專利名稱：焊接強(qiáng)度的判定方法、框架構(gòu)造、圖像成形裝置的框架構(gòu)造及其焊接強(qiáng)度判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬零件的焊接技術(shù)，特別涉及焊接金屬板的焊接強(qiáng)度保證技術(shù)。
進(jìn)而本發(fā)明涉及圖像成形裝置的框架構(gòu)造的強(qiáng)度保證的判定技術(shù)。
有關(guān)復(fù)印機(jī)、激光束打印機(jī)等的圖像成形裝置的框架構(gòu)造的焊接接合，已知有在特開平11-135956號公報(bào)、特開平11-346065號公報(bào)等中公開的技術(shù)。
在圖像成形裝置等的辦公機(jī)器、產(chǎn)業(yè)機(jī)械等的工業(yè)產(chǎn)品的機(jī)器框架構(gòu)造中，其構(gòu)造形狀復(fù)雜，有一些不是正方形、長方形的異形形狀。
在這種框架構(gòu)造中，需要焊接接合多張金屬板構(gòu)成構(gòu)造體，并保證該構(gòu)造體的機(jī)械強(qiáng)度。
金屬板的焊接接合部分的強(qiáng)度保證的實(shí)施過程是，考慮接合的金屬板的厚度、焊接手段、接合的框架構(gòu)造要求的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等諸多條件來設(shè)定焊接條件，把根據(jù)已設(shè)定的焊接條件焊接的框架經(jīng)強(qiáng)度試驗(yàn)得到最佳條件。由于金屬板的尺寸的不均勻、焊接手段的條件變化等諸多原因，會產(chǎn)生不能充分保證已被焊接接合的框架強(qiáng)度的現(xiàn)象。
在框架構(gòu)造的制造現(xiàn)場，對應(yīng)因焊接的金屬零件的種類、零件的厚度的變化引起的焊接條件的變更等各種各樣的制造狀況的變化，改變焊接條件，每次都迫切需要實(shí)施用于焊接后的框架的強(qiáng)度保證的試驗(yàn)，但在焊接條件頻繁的變更狀態(tài)下，確認(rèn)強(qiáng)度保證對生產(chǎn)率有非常大的影響。
為了解決上述問題，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，涉及本發(fā)明的焊接強(qiáng)度的判定方法，以下述構(gòu)成為特征。
即，在用焊接接合多個(gè)金屬零件時(shí)，根據(jù)背面焊道的狀態(tài)進(jìn)行被接合的零件的焊接強(qiáng)度的判定。
此外，本發(fā)明的圖像成形裝置的框架構(gòu)造，如果采用其第1方面，則以下述構(gòu)成為特征。
即，本發(fā)明的圖像成形裝置的框架構(gòu)造，是圖像成形裝置的框架構(gòu)造，上述框架為焊接多塊金屬板的構(gòu)造，在經(jīng)上述焊接接合的框架構(gòu)造中，通過把焊接接合部分的背面焊道的長度設(shè)置在規(guī)定長度以上，來保證該框架構(gòu)造的強(qiáng)度。
此外，本發(fā)明的圖像成形裝置的框架構(gòu)造，如果采用其第2方面，則以下述構(gòu)成為特征。
即，包括安裝有原稿組件和光學(xué)組件的構(gòu)架部分，以及固定在該構(gòu)架部分上的多個(gè)側(cè)板零件、底板零件、前板零件，使上述構(gòu)架零件、多個(gè)側(cè)板零件、底板零件、前板零件的一部分重合，通過激光焊接接合，構(gòu)成立體結(jié)構(gòu)。
此外，在本發(fā)明的圖像成形裝置中的焊接強(qiáng)度判定方法，以下述構(gòu)成為特征。
即，是圖像成形裝置的框架中的焊接強(qiáng)度判定方法，所述的圖像成形裝置的框架包括安裝有原稿組件和光學(xué)組件的構(gòu)架部分，以及固定在該構(gòu)架部分上的多個(gè)側(cè)板部件、底板部件、前板部件，使上述構(gòu)架部件、多個(gè)側(cè)板部件、底板部件、前板部件的一部分重合，通過激光焊接接合，其特征在于，根據(jù)在通過上述激光焊接接合的部分的背面顯現(xiàn)出的焊接痕跡的大小判定焊接強(qiáng)度。
此外，本發(fā)明的框架構(gòu)造，以下述構(gòu)造為特征。
即，是用多個(gè)金屬零件的立體組裝結(jié)合構(gòu)成框架的框架構(gòu)造，具備基板零件、與該基板零件結(jié)合的多個(gè)板零件，使上述基板零件和上述多塊板零件的一部分重合并用激光焊接接合，把用該激光焊接接合的部分的表面焊道的長度和背面焊道的長度的比率設(shè)定在規(guī)定值以上。
圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例的焊接接合的說明圖。
圖3是把一實(shí)施例的焊接方法用于圖像成形裝置的框架構(gòu)造的說明圖。
圖4是焊接部分的說明圖。
圖5是焊接部分的說明圖。
圖6是展示把本發(fā)明用于圖像成形裝置(復(fù)印機(jī))的框架構(gòu)造的例子的分解斜視圖。
圖7是展示組裝框架后的狀態(tài)的斜視圖。
圖8是展示復(fù)印機(jī)的組件構(gòu)成的圖。
圖9是展示在涉及一實(shí)施例的圖像成形裝置的激光焊接作業(yè)中使用的焊接用卡具構(gòu)成的圖。


圖1是用激光光源焊接接合多塊金屬板時(shí)的焊接狀態(tài)的說明圖。
在圖1中，符號1、2是焊接接合的金屬板，在本例子中是在表面上鍍鋅的鋼板。
符號4是從未圖示的激光光源發(fā)出的激光光線，6是用于防止激光光線擴(kuò)散的遮擋板零件，在該遮擋零件6的內(nèi)側(cè)噴射保護(hù)氣體8。
圖2是焊接接合的金屬板1、2的焊接操作說明圖。鍍鋅鋼板1、2的厚度是1.2mm，焊接接合部分的長度是10mm。
該焊接接合的框架構(gòu)造體10，被作為復(fù)印機(jī)、激光束打印機(jī)等的圖像成形裝置的框架使用，在本申請人的公司內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，設(shè)計(jì)上規(guī)定作為拉伸方向P的機(jī)械強(qiáng)度要保證其為140kgf以上的強(qiáng)度。
(實(shí)施例1)作為焊接的激光光源使用二氧化碳(CO2)激光器，在以下條件下進(jìn)行焊接。
焊接材料有鍍鋅層的鋼板零件鋼板厚度1.2mm焊接姿勢水平姿勢重合部分的間隙尺寸0mm保護(hù)氣體氬氣(Ar)保護(hù)氣體流量25升/min激光輸出2.0KW焊接速度1.5m/min焊接方向正交方向(相對拉伸方向)焊接部分的長度10mm在以上述焊接條件照射激光的情況下，相對第1塊鋼板1的表面一側(cè)的焊接部分的長度(表面焊道)1A的10mm，測量作為在第2塊鋼板2的背面一側(cè)顯現(xiàn)出的焊接軌跡的背面焊道2A的長度是9-10mm。
在對經(jīng)該焊接接合的框架10進(jìn)行拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)的情況下，是350-400kgf。
該拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)的數(shù)值滿足上述標(biāo)準(zhǔn)值。
(第1實(shí)施例的比較例子)和第1實(shí)施例一樣，作為焊接用的激光光源使用二氧化碳(CO2)激光器，按照以下條件進(jìn)行焊接。
焊接材料有鍍鋅層的鋼板零件鋼板厚度1.2mm焊接姿勢水平重合部分的間隙尺寸0mm保護(hù)氣體氬氣保護(hù)氣體流量25升/min激光輸出1.0KW焊接速度1.5m/min焊接方向正交方向(相對拉伸方向)焊接部分的長度10mm用上述條件重合接合的第2鋼板的背面?zhèn)鹊暮傅赖拈L度是0mm。
而后，用比較例子制造的框架的拉伸強(qiáng)度在10kgf左右。
該數(shù)值不符合上述設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)條件。
(第2實(shí)施例)作為焊接激光光源使用YAG激光，用以下條件進(jìn)行焊接。
焊接材料有鍍鋅層的鋼板鋼板厚度1.2mm焊接姿勢垂直重合部分的間隙尺寸0.2mm保護(hù)氣體氮?dú)?N2)保護(hù)氣體流量10升/min激光輸出1.5KW焊接速度1m/min焊接方向平行方向焊接部分的長度10mm對于用上述第2實(shí)施例的焊接條件接合的框架構(gòu)造，測定在第2鋼板2的背面顯現(xiàn)出的背面焊道的長度是9mm，進(jìn)行拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果是350-400kgf。
(第2實(shí)施例的比較例子)和第2實(shí)施例一樣，作為焊接激光光源使用YAG激光器，用以下條件進(jìn)行焊接。
焊接材料有鍍鋅層的鋼板鋼板厚度1.2mm焊接姿勢垂直重合部分的間隙尺寸0.2mm保護(hù)氣體氮?dú)獗Ｗo(hù)氣體流量2.5升/min激光輸出0.7KW焊接速度1m/min焊接方向平行方向焊接部分的長度10mm測定在該比較例子中的第2鋼板2的背面?zhèn)鹊暮傅赖拈L度是0mm，拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果是10kgf左右。
(第3實(shí)施例)作為第3實(shí)施例，改變重合焊接的鋼板的厚度，確認(rèn)背面焊道和機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)系。
作為焊接的激光光源使用二氧化碳(CO2)激光器，按照以下條件進(jìn)行焊接。
焊接材料有鍍鋅層的鋼板零件鋼板厚度2.0mm焊接姿勢水平姿勢重合部分的間隙尺寸0mm保護(hù)氣體氬氣(Ar)保護(hù)氣體流量25升/min激光輸出2.0KW焊接速度1.5m/min焊接方向正交方向(相對拉伸方向)焊接部分的長度10mm測量在該焊接條件下接合的框架的在第2鋼板的背面?zhèn)蕊@現(xiàn)出的焊道部分的長度是5mm，進(jìn)行拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果是200kgf。
(第3實(shí)施例的比較例子)
作為焊接的激光光源使用二氧化碳(CO2)激光器，在以下條件下進(jìn)行焊接。
焊接材料有鍍鋅層的鋼板零件鋼板厚度2.0mm焊接姿勢水平姿勢重合部分的間隙尺寸0mm保護(hù)氣體氬氣(Ar)保護(hù)氣體流量25升/min激光輸出1.0KW焊接速度1.5m/min焊接方向正交方向(相對拉伸方向)焊接部分的長度10mm在上述條件中，在第2鋼板2背面上顯現(xiàn)出的焊道的長度是0mm，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的結(jié)果是10kgf。
(實(shí)施例4)圖3展示把本發(fā)明用于圖像成形裝置的復(fù)印機(jī)框架構(gòu)造的例子，展示四方體的框架構(gòu)造部分的局部的構(gòu)造體。
該構(gòu)造體，是用第3板零件C焊接接合第1板零件A和第2板零件B的構(gòu)造體。
第1板零件A和第3板零件C，如圖4的放大圖所示，將第1板零件的一部分A和第3板零件的左端部分重合，該部分如圖所示，在第3板零件的縱向方向的焊接部分x1，和x2上焊接。
第2板零件B和第3板零件C也在其重合部分上，如圖5所示，在x3、x4上向X軸方向焊接接合。
而后，通過把在各焊接部分x1、x2、x3、x4中的背面?zhèn)群傅赖拈L度，如上述的實(shí)施例那樣設(shè)置在規(guī)定的長度以上，就可以實(shí)現(xiàn)保證焊接強(qiáng)度。
如上所述，如果采用上述的實(shí)施例，則通過測量背面?zhèn)群傅赖拈L度確認(rèn)重合焊接的塊個(gè)金屬板的機(jī)械強(qiáng)度，可以適應(yīng)頻繁的變更焊接條件。
以下，圖6是展示把本發(fā)明用于圖像成形裝置(復(fù)印機(jī))的框架構(gòu)造的例子的分解斜視圖，圖7是展示在組裝框架的狀態(tài)下的斜視圖。
在圖6中，符號101是構(gòu)架零件，該構(gòu)架部分經(jīng)組合金屬鋼板101A并沖壓成形形成箱型形狀，用于安裝原稿臺組件，照射原稿掃描的光學(xué)組件。構(gòu)架零件101的材質(zhì)是鍍鋅鋼板，厚度是1.2mm。
符號102，是復(fù)印機(jī)的底板零件，是沖壓出所需要的凹部分102a的金屬板。底板零件102的材質(zhì)是鍍鋅鋼板，尺寸是1.2mm。
104是復(fù)印機(jī)的后側(cè)板零件，用鍍鋅鋼板制成，用沖壓加工形成所需要的多個(gè)位置的開口部分104a和多個(gè)折彎部分104b。后側(cè)板零件104的厚度是1.2mm。
106是被安裝在構(gòu)架零件101上的前板部分中的右板零件，108是前板部分中的左板零件，折彎部分106a、106b、108a通過沖壓加工形成。右板零件以及左板零件，都用鍍鋅鋼板制作，厚度是1.2mm。
110是連接后側(cè)板零件104和右板零件106的支撐零件，112是連接后側(cè)板零件104和左板零件108的支撐零件。
114是保持右板零件106和左板零件108的搬送支撐零件。
各支撐零件，由鍍鋅鋼板制作，厚度是1.2mm。
由上述的構(gòu)架零件101，和前板部分(右板零件106、左板零件108、搬送支撐零件114)等構(gòu)成立體的框架構(gòu)造體。
在圖6以及圖7的零件構(gòu)成中，各零件通過激光焊接接合。例如，構(gòu)架零件101和右板零件106，通過把構(gòu)架零件101的折彎側(cè)面101a和右板零件106的折彎部分106a重合，在用符號P1所示的多個(gè)位置上焊接接合。進(jìn)而，右板零件106，在用P2所示的位置上和支撐零件110接合。而右板零件106，通過把下部的折彎部分106b焊接在底板零件102的用符號102A所示的位置上，和底板零件102接合。
其它的構(gòu)成零件也一樣地焊接接合。
在構(gòu)架零件101和右板零件106的焊接位置P1上的激光焊接，是從右板零件106側(cè)照射來自激光焊接裝置的激光，在右板零件106的表面上顯現(xiàn)出表面焊道，在構(gòu)架零件101的背面上顯現(xiàn)出背面焊道。激光種類是YAG激光，輸出是1.5-2.0kw。
構(gòu)架零件101和右板零件106的焊接位置的間隙由塞尺測定，是0-0.15mm。在右板零件106上的激光掃描距離10mm、構(gòu)架零件101的背面上顯現(xiàn)出的作為背面焊道的焊接痕跡是8-10mm。
在本例子中，由于把各焊接位置的激光掃描距離設(shè)定為10mm，激光輸出也設(shè)定在1.5-2kw進(jìn)行焊接作業(yè)，因而，可以把作為背面?zhèn)鹊暮附雍圹E長度的背面焊道尺寸確保為8-10mm。
通過上述的條件以及方法，可以得到以構(gòu)架零件為中心立體構(gòu)造各零件的框架。以該構(gòu)架為中心構(gòu)成復(fù)印機(jī)。
在該框架中，裝入感光磁鼓組件、顯象組件、轉(zhuǎn)印組件、輸紙組件、原稿臺組件、電路組件、控制板等的構(gòu)成復(fù)印機(jī)的各組件，進(jìn)而，在前板部分和后板部分上安裝外部零件(未圖示)，組成復(fù)印機(jī)。
圖8是展示被裝入上述框架構(gòu)造中的復(fù)印機(jī)的只要構(gòu)成組件的圖。
在圖8中，符號120表示顯象組件，122表示定影組件，124表示輸排紙組件，126表示光學(xué)組件。
圖9是展示在本實(shí)施方案中的圖像成形裝置的激光焊接作業(yè)中使用的焊接卡具的構(gòu)成的圖，和上述的圖像成形裝置的框架構(gòu)造相同的符號表示相同的零件。
在圖9中，符號220是卡具基礎(chǔ)板，222是框架構(gòu)造的保持零件，在卡具基礎(chǔ)板220上經(jīng)托架224A、224B設(shè)置。在保持零件222上的兩端位置上配置底板承載零件226A、226B，在該承載零件上承載底板零件102。
228A、228B，是被固定在保持零件222上的第1以及第2構(gòu)架承載零件，在該構(gòu)架承載零件上承載構(gòu)架零件101。在第1以及第2構(gòu)架承載零件228A、228B上經(jīng)梁零件228a、228b安裝壓板零件230A、230B。該壓板零件230A、230B，可以對梁零件228a、228b如門那樣開關(guān)。
以下，用上述的卡具說明實(shí)施焊接作業(yè)的操作。
在保持零件222上承載底板零件102，在第1以及第2構(gòu)架承載零件228A、228B上承載構(gòu)架零件1。
接著，在底板零件102和構(gòu)架零件1中間插入后側(cè)板零件104，把后側(cè)板零件104，用與第1構(gòu)架承載零件228A連接的壓板零件230A，對底板零件102和構(gòu)架零件1按壓成固定狀態(tài)。
同樣，把右板零件106和左板零件108用與第2構(gòu)架承載零件228B連接的壓板零件230B按壓成固定狀態(tài)。進(jìn)而，組裝支撐零件110、112。
這樣，用卡具把構(gòu)成上述框架的各零件保持在組裝狀態(tài)，通過未圖示的激光焊接機(jī)械執(zhí)行圖6所示的各焊接位置的焊接作業(yè)。
如上所述，通過測量背面焊道的長度確認(rèn)重合焊接的多塊金屬板的機(jī)械強(qiáng)度，可以對應(yīng)頻繁的焊接條件的變更。
權(quán)利要求
1.一種焊接強(qiáng)度的判定方法，其特征在于在用焊接接合多個(gè)金屬零件時(shí)，根據(jù)背面焊道的狀態(tài)進(jìn)行已接合的被接合零件的焊接強(qiáng)度的判定。
2.一種圖像成形裝置的框架構(gòu)造，是圖像形成裝置的框架構(gòu)造，在作為焊接接合多塊金屬板的構(gòu)造，并經(jīng)上述的焊接接合的框架構(gòu)造中，其特征在于通過把焊接接合部分的背面焊道的長度設(shè)置在規(guī)定長度以上，保證該框架構(gòu)造的強(qiáng)度。
3.一種圖像成形裝置的框架構(gòu)造，其特征在于包含承載原稿組件以及光學(xué)組件的構(gòu)架零件、被固定在該構(gòu)架零件上的多個(gè)側(cè)板零件、底板零件、前板零件，使上述構(gòu)架零件、多個(gè)側(cè)板部件、底板部件、前板部件的一部分重合，通過激光焊接接合，構(gòu)成立體結(jié)構(gòu)。
4.一種焊接強(qiáng)度判定方法，是圖像成形裝置的框架中的焊接強(qiáng)度判定方法，所述框架包括承載原稿組件以及光學(xué)組件的構(gòu)架零件、被固定在該構(gòu)架零件上的多個(gè)側(cè)板部件、底板部件、前板部件，使上述構(gòu)架部件、多個(gè)側(cè)板部件、底板部件、前板部件局部重合起來通過激光焊接接合，其特征在于根據(jù)在通過上述激光焊接接合的部分的背面顯現(xiàn)出的焊接痕跡的大小判定焊接強(qiáng)度。
5.一種框架構(gòu)造，是用多個(gè)金屬零件的立體組裝構(gòu)成框架的框架構(gòu)造，其特征在于包括基板零件；與該基板零件結(jié)合的多塊板零件，上述基板零件和上述多塊板零件被局部重合，通過激光焊接接合，把通過上述激光焊接接合的部分的表面焊道的長度和背面焊道的長度的比率設(shè)定在規(guī)定值以上。
6.權(quán)利要求5所述的框架構(gòu)造，其特征在于上述框架是在圖像成形裝置中使用的框架，上述基板零件是承載上述圖像成形裝置的原稿臺組件、光學(xué)組件的構(gòu)架零件，與此同時(shí)，上述多塊板零件是與上述構(gòu)架零件接合的零件，把上述構(gòu)架零件和上述多塊板零件的厚度、上述框架零件和上述多塊板零件的重合部分的間隙大小設(shè)定在規(guī)定范圍中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用多個(gè)金屬零件的立體組裝構(gòu)成的框架的框架構(gòu)造及其焊接強(qiáng)度的判定方法，其目的在于在用焊接接合多個(gè)金屬零件時(shí)，容易進(jìn)行已接合的被接合零件的焊接強(qiáng)度的判定。為了實(shí)現(xiàn)此目的，在用焊接接合多個(gè)金屬零件時(shí)，根據(jù)背面焊道的狀態(tài)，進(jìn)行已接合的被接合零件的焊接強(qiáng)度的判定。
文檔編號G03G15/00GK1390671SQ0212209
公開日2003年1月15日 申請日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月7日
發(fā)明者巖井孝二, 大橋恒夫 申請人:佳能株式會社