JPH055280U - レーザ溶接用加工ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ溶接加工機に於いて、加工ヘッドに組
み込まれたシールドガスノズルとワークが接触しても、
加工ヘッドを破損することが無いようにする為。 【構成】 シールドガスノズルを、センターノズル外周
上に弾発バネを介して装着すると共に、シールドガスノ
ズルの先端をセンターノズル先端より突出して構成し、
且つ、シールドガスノズルとワーク間を接続した電気回
路を構成することにより両者の接触を検出する検出手段
を設けたものである。 【効果】 加工機が動作中にシールドガスノズルとワー
クが接触し、検出器が接触信号を加工機制御装置に出力
し、加工機停止信号が出てから加工機が完全に停止する
までの間に多少のズレが生じても、シールドガスノズル
とセンターノズルとの間に組み込まれた弾発バネの変形
によりシールドガスノズル変位を吸収することにより加
工ヘッドの破損を防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はレーザ発振器から放射されるレーザ光を集光レンズで集光し、ノズ ル先端から照射してワークを溶接加工するレーザ溶接用加工機において、加工ま たはティチング作業中にレーザ溶接加工ヘッドがワークに接触し破損するのを防 止するものである。

【０００２】

【従来の技術】

レーザ溶接は、電子ビーム溶接と共に、高エネルギー密度の熱源を利用した高 能率，高品質溶接法として最近実用化が推進されているものである。 レーザ光を熱源として利用し、ワークを溶融しながら溶接を行う溶接装置にお おいて、予め決められた軌跡を繰り返し溶接作業を行うように設計された装置で 、ワークが三次元形状であったり溶接時の熱歪にて形状変形した場合、従来のレ ーザ溶接加工ヘッドはシールドガスノズルとワークの間に電気回路を形成し、シ −ルドガスノズルがワークに接触した場合に信号を出し、その信号にて加工機の 制御装置の動作を制御し、ヘッドが破損するのを防止しようとしていた。 図４は、このような従来のレーザ溶接加工用ヘッドを示す構成図で、レ−ザ溶 接加工ヘッドとワークの接触は、シールドガスノズルとワークとを接続する電気 回路にて検出され加工機制御装置に出力されるように構成されている。

【０００３】 図４に於いて、１は加工ヘッド本体、２はレーザ光、３はレンズ押え板、４， ５はレーザ光２を所定の位置に集光する為の光学部品であるレンズ６のズレ防止 用Ｏリングである。７はレーザ光２を出射すると共に、レーザ光２の光軸と同軸 状態でプラズマ除去ガスを噴出させるセンターノズル、８はプラズマ除去ガス、 例えばＨｅ、Ａｒ等の不活性ガスをセンターノズル７に供給するガスニップル、 ９はセンターノズル７の周囲に設けられ、ワーク１０の加工部を大気より遮蔽す るシールドガスを噴出するシールドガスノズルであり、例えば溶融金属を大気か ら保護し、酸化を防止する。１１はシールドガス（例えばＨｅ，Ａｒ等の不活性 ガス）をシールドガスノズル９に供給するガスニップルである。１２はシールド ガスノズル９をセンターノズル外周上に装着するためのリングナットである。１ ３はガスニップル１１より供給されたシールドガスを層流にする為に組み込まれ ているガスレンズである。 １４はシールドガスノズル９とワーク１０の接触を検出するための検出器で検 出回路の電源１４ａ、検出信号を出力するリレー１４ｂ、出力信号であるリレー １４ｂの接点１４ｃより構成されている。１５は加工機（図示せず）を制御する 為の制御装置で検出器１４の信号である接点１４ｃにて動作するように構成され ている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の装置は以上のように構成されているので、加工機が動作中にシールドガ スノズル９がワーク１０と接触し、その信号が検出され制御装置に出力され加工 機の動作停止指令が出されても加工機はすぐに停止出来ないため加工ヘッドが破 損する場合がある。

【０００５】 この考案は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、シールド ガスノズルがワークに接触した場合にも加工ヘッドには一定の時間力が作用しな いようにし、加工ヘッドの破損を防止することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るレーザ溶接用加工ヘッドは、シールドガスノズルをセンターノ ズル外周上に弾発バネを介して装着すると共に、シールドガスノズルの先端をセ ンターノズル先端より突出して構成し、且つ、シールドガスノズルとワーク間を 接続した電気回路を構成することにより両者の接触を検出する検出手段との組み 合わせにより加工ヘッドの破損を防止するものである。

【０００７】

【作用】

この考案に於ける加工ヘッドは、シールドガスノズルとワークが接触した時、 検出器からの信号は、加工機制御装置に出力され加工機駆動部各部にに停止指令 が出される。しかし、接触信号が検出されてから加工機の移動各軸が停止するま で時間遅れが生じ、各軸がその間に多少移動する。その移動量をシールドガスノ ズルとセンターノズルとの間に組み込んだ弾発バネの変形にて吸収するようにし たものである。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の実施例を図について説明する。 図１は、この考案の実施例を用いた加工ヘッドの正常な加工状態に於ける主要 部分を示す断面構成図。図２はワークにノズル先端から突っ込んだ状態でシール ドノズルとワークが接触した時の主要部分を示す断面構成図。図３はシールドノ ズル側面にワークが接触したときの主要部分を示す断面構成図である。 図１，２，３に於いて、１は加工ヘッド本体、２はレーザ光、３はレンズ押え 板、４，５はレーザ光２を所定の位置に集光する為の光学部品であるレンズ６の ズレ防止用Ｏリングである。７はレーザ光２出射すると共に、レーザ光２の光軸 と同軸状態でプラズマ除去ガスを噴出させるセンターノズル、８はプラズマ除去 ガス、例えばＨｅ、Ａｒ等の不活性ガスをセンターノズル７に供給するガスはセ ンターノズル７の周囲に設けられ、ワーク１０の加工部を大気より遮蔽するシー ルドガスを噴出するシールドガスノズルであり、溶融金属を大気から保護し、酸 化を防防止する。１１はシールドガス（例えばＨｅ，Ａｒ等の不活性ガス）をシ ールドガスノズル９に供給するガスニップルである。 １２はシールドガスノズル９をセンターノズル７外周上に装着するためのリン グナットである。１３はガスニップル１１より供給されたシールドガスを層流に する為に組み込まれているガスレンズ１３である。１６はシールドガスノズル９ に外力が加わったときに可動可能な状態でセンターノズル７外周上に装着する為 のコイルバネで、シールドガスノズル９端面とセンターノズル７に装着されたガ スレンズ１３との間に円周状に複数個配備されている。 １４は、シールドガスノズル９とワーク１０の接触を検出するための検出器で 検出回路の電源１４ａ、検出信号を出力するリレー１４ｂ、出力信号であるリレ ー１４ｂの接点１４ｃより構成されている。 １５は加工機（図示せず）を制御する為の制御装置で検出器１４の信号である 接点１４ｃにて動作するように構成されている。

【０００９】

【考案の効果】

以上のように、この考案によればシールドガスノズルをセンターノズル外周上 に弾発バネを介して装着すると共に、シールドガスノズルの先端をセンターノズ ル先端より突出して構成し、且つ、シールドガスノズルとワーク間を接続した電 気回路を構成することにより両者の接触を検出する検出手段を設けることにより 、加工機が動作中にシールドガスノズルとワークが接触し、検出器が接触信号を 加工機制御装置に出力し、加工機停止信号がでてから加工機が完全に停止するま での間に多少のズレが生じても破損することのないレーザ溶接加工用ヘッドを提 供可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による正常な加工状態の場合を示すレ
ーザ溶接加工用ヘッドの構成図である。

【図２】この考案によるワークにシールドガスノズル先
端から突っ込み、検出器のリレーが動作し、接点信号が
出力された状態を示すレーザ溶接加工用ヘッドの構成図
である。

【図３】この考案によるワークがシールドガスノズル側
面に接触し、検出器のリレーが動作し、接点信号が出力
された状態を示すレーザ溶接加工用ヘッドの構成図であ
る。

【図４】従来のレーザ溶接用加工ヘッドを示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 加工ヘッド本体 ２ レーザ光 ３ レンズ押え板 ４，５ Ｏリング ６ レンズ ７ センターノズル ８，１１ ガスニップル ９ シールドガスノズル １０ ワーク １２ リングナット １３ ガスレンズ １４ 検出器 １４ａ 電源 １４ｂ リレー １４ｃ 接点 １５ 制御装置 １６ コイルバネ

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 レーザ光を出射すると共に、上記レーザ
   光の光軸と同軸状態でプラズマ除去ガスを噴出させるセ
   ンターノズル、及び上記センターノズルの周囲に被加工
   物の加工位置を大気より遮蔽するシールドガスを噴出さ
   せるシールドガスノズルを備えたレーザ溶接加工用ヘッ
   ドに於て、上記シールドガスノズルとセンターノズルを
   形成するヘッド本体部との間にシールドガスノズルを軸
   方向に弾発するバネを介装させることを特徴とするレー
   ザ溶接用加工用ヘッド。