより、外被管１を狭持すると共に、回転して外被管
１をチャック３内に挿入させ、さらにリボルバ６１内の
パイプ２に突き当てると同時に、チャック３はホルダ５
側に移動する（同図（ｂ））。

【００２８】外被管１が突き当たったパイプ２は、ホル
ダ５のパイプガイド１１に嵌合した後、ホルダ５の端面
に当接する（同図（ｃ））。この当接後、ローラ７ａ，
７ｂの回転が停止する。そして、パイプ供給手段６が下
降し、外被管１が突き当てられ、パイプガイド１１が嵌
合したパイプ２はリボルバ６１から引き出される。

【００２９】この後、ブレーキ３０の停止状態でチャッ
ク用モータ２５を回転させて、チャック爪３ａにより外
被管１をチャッキングする。そして、ブレーキ３０を回
転状態に切り換えて、チャック用モータ２５とホルダ用
モータ５１とを同期駆動して外被管１とパイプ２とを同
速度で回転させながら、レーザ発光手段８からレーザ光
を照射する（同図（ｄ））。これにより外被管１とパイ
プ２は突き合わせ端部の外周部全周が溶接される。

【００３０】この溶接終了後には、チャック３がチャッ
キングを解除すると共に、ローラ７ａ，７ｂが反対回転
して、パイプ２と一体となった外被管１を引き戻し、外
被管供給手段４の所定のパレット４５土に移し替えると
同時に、チャック３は外被管供給手段４側に移動する
（同図（ｅ））。そして、リボルバ６１が１ピッチ分回
転して次段のパイプ２を供給位置に移動させ（同図
（ｆ））、以後、上述した動作を繰り返す。これにより
連続溶接が可能となる。

【００３１】このような実施の形態では、外被管１をチ
ャック３が把持した状態でテーブルねじ２２をテーブル
モータ２３で回転させ、テーブル２４をホルダ５方向に
移動させてパイプ２と突き当てるため、可撓性の外被管
であっても精度の良い突き当てを行うことができる。こ
のため小径で、可撓性を有しても、その溶接を精度良
く、自動的に行うことができる。

【００３２】なお、この実施の形態ではチャック用モー
タ２５とホルダ用モータ５１とを個々に設けて同期駆動
しているが、ホルダ用モータ５１を省いても良い。この
場合は、ホルダ５をベアリング等で回転自由とし、突き
合わせ端部を、まずスポット溶接することにより回転溶
接が可能となる。

【００３３】（実施の形態２）図８および図９は本発明
の実施の形態２を示す。この実施の形態はチャック３と
ホルダ５とをスプライン軸５１により連結している。ス
プライン軸５１は図９に示すように、第２の支持台１４
と第５の支持台１７とに回転自在に掛け渡されると共
に、メインモータ５２によって回転駆動されるようにな
っている。

【００３４】スプライン軸５１の両側には、それぞれプ
ーリ５３，５４が取り付けられており、左側のプーリ５
３はチャック３のプーリ２７とタイミングベルト５５に
より連結される一方、右側のプーリ５４はホルダベース
１０のプーリ３８とタイミングベルト５６により連結さ
れている。また、ホルダベース１０とプーリ５４との間
には、切換クラッチ５７が設けられている。

【００３５】このような構成では、切換クラッチ５７に
よりホルダベース１０とプーリ５４との連結を切り換え
ると共に、ブレーキ３０を停止状態としてメインモータ
５２を駆動すると、チャック３のチャック爪３ａが開閉
する。一方、切換クラッチ５７によりホルダベース１０
とプーリ５４とを連結すると共に、ブレーキ３０を回転
状態としてメインモータ５２を駆動すると、チャック３
とホルダベース１０（すなわちホルダ５）とが同期回転
する。

【００３６】このような実施の形態では、単一のモータ
で外被管のチャッキングと、チャックおよびホルダの同
期回転を行うことができるため、制御系が簡単となるメ
リットがある。

【００３７】（実施の形態３）図１０および図１１は本
発明の実施の形態３を示す。この実施の形態では、ホル
ダ５に保持されたパイプ２の外径とレーザ発光手段８か
らのレーザ光の出力が記憶されている記憶部７１をホル
ダベース１０に設けると共に、この記憶部７１の情報を
読取る読取部７２を対応して設けている。

【００３８】記憶部７１はパイプ２の外径の数と同数の
ＲＯＭを有しており、パイプ２の外径に対応するように
ＲＯＭが切り換えられるようになっている。また、記憶
部７１が設けられたホルダベース１０は、プーリ３８、
タイミングベルト３９を介してホルダ用モータ５１に連
結されており、ホルダ用モータ５１が駆動すると、ホル
ダベース１０に設置されているＲＯＭを読取部７２が読
取る。

【００３９】一方、レーザ発光手段８では集光レンズ７
３が光軸方向に移動して、溶接部位に対するレーザ光の
集光度を調整するようになっている。この調整は読取部
７２からの情報に基づいた制御部９からの指令により行
われる。

【００４０】従って、この実施の形態ではパイプ２の外
径に応じてレーザ光を調整することができるため、より
高精度の溶接を行うことができる。なお、このようなパ
イプ外径に応じたレーザ光の調整は実施の形態２に対し
ても同様に適用することができるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、小径でし
かも可撓性を有した外被管をパイプに精度良く突き当て
て溶接することができると共に、その溶接を連続的に、
しかも自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示す正面図である。

【図２】本発明の実施の形態１を示す正面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】外被管供給手段を示す斜視図である。

【図５】外被管供給手段の使用状態の斜視図である。

【図６】パイプ供給手段を示す斜視図である。

【図７】（ａ）〜（ｆ）は作動を示す斜視図である。

【図８】本発明の実施の形態２を示す正面図である。

【図９】本発明の実施の形態２を示す平面図である。

【図１０】本発明の実施の形態３を示す正面図である。

【図１１】本発明の実施の形態３を示す平面図である。

【図１２】内視鏡用鉗子装置の一例を示す部分破断正面
図である。

【図１３】従来装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 外被管 ２ パイプ ３ チャック ４ 外被管供給手段 ５ ホルダ ６ パイプ供給手段 ７ 送出手段 ８ レーザ発光手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉗子作動機構の操作ワイヤが挿入される
   可撓性の外被管と、パイプとを突き当て、この突き当て
   端部をレーザにより溶接する装置において、 前記外被管を保持して回転するチャックと、外被管をチ
   ャックに供給する外被管供給手段と、外被管との同軸線
   位置に前記パイプを保持するホルダと、パイプをホルダ
   に供給するパイプ供給手段と、外被管供給手段から供給
   された外被管をチャックに挿入すると共に、パイプ方向
   に送り出して外被管およびパイプの端部を相互に突き当
   てる送出手段とを備えていることを特徴とする内視鏡用
   鉗子装置の製造装置。