JP6037741B2

JP6037741B2 - 移動型真空溶接装置

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Publication number: JP6037741B2
Application number: JP2012204689A
Authority: JP
Inventors: 匠堀; 藤谷　泰之; 泰之藤谷; 剛久奥田; 長谷川　修; 修長谷川; 仙入　克也; 克也仙入; 渡辺　眞生; 眞生渡辺; 貝漕　高明; 高明貝漕
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Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co Ltd
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2016-12-07
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Description

本発明は、溶接対象と溶接ヘッドとが相対的に移動しながら溶接を行う移動型真空溶接装置に関する。

従来、例えば平板状の溶接対象を溶接する場合、溶接対象の全体を真空チャンバで覆い、真空引きすることで真空環境とする固定式の真空溶接装置が知られている。しかしながら、圧力容器など溶接対象が大型である場合、真空チャンバ及び真空ポンプが大きくなり、莫大な設備費と広い設置スペースが必要となる問題がある。

大型の溶接対象に対応する溶接装置として、真空チャンバを移動可能とした移動型真空溶接装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この溶接装置は、溶接対象に対して相対移動可能とされた真空チャンバと、真空チャンバと溶接対象との間に介在されるシール部とを有しており、シール部が溶接対象に密着することによって、真空チャンバ内の真空を維持している。

実公平７−１３９１２号公報

しかしながら、溶接を実施することによって溶接対象に形成される溶接ビードのうねりが大きい場合、シール部からの漏れが発生して真空度を保つことができず、溶接に支障をきたすという問題がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、真空チャンバと真空チャンバとの溶接対象との間に介在されるシール部とを有する移動型真空溶接装置において、シール部からの漏れを防止し、真空チャンバ内の真空を確保することができる移動型真空溶接装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明の移動型真空溶接装置は、溶接対象の表面に対向する縁部を有し、前記溶接対象の表面との間で真空空間を画成する真空チャンバと、前記縁部の全周にわたって該縁部と前記溶接対象との間に介在されるシール部と、前記真空空間内で前記溶接対象の表面に溶接を施す溶接ヘッドと、前記溶接対象を前記真空チャンバに対して相対移動させる移動部と、前記シール部に予め荷重を加える予圧部と、を備え、前記シール部は、弾性材料からなり前記縁部に沿って延びる第一シール部材と、少なくとも溶接ビードが通過する前記相対移動方向の後方側に配置され、前記第一シール部材よりも可撓性の高い第二シール部材と、を有し、前記縁部と前記第二シール部材との間には、前記第二シール部材を前記溶接対象に向けて付勢する弾性部材が前記第二シール部材の延在方向に沿って複数設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、溶接ビードが第二シール部材を通過する際、第二シール部材が溶接ビードのうねりに追従するため、シール部からの漏れを防止し、真空チャンバ内の真空を確保することができる。

上記構成によれば、複数の弾性部材を設けることによって、第二シール部材と溶接対象との接触面圧を第二シール部材の延在方向に沿って同等にすることができる。これにより、第二シール部材の溶接ビードのうねりに対する追従性を向上させることができる。

また、前記縁部の前記第二シール部材に面する面上であって前記溶接ビードの直上部には、前記溶接ビードの形状に対応した凹部が形成されていることが好ましい。

上記構成によれば、第二シール部材のうち溶接ビードと接する箇所において、第二シール部材の上方が盛り上がった場合においても、盛り上がった箇所が凹部に入り込むように逃げるため、溶接ビードの直上の第二シール部材にかかる面圧を下げることができる。これにより、第二シール部材の摩耗の低減を図ることができる。

また、前記溶接ビードの直上に配置された前記弾性部材の弾性率が小さくされていることが好ましい。
上記構成によれば、溶接ビードの直上の第二シール部材にかかる面圧を下げることができる。これにより、第二シール部材の摩耗の低減を図ることができる。

また、本発明の移動型真空溶接装置は、溶接対象の表面に対向する縁部を有し、前記溶接対象の表面との間で真空空間を画成する真空チャンバと、前記縁部の全周にわたって該縁部と前記溶接対象との間に介在されるシール部と、前記真空空間内で前記溶接対象の表面に溶接を施す溶接ヘッドと、前記溶接対象を前記真空チャンバに対して相対移動させる移動部と、前記シール部に予め荷重を加える予圧部と、を備え、前記シール部は、弾性材料からなり前記縁部に沿って延びる第一シール部材と、少なくとも溶接ビードが通過する前記相対移動方向の後方側に配置され、前記第一シール部材よりも可撓性の高い第二シール部材と、を有し、前記第二シール部材は、耐熱性を有するグランドパッキンであることを特徴とする。
上記構成によれば、グランドパッキンは摩擦係数が極めて小さい為、移動部を相対移動させる要求駆動力を下げることができ、溶接対象を真空チャンバに対して相対移動させる移動部の駆動源の小型化・コストダウンを図ることができる。また、シール性能が長期間維持することができるとともに、高温でかつうねりを有する溶接ビードへの追従が可能となる。

また、前記溶接ヘッドと前記真空チャンバとは、前記溶接ヘッドを前記溶接対象の表面に直交する方向に移動自在に支持するとともに、前記溶接ヘッドと前記真空チャンバとの間を封止する可動封止部を介して接続されていることが好ましい。

上記構成によれば、溶接ヘッドと溶接対象との距離を調節することによって、シール部が摩耗した場合においても、溶接精度を維持することができる。

また、前記可動封止部材は、金属によって形成されたベローズであることが好ましい。

また、前記溶接ヘッドは、前記溶接対象に対して前記溶接ヘッドと前記溶接対象との距離を一定にする案内部によって支持されていることが好ましい。

上記構成によれば、シール部の摩耗によって真空チャンバが溶接対象に近接した場合においても、溶接ヘッドと溶接対象との間の距離が一定に保たれるため、溶接精度を維持することができる。

本発明によれば、溶接ビードが第二シール部材を通過する際、第二シール部材が溶接ビードのうねりに追従するため、シール部からの漏れを防止し、真空チャンバ内の真空を確保することができる。

本発明の第一実施形態に係る移動型真空溶接装置の概略構成図である。本発明の第一実施形態に係る局所真空式レーザ装置の概略構成図である。図２のＡ−Ａ矢視図である。本発明の第一実施形態に係るホルダーと第二シール部材の斜視図である。図４のＢ矢視図である。本発明の第二実施形態に係るホルダーと第二シール部材の斜視図である。本発明の第三実施形態に係るホルダーと第二シール部材の斜視図である。図７のＣ矢視図である。図７のＣ矢視図であり、より大きな溶接ビードに対応した凹部を示す図である。本発明の第四実施形態に係る局所真空式レーザ装置の概略構成図である。本発明の第四実施形態の別形態に係る局所真空式レーザ装置の概略構成図である。本発明の第五実施形態に係る移動型真空溶接装置の概略構成図である。

（第一実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の移動型真空溶接装置１は、平板状の溶接対象Ｔを移動させるラインコンベア２（移動部）と、局所真空式レーザ装置３とを備えている。溶接対象Ｔは、ラインコンベア２のライン４上を移動するパレット５上に載置される。これにより溶接対象Ｔは、局所真空式レーザ装置３に対して相対移動される。以下、相対移動の方向を単に移動方向Ｄと呼ぶ。

図２に示すように、局所真空式レーザ装置３は、溶接対象Ｔの表面に対向する面が開口された直方体形状をなし、開口部にシール部８が設けられた真空チャンバ７と、真空チャンバ７の開口部とは反対側の面である上面７ａに設けられた溶接ヘッド９と、シール部８に予圧を与えるアクチュエータ１０と、を備えている。

真空チャンバ７は、溶接対象Ｔの表面との間で真空空間を画成する容器であり、上述したように、溶接対象Ｔに対向する面が開口された直方体形状とされている。真空チャンバ７の開口部には、Ｏリングなどの第一密封部材１３を介して枠形状のホルダー１２（縁部）が取り付けられている。シール部８は、ホルダー１２の溶接対象Ｔに対向する四辺に全周にわたって設けられている。
また、真空チャンバ７は、ホルダー１２の対向する一方の二辺の長手方向が、移動方向に沿い、他方の二辺が溶接箇所を跨ぐように配置される。

溶接ヘッド９は、真空空間内で溶接対象Ｔの表面に溶接を施す装置であり、板形状のベース部１５と、ベース部１５を貫通するように取り付けられたノズル部１６と、ノズル部１６の先端側とは反対側の基端部（図２の上方）に取り付けられたレーザヘッド１７と、を有している。

レーザヘッド１７は、レーザの出射光学部であり、ノズル部１６は、レーザ光の軌道に合わせた円錐形状とされている。ベース部１５は、ノズル部１６をチャンバ本体に固定するための部材であり、第二密封部材２５を介して真空チャンバ７の上面７ａに取り付けられている。ノズル部１６の基端側にはレンズ２２が取り付けられている。

また、ノズル部１６内には、ノズル部１６の側部に設けられたガス導入管２３を介してレンズシールドガスＧが導入されている。ノズル部１６は、溶接部分から発生する金属蒸気がレンズ２２などに付着するのを防止するためのノズルである。

真空チャンバ７の一側部には、排気孔１８が設けられており、排気孔１８には排気管１９を介して真空ポンプ２０（真空排気装置）が接続されている。また、真空チャンバ７の上面７ａには、ノズル部１６が挿入されるノズル挿通孔２１が形成されている。

ホルダー１２は、四角枠形状をなし、溶接対象Ｔに面する下面１２ａには、シール部８が嵌め込まれる凹条溝２６が形成されている。
アクチュエータ１０は、油圧シリンダーであり、ロッド１１が真空チャンバ７の上面７ａを押圧することによって、シール部８に対しシールに必要な予圧を与える予圧部として機能する。即ち、シール部８にはアクチュエータ１０によって予め荷重が加えられている。
なお、アクチュエータ１０は、油圧シリンダーに限ることはなく、シール部８に必要な予圧を与えることができれば、空気圧シリンダーや電動シリンダー、回転ねじ機構等を採用することができる。

図３に示すように、シール部８は、ホルダー１２の全周にわたってホルダー１２と溶接対象Ｔとの間に介在される封止材であって、弾性材料からなりホルダー１２の四辺に沿って延びる第一シール部材２７と、ホルダー１２の四辺のうち、溶接箇所を通過する二辺に設けられた第二シール部材２８とを有している。換言すれば、第一シール部材２７は、真空チャンバ７の溶接対象Ｔの表面と対向する四辺のうち、移動方向Ｄに沿う二辺に設けられており、第二シール部材２８は、移動方向Ｄに直交する二辺に設けられている。
なお、第二シール部材２８は、移動方向Ｄに直交する二辺両方に設ける必要はなく、少なくとも溶接によって形成された溶接ビードＷが通過する移動方向の後方側のみに設ける構成としてもよい。

第一シール部材２７は、非金属タイプスクィーズパッキン（ゴムガスケット）であり、具体的には本実施形態の第一シール部材２７は、シリコンゴムによって形成されたＯリングである。また、第一シール部材２７には、溶接対象Ｔとの摩擦抵抗を低減するために、溶接対象Ｔとの当接部に真空グリースが塗布されている。なお、第一シール部材２７としては、Ｏリングに限ることはなく、Ｘリング、Ｄリング、Ｔリングなどの非金属タイプスクィーズパッキンを採用することができる。

第二シール部材２８は、第一シール部材２７よりも可撓性の高いシール部材とされており、本実施形態の第二シール部材２８は、耐熱性を有するグランドパッキンである。グランドパッキンは、例えばグラファイトファイバーを編組した構造（編組パッキン）や、グラファイトファイバーを積層させたり、ロール巻き形とした構造（重ね形パッキン）を採用することがでる。本実施形態のグランドパッキンは、これらのパッキンを特殊潤滑剤で処理したものである。

グランドパッキンは、例えば、高さ３ｍｍの溶接ビードＷのうねりに対する追従性を有しており、グランドパッキンの耐熱温度は、２００℃〜６００℃である。また、グランドパッキンを構成する材料は、グラファイトファイバーのみならず炭素繊維（カーボンファイバー）を採用することもできる。
図４に示すように、第二シール部材２８は、断面四角形状をなしており、凹条溝２６は、第二シール部材２８に対応した形状とされている。

次に、本実施形態の移動型真空溶接装置１の作用について説明する。
まず、アクチュエータ１０によってシール部８に予圧が加えられている状態でレーザ光の焦点が溶接対象Ｔの溶接箇所に一致するように、焦点合わせを行う。次いで、この溶接位置での溶接対象Ｔの溶接箇所に対して、真空チャンバ７を当接させるように予圧が加えられた後、真空ポンプ２０により真空引きすることで、真空チャンバ７内の溶接位置の周囲を真空環境とする。

次いで、レーザヘッド１７よりレーザ光を出射し、溶接対象Ｔの溶接を実施する。ここで、ラインコンベア２の所定の駆動手段を作動させ、溶接対象Ｔを局所真空式レーザ装置３に対して相対的に移動させる。この際、図５に示すように、第二シール部材２８は、溶接ビードＷのうねり（形状）に追従して変形する。

上記実施形態によれば、第二シール部材２８が溶接ビードＷのうねりに追従して変形することによって、シール部８からの漏れを防止し、真空チャンバ７内の真空を確保することができる。

また、グランドパッキンは摩擦係数が極めて小さい為、ラインコンベア２の要求駆動力を下げることができる。即ち、溶接対象Ｔを真空チャンバ７に対して相対移動させるラインコンベア２の駆動源の小型化・コストダウンを図ることができる。また、シール性能が長期間維持することができるとともに、高温でかつうねりを有する溶接ビードＷへの追従が可能となる。

また、真空チャンバ７の溶接対象Ｔの表面と対向する四辺のうち、移動方向に沿う二辺においては、溶接ビードＷから離れており温度上昇も少なく、うねりも小さいため第二シール部材２８よりも可撓性の低い第一シール部材２７によってシールすることができる。
また、第一シール部材２７として真空グリースを塗布したＯリングを採用したことによって、例えばガスケットと比較して摩擦係数が小さくなるため、溶接対象Ｔの相対移動に要するラインコンベア２の駆動力を低減することができる。

（第二実施形態）
次に本発明の第二実施形態に係る移動型真空溶接装置について説明する。図６は、本発明の第二実施形態に係るホルダー１２と第二シール部材２８を示す斜視図である。なお、以下に示す各実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。

本実施形態に係るホルダー１２と第二シール部材２８の特徴は、第二シール部材２８とホルダー１２との間に弾性部材である板バネ２９が介在していることである。
具体的には、図６に示すように、板バネ２９は、第二シール部材２８の長手方向に沿って等間隔に複数（本実施形態では３つ）設置されている。板バネ２９は、単一の矩形形状の金属板によって形成されており、第二シール部材２８をホルダー１２に対して下方、即ち、溶接対象Ｔに向かう方向に付勢するように設置されている。

また、好ましくは、複数の板バネ２９のうち、溶接ビードＷの直上に位置する板バネ２９の弾性率は小さくされている。即ち、溶接ビードＷ部分に相対する板バネ２９は、板厚が薄く形成されている構成とすることもできる。
なお、弾性部材としては、板バネ２９に限ることはなく、皿バネや、圧縮コイルバネを採用することも可能である。

上記実施形態によれば、ホルダー１２と第二シール部材２８との間に複数の板バネ２９を設けることによって、第二シール部材２８と溶接対象Ｔとの接触面圧を第二シール部材２８の延在方向に沿って同等にすることができる。これにより、第二シール部材２８の溶接ビードＷのうねりに対する追従性を向上させることができる。
また、複数の板バネ２９のうち、溶接ビードＷの直上に位置する板バネ２９の弾性率を小さくする構成とした場合、溶接ビードＷの直上の第二シール部材２８にかかる面圧を下げることができる。これにより、第二シール部材２８の摩耗の低減を図ることができる。

（第三実施形態）
次に本発明の第三実施形態に係る移動型真空溶接装置について説明する。本実施形態の特徴は、ホルダー１２の凹条溝２６の第二シール部材２８に対向する面２６ａに凹部３０が形成されていることである。
具体的には、図７に示すように、凹部３０は溶接ビードＷの直上に形成されている。凹部３０は、溶接ビードＷの形状に則した断面形状を有するように形成されている。例えば、溶接ビードＷの形状が、上方に凸の滑らかな山型形状とされている場合、凹部３０は、凹条溝２６の第二シール部材２８に対向する面２６ａより、上方に滑らかに凹んだ形状となっている。

上記実施形態によれば、図８に示すように、第二シール部材２８のうち溶接ビードＷと接する箇所において、第二シール部材２８の上方が盛り上がった場合においても、盛り上がった箇所が凹部３０に入り込むように逃げるため、溶接ビードＷの直上の第二シール部材２８にかかる面圧を下げることができる。これにより、第二シール部材２８の摩耗の低減を図ることができる。

なお、本実施形態の凹部３０の形状は、形成される溶接ビードＷの大きさに応じた形状とされるが、凹部３０の形状の異なる複数のホルダー１２を用意し、溶接ビードＷの形状に合わせてホルダー１２を変更することも可能である。図９は、図８と比較してより大きな溶接ビードＷ２に対応する凹部３０Ｂを有するホルダー１２Ｂを示している。

（第四実施形態）
次に本発明の第四実施形態に係る移動型真空溶接装置１Ｄについて説明する。
図１０に示すように、本実施形態の局所真空式レーザ装置３の真空チャンバ７と溶接ヘッド９とは、溶接ヘッド９を溶接対象Ｔの表面に直交する方向Ｖに移動自在に支持するとともに、溶接ヘッド９と真空チャンバ７との間を封止する可動封止部３２を介して接続されている。可動封止部３２は、金属製のベローズ３３（ブーツ）と、ベローズ３３と溶接ヘッド９のベース部１５、及びベローズ３３と真空チャンバ７の上面７ａとの間に介在している第三密封部材３４とを有している。

ベローズ３３は、周面が蛇腹によって形成されている円筒状の部材であり、一方側の端部と他方側の端部との距離が可変とされている。ベローズ３３の一方側は溶接ヘッド９のベース部１５の下面に第三密封部材３４を介して接続されており、他方側は真空チャンバ７の上面７ａに第三密封部材３４を介して接続されている。即ち、ベローズ３３によって真空チャンバ７の気密が損なわれないように密封されている。
アクチュエータ１０は、真空チャンバ７に取り付けられた延長部３５を押圧するように配置されている。即ち、真空チャンバ７のみが溶接対象Ｔの表面に押し付けられるように構成されている。

また、溶接ヘッド９は、溶接対象Ｔに対して溶接ヘッド９と溶接対象Ｔとの距離を一定にする案内部３６によって支持されている。案内部３６は、アーム部３７とアーム部３７の下方側の端部に取り付けられたローラフォロア等の転がり軸受４０から構成されている。

アーム部３７は、溶接対象Ｔの表面に平行に延在する平行部３８と、平行部３８の端部より下方に延在する垂直部３９とからなる。転がり軸受４０は垂直部３９の下端に取り付けられている。そして、案内部３６は、レーザヘッド１７と溶接対象Ｔとの距離が最適となるように寸法が設定されている。即ち、シール部８の摩耗によって真空チャンバ７が溶接対象Ｔに近接しても、レーザヘッド１７と溶接対象Ｔとの距離が一定に保たれるように形成されている。

上記実施形態によれば、シール部８の摩耗によって真空チャンバ７が溶接対象Ｔに近接した場合においても、レーザヘッド１７と溶接対象Ｔとの間の距離が一定に保たれるため、溶接ビードＷの仕上がりを向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、案内部３６を用いてレーザヘッド１７と溶接対象Ｔとの距離を一定にする構成としたが、シール部８の摩耗に応じて適宜レーザヘッド１７と溶接対象Ｔとの距離を変更するなどして案内部３６を省略することもできる。

また、可動封止部３２は、ベローズ３３のみならず、例えば図１１に示すような、円筒ケース４１を採用することもできる。円筒ケース４１は、例えば金属によって形成されており、その上端が溶接ヘッド９のベース部１５の下面に、溶接等によって接合されている。円筒ケース４１の外周面は、ノズル挿通孔２１の内周面に設けられた第四密封部材４２上を摺動可能とされており、これにより、真空チャンバ７内の真空を維持している。

（第五実施形態）
次に本発明の第五実施形態に係る移動型真空溶接装置１Ｅについて説明する。
本実施形態の移動型真空溶接装置１Ｅは、第一実施形態〜第四実施形態の移動型真空溶接装置が平板状の溶接対象Ｔを溶接する構成であることに対して、円筒形状の第二溶接対象Ｔ２を溶接することを特徴としている。
第二溶接対象Ｔ２は、所定の支持手段により、軸回りに回転自在に支持されている。即ち、第二溶接対象Ｔ２は、図１２の矢印方向（回転方向Ｒ）に回転自在とされている。

本実施形態の移動型真空溶接装置１Ｅの真空チャンバ７は、装置の基礎となる基礎部４５に対して、リニアガイド４６（直動ガイド）を介して支持されており、第二溶接対象Ｔ２にこの第二溶接対象Ｔ２の法線方向に接近・離間自在とされている。
また、アクチュエータ１０は、基礎部４５に取り付けられており、シール部８Ｅを予圧するように構成されている。

本実施形態の移動型真空溶接装置１Ｅのホルダー１２Ｅ及びシール部８Ｅは、第二溶接対象Ｔ２の円筒面に沿う形状とされている。具体的には、ホルダー１２Ｅの四辺のうち、溶接箇所を通過し、回転方向Ｒと直交する方向に延在する二辺が直線形状とされており、この二辺に第二シール部材２８が取り付けられている。また、回転方向Ｒに沿う二辺が第二溶接対象Ｔ２の外周面の円弧形状に沿う形状とされており、この二辺に第一シール部材２７が取り付けられている。即ち、第一シール部材２７は、回転方向Ｒに沿って延在しており、第二溶接対象Ｔ２の外周面に沿うように円弧形状に湾曲してホルダー１２Ｅに固定されている。

本実施形態の移動型真空溶接装置１Ｅを用いた溶接の際は、所定の支持手段により第二溶接対象Ｔ２が回転されるとともに、アクチュエータ１０によってシール部８Ｅに予圧が加えられた後、真空引きが行われる。

上記実施形態によれば、ホルダー１２が円筒形状の第二溶接対象Ｔ２の外周面に沿う形状とされていることによって、平板状のみならず、円筒形状の溶接対象に対しても溶接が可能となる。

なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。また、上述した複数の実施形態は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。

例えば、上記各実施形態においては、第二シール部材２８としてグランドパッキンを採用したが、これに限ることはなく、例えばＳＵＳ３０４などの金属によって形成されたブラシシールを採用することもできる。また、メッシュ構造のステンレスワイヤによる芯材と耐熱ガラス繊維によって形成されたスリーブからなるパッキンや、メッシュ構造のステンレスワイヤによる芯材とＳＵＳやインコネルによって形成されたスリーブからなるパッキンも採用可能である。

また、上記各実施形態においては、シール部８をレーザー溶接装置の真空チャンバ７に適用する例を示したが、これに限ることはなく、電子ビーム溶接装置にも問題なく適用することが可能である。

また、上述の実施形態は適宜組み合わせてよい。例えば第五実施形態のシール部８Ｅと、第二実施形態の板バネ２９とを併設してもよい。これによって、第二シール部材２８にかかる面圧を下げることができる。

１…移動型真空溶接装置２…ラインコンベア（移動部）３…局所真空式レーザ装置７…真空チャンバ８…シール部９…溶接ヘッド１０…アクチュエータ（予圧部）１１…ロッド１２…ホルダー（縁部）１３…第一密封部材１５…ベース部１６…ノズル部１７…レーザヘッド２５…第二密封部材２６…凹条溝２７…第一シール部材２８…第二シール部材２９…板バネ３０…凹部３２…可動封止部３３…ベローズ３４…第三密封部材３５…延長部３６…案内部３７…アーム部３８…平行部３９…垂直部４０…転がり軸受４１…円筒ケース４２…第四密封部材Ｔ…溶接対象Ｗ…溶接ビード

Claims

溶接対象の表面に対向する縁部を有し、前記溶接対象の表面との間で真空空間を画成する真空チャンバと、
前記縁部の全周にわたって該縁部と前記溶接対象との間に介在されるシール部と、
前記真空空間内で前記溶接対象の表面に溶接を施す溶接ヘッドと、
前記溶接対象を前記真空チャンバに対して相対移動させる移動部と、
前記シール部に予め荷重を加える予圧部と、を備え、
前記シール部は、
弾性材料からなり前記縁部に沿って延びる第一シール部材と、
少なくとも溶接ビードが通過する前記相対移動方向の後方側に配置され、前記第一シール部材よりも可撓性の高い第二シール部材と、を有し、
前記縁部と前記第二シール部材との間には、前記第二シール部材を前記溶接対象に向けて付勢する弾性部材が前記第二シール部材の延在方向に沿って複数設けられていることを特徴とする移動型真空溶接装置。
前記縁部の前記第二シール部材に面する面上であって前記溶接ビードの直上部には、前記溶接ビードの形状に対応した凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動型真空溶接装置。
前記溶接ビードの直上に配置された前記弾性部材の弾性率が小さくされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動型真空溶接装置。
溶接対象の表面に対向する縁部を有し、前記溶接対象の表面との間で真空空間を画成する真空チャンバと、
前記縁部の全周にわたって該縁部と前記溶接対象との間に介在されるシール部と、
前記真空空間内で前記溶接対象の表面に溶接を施す溶接ヘッドと、
前記溶接対象を前記真空チャンバに対して相対移動させる移動部と、
前記シール部に予め荷重を加える予圧部と、を備え、
前記シール部は、
弾性材料からなり前記縁部に沿って延びる第一シール部材と、
少なくとも溶接ビードが通過する前記相対移動方向の後方側に配置され、前記第一シール部材よりも可撓性の高い第二シール部材と、を有し、
前記第二シール部材は、耐熱性を有するグランドパッキンであることを特徴とする移動型真空溶接装置。
前記溶接ヘッドと前記真空チャンバとは、前記溶接ヘッドを前記溶接対象の表面に直交する方向に移動自在に支持するとともに、前記溶接ヘッドと前記真空チャンバとの間を封止する可動封止部を介して接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動型真空溶接装置。
前記可動封止部は、金属によって形成されたベローズであることを特徴とする請求項５に記載の移動型真空溶接装置。
前記溶接ヘッドは、前記溶接対象に対して前記溶接ヘッドと前記溶接対象との距離を一定にする案内部によって支持されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の移動型真空溶接装置。