JP2020199546A - レーザ溶接機 - Google Patents

Abstract

【課題】透過板への異物の付着を十分に防止して、ウィービング溶接を長期間に亘って安定的に行うこと。【解決手段】揺動アーム５０の支持部５０ｓの内側には、筒状の従動回転体７４が回転可能に設けられ、従動回転体７４の内側には、透過板８２が設けられている。従動回転体７４に係合ローラ８６が設けられ、主動プーリ５８には、環状の接続プレート９８が同軸上に設けられている。接続プレート９８の外周部には、係合ローラ８６と係合可能な凹部９８ｄが形成されている。接続プレート９８の凹部９８ｄの奥部分９８ｄａの曲率半径は、係合ローラ８６の半径と同じに長さに設定され、接続プレート９８の凹部９８ｄにおける一対のストレート部分９８ｄｂ，９８ｄｃのなす角θは、鈍角に設定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、金属製のワークに対して通常のレーザ溶接とウィービング溶接を選択して行うレーザ溶接機に関する。

通常のレーザ溶接とウィービング溶接を行う選択してレーザ溶接機として、特許文献１に示すものがある。その先行技術は、ウィービング溶接を行うためのウィービング装置を備えており、ウィービング装置は、レーザ溶接機の加工ヘッドの一部を構成している。そして、先行技術に係るウィービング装置の構成等について簡単に説明すると、次の通りである。

ウィービング装置は、ウィービングハウジングを備えており、ウィービングハウジングの内部には、レーザ光の光路の一部が形成されている。ウィービングハウジングの内部には、揺動アームが設けられており、揺動アームは、その基端側の揺動軸心回りに揺動可能に構成されている。揺動アームの先端側には、環状の支持部が形成されている。

ウィービンハウジングの内部におけるレーザ光の光路上には、主動回転体が回転可能に設けられている。主動回転体は、回転アクチュエータの駆動により回転し、揺動アームに対してレーザ光の光軸方向に位置をずらしている。また、揺動アームの支持部の内側には、筒状の従動回転体が回転可能に設けられており、従動回転体は、主動回転体と接続した状態において、主動回転体の回転に連動して回転する。

従動回転体の内側には、レーザ光の光軸を偏心させる透過板としてのガラス板が一体的に設けられている。ガラス板は、揺動アームの揺動によって、レーザ光の光路上においてウィービング溶接を行うためのウィービング位置と、ウィービング位置から退避した退避位置との間で移動するように構成されている。

従動回転体には、係合ローラが設けられており、主動回転体には、従動回転体と主動回転体を接続させるための接続プレートが設けられている。接続プレートの外周部には、係合ローラと係合可能な複数の凹部が形成されており、複数の凹部は、円周方向に等間隔に配置されている。接続プレートの各凹部の深さ（半径方向の長さ）は、係合ローラの直径よりも大きく設定されている。係合ローラは、従動回転体が主動回転体と同軸上に位置すると、接続プレートの凹部の回転方向側の内壁面に線接触するように構成されている。

従って、揺動アームを揺動させることにより、ガラス板が退避位置からウィービング位置に移動すると共に、係合ローラが接続プレートの凹部に係合して、従動回転体と主動回転体が接続する。そして、回転アクチュエータの駆動により主動回転体を回転させることにより、従動回転体が連動して回転し、ガラス板が従動回転体と一体的に回転する。これにより、レーザ光の光軸を偏心回転させて、溶接幅を拡大したウィービング溶接を行うことができる。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１の他に、特許文献２に示すものがある。

特開２０１５−５８４５２号公報 特開２０１５−７１１８５号公報

ところで、ウィービング装置の累積使用時間が長くなると、接続プレートの凹部の回転方向側の壁面が係合ローラによって局所的に削り取られて、摩耗粉としてのガラス板に付着することが判明した。一方、摩耗粉等の異物がガラス板に付着すると、ウィービング溶接の不良が生じ易くなる。つまり、ウィービング溶接を長期間に亘って安定的に行うことは容易でないという問題がある。

そこで、本発明は、接続プレートの凹部に対する係合ローラの導入出をスムーズに行いながら、接続プレート側からウィービングハウジングの内部空間への摩耗粉の流入を抑制できる、新規な構成からなるレーザ溶接機を提供することを目的とする。

本発明の実施態様に係るレーザ溶接機は、内部にレーザ光の光路の一部が形成されたウィービングハウジングと、前記ウィービングハウジングの内部に設けられ、基端側の揺動軸心回りに揺動可能に構成され、先端側に環状の支持部が形成された揺動アームと、前記ウィービングハウジングの内部におけるレーザ光の光路上に回転可能に設けられ、前記揺動アームに対してレーザ光の光軸方向に位置をずらし、回転アクチュエータの駆動により回転する筒状の主動回転体と、を備える。本発明の実施態様に係るレーザ溶接機は、前記揺動アームの前記支持部の内側に回転可能に設けられ、前記主動回転体の回転によって連動して回転する筒状の従動回転体と、前記従動回転体の内側に設けられ、前記揺動アームの揺動によって、レーザ光の光路上においてウィービング溶接を行うためのウィービング位置と、前記ウィービング位置から退避した退避位置との間で移動するように構成され、レーザ光の光軸を偏心させる透過板と、を備える。本発明の実施態様に係るレーザ溶接機は、前記従動回転体及び前記主動回転体の一方に設けられた係合ローラと、前記従動回転体及び前記主動回転体の他方に同軸上に設けられ、外周部に前記係合ローラと係合可能な凹部が形成され、前記凹部の奥部分の曲率半径が前記係合ローラの半径と同じに長さに設定され、前記凹部における奥部分の両側のストレート部分のなす角が鈍角に設定された環状の接続プレートと、を備える。

本発明の実施態様では、前記係合ローラは、前記従動回転体が前記主動回転体と同軸上に位置すると、前記接続プレートの前記凹部の奥部分に係合するように構成されてもよい。また、前記接続プレートの前記凹部における奥部分の両側のストレート部分のなす角は、９５度〜１１０度に設定されてもよい。前記接続プレートの前記凹部の深さは、前記係合ローラの直径よりも小さく設定されてもよい。

本発明の実施態様では、前記係合ローラは、前記従動回転体及び前記主動回転体の一方に設けられたローラ軸と、前記ローラ軸に回転可能に設けられた環状のローラ本体と、前記ローラ軸の外周面と前記ローラ本体の内周面との間に設けられ、前記ローラ本体を回転可能に支持するオイルレスベアリングと、を有してもよい。この場合に、前記ローラ本体がステンレス鋼により構成され、前記接続プレートがナイロンにより構成されてもよい。

本発明の実施態様に係るレーザ溶接機は、前記主動回転体に設けられ、前記主動回転体を支持するベアリングから前記ウィービングハウジングの内部空間への異物の流入を抑えるための環状の遮蔽板を備えてもよい。

本発明の実施態様によると、前述のように、前記接続プレートの前記凹部の奥部分の曲率半径が前記係合ローラの半径と同じに長さに設定されている。これにより、前記従動回
転体の回転中に、前記係合ローラが前記接続プレートの前記凹部の奥部分に面接触することになり、前記接続プレートの前記凹部の壁面に働く面圧（応力）を低減することができる。そのため、前記接続プレート側からの摩耗粉が発生し難くなり、結果的に、前記接続プレート側から前記ウィービングハウジングの内部空間への摩耗粉の流入を抑えることができる。

また、本発明の実施態様によると、前述のように、前記接続プレートの前記凹部における奥部分の両側のストレート部分のなす角が鈍角に設定されている。そのため、前記接続プレートの前記凹部への前記係合ローラの導入及び前記接続プレートの前記凹部からの前記係合ローラの導出をスムーズに行うことができる。換言すれば、前記接続プレートの前記凹部に対する前記係合ローラの導入出をスムーズに行うことができる。

本発明によれば、前記透過板への異物の付着を十分に防止して、ウィービング溶接を長期間に亘って安定的に行うことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る溶接ロボットの一部を示す図であり、図１の大部分は、断面図になっている。 図２は、本発明の実施形態に係るウィービング装置を含む加工ヘッドの部分断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係るウィービング装置の主要部の断面図である。 図４Ａは、図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、ガラス板がウィービング位置に位置した状態を示している。 図４Ｂは、図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、ガラス板が退避位置に位置した状態を示している。 図５（ａ）は、係合ローラを示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６（ａ）は、接続プレートを示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った端面図である。 図７は、接続プレートの部分拡大図である。

本発明の実施形態について図１から図７を参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「加工ヘッドにおける上部、上側、上端、又は上面」とは、加工ヘッドのノズルを鉛直下方に向けた状態において、上部、上側、上端、又は上面であることをいう。「加工ヘッドにおける下部、下側、下端、又は下面」とは、加工ヘッドのノズルを鉛直下方に向けた状態において、下部、下側、下端、又は下面であることをいう。換言すれば、「加工ヘッドにおける上下方向の向き」は、加工ヘッドのノズルを鉛直下方に向けた状態を基準とする。図面中、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向、「ＲＤ」は主動プーリ又は接続プレートの回転方向をそれぞれ指している。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る溶接ロボット１０は、金属製のワークＷに対して通常のレーザ溶接とウィービング溶接を選択して行うレーザ溶接機である。溶接ロボット１０は、多関節のロボットアーム１２（一部のみ図示）を備えており、ロボットアーム１２の先端部には、ワークＷに対してレーザ光ＬＢを照射する加工ヘッド１４が連結
具１６を介して設けられている。また、溶接ロボット１０の構成のうち加工ヘッド１４を除く構成は、特許文献２に示すような公知の構成からなり、加工ヘッド１４を除く構成の説明を省略する。

続いて、加工ヘッド１４の全体的な構成について説明する。

図１及び図２に示すように、加工ヘッド１４は、ロボットアーム１２の先端部に連結具１６を介して設けられた筒状の下部ヘッド本体１８と、下部ヘッド本体１８の上端部の近傍に配設された筒状の上部ヘッド本体２０とを備えている。また、上部ヘッド本体２０の上端部には、伝送ファイバ２２を保持するファイバホルダ２４が設けられている。伝送ファイバ２２は、レーザ光ＬＢを発振するファイバレーザ発振器等のレーザ発振器（図示省略）に光学的に接続されている。換言すれば、加工ヘッド１４は、伝送ファイバ２２を介してレーザ発振器に光学的に接続されている。

下部ヘッド本体１８の先端部（下端部）には、レーザ光ＬＢを照射するためのノズル２６が設けられている。上部ヘッド本体２０内には、環状の上部レンズホルダ２８が設けられている。上部レンズホルダ２８の内側には、伝送ファイバ２２から射出されたレーザ光ＬＢをコリメートするコリメートレンズ３０が設けられている。また、下部ヘッド本体１８内には、下部レンズホルダ３２が設けられている。下部レンズホルダ３２の内側には、コリメートされたレーザ光ＬＢをワークWに向かって集束させる集束レンズ３４が設けら
れている。ここで、加工ヘッド１４の内部における伝送ファイバ２２の射出端からノズル２６にかけて、レーザ光ＬＢの光路が形成される。

加工ヘッド１４は、ワークWに対してウィービング溶接を行うためのウィービング装置
３６を備えている。ウィービング装置３６は、下部ヘッド本体１８と上部ヘッド本体２０との間に配設されている。

続いて、加工ヘッド１４の一部を構成するウィービング装置３６の具体的な構成について説明する。

図２から図４Ｂに示すように、ウィービング装置３６は、下部ヘッド本体１８と上部ヘッド本体２０との間に配設されたウィービングハウジング３８を備えており、ウィービングハウジング３８は、下部ヘッド本体１８と上部ヘッド本体２０を一体的に連結する。ウィービングハウジング３８は、メインハウジング４０と、メインハウジング４０の上側に設けられかつ内部がメインハウジング４０の内部に連通したサブハウジング４２とからなる。メインハウジング４０の上部には、上開口部４０ａが形成されており、サブハウジング４２の下部には、下開口部４２ａがメインハウジング４０の上開口部４０ａに整合するように形成されている。また、メインハウジング４０の上開口部４０ａの周縁部は、上部ヘッド本体２０の下端部に接合されており、サブハウジング４２の下開口部４２ａの周縁部は、下部ヘッド本体１８の上端部に接合されている。ウィービングハウジング３８の内部には、メインハウジング４０の上開口部４０ａ及びサブハウジング４２の下開口部４２ａによってレーザ光ＬＢの光路の一部が形成される。

メインハウジング４０の上部には、支持筒４４が設けられている。支持筒４４には、揺動軸４６が複数のベアリング４８を介して回転可能設けられており、揺動軸４６の先端側（下端側）は、メインハウジング４０の内部に位置している。また、メインハウジング４０の内部には、揺動アーム５０が設けられており、揺動アーム５０は、レーザ光ＬＢの光軸に直交する方向に延びている。揺動アーム５０の基端部は、揺動軸４６に一体的に連結されており、揺動アーム５０は、その基端側の揺動軸心（揺動軸４６の軸心）回りに揺動可能に構成されている。揺動アーム５０の先端側には、環状の支持部５０ｓが形成されて
いる。更に、支持筒４４には、揺動アーム５０を揺動させる揺動アクチュエータとして揺動モータ５２が設けられている。揺動モータ５２の出力軸５４は、揺動軸４６にカップリング５６によって一体的に連結されている。

サブハウジング４２の内部には、筒状の主動回転体としての主動プーリ５８が複数のベアリング６０を介して回転可能に設けられており、主動プーリ５８は、揺動アーム５０に対してレーザ光ＬＢの光軸方向に位置をずらしている。また、メインハウジング４０の外壁部には、主動プーリ５８を回転させる回転アクチュエータとして回転モータ６２が設けられている。換言すれば、主動プーリ５８は、回転モータ６２の駆動により回転する。回転モータ６２の出力軸６４には、駆動プーリ６６が一体的に設けられており、駆動プーリ６６と主動プーリ５８との間には、無端状のタイミングベルト６８が巻回されており、タイミングベルト６８は、サブハウジング４２に形成された切欠４２ｎ内を挿通している。

ウィービングハウジング３８における主動プーリ５８の上部及び下部の外周側には、主動プーリ５８を支持するベアリング６０からサブハウジング４２の外側へのグリース（油）の漏れを防止するオイルシール７０がそれぞれ設けられている。また、主動プーリ５８の上側には、ベアリング６０からメインハウジング４０の内部空間ＩＳ側へのグリース等の異物の流入を抑えるための環状の遮蔽板７２が一体的に設けられている。

揺動アーム５０の支持部５０ｓの内側には、筒状の従動回転体７４が接触ゴムシール形のベアリング７６を介して回転可能に設けられており、従動回転体７４は、主動プーリ５８と接続した状態で、主動プーリ５８の回転によって連動して回転する。また、揺動アーム５０の支持部５０ｓの内側におけるベアリング６０の上側及び下側には、ベアリング６０の外側（メインハウジング４０の内部空間ＩＳ側）へのグリースの漏れを防止するオイルシール７８がそれぞれ設けられている。

従動回転体７４の内側には、筒状のガラスホルダ８０が一体的に設けられている。ガラスホルダ８０の内側には、レーザ光ＬＢの光軸を偏心させる透過板としてのガラス板８２がガラス押え８４等を介して設けられている。換言すれば、従動回転体７４の内側には、ガラス板８２がガラスホルダ８０等を介して一体的に設けられている。ガラス板８２の上面は、レーザ光ＬＢの光軸に直交する方向に対して僅かに傾斜しており、ガラス板８２の下面は、レーザ光ＬＢの光軸に直交する方向に平行になっている。

なお、ガラス板８２がレーザ光ＬＢの光軸を偏心させる機能を有していれば、ガラス板８２の上面をレーザ光ＬＢの光軸に直交する方向に対して僅かに傾斜させる代わりに、ガラス板８２全体をレーザ光ＬＢの光軸に対して傾斜させてもよい。また、透過板としてガラス板８２を用いる代わりに、例えば石英、フッ化カルシウム等の透過性材料からなる他の透過板を用いてもよい。

ガラス板８２は、揺動アーム５０の揺動によって、レーザ光ＬＢの光路上においてウィービング溶接を行うためのウィービング位置（図４Ａに示す位置）と、ウィービング位置から退避した退避位置（図４Ｂに示す位置）との間で移動するように構成されている。従動回転体７４は、ガラス板８２がウィービング位置に位置すると、主動プーリ５８と同軸上に位置するように構成されている。ここで、揺動アーム５０は、ガラス板８２がウィービング位置に位置すると、メインハウジング４０の内部の適宜位置に設けた第１ストッパ部材（図示省略）に当接する。揺動アーム５０は、ガラス板８２が退避位置に位置すると、メインハウジング４０の内部の適宜位置に設けた第２ストッパ部材（図示省略）に当接する。

図３及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、従動回転体７４の下側には、係合ローラ８６
が設けられている。係合ローラ８６は、従動回転体７４の下側に一体的に設けられたローラ軸８８と、ローラ軸８８に回転可能に設けられた環状のローラ本体９０とを備えている。ローラ軸８８及びローラ本体９０は、ステンレス鋼によりそれぞれ構成されている。係合ローラ８６は、ローラ軸８８の外周面とローラ本体９０の内周面との間に設けられかつローラ本体９０を回転可能に支持するオイルレスベアリング９２を備えている。係合ローラ８６は、ローラ軸８８の先端部に設けられかつローラ軸８８からのローラ本体９０の離脱を防止するキャップ９４と、ローラ本体９０の両側にそれぞれ設けられた座金９６とを備えている。ここで、ローラ軸８８、ローラ本体９０、キャップ９４、及び座金９６は、ステンレス鋼によりそれぞれ構成されている。

図３及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、主動プーリ５８の上側には、主動プーリ５８と従動回転体７４を接続させるための環状の接続プレート９８が複数の取付ボルト１００を介して同軸上に一体的に設けられている。接続プレート９８は、主動プーリ５８と一体的に回転する。接続プレート９８は、ナイロンにより構成されており、接続プレート９８には、取付ボルト１００を挿通させるためのボルト穴９８ｈが形成されている。

図６（ａ）（ｂ）及び図７に示すように、接続プレート９８の外周部には、半径方向外側へ突出した３つの突出部９８ｐが円周方向に等間隔に形成されている。換言すれば、接続プレート９８の外周部には、半径方向内側に凹んだ３つの凹部９８ｄが円周方向に等間隔に形成されている。接続プレート９８の各凹部９８ｄは、係合ローラ８６のローラ本体９０と係合可能である。接続プレート９８の各凹部９８ｄは、円弧状の奥部分９８ｄａと、奥部分９８ｄａの両側に位置する直線状の一対のストレート部分９８ｄｂ，９８ｄｃとを有している。各凹部９８ｄの一方のストレート部分９８ｄｂは、奥部分９８ｄａよりも半径方向外側に位置し、各凹部９８ｄに隣接する突出部９８ｐの先端部分９８ｐｔに繋がっている。各凹部９８ｄの他方のストレート部分９８ｄｃは、奥部分９８ｄａよりも回転方向側に位置している。各凹部９８ｄの他方のストレート部分９８ｄｃと、各凹部９８ｄに隣接する突出部９８ｐの先端部分９８ｐｔとの間には、突出部９８ｐの一部分として緩やかなカーブ部分（曲面部）９８ｐｃが形成されている。

ここで、接続プレート９８の各凹部９８ｄの奥部分９８ｄａの曲率半径は、係合ローラ８６のローラ本体９０の半径と同じに長さに設定されている。係合ローラ８６は、従動回転体７４が主動プーリ５８と同軸上に位置すると、接続プレート９８の凹部９８ｄの奥部分９８ｄａに係合するように構成されている。また、接続プレート９８の各凹部９８ｄの深さ（半径方向の長さ）は、係合ローラ８６のローラ本体９０の直径よりも小さく設定されている。

接続プレート９８の凹部９８ｄにおける一対のストレート部分９８ｄｂ，９８ｄｃのなす角（所定角）θは、鈍角に設定されている。具体的には、接続プレート９８の凹部９８ｄの所定角θは、９５度〜１１０度に設定されている。接続プレート９８の凹部９８ｄの所定角θを９５度以上にしたのは、９５度未満であると、接続プレート９８の凹部９８ｄへの係合ローラ８６の導入をスムーズに行うことが困難になるからである。接続プレート９８の凹部９８ｄの所定角θを１１０度以下にしたのは、１１０度を超えると、接続プレート９８の凹部９８ｄからの係合ローラ８６の導出をスムーズに行うことが困難になるからである。

なお、凹部９８ｄの数は、３つに限定するものでなく、１つ、３つ以外の複数であってもよい。複数の凹部９８ｄの配置の間隔は、等間隔に限定するものでなく、不等間隔であってもよい。

続いて、本発明の実施形態の作用効果について説明する。

揺動モータ５２の駆動により揺動アーム５０を一方向へ揺動させる。すると、ガラス板８２が退避位置からウィービング位置に移動すると共に（図４Ａ参照）、係合ローラ８６（ローラ本体９０）が接続プレート９８の凹部９８ｄの奥部分９８ｄａに係合して、従動回転体７４と主動プーリ５８が接続する。そして、回転モータ６２の駆動により主動ギアを回転させることにより、従動回転体７４が連動して回転して、ガラス板８２が従動回転体７４と一体的に回転する。これにより、コリメートされたレーザ光ＬＢの光軸を偏心回転させて、溶接幅を拡大したウィービング溶接を行うことができる。

ウィービング溶接後に通常のレーザ溶接を行う場合には、揺動モータ５２の駆動により揺動アーム５０を他方向へ揺動させる。すると、ガラス板８２がウィービング位置から退避位置からウィービング位置に移動すると共に（図４Ｂ参照）、係合ローラ８６が接続プレート９８の凹部９８ｄから離脱して、従動回転体７４と主動プーリ５８の接続状態が解除される。

ここで、揺動アーム５０を一方向の揺動させる際における揺動モータ５２の出力軸５４の回転速度は、揺動アーム５０を他方向の揺動させる際における揺動モータ５２の出力軸５４の回転速度よりも小さく設定されている。

そして、本発明の実施形態によると、前述のように、接続プレート９８の各凹部９８ｄの奥部分９８ｄａの曲率半径が係合ローラ８６のローラ本体９０の半径と同じに長さに設定されている。係合ローラ８６は、従動回転体７４が主動プーリ５８と同軸上に位置すると、接続プレート９８の凹部９８ｄの奥部分９８ｄａに係合するように構成されている。これにより、従動回転体７４の回転中に、係合ローラ８６のローラ本体９０が接続プレート９８の凹部９８ｄの奥部分９８ｄａに面接触することになり、接続プレート９８の凹部９８ｄの壁面に働く面圧（応力）を十分に低減することができる。特に、ローラ本体９０がステンレス鋼により構成され、接続プレート９８がナイロンにより構成されているため、ローラ本体９０及び接続プレート９８が他の材料により構成されている場合に比較して、接続プレート９８の凹部９８ｄの壁面に働くヘルツ面圧を十分に低減することができる。そのため、接続プレート９８側から摩耗粉が発生し難くなり、結果的に、接続プレート９８側からメインハウジング４０の内部空間ＩＳへの摩耗粉等の異物の流入を抑えることができる。

また、本発明の実施態様によると、前述のように、主動プーリ５８の上側に環状の遮蔽板７２が一体的に設けられている。そのため、ベアリング６０からメインハウジング４０の内部空間ＩＳ側へのグリース等の異物の流入を抑えることができる。

更に、本発明の実施形態によると、前述のように、接続プレート９８の各凹部９８ｄの深さが係合ローラ８６のローラ本体９０の直径よりも小さく設定されている。接続プレート９８の凹部９８ｄにおける一対のストレート部分９８ｄｂ，９８ｄｃのなす所定角θが鈍角に設定されている。そのため、接続プレート９８の凹部９８ｄへの係合ローラ８６の導入及び接続プレート９８の凹部９８ｄからの係合ローラ８６の導出をスムーズに行うことができる。換言すれば、接続プレート９８の凹部９８ｄに対する係合ローラ８６の導入出をスムーズに行うことができる。

従って、本発明の実施形態によれば、接続プレート９８の凹部９８ｄに対する係合ローラ８６の導入出をスムーズに行いながら、メインハウジング４０の内部空間ＩＳ側への異物の流入を抑えることができるため、ガラス板８２への異物の付着を十分に防止して、ウィービング溶接を長期間に亘って安定的に行うことができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように、種々の態様で実施可能である。

ウィービング装置３６において、コリメートされたレーザ光ＬＢの光軸を偏心回転させているが、コリメートされる前のレーザ光ＬＢの光軸を偏心回転させてもよい。従動回転体７４の下側に係合ローラ８６が設けられかつ主動プーリ５８の上側に接続プレート９８が同軸上に一体的に設けられているが、主動プーリ５８の上側に係合ローラ８６が設けられかつ従動回転体７４の下側に接続プレート９８が同軸上に一体的に設けられてもよい。

そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

１０ 溶接ロボット（レーザ溶接機）
１２ ロボットアーム
１４ 加工ヘッド
１６ 連結具
１８ 下部ヘッド本体
２０ 上部ヘッド本体
２２ 伝送ファイバ
２４ ファイバホルダ
２６ ノズル
２８ 上部レンズホルダ
３０ コリメートレンズ
３２ 下部レンズホルダ
３４ 集束レンズ
３６ ウィービング装置
３８ ウィービングハウジング
４０ メインハウジング
４０ａ 上開口部
４２ サブハウジング
４２ａ 下開口部
４２ｎ 切欠
４４ 支持筒
４６ 揺動軸
４８ ベアリング
５０ 揺動アーム
５０ｓ 支持部
５２ 揺動モータ（揺動アクチュエータ）
５４ 出力軸
５６ カップリング
５８ 主動プーリ（主動回転体）
６０ ベアリング
６２ 回転モータ（回転アクチュエータ）
６４ 出力軸
６６ 駆動プーリ
６８ タイミングベルト
７０ オイルシール
７２ 遮蔽板
７４ 従動回転体
７６ ベアリング
７８ オイルシール
８０ ガラスホルダ
８２ ガラス板（透過板）
８４ ガラス押え
８６ 係合ローラ
８８ ローラ軸
９０ ローラ本体
９２ オイルレスベアリング
９４ キャップ
９６ 座金
９８ 接続プレート
９８ｄ 凹部
９８ｄａ 奥部分
９８ｄｂ ストレート部分
９８ｄｃ ストレート部分
９８ｈ ボルト穴
９８ｐ 突出部
９８ｐｃ 突出部のカーブ部分
９８ｐｔ 突出部の先端部分
１００ 取付ボルト
ＩＳ メインハウジングの内部空間
ＬＢ レーザ光
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. 内部にレーザ光の光路の一部が形成されたウィービングハウジングと、
   前記ウィービングハウジングの内部に設けられ、基端側の揺動軸心回りに揺動可能に構成され、先端側に環状の支持部が形成された揺動アームと、
   前記ウィービングハウジングの内部におけるレーザ光の光路上に回転可能に設けられ、前記揺動アームに対してレーザ光の光軸方向に位置をずらし、回転アクチュエータの駆動により回転する筒状の主動回転体と、
   前記揺動アームの前記支持部の内側に回転可能に設けられ、前記主動回転体の回転によって連動して回転する筒状の従動回転体と、
   前記従動回転体の内側に設けられ、前記揺動アームの揺動によって、レーザ光の光路上においてウィービング溶接を行うためのウィービング位置と、前記ウィービング位置から退避した退避位置との間で移動するように構成され、レーザ光の光軸を偏心させる透過板と、
   前記従動回転体及び前記主動回転体の一方に設けられた係合ローラと、
   前記従動回転体及び前記主動回転体の他方に同軸上に設けられ、外周部に前記係合ローラと係合可能な凹部が形成され、前記凹部の奥部分の曲率半径が前記係合ローラの半径と同じに長さに設定され、前記凹部における奥部分の両側のストレート部分のなす角が鈍角に設定された環状の接続プレートと、を備えたことを特徴とするレーザ溶接機。
2. 前記係合ローラは、前記従動回転体が前記主動回転体と同軸上に位置すると、前記接続プレートの前記凹部の奥部分に係合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接機。
3. 前記接続プレートの前記凹部における奥部分の両側の前記ストレート部分のなす角は、９５度〜１１０度に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレーザ溶接機。
4. 前記接続プレートの前記凹部の深さは、前記係合ローラの直径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のレーザ溶接機。
5. 前記係合ローラは、
   前記従動回転体及び前記主動回転体の一方に設けられたローラ軸と、
   前記ローラ軸に回転可能に設けられた環状のローラ本体と、
   前記ローラ軸の外周面と前記ローラ本体の内周面との間に設けられ、前記ローラ本体を回転可能に支持するオイルレスベアリングと、を有していることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のレーザ溶接機。
6. 前記ローラ本体がステンレス鋼により構成され、前記接続プレートがナイロンにより構成されていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ溶接機。
7. 前記主動回転体に設けられ、前記主動回転体を支持するベアリングから前記ウィービングハウジングの内部空間への異物の流入を抑えるための環状の遮蔽板を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載のレーザ溶接機。

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