JPH10244393A - Ｙａｇレーザ溶接用小型ターンテーブル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ティーチングを行うことなく軌跡精度の高い
溶接を迅速に行うことのできるＹＡＧレーザ溶接用小型
ターンテーブル装置を提供する。 【解決手段】 ターンテーブル２１に装着されたチャッ
ク２３により溶接加工を行うワークＷを把持し、ターン
テーブル２１を回転速度調整自在のスピードコントロー
ルモータ１１により所望の回転速度で回転させて、円形
の溶接を行う。この際、チャック２３は円形のワークＷ
の径に対応したものを選択してターンテーブル２１に装
着しておく。溶接時の回転中心は、鉛直方向にも水平方
向にも採ることができる。ターンテーブル２１の回転速
度は、溶接を行う円周の径と溶接速度から求め、スピー
ドコントロールモータ１１の回転速度を調整して適切な
回転速度で溶接加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はＹＡＧレーザ溶接
用小型ターンテーブル装置に係り、さらに詳しくは、ワ
ークに対して円形の溶接を行う際に使用されるＹＡＧレ
ーザ溶接用小型ターンテーブル装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、円形のワークＷにＹＡＧレー
ザ溶接を行う場合には、例えば図６に示されているよう
に、多関節ロボット１０１を用いてワークテーブル１０
３の上に載置されたワークＷに対して溶接を行う場合が
ある。

【０００３】この多関節ロボット１０１では、土台１０
５に固定されたベースプレート１０７に台座１０９が取
付けられており、この台座１０９の上には台座１０９に
対して回転自在の支持部材１１１が設けられている。こ
の支持部材１１１の上端部には第一支軸１１３により第
一アーム部材１１５の一端が左右方向に回動自在に支承
されている。この第一アーム部材１１５の他端には、第
二支軸１１７により第二アーム部材１１９が回動自在に
支承されている。

【０００４】前記第二アーム部材１１９には、第三アー
ム部材１２１が回転自在に設けられており、この第三ア
ーム部材１２１の先端には第三支軸１２３により保持部
材１２５が回転自在に支承されると共に、保持部材１２
５の軸回りに回転自在となっている。また、保持部材１
２５の先端には、図示省略のレーザ発振器から光ファイ
バ１２７を介して送られてくるレーザビームによりワー
クＷに対して溶接を行う加工ヘッド１２９が取付けられ
ている。

【０００５】従って、溶接加工を行う場合には、図示省
略の制御装置により、支持部材１１１、第一アーム部材
１１５、第二アーム部材１１９、第三アーム部材１２
１、および保持部材１２５の回転等を制御することによ
り、保持部材１２５に取付けられた加工ヘッド１２９か
らレーザビームをワークＷに照射して溶接加工を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、多関節ロボット１０１を用
いて小径の円周状の溶接加工をすると、軌跡精度が悪い
という問題がある。また、加工速度を上げると円が小さ
くなってしまい、正確な溶接を行うにはティーチングが
必要となり、効率が悪くなるという問題がある。

【０００７】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、ティーチングを行う
ことなく軌跡精度の高い溶接を迅速に行うことのできる
ＹＡＧレーザ溶接用小型ターンテーブル装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のＹＡＧレーザ溶接用小型タ
ーンテーブル装置は、回転速度調整自在のモータにより
回転駆動されるターンテーブルと、このターンテーブル
に着脱自在に設けられると共にターンテーブルの回転中
心を中心として円形のワークを把持自在のチャックと、
を備えてなることを特徴とするものである。

【０００９】従って、ターンテーブルに装着されたチャ
ックにより溶接加工を行うワークを把持し、ターンテー
ブルを回転速度調整自在のモータにより所望の回転速度
で回転させて、円形の溶接を行う。この際、チャックは
円形のワークの径に対応したものを選択してターンテー
ブルに装着しておく。

【００１０】請求項２による発明のＹＡＧレーザ溶接用
小型ターンテーブル装置は、請求項１記載のターンテー
ブルの回転軸が鉛直方向および水平方向へ変更自在であ
ること、を特徴とするものである。

【００１１】従って、鉛直方向の回転中心回りにワーク
を回転させて円形の溶接加工を行ったり、水平方向の回
転中心回りにワークを回転させて円形の溶接加工を横向
きに行うこともできる。

【００１２】請求項３による発明のＹＡＧレーザ溶接用
小型ターンテーブル装置は、請求項１記載のターンテー
ブルの回転速度が、溶接加工を行う円形の溶接線の径と
溶接速度から決定されること、を特徴とするものであ
る。

【００１３】従って、溶接を行う円周の径と溶接速度か
ら、ターンテーブルの適切な回転数を求め、モータの回
転速度を調整して適切な回転速度で溶接加工を行う。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。なお、前述の従来技術の
欄において説明した多関節ロボット１０１は全く同じも
のなので、同じ部位には同じ符号を用いることとして重
複する説明を省略する。

【００１５】図１および図２には、この発明に係るＹＡ
Ｇレーザ溶接用小型ターンテーブル装置１が示されてい
る。このターンテーブル装置１は、底面３および側面５
に各々４個づつの脚７を有する直方体のフレーム９を有
している。

【００１６】このフレーム９の内部には、１００Ｖの商
用電力で回転駆動される減速機付スピードコントロール
モータ１１が設けられており、このスピードコントロー
ルモータ１１の回転速度を調整するためのコントロール
パック１３がフレーム９の側面に設けられている。ま
た、コントロールパック１３を挟んで、下側に電源のオ
ン・オフを行う電源スイッチ１５が、また上側に前記ス
ピードコントロールモータ１１の駆動をオン・オフする
駆動スイッチ１７設けられている。

【００１７】前記スピードコントロールモータ１１の出
力軸１９が図１中フレーム９の内部から上方へ突出した
状態で回転自在に設けられている。この出力軸１９の先
端にはターンテーブル２１が取付けられており、このタ
ーンテーブル２１の上にはワークＷの直径に対応するチ
ャック２３が取付ボルト２５により交換自在に装着され
ている。

【００１８】図３（Ａ）、（Ｂ）には、種々の直径のワ
ークＷに対応するチャック２３の一例が示されている。
このチャック２３では、リング形状のプレート２７の外
周面２７Ａから中心に向かって３本の固定ボルト２９が
設けられており、この固定ボルト２９の先端部はチャッ
ク２３の内側にある空間部Ｇに突出している。この３本
の固定ボルト２９は、プレート２７を３等分する位置、
すなわち１２０度間隔で設けられている。

【００１９】なお、図示はしないが、加工に当たって種
々の直径のワークＷに対応させるために前記空間部Ｇの
直径Ｄが異なるチャック２３を複数種用意しておき、ワ
ークＷに対応するチャック２３を選択して前記取付ボル
ト２５により取付ける。

【００２０】次に、前述のターンテーブル装置１を用い
た溶接加工の動作を説明する。まず、加工を行う円形の
ワークＷの径に対応する空間部Ｇを有するチャック２３
を取付ボルト２５によりターンテーブル２１に取付けて
おく。前記空間部Ｇに例えば図１に示されているよう
に、ワークＷとしての弁Ｗ₁ を載置して、前記３本の固
定ボルト２９を均等に締めると共にバルブＷ₂ を弁Ｗ₁
に装着した状態でワークＷをチャック２３の中心位置、
すなわちターンテーブル２１の回転中心位置に固定す
る。電源スイッチ１５をオンとして電源を供給し、コン
トロールパック１３で回転速度を設定した後に駆動スイ
ッチ１７をオンとしてワークＷを回転させる。

【００２１】一方、多関節ロボット１０１に保持されて
いる加工ヘッド１２９を、図１に示したように加工位置
に移動させ、ＣＣＤカメラ等により加工点が一致してい
るかを確認する。

【００２２】次いで、図示省略の制御装置においてレー
ザ出射プログラムを作成する。ここで、レーザビームの
出射時間は、ワークＷの径とターンテーブル２１の回転
速度から決定する。ワークＷの径が変化すると周速が変
化するため、例えば、図４に示されているような回転数
換算表を用いて回転数を決定する。この回転数換算表を
用いると、ワークＷの径と溶接速度から直ちにターンテ
ーブル２１の回転数を求めることができる。

【００２３】作業者が安全領域に退避したら、図示省略
の制御装置により出射プログラムをスタートして溶接加
工を開始する。溶接加工が完了したら、駆動スイッチ１
７をオフとしてターンテーブル２１の回転を停止させ、
固定ボルト２９を緩めてワークＷを取出し、次に加工す
るワークＷをセットする。以後、前述の工程を繰り返し
て溶接加工を行う。

【００２４】以上の結果から、円形のワークＷについて
溶接加工を行う際に、ワークＷを保持して回転するター
ンテーブル装置１が多関節ロボット１０１から独立して
いるので、ティーチングを行うことなく円形の溶接を非
常に簡単に行うことができる。また、ターンテーブル装
置１は独立して制御することができるので、ワークＷの
径に対応した回転数等の制御を簡単に行うことができ
る。

【００２５】なお、図５を参照するに、前述のターンテ
ーブル装置１を９０度回転させて横向きにおいた図が示
されている。この場合には、ターンテーブル装置１は、
フレーム９の側面５に設けられている４個の脚７により
支持される。このような状態でチャック２３でワークＷ
として例えばパイプＷ₃ を固定しさらにパイプＷ₃ の先
端に天板Ｗ₄ を予め３ケ所仮付けして回転することによ
り、円形のワークＷに対して横向きで溶接加工を容易に
行うことができる。図５に示した横向きに置いて使用す
る場合にはマグネット等を用いて動かないように固定す
るとよい。

【００２６】なお、この発明は前述の実施の形態に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるＹＡＧレーザ溶接用小型ターンテーブル装置では、
ターンテーブルに装着されたチャックにより溶接加工を
行うワークを把持し、ターンテーブルを回転速度調整自
在のモータにより所望の回転速度で回転させて、円形の
溶接を行うので、従来のようにティーチングを行うこと
なく正確な軌跡で且つ適切な速度で円形の溶接を行うこ
とができる。また、チャックは円形のワークの径に対応
したものを選択自在なので、ワークを確実に把持して、
ターンテーブルの回転中心を中心として確実に回転させ
ることができる。

【００２８】請求項２の発明によるＹＡＧレーザ溶接用
小型ターンテーブル装置では、鉛直方向の回転中心回り
にワークを回転させて円形の溶接加工を行ったり、水平
方向の回転中心回りにワークを回転させて円形の溶接加
工を横向きに行うこともできるので、適正な姿勢で溶接
加工を行うことができる。

【００２９】請求項３の発明によるＹＡＧレーザ溶接用
小型ターンテーブル装置では、溶接を行う円周の径と溶
接速度から、ターンテーブルの適切な回転数を求め、モ
ータの回転速度を調整して適切な回転速度で溶接加工を
行うので、適正な溶接を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るＹＡＧレーザ溶接用小型ターン
テーブル装置の全体を示す側面図である。

【図２】図１中II方向から見た平面図である。

【図３】チャックの一例を示す平面図および断面図であ
る。

【図４】ワークの径と溶接速度からターンテーブルの回
転数を求める回転数換算表の一例である。

【図５】この発明に係るＹＡＧレーザ溶接用小型ターン
テーブル装置を横向きに使用している状態を示す側面図
である。

【図６】従来のワークテーブルに載置されたワークに対
して多関節ロボットによりＹＡＧ溶接を行っている状態
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ターンテーブル装置 １１ スピードコントロールモータ（モータ） １９ 出力軸（回転軸） ２１ ターンテーブル ２３ チャック Ｗ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転速度調整自在のモータにより回転駆
   動されるターンテーブルと、このターンテーブルに着脱
   自在に設けられると共にターンテーブルの回転中心を中
   心として円形のワークを把持自在のチャックと、を備え
   てなることを特徴とするＹＡＧレーザ溶接用小型ターン
   テーブル装置。
2. 【請求項２】 前記ターンテーブルの回転軸が鉛直方向
   および水平方向へ変更自在であること、を特徴とする請
   求項１記載のＹＡＧレーザ溶接用小型ターンテーブル装
   置。
3. 【請求項３】 前記ターンテーブルの回転速度が、溶接
   加工を行う円形の溶接線の径と溶接速度から決定される
   こと、を特徴とする請求項１記載のＹＡＧレーザ溶接用
   小型ターンテーブル装置。