JPS637433Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案はレーザービームが被加工物の回りを回
転しながら照射することによつて目的の加熱を行
なうレーザー回転加熱装置に関する。

（従来の技術） たとえば、従来のバーナを熱源として行なわれ
ている管球用バルブのピンチシールではバルブの
上方を封止する上封止およびバルブの下方を封止
する下封止の両方を１台の装置で行なうことは簡
単である。しかし熱源としてレーザ光を用いた場
合、上記両封止を１台の装置で行なうにはレーザ
ー光の進路をしや断せずにバルブの周囲を一様に
照射して加熱する必要がある。

これに対し、たとえば特開昭51−91856号公報
に見られるように、レーザー発光装置のレーザー
ビームと中心軸を一致させた中空回転シヤフトを
設け、このシヤフトに固定された反射鏡によつて
レーザービームを迂回させてシヤフトの中心軸の
延長線に交差するように照射して、シヤフトの中
心軸の延長線上に位置する被加工部材の周面を回
転照射するレーザー回転加熱装置が知られてい
る。この公報記載の装置はチヤツクボデーが記載
されていないが、図面および説明の記載から類推
して回転シヤフトと別体に基台に設けられている
と思われる。

（考案が解決しようとする問題点） レーザービームは指向性が極めて優れているの
で、被加工部材の位置決めをよほど正確にしない
と全個品を均一に加工することが困難である。こ
の点において従来の別置きのチヤツクボデーは位
置決めの精度が不足する。また、チヤツクボデー
を別置きにすることは加熱装置全体の大形化の原
因になる。また、管球の下側封止に使うことがで
きない。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案はレーザービームが被加工物の回りを回
転しながら照射するレーザー回転加熱装置におい
て、チヤツクボデーをレーザービーム誘導用回転
シヤフトに連結してレーザービームの迂回径路内
に位置させ、かつシヤフトの回転に対して相対的
に停止状態にしたことによつて、チヤツクボデー
の位置とレーザービーム迂回用反射鏡の位置を正
確に関連させ、さらに管球の下側封止も可能にし
たものである。

（作用） 本来、レーザービーム迂回用反射鏡は回転シヤ
フトに固定されているので、チヤツクボデーを回
転シヤフトに連結すれば反射鏡とチヤツクボデー
の位置は正確に関連づけられる。また、チヤツク
ボデーを回転シヤフトに連結すれば装置を小形化
できる。また、管球の下側封止に際しレーザービ
ームがチヤツクに遮断されて影ができることがな
い。

（実施例） 以下、本考案の詳細を図示の実施例によつて説
明する。

１はレーザー発光装置、２はこのレーザー発光
装置１から下向きに発射されたレーザービームＲ
と中心軸を一致させて下向きに延在した中空回転
シヤフト、３はこの回転シヤフト２にピン４およ
び止めねじによつて固定されたガスキヤリングボ
デー、５はこのガスキヤリングボデー３の外周に
ボールベアリング６を介して回転自在に取付けら
れ固定テーブル７に固着されたガスジヤケツト、
８はこのガスジヤケツト５とガスキヤリングボデ
ー３との隙間に配設されたリツプシール、９は回
転シヤフト２にピン１０および止めねじによつて
固着されたフランジ、１１はこのフランジ９の外
周にボールベアリング１２を介して配設されかつ
ピン１３によつて固定テーブル７に回転不能に固
定された固定ギヤ、１４はフランジ９に固着され
た回転アーム、１５はこの回転アーム１４と同軸
に固着された第１のミラーハウジング、１６は回
転アーム１４の一方の中間部に固着された十字形
ブラケツト、１７はミラーハウジング１５の底面
にこれと同軸に固定されたボトムシヤフト、１８
はこのボトムシヤフト１７にボールベアリング１
９を介して同軸に配設された回転ギヤ、２０はこ
の回転ギヤ１８に同軸に固着されたフランジ、２
１はこのフランジ２０に止めねじを介して同軸に
離脱不能に固着されたチヤツクボデー、２２はこ
のチヤツクボデー２１に固着されたチヤツク、２
３はこのチヤツク２２に上側（図の上側）の端部
を保持されて垂下し回転シヤフト２の中心軸の延
在線上にある管球すなわち被加工部材、２４はこ
の被加工部材２３の下側に位置し被加工部材２３
のマウントを保持するマウントホルダ、２５は上
記回転アーム１４の他方の先端部に固着された第
２のミラーハウジング、２６は上記第１のミラー
ハウジング１５内に固着されレーザービームＲに
45度の角度をもつて対向する第１の反射鏡、２７
は第２のミラーハウジング２５内に固着され第１
の反射鏡２６に45度の角度をもつて対向する第２
の反射鏡、２８は第２のミラーハウジング２５内
に固着され第２の反射鏡に45度の角度をもつて対
向する第３の反射鏡で、これら３個の反射鏡２
６，２７，２８によりレーザービームＲはコ字形
に折曲されて回転シヤフト２の中心軸の延長線上
にある被加工部材２３の下側の封止部を照射する
ようになつており、２９は十字形ブラケツト１６
にボールベアリング３０を介して装着されたシヤ
フトロツド、３１はこのシヤフトロツド２９の上
端にピン３２および止めねじによつて固定され固
定ギヤ１１の周囲を廻る上側遊星ギヤ、３３はシ
ヤフトロツド２９の下端にピン３４および止めね
じによつて固定され回転ギヤ１８の周囲を廻る下
側遊星ギヤ、３５はガスジヤケツト５に不活性ガ
スを供給するガス供給管、３６はガスキヤリング
ボデー３とボトムシヤフト１７とを結んで不活性
ガスを通流する連結管で回転シヤフト２の回転に
従つて回転しており、３７はチヤツクボデー２１
から被加工部材２３に不活性ガスを供給するガス
管である。

本レーザー回転加熱装置はこのように構成され
ているので、回転シヤフト２を回転させるとガス
キヤリングボデー３、フランジ９、回転アーム１
４、両ミラーハウジング１５，２５、ボトムシヤ
フト１７、連結管３６および十字形ブラケツト１
６は回転シヤフト２とともに回転する。これに従
つて上側遊星ギヤ３１は固定ギヤ１１の外周を自
転しながら公転し、これに従つて下側遊星ギヤ３
３も同じ回転をし、この結果、回転ギヤ１８は回
転シヤフト２の回転方向と逆方向に回転し、従つ
てチヤツクボデー２１は相対的に停止している。
この結果、チヤツクボデー２１に接続しているチ
ヤツク２２、被加工部材２３、ガス管３７も相対
的に停止している。そして、レーザー発光装置１
からレーザービームＲを放射すると、このビーム
Ｒは回転シヤフト２の中心軸を通り、第１のミラ
ーハウジング１５内の第１の反射鏡２６に入射
し、ここから反射して第２、第３の反射鏡２７，
２８を経て被加工部材２３に入射し、下側の封止
部を加熱する。そして、ビームＲの被加工部材２
３への入射方向は回転シヤフト２の回転に従つて
回転する。また、ガス供給管３５から供給された
不活性ガスはガスジヤケツト５からリツプシール
８を経てガスキヤリングボデー３に供給され、こ
のボデー３から連結管３６を通つてボトムシヤフ
ト１７に入り、チヤツクボデー２１からガス管３
７を通つて被加工部材２３の排気管に供給され
る。しかして、ガス管３７はレーザービームＲの
入射点により上方（図の上方）に位置しているの
で、レーザービームＲの入射方向が回転シヤフト
２の回転に従つて回転するにもかかわらず、この
ビームＲがガス管３７を横切ることがない。

このようにして被加工部材２３すなわち管球の
下側端部をレーザービームＲの回転照射によつて
加熱されると溶融し、この溶融した下側端部にマ
ウントホルダ２４に保持されたマウント（図示し
ない。）が溶着して封止される。このとき、溶融
部が管球２３の下側端部であるので、溶融したガ
ラスが凝集力によつてほぼ原形を保ち、垂下して
肉薄になつたり、伸長されて寸法不良になつたり
することがない。これに比較して、上側封止の場
合は、溶融した上側端部のガラスが垂れ下がつて
封止予定部の肉厚が薄くなり、また垂れ下がつた
溶融ガラスが管球中間部に溜つて肉厚が厚くなり
過ぎクラツクの原因になる。このように、本考案
装置によれば管球の下側封止を極めて有利に行な
うことができ、その結果も良好である。そうし
て、管球２の下側端部を封止するとき、管球２内
に供給された不活性ガスは冷たいので管球２３内
を下向きに通流し、マウント部材（図示しない。）
を空気から遮断して酸化を防止する。

そうして、管球２３の下側端部を封止したら管
球２３を上下反転して再保持し、新たに下側にな
つた未封止端部を上述と同様にして下側封止す
る。この際、溶融ガラスの垂れ下がり起因する管
球２３の変形や肉薄化がないこと上述の場合と同
様である。また、このとき供給された不活性ガス
は冷たいので管球２３内に残在する高温の空気と
混合することなく層をなして下向きに通流し、マ
ウント部材（図示しない。）を空気から遮断して
酸化を防止する。

しかして、本実施例の装置は回転シヤフト２が
下向きに延在し、その下側においてチヤツクボデ
ー２１が間接的に連結されており、このチヤツク
ボデー２１にチヤツク２２が下向きに装着されて
いるので、管球２３の上側端部を上方から保持す
ることができ、上述の下側封止を行なうに都合が
よく、特に、チヤツクボデー２１、チヤツク２２
あるいはガス管３７によつてレーザービームＲが
遮断されて影ができることがなく、したがつて加
熱が均一で良好な封止が得られる。

しかして、レーザービームＲは極めて集光性に
優れ、精密加工が可能であるが、その反面、加工
部位、換言すればチヤツクボデー２１の位置が変
動すると加工精度が大幅に低下する。この点、本
考案の装置はチヤツクボデー２１がシヤフト２に
間接的に連結され、しかも反射鏡２６，２７，２
８がシヤフト２に固着されているので、チヤツク
ボデー２１と反射鏡２６，２７，２８とは位置的
に定められた関係にあり、したがつて、管球２３
の位置、換言すれば、管球２３の被照射位置は極
めて正確で、精密加工が可能である。また、チヤ
ツクボデー２１をシヤフト２に固着すれば従来の
チヤツクを基台に直接設ける構造に比較して照射
装置をはるかに小形に構成できる利点がある。さ
らに、本実施例のレーザー回転加熱装置はたんに
チヤツクとマウントホルダとを交換し不活性ガス
のガス管を付け替えるだけで、上封止、下封止の
２種類の封止方法が１台の装置でできる。

なお、前述の実施例では反射鏡を３個用いてビ
ームをコ字形に折曲して迂回したが、本考案にお
いては２個以上の反射鏡を用いれば迂回してシヤ
フトの中心軸の延長線上に入射させることができ
る。

〔考案の効果〕

このように、本考案のレーザー回転加熱装置は
レーザー発光装置と、この発光装置のレーザービ
ームと中心軸を一致させた中空回転シヤフトと、
このシヤフトに固定されレーザービームを迂回さ
せてシヤフトの中心軸の延長線に交差するように
折曲するとともにシヤフトの回転に従つて回転す
る複数の反射鏡と、被加工部材をシヤフトの中心
軸の延長線上に保持するチヤツクボデーとを配設
してなるレーザー回転加熱装置において、チヤツ
クボデーはシヤフトに連結されてレーザービーム
の迂回径路内に位置しシヤフトの回転に対して相
対的に停止した状態にあるようにしたので、レー
ザービーム迂回用反射鏡とチヤツクボデーとが共
通のシヤフトに連結され、チヤツクボデーの位
置、換言すれば被加工物の保持位置を常に一定に
保つことができ、レーザービームの集光性が優れ
ている点を活かして、加工精度を極めて正確に保
つことができ、また装置全体を小形に構成できる
利点がある。特に、従来困難とされた管球の下側
端部の封止が容易にできるようになつたことは本
考案装置の一大利点である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案のレーザー回転加熱装置の一実施例
の一部断面した正面図である。 １……レーザー発光装置、２……回転シヤフ
ト、２１……チヤツクボデー、２６，２７，２８
……反射鏡、３７……ガス管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. レーザー発光装置と、この発光装置のレーザー
   ビームと中心軸を一致させた中空回転シヤフト
   と、このシヤフトに固定され上記レーザービーム
   を迂回させて上記シヤフトの中心軸の延長線に交
   差するように折曲するとともに上記シヤフトの回
   転に従つて回転する複数の反射鏡と、被加工部材
   を上記シヤフトの中心軸の延長線上に保持するチ
   ヤツクボデーとを配設してなるレーザー回転加熱
   装置において、上記チヤツクボデーは上記シヤフ
   トに連結されて上記レーザービームの迂回径路内
   に位置し上記シヤフトの回転に対して相対的に停
   止状態にあることを特徴とするレーザー回転加熱
   装置。