JP2003048087A - フィラワイヤ送給方法及び装置並びにレーザ溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接方向の変化に容易に対応することがで
き、且つ、安価なフィラワイヤ送給方法及び装置並びに
レーザ溶接装置を提供する。 【解決手段】 円弧状フィラワイヤ１２を複数本、被溶
接部１４ａに送給して、これら複数本の円弧状フィラワ
イヤ１２の組み合わせにより、被溶接部１２において照
射レーザ光１１の周囲を囲む円筒状のフィラワイヤ１５
を形成する。フィラワイヤ送給装置はフィラワイヤ整形
案内面を有する第１整形案内部材と、フィラワイヤ巻取
りドラムから帯状フィラワイヤを引き出して被溶接部へ
と送給するフィラワイヤ送給駆動装置と、フィラワイヤ
整形案内面を有する第２整形案内部材とを備えて構成
し、連続的に帯状フィラワイヤを円弧状フィラワイヤに
整形して被溶接部へと送給する。レーザ溶接装置では、
このフィラワイヤ送給装置をレーザ溶接ヘッドの周囲に
複数台配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフィラワイヤ送給方
法及び装置に関し、ワークの被溶接部にフィラワイヤを
送給しながらレーザ溶接を行う場合に適用して有用なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ＹＡＧレーザ発振器やＣＯ₂ レーザ発振
器などを用いたレーザ溶接の開発が進められ、また、実
用化もされている。そして、このレーザ溶接において
も、必要に応じてフィラワイヤが用いられている。

【０００３】図８は従来のフィラワイヤを用いたレーザ
溶接装置の説明図である。同図に示すように、従来のレ
ーザ溶接装置では、図示しないＹＡＧレーザ発振器から
出力されて光フィイバ２によりレーザ溶接ヘッド３まで
伝送されてきたレーザ光１を、レーザ溶接ヘッド３内の
集光光学系４により集光してワーク５の被溶接部５ａへ
と照射する。そして、このときレーザ光照射と同時に棒
状のフィラワイヤ６を被溶接部（レーザ光照射によって
生じた溶融プール）５ａへと送給する。

【０００４】この場合、フィラワイヤ６と照射レーザ光
１との相対位置関係は、溶接方向（矢印Ａ方向）に対
し、フィラワイヤ６が先行して照射レーザ光１が後から
つづくように設定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレーザ溶接装置では、直線的な溶接を行う場合には
特に問題はないが、溶接方向が２次元的或いは３次元的
に変化する場合、例えば円を描くように溶接する場合に
は、フィラワイヤ６と照射レーザ１との相対位置関係を
保持した状態で方向転換を行うことが困難であった。

【０００６】また、これに対して溶接方向に依存せずに
フィラワイヤ送給を行うため、集光レンズの中央部に穴
をあけ、この穴にフィラワイヤを挿通してフィラワイヤ
と照射レーザ光とを同軸状にするとうい技術が開発され
ているが、この場合には集光レンズに複雑な加工を施す
必要があるため、装置が高価になる上、レーザ光に対す
るフィラワイヤの調整が困難であった。

【０００７】従って、本発明は上記の問題点に鑑み、溶
接方向の変化に容易に対応することができ、且つ、安価
なフィラワイヤ送給方法及び装置並ぶにレーザ溶接装置
を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明のフィラワイヤ送給方法は、ワークの被溶接部にレ
ーザ光を照射してレーザ溶接を行う際に前記被溶接部へ
送給するフィラワイヤの送給方法において、横断面形状
が円弧状のフィラワイヤを前記被溶接部に送給すること
を特徴とする。

【０００９】また、第２発明のフィラワイヤ送給方法
は、ワークの被溶接部にレーザ光を照射してレーザ溶接
を行う際に前記被溶接部へ送給するフィラワイヤの送給
方法において、横断面形状が円弧状のフィラワイヤを複
数本前記被溶接部に送給して、これら複数本の円弧状フ
ィラワイヤの組み合わせにより、前記被溶接部において
前記照射レーザ光の周囲を囲む円筒状のフィラワイヤを
形成することを特徴とする。

【００１０】また、第３発明のフィラワイヤ送給方法
は、第２発明のフィラワイヤ送給方法において、前記照
射レーザ光を前記円筒状フィラワイヤの内面で反射させ
て前記被溶接部へと導くことを特徴とする。

【００１１】また、第４発明のフィラワイヤ整形送給装
置は、ワークの被溶接部にレーザ光を照射してレーザ溶
接を行う際に前記被溶接部にフィラワイヤを送給するフ
ィラワイヤ整形送給装置であって、フィラワイヤ巻取り
ドラムから帯状のフィラワイヤを引き出して前記被溶接
部へと送給するフィラワイヤ送給駆動手段と、このフィ
ラワイヤ送給駆動手段よりもフィラワイヤ送給方向上流
側に配置され、横断面形状が直線状から所定の曲率半径
の円弧状へと徐々に変化するフィラワイヤ整形案内面を
有し、前記フィラワイヤ送給駆動手段によって引き出さ
れた帯状フィラワイヤを、このフィラワイヤ整形案内面
に沿って前記フィラワイヤ送給駆動手段へと案内する第
１整形案内部材と、前記フィラワイヤ送給駆動手段より
もフィラワイヤ送給方向下流側に配置され、横断面形状
が、一定の曲率半径の円弧状に形成された、或いは、円
弧状で且つその曲率半径が先端部に向かって徐々に減少
してフィラワイヤ出口では所定の曲率半径となるように
形成されたフィラワイヤ整形案内面を有し、前記フィラ
ワイヤ送給駆動手段によって送給されてきた円弧状フィ
ラワイヤを、このフィラワイヤ整形案内面に沿って前記
被溶接部へと案内する第２整形案内部材とを備えたこと
を特徴とする。

【００１２】また、第５発明のフィラワイヤ整形送給装
置は、第４発明のフィラワイヤ整形送給装置において、
前記フィラワイヤ送給駆動手段は、外面の横断面形状
が、前記第１整形案内部材により整形された円弧状フィ
ラワイヤの横断面形状に対応する円弧状に形成された案
内部材と、回転部材を介して前記円弧状フィラワイヤを
前記案内部材の外面に押しつける押圧手段と、前記回転
部材を回転駆動して前記円弧状フィラワイヤを送給する
回転駆動手段とを備えてなるものであることを特徴とす
る。

【００１３】また、第６発明のレーザ溶接装置は、ワー
クの被溶接部にフィラワイヤを送給しながらレーザ溶接
を行うレーザ溶接装置において、第４又は第５発明のフ
ィラワイヤ整形送給装置をレーザ溶接ヘッドの周囲に複
数台配置して、これらのフィラワイヤ整形送給装置から
送給される複数本の円弧状フィラワイヤの組み合わせに
より、前記被溶接部において照射レーザ光の周囲を囲む
円筒状のフィラワイヤを形成するようにしたことを特徴
とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００１５】図１（ａ）は本発明の実施の形態に係るフ
ィラワイヤ送給方法の説明図、図１（ｂ）は図１（ａ）
のＡ−Ａ線矢視断面図、図２は図１（ａ）のＢ−Ｂ線矢
視断面であってレーザ光を反射させない場合の説明図、
図３は図１（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面であってレーザ光
を反射させる場合の説明図、図４はフィラワイヤの整形
手順を示す説明図である。また、図５は本発明の実施の
形態に係るフィラワイヤ整形送給装置を備えたレーザ溶
接装置の全体概要図、図６は前記フィラワイヤ整形送給
装置の全体構成を示す斜視図、図７は前記フィラワイヤ
整形送給装置の要部を抽出して示す拡大斜視図である。

【００１６】図１に示すように、本実施の形態のフィラ
ワイヤ送給方法では、横断面形状が円弧状（図示例では
半円形状）のフィラワイヤ１２を２本、鋼板やアルミ板
などのワーク１４の被溶接部１４ａに照射されるレーザ
光１１の両側から、被溶接部（レーザ光照射によって生
じた溶融プール）１４ａへと送給して、これら２本の円
弧状フィラワイヤ１２の組み合わせより、被溶接部１４
ａにおいて照射レーザ光１１の周囲を囲む円筒状のフィ
ラワイヤ１５を形成する。このとき、円筒状フィラワイ
ヤ１５の直径は、溶融プールの幅に応じた値とし、例え
ば３ｍｍ程度とする。

【００１７】また、この場合、図２に示すように照射レ
ーザ光１１を、円筒状フィラワイヤ１５（２本の円弧状
フィラワイヤ１２）の内面１２ａで反射させないように
する。或いは、図３に示すように照射レーザ光１１を、
円筒状フィラワイヤ１５（２本の円弧状フィラワイヤ１
２）の内面１２ａで反射させて被溶接部１４ａへと導く
ようにしてもよい。

【００１８】なお、円弧状フィラワイヤ１２としては、
予め円弧状に整形されたものを用いてもよく、或いは、
図４に示すように棒状又は帯状のフィラワイヤを円弧状
に整形してもよい。即ち、図４（ａ）に示す棒状のフィ
ラワイヤ１２を、まず、図４（ｂ）に示すような帯状
（平板状）のフィラワイヤ１２に整形し、続いて、この
帯状フィラワイヤ１２を、図４（ｃ）に示すような横断
面形状が円弧状のフィラワイヤ１２に整形する。或い
は、予め図４（ｂ）に示すように整形されている帯状フ
ィラワイヤ１２を用い、この帯状フィラワイヤ１２を、
図４（ｃ）に示すような横断面形状が円弧状のフィラワ
イヤ１２に整形する。

【００１９】ここで、図５〜図７に基づき、連続整形送
給タイプのフィラワイヤ整形送給装置について説明す
る。

【００２０】図５に示すように、本実施の形態のレーザ
溶接装置では、ＹＡＧレーザ発振器２１から出力されて
光フィイバ２２によりレーザ溶接ヘッド２３まで伝送さ
れてきたレーザ光１１を、レーザ溶接ヘッド２３内の集
光光学系２４により集光してワーク１４の被溶接部１４
ａへと照射する。そして、このときレーザ光照射と同時
に２本のフィラワイヤ１２（図１参照）が、２台のフィ
ラワイヤ整形送給装置２５によって被溶接部１４ａへと
送給される。これら２台のフィラワイヤ整形送給装置２
５は同一構造のものであり、レーザ溶接ヘッド２３の周
囲に対称に配設されている。

【００２１】図６及び図７に示すように、フィラワイヤ
整形送給装置２５は、フィラワイヤ巻取りドラム３１
と、第１整形案内部材３２と、フィラワイヤ送給駆動装
置３３と、第２整形案内部材３４とを備えてなるもので
ある。フィラワイヤ送給駆動装置３３は、案内部材３５
と、押圧手段としてのワイヤ送給押付シリンダ３６と、
回転部材としてのローラ３７，３８を回転駆動する回転
駆動手段としてのワイヤ送給モータ３９とを備えてなる
ものである。

【００２２】第１整形案内部材３２及びフィラワイヤ送
給駆動装置３３はケース３２内に設けられており、この
ケース３２の上端部と下端部とにフィラワイヤ巻取りド
ラム３１と第２整形案内部材３４とがそれぞれ設けられ
ている。フィラワイヤ巻取りドラム３１は、回転軸４１
に巻き取られた帯状フィラワイヤ１２をドラムケース４
２内に収容したものであり、ドラムケース４２の出口が
ケース４０の入口に通じている。

【００２３】フィラワイヤ送給駆動装置３３はケース４
０内の下部に配置されており、第１整形案内部材３２は
フィラワイヤ送給駆動装置３３よりもフィラワイヤ送給
方向（図中の上方から下方へ向かう方向）の上流側に配
置されている。第２整形案内部材３４はフィラワイヤ送
給駆動装置３３よりもフィラワイヤ送給方向下流側に配
置されており、その入口がケース４の出口に通じてい
る。

【００２４】第１整形案内部材３２は、横断面形状が直
線状から所定の曲率半径の円弧状へと徐々に変化するフ
ィラワイヤ整形案内面３２ａを有している。つまり、フ
ィラワイヤ整形案内面３２ａは、その横断面形状が、フ
ィラワイヤ入口（図中上端）では帯状フィラワイヤ１２
の幅にほぼ等しい幅の直線状であり、このフィラワイヤ
入口からフィラワイヤ出口（図中下端）に向かうにした
がって大きな曲率半径から徐々に小さな曲率半径の円弧
状となっており、フィラワイヤ出口では適宜の曲率半径
の円弧状となっている。

【００２５】従って、この第１整形案内部材３２では、
フィラワイヤ送給駆動装置３３によりフィラワイヤ巻取
りドラム３１から引き出された帯状フィラワイヤ１２
を、フィラワイヤ整形案内面３２に沿って案内すること
により、横断面形状が円弧状のフィラワイヤ１２に整形
することができる。

【００２６】案内部材３５は半円柱状のものであり、そ
の外面３５ａの横断面形状が、第１整形案内部材３２に
より整形された円弧状フィラワイヤ１２の横断面形状に
対応する円弧状となっている。第１整形案内部材３２に
よって整形された円弧状フィラワイヤ１２は、この案内
部材３５の外面３５ａに沿って下方へと案内される。即
ち、この案内部材３５により、円弧状フィラワイヤ１２
はその円弧状の横断面形状を維持したまま下方へと案内
される。

【００２７】ローラ３７，３８はコ字状のローラ支持部
材４４に回転自在に支持されており、フィラワイヤ送給
方向に沿って同方向の上流側と下流側とに位置してい
る。ローラ３７にはワイヤ送給モータ３９の回転軸が結
合されており、ローラ３７とローラ３８はベルトやギヤ
等の回転伝達機構４５によって連結されている。ワイヤ
送給押付シリンダ３６は、ピストンロッド３６ａをフィ
ラワイヤ送給方向と直角に案内部材３５の外面３５ａに
向けて配置されており、このピストンロッド３６ａの先
端部にローラ支持部材４４が固定されている。

【００２８】従って、ワイヤ送給押付シリンダ３６のピ
ストンロッド３６ａを伸長させれば、ローラ３７，３８
を介して円弧状フィラワイヤ１２が案内部材３５の外面
３５ａに押しつけられる。この状態でワイヤ送給モータ
３９によりローラ３７，３８を回転駆動すれば、これら
のローラ３７，３８によって円弧状フィラワイヤ１２が
図中下方へと送られる。

【００２９】第２整形案内部材３３はフィラワイヤ整形
案内面３４ａを有している。このフィラワイヤ整形案内
面３４ａは、上部案内面３４ａ−１と下部案内面３４ａ
−２とから構成されている。上部案内面３４ａ−１は、
横断面の曲率半径が、第１整形案内部材３２のフィラワ
イヤ出口における横断面の曲率半径と等しく、且つ、全
長に亘って一定となっている。また、この上部案内面３
４ａ−１には円弧状フィラワイヤ１２の飛び出しを防止
するために蓋３４ｂが設けられている。

【００３０】下部案内面３４ａ−２では、フィラワイヤ
入口における横断面の曲率半径が、上部案内面３４ａ−
２のフィラワイヤ出口における横断面の曲率半径と同じ
になっており、フィラワイヤ出口に向かって横断面の曲
率半径が徐々に減少し、フィラワイヤ出口では所定の曲
率半径となるように形成されている。即ち、被溶接部１
４ａにおいて所望の直径の円筒状フィラワイヤ１５を形
成することができるように、下部案内面３４ａ−２にお
ける横断面の曲率半径が設定されている。なお、場合に
よっては一定の曲率半径としてもよい。

【００３１】つまり、フィラワイヤ整形案内面３４ａ
は、必要に応じて適宜、横断面形状を、一定の曲率半径
の円弧状に形成する、或いは、円弧状で且つその曲率半
径が先端部に向かって徐々に減少してフィラワイヤ出口
では所定の曲率半径となるように形成する。また、下部
案内面３４ａ−２は、円弧状フィラワイヤ１２を被溶接
部１４ａへ確実に送給するために所定の角度で被溶接部
１４ａに向かって傾斜している。

【００３２】この第２整形案内部材３４では、フィラワ
イヤ送給駆動装置３３によって送られてきた円弧状フィ
ラワイヤ１２を、フィラワイヤ整形案内面３４ａに沿っ
て被溶接部１４ａへと案内する。

【００３３】以上のことから、本実施の形態のフィラワ
イヤ送給方法によれば、横断面形状が円弧状のフィラワ
イヤ１２を２本、被溶接部１４ａに送給して、これら２
本の円弧状フィラワイヤ１２の組み合わせにより、被溶
接部１４ａにおいて照射レーザ光１１の周囲を囲む円筒
状のフィラワイヤ１５を形成するため、溶接方向に依存
しないフィラワイヤ送給が可能となる。即ち、従来のよ
うな方向転換の手間を要せず、或いは集光レンズに複雑
な加工を施すことなく、容易且つ安価に２次元的或いは
３次元的な溶接方向の変化に対応することができる。

【００３４】なお、上記では半円形状のフィラワイヤ１
２を２本組み合わせて円筒状のフィラワイヤ１５を形成
しているが、これに限定するものではなく、半円形より
も小さな円弧状のフィラワイヤを３本以上組み合わせて
円筒状のフィラワイヤを形成してもよい。更には、上記
では複数本の円弧状フィラワイヤ１２によって円筒状の
フィラワイヤ１５を形成しているが、必ずしもこれに限
定するものではなく、１本の円弧状フィラワイヤ１２を
被溶接部１４ａに送給するようにしてもよい。この場合
にも、従来のような棒状のフィラワイヤを送給する場合
に比べて、溶接方向の変化に対する対応が容易である。

【００３５】また、本実施の形態のフィラワイヤ送給方
法によれば、レーザ光を円筒状フィラワイヤ１５（２本
の円弧状フィラワイヤ１２）の内面１２ａで反射させて
被溶接部１４へと導くことにより、狭隘部（狭開先部
分）へのレーザ光伝送とフィラワイヤ送給とを容易に行
うことができる。即ち、円筒状フィラワイヤ１５の直径
を小さくすれば、当該円筒状フィラワイヤ１５を狭隘部
へ送給し、且つ、レーザ光１１を当該円筒状フィラワイ
ヤ１５（２本の円弧状フィラワイヤ１２）の内面１２ａ
で反射して狭隘部へと導くことができる。

【００３６】また、本実施の形態のフィラワイヤ整形送
給装置２５は、フィラワイヤ巻取りドラム３１から帯状
フィラワイヤ１２を引き出して被溶接部１４ａへと送給
するフィラワイヤ送給駆動装置３３と、このフィラワイ
ヤ送給駆動装置３３よりもフィラワイヤ送給方向上流側
に配置され、横断面形状が直線状から所定の曲率半径の
円弧状へと徐々に変化するフィラワイヤ整形案内面３２
ａを有し、フィラワイヤ送給駆動装置３３によって引き
出された帯状フィラワイヤ１２を、このフィラワイヤ整
形案内面３２ａに沿ってフィラワイヤ送給駆動装置３３
へと案内する第１整形案内部材３２と、フィラワイヤ送
給駆動装置３３よりもフィラワイヤ送給方向下流側に配
置され、横断面形状が、一定の曲率半径の円弧状に形成
された、或いは、円弧状で且つその曲率半径が先端部に
向かって徐々に減少してフィラワイヤ出口では所定の曲
率半径となるように形成されたフィラワイヤ整形案内面
３４ａを有し、フィラワイヤ送給駆動装置３３によって
送給されてきた円弧状フィラワイヤ１２を、このフィラ
ワイヤ整形案内面３４ａに沿って被溶接部１４ａへと案
内する第２整形案内部材３４とを備えたことを特徴とす
るものであるため、次のような効果を奏する。

【００３７】即ち、本フィラワイヤ整形送給装置２５に
よれば、フィラワイヤ巻取りドラム３１の帯状フィラワ
イヤ１２を、連続的に円弧状フィラワイヤ１２に整形し
て被溶接部１４ａへ送給することができるため、溶接効
率の向上を図ることができる。

【００３８】また、本フィラワイヤ整形送給装置２５の
フィラワイヤ送給駆動装置３３は、外面３５ａの横断面
形状が、第１整形案内部材３２により整形された円弧状
フィラワイヤ１２の横断面形状に対応する円弧状に形成
された案内部材３５と、ローラ３７，３８を介して円弧
状フィラワイヤ１２を案内部材３５の外面３５ａに押し
つけるワイヤ送給押付シリンダ３６と、ローラ３７，３
８を回転駆動して円弧状フィラワイヤ１２を送給するワ
イヤ送給モータ３９とを備えてなるものであるため、次
のような効果も奏する。

【００３９】即ち、本フィラワイヤ整形送給装置２５に
よれば、第１整形案内部材３２によって整形された円弧
状フィラワイヤ１２を、その円弧状の横断面形状を維持
したまま第２整形案内部材３４へと確実に案内すること
ができる。

【００４０】また、本実施の形態のレーザ溶接装置によ
れば、上記のフィラワイヤ整形送給装置２５をレーザ溶
接ヘッド２３の周囲に複数台配置して、これらのフィラ
ワイヤ整形送給装置２５から送給される複数本の円弧状
フィラワイヤ１２の組み合わせにより、被溶接部１４ａ
において照射レーザ光１１の周囲を囲む円筒状のフィラ
ワイヤ１５を形成するようにしたことにより、溶接方向
に依存しないフィラワイヤ送給が可能となり、２次元的
或いは３次元的な溶接方向の変化に容易に対応すること
ができるため、レーザ溶接効率が向上する。

【００４１】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態とともに具体的
に説明したように、第１発明のフィラワイヤ送給方法
は、ワークの被溶接部にレーザ光を照射してレーザ溶接
を行う際に前記被溶接部へ送給するフィラワイヤの送給
方法において、横断面形状が円弧状のフィラワイヤを前
記被溶接部に送給することを特徴とする。

【００４２】従って、この第１発明のフィラワイヤ送給
方法によれば、従来のような棒状のフィラワイヤを送給
する場合に比べて、溶接方向の変化に対する対応が容易
となる。

【００４３】また、第２発明のフィラワイヤ送給方法
は、ワークの被溶接部にレーザ光を照射してレーザ溶接
を行う際に前記被溶接部へ送給するフィラワイヤの送給
方法において、横断面形状が円弧状のフィラワイヤを複
数本前記被溶接部に送給して、これら複数本の円弧状フ
ィラワイヤの組み合わせにより、前記被溶接部において
前記照射レーザ光の周囲を囲む円筒状のフィラワイヤを
形成することを特徴とする。

【００４４】従って、この第２発明のフィラワイヤ送給
方法によれば、溶接方向に依存しないフィラワイヤ送給
が可能となる。即ち、従来のような方向転換の手間を要
せず、或いは集光レンズに複雑な加工を施すことなく、
容易且つ安価に２次元的或いは３次元的な溶接方向の変
化に対応することができる。

【００４５】また、第３発明のフィラワイヤ送給方法
は、第２発明のフィラワイヤ送給方法において、前記照
射レーザ光を前記円筒状フィラワイヤの内面で反射させ
て前記被溶接部へと導くことを特徴とする。

【００４６】従って、この第３発明のフィラワイヤ送給
方法によれば、狭隘部へのレーザ光伝送とフィラワイヤ
送給とを容易に行うことができる。

【００４７】また、第４発明のフィラワイヤ整形送給装
置は、ワークの被溶接部にレーザ光を照射してレーザ溶
接を行う際に前記被溶接部にフィラワイヤを送給するフ
ィラワイヤ整形送給装置であって、フィラワイヤ巻取り
ドラムから帯状のフィラワイヤを引き出して前記被溶接
部へと送給するフィラワイヤ送給駆動手段と、このフィ
ラワイヤ送給駆動手段よりもフィラワイヤ送給方向上流
側に配置され、横断面形状が直線状から所定の曲率半径
の円弧状へと徐々に変化するフィラワイヤ整形案内面を
有し、前記フィラワイヤ送給駆動手段によって引き出さ
れた帯状フィラワイヤを、このフィラワイヤ整形案内面
に沿って前記フィラワイヤ送給駆動手段へと案内する第
１整形案内部材と、前記フィラワイヤ送給駆動手段より
もフィラワイヤ送給方向下流側に配置され、横断面形状
が、一定の曲率半径の円弧状に形成された、或いは、円
弧状で且つその曲率半径が先端部に向かって徐々に減少
してフィラワイヤ出口では所定の曲率半径となるように
形成されたフィラワイヤ整形案内面を有し、前記フィラ
ワイヤ送給駆動手段によって送給されてきた円弧状フィ
ラワイヤを、このフィラワイヤ整形案内面に沿って前記
被溶接部へと案内する第２整形案内部材とを備えたこと
を特徴とする。

【００４８】従って、この第４発明のフィラワイヤ整形
送給装置によれば、フィラワイヤ巻取りドラムの帯状フ
ィラワイヤを、連続的に円弧状フィラワイヤに整形して
被溶接部へ送給することができるため、溶接効率の向上
を図ることができる。

【００４９】また、第５発明のフィラワイヤ整形送給装
置は、第４発明のフィラワイヤ整形送給装置において、
前記フィラワイヤ送給駆動手段は、外面の横断面形状
が、前記第１整形案内部材により整形された円弧状フィ
ラワイヤの横断面形状に対応する円弧状に形成された案
内部材と、回転部材を介して前記円弧状フィラワイヤを
前記案内部材の外面に押しつける押圧手段と、前記回転
部材を回転駆動して前記円弧状フィラワイヤを送給する
回転駆動手段とを備えてなるものであることを特徴とす
る。

【００５０】従って、この第５発明のフィラワイヤ整形
送給装置によれば、第１整形案内部材によって整形され
た円弧状フィラワイヤを、その円弧状の横断面形状を維
持したまま第２整形案内部材へと確実に案内することが
できる。

【００５１】また、第６発明のレーザ溶接装置は、ワー
クの被溶接部にフィラワイヤを送給しながらレーザ溶接
を行うレーザ溶接装置において、第４又は第５発明のフ
ィラワイヤ整形送給装置をレーザ溶接ヘッドの周囲に複
数台配置して、これらのフィラワイヤ整形送給装置から
送給される複数本の円弧状フィラワイヤの組み合わせに
より、前記被溶接部において照射レーザ光の周囲を囲む
円筒状のフィラワイヤを形成するようにしたことを特徴
とする。

【００５２】従って、この第６発明のレーザ溶接装置に
よれば、溶接方向に依存しないフィラワイヤ送給が可能
となり、２次元的或いは３次元的な溶接方向の変化に容
易に対応することができるため、レーザ溶接効率が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係るフィラワイ
ヤ送給方法の説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断
面図である。

【図２】図１（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面であってレーザ
光を反射させない場合の説明図である。

【図３】図１（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面であってレーザ
光を反射させる場合の説明図である。

【図４】フィラワイヤの整形手順を示す説明図であるで
ある。

【図５】本発明の実施の形態に係るフィラワイヤ整形送
給装置を備えたレーザ溶接装置の全体概要図である。

【図６】前記フィラワイヤ整形送給装置の全体構成を示
す斜視図である。

【図７】前記フィラワイヤ整形送給装置の要部を抽出し
て示す拡大斜視図である。

【図８】従来のフィラワイヤを用いたレーザ溶接装置の
説明図である。

【符号の説明】

１１ レーザ光 １２ フィラワイヤ（棒状、帯状、円弧状） １２ａ 内面 １４ ワーク １４ａ 被溶接部 １５ 円筒状フィラワイヤ ２１ ＹＡＧレーザ発振器 ２２ 光ファイバ ２３ レーザ溶接ヘッド ２４ 集光光学系 ２５ フィラワイヤ整形送給装置 ３１ フィラワイヤ巻取りドラム ３２ 第１整形案内部材 ３２ａ フィラワイヤ整形案内面 ３３ フィラワイヤ送給駆動装置 ３４ 第２整形案内部材 ３４ａ フィラワイヤ整形案内面 ３４ａ−１ 上部案内面 ３４ａ−２ 下部案内面 ３４ｂ 蓋 ３５ 案内部材 ３５ａ 外面 ３６ ワイヤ送給押付シリンダ ３６ａ ピストンロッド ３７ ローラ ３８ ローラ ３９ ワイヤ送給モータ ４０ ケース ４１ 回転軸 ４２ ドラムケース ４４ ローラ支持部材 ４５ 回転伝達機構

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの被溶接部にレーザ光を照射して
   レーザ溶接を行う際に前記被溶接部へ送給するフィラワ
   イヤの送給方法において、 横断面形状が円弧状のフィラワイヤを前記被溶接部に送
   給することを特徴とするフィラワイヤ送給方法。
2. 【請求項２】 ワークの被溶接部にレーザ光を照射して
   レーザ溶接を行う際に前記被溶接部へ送給するフィラワ
   イヤの送給方法において、 横断面形状が円弧状のフィラワイヤを複数本、前記被溶
   接部に送給して、これら複数本の円弧状フィラワイヤの
   組み合わせにより、前記被溶接部において前記照射レー
   ザ光の周囲を囲む円筒状のフィラワイヤを形成すること
   を特徴とするフィラワイヤ送給方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載するフィラワイヤ送給方
   法において、 前記照射レーザ光を前記円筒状フィラワイヤの内面で反
   射させて前記被溶接部へと導くことを特徴とするフィラ
   ワイヤ送給方法。
4. 【請求項４】 ワークの被溶接部にレーザ光を照射して
   レーザ溶接を行う際に前記被溶接部にフィラワイヤを送
   給するフィラワイヤ整形送給装置であって、 フィラワイヤ巻取りドラムから帯状のフィラワイヤを引
   き出して前記被溶接部へと送給するフィラワイヤ送給駆
   動手段と、 このフィラワイヤ送給駆動手段よりもフィラワイヤ送給
   方向上流側に配置され、横断面形状が直線状から所定の
   曲率半径の円弧状へと徐々に変化するフィラワイヤ整形
   案内面を有し、前記フィラワイヤ送給駆動手段によって
   引き出された帯状フィラワイヤを、このフィラワイヤ整
   形案内面に沿って前記フィラワイヤ送給駆動手段へと案
   内する第１整形案内部材と、 前記フィラワイヤ送給駆動手段よりもフィラワイヤ送給
   方向下流側に配置され、横断面形状が、一定の曲率半径
   の円弧状に形成された、或いは、円弧状で且つその曲率
   半径が先端部に向かって徐々に減少してフィラワイヤ出
   口では所定の曲率半径となるように形成されたフィラワ
   イヤ整形案内面を有し、前記フィラワイヤ送給駆動手段
   によって送給されてきた円弧状フィラワイヤを、このフ
   ィラワイヤ整形案内面に沿って前記被溶接部へと案内す
   る第２整形案内部材とを備えたことを特徴とするフィラ
   ワイヤ整形送給装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載するフィラワイヤ整形送
   給装置において、 前記フィラワイヤ送給駆動手段は、 外面の横断面形状が、前記第１整形案内部材により整形
   された円弧状フィラワイヤの横断面形状に対応する円弧
   状に形成された案内部材と、 回転部材を介して前記円弧状フィラワイヤを前記案内部
   材の外面に押しつける押圧手段と、 前記回転部材を回転駆動して前記円弧状フィラワイヤを
   送給する回転駆動手段とを備えてなるものであることを
   特徴とするフィラワイヤ整形送給装置。
6. 【請求項６】 ワークの被溶接部にフィラワイヤを送給
   しながらレーザ溶接を行うレーザ溶接装置において、 請求項４又は５に記載するフィラワイヤ整形送給装置を
   レーザ溶接ヘッドの周囲に複数台配置して、これらのフ
   ィラワイヤ整形送給装置から送給される複数本の円弧状
   フィラワイヤの組み合わせにより、前記被溶接部におい
   て照射レーザ光の周囲を囲む円筒状のフィラワイヤを形
   成するようにしたことを特徴とするレーザ溶接装置。