JPS6235870B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はワークを加圧する加圧機構を改良した
電子ビーム溶接装置に関するものである。

ワークを溶接する際、電子ビームの熱影響によ
つて溶接個所が浮きあがり、ワークが変形したま
ま溶接されてしまうという問題点がある。この問
題点を解消するため、電子ビームによりワークを
加工する際に、通常は、ワークを加圧しながら溶
接が行なわれる。電子ビーム溶接において、ワー
クを加圧するに要する力は、ワークの大きさ、電
子ビームの出力などによつて異なるが、通常数百
Kgを必要とする。

第１図は電子ビーム溶接装置における加圧機構
の基本的構想の一例を示すものである。同図にお
いて、プレート１を介して機台２に取付けられた
筒状の外囲器３内にアダプタ４′が上下摺動可能
に内装され、該アダプタ４′の軸心に、ベアリン
グ５を介して加圧プレート６を下端に有する回転
軸７が回転可能に保持され、ベアリング５の内輪
５Ａがスナツプリング８によつて回転軸７に固定
され、ベアリング５の外輪５Ｂはスナツプリング
９によつてアダプタ４′に固定されているもので
ある。

また、アダプタ４′の上面とプレート１との間
には圧縮ばね１０を介装して常時ばね圧をアダプ
タ４′に作用させ、これを下方に圧下しており、
加圧プレート６に向き合わせてその下方にワーク
１１を支えるステーシヨン軸１２が上下動並びに
回転可能に設置されているものである。このステ
ーシヨン軸１２にワーク１１を保持し、該ステー
シヨン軸１２を上昇させると、ワーク１１の上面
は、圧縮ばね１０に抗して加圧プレート６を押し
上げて圧着される。次いでステーシヨン軸１２を
一方向に回転せると、該プレート６は該ワーク１
１の回転にならつてワーク１１と一体に同方向に
回転をするものである。

しかしながら、加圧プレート６の回転中心はこ
れを支持するベアリング５の制約を受け、一方、
ワーク１１の回転中心は、これを支えるステーシ
ヨン軸１２の制約を受けるため、加圧プレート６
とワーク１１との回転中心が必ずしも一致せず、
両者の回転中心がずれたときには加圧プレート６
とワーク１１との接触面ですべりが生じ、ワーク
１１を損傷させるという結果を生ずる。とくに多
数個のステーシヨン軸１２を備え、ワーク１１を
順送りで溶接を行なう量産機においてはすべての
ステーシヨン軸１２に加圧プレート６の回転中心
を一致させるためにはきわめて精密な加工精度と
調整が必要となる。

本発明はこれ等問題点を解消し、ワークを支え
るステーシヨン軸の回転軸心に加圧プレートを自
動的にならわせ、ワークの回転中心と、加圧プレ
ートの回転軸心とを合致させて加圧を行なうこと
ができるようにしたことを特徴とするものであ
る。

以下本発明の実施例を第２図によつて説明す
る。なお、第２図中、第１図と同一構成部分には
同一番号を附して説明する。すなわち、機台２に
固定されたプレート１に円筒状の外囲器３を取付
け、該外囲器３の内部に、外囲器３の内径よりや
や小径のアダプタ４を上下摺動可能に内装し、該
アダプタ４の軸心に、ボールベアリング５を介し
て加圧プレート６を下端に有する回転軸７を回転
可能に支持させ、プレート１とアダプタ４との間
に圧縮ばね１０を介装してこのばね圧力をアダプ
タ４に作用させる点は第１図の構成と同様であ
る。本発明においては圧縮ばね１０の下端をばね
受け１３で受け、ばね受け１３とアダプタ４との
間にスラストベアリング１４を介在させたもので
ある。該スラストベアリング１４は、アダプタ４
の上面の同一円周上の数個所に、球面座４Ａを形
成し、該球面座４Ａ内に球面座４Ａの曲面に沿わ
せてリテーナ１５に保持された多数の小球１６を
配列し、該小球１６上に一個の大球１７を載置
し、その上周面の一部でばね受け１３の下面を支
持させたものである。

なお、ボールベアリング５の内輪５Ａはスナツ
プリング８で回転軸７に固定され、外輪５Ｂがス
ナツプリング９でアダプタ４に固定されており、
外囲器３の下部開口縁にはその内周面に下方に向
けて内径が減少するテーパ１８が付され、アダプ
タ４の外面にはこのテーパ１８に対応して外径が
下方に向けて減少するテーパ１９が付されてい
る。したがつてアダプタ４と、外囲器３との間に
は一定の隙間が形成され、アダプタ４が上方に押
し上げられたときには外囲器３内でアダプタ４が
その軸心と直交する平面内で半径方向に移動可能
となり、またアダプタ４が圧縮ばね１０の押圧力
を受けて下降するときには、前記テーパ１８およ
び１９に沿つて、アダプタ４はワーク１１の回転
中心に向けて誘導されることとなる。

なお、加圧プレート６に向き合わせてその下方
にはステーシヨン軸１２が上下動ならびに回転可
能に設置されている。実施例において、ステーシ
ヨン軸１２にワーク１１を設置してその溶接を行
なうときには、まず、ステーシヨン軸１２を上昇
させて、ワーク１１の上面を加圧プレート６に圧
着し、ステーシヨン軸１２を一方向に回転させな
がらビーム溶接を行なうが、加圧プレート６とワ
ーク１１との回転中心にずれがあるときには、加
圧プレート６は、ワーク１１の回転にならつて一
体に回転するとともにスラストベアリング１４の
各ボール１６，１７の転動により回転軸７の軸心
に直交する平面上を半径方向に自由に円滑に移動
して自動的に調心作用が行なわれ、ワーク１１と
加圧プレート６との回転軸心が合致する。

したがつて、本発明は、加圧プレート６を支え
るアダプタ４が、圧縮ばね１０のばね圧を受けな
がらその回転軸心に直交する平面上を自由に移動
しうるようにしたためにステーシヨン軸１２を上
昇させて該軸１２と加圧プレート６との間でワー
ク１１を保持して一方向に回転させることにより
自動的に両者の軸心が合致し、従来のようにワー
ク１１と加圧プレート６との間にすべりを生じさ
せることがなく、ワーク１１を定位置で圧着しな
がら回転させてビーム溶接を行なうことができ
る。また、ばね受けけ１３と、アダプタ４との間
に介在させるスラストベアリング１４として、ア
ダプタ４に形成した球面座４Ａ内に沿わせて配列
した小球１６，１６…とその上面に支持させた大
球１７との組合せを用いることにより、加圧下に
おいて、各ボール１６，１７の転動によりアダプ
タ４を回転軸心と直交する平面上を円滑に移動さ
せて無理なく回転軸７の回転軸心をワーク１１の
回転軸心に合致させることができる。

さらに本発明においては、外囲器３の開口縁内
周およびこれに向き合うアダプタ４の周面にそれ
ぞれワーク１１の回転中心方向に向けてアダプタ
４を誘導するテーパ１８，１９を設けたために、
ステーシヨン軸１２を下降させたときにアダプタ
４はばね圧力を受けて両テーパ１８，１９の誘導
によりステーシヨン軸１２に保持されたワーク１
１の定位置を押圧させることができる。したがつ
て本発明装置によれば装置全体の製作および調整
時間を大幅に軽減した電子ビーム溶接装置を得る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子ビーム溶接装置の加圧機構に圧縮
ばねのみを用いた場合の断面図第２図は本発明電
子ビーム溶接装置の加圧機構部分を示す縦断面図
である。 １…プレート、２…機台、３…外囲器、４Ａ…
球面座、４…アダプタ、５…ベアリング、６…加
圧プレート、７…回転軸、１０…圧縮ばね、１１
…ワーク、１３…ばね受け、１４…スラストベア
リング、１５…リテーナ、１６…小球、１７…大
球、１８，１９…テーパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機台に固定された外囲器内に、アダプタと、
   該アダプタを圧下させる圧縮ばねとを内装し、前
   記アダプタに加圧プレートを回転可能に支持させ
   てワークを支えるステーシヨン軸の上方に向き合
   せに設置し、前記圧縮ばねを受けるばね受けとア
   ダプタとの間にアダプタを外囲器内でワークの回
   転にならつてその回転軸心と直角な平面上を一定
   範囲内で移動可能に支えるスラストベアリングを
   介装させ、該スラストベアリングを、アダプタ上
   面に形成した球面座の曲面に沿わせてリテーナに
   保持させて配列した多数の小球と、該小球上に支
   えて前記ばね受けの一部に当接させる大球とによ
   り構成し、前記アダプタを収容する外囲器の開口
   縁およびこれに対応するアダプタ周面に前記圧縮
   ばねで押圧されるアダプタをワークの回転中心方
   向に向けて誘導するテーパを付したことを特徴と
   する電子ビーム溶接装置。