JPH04129592U - レーザー溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザー溶接により接合しようとする部材間
に回転差などを生ずるおそれがなく、良好に溶接するこ
とができるようにする。 【構成】 モータ４５が起動すると、その回転はボール
スプラインシャフト４６に伝達される。このボールスプ
ラインシャフト４６には、これと一体的に回転する第１
および第２の駆動歯車５１および５５が設けられてい
る。そして、これら両駆動歯車５１および５５の回転は
第１および第２の歯車伝動機構５４および５８を介して
第１および第２の把持機構２６および２７に伝達され
る。このため、両把持機構２６および２７に把持された
接合すべき部材は同期して回転する。

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は接合する部材の突き合わせ部分にレーザービームを照射して溶接する レーザー溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

部材を接合する方法として、圧接或いはガス溶接などがある。しかしながら、 このような方法では圧力や熱の影響を受けて溶接部分が変形し、二次加工（仕上 加工）が必要となる。

【０００３】 このような二次加工を不要ならしめる接合方法として、接合部以外への熱的影 響が少なく、接合部の変形を最小限に抑えることができるレーザー溶接が近年多 方面で採用されている。

【０００４】 例えば丸棒状、パイプ状などの円形状をなす部材をレーザー溶接する装置では 、部材を回転させながらその突き合わせ部分にレーザービームを照射して溶接す るようにしている。図６はこのようなレーザー溶接装置の従来構成を示している 。なお、この図６の装置は例えば図５に示す円筒部材１と鍔付円筒部材２とを接 合するもので、次のような構成となっている。

【０００５】 機枠３には中空の主軸４が回転可能に支持されており、この主軸４はモータ５ により歯車列６を介して回転駆動されるようになっている。主軸４内にはロッド ７が軸方向に移動可能に支持され、このロッド７はエアシリンダ８により往復移 動される。一方、主軸４と対向する位置には別のエアシリンダ９が設けられてお り、このエアシリンダ９には押圧板１０が回転可能に設けられている。

【０００６】 上述の部材１および２はエアシリンダ８の進出動作により主軸４から突出され たロッド７に嵌合保持され、進出動作したエアシリンダ９により押圧板１０を介 して押圧されて主軸４に取付けられた面板１１に押圧されている。

【０００７】 この状態でモータ５が起動して主軸４を回転駆動することにより、両部材１お よび２が回転する。そして、レーザー発振器１２から出力されたレーザービーム が加工ヘッド１３から両部材１および２の突き合わせ部に照射され、両部材１お よび２が溶接される。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のレーザー溶接装置では、主軸４から両部材１および ２への回転伝達はエアシリンダ９の押圧力に基づく摩擦力により行っている。こ のため、エアシリンダ９の押圧力の変動、押圧板１０を支持している軸受１４の 抵抗の変動などによって両部材１および２が同期して回転しない場合が生ずる。 このようになると、両部材１および２の回転差などにより、良好なる溶接状態が 得られなくなる。

【０００９】 本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、接合しようとする 部材間に回転差などを生ずるおそれがなく、良好に溶接することができるレーザ ー溶接装置を提供するにある。 ［考案の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案のレーザー溶接装置は、接合する部材を回転させながら当該部材の突き 合わせ部分にレーザービームを照射して溶接するレーザー溶接装置において、前 記部材を把持する把持機構と、この把持機構を回転させる駆動機構と、把持機構 と駆動機構とを連結する伝動機構とを備えたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

駆動機構の回転は当該駆動機構から伝動機構を介して把持機構に伝達される。 このため、把持機構に把持されている部材は同期して回転する。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１ないし図５に基づいて説明する。

【００１３】 図１において、レーザー溶接装置のベース２１の両側には図２にも示すように スライドガイド２２，２２が設けられ、このスライドガイド２２，２２にエアシ リンダ２３によって左右方向に移動されるスライドテーブル２４が設けられてい る。また、ベース２１の右端側には固定テーブル２５が配設されている。そして 、これらスライドテーブル２４および固定テーブル２５にはそれぞれ第１の把持 機構２６および第２の把持機構２７が設けられている。

【００１４】 まず第１の把持機構２６の具体的構成を図３により詳述するに、スライドテー ブル２４の上部に取り付けられたハウジング２８には、主軸２９が軸受３０を介 して回転自在に支持されている。この主軸２９は中空状をなし、その先端部内側 には把持体として図４に示すコレットチャック３１が軸方向に移動可能に収納さ れている。このコレットチャック３１は矢印Ａで示す方向に押圧されると、主軸 ２９内面のテーパ部２９ａに沿ってその径小側に移動することにより収縮し、押 圧力を解かれると、自身の弾発力によりテーパ部２９ａに沿ってその径大側に向 って移動することにより拡開する構成となっている。

【００１５】 このコレットチャック３１の押圧はエアシリンダ機構３２によって行われる。 このエアシリンダ機構３２はハウジング２８に取り付けられたシリンダチューブ ３３と、このシリンダチューブ３３内に設けられたピストン３４とから構成され ており、供給口３３ａから圧縮空気がシリンダチューブ３３内に供給されると、 ピストン３４が矢印Ａ方向に移動するようになっている。一方、主軸２９の外側 には、スリーブ３５が主軸２９と一体に回転するように且つ軸方向には単独で移 動できるように嵌合されている。そして、ピストン３４が矢印Ａ方向に移動する と、当該ピストン３４がスラスト軸受３６を介してスリーブ３５を同方向に押圧 移動させる。このスリーブ３５の移動は、当該スリーブ３５の先端部内側に取り 付けられたナット３７、このナット３７とコレットチャック３１との間に配置さ れたカラー３８を介してコレットチャック３１に伝えられる。

【００１６】 以上のようにしてコレットチャック３１はエアシリンダ機構３２により矢印Ａ 方向に押圧移動されるものであり、供給口３３ａからシリンダチューブ３３への 圧縮空気の供給が立たれると、ピストン３４およびスリーブ３５は圧縮コイルば ね３９の弾発力により矢印Ａとは反対方向に移動して元位置に戻るようになって おり、これによりコレットチャック３１への押圧が解除されるものである。

【００１７】 次に第２の把持機構２７につき述べるに、固定テーブル２５に取り付けられた ハウジング４０には主軸４１が軸受４２を介して回転自在に支持されている。こ の主軸４１は第１の把持機構２６の主軸２９と同心に設けられており、当該主軸 ４１の一端部には内周面にテーパ部４３ａを有したガイド部材４３が取り付けら れている。このガイド部材４３の内側には第２の把持機構２７の把持体としての ブレード４４が設けられており、図示しないレバーを操作してブレード４４をテ ーパ部４３ａに沿って矢印Ｂで示す径小側に移動させると、ブレード４４は収縮 する。逆に、図示しないレバーを操作してブレード４４をテーパ部４３ａに沿っ てその径大側に移動させると、ブレード４４は自身の弾性復元力により拡開する ようになっている。

【００１８】 さて、第１および第２の把持機構２６および２７の主軸２９および４１はベー ス２１に配設された図１に示す１台のモータ４５により駆動されるようになって いる。すなわち、ベース２１には駆動機構を構成するボールスプラインシャフト ４６が軸受４７を介して回転可能に支持されており、このボールスプラインシャ フト４６は減速機４８を介してモータ４５に連結されている。

【００１９】 このボールスプラインシャフト４６に係合するボールスプラインベアリング４ ９はスライドテーブル２４の下部に設けられたハウジング５０に取り付けられて いる。このボールスプラインベアリング４９は２個設けられており、その間に第 １の駆動歯車５１が取り付けられている。そして、この第１の駆動歯車５１は図 ３に示すようにスライドテーブル２４上部のハウジング２８に設けられた第１の 中間歯車５２と噛合し、この第１の中間歯車５２は主軸２９に設けられた第１の 従動歯車５３と噛合している。これら第１の駆動歯車５１、第１の中間歯車５２ および第１の従動歯車５３は第１の伝動機構としての第１の歯車伝動機構５４を 構成している。

【００２０】 また、ボールスプラインシャフト４６の右端部には第２の駆動歯車５５が取り 付けられており、この第２の駆動歯車５４は図３に示す固定テーブル２５の下部 に設けられた第２の中間歯車５６と噛合し、この第２の中間歯車５６は主軸４１ に設けられた第２の従動歯車５７と噛合している。これら第２の駆動歯車５５、 第２の中間歯車５６および第２の従動歯車５７は第２の伝動機構としての第２の 歯車伝動機構５８を構成している。

【００２１】 なお、この実施例では第１および第２の中間歯車５２および５６はそれぞれ２ 枚ずつ設けられている。この各２枚の中間歯車５２，５６は回転方向に僅かにず れており、このずれにより駆動歯車５１，５５および従動歯車５３，５７とバッ クラッシュが実質的に生じないように構成されている。これにより、駆動歯車５ １，５５が正逆いずれの方向に回転しても、その回転に対して従動歯車５３，５ ７が時間的に遅れを生ずることなく回転し始めるようになっている。

【００２２】 上記構成において、円筒部材１と鍔付円筒部材２とを接合するには、まず両部 材１および２をそれぞれコレットチャック３１およびブレード４４内に挿入する 。そして、供給口３３ａから圧縮空気を供給してエアシリンダ機構３２によりコ レットチャック３１を矢印Ａ方向に移動させて円筒部材１を把持させると共に、 図示しないレバーを操作してブレード４４を矢印Ｂ方向に移動させて鍔付円筒部 材２を把持させる。この後、エアシリンダ２３によりスライドテーブル２４を矢 印Ｃで示す右方に移動させて円筒部材１を鍔付円筒部材２に突き合わせる。

【００２３】 次にモータ４５を起動させると、その回転が減速機４８により減速されてボー ルスプラインシャフト４６に伝達されて当該シャフト４６が低速度で回転する。 そして、このボールスプラインシャフト４６の回転は第１および第２の歯車伝動 機構５４および５８を介して主軸２９および４１に伝達され、これにより円筒部 材１および鍔付円筒部材２が回転する。

【００２４】 この状態で図示しないレーザー発振器から出力されたレーザービームを同じく 図示しない加工ヘッドから両円筒部材１および２の突き合わせ部に照射し、両部 材１および２を溶接する。

【００２５】 この場合、両円筒部材１および２を把持している第１および第２の把持機構２ ６および２７の主軸２９および４１は１本のボールスプラインシャフト４６によ り第１および第２の歯車伝動機構５４および５８を介して回転駆動されるため、 両主軸２９および４１ひいては両円筒部材１および２は同期して回転し、回転の ずれを生ずるおそれはない。

【００２６】 なお、上記実施例ではボールスプラインシャフト４６とボールスプラインベア リング４９とにより、スライドテーブル２４の位置とは関係なくモータ４５の回 転を第１の駆動歯車５１に伝達できるようにしたが、接合する部材が限定され、 スライドテーブル２４の移動範囲が小さい場合には、普通の軸に第１の駆動歯車 ５１を固定し、第１の駆動歯車５１に対する中間歯車５２のスライドにより、ス ライドテーブル２４の移動を許容するようにしてもよい。

【００２７】 また、上記実施例では中間歯車５２，５６を２枚１組にして駆動歯車５１，５ ５および従動歯車５３，５７に噛合させたが、求められる溶接精度によっては中 間歯車を１枚構成としてバックラッシュを許容するようにしてもよい。

【００２８】 さらには、モータ４５の回転を主軸２９，４１に伝達する伝動機構としては歯 車伝動機構に限られるものではなく、歯付プーリーと歯付ベルトからなるベルト 伝動機構など、他に種々考えられる。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、駆動機構が回転すると、把持機構に把持 されている部材は同期して回転するようになり、この結果、接合しようとする部 材間に回転差などを生ずるおそれがなく、良好に溶接することができるという優 れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断正面図

【図２】縦断側面図

【図３】要部の拡大縦断正面図

【図４】コレットチャックの拡大斜視図

【図５】接合する２部材の拡大斜視図

【図６】従来構成を示す縦断正面図

【符号の説明】

２１はベース、２４はスライドテーブル、２５は固定テ
ーブル、２６は第１の把持機構、２７は第２の把持機
構、２９は主軸、３１はコレットチャック、３２はエア
シリンダ機構、４１は主軸、４３はガイド部材、４４は
ブレード、４５はモータ、４６はボールスプラインシャ
フト（駆動機構）、４９はボールスプラインベアリン
グ、５４は第１の歯車伝動機構、５８は第２の歯車伝動
機構である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合する部材を回転させながら当該部材
   の突き合わせ部分にレーザービームを照射して溶接する
   レーザー溶接装置において、前記部材を把持する把持機
   構と、この把持機構を回転させる駆動機構と、前記把持
   機構と駆動機構とを連結する伝動機構とを具備したレー
   ザー溶接装置。