JPH05305470A - レーザ溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】金属の溶接部に電極が入らないような小さな部
品を溶接するレーザ溶接装置であり、複数の溶接部分を
均等な圧力で押さえながら同時に溶接する。 【構成】被溶接物を載置するテーブル２を回転可能と
し、溶接部分を押さえるプレス部３をプレス本体６と複
数個の押さえ金具５とに分け、プレス本体６と押さえ金
具５の間に弾性体４を介在させる。その結果、複数の溶
接部分を均等に押圧でき、均一な溶接が行え、溶接不良
が減少して、作業効率が向上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば金属製の基板にバ
ネ等をレーザ光を利用して溶接する溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接部に電極が入らないような小さい部
分を溶接する場合は、レーザ光を利用したレーザ溶接機
が用いられている。

【０００３】図５に従来のレーザ溶接機を示す。このレ
ーザ溶接機は、被溶接物（本実施例では２０×１０ミリ
メートル程度の大きさ）が鉄製の基板１９と複数個の短
冊状のステンレス製板バネ１８とから構成され、この短
冊状の板バネ１８を基板１９に複数個同時に溶接するた
めのものである。

【０００４】板バネ１８は、予め基板１９上に位置決め
され、仮止めされている。この基板１９はテーブル２５
の上のガイド２６、２７によって位置決め載置され、板
バネ１８はプレス部２８によって加圧固定される。この
プレス部２８は、一体に形成された複数の押さえ金具２
９を有しており、個々の板バネ１８はこの押さえ金具２
９によって押さえつけられる。基板１９と板バネ１８と
は、押さえ金具２９により押さえつけられた後に、レー
ザ光源３０より発射されたレーザ光３１によって溶接さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このプ
レス部２８によれば、一体に形成された複数個の押さえ
金具２９で複数個の板バネ１８を同時に押さえるので、
押さえ金具２９の強度、精度等によって押さえ金具自体
がねじれたり、ゆがんだりして個々の板バネ１８を均等
に押さえられないことがある。極端な場合には、板バネ
１８が浮いてしまい溶接が出来ない状態となる。特にレ
ーザ光を利用して溶接するので、溶接時には板バネ１８
と基板１９の隙間は１５ミクロン以下にしないと溶接不
良となる。そのため、適性な押圧力で板バネ１８を押圧
する必要がある。また、テーブル上２５に被溶接物を載
置する際、および溶接が完了して被溶接物を取り出す際
はその都度プレス部２８を上に持ち上げて行わなくては
ならず、作業に時間がかかる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、複数個の板バネを均等な力で押圧する押
さえ金具を設けることにより、より溶接確度の高い、か
つ作業効率の良い溶接が行えるレーザ溶接機を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のレーザ溶接装置においては、テーブルを回
転可能とし、上下に移動可能なプレス本体を設け、前記
被溶接物の溶接部分を押圧固定する上下動可能な押さえ
金具（５）を複数個設け、この押さえ金具を前記被溶接
物の溶接部分に押下するように付勢する弾性体（４）を
プレス本体と押さえ金具との間に設ける。そして、この
押さえ金具（５）は、レーザ光源から発射されたレーザ
光の光路を妨げない形に形成される。

【０００８】具体的には、プレス部を押さえ金具とプレ
ス本体とに分け、押さえ金具とプレス本体との間に、常
時押さえ金具を押下する方向に付勢するように弾性体を
介在させる。

【０００９】

【作用】このように構成されたレーザ溶接装置によれ
ば、被溶接物の載置、取り出しが溶接作業と同時に行う
ことができる。さらに押さえ金具とプレス本体との間に
弾性部材を介しているので、プレス部が降下され、押さ
え金具によって板バネが押さえつけられたとき、個々の
押さえ金具の押圧力は、個々の弾性体の付勢力によって
決まる。個々の弾性部材の付勢力は均一にすることがで
きるので、これにより個々の押さえ金具の押圧力は均一
になる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１はレーザ溶接機の外観を示す斜視図、図２は主
要部分であるプレス部の正面図、図３はプレス部の側面
図である。レーザ溶接機は大きく分けて、ベース部８と
プレス部３および図示しないレーザ発光部の３つの部分
から構成される。ベース部８は略Ｌ字形をしており、水
平部分の上にはモータ２０が設置され、円形で回転可能
なテーブル２がモータ２０の回転軸と連結されている。
テーブル２上には、６等分された位置に被溶接物を載置
できるように、ガイド１６、１７が設けられている。垂
直部分にはプレス部３を駆動するための油圧または空気
圧のシリンダ９が複数個内蔵されている。

【００１１】プレス部３はプレス本体６と押さえ金具５
とから構成される。プレス本体６は、直方体の形状をし
ており、長辺片側下部にベース部８内のシリンダ９に係
合する上下に移動可能な複数のピストン１１を有し、反
対側には長穴２１が横方向に貫通され、この長穴２１の
両側周囲に、押さえ金具５をスライド可能に収納するス
ライドガイド１２、１３を取りつけるための段差２２を
有している。押さえ金具５はＬ字形をしており、長辺が
段差２２とスライドガイド１２、１３との隙間を褶動
し、短辺下部が長穴２１の下縁部２４と当接するように
配設される。

【００１２】押さえ金具５の短辺上部１０に複数本のガ
イドピン１４を突出させ、このガイドピン１４を案内に
してガイドピン１４の径よりも大きい径のコイルバネ４
が装着される。このガイドピン１４は、プレス本体６の
長辺上部から長穴２１の上縁部に貫通して設けられたガ
イド穴１５に嵌入され、押さえ金具５の褶動とともに上
下動する。押さえ金具５の長辺の先端は板バネ１８を効
率良く押さえつけるために凸部２３を設け、レーザ光７
が凸部２３のほぼ中央に照射されるようにレーザ光７の
光路を妨げないように形成されている。材質は板バネ１
８の材料であるステンレスと容易に溶接されない材質の
銅を使用している。

【００１３】押さえ金具５は、プレス本体６のガイド穴
１５に押さえ金具５の短辺上部に突出されたガイドピン
１４が挿入されると、ガイドピン１４の周囲に装着され
たコイルバネ４が圧縮状態となり、下方向に常時付勢さ
れ、押さえ金具５の短辺下部がプレス本体６の長穴２１
の下縁部２４に当接する。押さえ金具５は下側から押し
上げられると、コイルバネ４の付勢力に逆らって長穴２
１の下縁部２４から離れ、上昇する。

【００１４】次に動作について順を追って説明する。被
溶接物の一方の基板１９は大きさが約２０×１０、厚さ
が約０．５ミリメートルの鉄板で、もう一方の板バネ１
８は長さ約１５、幅約２、厚さ約０．２ミリメートルの
ステンレス板である。予め２つのパーツに分けられてお
り、１つのパーツに組み上げるために一方の基板１９に
他方の板バネ１８が溶接される。これらを溶接するのに
はレーザ光２４が使用される。予め前工程で２つの部品
が仮止めされた被溶接物は、ワークガイド１６、１７に
案内されてテーブル２上に位置決めされ、載置される。

【００１５】被溶接物がテーブル２上に載置されると、
溶接箇所がレーザ溶接機の下の所定の位置に配置される
ようにテーブル２がモータ２０により回転し、停止す
る。この状態で、ベース部８に内蔵されたシリンダ９の
油圧あるいは空気圧を制御することにより、プレス本体
６に設けられたピストン１１が降下し、それに伴いプレ
ス本体６が降下する。プレス本体６が降下すると、プレ
ス本体６の下部にある押さえ金具５も同時に降下し、押
さえ金具５が板バネ１８と接触し、さらにプレス本体６
が降下するにしたがって、プレス本体６と押さえ金具５
の間に介在するコイルバネ４により、板バネ１８側に押
さえ金具５の押圧力が増していく。

【００１６】押さえ金具５の押圧力が所定の値になった
ならプレス本体６の降下を停止し、レーザ光源１から板
バネ１８の溶接部にレーザ光７を発射する。板バネ１８
が押さえ金具５によって押さえられた状態で、レーザ光
源１よりレーザ光７が所定の位置に照射され板バネ１８
と基板１９が溶接される。

【００１７】溶接が完了すると、プレス本体６がシリン
ダの油圧あるいは空気圧の制御によって上昇する。それ
まで板バネ１８を押圧していた押さえ金具５は、プレス
本体６の長穴２１の下縁部２４に当接すると、プレス本
体６の上昇によって板バネ１８から離れ、プレス本体６
とともに上昇する。

【００１８】プレス部６が上昇すると被溶接物が載置さ
れたテーブル２はモータ２０によって回転し、溶接の完
了した被溶接物を取り出すべき位置まで移動させると同
時に、予め溶接位置より前の位置で載置された次の溶接
を行うべき被溶接物を溶接位置まで移動させる。テーブ
ル２を停止させ、被溶接物の載置、溶接、取り出しの各
作業を同時に行った後、再びテーブル２を回転させ、上
記の作業を繰り返す。これらの一連の作業は、全て制御
器からの指令によって行われる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようにテーブル
を円形にして回転可能としたことによって、これらの被
溶接物の搬入、搬出は手動だけでなく、ロボットを使用
することによって搬送ラインに本レーザ溶接機を組み込
むことが可能となり、自動組立ラインを構成できる。こ
のため、大幅に作業時間を短縮することが出来る。

【００２０】さらにプレス本体と押さえ金具の間にコイ
ルバネを設けたことにより、複数の押さえ金具の付勢力
を均一に出来、複数の板バネを同時に効率良く押さえつ
けることが出来る。そのため、溶接不良を少なくするこ
とが出来、確度の高い溶接が可能となった。そのうえ、
押さえ金具が電磁継電器の溶接部にレーザ光が照射され
る部分だけを避けて、つまり、レーザ光の光路を避けた
形に形成することによって、もしレーザ光の光路がずれ
ても、被溶接物の他の部分にレーザ光が照射されないよ
うに保護することが出来る。また、押さえ金具の材質を
銅にしているため、板バネと溶接されることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の斜視図である。

【図２】本発明の装置の主要部の正面図である。

【図３】本発明の装置の主要部の側面図である。

【図４】本発明の装置の動作を示す正面図である。

【図５】従来の装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ レーザ光源。 ２ テーブル。 ３ プレス部。 ４ コイルバネ。 ５ 押さえ金具。 ６ プレス本体。 ７ レーザ光。 ８ ベース部。 ９ シリンダ。 １０ 短辺上部。 １１ ピストン。 １２ スライドガイド。 １３ スライドガイド。 １４ ガイドピン。 １５ ガイド穴。 １６ ガイド。 １７ ガイド。 １８ 板バネ。 １９ 基板。 ２０ モータ。 ２１ 長穴。 ２２ 段差。 ２３ 凸部。 ２４ 下縁部。 ２５ テーブル。 ２６ ガイド。 ２７ ガイド。 ２８ プレス部。 ２９ 押さえ金具。 ３０ レーザ光源。 ３１ レーザ光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 英樹 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光源（１）と、被溶接物を載置する
   テーブル（２）と、このテーブル上に前記被溶接物の溶
   接部分を押圧固定するために上下動可能なプレス部
   （３）とを備え前記被溶接物の溶接部分を押圧固定しな
   がら、前記レーザ光源より発射されたレーザ光により前
   記被溶接部を溶接するレーザ溶接機において、 前記テーブル（２）は、回転可能であり、前記プレス部
   （３）は、レーザ光源から発射されたレーザビームの光
   路を妨げない形に形成され、前記被溶接物の溶接部分を
   押圧固定する複数個の押さえ金具（５）と、前記プレス
   部を前記被溶接物の溶接部分に押下するように付勢する
   弾性体（４）と、前記押さえ金具を前記弾性体を介して
   保持するプレス本体（６）とを備えたことを特徴とする
   レーザ溶接装置。