JP2006044122A - 樹脂成型品のレーザ溶着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
樹脂成形品の重ね部をクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するにおいて、ワークの加圧力を適正に制御し密着性を確保することと、溶着ラインが途中で切れることなく溶着を可能にした樹脂成型品のレーザ溶着装置を提供する。
【解決手段】
脂成形品の重ね部をシリンダによって加圧作動するクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するようにしたレーザ溶着装置において、前記クランプ爪３に反力検出センサ４を設け、クランプ爪３により樹脂成形品の重ね部をクランプしたときのランプ爪３に加わる反力発生状況を前記反力検出センサ４で検出し、シリンダによるクランプ爪３の加圧力を適正に増減制御するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂成型品のレーザ溶着装置に関するものである。
自動車の樹脂成型品において、例えば箱状成形部品を樹脂パネルに取り付けるには箱状成形部品の端末のフランジを樹脂プレートにレーザ溶着している。この場合に箱状成形部品の端末のフランジが樹脂パネルとの接面が密着されてないとレーザ溶着が不十分となるため樹脂パネルに重ねた箱状成形部品の端末のフランジをクランプ爪で加圧して密着している。しかしながら、クランプ爪による加圧力が強すぎるとフランジが跳ね上がり易く浮き上がりが生じて樹脂パネルとの密着が不十分となり、また、クランプ爪による加圧力が弱いと、これも密着が不十分となりクランプ爪による加圧力を密着に適正な状態にする必要があった。
また、レーザビームによる溶着には途中で切れることなく全体的に溶着ラインが施されることが必要であるが、厚味のあるクランプ爪の真下はクランプ爪の陰となってレーザビームが照射されず溶着できない部分が生じる問題があった。
特開平５−２８５７８号公報 特開平８−９０２６４号公報
本発明の目的は、樹脂成形品の重ね部をクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するにおいて、ワークの加圧力を適正に制御し密着性を確保することと、溶着ラインが途中で切れることなく溶着を可能にした樹脂成型品のレーザ溶着装置を提供することである。
上記の目的を達成するための本発明は、請求項１に記載の通り、樹脂成形品の重ね部をシリンダによって加圧作動するクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するようにしたレーザ溶着装置において、前記クランプ爪に反力検出センサを設け、前記クランプ爪により樹脂成形品の重ね部をクランプしたときのクランプ爪に加わる反力発生状況を前記反力検出センサで検出し、シリンダによるクランプ爪の加圧力を適正に増減制御するようにしたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の通り、樹脂成形品の重ね部をシリンダによって加圧作動するクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するようにしたレーザ溶着装置において、前記樹脂成形品の重ね部に金属薄板により格子状あるいはハニカム状に組み合わせた押さえ部材を重ねて前記クランプ爪にて加圧するようにしたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の通り、樹脂成形品の重ね部をシリンダによって加圧作動するクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するようにしたレーザ溶着装置において、前記クランプ爪に反力検出センサを設け、前記クランプ爪により樹脂成形品の重ね部が密着したときのクランプ爪に加わる反力発生状況に応じてクランプ爪の加圧力を適正に増減制御するようにし、前記樹脂成形品の重ね部に金属薄板により格子状あるいはハニカム状に組み合わせた押さえ部材を重ねて前記クランプ爪にて加圧するようにしたことを特徴とするものである。
本発明によると、樹脂成形品の重ね部をレーザビームで溶着するに際し、クランプ爪による加圧力を密着に要する適正に制御し確実な密着状態とし、また、溶着ラインが途中で切れることなく全体的にレーザ溶着することができ、品質を向上した製品を提供することができる効果を有している。
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明の実施例１を示す。図１において、１は第１ワークであり、２は前記第１ワーク１上に重ねた第２ワークであり、この第２ワーク２と第１ワーク１とを溶接ライン５のように図略で公知のレーザ加工ヘッドから照射するレーザビームによって溶着する。このレーザ溶着に際しては第１ワーク１上に重ねた第２ワーク２を第１ワーク１と密着するためにクランプ爪３により所定の間隔の複数箇所を加圧してクランプする。前記クランプ爪３のクランプ及びアンクランプ作動は図２で示すようにエアシリンダ６によって行われる。
そこで、本発明はプランプ爪３の第２ワーク２と対接する先端部に反力検出センサ４を設け、図２に示すように、エアシリンダ６より下流側のエア通路に電磁弁７を配置し、前記反力検出センサ４からの信号により前記電磁弁７を作動してエアシリンダ６に供給するエアを増減してクランプ爪３の加圧力を増減制御するようにしたものである。尚、反力検出センサ４は例えば、ロードセルが適当である。
上記実施例１は、クランプ爪３による第２ワーク２と第１ワーク１とが適正に密着したときの反力を予め設定しておき、クランプ爪３により第２ワーク２を第１ワーク１に加圧したときのクランプ爪３に加わる反力発生状況を前記反力検出センサ４で検出し、この反力発生状況が前記予め設定した第２ワーク２と第１ワーク１とが適正に密着した反力に達するよう電磁弁７を制御してエアシリンダ６によるクランプ爪３の加圧力を増減して第２ワーク２と第１ワーク１とが適正に密着するよう制御するものである。
これにより、第２ワーク２と第１ワーク１とは適正に密着し、溶着するワークの形状のバラツキ等に影響を受けることなく溶着不良を未然に防止して確実にレーザ溶着する利点を有している。尚、クランプ爪３による第２ワーク２のクランプ位置を溶着ライン５に掛からないよう考慮して溶着ライン５の途中の切れを防止する。
図３及び図４は本発明の実施例２を示す。８は鉄又はアルミ等による金属薄板により格子状あるいはハニカム状に組み合わせた押さえ部材である。
本発明は、前記押さえ部材８を第１ワーク１上に重ねた第２ワーク２の上に重ね、この押さえ部材８に上からプランプ爪３により加圧して第２ワーク２と第１ワーク１をレーザ溶着するようにしたものである。
上記実施例２は、クランプ爪３で第２ワーク２を直接押さえるのではなく、金属薄板により格子状あるいはハニカム状に組み合わせた押さえ部材８介して押さえるため、第２ワーク２に接している押さえ部材８は薄板であり、レーザによる溶着ライン５は押さえ部材８は薄板の下部を通過して途中で切れることなく全体的に溶着することができる。
これにより、溶着したい部位をクランプすることができ、溶着ライン５を途中での切れをなくし、溶着の信頼性と強度を大幅に向上する。
実施例３は、実施例１と実施例２とを組み合わせたものである。すなわち、図３で示すように、クランプ爪３に反力検出センサ４を設け、このクランプ爪３により金属薄板により格子状あるいはハニカム状に組み合わせた押さえ部材８介して第２ワーク２を押さえるようにしたものである。
この実施例３は、クランプ爪３により第２ワーク２を第１ワーク１に加圧したときのクランプ爪３に加わる反力発生状況を前記反力検出センサ４で検出し、この反力発生状況が前記予め設定した第２ワーク２と第１ワーク１とが適正に密着した反力に達するよう電磁弁７を制御してエアシリンダ６によるクランプ爪３の加圧力を増減して第２ワーク２と第１ワーク１とが適正に密着させると共に、薄板の押さえ部材８により溶着ライン５は押さえ部材８は薄板の下部を通過して途中で切れることなく全体的に溶着することができる。
本発明の実施例１を示す要部の斜視図 クランプ爪の化圧力の制御回路構成の概略図 本発明の実施例２と実施例３を示す要部の斜視図 図３の一部の上面視図
符号の説明
１ 第１ワーク
２ 第２ワーク
３ クランプ爪
４ 反力検出センサ
５ 溶着ライン
６ シリンダ
７ 電磁弁
８ 押さえ部材

Claims (3)

  1. 樹脂成形品の重ね部をシリンダによって加圧作動するクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するようにしたレーザ溶着装置において、前記クランプ爪に反力検出センサを設け、前記クランプ爪により樹脂成形品の重ね部をクランプしたときのクランプ爪に加わる反力発生状況を前記反力検出センサで検出し、シリンダによるクランプ爪の加圧力を適正に増減制御するようにしたことを特徴とする樹脂成型品のレーザ溶着装置。
  2. 樹脂成形品の重ね部をシリンダによって加圧作動するクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するようにしたレーザ溶着装置において、前記樹脂成形品の重ね部に金属薄板により格子状あるいはハニカム状に組み合わせた押さえ部材を重ねて前記クランプ爪にて加圧するようにしたことを特徴とする樹脂成型品のレーザ溶着装置。
  3. 樹脂成形品の重ね部をシリンダによって加圧作動するクランプ爪にて加圧密着し、レーザビームで溶着するようにしたレーザ溶着装置において、前記クランプ爪に反力検出センサを設け、前記クランプ爪により樹脂成形品の重ね部が密着したときのクランプ爪に加わる反力発生状況に応じてクランプ爪の加圧力を適正に増減制御するようにし、前記樹脂成形品の重ね部に金属薄板により格子状あるいはハニカム状に組み合わせた押さえ部材を重ねて前記クランプ爪にて加圧するようにしたことを特徴とする樹脂成型品のレーザ溶着装置。
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