JP2003170288A - 溶接治具台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークに対して精密な溶接を行う為の溶接治
具台を簡易な構成で実現する。 【解決手段】 この発明の溶接治具台は、YAG出射ヘッ
ド11を固定した治具天板12が複数の支持シャフトで支持
された構成を有する。そして、治具天板12と支持シャフ
トは、支持シャフト側の送りネジ23に治具天板12側の軸
受けナット22が嵌まることで接続しており、各送りネジ
23の上端には歯付きプーリー27が設けられている。各歯
付きプーリー27は歯付きベルトにより同期回転する構成
となっており、調整ハンドル28によって歯付きベルトを
駆動させ、各送りネジ23の繰り出し量を同時に同じ分量
だけ変化させることで、治具天板12の高さを簡易且つ正
確に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークに対して
精密な溶接を行う為の溶接治具台、特に、光軸調芯用治
具を用いた光学部品の光軸調芯後に、ＹＡＧレーザ溶接
ヘッドを用いた溶接固定を行う為の光軸調芯用溶接治具
台の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学部品、例えば発光素子と光ファイバ
ーとを接続して固定する場合には、両者の光軸調芯が完
了した状態を保持したまま、両者を固定する作業が必要
である。

【０００３】このような固定作業には、専らＹＡＧレー
ザが用いられ、光軸調芯治具による光軸調芯が完了した
光部品は、所定位置に配置されたＹＡＧレーザ溶接ヘッ
ドによって、複数のポイントを溶接固定されていた。

【０００４】このような作業を行う際に、調芯の完了し
た光学部品の上下に複数のポイントをレーザ溶接固定す
る必要がある場合は、従来は、ＹＡＧレーザ溶接ヘッド
に設けたＺステージの調芯機構を使用するか、調芯治具
側に溶接位置調整用のＺステージを別途組み込む必要が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では複数の溶接ヘッドを有する溶接固定治具におい
ては、各々の溶接ヘッド位置を調節しなければならず、
個々の調整のばらつきによる溶接位置不良の発生や、調
整に要する時間がかかっていた。

【０００６】また、調芯治具側に調整機構を設けた場合
は、調芯の完了した素子を動かす事により、調芯位置が
ずれる等の問題が発生する事があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為
に、この発明の溶接治具台は、ワークを固定する治具台
板と、この治具台板に固定された複数の支持シャフト
と、これら複数の支持シャフトの各々に設けられた複数
の送りネジと、これら複数の送りネジ各々に嵌まった軸
受けナットと、これら複数の軸受けナットと接続される
ことによって上記複数の支持シャフトによって支持され
た治具天板とを有する。そして、複数の送りネジ各々に
取り付けられた複数の歯付きプーリーと、複数の歯付き
プーリーと噛み合った歯付きベルトと、歯付きベルトを
駆動させる調整ハンドルと、治具天板に固定された、ワ
ークに対して溶接を行う為の溶接機構とを有することを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】（実施例）この発明の実施例であ
る、光軸調芯用溶接治具台の基本的な構成を、図１及び
図２を用いて説明する。図１は、この光軸調芯用溶接治
具台の平面図であり、図２は正面図である。

【０００９】この実施例の光軸調芯用溶接治具台は、ワ
ークである光学部品の光軸調芯が完了した状態を保持し
たまま、ＹＡＧレーザ溶接器によってワークの溶接をす
るための治具であり、ワークを保持した調芯治具10を中
央部分に配置した治具台板13と、この治具台板13上の正
三角形の各頂点の位置に固定された支持シャフトと、こ
れら複数の支持シャフトに支持された治具天板12を備え
ている。

【００１０】これら複数の支持シャフトは各々、治具天
板12の高さを決める位置基準となる、治具台板13側に固
定されたストッパシャフト25と、治具天板12を支持する
ガイドポスト20とを、組み合わせることで構成されてい
る。

【００１１】ガイドポスト20は中空状シャフトの中空部
に、送りネジ23を設けた構成であり、一方、ストッパシ
ャフト25は外周部分に、ガイドポスト20の中空状シャフ
トをガイドするためのスライドガイドベアリング21を備
えている。

【００１２】このガイドポスト20は、その中空状シャフ
トがスライドガイドベアリング21とストッパシャフト25
の間に挿入されている。そして、送りネジ23の底面が、
スラスト荷重を受ける為の鋼球24を介して、ストッパシ
ャフト25の上面に押し当てられることで、自重により位
置が固定される。

【００１３】更に、各送りネジ23の上端には、歯付きプ
ーリー27が各々設けられている。これら３個の歯付きプ
ーリー27は、各々、一本の歯付きベルト26と噛み合うこ
とによって相互に連結されている。その結果、特定の送
りネジ23の上端に設けられた調整ハンドル28を廻して歯
付きベルト26を駆動させると、３個の歯付きプーリー27
は同期回転し、３本の送りネジ23の繰り出し量を、同時
に同じ分量だけ変化させることが可能となる。

【００１４】一方、治具天板12は、中央に開口部を有す
る略正三角形状をしており、各頂点付近に、軸受けナッ
ト22が固定されている。この軸受けナット22に上述の送
りネジ23が回転可能に嵌めこまれており、この結果治具
天板12は、支持シャフトによって支持されると共に、上
述の調整ハンドル28を廻して送りネジ23の繰り出し量を
変化させることで、治具台板13からの高さを変化させる
ことが可能となる。

【００１５】そして、この治具天板12には、図１では点
線で示されている３個のＹＡＧレーザ溶接器のＹＡＧ射
出ヘッド11の他に、下降位置インジケータ19が設けられ
ている。この下降位置インジケータ19を、治具台板側の
相対する位置に設けられた基準ブロック29に突き当てる
ことで、治具天板12の下降位置、及び調整量の変化を定
量化して読み取ることができる。

【００１６】そして更に、この治具天板12には、上記正
三角形の各頂点に対応する３点に、吊り下げワイヤ14が
接続されている。これら３点から引き出された吊り下げ
ワイヤ14は１点に集中した後に、上方のワイヤガイド17
を介して、駆動ワイヤ15に接続される。この駆動ワイヤ
15は上下レバー18に固定されており、駆動ワイヤ15のテ
ンションは、上下レバー18の操作に連動する。

【００１７】上下レバー18を下げて駆動ワイヤ15を引っ
張ると、上述の通り、ガイドポスト20の送りネジ23とス
トッパシャフト25との間は自重によって固定されている
だけなので、治具天板12とガイドポスト20は、ストッパ
シャフト25に沿って上方に持ち上げられる。

【００１８】このように、この実施例の構成は、上下レ
バー18を操作することで、治具天板12を上昇・降下する
構成となっている。図２の左半分に治具天板12が上昇し
た状態が示されており、左半分には治具天板12が降下し
た状態が示されている。なお、各部構成の位置把握を容
易にするために、図１に明示した歯付きベルト26は、図
２では記載を省略している。

【００１９】次に、この光軸調芯用溶接治具台を用いた
溶接固定の手順を説明する。

【００２０】まず、上下レバー18を下げて、治具天板12
を上昇させた状態にする。この状態で、調芯治具10にワ
ークを取り付け、光軸調芯作業を行う。この光軸調芯作
業自体は、専用装置を用いた自動調芯であっても、人手
で行う手動調芯であってもよい。

【００２１】この調芯作業の完了後、上下レバー18を上
げて、治具天板12を降下させる。すると、治具天板12と
ガイドポスト20は、ストッパシャフト25に沿って下方に
降ろされ、送りネジ23の底面が鋼球24を介してストッパ
シャフト25の上面に突き当たり、吊り下げワイヤ14に掛
かっていた治具天板12他の荷重がストッパシャフト16側
に乗り移る。

【００２２】この状態で、ワークの溶接位置をモニタで
確認・調整し、治具天板12に取り付けられたＹＡＧ射出
ヘッド11を用いて、ＹＡＧレーザ溶接を行う。

【００２３】そして、ワークに対して上下方向に複数の
ポイントの溶接を行う場合は、インジケータ19で移動量
を確認しながら、所定のピッチ分だけ調整ハンドル28を
廻して治具天板12の高さを調整し、必要とする溶接ピッ
チを設定する。

【００２４】溶接固定が完了すると、上下レバー18を引
き下げて、治具天板12を上昇させ、調芯治具10からワー
クを取り出す。

【００２５】以上のように、第１の実施例によれば、調
整ハンドル28を廻して歯付きベルト26を駆動させること
で、複数の歯付きプーリー27は同期回転させ、複数の送
りネジ23の繰り出し量を、同時に同じ分量だけ変化させ
ることができる。このため、これら複数の送りネジ23を
介し複数の支持シャフトで支持された治具天板12の高さ
を、簡易且つ正確に調整することが可能となり、この治
具天板12に取り付けられたＹＡＧ射出ヘッド11を用いて
ＹＡＧレーザ溶接をおこなう場合に、多ポイント溶接の
設定が簡単に行なえる。そして、このＹＡＧレーザ溶接
時に、ワークを動かす必要が無いため、調芯後の寸法変
動も生じない。

【００２６】更に、ＹＡＧ射出ヘッド11が取り付けられ
た治具天板12は、上下レバー18の操作により上方に大き
く持ち上がるので、作業スペース確保が容易になり、ワ
ークの取付け，調芯作業，取外し等の操作性を向上させ
ることができる。

【００２７】（割り出し装置を組み込んだ実施例）次
に、上述の実施例に対し、更にワークの周方向に一定の
角度で複数のポイントの溶接を行う場合について、溶接
治具台に割り出し装置を組み込んだ実施例を説明する。

【００２８】図３はこの実施例の、構成を示した正面図
である。なお、この図３には、調芯治具10付近の治具台
板13に設けられた構成についてのみ示されている。そし
て、図３に示された以外の構成については、図１及び図
２に示した上述の実施例と同一なので、図示及び説明を
省略する。

【００２９】図３に示された割り出し装置30は、調芯治
具10と治具台板13の間に配置されている。そして、この
割り出し装置30は、ハンドル車31，第１の歯車列32，第
２の歯車列33，リングギヤ34及び回転ガイド35から構成
されている。

【００３０】まず、回転ガイド35が治具台板13と水平に
回転可能に接続されており、この回転ガイド36の上面外
周にリングギア34が設けられている。そして、この回転
ガイド35の上面に、調芯治具10が、上記回転の中心と中
心軸が揃った状態で固定されている。

【００３１】第１の歯車列32と第２の歯車列33は治具台
板13上に配置され、第１の歯車列32上にはハンドル車31
が設けられている。なおハンドル車31は、図示されてい
ないボールプランジャにより、１回転中の１個所で停
止，保持できる構成となっている。

【００３２】そして、第１の歯車列32，第２の歯車列33
及びリングギア34は減速機構を構成しており、ハンドル
車31の１回転で予め設定した角度に割り出されるように
歯数比が設定されている。なお、この実施例では、ハン
ドル車31の１回転に対して、リングギア34は１５度づつ
回転するように歯数比が設定されている。この結果、回
転ガイド35上の治具台板13も、ハンドル車31の１回転に
対して、１５度づつ回転することになる。

【００３３】この割り出し装置を溶接治具台に設けてお
くことにより、ＹＡＧレーザ溶接における部品の軸方向
の溶接位置と、部品の軸回りの溶接位置とを精度良く、
確実に位置決めすることができる。

【００３４】上述の実施例では、支持シャフトが３本で
歯付きプーリー上に歯付きベルトを駆動させるための調
整ハンドルを設ける構成としたが、本発明の溶接治具台
はこの構成に限定されず、調芯治具の構成や溶接機構等
に合わせて自由にレイアウト並びに寸法を変更でき、各
種の調芯治具に対応することができる。

【００３５】更に、以上説明した実施例は、光部品の光
軸調整治具への適用について説明したが、本発明の溶接
治具台には各種の治具が取付け可能で、一般の部品組み
立てにも適応可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、調
整ハンドルによって歯付きベルトを駆動させることで、
治具天板の高さを調節するための複数の送りネジの繰り
出し量を同時に同じ分量だけ変化させることが可能とな
る。このため、治具天板の高さを簡易且つ正確に調整す
ることが可能となり、この治具天板に固定された溶接機
構を用いた多ポイント溶接の設定が簡単に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の光軸調芯用溶接治具台の構成を示し
た、平面図である。

【図２】実施例の光軸調芯用溶接治具台の構成を示し
た、正面図である。

【図３】割り出し装置を組み込んだ溶接治具台の構成を
示した、正面図である。

【符号の説明】

10 調芯治具 11 ＹＡＧ射出ヘッド 12 治具天板 13 治具台板 14 吊り下げワイヤ 15 駆動ワイヤ 17 ワイヤガイド 18 上下レバー 19 下降位置インジケータ 20 ガイドポスト 21 スライドガイドベアリング 22 軸受けナット 23 送りネジ 24 鋼球 25 ストッパシャフト 26 歯付きベルト 27 歯付きプーリー 28 調整ハンドル 29 基準ブロック 30 割り出し装置 31 ハンドル車 32，33 歯車列 34 リングギア 35 回転ガイド

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを固定する治具台板と、 前記治具台板に固定された複数の支持シャフトと、 前記複数の支持シャフトの各々に設けられた複数の送り
   ネジと、 前記複数の送りネジ各々に嵌まった軸受けナットと、 前記軸受けナットに固定されることで、前記複数の支持
   シャフトによって支持された治具天板と、 前記複数の送りネジ各々に取り付けられた複数の歯付き
   プーリーと、 前記複数の歯付きプーリーと噛み合った歯付きベルト
   と、 前記歯付きベルトを駆動させる調整ハンドルと、 前記治具天板に固定された、前記ワークに対して溶接を
   行う為の溶接機構とを有することを特徴とする溶接治具
   台。
2. 【請求項２】 請求項１記載の溶接治具台において、 前記支持シャフトは、前記治具台板に固定されたストッ
   パシャフトと、前記ストッパシャフトにスライド可能に
   押し当てられて位置が固定された前記送りネジを有する
   ガイドポストとを有し、 前記治具天板は吊り下げワイヤと接続しており、 前記吊り下げワイヤを引くことで、前記治具天板及び前
   記ガイドポストが上方に持ち上がることを特徴とする溶
   接治具台。
3. 【請求項３】 請求項１記載の溶接治具台が光学部品の
   光軸調芯用溶接治具台であり、前記ワークが光学部品、
   前記溶接機構がＹＡＧレーザ溶接器であることを特徴と
   する溶接治具台。
4. 【請求項４】 請求項３記載の溶接治具台において、前
   記治具天板に設けられた下降位置インジケータと、前記
   治具台板側に設けられた前記下降位置インジケータを突
   き当てる基準ブロックとを有することを特徴とする溶接
   治具台。
5. 【請求項５】 請求項３記載の溶接治具台において、前
   記光学部品は前記治具台板上の回転可能な割り出し装置
   に固定されることを特徴とする溶接治具台。