(57)【要約】【課題】  金属製ハウジングと金属製薄板である金属製ホルダーとを溶接するレーザ溶接装置において、前記金属製ハウジングと前記金属製ホルダーとを押さえる押さえ部材を必要とする。押さえ部材は、レーザ光放出ユニットとシールドガス吹き付けノズルと干渉する恐れがある。【解決手段】凹形状のみぞを備えた突起を備えた金属製ハウジングと金属製ホルダーと組み合わせるとともに、ホルダーの穴を貫通してホルダーから突き出た突起のみぞに押さえ板の切り欠け部を挿入する。プランジャーをねじ込む穴を前記押さえ板は備えており、プランジャーをねじ込むこと金属製ハウジングと前記金属製ホルダーを固定する。固定した金属製ハウジングと前記金属製ホルダーを、回転駆動体の回転軸にセットする。レーザ溶接装置は押さえ部材を必要としないのでレーザ光放出ユニットとシールドガス吹き付けは前記押さえ部材とは干渉しなくなる。【選択図】図９
2015062945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄板と金属対象物とを溶接するレーザ溶接装置において、
押さえ板を用いて、前記金属薄板と前記金属対象物とを
を固定することを特徴とするレーザ溶接装置。
【請求項２】
請求項１項において、
前記金属対象物に備えた突起部の断面が円である円筒形であるとともに凹形状のみぞを形成しており、
前記金属板は前記突起部を貫通する穴を備えており、
前記金属対象物と前記金属板を組み合わせとき、
前記穴を貫通した突起のみぞに、複数のネジ穴を備えた押さえ板を差し込むとともに、前記金属板に向かう方向で前記ネジ穴にプランジャーを締め付けることにより
プランジャーの先端を前記金属板の押し当てることで
前記金属対象物と前前記金属板を固定する
ことを特徴とするレーザ溶接装置。
【請求項３】
請求項１項において、
前記金属対象物に備えた突起部の断面が長方形の角柱あるいは、断面が三角形の三角柱であるとともに凹形状のみぞを形成しており、
前記金属板は前記突起部を貫通する穴を備えており、
前記金属対象物と前記金属板を組み合わせとき、
前記穴を貫通した突起のみぞに、複数のネジ穴を備えた押さえ板を差し込むとともに、前記金属板に向かう方向で前記ネジ穴にプランジャーを締め付けることにより
プランジャーの先端を前記金属板の押し当てることで
前記金属対象物と前前記金属板を固定する
ことを特徴とするレーザ溶接装置。
【請求項４】
請求項２項、および請求項３項において、
前記金属対象物を所定の角度で回転するために
回転駆動体と、
前記回転体が静止しているとき、前記回転体を固定するとともに、
前記回転体が回転するとき、前記回転体を抵抗なく回転させることを
特徴とする固定機構とを備えることを特徴とするレーザ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属薄板と金属対象物とをレーザ溶接を行うレーザ溶接装置は、レーザを照射するレーザ光放出ユニットを昇降ステージに保持させ昇降可能することでレーザ光はレーザ溶接に適した位置とするとともに、金属薄板と金属対象物とを簡単な機構を用いて良好に押さえ、かつレーザ光の焦点ずれを生じさせることなく良好なレーザ溶接を行なう押さえ部材を一緒に昇降するように設けるように構成されていた（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ溶接工程では、通常、溶接した金属の酸化を防ぐため、シールドガス（アルゴン、ヘリウム、窒素など）を溶接部へ吹き付ける。ガス吹き付けのため、レーザ光放出ユニットに直接取り付けが可能なアタッチメントを使用する。あるいは、ガス吹き付け用ノズルをレーザ光放出ユニットの近傍に取り付ける。しかし、文献１のように、溶接対象物を押さえる押さえ部材があると、押さえ部材とレーザ光放出ユニットおよびガス吹き付け用ノズルとが互いに干渉してしまうので、レーザ光放出ユニットとガス吹き付け用ノズルの引き回しが難しい。
本願では、この課題を解決して溶接を行なうレーザ溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
突起を備えた金属対象物において、突起の一部を凹形状のみぞに加工するとともに、金属薄板は、金属対象物の突起を通す穴を備える。さらにプランジャー用のねじ穴とＵ字形状の切り欠き加工した押さえ板を用意する。金属薄板の穴に金属対象物の突起を差し込んで金属薄板と金属対象物を組み立てるとともに、突起のみぞに、押さえ板の切り欠きを差し込む。押さえ板にプランジャーをねじ込むことで金属薄板と金属対象物を固定するとともにレーザ溶接装置にセットする。
【発明の効果】
【０００６】
突起のみぞに差し込む押さえ板は、プランジャーをねじ込むことで、金属対象物と金属薄板とを固定することで押さえ部材を必要としない。その結果、レーザ光放出ユニットおよびガス吹き付け用ノズルと押さえ部材は干渉する恐れは無くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】金属製ハウジングの斜視図
【図２】金属製ハウジングの側面図と正面図
【図３】本発明の押さえ板
【図４】ホルダーの斜視図
【図５】ホルダーの側面図と正面図
【図６】押さえ板による金属製ハウジングとホルダーの固定の斜視図
【図７】押さえ板による金属製ハウジングとホルダーの固定の説明図
【図８】金属製ハウジングとホルダーのレーザ溶接箇所の説明図
【図９】本発明のレーザ溶接装置
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態１.を図１から図９を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
実施の形態１．
本発明では金属対象物、突起と金属薄板は、それぞれ金属製ハウジング、金属製突起とホルダーである。図１は、金属製ハウジング１の斜視図である。前記金属製ハウジング１に付属する前記金属製突起は円筒形の金属管であり、突起部２１と、突起部２２とから構成する。前記突起部２２は、凹形状のみぞに加工している金属製突起の部位であり、前記突起部２１は凹形状のみぞに加工を施していない金属製突起の部位である。加工は旋盤加工などを想定している。２３は、前記突起部２１の底面である。前記金属製突起と金属製ハウジング１とは一体のものを加工して形成する。前記金属製突起と、前記金属製ハウジングが個別部品である場合は、溶接技術ないしろう付け技術を採用して一体化する。図２の(A)は、突起付き金属製ハウジングの側面図であり、図２の（Ｂ）は、正面図である。図１と図２では突起部の断面が円径の円筒形としているが、断面が長方形の角柱形（図示ぜず）または、断面が三角形の三角柱（図示せず）でもよい。
【００１０】
図３は、本発明のＵ字形状の切れ欠きを備えた押さえ板３である。3１、3２、3３と3４は、プランジャー用ネジ穴である。３０は前記押さえ板３の切り欠きを前記突起部２２に差し込む方向を表す。Ｃ３は、前記突起部２２を差し込んだ時、前記突起部２１の底面２３と接触する領域を示す。
【００１１】
図４は、金属薄板であるホルダー４の斜視図である。貫通穴４１は前記金属製突起を貫通させる穴である。前記金属製ハウジング１が貫通穴４１を突き抜けることを防ぐため前記貫通穴４１の半径は、前記金属製ハウジング１の半径より小さな値にしている。穴４２と、穴４３は、前記ホルダー４を電子装置（図示せず）に固定するときに使用する穴であり、ネジ穴ないし貫通穴として加工する。４４、４５、４６と４７の領域は、前記押さえ板３のネジ穴にねじ込んだプランジャーの先端が前記ホルダー４の表面に当たる箇所を示す。
【００１２】
図５の（Ａ）は、前記ホルダー４の側面図であり、図４の（Ｂ）は前記ホルダー４の正面図である。
【００１３】
図６は、前記押さえ板３とプランジャーを用いて前記金属製ハウジング１と前記ホルダー４を固定する状態を説明する斜視図である。前記ホルダー４の貫通穴４１に前記金属製突起を貫通させるとともに、前記突起部２２に、前記押さえ板３のＵ字形状の切り欠きを差し込む。その後、前記プランジャー用ネジ穴にプランジャー６５、６６、６７をねじ込む。プランジャー用ネジ穴３４にねじ込んだプランジャーは図面の裏側にあるので図示しない。ねじ込まれた前記プランジャーの先端は、前記ホルダー４の表面に当るとともに、前記ホルダー４と、前記押さえ板３の間に反発力が生じる。前記突起部２２と、前記押さえ板３のＵ字形状切り欠き部は挟まっているので互いに移動出来ない。その結果、前記金属製ハウジング１と前記ホルダー４は固定されることになる。
【００１４】
図７は、前記押さえ板３による金属製ハウジング１とホルダー４が固定されていることを説明する図である。前記図７は前記押さえ板３を突起部２２に差し込む方向３０から描いている。
Ｐ６６はプランジャー６６を押さえ板３にねじ込む方向を、またＰ６７はプランジャー６７を押さえ板３にねじ込む方向を示す。プランジャー６６の先端および、前記プランジャー６７の先端は前記ホルダー４の表面に接触していることを、それぞれＦＩＸ６６の領域とＦＩＸ６７の領域で描いている。４個のプランジャーの先端が接触する領域が、図４と図５に描いている４４、４５、４６と４７である。プランジャーがねじ込まれてことで前記ホルダー４を押す力は、反作用として前記押さえ板３を前記ホルダー４から引き離す方向に力が働く。前記押さえ板３は、前記突起部２２に差し込んであることから、前記押さえ板３は突起部２１の底面２３に接触して固定される。その結果前記押さえ板３は移動することは出来ない。かかる理由により前記ホルダー４と、前記金製ハウジング１は固定される。Ｃ２３−３は前記突起部２１の底面２３と、前記押さえ板３の接触面Ｃ３が接していることを説明する領域である。
【００１５】
図８（Ａ）は、前記押さえ板３で固定した前記金属製ハウジング１と前記ホルダー４にレーザ光を当てる配置を示す。前記押さえ板３は、前記金属製ハウジング１から見てレーザ光放出ユニット（図示せず）とは反対側にある。本発明では、図８（Ａ）に示しているように上方からレーザ光を当たる配置としているため、前記金属製ハウジング１の回転軸（回転中心）は、レーザ光が照射される方向から傾斜させている。
図８の（Ｂ）は、前記金属製ハウジング１と前記ホルダー４とを溶接する溶接箇所を示す。８１、８２、８３と８４が溶接箇所である。
ガス吹き付けノズル（図示せず）からシールドガスを溶接箇所に吹き付ける。前記金属製ハウジング１を中心軸で９０度毎に回転させた後、回転停止させた状態で、前記金属製ハウジング１と前記ホルダー４は合計４箇所で溶接する。
【００１６】
レーザ溶接は点溶接ではなく、突起部とホルダーが接している面を連続溶接してもかまわない。
【００１７】
図９は、本発明のレーザ溶接装置９０を示す図である。９５，９６は前記レーザ溶接装置９０の運搬用把持である。
ステッピングモータ９１は、金属製ハウジング１を回転させる。
前記押さえ板３（裏側になるので図示せず）と前記プランジャーで固定した前記金属製ハウジング１は、ステッピングモータ軸に取り付けるホルダー固定冶具９２を介して前記ステッピングモータ９１の回転軸にセットする。前記ステッピングモータ９１は、ステッピングモータ用ホルダー９３とステッピングモータ固定冶具９４を用いて前記レーザ溶接装置９０に取り付けている。前記ステッピングモータ固定冶具９４を備えているのは前記ステッピングモータ９１の回転軸を規定の角度に傾けるためである。レーザ溶接時、押さえ部材を必要としないためレーザ光放出ユニット（図示せず）とガス吹き付け用ノズル（図示せず）は干渉する恐れはなくハンドリングの制限は起きない。
【００１８】
前記ステッピングモータ９１は、駆動電源（図示せず）と、回転角度を９０度に制御する制御装置（図示せず）と、被溶接物を所定の回転角度毎に固定する固定機構（図示せず）と、を備えている。なお、前記ステッピングモータ９１は、制御信号に応じて回転軸が所定の微小角度ずつ回転するステップ動作を有するものである。前記ステッピングモータ９１は回転軸が停止しているときにはその回転軸にホールディングトルクを生じるため、外力に対して回転軸の固定機構として作用することから必ずしも前記固定機構を備えなくてもかまわない。
【００１９】
前記ステッピングモータ９１の代わりにＤＣモータとギヤの構成に、またはACモータとギヤの構成にしたレーザ溶接装置であってもかまわない。その場合、被溶接物を所定の回転角度毎に（溶接中、一時的に）固定する固定機構（図示せず）を設ける必要があるかもしれない。このような固定機構は周知慣用技術で構成することができるので詳述しない。
【００２０】
前記金属製ハウジング１の回転角度を９０度と異なる回転角度にしたレーザ溶接装置であってもかまわない。３６０度回転して連続的にレーザ溶接してもよい。
【符号の説明】
【００２１】
１                      金属製ハウジング
２１                    金属製突起のみぞ加工しない突起部
２２                    金属製突起のみぞ加工した突起部
２３                    突起部２１の底面
３                      本発明のＵ字形状切り欠きを備えた押さえ板
３０                    押さえ板３を金属突製起部２１に差し込む方向
Ｃ３                    突起部２１の底面２３と接触する接触面
３１、３２、３３，３４  プランジャー用ネジ穴
４                      ホルダー
４１                    突起部を貫通する穴
４２、４３              ホルダーを固定するために使用する穴
４４、４５、４６、４７  プランジャーの先端部が当たる領域
６５、６６、６７        プランジャー用ネジ穴にネジ込んだプランジャー
ＦＩＸ６６              ネジ込んだプランジャー６６の先端が
ホルダー４に当たっていることを説明する領域
ＦＩＸ６７              ネジ込んだプランジャー６７の先端が
ホルダー４に当たっていることを説明する領域
Ｐ６６                  プランジャー６６を押さえ板３に
ねじ込む方向
Ｐ６７                  プランジャー６７を押さえ板３に
ねじ込む方向
Ｃ２３−３              突起部２１の底面２３と、押さえ板３の
接触面Ｃ３が接触していることを説明する領域        
８１、８２、８３、６４  レーザ溶接箇所
９０                    本発明のレーザ溶接装置
９１                    ステッピングモータ    
９２                    ステッピングモータ軸に取り付けるホルダー固定冶具  
９３                    ステッピングモータ用ホルダー
９４                    ステッピングモータ固定冶具
９５，９６              レーザ溶接装置の運搬用把持
【図１】
2015062945.tif 000003
【図２】
2015062945.tif 000004
【図３】
2015062945.tif 000005
【図４】
2015062945.tif 000006
【図５】
2015062945.tif 000007
【図６】
2015062945.tif 000008
【図７】
2015062945.tif 000009
【図８】
2015062945.tif 000010
【図９】
2015062945.tif 000011