JPH1145658A - 電子管の溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子管を支持する回転ステージの回転範囲
を、３６０°を越えた所定の範囲内に確実に規制する。 【解決手段】 電子管11を支持する回転ステージ30の下
側にピン52を突設する。基台41の上面に、ピン52の回転
軌跡Ａ上に位置して、一対のストッパ53，54を設ける。
各ストッパ53，54は、コイルスプリング72により付勢す
るとともに、互いに接近する方向にのみ回転可能に支持
する。回転ステージ30が回転すると、ピン52は、一方の
ストッパ53を倒し、他方のストッパ54に当接した時点で
停止する。回転ステージ30が３６０°を越えて回転する
ため、溶接の開始位置と終了位置とを重ねて溶接でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転ステージを備
えた電子管の溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、Ｘ線イメージ管の外囲器
の外周をアーク溶接などにより封止する溶接装置が知ら
れている。この溶接装置では、外囲器の排気管にチュー
ブを接続し、このチューブを介して外部から外囲器の内
部に不活性ガスを導入するとともに、外囲器を載置した
回転ステージを回転させながら、この外周部を環状に溶
接するようになっている。

【０００３】しかしながら、この構成では、溶接時に外
囲器が必要以上に回転すると、ガスを導入するチューブ
が回転機構に絡み付くおそれがあり、作業者は、チュー
ブが回転機構に絡み付かない様に常に監視、修正する必
要がある。

【０００４】この点、従来、例えば、図３に示すよう
に、回転ステージ１の無限回転を防止するストッパ機構
２が用いられている。そして、この構成では、回転ステ
ージ１は、基台３の上に回転モータ４を介して支持さ
れ、ストッパ機構２は、基台３に固定されたストッパ板
５と、回転ステージ１に固定されたピン６とから構成さ
れている。そこで、この構成では、ピン６とストッパ板
５との当接により回転ステージ１の回転範囲が規制さ
れ、ピン６がストッパ板５の両面に当接する範囲での
み、回転ステージ１が回転し、無限回転を防止するよう
になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、固定されたストッパ板５の両面にピン６を
当接する構成では、回転ステージ１は３６０°以上回転
せず、３６０°以上連続して外囲器の溶接ができないた
め、溶接の開始部分と終了部分との重ね合わせは別途の
作業が必要になり、作業効率の向上が困難である問題を
有している。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、回転ステージの回転を３６０°を越えた所定の範
囲に確実に規制できる電子管の溶接装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電子管の溶接装
置は、基台と、この基台に対して回転可能に設けられ、
電子管を支持する回転ステージと、この回転ステージに
支持された電子管を溶接する溶接手段と、前記基台に対
して前記回転ステージの回転範囲を規制するストッパ機
構とを具備し、前記ストッパ機構は、前記基台および前
記回転ステージの一方に設けられた当接部と、前記基台
および前記回転ステージの他方に設けられ、それぞれ第
１の位置から互いに接近する第２の位置方向にのみ移動
可能に設けられた一対の受部と、前記受部を第２の位置
から第１の位置に復帰させる復帰手段とを備えたもので
ある。

【０００８】そして、この構成では、基台に対して回転
ステージが回転する状態で、基台に支持された電子管が
溶接手段により溶接される。復帰手段により各受部が第
１の位置に位置する状態で、基台に対して回転ステージ
が回転し、当接部が一方の受部に当接すると、この当接
部がこの一方の受部を押動して第２の位置方向に移動さ
せる。さらに回転ステージが回転し、当接部が移動して
第１の位置に位置する他方の受部に当接すると、この他
方の受部は一方の受部から離間する方向には移動しない
ため、回転ステージの以後の回転は阻止され停止する。
また、回転ステージが反対方向に回転すると、一方の受
部は復帰手段により第１の位置に復帰する。さらに回転
ステージが回転し、当接部が他方の受部に当接すると、
この当接部がこの他方の受部を押動して第２の位置方向
に移動させる。さらに回転ステージが回転し、当接部が
移動して第１の位置に位置する一方の受部に当接する
と、この一方の受部は他方の受部から離間する方向には
移動しないため、回転ステージの以後の回転は阻止され
停止する。このようにして、基台に対して回転ステージ
は３６０°を越えた回転が可能になり、容易に開始位置
と終了位置とが重ねて環状に溶接され、作業効率が向上
するとともに、基台に対する回転ステージの回転は所定
の範囲に確実に規制され装置の損傷などが抑制される。

【０００９】そして、各受部を、回転可能に支持し、復
帰手段は、各受部を付勢する弾性体を備えることによ
り、構造が簡略化され、装置の保守管理が容易になると
ともに、製造コストが低減される。

【００１０】また、基台に対して回転ステージを回転さ
せる駆動手段と、この駆動手段を制御する制御手段とを
具備する構成では、制御手段による回転範囲の制御に加
えて、ストッパ機構により回転範囲が規制され、基台に
対する回転ステージの回転が所定の範囲に確実に規制さ
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子管の溶接装置
の一実施の形態を図１および図２を参照して説明する。

【００１２】図２において、11は被溶接部材である電子
管で、この電子管11は、例えば、Ｘ線像を可視像に変換
するＸ線イメージ管であり、外囲器12、入力基板、出力
基板、グリッドなどを備えて真空容器が構成されてい
る。そして、この電子管11は、外囲器とグリッド関係を
抵抗溶接などで結合して組み立てた後、出力基板、入力
基板の順で外囲器にＴＩＧ溶接などのアーク溶接などで
結合して組み立てられ、例えば、外囲器12と出力基板と
の間に、互いに溶接して結合され、外周部が封止される
溶接部14が設けられている。

【００１３】また、図１および図２において、21は溶接
装置で、この溶接装置21が、例えば外囲器12と出力基板
との間の溶接部14をアーク溶接して封止する。そして、
この溶接装置21は、略箱状をなす筐体部22を備え、この
筐体部22の内側に、図示しない制御装置などが収納され
ている。また、筐体部22の上部には、操作手段24および
表示手段25などを備えた操作部26が設けられている。さ
らに、筐体部22の上部には、電子管11を回転可能に支持
する回転ステージ30を備えた回転制御部31と、溶接手段
としての溶接トーチ32を支持する溶接トーチ制御部33と
が設けられている。

【００１４】そして、溶接トーチ制御部33は、回転ステ
ージ30の回転中心に対して径方向に移動されるＸ軸ステ
ージ35と、このＸ軸ステージ35に対して上下方向に移動
されるＺ軸ステージ36を備えている。そして、このＺ軸
ステージ36には、支持台37が取り付けられ、この支持台
37上に、溶接トーチ32と、図示しない測定手段となどが
取り付けられている。なお、溶接トーチ32は、ＴＩＧ溶
接などのアーク溶接用であり、先端部には溶接電極を備
えている。また、この測定手段は、例えば、レーザ光線
を目標に照射し反射光を受光して目標との相対的な距離
を測定するレーザ測定器で、電子管11あるいはこの電子
管11に装着される錘体と支持台37との距離を測定するも
のであるが、超音波方式など用いた測定手段、あるいは
接触式の測定手段を用いることもできる。

【００１５】また、回転制御部31は、筐体部22の上面に
固定された基台41を備えるとともに、この基台41の上に
駆動手段としての回転モータ42が取り付けられ、さら
に、この回転モータ42の上に回転ステージ30が取り付け
られている。そして、回転モータ42は、回転角度および
回転速度が共に制御可能となっている。また、回転ステ
ージ30は、円板状をなし、電子管11を位置決め保持し
て、回転モータ42の回転により電子管11の軸心を中心と
して回転させるものであり、電子管11の回転位置を検知
するための図示しないエンコーダを備えている。さら
に、この回転ステージ30には、ガス導入口44が設けられ
ている。そして、このガス導入口44は、チューブなどを
介して外囲器12の排気管などに接続され、外囲器の外周
部をアーク溶接により封止する際に、外囲器12の内部に
不活性ガスを導入できるようになっている。

【００１６】なお、制御手段は、装置全体を制御するも
のであり、ＣＰＵなどの制御部、およびＲＯＭおよびＲ
ＡＭなどの記憶部を備え、例えば、回転ステージ30のエ
ンコーダから得られる角度データおよびレーザ測定器か
ら得られる測定データが通信ケーブルを介して入力され
るとともに、回転制御部31および溶接トーチ制御部33な
どを制御して回転モータ42、Ｘ軸ステージ35、Ｚ軸ステ
ージ36などを駆動するようになっている。

【００１７】さらに、回転制御部31には、無限回転防止
機構となるストッパ機構51が設けられている。そして、
このストッパ機構51は、回転ステージ30の回転範囲を、
３６０°を越えた所定の範囲に規制するもので、回転ス
テージ30側に設けられたピン52と、基台41側に設けられ
た一対のストッパ53，54とを備えている。

【００１８】そして、ピン52は、回転ステージ30に固定
され、回転ステージ30の下面から下方に突設された軸部
56と、この軸部56の先端部に軸部56よりも径寸法が大き
く設けられた当接部57とを備えている。

【００１９】また、ストッパ53，54は、板状の受部61
と、この受部61から直交する方向に延設された板状の係
止片部62とを備えた略Ｌ字状をなしている。また、受部
61と係止片部62との角部には、ヒンジ孔63が形成されて
いるとともに、外側に傾斜面64が形成されている。そし
て、これらストッパ53，54は、ピン52の回転軌跡Ａ上に
位置して、受部61同士が所定間隔で対向する様に配置さ
れている。また、これらストッパ53，54の両側部には、
それぞれブロック66が基台41に固定して配置され、これ
らブロック66間に軸架されたヒンジピン67がヒンジ孔63
に挿通して、各ストッパ53，54がヒンジピン67を支点と
して第１の位置Ｂと第２の位置Ｃとの間で回動自在に軸
支されている。すなわち、各ストッパ53，54は、第１の
位置Ｂで、受部61が垂直状に立設され、係止片部62が基
台41上に当接し、第２の位置Ｃで、係止片部62が基台41
から離間し、一方の受部61が他方の受部61に接近するよ
うに移動する。また、係止片部62が基台41上に当接する
ため、各ストッパ53，54は、一方の受部61が他方の受部
61から離間する方向には移動しないようになっている。

【００２０】さらに、基台41側には復帰手段71が設けら
れ、外力が加わっていない状態で、各ストッパ53，54が
第１の位置Ｂに弾性的に保持されている。そして、復帰
手段71は、付勢手段である弾性体としてのコイルスプリ
ング72を備え、このコイルスプリング72は、一端部が各
ストッパ53，54の受部61の側方に突設したばね受部74に
取り付けられ、他端部は基台41上に立設されたばね受部
75に取り付けられている。そして、このコイルスプリン
グ72により、各受部61は、常に離間する方向に引っ張ら
れ、各ストッパ53，54は第１の位置Ｂに弾性的に保持さ
れている。

【００２１】次に、本実施の形態の溶接装置21の動作を
説明する。

【００２２】まず、通常の溶接作業を行う場合には、電
子管11の外囲器12と出力基板とを重ね合わせ回転ステー
ジ30上に位置決めして装着するとともに、適宜、外囲器
12と出力基板との密着度を高めるためとアーク溶接の一
方の電極を兼ねる例えば銅製などの錘体を載せて、セッ
ト作業を行なう。また、チューブなどを用いて、回転ス
テージ30のガス導入口44を外囲器12の排気管に接続し、
外囲器12の内部に不活性ガスを導入する。

【００２３】また、溶接トーチ制御部33により、溶接ト
ーチ32の先端の溶接電極を、電子管11の溶接部14に対し
て良好な溶接が可能な所定の距離位置に移動させて位置
決めする。

【００２４】その後、操作部26のスタートスイッチなど
操作することにより、制御手段により溶接動作が自動的
に行なわれる。すなわち、まず、回転ステージ30により
電子管11を溶接時の回転方向とは逆回転に１回転ほど回
転させながら、レーザ測定器から錘体に対してレーザ光
線を照射するとともに反射光を受光し、その測定値を回
転ステージ30のエンコーダから得られる回転角度と対応
させて記憶部に記憶させ、電子管11の溶接部14の全周に
ついて、電子管11の回転偏心による径方向への変位量を
求め、回転偏心の測定を行なう。

【００２５】続いて、溶接トーチ32の溶接電極と錘体の
電極との間に溶接電流を流し、溶接トーチ32の溶接電極
と電子管11の溶接部14との間でアーク放電させて、溶接
部14の溶接を開始する。そして、溶接の開始と同時に、
記憶部に記憶されたデータ、すなわち電子管11の回転角
度と回転偏心による径方向への変位量との関係に基づい
て、制御部により、回転ステージ30を溶接時の所定の回
転方向に回転させるとともに、その回転ステージ30の回
転角度に応じて、Ｘ軸ステージ35を移動させ、回転する
電子管11の溶接部14に対して溶接トーチ32が常に一定の
距離を保つようにして、溶接部14を溶接する。

【００２６】そして、回転ステージ30を１回転すなわち
３６０°を若干越えて回転させ、溶接の開始部分と終了
部分とを重ね合わせ、いわゆる重ね溶接を行い、溶接部
14を確実に溶接した後に、回転ステージ30の回転を停止
し、溶接を停止する。

【００２７】なお、この状態では、回転ステージ30の回
転角度は制御手段により制御され、回転ステージ30が回
転限界まで回転されることはない。従って、回転ステー
ジ30が回転限界を越えて回転することにより、外囲器12
の内部にガスを導入するチューブが回転機構に絡み付き
切断されるなどの現象なども生じない。

【００２８】一方、例えば、回転モータ42の電源が切れ
ている状態で、回転ステージ30を手動で回転させる場合
など、制御手段による制御が不能の状態において、回転
ステージ30を回転限界を越えて回転させようとすると、
まず、回転ステージ30のピン52の当接部57が、第１の位
置Ｂに位置する一方のストッパ53の受部61に外側から当
接し、このストッパ53を、コイルスプリング72の付勢力
に抗し、ヒンジピン67を中心として、対向するストッパ
54側すなわち第２の位置Ｃ側に押し倒す。そして、回転
ステージ30をさらに回転させると、ピン52の当接部57は
他方のストッパ54に当接し、回転ステージ30のそれ以上
の回転は阻止される。ここで、回転ステージ30を反対方
向に回転させると、ピン52の移動とともに、コイルスプ
リング72の付勢力により、一方のストッパ53は第１の位
置Ｂに復帰する。この状態で回転ステージ30をさらに回
転させ、ピン52が他方のストッパ54に当接した場合に
も、同様に、ピン52はこの他方のストッパ54を越えて、
一方のストッパ53に当接して移動を阻止される。

【００２９】このように、本実施の形態によれば、いわ
ば回転運動で移動してくる突起物を衝突により停止させ
る一対の互いに対面側にのみ可動するストッパと、この
ストッパを常に初期位置に戻す機構とを具備する無限回
転防止機構を備えており、このストッパ機構51により、
制御手段による制御が不能の状態などにおいても、無限
回転を確実に阻止し、外囲器12の内部にガスを導入する
チューブが回転機構に絡み付き切断されることなど装置
の損傷を確実に防止することができる。

【００３０】一方、対向するストッパ53，54同士の間の
内側の部分が回転の重なり部分となり、３６０°を越え
た回転が可能になるため、例えば外囲器12の溶接部14を
３６０°以上連続して溶接できる。そこで、溶接の開始
部分と終了部分とを重ね合わせる重ね溶接が連続した作
業で可能になり、電子管11の品質を向上できるととも
に、重ね合わせる部分の溶接作業を別途行う必要がな
く、作業効率を向上できる。

【００３１】また、各ストッパ53，54は、それぞれ１本
のヒンジピン67を支点として支持されているとともに、
復帰手段71も、コイルスプリング72により構成されてい
るため、構造を簡略化でき、装置の保守管理を容易にで
きるとともに、製造コストを低減できる。さらに、作業
者がチューブが絡まない様に常に監視、修正する必要も
なく、溶接作業に要するコストを低減できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の電子管の溶接装置によれば、基
台に対して回転ステージを３６０°を越えて回転させる
ことができ、容易に開始位置と終了位置とを重ねて電子
管を環状に溶接でき、作業効率を向上できる。また、基
台に対する回転ステージの回転を所定の範囲に確実に規
制でき、装置の損傷などを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子管の溶接装置の一実施の形態を示
す一部の説明図である。 （ａ）は正面図 （ｂ）は側面図 （ｃ）は平面図

【図２】同上電子管の溶接装置の斜視図である。

【図３】従来の溶接装置を示す一部の説明図である。 （ａ）は正面図 （ｂ）は側面図 （ｃ）は平面図

【符号の説明】

11 電子管 30 回転ステージ 32 溶接手段としての溶接トーチ 41 基台 42 駆動手段としての回転モータ 51 ストッパ機構 57 当接部 61 受部 71 復帰手段 72 弾性体としてのコイルスプリング Ｂ 第１の位置 Ｃ 第２の位置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 この基台に対して回転可能に設けられ、電子管を支持す
   る回転ステージと、 この回転ステージに支持された電子管を溶接する溶接手
   段と、 前記基台に対して前記回転ステージの回転範囲を規制す
   るストッパ機構とを具備し、 前記ストッパ機構は、 前記基台および前記回転ステージの一方に設けられた当
   接部と、 前記基台および前記回転ステージの他方に設けられ、そ
   れぞれ第１の位置から互いに接近する第２の位置方向に
   のみ移動可能に設けられた一対の受部と、 前記受部を第２の位置から第１の位置に復帰させる復帰
   手段とを備えたことを特徴とする電子管の溶接装置。
2. 【請求項２】 各受部は、回転可能に支持され、 復帰手段は、各受部を付勢する弾性体を備えた ことを特徴とする請求項１記載の電子管の溶接装置。
3. 【請求項３】 基台に対して回転ステージを回転させる
   駆動手段と、 この駆動手段を制御する制御手段とを具備したことを特
   徴とする請求項１または２記載の電子管の溶接装置。