(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気から遮蔽された密閉空間を有し、表面に水素ガスを供排気するための供排気孔を有するワークが複数個格納されてなるチャンバーと、複数個のワークが格納されているチャンバー内部を真空排気することにより供排気孔を通して複数個のワーク内部を同時に真空排気する真空排気装置と、真空排気後にチャンバー内部に水素ガスを所定の圧力において導入することにより供排気孔を通して複数個のワーク内部にも水素ガスを充填させる水素ガス供給装置と、水素ガスを充填させた状態でレーザー光をワーク表面の供排気孔に照射して複数個のワークを順次、連続して溶接封止するレーザー装置とを具備し、上記ワーク表面の供排気孔がレーザー光を複数箇所から照射して溶接が可能な略コ字状に形成されていることを特徴とする水素ガス封入封止装置。
【請求項２】
チャンバー外部にレーザー照射ヘッドが配置され、レーザー照射ヘッドをレーザー駆動機構によりチャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークの各溶接位置まで移動させてチャンバー外部からワークを順次溶接することを特徴とする請求項１記載の水素ガス封入封止装置。
【請求項３】
チャンバー外部にレーザー照射ヘッドが配置され、チャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークをワーク駆動機構により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー外部からワークを順次溶接することを特徴とする請求項１記載の水素ガス封入封止装置。
【請求項４】
チャンバー内部にレーザー照射ヘッドが配置され、レーザー照射ヘッドをレーザー駆動機構によりチャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークの各溶接位置まで移動させてチャンバー内部からワークを順次溶接することを特徴とする請求項１記載の水素ガス封入封止装置。
【請求項５】
チャンバー内部にレーザー照射ヘッドが配置され、チャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークをワーク駆動機構により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー内部からワークを順次溶接することを特徴とする請求項１記載の水素ガス封入封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水素ガス封入封止装置に関し、詳しくは例えば一般に接点動作を有するリレースイッチや酸化防止部品等を密封型部品として製造するにあたり、部品内部に水素ガス
を封入封止するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガス密封リレーの製造方法として、ガス雰囲気中で基板とケースとを合わせて抵抗溶接を行う方法や、ケース及び基板にガス置換用のパイプを設けておき、外周部を溶接後にガス置換を行い、パイプを塞ぐ方法等が行われているが、製造に手間がかかるという問題があり、そこで、最近では、レーザー光による溶接が主流となりつつある。その一例として、例えば特開平４−１８２０９２号公報には、チャンバー内に金属ケースと金属ベースとからなる被溶接物であるワークを収納し、チャンバー内に封入ガスを充填し、チャンバー外部に設置したレーザー装置からのレーザー光を、チャンバーに設けたレーザー光透過可能な窓を介して、チャンバー内部に照射して、封入ガスの雰囲気中で金属ケースと金属ベースとのシール部位をシーム溶接してワークを生産する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ワーク内部への封入ガスの封入工程を大きく分けると、真空排気、封入ガス導入、レーザー溶接、封入ガス排気、ワーク交換とがあるが、従来のようにチャンバー内部において金属ケースと金属ベースとを溶接する方法にあっては、溶接箇所が増えるだけでなく、溶接精度を高めるのが困難であり、溶接工程に時間がかかるという問題があり、また、大型のチャンバー内への封入ガスの充填、及び溶接後のガス排気に時間がかかるという問題があり、さらにワークを溶接した後に、１個ずつチャンバー内から取り出して別のワークを入れ替える必要があるために、ワーク交換に時間がかかるという問題があり、このため従来では連続的な生産ができず、生産性に劣るものであった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数個のワークに一度で水素ガスを導入できると共に、複数個のワークの溶接封止を連続して順次行うことができ、連続的な生産が可能となり、生産性を大幅に向上させることができる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、チャンバーの内部構造を簡単にでき、しかも強度を向上させながら水素ガスのリーク防止を図ることができる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、チャンバー外部からレーザーでチャンバー内部のワークの溶接封止することが可能で、さらにレーザーの駆動機構の構造を簡素化できる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、常に溶接ずれのない安定した品質を保持できる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、ワーク交換に要する時間、及び溶接にかかる時間を一層短縮できて効率向上を図ることができる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、チャンバー内の残存酸素量を低減させることにより、酸化の少ない安定したレーザー溶接ができる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、溶接やリーク等によるチャンバー内部の圧力変動をなくすことができ、複数個のワーク全てに一定圧力で水素ガスを封入封止できる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、水素ガスの漏れを簡単に検知できる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、別の目的とするところは、チャンバー内の残留水素ガスを安全に排出できる水素ガス封入封止装置を提供するにあり、更に別の目的とするところは、水素ガス封入封止の良否判定を簡単に行うことができる水素ガス封入封止装置を提供するにある。
【０００５】
【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は、大気から遮蔽された密閉空間３を有し、表面に水素ガスを供排気するための供排気孔１２を有するワークＡが複数個格納されてなるチャンバー２と、複数個のワークＡが格納されているチャンバー２内部を真空排気することにより供排気孔１２を通して複数個のワークＡ内部を同時に真空排気する真空排気装置１７と、真空排気後にチャンバー２内部に水素ガスを所定の圧力において導入することにより供排気孔１２を通して複数個のワークＡ内部にも水素ガスを充填させる水素ガス供給装置１９と、水素ガスを充填させた状態でレーザー光をワークＡ表面の供排気孔１２に照射して複数個のワークＡを順次、連続して溶接封止するレーザー装置２８とを具備し、上記ワークＡ表面の供排気孔１２がレーザー光を複数箇所から照射して溶接が可能な略コ字状に形成されていることを特徴としており、このように構成することで、チャンバー２内部に格納した複数個のワークＡに一度で水素ガスを導入でき、しかもレーザー光による複数個のワークＡの溶接封止を連続して順次行うことができるので、連続的な生産が可能となる。また、略コ字状の供排気孔１２にレーザー光を複数箇所から照射するようにしたので、例えば供排気孔１２の形状に沿わせてレーザー照射ヘッド２９を複数回走査させる場合において、仮りにレーザー光を１箇所から照射する場合は、１回の走査で供排気孔１２の一部を溶接したときに、その溶接部分が引っ張られて、その後で溶接しなければならない他の部分の孔の隙間が大きくなるという現象が生じるが、本発明のように複数箇所からレーザー光を照射することによって、１回の走査で略コ字状の供排気孔１２の複数箇所を同時に溶接できるので、上記現象が生じる恐れがない。
【０００６】
また上記チャンバー２外部にレーザー照射ヘッド２９が配置され、レーザー照射ヘッド２９をレーザー駆動機構３０によりチャンバー２内のワーク固定治具１４に固定された複数個のワークＡの各溶接位置まで移動させてチャンバー２外部からワークＡを順次溶接するのが好ましく、この場合、チャンバー２外部にレーザー照射ヘッド２９を配置して移動させることによって、チャンバー２の内部構造が簡単になる。
【０００７】
また上記チャンバー２外部にレーザー照射ヘッド２９が配置され、チャンバー２内のワーク固定治具１４に固定された複数個のワークＡをワーク駆動機構１３により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー２外部からワークＡを順次溶接するのが好ましく、この場合、チャンバー２内部に格納された複数個のワークＡに水素ガスを封入した後に、ワークＡをレーザー照射位置まで移動させて全てのワークＡを順次溶接封止していくことができるので、レーザー発振源２８ａからレーザー照射ヘッド２９までの光ファイバーケーブルの移動に伴う取り回し等を考慮しなくてもよいものである。
【０００８】
また上記チャンバー２内部にレーザー照射ヘッド２９が配置され、レーザー照射ヘッド２９をレーザー駆動機構３０によりチャンバー２内のワーク固定治具１４に固定された複数個のワークＡの各溶接位置まで移動させてチャンバー２内部からワークＡを順次溶接するのが好ましく、この場合、チャンバー２内部にレーザー照射ヘッド２９を配置することによってチャンバー２を外部からの光が遮断された完全密閉空間３とすることができる。従って、チャンバー２にレーザー光を透過させる窓等を設ける必要がないので、チャンバー２は強度的に向上する。
【０００９】
また上記チャンバー２内部にレーザー照射ヘッド２９が配置され、チャンバー２内のワーク固定治具１４に固定された複数個のワークＡをワーク駆動機構１３により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー２内部からワークＡを順次溶接するのが好ましく、この場合、レーザー照射ヘッド２９を移動させずに固定設置できるので、レーザー発振源２８ａからレーザー照射ヘッド２９までの光ファイバーケーブルの移動に伴う取り回し等を考慮しなくてもよいものであり、さらにチャンバー２をレーザー光を透過させる窓等が不要な完全密閉空間３とすることができるので、チャンバー２は強度的に向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明すると、水素ガス封入封止装置１は、図１、図３に示すように、被溶接物である複数個のワークＡが格納されるチャンバー２と、チャンバー２内部を真空排気する真空排気装置１７と、真空排気後にチャンバー２内部に水素ガスを所定の圧力において導入する水素ガス供給装置１９と、水素ガスを充填させた状態でレーザー光をワークＡ表面の供排気孔１２に照射するレーザー装置２８とを具備している。
【００１１】
上記チャンバー２は、大気から遮蔽された密閉空間３を有する平面視長方形状の箱体で構成されており、その上面部には図３ａ、図４に示すように、長手方向に１列に複数のレーザー透過用のガラス窓４が隔設されており、各ガラス窓４を通してチャンバー２外部から内部の全てのワークＡに向けてレーザー光を順次照射できるようになっている。つまり、レーザー照射ヘッド２９がチャンバー２の外部にある場合、チャンバー２の内部のワークＡに向けてレーザー光を出射し、溶接封止するためには、チャンバー２にレーザー光が透過可能な構造とする必要があり、そこでこの例ではレーザー照射ヘッド２９とワークＡとの間のレーザー光経路においてレーザー光が透過可能なようにガラス窓４を設けてある
。このガラス窓４は、例えば透明な石英ガラス等の透過率の高い部材により形成する。また水素ガスを大気圧以上で導入した場合に漏れないようにガラス窓４の周囲をＯリング等のシール部材によりチャンバー２と一体化して固定しておくのが望ましい。
【００１２】
上記チャンバー２の長手方向の一端面には図１に示すように、ワーク取出口５が設けられ、チャンバー扉６で開閉自在となっている。チャンバー扉６はワークＡをチャンバー２内部に格納した後に、ワーク取出口５を閉じてチャンバー２内部を大気と遮蔽するためのものである。尚図中の８はワーク入替え用作業台である。一方、チャンバー２の長手方向の他端面には、図３（ａ）に示すように、ガス吸引孔９０とガス排気孔９１とが設けられており、チャンバー２の外部に設置された図３（ｂ）に示す真空排気弁１８を介して真空排気装置１７が接続されていると共に、ガス導入弁２０を介して水素ガス供給装置１９が接続されている。図中の２１はガス排気弁である。ここで、真空排気装置１７は、複数個のワークＡをチャンバー２内に格納した後に、チャンバー２内部を真空排気することで、供排気孔１２を通して複数個のワークＡ内部も同時に真空排気するものである。水素ガス供給装置１９は、所定の真空度に到達した後に、ワークＡ内部に封入すべき水素ガスをチャンバー２内部に所定の圧力において導入するものであり、このとき水素ガスはチャンバー２内部に充填されると同時にワークＡ内部にも供排気孔１２を通して充填されるようになっている。
【００１３】
ワークＡは、水素ガスを封入封止した密封型部品であり、内部には例えば接点動作を有するリレースイッチや酸化防止部品等が密封されている。ワークＡ表面は溶接可能なように金属材料で構成されており、図２に示すように、その表面の１箇所が板金加工により例えば略コ字状に切り起こされ、この切り起し部４１に沿って供排気孔１２が開口しており、供排気孔１２を通してワークＡ内部とチャンバー２内部とが互いに連通して、ワークＡ内部の真空排気及び水素ガス封入が行われるようになっている。尚、供排気孔１２の切り起こし形状は略コ字状に限らず、他の形状（例えばくの字状）であってもよい。
【００１４】
ワークＡは、図３（ａ）に示すように、チャンバー２内部の所定位置にワーク固定治具１４により位置決めされるようになっている。ワーク固定治具１４はチャンバー２の長手方向に沿った長手形状をしており、その上面にその長手方向に複数のワークＡを並べて着脱自在に取り付け可能となっている。
【００１５】
チャンバー２の外部に配置されるレーザー装置２８は、レーザー発振源２８ａに光ファイバケーブルを介して、レーザー照射ヘッド２９が接続されている。この例では、レーザー照射ヘッド２９はチャンバー２外部に配置されており、レーザー照射ヘッド２９がチャンバー２外部に配置したレーザー駆動機構３０によりチャンバー２内の複数個のワークＡの各溶接位置まで順次移動して、ガラス窓４を介してワークＡを順次溶接できるようになっている。この例ではレーザー駆動機構３０は、レーザー照射ヘッド２９をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させるためのＸ−Ｙ駆動装置３１からなり、レーザー光による溶接封止を格納された複数個のワークＡ全てに対して行えるようになっている。
【００１６】
しかして、表面上に板金加工により切り起こされた供排気孔１２を有する複数個のワークＡをワーク固定治具１４に固定してチャンバー２内に格納する。その後、真空排気弁１８を開いて真空排気装置１７によりチャンバー２内部を真空排気する。このとき、チャンバー２内部の真空排気と同時に供排気孔１２を通してワークＡ内部も真空排気される。所定の真空度に達した後、真空排気弁１８を閉じて真空排気を停止する。次にガス導入弁２０を開いて、水素ガス供給装置１９から水素ガスをチャンバー２内部に所定の圧力において導入する。このとき水素ガスはチャンバー２内部に充填されると同時に、ワークＡ内部にも供排気孔１２を通して充填される。導入された水素ガスが所定の圧力に達した後、レーザー発振を開始して、レーザー照射ヘッド２９をＸ−Ｙ駆動装置３１により複数個のワークＡの各溶接位置まで移動させていく。このときレーザー光がガラス窓４を通して内部に照射され、ワークＡの表面の供排気孔１２に沿ってレーザー溶接される。このとき、供排気孔１２近傍の部材が溶融して供排気孔１２の封止（図２（ｃ）のニ部）が行われ、ワークＡの内部に所定の圧力にて水素ガスが封入封止される。そして、溶接封止後に、ワークＡを取り出すためにはチャンバー２内部に残留した水素ガスを安全に排気する。例えば溶接終了後にチャンバー２内部の残留水素ガスを例えば不活性ガス等により希釈しながら、真空排気或いは大気開放により安全な場所で排出して、安全な状態でチャンバー扉６を開放し、チャンバー２内部からワーク固定治具１４を取り出して、ワークＡの交換作業を行う。
【００１７】
上記のように、チャンバー２内部に一度に複数個のワークＡの格納ができるので、連続的な生産が可能となり、生産性を大幅に向上させることができる。しかも、チャンバー２外部にレーザー照射ヘッド２９を配置し、レーザー照射ヘッド２９をレーザー駆動機構３０によりチャンバー２外部にて駆動させているので、チャンバー２の構造としては、ワークＡを固定するワーク固定治具１４と、レーザー透過用のガラス窓４を備えていればよいものであり、簡単な構造でチャンバー２を形成できるという利点がある。さらにチャンバー２にレーザー透過用のガラス窓４を設けたことにより、取り扱いの困難なレーザー装置２８をチャンバー２外部に設置した場合でも、レーザー光のエネルギーをガラス窓４を通して内部のワークＡに伝達させることができ、チャンバー２の外部から内部のワークＡの溶接封止をすることが可能となる。またこのときレーザー照射ヘッド２９をＸ−Ｙ駆動装置３１により移動させていくことにより、レーザー照射ヘッド２９は略コ字状の供排気孔１２に沿った移動経路をとることができるので、レーザー光による溶接封止を格納された複数個のワークＡ全てに対して確実に行うことができるという利点もある。
【００１８】
図５はチャンバー２外部にレーザー照射ヘッド２９を配置すると共に、チャンバー２内のワーク固定治具１４に固定された複数個のワークＡをワーク駆動機構１３により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー２外部からワークＡを順次溶接する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、チャンバー２内部にある複数個のワークＡに対して順次溶接封止をしていくために、ワークＡをセットしてあるワーク固定治具１４をワーク駆動機構１３に取り付けて移動可能な状態とする。さらに、チャンバー２外部から内部のワークＡに向けてレーザー光を出射するため、チャンバー２の１箇所にレーザー透過用のガラス窓４を設けておく。本構造によれば、チャンバー２内部及び格納された複数個のワークＡに水素ガスを封入した後に、ワークＡをレーザー照射位置まで移動させて全てのワークＡを順次溶接封止していくことができる。このとき、レーザー照射ヘッド２９を移動させずに固定設置しているので、レーザー発振源２８ａからレーザー照射ヘッド２９までの光ファイバーケーブルの移動に伴う取り回し等を考慮しなくてもよいものであり、さらにワークＡ側を移動させることによって、レーザー照射ヘッド２９を移動させる必要がないので、例えばチャンバー２の１箇所にレーザー光が透過できるガラス窓４を設置すればよいので、チャンバー２の構造が強度的に向上し、水素ガスの漏れ等に対する安全性も向上する。
【００１９】
図６はチャンバー２内部にレーザー照射ヘッド２９が配置され、レーザー照射ヘッド２９をレーザー駆動機構３０によりチャンバー２内のワーク固定治具１４に固定された複数個のワークＡの各溶接位置まで移動させてチャンバー２内部からワークＡを順次溶接する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、チャンバー２内部にある複数個のワークＡに対して順次溶接封止をしていくためにレーザー照射ヘッド２９をレーザー駆動機構３０に取り付けて移動可能な状態とし、さらにレーザー照射ヘッド２９とレーザー駆動機構３０とをチャンバー２内部にそれぞれ設ける。そして、チャンバー２内部だけでレーザー光を照射するために、チャンバー２は外部の光も遮断する完全に密閉された空間としておく。本構造によれば、チャンバー２内部及び格納された複数個のワークＡに水素ガスを封入した後に、レーザー駆動機構３０により、レーザー照射ヘッド２９を複数個のワークＡの各溶接位置まで移動させて、全てのワークＡを順次溶接封止していく。このようにチャンバー２をレーザー光を透過させるガラス窓４が不要な完全密閉空間３とすることにより、チャンバー２は強度的に向上し、且つ、水素ガスの漏れの危険性が極めて低い構造となり、安全性が一層向上する。
【００２０】
図７は、チャンバー２内部にレーザー照射ヘッド２９が配置され、チャンバー２内のワーク固定治具１４に固定された複数個のワークＡをワーク駆動機構１３により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー２内部からワークＡを順次溶接する場合を示している。他の構成は図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、チャンバー２内部にある複数個のワークＡに対して順次溶接封止をしていくために、ワークＡをセットしてあるワーク固定治具１４をワーク駆動機構１３に取り付けて移動可能な状態とし、さらにレーザー照射ヘッド２９をチャンバー２内部に固定しておき、さらにチャンバー２内部だけでレーザー光を照射するために、チャンバー２は外部の光も遮断する完全に密閉された空間としておく。本構造によれば、チャンバー２内部及び格納された複数個のワークＡに水素ガスを封入した後に、ワーク駆動機構１３によりワークＡを複数個のワークＡの各溶接位置まで移動させて、全てのワークＡを順次溶接封止していく。このとき、レーザー照射ヘッド２９を移動させずに固定設置しているので、レーザー発振源２８ａからレーザー照射ヘッド２９までの光ファイバーケーブルの移動に伴う取り回し等を考慮しなくてもよいものであり、さらにチャンバー２をレーザー光を透過させるガラス窓４が不要な完全密閉空間３とすることができるので、チャンバー２は強度的に向上し、且つ、水素ガスの漏れの危険性が極めて低い構造となり、安全性が一層向上する。
【００２１】
図８はレーザー駆動機構３０を、レーザー照射ヘッド２９をワークＡ，Ａ間で１軸方向に移動させる１軸駆動装置３２と、溶接時にレーザー光の照射を偏向させて行うガルバノミラー３３とで構成した場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。図１〜図４の例では、レーザー照射ヘッド２９をＸ−Ｙ駆動装置３１により２軸方向に移動させていくことにより、レーザー照射ヘッド２９は略コ字状の供排気孔１２に沿った移動経路をとる方式を採用しているが、この例では、図８に示すように、レーザー照射ヘッド２９とガルバノミラー３３とを１軸駆動装置３２に取り付け、１軸駆動装置３２によりレーザー照射ヘッド２９をワークＡ間で１軸方向に移動可能とし、溶接時にはレーザー照射ヘッド２９からのレーザー光をガルバノミラー３３の駆動により反射且つ偏向させてワークＡ表面の供排気孔１２に沿った動きを実現させるものである。なお、溶接品質を一定に保持するためには、レーザー照射ヘッド２９からワークＡ表面までの距離、つまり焦点距離を一定に保つ必要があるが、この例では、レーザー照射ヘッド２９とガルバノミラー３３とを１軸駆動装置３２上に一体に固定し、両者を一体化して移動することで解決している。このように溶接時にはガルバノミラー３３の駆動によって溶接動作を実現できるので、ワークＡ間の移動は１軸駆動装置３２にて行うことができ、従って、レーザー駆動機構３０の構造を簡素化できるという利点がある。
【００２２】
図９（ａ）は、ワーク固定治具１４をチャンバー２内の所定位置に位置決めするための治具位置決め機構１５を備えた場合を示し、図９（ｂ）はワーク固定治具１４を台車１１上に位置決めした場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。チャンバー２内部にあるワークＡ表面の供排気孔１２を狙って正確にレーザー溶接封止を実現するためには、レーザー照射ヘッド２９を保持するレーザー駆動機構３０の位置決め精度を高めると同時に、チャンバー２内部でワークＡを固定するワーク固定治具１４の位置決めが重要となる。そのためにこの例では、図９（ａ）に示すように、ワーク固定治具１４をチャンバー２に対して所定の位置に位置決め可能なように、チャンバー２側の複数箇所（例えば２箇所）に位置決め用ピン９を設け、ワーク固定治具１４側に各位置決め用ピン９が嵌合可能な凹部１０をそれぞれ設けておき、位置決め用ピン９が凹部１０に嵌合することで、ワーク固定治具１４がチャンバー２内の所定の位置にセットされるようになっている。これにより、ワーク固定治具１４の取り付け、取り外しを繰り返し行っても精度良くワークＡを位置決めでき、溶接品質を安定させることができる。一方、図９（ｂ）ではチャンバー２内からワークＡを取り出しやすくするために、ワーク固定治具１４を台車１１に乗せ、この台車１１をチャンバー２のワーク取出口５の外側に設けたワーク入替え用作業台８上とチャンバー２内部との間を自由に移動できるようにしてある。さらに、ワーク固定治具１４を台車１１に対して所定の位置に位置決め可能なように、台車１１側の複数箇所（例えば２箇所）に位置決め用ピン９を設け、ワーク固定治具１４側に各位置決め用ピン９が嵌合可能な凹部（図示せず）を設けておき、位置決め用ピン９が凹部１０に嵌合することで、ワーク固定治具１４を台車１１上の所定の位置にセットでき、ワーク固定治具１４の位置決め固定が容易に行えるようになる。なお、図９（ｂ）では台車１１はチャンバー２内部で所定の位置に位置決め可能となるように、チャンバー２の底部に台車１１を位置決め固定する手段、例えばストッパーとか段差部などを設けておくのが望ましい。このように図９（ａ）、図９（ｂ）のいずれの場合も、ワーク固定治具１４を介してワークＡをチャンバー２内部の所定の位置に位置決めすることができるので、レーザー照射ヘッド２９を移動させるレーザー駆動機構３０に予め位置指令を教示しておくだけでよい。つまりチャンバー２内部でワークＡ側を位置決めすることで、ワークＡ表面の供排気孔１２を狙って正確で高精度のレーザー溶接封止を実現でき、常に溶接ずれのない安定した品質を保持できるものである。
【００２３】
図１０は、チャンバー２内部のワークＡの位置を視覚認識により検知する位置検知手段３４を備え、その位置情報に基づいてレーザー照射位置を制御する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、チャンバー２内部にあるワークＡ表面の供排気孔１２を狙って高精度にレーザー溶接封止を行うために、事前に視覚認識用カメラ３５によりチャンバー２内部のワークＡの表面画像を取り込み、例えば画像処理によりワークＡの位置を検知する。このとき、視覚認識用カメラ３５と、レーザー照射ヘッド２９とは同じレーザー駆動機構３０上に取り付けられており、視覚認識用カメラ３５と、レーザー照射ヘッド２９間の距離は相対的に一定としておく。そして、検知された位置情報に基づいて、レーザー照射ヘッド２９を保持しているレーザー駆動機構３０の移動量を制御することによって、ワークＡに対するレーザー照射位置を高精度に制御することが可能となり、常に溶接ずれのない安定した品質を保持できるものである。
【００２４】
ここで、画像認識による検知方法の一例として、図１１に示すように、ワークＡの溶接すべき供排気孔１２の画像認識により直接検知して位置情報を得、これに基づき、レーザー照射ヘッド２９の移動量の制御を行うようにしてもよく、このような計測、制御方法によりワークＡに対するレーザー照射位置が高精度に位置決め可能となる。しかしながら、ワークＡ表面に形成される供排気孔１２は板金加工により形成されているので、抜きエッジ部分にダレ、バリなどが発生することが多く、視覚認識した場合の計測誤差要因になる可能性がある。そこで、画像認識による検知方法の他の例として、図１２に示すように、ワークＡ表面の供排気孔１２とは別の位置に基準となる検知用のマーク５０を取り付けておき、事前に視覚認識用カメラ３５によりワークＡ表面のマーク５０の画像を取り込み、例えば画像処理によりマーク５０の位置を検知する。このとき、視覚認識用カメラ３５と、レーザー照射ヘッド２９とは同じレーザー駆動機構３０上に取り付けられており、視覚認識用カメラ３５と、レーザー照射ヘッド２９間の距離は相対的に一定としておく。そして、検知された位置情報に基づいて、レーザー照射ヘッド２９を保持しているレーザー駆動機構３０の移動量を制御する。つまりマーク５０を検知してマーク５０から供排気孔１２までの位置補正を加えて位置情報を得て移動量制御を行う。このように、検知専用のマーキングにより視覚認識精度を向上させることができるので、ワークＡに対するレーザー照射位置を高精度に制御可能となり、常に溶接ずれのない安定した品質を保持できるものである。
【００２５】
図１３は、溶接に伴う汚れを防止するために、ワーク固定治具１４上に保護ガラス１６を設けた場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。チャンバー２外部からレーザー透過用のガラス窓４を通して内部のワークＡのレーザー溶接を行う際に、溶接により供排気孔１２近傍の金属が溶融してその一部が金属蒸気の浮遊物となってチャンバー２内部に充満し、これによりチャンバー２内壁やガラス窓４にはその金属蒸気が煤となって付着堆積してしまう。そして、繰り返して溶接を行っていると、ガラス窓４等への煤の堆積が増加してしまい、徐々にレーザー光の透過率が低下して溶接品質に悪影響を及ぼす可能性が大きくなり、また、堆積した煤を清掃するに際しては、人がチャンバー２の中に手を入れて清掃作業をしなければならず、メンテナンスに非常に手間がかかるという問題がある。そこで、この例では、図１３に示すように、溶接時の金属蒸気などの浮遊物をチャンバー２内部に充満しないように、ワークＡを保持しているワーク固定治具１４上に保護ガラス１６を設置してある。この保護ガラス１６は例えばレーザー光照射経路上において、ワークＡを外部から囲むように設置されている。ここでは、溶接時の多くの浮遊物を保護ガラス１６内に取り込むことができるように、ワークＡに接近した距離で且つワークＡの真上に設置してある。これにより、チャンバー２内壁やレーザー透過用のガラス窓４への浮遊物による煤汚れを少なくすることができると共に、チャンバー２外部でワークＡ交換と同時に保護ガラス１６を清掃することが可能なので、メンテナンスが非常に楽になるという利点がある。
【００２６】
図１４〜図１７は、レーザー照射ヘッド２９がチャンバー２の外部に配置され、レーザー光をチャンバー２外部からレーザー透過用のガラス窓４を通して内部のワークＡに出射する構造において、チャンバー２の数を２個にした場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。ここで、ワークＡ内部への水素ガスの封入工程を大きく分けると、図１６（ａ）に示すように、真空排気、水素ガス導入、レーザー溶接、水素ガス排気、ワークＡ交換であるが、チャンバー２の数が１個の場合には、その工程時間は例えば図１６（ｂ）に示すように７分であり、しかもレーザー溶接（ワークＡ封止処理）が占める時間は７分中の１．５分であり、残りの５．５分はレーザー溶接のための準備工程である。そこで、この例では、図１４に示すように、２個のチャンバー２を並列に並べ、第１のチャンバー２でレーザー溶接処理をしている間に、第２のチャンバー２で他の準備工程（ワークＡ交換、真空排気、水素ガス導入）を行うことにより、図１７の工程サイクルに示すように、同じ工程時間の中で２倍のレーザー溶接ができ、水素ガス封入封止処理を効率的に行うことが可能となる。一方、装置としても、図１５に示すように、真空排気装置１７、水素ガス供給装置１９から２個のチャンバー２につながる真空排気弁１８、ガス導入弁２０をそれぞれシーケンス制御すると共に、Ｘ−Ｙ駆動装置３１のロボットのアーム長（制御長）を２倍にするだけで済む。つまり、真空排気装置１７、水素ガス供給装置１９、レーザー装置２８及びＸ−Ｙ駆動装置３１は各々一式で済むので、水素ガス封入封止装置１の大掛かりな改造は不要となる。尚、この例ではチャンバー２を２個にした場合を示しているが、更に３個以上に増やしても効果はある。
【００２７】
図１８、図１９は更に他の実施形態を示している。前記図１６（ａ）に示す水素ガスの封入工程において、ワークＡ交換に要する工程時間は７分中２分であり、残りの５分は溶接を行うためにワークＡがチャンバー２内部に格納されている時間である。そのため、１つのワーク固定治具１４に固定されるワークＡの数を増やして、多数個取りにすれば、それだけチャンバー２外部でのワークＡ交換に時間がかかり、しかもワークＡ交換のための作業中は溶接作業ができないので、工程時間が増加してしまう。そこで、図１８、図１９に示すように、ワーク固定治具１４を複数個用いるのが望ましい。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、２個のワーク固定治具１４を用意しておき、一方のワーク固定治具１４がチャンバー２内に格納されてワークＡのレーザー溶接処理がされている間に、チャンバー２外部で他方のワーク固定治具１４へのワークＡの取り付け、取り外しを行う。例えば、図１９に示すように、溶接後にチャンバー２から取り出したワーク固定治具１４と、溶接中に予めワークＡをセットしておいたワーク固定治具１４との入れ替えをワーク入替え用作業台８上で作業者が手動にて行う。このようにワーク固定治具１４を増やすことによって、ワークＡ交換はワーク固定治具１４の入れ替えだけの作業となり、ワークＡ交換に要する時間を現状の２分からかなり短縮することが可能となり、効率的に水素ガス封入封止処理を行うことができる。しかも、ワーク固定治具１４を一式増やすだけでよいので、水素ガス封入封止装置１の大掛かりな改造も不要となる。尚、この例ではワーク固定治具１４を２個にした場合を示しているが、勿論、３個以上に増やしてもよいものである。
【００２８】
上記図１９の変形例として、図２０に示すように、２個のワーク固定治具１４を前後に移動させることができる移動機構７０を設置してもよい。例えば、ワーク入替え用作業台８の下部に、ワーク取り出し方向と直交方向（図２０の矢印トで示す方向）に移動させるための移動機構７０を設けておき、２つのワーク固定治具１４を常に２つのワーク入替え用作業台８上に設置しておく。ここでは、各ワーク固定治具１４は２つの台車１１上にそれぞれ載置され、台車１１がワーク入替え用作業台８上にスライド自在に載置されており、またワーク固定治具１４をチャンバー２内に格納できるようにするために、ワーク固定治具１４を乗せた台車１１をワーク入替え用作業台８から取り外し可能な構造としておく。なお、台車１１は省略可能であり、ワーク入替え用作業台８上にワーク固定治具１４を直接載置するものであってもよい。これにより、溶接終了後に、チャンバー２から取り出したワーク固定治具１４と、溶接中に予めワークＡをセットしておいたワーク固定治具１４とを２つのワーク入替え用作業台８上にそれぞれ載置し、このワーク入替え用作業台８を移動機構７０にて前後に移動させることによって、チャンバー２に格納したい方のワーク固定治具１４の入れ替え作業を簡単に行うことができ、ワークＡ交換時の工程時間を短縮できると共に、作業者の負担を軽減でき、従って、効率的な水素ガス封入封止処理が可能となる。
【００２９】
図２１はワークＡの供排気孔１２を１個のレーザー照射ヘッド２９で溶接する場合を示しており、図２２は２個のレーザー照射ヘッド２９で溶接する場合を示している。略コ字状の供排気孔１２をレーザー照射で溶接するにあたって、１箇所からレーザー光を照射する場合は、図２１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、３本の直線照射での溶接イ，ロ，ハが必要であり、この場合、レーザー照射ヘッド２９は３回の走査を行う必要がある。一方、図２２（ａ）のように２個のレーザー照射ヘッド２９を用いて、ワークＡ表面の供排気孔１２にレーザー光を２箇所から照射することにより、図２２（ｂ）（ｃ）に示すように１回で溶接イ，ロができ、あと１回で溶接ハができるので、レーザー照射ヘッド２９は計２回の走査で済み、供排気孔１２の溶接時間を短縮することができる。また、レーザー照射ヘッド２９が１個の場合、図２１（ａ）のイ部を溶接すると、その部分が引っ張られて、その後、溶接しなければならないロの部分では供排気孔１２の隙間が大きくなるという現象（図２１（ｂ））が生じて、溶接に時間がかかるが、図２２のように２個のレーザー照射ヘッド２９を用いて、イ，ロを同時に溶接することで、上記の現象はなく、溶接時間を短縮できると共に、１式のレーザー発振源２８ａから２本に分岐された光ファイバケーブルにそれぞれレーザー照射ヘッド２９を接続するようにすれば、レーザー照射ヘッド２９を一式増やすだけでよいので、水素ガス封入封止装置１の大掛かりな改造も不要となる。
【００３０】
図２３は、水素ガス導入前の真空排気時に、ワーク固定治具１４出し入れ用のチャンバー扉６をボルト７で締め直す一例を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。ワークＡ内部への水素ガスの封入工程は、真空排気、水素ガス導入、レーザー溶接、水素ガス排気、ワークＡ交換であるが、ワークＡ交換工程においては、チャンバー扉６を開き、封止処理したワークＡが固定されているワーク固定治具１４を取り出し、チャンバー２外部でワーク固定治具１４からワークＡを外して、封止未処理のワークＡをワーク固定治具１４に固定し、そのワーク固定治具１４をチャンバー２内に挿入し、チャンバー扉６を閉める。このとき、チャンバー扉６は図２３に示すように、ボルト７による締め付け構造とする。チャンバー２に導入されるガスは爆発性を有する水素ガスであり、水素ガスがリークするのを防止する必要があり、特に、水素ガスの導入圧を大気圧以上の圧力に上げる場合は注意を要する。そこで、本実施形態では、チャンバー扉６を確実に閉めるために、ワーク固定治具１４をチャンバー２内に挿入した後、チャンバー扉６を一旦閉めてボルト７を枠４０に設けたボルト孔４１に仮締めし、その後、ある真空度まで真空排気を行って、チャンバー２内を負圧にすることにより、チャンバー扉６をチャンバー２内から引き付けさせておき、そこで、再度ボルト７の締め直し（増し締め）を行う。これにより、チャンバー扉６は強固に閉まり、水素ガスがリークする心配がなくなる。また、ボルト７の増し締めを手動で行う場合の一例として、真空排気を行い、ある真空度に達したところで、真空排気操作を停止し、増し締めを促すブザーを鳴らし、作業者が増し締めを行い、それを確認（例えばボタンを押すなど）した後、次の真空排気工程或いは水素ガス導入工程へと進む。このようなシーケンスソフトとすることによって、水素ガス導入以降のガス漏れを予防できる。また、ボルト７の増し締めは自動で行ってもよい。この場合、例えばモーター等でボルト７を締めつければよい。また、ボルト７以外のシリンダや油圧機構を用いてチャンバー扉６の閉め付け機構を構成してもよいものである。
【００３１】
図２４は、水素ガス導入前に不活性ガスにてチャンバー２内部をクリーニングする場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。ワークＡ内部への水素ガスの封入工程は、真空排気、水素ガス導入、レーザー溶接、水素ガス排気、ワークＡ交換であるが、レーザー溶接工程においては、酸化防止という観点から、溶接する雰囲気中の酸素量はできるだけ少ない方が望ましい。そこで、この例では、水素ガス導入前にチャンバー２内の残存酸素量を低減させるために、チャンバー２内部のクリーニングを行うものであり、例えば窒素ガスなどの不活性ガス供給源２２をチャンバー２に配管し、チャンバー２内部を真空排気した後に、ガス導入弁２０′を開いて不活性ガス供給源２２から不活性ガスを一度チャンバー２内に導入し、その後再び真空排気して、ガス導入弁２０を開いて水素ガス供給装置１９から水素ガスをチャンバー２内に導入する。つまり、工程として、真空排気→不活性ガス導入→真空排気→水素ガス導入→レーザー溶接となる。このようにチャンバー２内部に不活性ガスに供給することで、チャンバー２内の残存酸素量を低減させてクリーニングできるので、酸化の少ない安定したレーザー溶接ができるものである。また、チャンバー２内部が排気により真空状態となった場合にあっては、チャンバー２内部に不活性ガスを導入して大気圧まで戻すことで、チャンバー２内部の水素濃度は爆発限界以下となり、安全な状態でチャンバー扉６を開放することができるという利点がある。
【００３２】
図２５は、チャンバー２内部の水素ガス導入時の圧力を常に検知する圧力検知手段３６を備え、常に所定の圧力となるように制御する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、水素ガス導入時に、接点付き圧力計３７でチャンバー２内の圧力を検知し、所定圧力（例えば１ｋｇ／ｃｍ２）を検知したときに、水素ガスの供給を停止させるが、レーザー溶接中もチャンバー２内部の圧力を常に検知しておき、溶接やリーク等によりチャンバー２内の圧力が変動しても、常に所定の圧力（例えば１ｋｇ／ｃｍ２）となるようにガス導入弁２０とガス排気弁２１とを制御するものである。図中の６０はガス排気弁（リーク弁）である。これにより、溶接やリーク等によるチャンバー２内部の圧力変動をなくすことができ、複数個のワークＡ全てに一定圧力で水素ガスを封入封止することができる。
【００３３】
また、図２５の例においてチャンバー２内部の水素ガス導入時の圧力検知と時間測定を行うことによりチャンバー２からのガス漏れを判断することが可能となる。ワークＡ内部への水素ガスの封入工程において、チャンバー２に導入されるガスは爆発性を有する水素ガスであり、水素ガスがリークするのを防止する必要があり、特に、水素ガスの導入圧を大気圧以上の圧力に上げる場合は注意を要する。この例では、水素ガス導入工程においては、図２５に示すように、チャンバー２内を所定の真空度まで真空排気し、その後、ガス導入弁２０を開いて水素ガスをチャンバー２内に導入し、接点付き圧力計３７でチャンバー２内圧力を検知し、所定の圧力でガス導入弁２０を閉じて水素ガスの供給を停止させる。このときのガス導入弁２０を開いてから閉じるまでの時間を計測し、ガス導入弁２０を開いてから一定時間以上経過してもチャンバー２内圧力が所定の圧力まで達しないときは、ガス漏れ等の異常と判断して、装置を停止させる制御を行うようにしたものである。図２６のラインＬ１は時間とチャンバー２内圧力の正常な場合を示し、図２７のラインＬ２は異常な場合を示している。これにより、ガスセンサーを用いずに、チャンバー２内の圧力検知と時間測定とで水素ガスの漏れを間接的に検知できるようになる。
【００３４】
図２８は、チャンバー２の外部周辺に、水素濃度計２３を設置することによりチャンバー２からのガス漏れを判断する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、例えばガス漏れが特に発生しやすいチャンバー扉６やガス導入弁２０付近に、水素濃度計２３を設置することによって、チャンバー２からのガス漏れを判断することより、水素濃度を直接検知することとなり、定量的なガス漏れを判断することが可能である。またこの例において、上記図２６、図２７の例に示したチャンバー２内部の水素ガス導入時の圧力検知と時間測定を行ってガス漏れを判断する制御を組み合わせることで、より安全性を高めることができるものである。
【００３５】
図２９は、ワークＡの溶接封止後にチャンバー２内部の残留水素ガスを希釈しながら排出する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。ワークＡ溶接後にチャンバー２から排出する水素ガスは爆発性を有し、体積比率で４．０〜７５．０％が爆発限界であり、大気中に排出するにしても、４．０％以下に濃度を薄めてから排出した方が望ましいことから、この例では、図２９に示すように、例えば窒素ガスなどの希釈ガス供給源２５を設け、ガス排出弁を開いて水素ガスをチャンバー２から排出する際には、希釈ガス導入弁２６を開けることで希釈ガスで水素ガスを希釈でき、これにより水素濃度を薄めて大気中に排出することができる。従って、チャンバー２内の残留水素ガスを安全に排出することができる。また、希釈ガスとして窒素ガス等の不活性ガスを用いるのが望ましく、またこの不活性ガスはチャンバー２内のクリーニング用ガスとしても兼用できるものであり、これにより水素濃度を安全に低下させることが可能となる。
【００３６】
図３０、図３１は、ワークＡの溶接封止後にチャンバー２内部の残留水素ガスを希釈しながら大気圧まで自然排出する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。レーザー溶接を行うチャンバー２内圧力（水素ガスをワークＡに封入封止する圧力）が大気圧以上（例えば、＋１ｋｇｆ／ｃｍ２）の場合、チャンバー２内圧力は時間とともに減少していく。しかしそれは一定速度で減少するのではなく、図３１に示すように、圧力が高いときは高速度で減少し、圧力が低くなれば（大気圧に近づくほど）ゆっくりと減少する。即ち、チャンバー２内圧力が高い程、水素ガス排出量は多く、圧力が低くなるにつれて水素ガス量も減ってくる。従って、圧力が高い場合は希釈ガスが多く必要で、逆に圧力が低い程希釈ガスは少なくて済む。そこで、この例では、図３０に示すように、希釈ガスの供給配管部に流量コントロール弁２７を設け、チャンバー２圧力に応じて希釈ガスの流量をコントロールことによって、水素ガスをより安全に排出できると共に、希釈ガスの供給量を低減させることができる。
【００３７】
図３２は、ワークＡの溶接封止後にチャンバー２内部の残留水素ガスを希釈しながら真空領域まで強制排出する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、水素ガスの排出配管部に真空ポンプ４０のような強制排気装置を設け、この真空ポンプ４０でチャンバー２内を真空領域まで強制排気し、このとき真空ポンプ４０から排出されるガスを不活性ガスのような希釈ガスと混合して水素濃度を薄めて大気中に排出するようにしたものである。図３３（ａ）は自然排気時の圧力特性を示し、図３３（ｂ）は強制排気時の圧力特性を示している。これにより、水素ガスの強制排気によって水素ガス排気工程の時間を短縮でき且つチャンバー２内に残留する水素ガスも短時間で排出することが可能となる。また、チャンバー２内に水素ガスが残留することがないので、ワークＡ交換時にチャンバー扉６を開いても安全である。
【００３８】
図３４は、チャンバー２のガス排出口の水素濃度を常に検知しながら、爆発限界以下となるように水素ガスを希釈して排出する場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、チャンバー２内から排出される水素濃度を定量化するために、図３４に示すように、チャンバー２のガス排出口に水素濃度計２３を設置すると共に、希釈ガスの供給配管部に流量コントロール弁２７を設け、排出口の水素濃度に応じて希釈ガスの流量をコントロールして、排出口での水素濃度を４．０％以下になるようにフィードバック制御するものであり、これにより、排出される水素濃度を定量化でき、安全に排出することが可能となり、しかも、希釈ガス量が最小量で済むという利点がある。
【００３９】
図３５は、ワークＡの溶接封止後にチャンバー２内部を真空領域まで強制排出した後、チャンバー２内部に不活性ガスを導入して大気圧まで戻す場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、水素ガスの排出配管部に真空ポンプ４０を設け、水素ガスの排出時には、真空ポンプ４０でチャンバー２内を真空領域まで強制排気し、その真空ポンプ４０から排出されるガスを不活性ガスのような希釈ガスで薄めて大気中に排出する。その後、ワークＡ交換をするためにチャンバー２を大気圧まで戻さなければならないが、この例では図３６に示すように、チャンバー２内に不活性ガスを導入することで大気圧まで戻すようにしており、このときの不活性ガスは水素ガスの濃度を希釈する希釈ガスと兼用することができる。つまり、希釈ガス供給源２５の供給配管部ａを分岐してチャンバー２内部に接続し、チャンバー２内を大気圧に戻すときに第２の希釈ガス導入弁２６ａを開く。これにより、チャンバー２内圧力が不活性ガスなどの希釈ガスで大気圧に戻るので、チャンバー２内に水素ガスが残留することがなくなり、ワークＡ交換時にチャンバー扉６を開いても安全であり、また、大気中に存在する水等がチャンバー２内部に吸着されることもないものであり、そのうえ、大気を導入してワークＡ交換する時に比べて、次のワークＡの処理を行う時の真空排気時間が短くなり、水素ガス封入封止工程の時間短縮を図ることができる。
【００４０】
図３７は、ワークＡの溶接封止後にチャンバー２内部の残留水素ガスを大気圧まで排気するまでの間、チャンバー２内部の排出ガス累積流量を測定してワークＡの溶接封止不良を検知する水素ガス累積流量計２４を設けた場合を示している。他の構成は図１〜図４の実施形態と基本的に同様である。この例では、チャンバー２の排気口に水素ガス累積流量計２４を設け、水素ガス排出工程において、チャンバー２から排出する水素ガスの累積流量を測定することによって、図３８に示すような水素ガス封入封止の良否判定を行うことができる。つまり、水素ガスの累積流量が図３８（ａ）の所定流量Ｌ５を越えてラインＬ３になると、水素ガス漏れによる不良と判別し、一方、水素ガスの累積流量が所定流量Ｌ５以下のラインＬ４になるとリークのない良好状態と判別する。このように水素ガスの累積流量が所定流量を越えたかどうかにより、水素ガス漏れの発生の有無を判別できるので、水素ガス封入封止の良否判定を簡単に行うことができると共に封止工程とリーク検査工程とを兼ねることが可能となる。
【００４１】
図３９は、ワークＡの溶接封止後にチャンバー２内部の残留水素ガスを大気圧まで排気した後に、チャンバー２内の圧力上昇の有無を測定してワークＡの溶接封止不良を検知する場合を示している。この例では、水素ガス排出工程において、チャンバー２から水素ガスを大気圧まで排出した後、ガス排出弁を閉じ、この状態を保持してチャンバー２内の圧力上昇の有無を測定する。図３９のラインＬ６は、リーク不良を示している。このように、チャンバー２内の圧力上昇の有無を測定して水素ガス封入封止の良否判定を行うことにより、封止工程とリーク検査工程（特に微小な溶接欠陥等でスローリークが発生するような不良の有無の判定）とを兼ねることが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
上記のように本発明のうち請求項１記載の発明は、大気から遮蔽された密閉空間を有し、表面に水素ガスを供排気するための供排気孔を有するワークが複数個格納されてなるチャンバーと、複数個のワークが格納されているチャンバー内部を真空排気することにより供排気孔を通して複数個のワーク内部を同時に真空排気する真空排気装置と、真空排気後にチャンバー内部に水素ガスを所定の圧力において導入することにより供排気孔を通して複数個のワーク内部にも水素ガスを充填させる水素ガス供給装置と、水素ガスを充填させた状態でレーザー光をワーク表面の供排気孔に照射して複数個のワークを順次、連続して溶接封止するレーザー装置とを具備し、上記ワーク表面の供排気孔がレーザー光を複数箇所から照射して溶接が可能な略コ字状に形成されているので、チャンバー内部に格納した複数個のワークに一度で水素ガスを導入でき、しかもレーザー光による複数個のワークの溶接封止を連続して順次行うことができるので、連続的な生産が可能となり、生産性が大幅に向上するものである。さらに上記ワーク表面の略コ字状の供排気孔にレーザー光を複数箇所から照射するので、例えば供排気孔の形状に沿わせてレーザー照射ヘッドを複数回走査させる場合において、仮りにレーザー光を１箇所から照射する場合は、１回の走査で供排気孔の一部を溶接したときに、その溶接部分が引っ張られて、その後で溶接しなければならない他の部分の孔の隙間が大きくなるという現象が生じるが、本発明のように複数箇所からレーザー光を照射することによって、１回の走査で略コ字状の供排気孔の複数箇所を同時に溶接できるので、上記現象が生じるのを防止でき、略コ字状の供排気孔の溶接にかかる時間を短縮できるものである。
【００４３】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、チャンバー外部にレーザー照射ヘッドが配置され、レーザー照射ヘッドをレーザー駆動機構によりチャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークの各溶接位置まで移動させて溶接封止するので、チャンバー外部にレーザー照射ヘッドを配置して移動させることによって、チャンバーの内部構造が簡単になり、チャンバーを容易に形成できる。
【００４４】
また請求項３記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、チャンバー外部にレーザー照射ヘッドが配置され、チャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークをワーク駆動機構により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー外部からワークを順次溶接するので、チャンバー内部に格納された複数個のワークに水素ガスを封入した後に、ワークをレーザー照射位置まで移動させて全てのワークを順次溶接封止していくことができる。このとき、レーザー照射ヘッドを移動させずに固定設置しているので、レーザー発振源からレーザー照射ヘッドまでの光ファイバーケーブルの移動に伴う取り回し等を考慮しなくてもよく、そのうえワークを移動させることによって、レーザー照射ヘッドを移動させる必要がないので、例えばチャンバーの１箇所にレーザー光が透過できるガラス窓を設ければよいので、チャンバーの構造が強度的に向上し、水素ガスの漏れ等に対する安全性も向上する。
【００４５】
また請求項４記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、チャンバー内部にレーザー照射ヘッドが配置され、レーザー照射ヘッドをレーザー駆動機構によりチャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークの各溶接位置まで移動させてチャンバー内部からワークを順次溶接するので、チャンバー内部にレーザー照射ヘッドを配置することによってチャンバーを外部からの光が遮断された完全密閉空間とすることができる。従って、チャンバーにレーザー光を透過させるガラス窓を設ける必要がないので、チャンバーは強度的に向上し、且つ、水素ガスの漏れの危険性が極めて低い構造とすることが可能となる。
【００４６】
また請求項５記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、チャンバー内部にレーザー照射ヘッドが配置され、チャンバー内のワーク固定治具に固定された複数個のワークをワーク駆動機構により所定のレーザー照射位置まで移動させてチャンバー内部からワークを順次溶接するので、レーザー照射ヘッドを移動させずに固定設置できるので、レーザー発振源からレーザー照射ヘッドまでの光ファイバーケーブルの移動に伴う取り回し等を考慮しなくてもよいものであり、さらにチャンバーをレーザー光を透過させるガラス窓が不要な完全密閉空間とすることができるので、チャンバーは強度的に向上し、且つ、水素ガスの漏れの危険性が極めて低い構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】  （ａ）は同上のワークの斜視図、（ｂ）（ｃ）は供排気孔の溶接工程の説明図である。
【図３】  （ａ）は同上のワーク溶接を行う場合の断面図、（ｂ）は同上の水素ガス封入封止装置のブロック図である。
【図４】  他の実施形態の断面図である。
【図５】  更に他の実施形態の断面図である。
【図６】  更に他の実施形態の断面図である。
【図７】  更に他の実施形態の断面図である。
【図８】  更に他の実施形態の断面図である。
【図９】  （ａ）は更に他の実施形態の断面図、（ｂ）は更に他の実施形態の斜視図である。
【図１０】  更に他の実施形態の断面図である。
【図１１】  更に他の実施形態の斜視図である。
【図１２】  更に他の実施形態の斜視図である。
【図１３】  更に他の実施形態の断面図である。
【図１４】  更に他の実施形態の斜視図である。
【図１５】  図１４の水素ガス封入封止装置のブロック図である。
【図１６】  （ａ）は図１４の工程サイクルの説明図、（ｂ）は工程時間の説明図である。
【図１７】  図１４の２つのチャンバーに関連する工程サイクルの説明図である。
【図１８】  更に他の実施形態の断面図である。
【図１９】  更に他の実施形態の斜視図である。
【図２０】  更に他の実施形態の斜視図である。
【図２１】  （ａ）はワークの斜視図、（ｂ）〜（ｄ）は１箇所からレーザー光を照射して溶接を行う場合の説明図である。
【図２２】  （ａ）〜（ｃ）は２箇所からレーザー光を照射して溶接を行う場合の説明図である。
【図２３】  更に他の実施形態の斜視図である。
【図２４】  更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２５】  更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２６】  更に他の実施形態を示し、水素ガスの導入圧力と時間との関係が正常な場合を表すグラフである。
【図２７】  更に他の実施形態を示し、水素ガスの導入圧力と時間との関係が異常な場合を表すグラフである。
【図２８】更に他の実施形態の概略構成図である。
【図２９】更に他の実施形態の概略構成図である。
【図３０】  更に他の実施形態の概略構成図である。
【図３１】  図３０のチャンバー内圧力と時間との関係を表すグラフである。
【図３２】  更に他の実施形態の概略構成図である。
【図３３】  （ａ）は自然排気時におけるチャンバー内圧力と時間との関係を表すグラフ、（ｂ）は強制自然排気時におけるチャンバー内圧力と時間との関係を表すグラフである。
【図３４】  更に他の実施形態の概略構成図である。
【図３５】  更に他の実施形態の概略構成図である。
【図３６】  不活性ガス導入時のチャンバー内圧力を説明するグラフである。
【図３７】  更に他の実施形態の概略構成図である。
【図３８】  （ａ）（ｂ）は残留ガス排出時のチャンバー内圧力を説明するグラフである。
【図３９】  （ａ）（ｂ）は水素ガス累積流量計によるガス封入封止の良否判断を説明するグラフである。
【符号の説明】
Ａ  ワーク
１  水素ガス封入封止装置
２  チャンバー
３  密閉空間
４  ガラス窓
６  チャンバー扉
１２  供排気孔
１３  ワーク駆動機構
１４  ワーク固定治具
１７  真空排気装置
２４  水素ガス累積流量計
２８  レーザー装置
２９  レーザー照射ヘッド
３０  レーザー駆動機構
３２  １軸駆動装置
３３  ガルバノミラー
３４  位置検知手段
３６  圧力検知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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