JP2580259Y2

JP2580259Y2 - レーザ加工装置

Info

Publication number: JP2580259Y2
Application number: JP1993023544U
Authority: JP
Inventors: 浅実森野
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2008-05-07
Also published as: JPH0683177U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、レーザ加工装置に係
り、更に詳細には、溶接パウダを回収して再利用する装
置を備えたレーザ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ加工機で肉盛溶接を行なう
場合は、溶接母材とほぼ同一の材質のパウダ（粉体）を
吹き付けながら、レーザビームでパウダと母材を溶融し
て溶接が行なわれている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のレーザ加工機で肉盛溶接すると、肉盛されるパウダ
は吹き付けられる量の２０〜３０％で、それ以外は被加
工材の周囲に飛び散ってしまい、この飛び散ったパウダ
は回収して再利用はしていない。このため、資源の無駄
使いとなると共に、飛散したパウダにより加工性能が低
下し、集光レンズ等に疵が付くという問題があった。

【０００４】この考案の目的は、上記問題点を改善する
ために、吹き付けたパウダの回収、再利用を図ったレー
ザ加工装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案は、パウダを吹き付けて溶接を行なうレー
ザ加工機にして、被加工材へレーザビームを照射すると
共にアシストガスを噴出させるノズル本体と、ガスの噴
射によりパウダを噴射させるガスおよびパウダ供給ノズ
ルと、パウダを吸引回収するパウダ回収ノズルと、この
パウダ回収ノズルよりパウダを回収する集塵手段と、回
収されたパウダをスパッタ、ヒューム等に分離するパウ
ダ精選手段と、このパウダ精選手段により集積したパウ
ダを前記ガスおよびパウダ供給ノズルに供給する供給手
段と、を備えてレーザ加工装置を構成した。

【０００６】

【作用】この考案のレーザ加工装置を採用することによ
り、パウダを吹き付けて溶接する際に発生した余分のパ
ウダは、パウダ回収ノズルにて吸引され集塵手段に集め
られる。そして、集塵手段よりパウダ精選手段を経てパ
ウダは分離集積され、この回収されたパウダを供給手段
によりガスおよびパウダ供給ノズルに供給してレーザ加
工が施される。このため、パウダの再利用ができ、パウ
ダの歩留りの向上が図られる。

【０００７】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【０００８】図１を参照するに、レーザ加工装置１はレ
ーザ加工機３とワークテーブル５とパウダ処理設備７と
から構成されている。なお、レーザ加工機３とワークテ
ーブル５は公知の構成のものであるため詳細な図示と説
明を省略する。

【０００９】レーザ加工機３は、図示を省略したがレー
ザ発振器、制御装置とを有し、前記ワークテーブル５の
上方には、上部水平アーム９が設けられ、この上部水平
アーム９に取付けられたレーザ加工ヘッド１１の下端に
レーザヘッド装置１３が取付けられている。なお、前記
ワークテーブル５上に被加工材Ｗを支持し移動を行なう
ワーククランプ手段（図示省略）を有している。

【００１０】前記レーザヘッド装置１３は、図２に詳細
が示されているごとく、筒状のノズル本体１５を有して
いる。このノズル本体１５の内部には集光レンズ１７が
シール部材１９によりシールされて装着されていて、レ
ーザビームＬＢは集光レンズ１７を通りノズル本体１５
の先端部に形成された噴孔２１より被加工材Ｗに照射さ
れる。また、ノズル本体１５の側面に設けたガス供給口
２３よりアシストガスが供給され噴孔２１より被加工材
Ｗに対して噴出するようになっている。

【００１１】前記ノズル本体１５の外周部には供給手段
２５を構成する一部材である円筒ノズル形状のガスおよ
びパウダ供給ノズル２７が設けられていて、先端部にガ
スおよびパウダ噴孔２９が形成され、ガスおよびパウダ
供給ノズル２７の上部近傍にはガスおよびパウダ供給口
３１が設けられている。このガスおよびパウダ供給口３
１には後述するパウダ処理設備７のパウダ供給管が接続
されている。

【００１２】更に、ガスおよびパウダ供給ノズル２７の
外周部には集塵手段３３を構成する一部材である円筒ノ
ズル形状のパウダ回収ノズル３５が設けられている。こ
のパウダ回収ノズル３５の先端部にはパウダ回収口３７
が形成され、パウダ回収ノズル３５の上部近傍にはパウ
ダ吸引口３９が設けられている。このパウダ吸引口３９
には後述するパウダ処理設備７のパウダ吸引管が接続さ
れている。

【００１３】上記構成により、レーザ発振器から発振さ
れたレーザビームＬＢは、ノズル本体１５内の集光レン
ズ１７により集光され被加工材Ｗに照射される。そし
て、集光レンズ１７とノズル本体１５の噴孔２１との間
に設けたガス供給口２３よりシールドガスが供給され、
噴孔２１よりレーザビームＬＢと共にシールドガスを噴
射し、集光レンズ１７の保護と溶接部の酸化を防止して
いる。

【００１４】シールドガスとパウダは後述する供給装置
２５よりガスおよびパウダ供給ノズル２７のパウダ供給
口３１よりシールドガスに運ばれてパウダが供給され
る。そして、パウダはレーザビームＬＢの集光点に集中
するように、ガスおよびパウダ噴孔２９より噴射され
る。

【００１５】後述する集塵手段３３によりパウダ回収ノ
ズル３５のパウダ回収口３７まわりのエアーが吸い込ま
れることにより、パウダも巻き込み吸引されると共に溶
接により発生したヒュームおよびスパッタ等も吸引され
る。

【００１６】再び、図１に参照するに、パウダ処理設備
７は、レーザ加工機３に隣接して設けられ、集塵手段３
３と供給手段２５とパウダ精選手段４１とで構成されて
いる。

【００１７】集塵手段３３は、前述したパウダ回収ノズ
ル３５と、このパウダ回収ノズル３５のパウダ吸引口３
９に接続されたパウダ吸引管４３と、このパウダ吸引管
４３を接続した集塵機４５とで構成されている。また、
この集塵機４５は前記ワークテーブル５の下面に設けた
パウダ吸引部材４７とパウダ吸引管４９を介して接続さ
れている。

【００１８】前記集塵機４５は、図３に詳細が示されて
いるごとく、市販されている公知の構成のものがある。
概略構成としては、箱体５１の側面に吸引口５３が設け
られ、この吸引口５３に前記パウダ吸引管４３、４９が
接続されている。そして、箱体５１の下部にバケット５
５が収納され、箱体５１の前面にバケット取出用のバケ
ット扉５７が設けられている。

【００１９】箱体５１の中央部にはフイルタ５９が設け
られ、このフイルタ５９の上部には自動逆洗作動用モー
タ６１により作動する逆洗機構６３と、モータ６５によ
り回転するフアン６７が設けられている。また、前記箱
体５１の天板には清浄となったエアーの排出する清浄空
気出口６９が設けられている。なお、符号７１は制御用
の押ボタンとか電磁スイッチ等の電気制御部材である。

【００２０】上記構成により、図３の図中に太い矢印で
示されているように、吸引口５３より流入したパウダ、
スパッタ、ヒューム等が混入したエアーは集塵機４５の
フイルタ５９を通り、エアーとパウダ、スパッタ、ヒュ
ームに分離される。

【００２１】パウダ精選手段４１は、前述した集塵機４
５と下面に接続されていて、パウダ精選手段４１として
は、図４に示されている分級機７３で構成され、この分
級機７３は市販されている公知の構成のものがあり、概
略構成としては、ハウジング７５の上面に粉体投入口７
７が設けられ、この粉体投入口７７は前述した集塵機４
５の下面に接続され、バケット５５より落下した粗粉が
流入する。

【００２２】前記ハウジング７５の内部には回転軸７９
に支承された分散羽根８１を備えた分級ロータ８３とバ
ランスロータ８５が設けられ、回転軸７９の片端にはプ
ーリ８７が固着され、図示を省略したが駆動源より回転
伝達部材を介してプーリ８７は回転される。また、前記
ハウジング７５の上部空間に粗体取り出し口８９が設け
られ、ハウジング７５の下部外周には渦巻ケーシング９
１が設けられ、この渦巻ケーシング９１内にパウダであ
る微粉が集積される。なお、符号９３は分級ロータ８３
およびバランスロータ８５に一体的に設けられた分散円
板であり、符号９５は分級羽根、符号９７は補助羽根で
ある。

【００２３】上記構成により、集塵機４５にて集められ
たパウダ、スパッタ、ヒューム等はバケット５５を経て
大型の粉塵が取り除かれて分級機７３の粉体投入口７７
へ落下する。そして、分級機７３を作動せしめると、分
級ロータ８３およびバランスロータ８５が回転し、図４
の図中に太い矢印で示されているように、分散羽根８
１、分級羽根９５、補助羽根９７等により粗粉と微粉パ
ウダとに分級される。

【００２４】次に、供給手段２５は、再び図１を参照す
るに、前述した分級機７３の渦巻ケーシング９１内に集
積されたパウダは図示を省略したが渦巻ケーシング９１
に設けたパウダ取り出し口より管路９９を介してパウダ
供給装置１０１に流入される。なお、パウダ供給装置１
０１は市販品であり例えばブロック等で構成されている
ものであり、アシストガスと共にパウダを吹き出すもの
で、一般公知の構成のため詳細な図示と説明を省略す
る。

【００２５】パウダ供給装置１０１の出側には、前記ガ
スおよびパウダ供給ノズル２７のガスおよびパウダ供給
口３１に連通するパウダ供給管１０３が接続されてい
る。

【００２６】上記構成により、分級機７３により分級さ
れたパウダは管路９９を経てパウダ供給装置１０１へ入
り、アシストガスと共にパウダはパウダ供給管１０３を
通って、ガスおよびパウダ供給ノズル２７のガスおよび
パウダ噴孔２９より被加工材Ｗの溶接部へ噴射される。

【００２７】上述したごとき構成と作用により、被加工
材Ｗの溶接部へ噴射されたパウダは、パウダ回収ノズル
３５により吸引回収され、集塵機４５を介して分級機７
３によりパウダとスパッタ、ヒューム等とに分離し、分
離されたパウダはパウダ供給装置１０１にてガスおよび
パウダ供給ノズル２７へ送られて、再び溶接面へ噴射さ
れる。このため、パウダの再使用が可能になると共
に、パウダの歩留りの向上を図ることができる。また、
被加工材Ｗの上面に散乱したパウダと共にヒューム、ス
パッタ等が除去できるので、スパッタ等が集光レンズ１
７にはね上り、集光レンズ１７に疵を付けることなく、
加工性能の向上を図ることができる。

【００２８】なお、この考案は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。例えば、パウダ回収
後に精選装置を設けて再利用することも可能であり、ま
た、本実施例では、ノズル本体１５にガスおよびパウダ
供給ノズル２７とパウダ回収ノズル３５を一体的に設け
ているが、ガス、パウダ供給ノズルおよびパウダ回収ノ
ズルはノズル本体とは別に配置可能である。更に、パウ
ダが磁性材である時は磁力により吸着回収する手段でも
可能である。

【００２９】

【考案の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この考案によれば実用新案登録請求の範囲に
記載されたとおりの構成であるから、ガス、パウダ、ノ
ズルより噴出したパウダはパウダ回収ノズルより回収さ
れ、パウダ精選手段にて分離されたパウダを供給装置に
よりガスおよびパウダ供給ノズルに送り、再び被加工材
の溶接面へ噴出せしめる。このため、パウダの再利用が
でき歩留りの向上を図ることができる。また、ヒュー
ム、スパッタ等もパウダと共に回収できるため、集光レ
ンズの保護ができると共に、加工性能の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のレーザ加工機とワークテーブルとパ
ウダ処理設備を示す概略構成説明図である。

【図２】この考案のレーザビームノズル装置を示す断面
説明図である。

【図３】この考案の集塵機を示す一部断面にした斜視説
明図である。

【図４】この考案の分級機を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１レーザ加工装置３レーザ加工機１５ノズル本体（ノズル）２５供給装置２７ガス、パウダ供給ノズル３３集塵装置３５パウダ回収ノズル４１分級装置Ｗ被加工材ＬＢレーザビーム

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】パウダを吹き付けて溶接を行うレーザ加
工機にして、被加工材へレーザビームを照射すると共に
アシストガスを噴出させるノズル本体と、ガスの噴射に
よりパウダを噴射させるガスおよびパウダ供給ノズル
と、パウダを吸引回収するパウダ回収ノズルと、このパ
ウダ回収ノズルによりパウダを回収する集塵手段と、回
収されたパウダをスパッタ、ヒューム等に分離するパウ
ダ精選手段と、このパウダ精選手段より集積したパウダ
を前記ガスおよびパウダ供給ノズルに供給する供給手段
とを備えてなることを特徴とするレーザ加工装置。