JP3183631B2 - レーザ加工方法およびその装置 - Google Patents
レーザ加工方法およびその装置Info
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- JP3183631B2 JP3183631B2 JP14371597A JP14371597A JP3183631B2 JP 3183631 B2 JP3183631 B2 JP 3183631B2 JP 14371597 A JP14371597 A JP 14371597A JP 14371597 A JP14371597 A JP 14371597A JP 3183631 B2 JP3183631 B2 JP 3183631B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光により金
属を溶接するレーザ加工方法およびその装置に係り、詳
しくは、レーザ溶接時におけるスパッタの集光レンズ等
の光学系への付着を防止する保護装置に関する。
属を溶接するレーザ加工方法およびその装置に係り、詳
しくは、レーザ溶接時におけるスパッタの集光レンズ等
の光学系への付着を防止する保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、レーザ溶接は大気中で行え、
低歪み、高精度、高速度等の特徴があり、溶け込みが浅
い溶接から溶け込みが深い溶接まで広範囲の溶接に適用
できるので、大量生産の加工に向いている。しかし、反
面、溶接の際に大気中の酸素が混入し、溶融部に酸化物
を生成したり、プラズマが発生したりして良好な溶接を
妨げたり、また、加工中にスパッタと呼ばれる細かな溶
融金属が飛散し、このスパッタがレーザ加工装置のレー
ザ光を集光するレンズあるいはミラーに付着して溶接能
力を低下させる問題があり、レンズあるいはミラーの交
換を頻繁に行う必要等の問題があった。
低歪み、高精度、高速度等の特徴があり、溶け込みが浅
い溶接から溶け込みが深い溶接まで広範囲の溶接に適用
できるので、大量生産の加工に向いている。しかし、反
面、溶接の際に大気中の酸素が混入し、溶融部に酸化物
を生成したり、プラズマが発生したりして良好な溶接を
妨げたり、また、加工中にスパッタと呼ばれる細かな溶
融金属が飛散し、このスパッタがレーザ加工装置のレー
ザ光を集光するレンズあるいはミラーに付着して溶接能
力を低下させる問題があり、レンズあるいはミラーの交
換を頻繁に行う必要等の問題があった。
【０００３】従来、これらの解決策として、（１）溶接
部の酸化防止策としては、レーザ光照射部に、材料と化
学反応を起こさないガス、すなわちシールドガスとし
て、ヘリウムガスやアルゴンガス等の不活性ガスあるい
は窒素ガス等を吹き付ける方法が用いられている。ま
た、（２）プラズマ除去策としては、レーザ光照射部の
側方斜め上からサイドガスと呼ばれるプラズマ除去ガス
を送り込む方法が用いられており、このサイドガスは、
一般的にはアルゴンガス等の不活性ガスを用いている。
部の酸化防止策としては、レーザ光照射部に、材料と化
学反応を起こさないガス、すなわちシールドガスとし
て、ヘリウムガスやアルゴンガス等の不活性ガスあるい
は窒素ガス等を吹き付ける方法が用いられている。ま
た、（２）プラズマ除去策としては、レーザ光照射部の
側方斜め上からサイドガスと呼ばれるプラズマ除去ガス
を送り込む方法が用いられており、このサイドガスは、
一般的にはアルゴンガス等の不活性ガスを用いている。
【０００４】また、（３）スパッタの対策としては、サ
イドガスと同じように側面から乾燥空気等の圧縮空気を
吹き付ける方法が用いられている。具体的な例を述べる
と、実開平１−１１４１８７号公報には、図６に示すよ
うに、レーザ加工ヘッド１の下方に、レーザ光の光軸２
に対して略直角方向に延びるオリフィス４を形成する板
状部材３を配置し、この板状部材３上面のオリフィス４
近傍に、レーザ光を横切る高速気流を噴射するノズル５
を設け、このノズル５からの高速気流でスパッタを集光
レンズ６方向へ侵入することを防止するレーザ加工装置
が開示されている。
イドガスと同じように側面から乾燥空気等の圧縮空気を
吹き付ける方法が用いられている。具体的な例を述べる
と、実開平１−１１４１８７号公報には、図６に示すよ
うに、レーザ加工ヘッド１の下方に、レーザ光の光軸２
に対して略直角方向に延びるオリフィス４を形成する板
状部材３を配置し、この板状部材３上面のオリフィス４
近傍に、レーザ光を横切る高速気流を噴射するノズル５
を設け、このノズル５からの高速気流でスパッタを集光
レンズ６方向へ侵入することを防止するレーザ加工装置
が開示されている。
【０００５】このレーザ加工装置では、板状部材３の上
面に位置するノズル５からの乾燥空気による高速気流で
スパッタを吹き飛ばすことができる。その際、レーザ加
工ヘッド本体から供給される乾燥空気との圧力バランス
によって、高速気流周辺の負圧が防止され、ノズル７か
ら被加工物８へ向かって噴射されるシールドガス（アル
ゴンガス）が乱されることはない。
面に位置するノズル５からの乾燥空気による高速気流で
スパッタを吹き飛ばすことができる。その際、レーザ加
工ヘッド本体から供給される乾燥空気との圧力バランス
によって、高速気流周辺の負圧が防止され、ノズル７か
ら被加工物８へ向かって噴射されるシールドガス（アル
ゴンガス）が乱されることはない。
【０００６】また、板状部材３を駆動手段によって可動
可能としたので、オリフィス４近傍の清掃およびメンテ
ナンスが可能となる。このような構成により、レーザ光
溶接時に発生するスパッタを、板状部材３の上面に配設
するノズル５から、レーザ光を横切る乾燥空気による高
速気流を噴射し吹き飛ばし集光レンズ６表面へのスパッ
タ付着を防止している。
可能としたので、オリフィス４近傍の清掃およびメンテ
ナンスが可能となる。このような構成により、レーザ光
溶接時に発生するスパッタを、板状部材３の上面に配設
するノズル５から、レーザ光を横切る乾燥空気による高
速気流を噴射し吹き飛ばし集光レンズ６表面へのスパッ
タ付着を防止している。
【０００７】また、特開平６−１７０５７７号公報に
は、図７に示すように、レーザ加工ヘッド１０に係着す
る係着部材１１により、レーザ光の光軸１２に対して略
直交する方向から高速流体、すなわち圧縮空気を噴射し
てスパッタを除去する２本のノズル部１３，１４と遮蔽
板１５を設けたレーザ加工装置が開示されている。この
レーザ加工装置では、非加工物１６の近傍でレーザ加工
ヘッド１０側方向に、レーザ光通過用の孔を有するスパ
ッタ遮蔽板１５と、このスパッタ遮蔽板１５と集光レン
ズあるいは集光ミラー１７との間に、レーザ光の光軸１
２に略直交する方向からスパッタ遮蔽板１５の孔部の直
上を指向して高速流体を噴射する噴射口を形成する第１
ノズル１３と、この第１ノズル１３よりも上方の集光レ
ンズあるいは集光ミラー１７側に、前記第１ノズル１３
と同様にして形成する第２ノズル１４とを備えている。
は、図７に示すように、レーザ加工ヘッド１０に係着す
る係着部材１１により、レーザ光の光軸１２に対して略
直交する方向から高速流体、すなわち圧縮空気を噴射し
てスパッタを除去する２本のノズル部１３，１４と遮蔽
板１５を設けたレーザ加工装置が開示されている。この
レーザ加工装置では、非加工物１６の近傍でレーザ加工
ヘッド１０側方向に、レーザ光通過用の孔を有するスパ
ッタ遮蔽板１５と、このスパッタ遮蔽板１５と集光レン
ズあるいは集光ミラー１７との間に、レーザ光の光軸１
２に略直交する方向からスパッタ遮蔽板１５の孔部の直
上を指向して高速流体を噴射する噴射口を形成する第１
ノズル１３と、この第１ノズル１３よりも上方の集光レ
ンズあるいは集光ミラー１７側に、前記第１ノズル１３
と同様にして形成する第２ノズル１４とを備えている。
【０００８】このような構成により、レーザ光溶接時に
発生するスパッタを、スパッタ遮蔽板１５で除去し、さ
らに、スパッタ遮蔽板１５の孔部から侵入してきたスパ
ッタを、第１ノズル１３からの高速な乾燥空気で吹き飛
ばし、さらなるスパッタの侵入に対しては、第２ノズル
１４からの高速な乾燥空気で確実に吹き飛ばすようにし
ている。
発生するスパッタを、スパッタ遮蔽板１５で除去し、さ
らに、スパッタ遮蔽板１５の孔部から侵入してきたスパ
ッタを、第１ノズル１３からの高速な乾燥空気で吹き飛
ばし、さらなるスパッタの侵入に対しては、第２ノズル
１４からの高速な乾燥空気で確実に吹き飛ばすようにし
ている。
【０００９】また、加工ヘッド１０に係着部材１１を介
して第１ノズル１３、第２ノズル１４およびスパッタ遮
蔽板１５を一体的に装着したので、このスパッタ遮蔽板
１５の孔部とレーザ光線の光軸１２を一致させることの
作業を不要としている。スパッタ遮蔽板１５の下面に
は、シールドガス（アルゴンガス）を噴射するノズル１
８が設けてある。
して第１ノズル１３、第２ノズル１４およびスパッタ遮
蔽板１５を一体的に装着したので、このスパッタ遮蔽板
１５の孔部とレーザ光線の光軸１２を一致させることの
作業を不要としている。スパッタ遮蔽板１５の下面に
は、シールドガス（アルゴンガス）を噴射するノズル１
８が設けてある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
１−１１４１８７号公報のレーザ加工装置では、レーザ
光の光軸２と板状部材３に配置されるノズル５の中心軸
とを合わせる作業が必要となるので、被加工物８の溶接
形態によりその作業性が煩雑となる。また、高速気流の
周辺の負圧減を防止するため、ノズル５の高速気流とレ
ーザ加工ヘッド１からの乾燥空気の噴出との圧力バラン
スを取る必要があるので、被加工物８からのスパッタ飛
散状態により圧力調整が必要等の煩雑さが生じる。
１−１１４１８７号公報のレーザ加工装置では、レーザ
光の光軸２と板状部材３に配置されるノズル５の中心軸
とを合わせる作業が必要となるので、被加工物８の溶接
形態によりその作業性が煩雑となる。また、高速気流の
周辺の負圧減を防止するため、ノズル５の高速気流とレ
ーザ加工ヘッド１からの乾燥空気の噴出との圧力バラン
スを取る必要があるので、被加工物８からのスパッタ飛
散状態により圧力調整が必要等の煩雑さが生じる。
【００１１】また、特開平６−１７０５７７号公報のレ
ーザ加工装置では、溶接加工時のスパッタを防御するス
パッタ遮蔽板１５とその真上に平行に第１、第２ノズル
１３，１４を配置し、これらのノズル１３，１４から高
速で乾燥空気を噴射してスパッタを吹き飛ばしている
が、スパッタ遮蔽板１５を設けなければならないし、あ
るいは第１ノズル１３の案内部材等を設ける等、レーザ
光を発生させるレーザ加工ヘッド１０以外の外部装置が
大がかりとなり、加工物の形状あるいは近接して溶接す
る等の溶接形態により、レーザ加工ヘッド１０を移動あ
るいは角度を変えるとき、外部装置によって、加工性の
自由さが損なわれる虞がある。
ーザ加工装置では、溶接加工時のスパッタを防御するス
パッタ遮蔽板１５とその真上に平行に第１、第２ノズル
１３，１４を配置し、これらのノズル１３，１４から高
速で乾燥空気を噴射してスパッタを吹き飛ばしている
が、スパッタ遮蔽板１５を設けなければならないし、あ
るいは第１ノズル１３の案内部材等を設ける等、レーザ
光を発生させるレーザ加工ヘッド１０以外の外部装置が
大がかりとなり、加工物の形状あるいは近接して溶接す
る等の溶接形態により、レーザ加工ヘッド１０を移動あ
るいは角度を変えるとき、外部装置によって、加工性の
自由さが損なわれる虞がある。
【００１２】また、レーザ光を照射する被加工物１６の
プラズマ発生の防止策あるいは酸化防止策として、窒素
ガスまたはアルゴンガス等不活性ガスのシールドガス
を、溶接中に絶えず吹き付けておく必要があるが、スパ
ッタ遮蔽板１５の上方に配置するノズル１３，１４から
の高速流体によって生じる負圧減により、シールドガス
の流れに乱れが生じる虞があるので、スパッタ遮蔽板１
５の下面に設けたノズル１８からレーザ光照射部近傍に
シールドガスを吹き付ける方法を取らなければならず、
さらなる装置設定が必要となり、装置が大がかりとなる
問題があった。
プラズマ発生の防止策あるいは酸化防止策として、窒素
ガスまたはアルゴンガス等不活性ガスのシールドガス
を、溶接中に絶えず吹き付けておく必要があるが、スパ
ッタ遮蔽板１５の上方に配置するノズル１３，１４から
の高速流体によって生じる負圧減により、シールドガス
の流れに乱れが生じる虞があるので、スパッタ遮蔽板１
５の下面に設けたノズル１８からレーザ光照射部近傍に
シールドガスを吹き付ける方法を取らなければならず、
さらなる装置設定が必要となり、装置が大がかりとなる
問題があった。
【００１３】また、スパッタのレンズへの付着防止方法
として、アシストガスを多量に流すことが考えられる
が、アシストガスは、溶接品質の点からある範囲が決め
られており、規定範囲以上の流量増加はスパッタを阻止
はするが、反面溶接品質の低下を来す虞があることが知
られている。本発明は上述したような問題点を解決する
ためになされたもので、その目的は、スパッタの集光レ
ンズへの付着をより多く減少させるとともに溶接品質の
向上を図ることができるレーザ加工方法およびその装置
を提供することにある。
として、アシストガスを多量に流すことが考えられる
が、アシストガスは、溶接品質の点からある範囲が決め
られており、規定範囲以上の流量増加はスパッタを阻止
はするが、反面溶接品質の低下を来す虞があることが知
られている。本発明は上述したような問題点を解決する
ためになされたもので、その目的は、スパッタの集光レ
ンズへの付着をより多く減少させるとともに溶接品質の
向上を図ることができるレーザ加工方法およびその装置
を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、レー
ザ加工ヘッドに設けた集光レンズにより集光されるレー
ザ光を被溶接部材に照射するとともに、レーザ光の光軸
と同軸に被溶接部材の酸化を防ぐためのシールドガスを
被溶接部材のレーザ光照射部に供給しながらレーザ溶接
するレーザ加工方法において、シールドガスによるレー
ザ光照射部の酸化防止雰囲気を維持しながら、レーザ光
の光軸に対して鋭角方向からレーザ光照射部にサイドガ
スをシールドガスの圧力に対して１．２〜０．６倍の圧
力で噴射し、溶接におけるスパッタの跳ね返りをサイド
ガスの噴出方向へ吹き飛ばすことを特徴とする。
ザ加工ヘッドに設けた集光レンズにより集光されるレー
ザ光を被溶接部材に照射するとともに、レーザ光の光軸
と同軸に被溶接部材の酸化を防ぐためのシールドガスを
被溶接部材のレーザ光照射部に供給しながらレーザ溶接
するレーザ加工方法において、シールドガスによるレー
ザ光照射部の酸化防止雰囲気を維持しながら、レーザ光
の光軸に対して鋭角方向からレーザ光照射部にサイドガ
スをシールドガスの圧力に対して１．２〜０．６倍の圧
力で噴射し、溶接におけるスパッタの跳ね返りをサイド
ガスの噴出方向へ吹き飛ばすことを特徴とする。
【００１５】請求項２の発明は、請求項１記載のレーザ
加工方法において、サイドガスは、レーザ光の光軸に対
して３５°〜６５°の角度範囲で噴射されることを特徴
とする。請求項３の発明は、レーザ加工ヘッドに設けた
集光レンズにより集光されるレーザ光を被溶接部材に照
射するとともに、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部材の
酸化を防ぐためのシールドガスを被溶接部材のレーザ光
照射部に供給しながらレーザ溶接するレーザ加工方法に
おいて、シールドガスによるレーザ光照射部の酸化防止
雰囲気を維持しながら、レーザ光の光軸に対して鋭角方
向からレーザ光照射部にサイドガスをレーザ加工ヘッド
の外周の互いに異なる側面から噴射し、溶接におけるス
パッタの跳ね返りをサイドガスの噴出方向へ吹き飛ばす
ことを特徴とする。
加工方法において、サイドガスは、レーザ光の光軸に対
して３５°〜６５°の角度範囲で噴射されることを特徴
とする。請求項３の発明は、レーザ加工ヘッドに設けた
集光レンズにより集光されるレーザ光を被溶接部材に照
射するとともに、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部材の
酸化を防ぐためのシールドガスを被溶接部材のレーザ光
照射部に供給しながらレーザ溶接するレーザ加工方法に
おいて、シールドガスによるレーザ光照射部の酸化防止
雰囲気を維持しながら、レーザ光の光軸に対して鋭角方
向からレーザ光照射部にサイドガスをレーザ加工ヘッド
の外周の互いに異なる側面から噴射し、溶接におけるス
パッタの跳ね返りをサイドガスの噴出方向へ吹き飛ばす
ことを特徴とする。
【００１６】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の何れか記載のレーザ加工方法において、サイドガス
が、シールドガスと同じガスであることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４記載の何れ
かのレーザ加工方法において、サイドガスが、アルゴン
ガスであることを特徴とする。
３の何れか記載のレーザ加工方法において、サイドガス
が、シールドガスと同じガスであることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４記載の何れ
かのレーザ加工方法において、サイドガスが、アルゴン
ガスであることを特徴とする。
【００１７】請求項６の発明は、レーザ加工ヘッドに設
けた集光レンズにより集光されるレーザ光を被溶接部材
に照射するとともに、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部
材の酸化を防ぐためのシールドガスを被溶接部材のレー
ザ光照射部に供給しながらレーザ溶接するレーザ加工装
置において、レーザ加工ヘッドに設けられ、このレーザ
加工ヘッドと連動し相対移動するとともに、ガスを被溶
接部材のレーザ光照射部に噴射するサイドガスノズル部
を備え、サイドガスノズル部には、シールドガスの圧力
に対して１．２〜０．６倍の圧力でガスを噴射させるサ
イドガス供給装置が連接されていることを特徴とする。
けた集光レンズにより集光されるレーザ光を被溶接部材
に照射するとともに、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部
材の酸化を防ぐためのシールドガスを被溶接部材のレー
ザ光照射部に供給しながらレーザ溶接するレーザ加工装
置において、レーザ加工ヘッドに設けられ、このレーザ
加工ヘッドと連動し相対移動するとともに、ガスを被溶
接部材のレーザ光照射部に噴射するサイドガスノズル部
を備え、サイドガスノズル部には、シールドガスの圧力
に対して１．２〜０．６倍の圧力でガスを噴射させるサ
イドガス供給装置が連接されていることを特徴とする。
【００１８】請求項７の発明は、請求項６記載のレーザ
加工装置において、サイドガスノズル部は、レーザ光の
光軸に対して３５°〜６５°の角度範囲で変位自在とさ
れていることを特徴とする。
加工装置において、サイドガスノズル部は、レーザ光の
光軸に対して３５°〜６５°の角度範囲で変位自在とさ
れていることを特徴とする。
【００１９】請求項８の発明は、レーザ加工ヘッドに設
けた集光レンズにより集光されるレーザ光を被溶接部材
に照射するとともに、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部
材の酸化を防ぐためのシールドガスを被溶接部材のレー
ザ光照射部に供給しながらレーザ溶接するレーザ加工装
置において、レーザ加工ヘッドに設けられ、このレーザ
加工ヘッドと連動し相対移動するとともに、ガスを被溶
接部材のレーザ光照射部に噴射するサイドガスノズル部
を備え、２個のサイドガスノズル部が、レーザ加工ヘッ
ドの外周の互いに異なる側面に設けられていることを特
徴とする。
けた集光レンズにより集光されるレーザ光を被溶接部材
に照射するとともに、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部
材の酸化を防ぐためのシールドガスを被溶接部材のレー
ザ光照射部に供給しながらレーザ溶接するレーザ加工装
置において、レーザ加工ヘッドに設けられ、このレーザ
加工ヘッドと連動し相対移動するとともに、ガスを被溶
接部材のレーザ光照射部に噴射するサイドガスノズル部
を備え、２個のサイドガスノズル部が、レーザ加工ヘッ
ドの外周の互いに異なる側面に設けられていることを特
徴とする。
【００２０】（作用） 請求項１、６の発明では、レーザ加工ヘッドからのレー
ザ光が被溶接部材に照射されると、同時にレーザ加工ヘ
ッドノズルからシールドガスが被溶接部材へ供給され
る。そして、サイドガス供給装置によって、サイドガス
が、シールドガスの圧力に対して１．２〜０．６倍の圧
力で噴射されるので、シールドガスに対して大きな乱れ
を生じさせることはなく、補助ガスとすることができ
る。
ザ光が被溶接部材に照射されると、同時にレーザ加工ヘ
ッドノズルからシールドガスが被溶接部材へ供給され
る。そして、サイドガス供給装置によって、サイドガス
が、シールドガスの圧力に対して１．２〜０．６倍の圧
力で噴射されるので、シールドガスに対して大きな乱れ
を生じさせることはなく、補助ガスとすることができ
る。
【００２１】そして、シールドガスによる酸化防止雰囲
気を維持しながら、レーザ光の光軸に対して鋭角方向か
ら被溶接部材のレーザ光照射部にサイドガスを噴射し
て、溶接におけるスパッタの跳ね返りをサイドガスの噴
出方向へ吹き飛ばすことができる。
気を維持しながら、レーザ光の光軸に対して鋭角方向か
ら被溶接部材のレーザ光照射部にサイドガスを噴射し
て、溶接におけるスパッタの跳ね返りをサイドガスの噴
出方向へ吹き飛ばすことができる。
【００２２】請求項２、７の発明では、サイドガスノズ
ル部を、レーザ光の光軸に対して３５゜〜６５゜の角度
範囲で変位自在に配設しているので、溶接におけるスパ
ッタの跳ね返りに応じて配設位置を調節して、溶接にお
けるスパッタの跳ね返りをサイドガスの噴出方向へ吹き
飛ばすことができる。しかも、溶接中、レーザ加工ヘッ
ドの角度（レーザ光の光軸）が変更されても、ノズルの
角度は、レーザ光の光軸に対して同じ角度を維持するこ
とができる。
ル部を、レーザ光の光軸に対して３５゜〜６５゜の角度
範囲で変位自在に配設しているので、溶接におけるスパ
ッタの跳ね返りに応じて配設位置を調節して、溶接にお
けるスパッタの跳ね返りをサイドガスの噴出方向へ吹き
飛ばすことができる。しかも、溶接中、レーザ加工ヘッ
ドの角度（レーザ光の光軸）が変更されても、ノズルの
角度は、レーザ光の光軸に対して同じ角度を維持するこ
とができる。
【００２３】請求項３、８の発明では、２個のサイドガ
スノズル部が、レーザ加工ヘッドの外周の互いに異なる
側面に設けられているので、溶接におけるスパッタの跳
ね返りの大部分をサイドガスの噴出方向へ吹き飛ばすこ
とができる。
スノズル部が、レーザ加工ヘッドの外周の互いに異なる
側面に設けられているので、溶接におけるスパッタの跳
ね返りの大部分をサイドガスの噴出方向へ吹き飛ばすこ
とができる。
【００２４】なお、２個のサイドガスノズル部は、互い
の軸線上の先端の角度は９０°あるいは９０°より鋭角
な角度でを設けると、２個の２サイドガスノズル部同士
がサイドガスの効力を打ち消すようなことはない。請求
項４の発明では、サイドガスが、シールドガスと同じガ
スであるから、サイドガスが被溶接部材へのシールドガ
スの補助ガスとなる。これにより、溶接品質を劣化させ
ることはなく良好な溶接部を得ることができる。同等の
ガスの種類としては、アルゴンガス、ヘリウムガス等の
不活性ガス、窒素ガスが使用される。また、ステンレス
の溶接では、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガ
スが適当である。
の軸線上の先端の角度は９０°あるいは９０°より鋭角
な角度でを設けると、２個の２サイドガスノズル部同士
がサイドガスの効力を打ち消すようなことはない。請求
項４の発明では、サイドガスが、シールドガスと同じガ
スであるから、サイドガスが被溶接部材へのシールドガ
スの補助ガスとなる。これにより、溶接品質を劣化させ
ることはなく良好な溶接部を得ることができる。同等の
ガスの種類としては、アルゴンガス、ヘリウムガス等の
不活性ガス、窒素ガスが使用される。また、ステンレス
の溶接では、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガ
スが適当である。
【００２５】請求項５の発明では、サイドガスが、アル
ゴンガスであるから、サイドガスが被溶接部材への酸化
およびプラズマ発生を防ぐシールドガスの補助ガスとな
る。
ゴンガスであるから、サイドガスが被溶接部材への酸化
およびプラズマ発生を防ぐシールドガスの補助ガスとな
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００２７】図１ないし図３は、請求項１、請求項２、
請求項４ないし請求項７に係る発明の一実施形態におけ
るレーザ加工装置のレーザ加工ヘッドの近傍を表してい
る。レーザ加工ヘッド１は、公知であり、レーザ光線発
生源（図示せず）から照射されるレーザ光Ｌを案内する
導管２と、導管２の端部に連絡しシールドガスＳＡを導
入するシールドガス導入部４を設けるとともにレーザ光
Ｌを案内する空間５を形成する円筒状のレーザ光案内部
３と、レーザ光案内部３の端部に設けられるノズル６
と、導管２とレーザ案内部３との間には配設される集光
レンズ８とを有する。
請求項４ないし請求項７に係る発明の一実施形態におけ
るレーザ加工装置のレーザ加工ヘッドの近傍を表してい
る。レーザ加工ヘッド１は、公知であり、レーザ光線発
生源（図示せず）から照射されるレーザ光Ｌを案内する
導管２と、導管２の端部に連絡しシールドガスＳＡを導
入するシールドガス導入部４を設けるとともにレーザ光
Ｌを案内する空間５を形成する円筒状のレーザ光案内部
３と、レーザ光案内部３の端部に設けられるノズル６
と、導管２とレーザ案内部３との間には配設される集光
レンズ８とを有する。
【００２８】シールドガス導入部４には、シールドガス
容器１０に流量計１１、減圧弁１２を介して連絡するシ
ールドガス供給路９が取り付けられている。レーザ加工
ヘッド１のノズル６の外周７には、サイドガスＳＢを噴
出するサイドガスノズル２４が、レーザ光Ｌの光軸Ｌａ
に対して３５°〜６５°の範囲で角度を設定することが
できるように、取付部材１３を介して回動自在に取り付
けられている。ここで、サイドガスノズル２４は、例え
ば、銅製のパイプ管を使用し先端口の口径を３mm程度に
している。
容器１０に流量計１１、減圧弁１２を介して連絡するシ
ールドガス供給路９が取り付けられている。レーザ加工
ヘッド１のノズル６の外周７には、サイドガスＳＢを噴
出するサイドガスノズル２４が、レーザ光Ｌの光軸Ｌａ
に対して３５°〜６５°の範囲で角度を設定することが
できるように、取付部材１３を介して回動自在に取り付
けられている。ここで、サイドガスノズル２４は、例え
ば、銅製のパイプ管を使用し先端口の口径を３mm程度に
している。
【００２９】取付部材１３は、ノズル６の外周７にボル
ト、ビスなどの締付部材１４によって固定される板状の
固定部材１５と、この固定部材１５に取り付けられた円
筒状の支持管１６と、この支持管１６内に摺動自在に嵌
入されるとともに一端部に貫通孔（図示せず）を有する
支持棒１７と、この支持棒１７を支持管１６に固定する
ボルト、ビスなどの締付部材１８と、支持棒１７に蝶ね
じなどの締付部材２０を介して回動自在に連結するとと
もにサイドガスノズル２４を挟持する保持具１９とを有
する。
ト、ビスなどの締付部材１４によって固定される板状の
固定部材１５と、この固定部材１５に取り付けられた円
筒状の支持管１６と、この支持管１６内に摺動自在に嵌
入されるとともに一端部に貫通孔（図示せず）を有する
支持棒１７と、この支持棒１７を支持管１６に固定する
ボルト、ビスなどの締付部材１８と、支持棒１７に蝶ね
じなどの締付部材２０を介して回動自在に連結するとと
もにサイドガスノズル２４を挟持する保持具１９とを有
する。
【００３０】保持具１９には、支持棒１７の貫通孔と同
形の貫通孔が穿設されている棒状部２１と、サイドガス
ノズル２４を挿通する略Ｃ字状の保持部２２を有し、支
持棒１７には両貫通孔を合わせた状態で蝶ねじなどの締
付部材２０を締め付けることにより固定され、また、ボ
ルト、ビスなどの締付部材２３を締め付けることにより
保持部２２に挿通されたサイドガスノズル２４を固定す
ることができる。
形の貫通孔が穿設されている棒状部２１と、サイドガス
ノズル２４を挿通する略Ｃ字状の保持部２２を有し、支
持棒１７には両貫通孔を合わせた状態で蝶ねじなどの締
付部材２０を締め付けることにより固定され、また、ボ
ルト、ビスなどの締付部材２３を締め付けることにより
保持部２２に挿通されたサイドガスノズル２４を固定す
ることができる。
【００３１】サイドガスノズル２４の角度変更は、例え
ば、図３に示す角度治具４０によって行われる。角度治
具４０は、サイドガスノズル２４の嵌入用の凹部４１
と、この凹部４１に形成されたノズル角度面４２と、こ
の凹部４１に形成された底部受け部４３と、加工ヘッド
１を載置する載置面４４と、被溶接部材３０に載置され
る底面４５を有する。
ば、図３に示す角度治具４０によって行われる。角度治
具４０は、サイドガスノズル２４の嵌入用の凹部４１
と、この凹部４１に形成されたノズル角度面４２と、こ
の凹部４１に形成された底部受け部４３と、加工ヘッド
１を載置する載置面４４と、被溶接部材３０に載置され
る底面４５を有する。
【００３２】ここで、ノズル角度面４２にサイドガスノ
ズル２４が載置されると、サイドガスノズル２４の軸芯
ＳＢａが、レーザ光Ｌの光軸Ｌａに対して３５°に固定
できる角度を確保することができる。この状態で、取付
部材１３の締付部材１８、２０を操作し、３５゜の角度
を維持する。
ズル２４が載置されると、サイドガスノズル２４の軸芯
ＳＢａが、レーザ光Ｌの光軸Ｌａに対して３５°に固定
できる角度を確保することができる。この状態で、取付
部材１３の締付部材１８、２０を操作し、３５゜の角度
を維持する。
【００３３】勿論、角度治具４０は、ノズル角度面４２
の角度を３５゜〜６５゜の範囲に設定した複数の治具で
構成しても良いし、６５゜のノズル角度面４２に、例え
ば、１゜の角度をなす板を載置して角度を変更するよう
にしても良い。なお、レーザ光Ｌの光軸Ｌａを判断する
ときは、レーザ加工ヘッド１のノズル６の口径が５mm程
度であるから、その中心線上を光軸Ｌａとみることがで
きるため、この光軸Ｌａに対して所定の角度に設定する
ことができる。
の角度を３５゜〜６５゜の範囲に設定した複数の治具で
構成しても良いし、６５゜のノズル角度面４２に、例え
ば、１゜の角度をなす板を載置して角度を変更するよう
にしても良い。なお、レーザ光Ｌの光軸Ｌａを判断する
ときは、レーザ加工ヘッド１のノズル６の口径が５mm程
度であるから、その中心線上を光軸Ｌａとみることがで
きるため、この光軸Ｌａに対して所定の角度に設定する
ことができる。
【００３４】サイドガスノズル２４には、サイドガス容
器２６に減圧弁２７を介して連絡するサイドガス供給路
２５が取り付けられている。次に、このように構成され
たレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法について説明
する。
器２６に減圧弁２７を介して連絡するサイドガス供給路
２５が取り付けられている。次に、このように構成され
たレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法について説明
する。
【００３５】レーザ光線発生源（図示せず）から照射さ
れるレーザ光Ｌは、導管２を介して集光レンズ８に来る
と、集光レンズ８により集光された後、レーザ光案内部
３およびノズル６を介して被溶接部材３０に照射され
る。この際、被溶接部材３０の酸化を防ぐためのシール
ドガスＳＡが、シールドガス供給路９を介してシールド
ガス導入部４からレーザ光案内部３の空間５内に導かれ
ており、レーザ光Ｌの光軸Ｌａと同方向にノズル６を介
して被溶接部材３０のレーザ光照射部３０ａに供給され
る。
れるレーザ光Ｌは、導管２を介して集光レンズ８に来る
と、集光レンズ８により集光された後、レーザ光案内部
３およびノズル６を介して被溶接部材３０に照射され
る。この際、被溶接部材３０の酸化を防ぐためのシール
ドガスＳＡが、シールドガス供給路９を介してシールド
ガス導入部４からレーザ光案内部３の空間５内に導かれ
ており、レーザ光Ｌの光軸Ｌａと同方向にノズル６を介
して被溶接部材３０のレーザ光照射部３０ａに供給され
る。
【００３６】従って、シールドガスＳＡを被溶接部材３
０に噴射しながらレーザ溶接することとなる。一方、レ
ーザ溶接によってスパッタが飛び散るが、本実施形態で
は、サイドガスノズル２４がレーザ光Ｌの光軸Ｌａに対
して３５°に固定されているので、被溶接部材３０のレ
ーザ光照射部３０ａにサイドガスＳＢを噴出することが
できる。そのため、溶接におけるスパッタの跳ね返り
は、サイドガスＳＢの噴出方向へ吹き飛ばされ、集光レ
ンズ８方向へ飛び出すことがない。
０に噴射しながらレーザ溶接することとなる。一方、レ
ーザ溶接によってスパッタが飛び散るが、本実施形態で
は、サイドガスノズル２４がレーザ光Ｌの光軸Ｌａに対
して３５°に固定されているので、被溶接部材３０のレ
ーザ光照射部３０ａにサイドガスＳＢを噴出することが
できる。そのため、溶接におけるスパッタの跳ね返り
は、サイドガスＳＢの噴出方向へ吹き飛ばされ、集光レ
ンズ８方向へ飛び出すことがない。
【００３７】従って、本実施形態では、シールドガスＳ
Ａによるレーザ光照射部３０ａの酸化防止雰囲気を維持
しながら、レーザ光Ｌの光軸Ｌａに対して３５°〜６５
°に設定されたサイドガスノズル２４からレーザ光照射
部３０ａにサイドガスＳＢを噴射し、溶接におけるスパ
ッタの跳ね返りをサイドガスＳＢの噴出方向へ吹き飛ば
すことができる。
Ａによるレーザ光照射部３０ａの酸化防止雰囲気を維持
しながら、レーザ光Ｌの光軸Ｌａに対して３５°〜６５
°に設定されたサイドガスノズル２４からレーザ光照射
部３０ａにサイドガスＳＢを噴射し、溶接におけるスパ
ッタの跳ね返りをサイドガスＳＢの噴出方向へ吹き飛ば
すことができる。
【００３８】また、本実施形態によれば、レーザ加工ヘ
ッド１からのレーザ光ＬとともにシールドガスＳＡを供
給し、レーザ光Ｌの光軸Ｌａと所定の度を有するサイド
ガスノズル２４をレーザ加工ヘッド１に連動し相対移動
するよう配設し、このサイドガスノズル２４からサイド
ガスＳＢを吹き付けるように構成したので、（１）汎用
性が高くかつ簡易なサイドガスノズル装置で確実にスパ
ッタを除去することができ、（２）レーザ加工ヘッド１
のノズル６に取り付け、レーザ光Ｌの光軸Ｌａと一体的
に連動し相対移動し段差のある近接している場所の溶接
を可能とすることができ、（３）レーザ光Ｌの光軸Ｌａ
に対して所定の角度に設定することが容易にでき、
（４）サイドガスＳＢが被溶接部材３０のプラズマ発生
および酸化を防止するシールドガスＳＡの補助ガスとな
り良好な溶接品質を得ることができるという利点があ
る。
ッド１からのレーザ光ＬとともにシールドガスＳＡを供
給し、レーザ光Ｌの光軸Ｌａと所定の度を有するサイド
ガスノズル２４をレーザ加工ヘッド１に連動し相対移動
するよう配設し、このサイドガスノズル２４からサイド
ガスＳＢを吹き付けるように構成したので、（１）汎用
性が高くかつ簡易なサイドガスノズル装置で確実にスパ
ッタを除去することができ、（２）レーザ加工ヘッド１
のノズル６に取り付け、レーザ光Ｌの光軸Ｌａと一体的
に連動し相対移動し段差のある近接している場所の溶接
を可能とすることができ、（３）レーザ光Ｌの光軸Ｌａ
に対して所定の角度に設定することが容易にでき、
（４）サイドガスＳＢが被溶接部材３０のプラズマ発生
および酸化を防止するシールドガスＳＡの補助ガスとな
り良好な溶接品質を得ることができるという利点があ
る。
【００３９】図４は、請求項３および請求項８に係る発
明の一実施形態を示すもので、サイドガスノズル２４を
２本設けた場合の説明図である。この場合は、サイドガ
スノズル２４Ａとサイドガスノズル２４Ｂの軸線上が９
０°で交差するように配置している。この際、両サイド
ガスは被溶接部材３０の溶接部の範囲に噴出している
が、両サイドガスノズル２４Ａ，２４Ｂの高さも同じ位
置でよい。
明の一実施形態を示すもので、サイドガスノズル２４を
２本設けた場合の説明図である。この場合は、サイドガ
スノズル２４Ａとサイドガスノズル２４Ｂの軸線上が９
０°で交差するように配置している。この際、両サイド
ガスは被溶接部材３０の溶接部の範囲に噴出している
が、両サイドガスノズル２４Ａ，２４Ｂの高さも同じ位
置でよい。
【００４０】なお、この両サイドガスノズル２４Ａ，２
４Ｂの被溶接部材３０の溶接部Ａ、Ｂに対する角度は、
サイドガスノズル２４Ａが溶接部Ａ，Ｂに対して直角
に、サイドガスノズル２４Ｂが溶接部Ａ，Ｂに対して接
するように配置している。また、本実施形態では、交差
する角度を９０°に配置しているが、９０°より鋭角で
あれば本発明の目的であるスパッタを集光レンズへ付着
させないように排除することができる。
４Ｂの被溶接部材３０の溶接部Ａ、Ｂに対する角度は、
サイドガスノズル２４Ａが溶接部Ａ，Ｂに対して直角
に、サイドガスノズル２４Ｂが溶接部Ａ，Ｂに対して接
するように配置している。また、本実施形態では、交差
する角度を９０°に配置しているが、９０°より鋭角で
あれば本発明の目的であるスパッタを集光レンズへ付着
させないように排除することができる。
【００４１】次に、図１乃至図３に示す実施形態のレー
ザ加工装置と、図４に示す実施形態のレーザ加工装置に
おいて、レーザ加工ヘッドに設けられた集光レンズ８
へ、レーザ溶接時におけるスパッタがどの程度付着する
かの付着状況を調べた。その結果を、表１に基づいて説
明する。 ＜条件＞シールドガスＳＡは、アルゴンガスとした。
ザ加工装置と、図４に示す実施形態のレーザ加工装置に
おいて、レーザ加工ヘッドに設けられた集光レンズ８
へ、レーザ溶接時におけるスパッタがどの程度付着する
かの付着状況を調べた。その結果を、表１に基づいて説
明する。 ＜条件＞シールドガスＳＡは、アルゴンガスとした。
【００４２】サイドガスＳＢは、実験Ｎｏ．２、１２〜
１７を除き、アルゴンガスとした。実験Ｎｏ．２はサイ
ドガスを使用しなかった。実験Ｎｏ．１２、１３は乾燥
空気をサイドガスとし、実験Ｎｏ．１４〜１７は窒素を
サイドガスとした。また、サイドガスノズル２４の角度
をレーザ光Ｌの光軸Ｌａに対して３０°〜６５°の角度
で試験した。
１７を除き、アルゴンガスとした。実験Ｎｏ．２はサイ
ドガスを使用しなかった。実験Ｎｏ．１２、１３は乾燥
空気をサイドガスとし、実験Ｎｏ．１４〜１７は窒素を
サイドガスとした。また、サイドガスノズル２４の角度
をレーザ光Ｌの光軸Ｌａに対して３０°〜６５°の角度
で試験した。
【００４３】また、溶接品質の評価方法は、目視および
必要に応じ切断し溶接深さを測定した。さらに、スパッ
タの付着評価方法は、セラミックペーパーをレーザノズ
ル先端部に取り付け、被溶接部材の溶接後、セラミック
ペーパーを回収しノズル周辺範囲を顕微鏡で拡大し飛散
状況を確認し、スパッタの数を数えた。このスパッタ付
着の数は、０から５個程度の範囲について良好とした。
その根拠は、集光レンズへのスパッタ付着による集光レ
ンズの劣化で、レンズ交換しなければならない交換時間
から割り出した。
必要に応じ切断し溶接深さを測定した。さらに、スパッ
タの付着評価方法は、セラミックペーパーをレーザノズ
ル先端部に取り付け、被溶接部材の溶接後、セラミック
ペーパーを回収しノズル周辺範囲を顕微鏡で拡大し飛散
状況を確認し、スパッタの数を数えた。このスパッタ付
着の数は、０から５個程度の範囲について良好とした。
その根拠は、集光レンズへのスパッタ付着による集光レ
ンズの劣化で、レンズ交換しなければならない交換時間
から割り出した。
【００４４】＜結果＞シールドガスＳＡと異なる乾燥空
気（実験Ｎｏ．１２，１３）は、溶接品質が劣化すると
ともにスパッタが多く付着する結果となった。また、同
じく窒素ガス（実験Ｎｏ．１４〜１７）もスパッタが多
く付着する結果となった。
気（実験Ｎｏ．１２，１３）は、溶接品質が劣化すると
ともにスパッタが多く付着する結果となった。また、同
じく窒素ガス（実験Ｎｏ．１４〜１７）もスパッタが多
く付着する結果となった。
【００４５】次に、サイドガスＳＢにシールドガスＳＡ
と同じアルゴンガスを用いたとき、この両ガスの供給圧
力の関係からシールドガスＳＡの圧力に対してサイドガ
スＳＢが１〜０．６倍の圧力関係のとき、溶接品質がよ
く集光レンズ８へのスパッタ付着も少なく、好適である
ことが分かった。次に、シールドガスＳＡの流量は３４
リッター/min以上では溶接品質は良好ではなく、スパッ
タ付着も多かった。
と同じアルゴンガスを用いたとき、この両ガスの供給圧
力の関係からシールドガスＳＡの圧力に対してサイドガ
スＳＢが１〜０．６倍の圧力関係のとき、溶接品質がよ
く集光レンズ８へのスパッタ付着も少なく、好適である
ことが分かった。次に、シールドガスＳＡの流量は３４
リッター/min以上では溶接品質は良好ではなく、スパッ
タ付着も多かった。
【００４６】また、レーザ光Ｌの光軸Ｌａに対してのサ
イドガスＳＢのサイドガスノズル２４の角度θは、３０
°では溶接品質に難点がみられ、ブローホールも確認さ
れた。しかし、サイドガスノズル２４の角度θが３５°
では溶接品質が良好であり、スパッタ付着はほとんど見
られなかった。また、サイドガスノズル２４の角度θが
６５°では溶接品質は良好で、幾らかのスパッタ付着は
見られたが概ね良好であった。
イドガスＳＢのサイドガスノズル２４の角度θは、３０
°では溶接品質に難点がみられ、ブローホールも確認さ
れた。しかし、サイドガスノズル２４の角度θが３５°
では溶接品質が良好であり、スパッタ付着はほとんど見
られなかった。また、サイドガスノズル２４の角度θが
６５°では溶接品質は良好で、幾らかのスパッタ付着は
見られたが概ね良好であった。
【００４７】このことから、レーザ光Ｌの光軸Ｌａに対
してのサイドガスノズル２４の角度θは３５°〜６５°
の範囲が、集光レンズ８のスパッタ付着を低減させるこ
とができることが確認された。
してのサイドガスノズル２４の角度θは３５°〜６５°
の範囲が、集光レンズ８のスパッタ付着を低減させるこ
とができることが確認された。
【表１】 図５は、サイドガスノズル２４の角度調節の別の例を示
す。
す。
【００４８】この例においては、レーザ加工ヘッド１に
取り付けるのではなく、レーザ加工装置の近傍にスタン
ド５０を介して取り付けるものである。その他の構成
は、図１に示す取付部材１３と同様である。この場合に
も、同様に角度の調節と、レーザ照射部３０へのサイド
ガスＳＢの供給を行うことができる。
取り付けるのではなく、レーザ加工装置の近傍にスタン
ド５０を介して取り付けるものである。その他の構成
は、図１に示す取付部材１３と同様である。この場合に
も、同様に角度の調節と、レーザ照射部３０へのサイド
ガスＳＢの供給を行うことができる。
【００４９】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１ないし請求
項８の発明では、レーザ加工ヘッドの外周側壁に、サイ
ドガスノズルを保持するとともに角度を任意に変えられ
る取付部を簡易な方法で設けることができるので、サイ
ドガスノズルをレーザ光の光軸および被溶接部材に対し
て最適な角度および高さに設定することができ、アシス
トガスとともに、サイドガスを被溶接部へ吹き付け、レ
ーザ溶接時におけるスパッタの集光レンズへの付着をよ
り多く激減させることが可能となる。
項８の発明では、レーザ加工ヘッドの外周側壁に、サイ
ドガスノズルを保持するとともに角度を任意に変えられ
る取付部を簡易な方法で設けることができるので、サイ
ドガスノズルをレーザ光の光軸および被溶接部材に対し
て最適な角度および高さに設定することができ、アシス
トガスとともに、サイドガスを被溶接部へ吹き付け、レ
ーザ溶接時におけるスパッタの集光レンズへの付着をよ
り多く激減させることが可能となる。
【００５０】また、サイドガスノズルが、レーザ加工ヘ
ッドの取付部を介して連動し相対移動するので、段差の
ある近接している溶接部を溶接する場合にもスパッタの
集光レンズへの付着を防ぐことが可能となる。
ッドの取付部を介して連動し相対移動するので、段差の
ある近接している溶接部を溶接する場合にもスパッタの
集光レンズへの付着を防ぐことが可能となる。
【００５１】また、被溶接部材に供給するシールドガス
とサイドガスとを、同等のガスを用いるので、被溶接部
材のプラズマ発生および酸化を防止するシールドガスの
補助ガスとなることができる。また、サイドガスの圧力
をシールドガスの圧力と１．２〜０．６の圧力にしてい
るのでシールドガスの乱れが起き難く、被溶接部材の溶
接品質を良好にすることができる。
とサイドガスとを、同等のガスを用いるので、被溶接部
材のプラズマ発生および酸化を防止するシールドガスの
補助ガスとなることができる。また、サイドガスの圧力
をシールドガスの圧力と１．２〜０．６の圧力にしてい
るのでシールドガスの乱れが起き難く、被溶接部材の溶
接品質を良好にすることができる。
【図１】請求項１ないし請求項３、請求項５ないし請求
項９に係る発明の一実施形態におけるレーザ加工装置の
レーザ加工ヘッドの近傍を表す説明図である。
項９に係る発明の一実施形態におけるレーザ加工装置の
レーザ加工ヘッドの近傍を表す説明図である。
【図２】図１におけるサイドガスノズルの取付を示す説
明図である。
明図である。
【図３】サイドガスノズルの角度治具の使用例を示す図
である。
である。
【図４】請求項４および請求項１０に係る発明の一実施
形態における２個のサイドガスノズルを配置したレーザ
加工装置のレーザ加工ヘッドの近傍を表す説明図であ
る。
形態における２個のサイドガスノズルを配置したレーザ
加工装置のレーザ加工ヘッドの近傍を表す説明図であ
る。
【図５】サイドガスノズルの別の取付を示す説明図であ
る。
る。
【図６】従来例を示す断面図である。
【図７】従来例を示す断面図である。
１ レーザ加工ヘッド ２ レーザ光 ３ 集光レンズ ４Ａ シールドガス ４Ｂ サイドガス ５ サイドガスノズル保持具 ６ サイドガスノズル ７ 係着部材 ８ レーザ加工ヘッドノズル ９ 外周側壁 １０ 被溶接部材 １１ 角度治具 １２ シールドガス供給部 １３ サイドガスホース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/14
Claims (8)
- 【請求項１】 レーザ加工ヘッドに設けた集光レンズに
より集光されるレーザ光を被溶接部材に照射するととも
に、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部材の酸化を防ぐた
めのシールドガスを被溶接部材のレーザ光照射部に供給
しながらレーザ溶接するレーザ加工方法において、 シールドガスによるレーザ光照射部の酸化防止雰囲気を
維持しながら、レーザ光の光軸に対して鋭角方向からレ
ーザ光照射部にサイドガスをシールドガスの圧力に対し
て１．２〜０．６倍の圧力で噴射し、溶接におけるスパ
ッタの跳ね返りをサイドガスの噴出方向へ吹き飛ばすこ
とを特徴とするレーザ加工方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレーザ加工方法におい
て、 サイドガスは、レーザ光の光軸に対して３５°〜６５°
の角度範囲で噴射されることを特徴とするレーザ加工方
法。 - 【請求項３】 レーザ加工ヘッドに設けた集光レンズに
より集光されるレーザ光を被溶接部材に照射するととも
に、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部材の酸化を防ぐた
めのシールドガスを被溶接部材のレーザ光照射部に供給
しながらレーザ溶接するレーザ加工方法において、 シールドガスによるレーザ光照射部の酸化防止雰囲気を
維持しながら、レーザ光の光軸に対して鋭角方向からレ
ーザ光照射部にサイドガスをレーザ加工ヘッドの外周の
互いに異なる側面から噴射し、溶接におけるスパッタの
跳ね返りをサイドガスの噴出方向へ吹き飛ばす ことを特
徴とするレーザ加工方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の何れかの
レーザ加工方法において、 サイドガスが、シールドガスと同じガスであることを特
徴とするレーザ加工方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４記載の何れかの
レーザ加工方法において、 サイドガスが、アルゴンガスであることを特徴とするレ
ーザ加工方法。 - 【請求項６】 レーザ加工ヘッドに設けた集光レンズに
より集光されるレーザ光を被溶接部材に照射するととも
に、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部材の酸化を防ぐた
めのシールドガスを被溶接部材のレーザ光照射部に供給
しながらレーザ溶接するレーザ加工装置において、 レーザ加工ヘッドに設けられ、このレーザ加工ヘッドと
連動し相対移動するとともに、ガスを被溶接部材のレー
ザ光照射部に噴射するサイドガスノズル部を備え、 サイドガスノズル部には、シールドガスの圧力に対して
１．２〜０．６倍の圧力でガスを噴射させるサイドガス
供給装置が連接されている ことを特徴とするレーザ加工
装置。 - 【請求項７】 請求項６記載のレーザ加工装置におい
て、 サイドガスノズル部は、レーザ光の光軸に対して３５°
〜６５°の角度範囲で変位自在とされている ことを特徴
とするレーザ加工装置。 - 【請求項８】 レーザ加工ヘッドに設けた集光レンズに
より集光されるレーザ光を被溶接部材に照射するととも
に、レーザ光の光軸と同軸に被溶接部材の酸化を防ぐた
めのシールドガスを被溶接部材のレーザ光照射部に供給
しながらレーザ溶接するレーザ加工装置において、 レーザ加工ヘッドに設けられ、このレーザ加工ヘッドと
連動し相対移動するとともに、ガスを被溶接部材のレー
ザ光照射部に噴射するサイドガスノズル部を備え、 ２個のサイドガスノズル部が、レーザ加工ヘッドの外周
の互いに異なる側面に設けられている ことを特徴とする
レーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14371597A JP3183631B2 (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | レーザ加工方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14371597A JP3183631B2 (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | レーザ加工方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10328876A JPH10328876A (ja) | 1998-12-15 |
| JP3183631B2 true JP3183631B2 (ja) | 2001-07-09 |
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