JPH04305391A - レーザ出射ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接機、レーザ
切断機など、レーザを利用した加工機におけるレーザの
出射ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ溶接機では、レーザ装置から光フ
ァイバで導いたレーザ光を溶接対象に向けて出射するた
めの出射ユニットを有している。

【０００３】このレーザ出射ユニットでは、レーザ装置
からレーザ光を導く光ファイバの先端に取り付けられ、
先端にレーザ出射口を有する本体と、この本体内に設け
られ、導入されたレーザ光を集光してレーザ出射口から
出射するレンズを有している。

【０００４】ところで、このような出射ユニットを使用
して、金属などの溶接対象を溶接すると、レーザ光で溶
融した金属スパッタが飛散し、レンズに付着し、レンズ
を汚してしまう。

【０００５】そこで、前記本体内において前記レーザ出
射口とレンズとの間に透明な保護ガラスを設けることが
行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような保護ガラス
を設ければレンズは保護されるが、今度は保護ガラス自
体が汚れてしまう。その結果、保護ガラスの交換頻度が
高くなり、装置を生産ラインなどに導入した場合、ライ
ンを止めてしまうなどの問題が発生する。

【０００７】本発明はこのような背景の下になされもの
で、被加工物にレーザ光を当てて加工する際、被加工部
から飛散する飛散物から保護ガラスを保護し、保護ガラ
スのの交換をできるだけ少なくするようにすることを課
題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
、本発明は以下の手段をとった。

【０００９】すなわち、本発明は、先端にレーザ出射口
を有する本体と、この本体内に設けられ導入されたレー
ザ光を集光してレーザ出射口から出射するレンズと、前
記本体内において前記レーザ出射口とレンズとの間に設
けられた透明な保護ガラスとを備えたレーザ出射ユニッ
トにおいて、前記保護ガラスと前記レーザ出射口との間
の前記本体部分に前記ガス噴出口と、このガス噴出口に
対向したガス排気口とを設け、保護ガラスの前面をガス
が横断するよう構成した。

【００１０】

【作用】本発明のユニットをレーザ溶接機に使用した場
合、加工対象（Ｗ）から保護ガラスに向かって溶融金属
が飛散したとしても、飛散物は保護ガラスの前面を横切
るガスで、側方へと吹き飛ばされ、この結果保護ガラス
にまで飛散物は到達しない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１に示したように、光ファイバ１の先端
に本実施例のレーザ光出射ユニットが接続されている。 光ファイバ１は図示しないレーザ装置に接続され、レー
ザ装置から出射されたレーザ光を本ユニットまで案内す
る。

【００１３】本ユニットは、先端にレーザ出射口２を有
する本体３を有し、この本体３は、２枚の集光レンズ４
を内装した筒状部５と、この筒状部５に連結された先端
ユニット部６とで構成され、先端ユニット部６は、連結
用筒部７とこの連結用筒部７に続く先端先細りの漏斗状
ノズル部８とで構成される。

【００１４】そして、漏斗状ノズル部８の先端にレーザ
出射口２が設けられ、前記集光レンズ４で集光されたレ
ーザ光をレーザ出射口２から出射するよう構成されてい
る。集光レンズ４のレーザ出射口側の前方には、前記レ
ーザ出射口２とレンズとの間において、透明な保護ガラ
ス９が介挿されている。

【００１５】さらに、漏斗状ノズル部８内には、断面同
芯円状に内側ノズル部１０が設けられ、漏斗状ノズル部
８との間にガス流路１２を形成している。これにより、
レーザ出射口２の周囲にガス流路１２が開口し、図３の
ようにアシストガス噴出口１３となっている。

【００１６】そして、前記保護ガラス９と前記レーザ出
射口２との間の前記本体３部分すなわち連結用筒部７に
第１のガス導入部１５と、第２のガス導入部１６とが設
けられ、第１のガス導入部１５に、図２に示したように
、複数のガス噴出口１７を有する、中空のガス噴出板１
９が取り付けられている。

【００１７】また、第２のガス導入部１６のアシストガ
ス導入口２０は、前記漏斗状ノズル部８と内側ノズル部
１０との間のガス流路１２に続いている。

【００１８】そして、前記ガス噴出口１７に対向した連
結用筒部７にガス排気口１８が形成されている。このた
め、ガス噴出口１７から噴出されたガスは、保護ガラス
９の前面をガスが横断し、ガス排気口１８から排気され
る。

【００１９】第１のガス導入部１５は、図示しない、圧
縮空気源たとえばエアーコンプレッサや窒素ガス源に接
続される。ここで使用されるガスは、空気が最も安全で
経済的である。

【００２０】また、第２のガス導入部１６は図示しない
アシストガス源に接続されている。第２のガス導入部１
６から導入されるガスはアシストガスと呼ばれ、前記ガ
ス流路１２を通過して溶接部に吹き付けられ、溶接部の
酸化を防止する。このアシストガスの種類により、溶接
部の表面状態が変わる。溶接対象（Ｗ）により、アルゴ
ンガス，窒素ガスなどが使い分けられる。

【００２１】本実施例のユニットをレーザ溶接機に使用
する場合、第１のガス導入部１５から導入された圧力７
．２　　ｆ／　　２のガスが、直径６のガス噴出口１７
から噴出され、保護ガラス９の前面を横断し、ガス排気
口１８から排気される。噴出されるガスの流量は７７リ
ットル／分（ｌ／ｍｉｎ）程度で、要は溶接対象（Ｗ）
からの飛散物を吹き飛ばすことができればよい。

【００２２】なお、この実施例で、ガスはレーザ光の中
心軸に対し直交する方向に噴出されているが、溶接対象
（Ｗ）からお飛散物を吹き飛ばすことが可能であれば、
吹き付け方向は問わない。また、保護ガラス９の前面を
通過するガスの流路は保護ガラス９から離れていてもよ
いが、保護ガラス９に沿って流れるようにしてもよい。

【００２３】保護ガラス９に沿ってガスを流す場合、ガ
スが例えば乾燥空気であったり、あるいは、ある程度加
熱したガスであると、保護ガラス９の蒸気などによる曇
りを防止できる。

【００２４】溶接中、第２のガス導入部１６のアシスト
ガス導入口２０から前記漏斗状ノズル部８と内側ノズル
部１０との間のガス流路１２にアシストガスが導入され
、溶接部に向けて噴出される。

【００２５】

【発明の効果】レーザ光による加工対象から保護ガラス
に向かって飛散物が飛散したとしても、飛散物は保護ガ
ラスの前面を横切るガスで側方へと吹き飛ばされ、この
結果保護ガラスにまで飛散物は到達しない。

【００２６】よって、保護ガラスが汚れず、その交換サ
イクルを長くでき、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示したユニット断面図

【図
２】ガス噴出口の正面図

【図３】ユニットのレーザ光射出口の拡大図

【符号の説明】

１　　　　光ファイバ ２　　　　レーザ出射口 ３　　　　本体 ４　　　　集光レンズ ５　　　　筒状部 ６　　　　先端ユニット部 ７　　　　連結用筒部 ８　　　　漏斗状ノズル部 ９　　　　保護ガラス １０　　内側ノズル部 １２　　ガス流路 １３　　アシストガス噴出口 １５　　第１のガス導入部 １６　　第２のガス導入部 １７　　ガス噴出口 １８　　ガス排出口 １９　　ガス噴出板 ２０　　アシストガス導入口 （Ｗ）　　溶接対象

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　先端にレーザ出射口を有する本体と、
   この本体内に設けられ導入されたレーザ光を集光してレ
   ーザ出射口から出射するレンズと、前記本体内において
   前記レーザ出射口とレンズとの間に設けられた透明な保
   護ガラスとを備えたレーザ出射ユニットにおいて、前記
   保護ガラスと前記レーザ出射口との間の前記本体部分に
   ガス噴出口と、このガス噴出口に対向したガス排気口と
   を設け、保護ガラスの前面をガスが横断するよう構成し
   たレーザ出射ユニット。