JPH05208291A - レーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法および装置 - Google Patents
レーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法および装置Info
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- JPH05208291A JPH05208291A JP4016478A JP1647892A JPH05208291A JP H05208291 A JPH05208291 A JP H05208291A JP 4016478 A JP4016478 A JP 4016478A JP 1647892 A JP1647892 A JP 1647892A JP H05208291 A JPH05208291 A JP H05208291A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ溶接部に対して効果的な噴射角にアシ
ストガスの噴射を行うこと。 【構成】 アシストガスノズル４３よりレーザ溶接部Ｐ
に対するアシストガスの噴射角を外部よりの指令信号に
より変更可能とし、被溶接物の材質、板厚、溶接面形
状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条件に応じて前記指
令信号によりアシストガスの噴射角θを変更する。
ストガスの噴射を行うこと。 【構成】 アシストガスノズル４３よりレーザ溶接部Ｐ
に対するアシストガスの噴射角を外部よりの指令信号に
より変更可能とし、被溶接物の材質、板厚、溶接面形
状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条件に応じて前記指
令信号によりアシストガスの噴射角θを変更する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接装置のアシ
ストガス噴射制御方法および装置に関し、特にアシスト
ガスノズルよりレーザ溶接部に対するアシストガスの噴
射角度を制御するアシストガス噴射制御方法および装置
に関するものである。
ストガス噴射制御方法および装置に関し、特にアシスト
ガスノズルよりレーザ溶接部に対するアシストガスの噴
射角度を制御するアシストガス噴射制御方法および装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ加工ヘッドよりレーザビームを被
溶接物に照射することにより、突合せ溶接等の溶接を行
うレーザ溶接装置は従来より知られている。
溶接物に照射することにより、突合せ溶接等の溶接を行
うレーザ溶接装置は従来より知られている。
【０００３】レーザ溶接装置によるレーザ溶接に於いて
は、レーザビームの被溶接物に対する照射に伴う被溶接
物の高温化に伴い、被溶接物のレーザビーム照射部、換
言すればレーザ溶接部の周りに高輝度のプラズマ雲が発
生し、このプラズマ雲は、レーザビームを吸収、拡散
し、被溶接物に到達するレーザビームのエネルギ又はそ
の密度を低減させると云う悪影響を及ぼすことが知られ
ている。
は、レーザビームの被溶接物に対する照射に伴う被溶接
物の高温化に伴い、被溶接物のレーザビーム照射部、換
言すればレーザ溶接部の周りに高輝度のプラズマ雲が発
生し、このプラズマ雲は、レーザビームを吸収、拡散
し、被溶接物に到達するレーザビームのエネルギ又はそ
の密度を低減させると云う悪影響を及ぼすことが知られ
ている。
【０００４】このため、アシストガスノズルを用いてア
ルゴンガス、窒素ガスの如き不活性ガスよりなるアシス
トガスをレーザ加工ヘッドの進行方向前方よりレーザ溶
接部に噴射し、アシストガスによりプラズマ雲を吹き飛
ばし排除し、またレーザ溶接部周辺に於けるプラズマ雲
の発生を抑制することが従来より行われている。
ルゴンガス、窒素ガスの如き不活性ガスよりなるアシス
トガスをレーザ加工ヘッドの進行方向前方よりレーザ溶
接部に噴射し、アシストガスによりプラズマ雲を吹き飛
ばし排除し、またレーザ溶接部周辺に於けるプラズマ雲
の発生を抑制することが従来より行われている。
【０００５】このアシストガスの噴射は、プラズマ雲除
去以外に、被溶接物のレーザ溶接部に於ける溶湯の流動
を促進し、レーザ溶接部の材質の均質性および溶接ビー
ド形状の均一化を高めると云う効果も奏する。
去以外に、被溶接物のレーザ溶接部に於ける溶湯の流動
を促進し、レーザ溶接部の材質の均質性および溶接ビー
ド形状の均一化を高めると云う効果も奏する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】アシストガスの噴射に
より被溶接物のレーザ溶接部に於ける溶湯の流動を促進
し、レーザ溶接部の材質の均質性および溶接ビード形状
の均一化を高めると云う効果を積極的に得るためには、
レーザ溶接部に対するアシストガスの噴射角の最適値が
存在する。このアシストガス噴射角の最適値は、被溶接
物の材質、板厚、溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等
の溶接条件に応じて変化する。
より被溶接物のレーザ溶接部に於ける溶湯の流動を促進
し、レーザ溶接部の材質の均質性および溶接ビード形状
の均一化を高めると云う効果を積極的に得るためには、
レーザ溶接部に対するアシストガスの噴射角の最適値が
存在する。このアシストガス噴射角の最適値は、被溶接
物の材質、板厚、溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等
の溶接条件に応じて変化する。
【０００７】本発明は、従来のレーザ溶接装置に於ける
上述の如き問題点に着目してなされたものであり、各種
のレーザ溶接に於いてアシストガス噴射角を最適値に設
定することができる改良されたレーザ溶接装置のアシス
トガス噴射制御方法および装置を提供することを目的と
している。
上述の如き問題点に着目してなされたものであり、各種
のレーザ溶接に於いてアシストガス噴射角を最適値に設
定することができる改良されたレーザ溶接装置のアシス
トガス噴射制御方法および装置を提供することを目的と
している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、レーザ加工ヘッドの進行方向前方より前記
レーザ加工ヘッドによるレーザ溶接部にアシストガスノ
ズルよりアシストガスを噴射しつつレーザ溶接を行うレ
ーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法に於いて、前
記アシストガスノズルより前記レーザ溶接部に対するア
シストガスの噴射角を外部よりの指令信号により変更可
能に設け、被溶接物の材質、板厚、溶接面形状、レーザ
強度、溶接速度等の溶接条件に応じて前記指令信号によ
りアシストガスの噴射角を変更することを特徴とするレ
ーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法、およびレー
ザ加工ヘッドの進行方向前方より前記レーザ加工ヘッド
によるレーザ溶接部にアシストガスノズルよりアシスト
ガスを噴射しつつレーザ溶接を行うレーザ溶接装置のア
シストガス噴射制御装置に於いて、アシストガスノズル
が傾動可能に設けられ、前記アシストガスノズルより前
記レーザ溶接部に対するアシストガスの噴射角が変更可
能であることを特徴するレーザ溶接装置のアシストガス
噴射制御装置によって達成される。
明によれば、レーザ加工ヘッドの進行方向前方より前記
レーザ加工ヘッドによるレーザ溶接部にアシストガスノ
ズルよりアシストガスを噴射しつつレーザ溶接を行うレ
ーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法に於いて、前
記アシストガスノズルより前記レーザ溶接部に対するア
シストガスの噴射角を外部よりの指令信号により変更可
能に設け、被溶接物の材質、板厚、溶接面形状、レーザ
強度、溶接速度等の溶接条件に応じて前記指令信号によ
りアシストガスの噴射角を変更することを特徴とするレ
ーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法、およびレー
ザ加工ヘッドの進行方向前方より前記レーザ加工ヘッド
によるレーザ溶接部にアシストガスノズルよりアシスト
ガスを噴射しつつレーザ溶接を行うレーザ溶接装置のア
シストガス噴射制御装置に於いて、アシストガスノズル
が傾動可能に設けられ、前記アシストガスノズルより前
記レーザ溶接部に対するアシストガスの噴射角が変更可
能であることを特徴するレーザ溶接装置のアシストガス
噴射制御装置によって達成される。
【０００９】
【作用】上述の如き構成によれば、被溶接物の材質、板
厚、溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条件に
応じた指令信号によりアシストガスの噴射角が最適値に
変更され、アシストガスの噴射角の変更はアシストガス
ノズルの傾動により行われる。
厚、溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条件に
応じた指令信号によりアシストガスの噴射角が最適値に
変更され、アシストガスの噴射角の変更はアシストガス
ノズルの傾動により行われる。
【００１０】
【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
【００１１】図４は本発明によるアシストガス噴射制御
装置が適用されて好適なレーザ溶接装置の一例を示して
いる。このレーザ溶接装置は、基本的には３光軸移動方
式のレーザ溶接装置であり、被溶接物Ｗを固定載置され
る固定のワークテーブル１と、ワークテーブル１上をＹ
座標軸方向に跨り、ワークテーブル１のＸ座標軸ガイド
部３に案内されてワークテーブル１に対しＸ座標軸方向
に移動可能な門型のＸ軸可動フレーム５と、Ｘ軸可動フ
レーム５に形成されたＹ座標軸ガイド部７に係合してＸ
軸可動フレーム５に対してＹ座標軸方向に移動可能なＹ
軸キャレッジ９とを有し、Ｙ軸キャレッジ９にレーザ加
工ヘッド取付部材１１がＺ座標方向（鉛直方向）に移動
可能に取り付けられている。
装置が適用されて好適なレーザ溶接装置の一例を示して
いる。このレーザ溶接装置は、基本的には３光軸移動方
式のレーザ溶接装置であり、被溶接物Ｗを固定載置され
る固定のワークテーブル１と、ワークテーブル１上をＹ
座標軸方向に跨り、ワークテーブル１のＸ座標軸ガイド
部３に案内されてワークテーブル１に対しＸ座標軸方向
に移動可能な門型のＸ軸可動フレーム５と、Ｘ軸可動フ
レーム５に形成されたＹ座標軸ガイド部７に係合してＸ
軸可動フレーム５に対してＹ座標軸方向に移動可能なＹ
軸キャレッジ９とを有し、Ｙ軸キャレッジ９にレーザ加
工ヘッド取付部材１１がＺ座標方向（鉛直方向）に移動
可能に取り付けられている。
【００１２】Ｘ軸可動フレーム５のＸ座標軸方向移動、
Ｙ軸キャレッジ９のＹ座標軸方向移動、レーザ加工ヘッ
ド取付部材１１のＺ座標方向移動は、図３に示されてい
る如く、各々個別のＸ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボ
モータ１５、Ｚ軸サーボモータ１７により行われるよう
になっている。
Ｙ軸キャレッジ９のＹ座標軸方向移動、レーザ加工ヘッ
ド取付部材１１のＺ座標方向移動は、図３に示されてい
る如く、各々個別のＸ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボ
モータ１５、Ｚ軸サーボモータ１７により行われるよう
になっている。
【００１３】レーザ加工ヘッド取付部材１１にはレーザ
加工ヘッド１９が装着されている。レーザ加工ヘッド１
９は、図１、図２に示されている如く、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ
軸の三軸移動型のものであり、取付基部２１に水平なＢ
軸周りに所定角度範囲、例えば１８０度の角度範囲で回
転可能に装着されてベントミラーケース部材２３と、ベ
ントミラーケース部材２３にＢ軸に直交するＡ軸周りに
３６０度回転可能な上部ヘッド部材２５と、上部ヘッド
部材２５にＡ軸の軸線方向、即ちＣ軸方向に伸縮可能に
装着された下部ヘッド部材２７とを有し、下部ヘッド部
材２７の先端部にレーザビーム照射孔２９が形成されて
いる。レーザビーム照射孔２９にはレーザ加工ヘッド１
９の上述の各部材内に形成されている図示されていない
レーザビーム通路空間を経てレーザビームが到達するよ
うになっている。
加工ヘッド１９が装着されている。レーザ加工ヘッド１
９は、図１、図２に示されている如く、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ
軸の三軸移動型のものであり、取付基部２１に水平なＢ
軸周りに所定角度範囲、例えば１８０度の角度範囲で回
転可能に装着されてベントミラーケース部材２３と、ベ
ントミラーケース部材２３にＢ軸に直交するＡ軸周りに
３６０度回転可能な上部ヘッド部材２５と、上部ヘッド
部材２５にＡ軸の軸線方向、即ちＣ軸方向に伸縮可能に
装着された下部ヘッド部材２７とを有し、下部ヘッド部
材２７の先端部にレーザビーム照射孔２９が形成されて
いる。レーザビーム照射孔２９にはレーザ加工ヘッド１
９の上述の各部材内に形成されている図示されていない
レーザビーム通路空間を経てレーザビームが到達するよ
うになっている。
【００１４】上部ヘッド部材２５のＡ軸回転、ベントミ
ラーケース部材２３のＢ軸回転、下部ヘッド部材２７の
Ｃ軸移動は、図３に示されている如く、各々個別のＡ軸
サーボモータ３１、Ｂ軸サーボモータ３３、Ｃ軸サーボ
モータ３５により行われるようになっている。
ラーケース部材２３のＢ軸回転、下部ヘッド部材２７の
Ｃ軸移動は、図３に示されている如く、各々個別のＡ軸
サーボモータ３１、Ｂ軸サーボモータ３３、Ｃ軸サーボ
モータ３５により行われるようになっている。
【００１５】上部ヘッド部材２５に於けるレーザビーム
の光軸と下部ヘッド部材２７に於けるレーザビームの光
軸とは同一軸線上に延在しており、この光軸とレーザビ
ーム照射孔２９とＡ軸とは互いに合致している。従って
上部ヘッド部材２５と下部ヘッド部材２７はＡ軸と同一
軸線上に延在するレーザビームの光軸周りにベントミラ
ーケース部材２３に対し回転し、この回転によってはレ
ーザビーム照射孔２９よりの被溶接物Ｗに対するレーザ
ビームの照射位置、即ちレーザ溶接部Ｐは変動しない。
の光軸と下部ヘッド部材２７に於けるレーザビームの光
軸とは同一軸線上に延在しており、この光軸とレーザビ
ーム照射孔２９とＡ軸とは互いに合致している。従って
上部ヘッド部材２５と下部ヘッド部材２７はＡ軸と同一
軸線上に延在するレーザビームの光軸周りにベントミラ
ーケース部材２３に対し回転し、この回転によってはレ
ーザビーム照射孔２９よりの被溶接物Ｗに対するレーザ
ビームの照射位置、即ちレーザ溶接部Ｐは変動しない。
【００１６】上部ヘッド部材２５の一側部には上下動ア
クチュエータ３７によりアシストガスノズルマウント３
９が上下動可能に装着されている。アシストガスノズル
マウント３９には水平な枢軸４１によりアシストガスノ
ズル４３が回動可動に取り付けられている。アシストガ
スノズル４３は枢軸４１を中心としたアシストガスノズ
ルマウント３９に対する回動により上下方向に所定範囲
だけ傾動可能になっている。アシストガスノズル４３は
下端部に水平方向に１０〜２０ｍｍ程度の所定幅をもっ
て延在するスリット状噴口４５を有しており、ガスホー
ス４７より供給されるアルゴンガス、窒素ガス等よりな
るアシストガスをスリット状噴口４５より帯状の偏平な
噴流束をもってレーザビーム照射孔２９よりのレーザビ
ームの被溶接物Ｗに対する照射位置、即ちレーザ溶接部
Ｐおよびその近傍に噴射するようになっている。
クチュエータ３７によりアシストガスノズルマウント３
９が上下動可能に装着されている。アシストガスノズル
マウント３９には水平な枢軸４１によりアシストガスノ
ズル４３が回動可動に取り付けられている。アシストガ
スノズル４３は枢軸４１を中心としたアシストガスノズ
ルマウント３９に対する回動により上下方向に所定範囲
だけ傾動可能になっている。アシストガスノズル４３は
下端部に水平方向に１０〜２０ｍｍ程度の所定幅をもっ
て延在するスリット状噴口４５を有しており、ガスホー
ス４７より供給されるアルゴンガス、窒素ガス等よりな
るアシストガスをスリット状噴口４５より帯状の偏平な
噴流束をもってレーザビーム照射孔２９よりのレーザビ
ームの被溶接物Ｗに対する照射位置、即ちレーザ溶接部
Ｐおよびその近傍に噴射するようになっている。
【００１７】この場合、アシストガスノズル４３による
レーザ溶接部Ｐに対するアシストガスの噴射方向は、上
部ヘッド部材２５のＡ軸回転により、レーザ溶接部Ｐを
中心としてこれの周りに３６０度の回転範囲で可変設定
され、この回動によりアシストガスノズル４３によるレ
ーザ溶接部Ｐに対するアシストガスの噴射方向は、レー
ザ加工ヘッド１９の進行方向前方よりと、設定される。
レーザ溶接部Ｐに対するアシストガスの噴射方向は、上
部ヘッド部材２５のＡ軸回転により、レーザ溶接部Ｐを
中心としてこれの周りに３６０度の回転範囲で可変設定
され、この回動によりアシストガスノズル４３によるレ
ーザ溶接部Ｐに対するアシストガスの噴射方向は、レー
ザ加工ヘッド１９の進行方向前方よりと、設定される。
【００１８】枢軸４１にはノズル傾動用サーボモータ４
９が駆動連結されており、ノズル傾動用サーボモータ４
９は枢軸４１を介してアシストガスノズル４３を枢軸４
１を中心とした回動により上下方向に所定範囲だけ傾動
させるようになっている。
９が駆動連結されており、ノズル傾動用サーボモータ４
９は枢軸４１を介してアシストガスノズル４３を枢軸４
１を中心とした回動により上下方向に所定範囲だけ傾動
させるようになっている。
【００１９】アシストガスノズル４３は、枢軸４１を中
心とした傾動と、アシストガスノズルマウント３９によ
る上下動の複合により、図２に示されている如く、レー
ザ溶接部Ｐに対する噴射位置を変動することなくスリッ
ト状噴口４５よりのアシストガスの噴射角を変更するこ
とになる。この変更可能なアシストガスの噴射角は、ア
シストガスの被溶接部材Ｗに対する噴射角θで見て、４
０〜６０度程度であってよい。
心とした傾動と、アシストガスノズルマウント３９によ
る上下動の複合により、図２に示されている如く、レー
ザ溶接部Ｐに対する噴射位置を変動することなくスリッ
ト状噴口４５よりのアシストガスの噴射角を変更するこ
とになる。この変更可能なアシストガスの噴射角は、ア
シストガスの被溶接部材Ｗに対する噴射角θで見て、４
０〜６０度程度であってよい。
【００２０】図３は本発明によるアシストガス噴射制御
装置の制御系構成とこれに関連するレーザ溶接装置のＮ
Ｃ装置を示している。レーザ溶接装置のＮＣ装置は、Ｎ
Ｃプログラムを取り込んでＮＣプログラムの解析を行う
ＮＣプログラム解析部５１を含んでいる。ＮＣプログラ
ム解析部５１は、Ｘ軸指令信号、Ｙ指令信号、Ｚ軸指令
信号、Ａ軸指令信号、Ｂ軸指令信号、Ｃ軸指令信号を各
々Ｘ軸サーボ制御部５３、Ｙ軸サーボ制御部５５、Ｚ軸
サーボ制御部５７、Ａ軸サーボ制御部５９、Ｂ軸サーボ
制御部６１、Ｃ軸サーボ制御部６３へ出力するようにな
っている。
装置の制御系構成とこれに関連するレーザ溶接装置のＮ
Ｃ装置を示している。レーザ溶接装置のＮＣ装置は、Ｎ
Ｃプログラムを取り込んでＮＣプログラムの解析を行う
ＮＣプログラム解析部５１を含んでいる。ＮＣプログラ
ム解析部５１は、Ｘ軸指令信号、Ｙ指令信号、Ｚ軸指令
信号、Ａ軸指令信号、Ｂ軸指令信号、Ｃ軸指令信号を各
々Ｘ軸サーボ制御部５３、Ｙ軸サーボ制御部５５、Ｚ軸
サーボ制御部５７、Ａ軸サーボ制御部５９、Ｂ軸サーボ
制御部６１、Ｃ軸サーボ制御部６３へ出力するようにな
っている。
【００２１】またＮＣプログラム解析部５１は、ＮＣプ
ログラムに書き込まれた被溶接物の材質、板厚、凹凸等
の溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条件に基
づくアシストガス最適噴射角情報を読み取り、これより
見い出されるノズル上下動指令信号を上下動アクチュエ
ータ３７のノズル上下動サーボ制御部６５へ出力する共
に、ノズル傾動指令信号をノズル傾動用サーボモータ４
９のノズル傾動用サーボ制御部６７へ出力するようにな
っている。
ログラムに書き込まれた被溶接物の材質、板厚、凹凸等
の溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条件に基
づくアシストガス最適噴射角情報を読み取り、これより
見い出されるノズル上下動指令信号を上下動アクチュエ
ータ３７のノズル上下動サーボ制御部６５へ出力する共
に、ノズル傾動指令信号をノズル傾動用サーボモータ４
９のノズル傾動用サーボ制御部６７へ出力するようにな
っている。
【００２２】尚、各サーボ系はエンコーダ等を用いたフ
ィードバック制御によるクローズドループ式のものであ
ってよく、このクローズドループ式のサーボ系構成は周
知の構成のものであってよいので、その説明は省略す
る。
ィードバック制御によるクローズドループ式のものであ
ってよく、このクローズドループ式のサーボ系構成は周
知の構成のものであってよいので、その説明は省略す
る。
【００２３】上述の如き構成によれば、ＮＣプログラム
に従ってＸ軸可動フレーム５がＸ軸サーボモータ１３に
よりＸ座標軸方向に移動し、Ｙ軸キャレッジ９がＹ軸サ
ーボモータ１５によりＹ座標軸方向に移動することによ
り、レーザ加工ヘッド１９はワークテーブル１上の被溶
接物Ｗの予め定められた溶接線Ｌを追尾して移動し、こ
れによりレーザ加工ヘッド１９によるレーザ溶接部Ｐが
溶接線Ｌに沿って移動し、溶接線Ｌに沿ってレーザ溶接
が自動的に行われる。
に従ってＸ軸可動フレーム５がＸ軸サーボモータ１３に
よりＸ座標軸方向に移動し、Ｙ軸キャレッジ９がＹ軸サ
ーボモータ１５によりＹ座標軸方向に移動することによ
り、レーザ加工ヘッド１９はワークテーブル１上の被溶
接物Ｗの予め定められた溶接線Ｌを追尾して移動し、こ
れによりレーザ加工ヘッド１９によるレーザ溶接部Ｐが
溶接線Ｌに沿って移動し、溶接線Ｌに沿ってレーザ溶接
が自動的に行われる。
【００２４】上述の如きレーザ溶接下にて、Ａ軸サーボ
制御部５９に入力されるＮＣプログラム解析部５１より
のＡ軸指令信号に基づいてＡ軸サーボモータ３１が駆動
され、これにより上部ヘッド部材２５がＡ軸回転し、ア
シストガスノズル４３がレーザ加工ヘッド１９の進行方
向前方に位置するようになる。
制御部５９に入力されるＮＣプログラム解析部５１より
のＡ軸指令信号に基づいてＡ軸サーボモータ３１が駆動
され、これにより上部ヘッド部材２５がＡ軸回転し、ア
シストガスノズル４３がレーザ加工ヘッド１９の進行方
向前方に位置するようになる。
【００２５】また、ノズル上下動サーボ制御部６５に入
力されるＮＣプログラム解析部５１よりのノズル上下動
指令信号により上下動アクチュエータ３７が駆動され、
これによりアシストガスノズルマウント３９、換言すれ
ば枢軸４１が上下動し、またノズル傾動用サーボ制御部
６５に入力されるＮＣプログラム解析部５１よりのノズ
ル傾動指令信号によりノズル傾動用サーボモータ４９が
駆動され、アシストガスノズル４３が枢軸４１を中心と
して傾動する。
力されるＮＣプログラム解析部５１よりのノズル上下動
指令信号により上下動アクチュエータ３７が駆動され、
これによりアシストガスノズルマウント３９、換言すれ
ば枢軸４１が上下動し、またノズル傾動用サーボ制御部
６５に入力されるＮＣプログラム解析部５１よりのノズ
ル傾動指令信号によりノズル傾動用サーボモータ４９が
駆動され、アシストガスノズル４３が枢軸４１を中心と
して傾動する。
【００２６】これによりアシストガスノズル３７は、ア
シストガスをスリット状噴口３９より帯状の偏平な噴流
束をもって、レーザ加工ヘッド１９の進行方向前方から
レーザ溶接部Ｐに、この時の被溶接物Ｗの材質、板厚、
凹凸等の溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条
件に応じた最適な噴射角θにて噴射するようになる。
シストガスをスリット状噴口３９より帯状の偏平な噴流
束をもって、レーザ加工ヘッド１９の進行方向前方から
レーザ溶接部Ｐに、この時の被溶接物Ｗの材質、板厚、
凹凸等の溶接面形状、レーザ強度、溶接速度等の溶接条
件に応じた最適な噴射角θにて噴射するようになる。
【００２７】この場合、アシストガスの最適噴射角は、
被溶接物の板厚が厚いほど、また溶接速度が速いほど大
きく、被溶接物の融点が低いほど、またレーザ強度が強
いほど小さくされてよい。
被溶接物の板厚が厚いほど、また溶接速度が速いほど大
きく、被溶接物の融点が低いほど、またレーザ強度が強
いほど小さくされてよい。
【００２８】なお、一回のレーザ溶接において、被溶接
物Ｗに凹凸があったり、レーザ強度、溶接速度に変化、
変動がある場合には、それらによるアシストガスの最適
噴射角の変化に応じてアシストガスノズル３７が上下動
および傾動されてよく、これによりアシストガスの噴射
角θが常に最適噴射角に保たれてよい。即ち、一回のレ
ーザ溶接において、アシストガスの噴射角θが最適噴射
角を保つように、アシストガスノズル３７が上下動およ
び傾動してよい。
物Ｗに凹凸があったり、レーザ強度、溶接速度に変化、
変動がある場合には、それらによるアシストガスの最適
噴射角の変化に応じてアシストガスノズル３７が上下動
および傾動されてよく、これによりアシストガスの噴射
角θが常に最適噴射角に保たれてよい。即ち、一回のレ
ーザ溶接において、アシストガスの噴射角θが最適噴射
角を保つように、アシストガスノズル３７が上下動およ
び傾動してよい。
【００２９】上述の実施例に於いては、レーザ加工ヘッ
ド１９のＸ座標軸方向とＹ座標軸方向の移動による平面
的なレーザ溶接を想定しているが、本発明によるアシス
トガス噴射制御方法は、レーザ加工ヘッド１９のＸ座標
軸、Ｙ座標軸、Ｚ座標軸の各方向の移動と、レーザ加工
ヘッド１９に於けるＢ軸回転、Ｃ軸方向移動との複合に
よる立体的なレーザ溶接に於いても、上述の実施例と同
様に適用されるものであり、この場合も上述の実施例に
於ける場合と同等の作用効果が得られる。
ド１９のＸ座標軸方向とＹ座標軸方向の移動による平面
的なレーザ溶接を想定しているが、本発明によるアシス
トガス噴射制御方法は、レーザ加工ヘッド１９のＸ座標
軸、Ｙ座標軸、Ｚ座標軸の各方向の移動と、レーザ加工
ヘッド１９に於けるＢ軸回転、Ｃ軸方向移動との複合に
よる立体的なレーザ溶接に於いても、上述の実施例と同
様に適用されるものであり、この場合も上述の実施例に
於ける場合と同等の作用効果が得られる。
【００３０】また本発明によるアシストガス噴射制御装
置は、３光軸移動方式のレーザ溶接装置に限らず、その
他の型式のレーザ溶接装置、ロボットによるレーザ溶接
装置にも適用され得るものである。
置は、３光軸移動方式のレーザ溶接装置に限らず、その
他の型式のレーザ溶接装置、ロボットによるレーザ溶接
装置にも適用され得るものである。
【００３１】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるレーザ溶接装置のアシストガス噴射制御装置によ
れば、被溶接物の材質、板厚、溶接面形状、レーザ強
度、溶接速度等の溶接条件に応じた指令信号によりアシ
ストガスノズルが傾動することにより、アシストガスの
噴射角が各種溶接条件に応じた最適値に変更され、各種
のレーザ溶接に於いてアシストガス噴射角が最適値に設
定される。これにより各種のレーザ溶接に於いて良質の
レーザ溶接が行われるようになる。
によるレーザ溶接装置のアシストガス噴射制御装置によ
れば、被溶接物の材質、板厚、溶接面形状、レーザ強
度、溶接速度等の溶接条件に応じた指令信号によりアシ
ストガスノズルが傾動することにより、アシストガスの
噴射角が各種溶接条件に応じた最適値に変更され、各種
のレーザ溶接に於いてアシストガス噴射角が最適値に設
定される。これにより各種のレーザ溶接に於いて良質の
レーザ溶接が行われるようになる。
【図１】本発明によるレーザ溶接装置のアシストガス噴
射制御装置の一実施例をその要部について示す斜視図で
ある。
射制御装置の一実施例をその要部について示す斜視図で
ある。
【図２】本発明によるレーザ溶接装置のアシストガス噴
射制御装置の一実施例をその要部について示す側面図で
ある。
射制御装置の一実施例をその要部について示す側面図で
ある。
【図３】本発明によるアシストガス噴射制御装置の制御
系構成とこれに関連するレーザ溶接装置のＮＣ装置の一
実施例を示すプロック線図である。
系構成とこれに関連するレーザ溶接装置のＮＣ装置の一
実施例を示すプロック線図である。
【図４】本発明によるアシストガス噴射制御装置が適用
されて好適なレーザ溶接装置の一例を示す概略斜視図で
ある。
されて好適なレーザ溶接装置の一例を示す概略斜視図で
ある。
１ ワークテーブル ５ Ｘ軸可動フレーム ９ Ｙ軸キャレッジ １１ レーザ加工ヘッド取付部材 １９ レーザ加工ヘッド ２９ レーザビーム照射孔 ３７ 上下動アクチュエータ ３９ アシストガスノズルマウント ４１ 枢軸 ４３ アシストガスノズル ４５ スリット状噴口 ４９ ノズル傾動用サーボモータ ５１ ＮＣプログラム解析部 ６５ ノズル上下動サーボ制御部 ６７ ノズル傾動用サーボ制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ加工ヘッドの進行方向前方より前
記レーザ加工ヘッドによるレーザ溶接部にアシストガス
ノズルよりアシストガスを噴射しつつレーザ溶接を行う
レーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法に於いて、 前記アシストガスノズルより前記レーザ溶接部に対する
アシストガスの噴射角を外部よりの指令信号により変更
可能とし、被溶接物の材質、板厚、溶接面形状、レーザ
強度、溶接速度等の溶接条件に応じて前記指令信号によ
りアシストガスの噴射角を変更することを特徴とするレ
ーザ溶接装置のアシストガス噴射制御方法。 - 【請求項２】 レーザ加工ヘッドの進行方向前方より前
記レーザ加工ヘッドによるレーザ溶接部にアシストガス
ノズルよりアシストガスを噴射しつつレーザ溶接を行う
レーザ溶接装置のアシストガス噴射制御装置に於いて、
アシストガスノズルが傾動可能に設けられ、前記アシス
トガスノズルより前記レーザ溶接部に対するアシストガ
スの噴射角が変更可能であることを特徴するレーザ溶接
装置のアシストガス噴射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04016478A JP3126790B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | レーザ溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04016478A JP3126790B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | レーザ溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208291A true JPH05208291A (ja) | 1993-08-20 |
| JP3126790B2 JP3126790B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=11917393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04016478A Expired - Fee Related JP3126790B2 (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | レーザ溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126790B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007253158A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| US7288736B2 (en) * | 2004-10-19 | 2007-10-30 | Medtronic, Inc. | Connection between two components |
| JP2011509186A (ja) * | 2008-01-08 | 2011-03-24 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | キーホールを安定化させることのできるノズルを使用するレーザー溶接法 |
| CN104014932A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-09-03 | 湖南大学 | 一种激光焊接旋转侧吹保护气的装置及方法 |
| JP2016074017A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 株式会社東芝 | 溶接装置およびノズル装置 |
| WO2023171251A1 (ja) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3050666B2 (en) * | 2015-01-27 | 2022-08-10 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Method of processing materials by applying a laser beam with adaptive shielding gas flow |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP04016478A patent/JP3126790B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2007253158A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Tokyu Car Corp | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
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| US10265800B2 (en) | 2014-10-08 | 2019-04-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Welding apparatus and nozzle device |
| WO2023171251A1 (ja) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | レーザ加工装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3126790B2 (ja) | 2001-01-22 |
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|---|---|---|---|
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