JP2009113045A - レーザ肉盛りシステム - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドのバルブシートに対して肉盛り処理を行う際、シリンダヘッドを高精度に位置決めする。
【解決手段】レーザ肉盛りシステム１０は、シリンダヘッド１２（バルブシート１６）の位置合わせを行う位置合わせ機構１４と、シリンダヘッド１２のバルブシート１６に対して供給された金属粉末を原材料として肉盛りするレーザ肉盛り機構１８と、シリンダヘッド１２を前記位置合わせ機構１４から前記レーザ肉盛り機構１８へ搬送する把持ロボット２０とを備える。肉盛り処理されるべきバルブシート１６の位置が位置合わせ機構１４を構成する２軸直交テーブルの交点中心と一致すると、把持ロボット２０の把持装置１１６は、レーザ肉盛り機構１８を構成する支持装置７０にシリンダヘッド１２を移動台５２ごと搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダヘッドの位置合わせを行った後に該シリンダヘッドを搬送してバルブシートに肉盛りを行うレーザ肉盛りシステムに関する。

内燃機関が運転されると、該内燃機関を構成するシリンダヘッドにおいては、吸気バルブ及び排気バルブがバルブシートに対して着座及び離間を繰り返す。このため、バルブシートの耐摩耗性を確保するべく、例えば、焼結リングを圧入することが行われる。

又は、いわゆるレーザ肉盛りによって、バルブシートに肉盛りを行うこともある。この場合、シリンダヘッドを載置台に位置決め固定した上で、該載置台を回転させながらバルブシートに対して金属粉末を供給しつつ、この金属粉末にレーザを照射することにより該金属粉末を溶融させ、さらに、冷却固化させて肉盛り部とする。

このようなレーザ肉盛りを行うに際しては、例えば、特許文献１に記載されているように、先ず、シリンダヘッドを載置台に固定し、次に、該載置台を、レーザがバルブシートに照射される位置となるように固定することが一般的である。

特許第２９２９７８５号公報

特許文献１の記載や掲載図面から諒解されるように、載置台を介してシリンダヘッドの位置決め固定を行うようにすると、多数の軸部材が必要となる上に構成も複雑化してしまう。

しかも、金属粉末に対してレーザを照射する際、シリンダヘッドにおけるレーザが照射される箇所の温度が急上昇する。このため、前記軸部材等に熱が伝達されて該軸部材等が熱膨張を起こした結果、シリンダヘッドの位置が変動することがある。このような事態が生じると、金属粉末が供給される位置や、レーザが照射される位置も変動してしまう。結局、この場合、高精度な位置決めを行うことが容易ではないという不具合がある。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、シリンダヘッドを高精度に位置決めすることが可能であり、このためにバルブシートに対する肉盛りを高精度且つ良好に施すことが可能なレーザ肉盛りシステムを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、シリンダヘッド中の肉盛り処理が施されるバルブシートを所定位置に合わせる位置合わせ機構と、前記バルブシートに対して供給された金属粉末を原材料として肉盛りするレーザ肉盛り機構と、前記シリンダヘッドを前記位置合わせ機構から前記レーザ肉盛り機構へ搬送する搬送手段とを有するレーザ肉盛りシステムであって、
前記位置合わせ機構は、前記シリンダヘッドを載置した載置部材と、前記載置部材を案内することで前記バルブシートを前記所定の位置に案内する案内手段とを有し、
前記搬送手段は、前記載置部材を把持して該載置部材を前記レーザ肉盛り機構側に回動させる把持手段を有し、
前記レーザ肉盛り機構は、金属粉末を供給する供給機構と、前記金属粉末に対してレーザ光を照射するための変位可能なレーザ照射手段と、前記載置部材を位置決め固定する回転台座とを有し、
前記搬送手段が、前記バルブシートが前記所定位置に配置された前記シリンダヘッドを載置した前記載置部材を、該載置部材を把持した前記把持手段が回動動作することによって前記回転台座上に搬送し、
前記レーザ肉盛り機構が、略水平となった前記バルブシートに対して金属粉末を供給しつつレーザ光による肉盛り処理を行うことを特徴とする。

すなわち、本発明においては、シリンダヘッド中のバルブシートが位置合わせ機構の作用下に所定の位置に調整された後、搬送機構の作用下に、該バルブシートが略水平となるようにしてシリンダヘッドがレーザ肉盛り機構に搬送される。このように、レーザ肉盛り機構とは別の箇所でシリンダヘッドの位置合わせを行うことにより、レーザ肉盛り機構には、バルブシートを略水平にするための機構を設ける必要がなくなる。従って、装置構成を簡素なものとすることができる。

しかも、この場合、バルブシートの回転中心と回転テーブルの回転中心とを高精度で一致させることが可能であるので、レーザ光の照射によってバルブシートに熱変形が起こったとしても、バルブシートに対する金属粉末の供給位置やレーザ光の照射位置を高精度に維持することができる。これにより、バルブシートの所定箇所に確実にレーザ肉盛り処理を施すことができる。

なお、回転台座には、載置部材を位置決め固定するためのクランプ機構を設けることが好ましい。これにより、レーザ肉盛り処理を施す際にシリンダヘッドが位置ズレを起こすことを確実に回避することができ、結局、バルブシートに対するレーザ肉盛り処理を一層高精度に実施することができる。

さらに、把持手段が案内手段上の載置部材を把持する際に該把持手段を位置決め固定するための第１位置決め固定手段と、把持手段が回転台座に載置部材を載置する際に該把持手段を位置決め固定するための第２位置決め固定手段とを設けることが好ましい。このようにして把持手段を位置決めすることに伴い、載置部材、ひいては該載置部材上のシリンダヘッドを所定の箇所に位置決め固定することができる。従って、バルブシートに対するレーザ肉盛り処理の精度が一層向上する。

本発明によれば、シリンダヘッド中のバルブシートを所定の位置に調整した後、搬送機構の作用下に、該バルブシートが略水平となるようにしてシリンダヘッドをレーザ肉盛り機構に搬送するようにしている。すなわち、バルブシートの位置合わせをレーザ肉盛り機構とは別の箇所で行うようにしているので、レーザ肉盛り機構の装置構成を簡素なものとすることができる。

また、バルブシートの位置合わせをレーザ肉盛り機構とは別の箇所で行うようにしているので、バルブシート位置合わせ機構における案内手段を構成する軸部材等（例えば、ボールネジや、該ボールネジに螺合するナット等）がレーザ照射によって熱膨張を起こすことがない。従って、レーザ光の照射によってバルブシートに熱変形が起こったとしても、バルブシートの位置合わせ機構とレーザ肉盛り機構とが同一装置として構成されたものに比して、バルブシートの回転中心と回転テーブルの回転中心とを高精度で一致させることが可能である。このため、バルブシートに対する金属粉末の供給位置やレーザ光の照射位置を高精度に維持することができるので、バルブシートに対するレーザ肉盛り処理を高精度に実施することができる。

以下、本発明に係るレーザ肉盛りシステムにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るレーザ肉盛りシステム１０の全体概略正面図であり、図２は、その要部平面図である。このレーザ肉盛りシステム１０は、シリンダヘッド１２の位置合わせを行うための位置合わせ機構１４と、シリンダヘッド１２のバルブシート１６に対して供給された金属粉末を原材料として肉盛り処理を施すレーザ肉盛り機構１８と、シリンダヘッド１２を前記位置合わせ機構１４から前記レーザ肉盛り機構１８へ搬送する搬送手段としての６軸多関節把持ロボット（以下、単に把持ロボットという）２０とを備える。

位置合わせ機構１４は、基台２２と、該基台２２上に設けられた直交２軸テーブル２４（案内手段）と、シリンダヘッド１２の位置を撮像するＣＣＤカメラ２６とを有する。

基台２２の両端部には柱状部材２８、３０がそれぞれ立設されており、これら柱状部材２８、３０の各上端面には、係止穴３２、３４が形成されている。また、柱状部材２８、３０同士の間には、２本のレール３６、３６が敷設された基盤３８が設けられている。

直交２軸テーブル２４は、図２に示すように、把持ロボット２０に接近又は離間する方向に延在する第１テーブル４０と、該第１テーブル４０の延在方向に対して直交する方向に延在し、且つ該第１テーブル４０に比して長尺な第２テーブル４２とからなる。なお、図２においては、基台２２の図示を省略している。

第１テーブル４０は、基盤３８上のレール３６、３６に変位自在に載置されている。一方、第１テーブル４０にも、その延在方向に沿って２本のレール４４、４４が敷設されており、前記第２テーブル４２はこれらレール４４、４４に変位自在に載置されている。すなわち、第１テーブル４０は、把持ロボット２０に対して接近又は離間する方向（図１及び図２におけるＸ方向）に変位可能であり、一方、第２テーブル４２は、第１テーブル４０に対して直交する方向（図２におけるＹ方向）に前進又は後退可能である。

図１に示すように、第２テーブル４２の上端面には、断熱板４６を介してヒータ４８が設けられている。また、第２テーブル４２の上端面からは、第１クランプ機構を構成する２本の略逆Ｌ字状のクランプ爪５０、５０が互いに対称的に突出している。勿論、これらクランプ爪５０、５０は、ヒータ４８とは別の位置に設けられている。

図１においては、これらクランプ爪５０、５０を介して移動台５２（載置部材）が第２テーブル４２上に載置されている状態を示している。ここで、移動台５２の底面には、略逆Ｔ字状の係合部５４が形成されており、この係合部５４に、前記クランプ爪５０、５０が係合される。

移動台５２の上端面には、所定角度で傾斜した傾斜面５６を有する傾斜治具５８が固定されている。そして、この傾斜面５６には、２本のピン６０、６０が立設された支持固定盤６２が支持されている。

支持固定盤６２の上端面からは、第２クランプ機構を構成する略逆Ｌ字状の第１逆Ｌ型爪６４ａ〜第４逆Ｌ型爪６４ｄが突出している（図２参照）。この中の第１逆Ｌ型爪６４ａは第２逆Ｌ型爪６４ｂに対向し、且つ第３逆Ｌ型爪６４ｃは、第１逆Ｌ型爪６４ａから所定間隔離間した位置で第４逆Ｌ型爪６４ｄに対向している。なお、前記ピン６０、６０の各々は、第２逆Ｌ型爪６４ｂ、第４逆Ｌ型爪６４ｄの近傍に設けられている。

位置合わせ機構１４を構成するＣＣＤカメラ２６は、把持ロボット２０の近傍に立設された案内用柱６６にフレーム６８を介して位置決め固定されている。このＣＣＤカメラ２６には、図示しないモニタが電気的に接続されている。

レーザ肉盛り機構１８は、シリンダヘッド１２を支持するための支持装置７０を有する。この支持装置７０は、第１基盤７２と、該第１基盤７２上に固定された若干幅狭の第２基盤７４と、第３クランプ機構を構成する略逆Ｌ字型のクランプ爪７６、７６が設けられた回転テーブル７８（回転台座）とを具備する。

第１基盤７２において、第２基盤７４から露呈した部位には、所定角度で傾斜した傾斜面８０を有する係止治具８４が配設されている。一方、第２基盤７４上には、前記傾斜面８０と略平行となるように傾斜した部位を有する係止用柱８６が立設されている。係止治具８４及び係止用柱８６の双方には、互いに略平行に延在する係止穴８８、９０が穿設されている。各係止穴８８、９０は、前記係止穴３２、３４の幅方向寸法及び深さに対応する幅方向寸法及び深さに設定されている。

第２基盤７４上には、さらに、支持板９２を介してジャッキ装置９４が設けられている。このジャッキ装置９４は、第３基盤９５の傾斜角度を調整するためのものである。すなわち、第３基盤９５と支持板９２とは、ジャッキ装置９４の軸９６及びヒンジ９８を介して連結されており、第３基盤９５は、軸９６の上下動に応じてヒンジ９８を中心に回動する。その結果、バルブシート１６中の肉盛り処理が施されるものを略水平となる位置に調整可能である。

なお、図示は省略しているが、第２基盤７４の下方には、レーザ光の軸とバルブシート１６の加工点を一致させるために該第２基盤７４をＸ方向に移動可能とするテーブルが備えられる。

第３基盤９５には、回転軸１００が回転自在に支持されており、前記回転テーブル７８は、この回転軸１００に取り付けられている。すなわち、回転テーブル７８は、回転軸１００と一体的に回転動作可能である。

上記したように、回転テーブル７８からはクランプ爪７６、７６が突出している。これらクランプ爪７６、７６は、第１クランプ機構を構成する前記クランプ爪５０、５０と同様に構成されている。

レーザ肉盛り機構１８は、さらに、バルブシート１６に対して金属粉末を供給するためのフィーダ１０２と、不活性ガスを供給する図示しないガスノズルと、前記金属粉末を溶融するためのレーザ光を照射するレーザ照射器１０４とを有する。この中、レーザ照射器１０４は、フレーム１０６の延在方向（Ｘ方向）に水平移動可能に設置されている。なお、このフレーム１０６は、前記案内用柱６６の軸線方向に沿って敷設された案内テーブル１０８を備える直交２軸テーブル１１０によって昇降動作及び水平変位動作が可能である。

すなわち、レーザ照射器１０４は直交３軸の変位動作が可能であり、レーザ照射器１０４を適宜変位させることによって、レーザ光の軸をバルブシート１６の加工点に一致させることができる。

なお、上記したように、第２基盤７４をＸ方向に移動可能なテーブルが存在するため、レーザ照射器１０４をフレーム１０６の延在方向（Ｘ方向）に水平移動可能にする機能を省くようにしてもよい。勿論、レーザ照射器１０４をフレーム１０６の延在方向（Ｘ方向）に水平移動可能にする機能を組み込む一方、前記テーブルを省くようにしてもよい。

搬送手段である把持ロボット２０は、位置合わせ機構１４を構成する基台２２と、レーザ肉盛り機構１８を構成する支持装置７０との間に配設されている。把持ロボット２０の主軸部１１２は回転動作可能であり、これに伴い、先端軸１１４が回動動作する。

先端軸１１４には、把持装置１１６が設けられている。この把持装置１１６には、外枠１１８と、該外枠１１８の内方に位置決め固定された固定爪１２０と、該固定爪１２０に対して接近又は離間する可動爪１２２とを有する。後述するように、前記移動台５２の端部は、これら固定爪１２０及び可動爪１２２によって把持される。

外枠１１８の先端部には、柱部材に形成された前記係止穴３２、３４、又は傾斜治具５８と係止用柱８６の各々に形成された前記係止穴８８、９０の双方に係合可能な形状に設定された係止ピン１２４、１２６が設けられている。すなわち、これら係止ピン１２４、１２６は、係止穴３２、３４又は係止穴８８、９０のいずれかに係合される。

本実施の形態に係るレーザ肉盛りシステム１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

シリンダヘッド１２が移動台５２上の支持固定盤６２に載置された際、シリンダヘッド１２の一底面に予め形成された２箇所の凹部にピン６０、６０が挿入される。また、第２クランプ機構を構成する第１逆Ｌ型爪６４ａ〜第４逆Ｌ型爪６４ｄが閉じ、これら第１逆Ｌ型爪６４ａ〜第４逆Ｌ型爪６４ｄの各々がシリンダヘッド１２の各端面に設けられた凹部に進入する。これにより、シリンダヘッド１２が所定角度で傾斜した状態で支持固定盤６２に位置決め固定される。

シリンダヘッド１２を載置した移動台５２は、この状態でシリンダヘッド１２ごと移送された後、把持ロボット２０の把持装置１１６に把持される。勿論、この際には、可動爪１２２が固定爪１２０に指向して上昇し、その結果、移動台５２が可動爪１２２と固定爪１２０との間に挟持される。

把持ロボット２０は、移動台５２を第２テーブル４２上まで搬送する。そして、該把持ロボット２０の作用下に把持装置１１６が位置合わせ機構１４の柱状部材２８、３０に向かって降下し、最終的に、外枠１１８の下端部に設けられた係止ピン１２４、１２６が係止穴３２、３４に係合する。すなわち、把持装置１１６が位置決め固定される。

なお、ヒータ４８は予め通電されており、このため、移動台５２は輻射熱を受ける。結局、移動台５２を介してシリンダヘッド１２に熱が伝達される。

次に、第２テーブル４２に設けられた第１クランプ機構を構成するクランプ爪５０、５０が互いに接近するように変位する。すなわち、クランプ爪５０、５０が閉じて移動台５２の底面に形成された逆Ｔ字状の係合部５４に進入し、これにより、移動台５２が位置決め固定される。

次に、把持装置１１６が移動台５２を解放する。具体的には、可動爪１２２が下降して固定爪１２０から離間することにより、移動台５２に対する挟持が解消される。

次に、図３に示すように、把持ロボット２０の作用下に把持装置１１６が移動した後、第１テーブル４０が基盤３８に敷設されたレール３６、３６に案内されながらＸ方向に沿って変位する一方、第２テーブル４２が第１テーブル４０に敷設されたレール４４、４４に案内されながら図２中のＹ方向に沿って変位する。第１テーブル４０と第２テーブル４２の変位（位置調整）は、肉盛り処理すべきバルブシート１６が第１テーブル４０と第２テーブル４２の交点中心（図２における点Ｏ）に位置するまで続行される。なお、バルブシート１６の位置確認は、ＣＣＤカメラ２６及びモニタによって行われる。

肉盛り処理すべきバルブシート１６が点Ｏに位置したことがモニタで確認されると、把持装置１１６が戻り、外枠１１８の係止ピン１２４、１２６が柱状部材２８、３０の係止穴３２、３４に係合される。すなわち、把持装置１１６が位置決め固定され、図１に示す状態となる。

このようにして移動台５２と把持装置１１６の双方が位置決め固定された後、把持装置１１６が移動台５２を把持する。すなわち、可動爪１２２が固定爪１２０に指向して上昇し、その結果、移動台５２が可動爪１２２と固定爪１２０との間に挟持される。

次に、把持ロボット２０は、把持装置１１６を上昇した後、主軸部１１２を回転動作させる。この回転動作に伴い、把持装置１１６が支持装置７０まで回動する。この間、先端軸１１４も回転動作及び傾動動作し、外枠１１８の下端部の係止ピン１２４、１２６を、係止治具８４及び係止用柱８６の係止穴９０、８８に対向させる。この際、図２における点Ｏに位置したバルブシート１６が略水平となるように配置される。なお、この時点では、第３クランプ機構を構成するクランプ爪７６、７６は開いている。

その後、把持ロボット２０の作用下に、係止穴９０、８８の各々に係止ピン１２４、１２６が係合される。これにより、把持装置１１６が支持装置７０に位置決め固定される。

次に、クランプ爪７６、７６が閉じて移動台５２の底面に形成された逆Ｔ字状の係合部５４に進入し、これにより、移動台５２が位置決め固定される。その後、図４に示すように、可動爪１２２が下降して固定爪１２０から離間することにより移動台５２に対する挟持が解消され、さらに、把持ロボット２０の作用下に把持装置１１６が移動してシリンダヘッド１２が現れる。すなわち、図２における点Ｏに位置したバルブシート１６が、略水平となった状態で露呈する。

以上の動作の間、シリンダヘッド１２が支持固定盤６２上で位置ズレを起こすことはない。上記したように、シリンダヘッド１２は支持固定盤６２上で位置決め固定されているからである。

すなわち、本実施の形態によれば、位置合わせ機構１４によって肉盛り処理されるべきバルブシート１６の位置が確認され、その後、把持ロボット２０によってシリンダヘッド１２が回動されることにより、該バルブシート１６が略水平となるように支持装置７０に支持される。換言すれば、本実施の形態においては、位置合わせ機構１４によってバルブシート１６が位置決めされ、このバルブシート１６が肉盛り処理されるようにシリンダヘッド１２が姿勢を保ちながら搬送される。

このため、位置合わせ機構１４及び支持装置７０の双方とも、多数の軸部材を設けて構成する必要がない。従って、レーザ肉盛りシステム１０の構成を簡素化することができる。

次に、図５に示すように、レーザ照射器１０４がバルブシート１６に向かって降下するとともに水平移動する。レーザ照射器１０４が所定位置で停止すると、支持固定盤６２を支持する回転軸１００が回転付勢手段（例えば、モータ）の作用下に回転動作を開始し、これにより回転テーブル７８が回転動作する。略同時に、フィーダ１０２から金属粉末ＰＷが供給されるとともに図示しない前記ガスノズルから不活性ガスが供給され、さらに、レーザ照射器１０４からレーザ光Ｌが照射される。なお、金属粉末ＰＷとしては銅合金粉末が例示され、不活性ガスとしてはアルゴンガスが例示される。

回転テーブル７８が回転しているため、フィーダ１０２及びレーザ照射器１０４は、バルブシート１６の周囲に沿って環状に相対移動することになる。結局、金属粉末ＰＷの溶融池がバルブシート１６の周縁部に沿って環状に移動し、回転軸１００が少なくとも１回転することにより、バルブシート１６の周囲に肉盛り部が形成される。

ここで、上記から諒解されるように、本実施の形態では、肉盛り処理が施されるべきバルブシート１６が正確に位置合わせされた上で略水平に向けられている。このため、バルブシート１６の中心が、回転軸１００の回転中心の軸線上に正確に配置される。換言すれば、バルブシート１６は、レーザ照射器１０４からのレーザ光Ｌの照射位置に対応して高精度に位置決めされている。このため、レーザ光Ｌの照射による局所的な温度上昇に起因してシリンダヘッド１２に熱変形が生じていたとしても、バルブシート１６を肉盛り処理位置に対して高精度且つ確実に位置決めすることができる。

しかも、本実施の形態では、シリンダヘッド１２の温度をヒータ４８によって予め上昇させている。このため、レーザ光Ｌが照射されたシリンダヘッド１２の温度上昇幅は比較的小さく、従って、シリンダヘッド１２の熱変形も十分に抑制されている。

以上のような理由から、バルブシート１６に対する肉盛り処理が高精度且つ良好に遂行され、効率的な肉盛り処理が遂行されるという効果が得られる。

バルブシート１６の肉盛り処理が終了した後、回転軸１００、ひいては回転テーブル７８の回転が停止される。略同時に、金属粉末ＰＷ及び不活性ガスの供給が停止されるとともに、レーザ光Ｌの照射が停止される。

次に、把持ロボット２０の把持装置１１６が再び移動台５２を把持する。勿論、この際には、外枠１１８の係止ピン１２４、１２６が係止穴９０、８８に係合する。その後、第３クランプ機構のクランプ爪７６、７６が移動台５２を解放する。

把持ロボット２０の主軸部１１２が回転して把持装置１１６が柱状部材２８、３０の上方まで到達した後、把持装置１１６が柱状部材２８、３０に向かって変位し、最終的に、係止穴３２、３４に係止ピン１２４、１２６が係合する。第１クランプ機構のクランプ爪５０、５０が閉じて移動台５２の係合部５４に係合すると、把持装置１１６が移動台５２を解放し、さらに、所定箇所へ移動する。

露呈したシリンダヘッド１２に対しては、上記と同様にして、次に肉盛り処理されるべきバルブシート１６の位置が第１テーブル４０と第２テーブル４２の交点中心Ｏとなるように、第１テーブル４０と第２テーブル４２の位置調整がなされる（図６参照）。

以降は、上記と同様にして把持ロボット２０の作用下にシリンダヘッド１２が支持装置７０に搬送され、前記バルブシート１６に対して肉盛り処理が施される。

なお、把持ロボット２０を２台設置するようにしてもよい。この場合、１個のシリンダヘッド１２に対して肉盛り処理を行っている最中に別のシリンダヘッド１２の位置調整を行い、肉盛り処理が施されたシリンダヘッド１２を一方の把持ロボット２０によって第２テーブル４２に戻すと同時に、位置調整が行われたシリンダヘッド１２を残余の把持ロボット２０によって支持装置７０に搬送するようにすればよい。

又は、２本のアームを有し、且つ各アームの先端に上記したような構成の把持装置１１６、１１６がそれぞれ設けられた１台の把持ロボット（図示せず）を用いるようにしてもよい。すなわち、この場合、前記把持装置１１６、１１６同士は互いに相反する方向を向き、前記アームが主軸部１１２を中心に旋回すると、アーム同士の位置が入れ替わる。従って、肉盛り処理が施されたシリンダヘッド１２を一方のアームによって第２テーブル４２に戻すと同時に、位置調整が行われたシリンダヘッド１２を残余のアームによって支持装置７０に搬送することが可能となる。

２台の把持ロボットを用いることや、２本のアームを有する把持ロボットを用いることによりシリンダヘッド１２を効率よく搬送することができ、結局、シリンダヘッド１２に対する肉盛り処理の効率を向上させることができる。

本実施の形態に係るレーザ肉盛りシステムの全体概略正面図である。 図１のレーザ肉盛りシステムを構成する位置合わせ機構の要部平面図である。 位置合わせ機構によってシリンダヘッド（バルブシート）の位置を調整している状態を示す全体概略正面図である。 図１のレーザ肉盛りシステムを構成する把持ロボットがシリンダヘッドを移動台ごと支持装置に搬送した状態を示す全体概略正面図である。 支持装置に支持されたシリンダヘッドのバルブシートに対して肉盛り処理を施している状態を示す全体概略正面図である。 別のバルブシートに対する位置合わせを行っている状態を示す要部平面図である。

符号の説明

１０…レーザ肉盛りシステム １２…シリンダヘッド
１４…位置合わせ機構 １６…バルブシート
１８…レーザ肉盛り機構 ２０…把持ロボット
２４、１１０…直交２軸テーブル ２６…ＣＣＤカメラ
３２、３４、８８、９０…係止穴 ３６、４４…レール
４０、４２…テーブル ４８…ヒータ
５０、６４ａ〜６４ｄ、７６…爪 ５２…移動台
５４…係合部 ５８…傾斜治具
６０…ピン ６６…案内用柱
７０…支持装置 ７８…回転テーブル
９４…ジャッキ装置 １００…回転軸
１０２…フィーダ １０４…レーザ照射器
１１６…把持装置 １２０…固定爪
１２２…可動爪 １２４、１２６…係止ピン

Claims (3)

1. シリンダヘッド中の肉盛り処理が施されるバルブシートを所定位置に合わせる位置合わせ機構と、前記バルブシートに対して供給された金属粉末を原材料として肉盛りするレーザ肉盛り機構と、前記シリンダヘッドを前記位置合わせ機構から前記レーザ肉盛り機構へ搬送する搬送手段とを有するレーザ肉盛りシステムであって、
   前記位置合わせ機構は、前記シリンダヘッドを載置した載置部材と、前記載置部材を案内することで前記バルブシートを前記所定の位置に案内する案内手段とを有し、
   前記搬送手段は、前記載置部材を把持して該載置部材を前記レーザ肉盛り機構側に回動させる把持手段を有し、
   前記レーザ肉盛り機構は、金属粉末を供給する供給機構と、前記金属粉末に対してレーザ光を照射するための変位可能なレーザ照射手段と、前記載置部材を位置決め固定する回転台座とを有し、
   前記搬送手段が、前記バルブシートが前記所定位置に配置された前記シリンダヘッドを載置した前記載置部材を、該載置部材を把持した前記把持手段が回動動作することによって前記回転台座上に搬送し、
   前記レーザ肉盛り機構が、略水平となった前記バルブシートに対して金属粉末を供給しつつレーザ光による肉盛り処理を行うことを特徴とするレーザ肉盛りシステム。
2. 請求項１記載のシステムにおいて、前記回転台座に、前記載置部材を位置決め固定するためのクランプ機構が設けられたことを特徴とするレーザ肉盛りシステム。
3. 請求項１又は２記載のシステムにおいて、前記把持手段が前記案内手段上の前記載置部材を把持する際に前記把持手段を位置決め固定するための第１位置決め固定手段と、前記把持手段が前記回転台座に前記載置部材を載置する際に前記把持手段を位置決め固定するための第２位置決め固定手段とを具備することを特徴とするレーザ肉盛りシステム。

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