JPH07314163A

JPH07314163A - 溶接装置

Info

Publication number: JPH07314163A
Application number: JP6115374A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Adachi; 茂安達
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-05-27
Filing date: 1994-05-27
Publication date: 1995-12-05

Abstract

(57)【要約】【目的】フィラワイヤが安定して供給ができるように
する。【構成】支持部材２６のＶ字形状の溝部でフィラワイ
ヤ１７の２点を支持し、フィラワイヤ１７と当接した押
圧部材２７を介して弾性部材２８でフィラワイヤ１７を
支持部材２６に押圧する。これによって、フィラワイヤ
１７が支持部材２６に密着するので、フィラワイヤ１７
を安定して溶接部に供給できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィラワイヤを使用
する溶接装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１及び図１２は、例えば特開昭６３
−５２７８７号公報に示された従来のレーザビーム溶接
装置の斜視図である。図１３及び図１４はそれぞれ図１
１及び図１２の動作状態を示す説明図である。図１５は
図１１の光路系の説明図である。

【０００３】図１１〜図１５において、１はベース、２
及び３は前部及び後部クランプ装置でベース１上に前後
に所定の間隔をおいて設けられている。４はシャー装置
で、両クランプ装置２及び３の間を進退する。５はバッ
クバー装置で、両クランプ装置２及び３の間を左右方向
から進退する。６は上部ベッドで、後部クランプ装置３
の上部に取り付けられている。７及び８は溶接キャリッ
ジ装置で、上記ベッド６の上を左右方向すなわち両スト
リップの端面方向及び前後方向並びに両ストリップ端面
間を垂直方向に加工ヘッド９を移動させる。

【０００４】１０は伝送管で、レーザ発振器１１で発生
したレーザビームを伝送する。１２は先行ストリップか
らなる被溶接部材、１３は後行ストリップからなる被溶
接部材、矢印Ａは各被溶接部材１２及び１３の送行方向
を示す。１４はミラーで、レーザビームの光路を変更す
る。１５は加工ヘッド９の内部に取り付けられている集
光光学装置で、例えば集光レンズまたは集光ミラーを使
用する。１６はレーザビームである。

【０００５】図１６は例えば実開昭６３−２９６８７号
公報あるいは特開平３−２７８８６号公報に示された従
来のレーザビーム装置の要部を示す構成図である。図１
６において、１７はフィラワイヤ、１８はフィラワイヤ
１７が巻き付けられたドラム、１９はフィラワイヤ１７
の巻きぐせを取るためのワイヤストレーナ、２０はフィ
ラワイヤ１７を溶接部へ供給するためのピンチローラ、
２１はワイヤガイドノズルで、フィラワイヤ１７を溶接
部へ供給する案内である。

【０００６】図１７はフィラワイヤガイドノズル２１の
断面図である。図１７において、穴２１ａは円形状でフ
ィラワイヤ１７の直径より０．１ｍｍ程度大きくしてあ
る。例えば、フィラワイヤの直径が０．９ｍｍの場合、
穴径を１．０ｍｍとする。

【０００７】次に動作を説明する。鉄鋼プロセスライン
においては、ストリップが酸洗い、メッキ、熱処理など
の連続処理が行われている場合は、被溶接部材であるス
トリップが図１１の矢印Ａの方向に走行している。そし
て、被溶接部材が送られて終端にくると、先行の被溶接
部材１２が図１３に示すようにシャー装置４の刃幅４ａ
内に導かれて停止する。この状態になると、後行の被溶
接部材１３が先端部をシャー装置４の刃幅４ａ内に送り
込まれて止まる。そして、図１１及び図１３に示すよう
に、バックバー装置５が後退し、シャー装置４が前進し
て前部クランプ装置２と後部クランプ装置３との間に位
置する。

【０００８】次いで、両クランプ装置２及び３で被溶接
部材１２及び１３を保持した後、シャー装置４の上部シ
ャー刃が下降して溶接に必要な精度で、両被溶接部材１
２及び１３の対向する端部を切断する。引き続いて、図
１２及び図１４に示すようにシャー装置４が後退し、バ
ックバー装置５が前進して前部クランプ装置２と後部ク
ランプ装置３との間に位置する。次いで、前部クランプ
装置２を後部クランプ装置３の側へシャー装置４の刃幅
４ａ分だけ移動させて、先行の被溶接部材１２の切断面
と後行の被溶接部材１３の切断面とを突き合わせる。次
いで、突き合わされた両被溶接部材１２及び１３の突き
合わせ部の上に加工ヘッド９がくるように、溶接キャリ
ッジ装置８を前後方向、すなわち、両被溶接部材１２及
び１３の端面に対して直角方向に移動させてセットす
る。

【０００９】このようにして溶接準備が整ったならば、
伝送管１０を介して図１１に示すように、レーザ発振器
１１で発生されたレーザビーム１６をミラー１４により
方向を変え、かつ集光光学装置１５により両被溶接部材
１２及び１３の突き合わせ部の上へ集光させて溶接を開
始する。突き合わされた両被溶接部材１２及び１３の隙
間を埋めるために、図示されていないモータでピンチロ
ール２０を回転させ、フィラワイヤ１７をフィラワイヤ
ガイドノズル２１を通して溶接部へ供給しながら溶接キ
ャリッジ装置７を左右方向、すなわち両被溶接部材１２
及び１３の端面方向に移動させることによって、両被溶
接部材１２及び１３を連続して溶接する。

【００１０】なお、フィラワイヤ１７は、ドラム１８に
巻き付けられているために巻きぐせが発生しているの
で、ドラム１８とピンチロール２０との間に配置したワ
イヤストレーナ１９で巻きぐせを矯正する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザビーム溶
接装置は以上のように構成されているので、ワイヤスト
レーナ１９でフィラワイヤ１７のドラム１８の巻きぐせ
を完全な直線にするのが難しい。したがって、図１８に
示すようにレーザビーム１６の集光光学装置１５のスポ
ット位置からフィラワイヤ１７がずれた場合には、フィ
ラワイヤ１７が溶け残るので、溶接不良が発生するとい
う問題点があった。

【００１２】また、先行の被溶接部材１２と後行の被溶
接部材１３との板厚が異なる場合には、フィラワイヤ１
７が薄板側へ逃げやすいため、フィラワイヤ１７が溶け
残るという溶接不良が発生するという問題点があった。

【００１３】さらに、図１９の例えば実開昭６２−４１
４７４号公報に示された電気溶接用ガイドノズル２１の
ように、フィラワイヤ１７をフィラワイヤ１７に当接し
た押圧部材２２を介してばね２３でガイドノズル２１に
押圧することが提案されている。しかし、ばね２３で押
圧された部分のフィラワイヤ１７はガイドノズル２１に
当接するが、ガイドノズル２１の穴が円形状のため、こ
れをレーザビーム溶接装置に適用すると、弾性変形して
先端がレーザビーム１６スポット位置からずれる。した
がって、フィラワイヤ１７が溶け残るので、溶接不良が
発生するという問題点があった。

【００１４】この発明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、フィラワイヤが安定して供給で
きる溶接装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る溶接装置
の請求項１は、第１の被溶接部材と第２の被溶接部材と
の突き合わせ部に沿って移動し、移動方向に所定の角度
で傾斜するようにワイヤガイドノズルで支持した断面が
円形状のフィラワイヤを両被溶接部材の突き合わせ部に
供給し、フィラワイヤに加工ヘッドから熱源を照射して
両被溶接部材間を溶接する溶接装置において、ワイヤガ
イドノズルをフィラワイヤの直径を通る線に対して一方
の円弧部でフィラワイヤの２点が当接する溝部を有する
支持部材と、フィラワイヤと当接する押圧部材と、この
押圧部材と支持部材との間に配置され押圧部材を介して
フィラワイヤを支持部材に押圧する弾性部材とで構成し
たものである。

【００１６】請求項２は、第１の被溶接部材と第２の被
溶接部材との突き合わせ部に沿って移動し、移動方向に
所定の角度で傾斜するようにワイヤガイドノズルで支持
した断面が円形状のフィラワイヤを両被溶接部材の突き
合わせ部に供給し、フィラワイヤに加工ヘッドから熱源
を照射して両被溶接部材間を溶接する溶接装置におい
て、ワイヤガイドノズルを支持してワイヤガイドノズル
の移動方向に対して直角方向に左右交互に移動させる移
動手段を設けたものである。

【００１７】請求項３は、請求項２において、移動手段
はワイヤガイドノズルを保持した保持体と、この保持体
と加工ノズルとの間に取り付けられワイヤガイドノズル
の移動方向に対して直交する方向に移動できるように保
持体を支持した直線軸受と、保持体と加工ノズルとの間
に直線軸受の支持方向に送りができるように取り付けら
れた送りねじと、この送りねじを駆動する駆動手段と、
両被溶接部材の突き合わせ部に沿ってワイヤガイドノズ
ルが一方側と他方側とに交互に移動するように駆動手段
を所定の周期で正転と反転とを繰り返すように制御する
制御手段とで構成されているものである。

【００１８】請求項４は、第１の被溶接部材と、この第
１の被溶接部材より板厚が薄い第２の被溶接部材との突
き合わせ部に沿って移動し、移動方向に所定の角度で傾
斜するようにワイヤガイドノズルで支持した断面が円形
状のフィラワイヤを両被溶接部材の突き合わせ部に供給
し、フィラワイヤに加工ヘッドから熱源を照射して両被
溶接部材間を溶接する溶接装置において、フィラワイヤ
が両被溶接部材の板厚の段差部の第１の被溶接部材の板
厚面に沿うようにワイヤガイドノズルを制御する移動手
段を設けたものである。

【００１９】請求項５は、請求項４において、移動手段
はワイヤガイドノズルを保持した保持体と、この保持体
と加工ノズルとの間に取り付けられワイヤガイドノズル
の移動方向に対して直交する方向に移動できるように保
持体を支持した直線軸受と、保持体と加工ノズルとの間
に直線軸受の支持方向に送りができるように取り付けら
れた送りねじと、この送りねじを駆動する駆動手段と、
両被溶接部材の突き合わせ部に沿ってワイヤガイドノズ
ルが移動するように駆動手段を制御する制御手段とで構
成されているものである。

【００２０】請求項６は、第１の被溶接部材と、この第
１の被溶接部材より板厚が薄い第２の被溶接部材との突
き合わせ部に沿って移動し、移動方向に所定の角度で傾
斜するようにワイヤガイドノズルで支持した断面が円形
状のフィラワイヤを両被溶接部材の突き合わせ部に供給
し、フィラワイヤに加工ヘッドから熱源を照射して両被
溶接部材間を溶接する溶接装置において、ワイヤガイド
ノズルを加工ヘッドを中心にして回動し、フィラワイヤ
が両被溶接部材の板厚の段差部の第１の被溶接部材の板
厚面に沿うようにワイヤガイドノズルを制御する移動手
段を設けたものである。

【００２１】請求項７は、請求項６において、移動手段
は加工ヘッドの中心軸を中心にして回転可能な回転体
と、この回転体に固着されてワイヤガイドノズルを保持
した保持体と、回転体を回転駆動させる駆動手段と、こ
の駆動手段の回転を制御する制御手段とで構成されてい
るものである。

【００２２】請求項８は、請求項４から請求項７のいず
れかにおいて、フィラワイヤの先端を第１の被溶接部材
の板厚面に沿わせてワイヤガイドノズルを第２の被溶接
部材側へ２０度から９０度の角度に配置するように構成
したものである。

【００２３】請求項９は、請求項２から請求項８のいず
れかにおいて、ワイヤガイドノズルはフィラワイヤの直
径を通る線に対して一方の円弧部でフィラワイヤの２点
が当接する溝部を有する支持部材と、フィラワイヤと当
接する押圧部材と、この押圧部材と支持部材との間に配
置され押圧部材を介してフィラワイヤを支持部材に押圧
する弾性部材とで構成されているものである。

【００２４】請求項１０は、請求項１又は請求項９にお
いて、溝部はＶ字形状に形成されているものである。

【００２５】請求項１１は、請求項１、請求項９又は請
求項１０において、フィラワイヤの２点が水平線上で支
持部材と当接し、垂直線上で押圧部材がフィラワイヤと
当接するようにしたものである。

【００２６】請求項１２は、請求項１又は請求項９から
請求項１１のいずれかにおいて、弾性部材をばねにした
ものである。

【００２７】請求項１３は、請求項２から請求項８のい
ずれかにおいて、ワイヤガイドノズルはフィラワイヤの
直径を通る線のフィラワイヤの両側でフィラワイヤが滑
走できる第１の幅とし、この第１の幅の方向に対して垂
直方向の第２の幅が第１の幅より大きい溝部でフィラワ
イヤを支持するようにしたものである。

【００２８】

【作用】この発明における溶接装置の請求項１は、支持
部材の溝部でフィラワイヤの２点を支持し、押圧部材を
介して弾性部材でフィラワイヤを支持部材に押圧するこ
とにより、ワイヤガイドノズルとフィラワイヤとの隙間
がないので、フィラワイヤを安定して供給でき、フィラ
ワイヤの溶け残りを防止できる。

【００２９】請求項２は、ワイヤガイドノズルを支持し
てワイヤガイドノズルの移動方向に対して直角方向に左
右交互に移動させる移動手段を設けたことにより、フィ
ラワイヤへの熱源の照射がよくなるので、フィラワイヤ
の溶け残りを防止できる。

【００３０】請求項３は、請求項２の移動手段がワイヤ
ガイドノズルを保持した保持体を直線軸受で支持し、保
持体を送りねじを介して駆動手段で正転と反転とを繰り
返すことにより、ワイヤガイドノズルを左右交互に移動
させるので、請求項２における作用の他に、構成が簡易
化される。

【００３１】請求項４は、フィラワイヤが両被溶接部材
の板厚の段差部の第１の被溶接部材の板厚面に沿うよう
にワイヤガイドノズルを制御することにより、フィラワ
イヤの供給が安定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防
止できる。

【００３２】請求項５は、請求項４の移動手段がワイヤ
ガイドノズルを保持した保持体を直線軸受で支持し、保
持体を送りねじを介して駆動手段で駆動してワイヤガイ
ドノズルが両被溶接部材の突き合わせ部に沿って移動す
るように制御することにより、フィラワイヤの供給が安
定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防止できる。

【００３３】請求項６は、ワイヤガイドノズルを加工ヘ
ッドを中心にして回動し、フィラワイヤが両被溶接部材
の板厚の段差部の第１の被溶接部材の板厚面に沿うよう
にワイヤガイドノズルを制御することにより、フィラワ
イヤの供給が安定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防
止できる。

【００３４】請求項７は、請求項６の移動手段が加工ヘ
ッドを中心にして回転する回転体でノズルを保持し、回
転体を回転駆動する駆動手段を制御手段で制御すること
により、請求項６の作用の他に、構成が簡易化される。

【００３５】請求項８は、請求項４から請求項７のいず
れかのフィラワイヤの先端を第１の被溶接部材の板厚面
に沿わせてワイヤガイドノズルを第２の被溶接部材側へ
２０度から９０度の角度に配置したことにより、フィラ
ワイヤが薄板側へ逃げるのを抑制できるので、フィラワ
イヤの供給が安定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防
止できる。

【００３６】請求項９は、請求項２から請求項８のいず
れかのワイヤガイドノズルを、支持部の溝部にフィラワ
イヤの直径を通る線に対してフィラワイヤの一方の円弧
部の２点が当接し、フィラワイヤと当接した押圧部材を
介して弾性部材でフィラワイヤを支持部材に押圧するよ
うに構成したことにより、ワイヤガイドノズルとフィラ
ワイヤとの隙間がないので、フィラワイヤを安定して供
給でき、フィラワイヤの溶け残りが防止できる。

【００３７】請求項１０は、請求項１又は請求項９のワ
イヤガイドノズルの溝部をＶ字形状にしたことにより、
フィラワイヤが溝部と２点で当接するので、フィラワイ
ヤを安定して供給できる。

【００３８】請求項１１は、請求項１、請求項９又は請
求項１０において、フィラワイヤの２点が水平線上で支
持部材と当接し、垂直線上で押圧部材がフィラワイヤと
当接するように構成したことにより、フィラワイヤを安
定して供給できる。

【００３９】請求項１２は、請求項１又は請求項９から
請求項１１のいずれかにおいて、弾性部材をばねにした
ことにより、フィラワイヤを安定して供給できる。

【００４０】請求項１３は、請求項２から請求項８のい
ずれかのワイヤガイドノズルをフィラワイヤの直径を通
る線のフィラワイヤの両側でフィラワイヤが滑走できる
第１の幅とし、第１の幅の方向に対して垂直方向の第２
の幅が第１の幅より大きい溝部でフィラワイヤを支持す
るように構成したことにより、フィラワイヤを安定して
供給できる。

【００４１】

【実施例】

実施例１．以下、実施例１について説明する。図１は発
明の要部を示す構成図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ
線の断面図である。図１及び図２において、５、９、１
２、１３、１５〜２０は従来のものと同様である。

【００４２】２４はフィラワイヤ１７の２点が図示の水
平線上で当接するように形成したＶ字形状の溝部２４ａ
を有する本体で、フィラワイヤ１７の直径を通る線に対
して図２の図示下方でフィラワイヤ１７が溝部２４ａに
当接する。２５は断面が凹字形状の押さえ板で、本体２
４と固着される。なお、本体２４と押さえ板２５とで支
持部材２６が構成されている。２７は押圧部材で、図２
の図示の垂直線上でフィラワイヤ１７と当接する。２８
は押圧部材２７と押さえ板２５との間に配置された弾性
部材で、押圧部材２７を介してフィラワイヤ１７を本体
２４に押圧する。なお、２６〜２８でワイヤガイドノズ
ル２９を構成している。

【００４３】なお、弾性部材２８はコイルばね、板ば
ね、ゴム等の他に弾性を有するものが適用できる。ま
た、一般にドラム１８、ワイヤストレーナ１９、ピンチ
ローラ２０及びワイヤガイドノズル２９は一体で支持さ
れるが、ワイヤガイドノズル２９を分離して支持するこ
ともできる。

【００４４】次に動作について説明する。図１及び図２
において、ドラム１８に巻かれたフィラワイヤ１７がワ
イヤストレーナ１９を通してピンチローラ２０によって
ワイヤガイドノズル２９から溶接部へ供給される。フィ
ラワイヤ１７がワイヤガイドノズル２９を通過すると
き、押圧部材２７で溝部２４ａに押し付けられるので、
フィラワイヤ１７の巻きぐせが矯正されて直線状にな
る。

【００４５】そのため、図３に示すようにフィラワイヤ
１７に多少の巻きぐせが残っていても、レーザビーム１
６がフィラワイヤ１７に照射されるので、フィラワイヤ
１７の溶け残りが発生することなく、安定した溶接がで
きる。また、フィラワイヤ１７の直径が異なるものに対
しても、弾性部材２８の弾性力の範囲内で柔軟に対応で
きる。

【００４６】実施例２．図４は実施例２の要部を示す断
面図である。図４において、３０はフィラワイヤ１７の
２点が図示の水平線上で当接するように形成した図示上
方に拡開した溝部３０ａを有する本体で、フィラワイヤ
１７の直径を通る線に対して図示下方でフィラワイヤ１
７が溝部３０ａに当接する。押さえ板２５と本体３０と
で支持部材２６ａが構成されている。また、２６ａ、２
７、２８でワイヤガイドノズル３１が構成されている。
なお、溝部３０ａの形状は、Ｕ字形状、２次曲線形状、
小判形状等のように上方が拡開した形状であれば、実施
例１と同様の効果が期待される。

【００４７】実施例３．図５は実施例３の要部を示す構
成図である。図６は図５のＶＩ−ＶＩ線からみた側面図
である。図５及び図６において、３２は保持体で、ドラ
ム１８、ワイヤストレーナ１９、ピンチローラ２０及び
ワイヤガイドノズル２６が装着されている。３３は保持
体３２と加工ノズル９との間に取り付けられた直線軸受
で、ワイヤガイドノズル２９が移動する両被溶接部材１
２及び１３の溶接線の方向と直交する方向に保持体３２
が移動できるように保持している。

【００４８】３４は保持体３２と加工ノズル９との間に
取り付けられた送りねじで、直線軸受３３で支持された
保持体３２を移動させる。３５は送りねじ３４を駆動す
る駆動手段で、モータである。３６は駆動手段３５を正
転と反転とを繰り返し制御する制御手段で、両被溶接部
材１２及び１３の突き合わせ部の溶接線に沿ってフィラ
ワイヤ１７が両被溶接部材１２及び１３の各側に交互に
移動するようにフィラワイヤガイド２９を移動させる。
なお、３２〜３６で移動手段３７を構成している。

【００４９】上記構成において、両被溶接部材１２及び
１３の板厚が同じである場合、溶接時に両被溶接部材１
２及び１３の突き合わせ部である溶接線に沿ってワイヤ
ガイドノズル２９を移動させるとともに、制御手段３６
が駆動手段３５を高サイクルで正転と反転とを繰り返し
制御する。これによって、送りねじ３４を介して直線軸
受３３に取り付けられたワイヤガイドノズル２９を両被
溶接部材１２及び１３の突き合わせ部の溶接線に対して
直角方向に高サイクルで両被溶接部材１２及び１３の一
方側と他方側とに交互に移動させる。

【００５０】このように、フィラワイヤ１７を両被溶接
部材１２及び１３の一方側と他方側とに交互に移動させ
ることによって、固定されたレーザビーム１６とフィラ
ワイヤ１７とのずれがあったとしても、フィラワイヤ１
７が移動されるのでレーザビーム１６が照射されて溶け
残りがなくなり、安定した溶接が得られる。なお、一般
にレーザビームを振動させることが採用されているが、
被溶接部材への溶融池が増えるため入熱量が多く必要と
なり、溶接速度が遅くなる。

【００５１】実施例４．図７は実施例４の要部を示す側
面図である。図７は先行の被溶接部材１２より後行の被
溶接部材１３の板厚が薄い場合を示すもので、構成は実
施例３と同じである。

【００５２】図７において、移動手段３７の駆動手段３
５でワイヤガイドノズル２９を後行の薄板の被溶接部材
１３側へ移動して、両被溶接部材１２及び１３の板厚の
差で形成された段差部の被溶接部材１２の切断面である
板厚面側にフィラワイヤ１７が沿うように制御手段３６
で制御する。これによって、フィラワイヤ１７が両被溶
接部材１２及び１３の段差部に沿って移動し、安定した
供給ができるので、フィラワイヤ１７の溶け残りが防止
できる。

【００５３】実施例５．図８は実施例５の要部を示す構
成図である。図８において、３８は軸受で、加工ヘッド
９と同心状に加工ヘッド９に固着されている。３９ａは
軸受３８で支持されたギヤー、３９ｂはギヤー３９ａと
噛み合ったギヤーである。なお、３９ａ、３９ｂで回転
体４０を構成している。４１はギヤー３９ｂと連結され
たモータからなる駆動手段、４２は制御手段で、駆動手
段４１を駆動制御する。なお、３８、３９ａ、３９ｂ、
４１、４２で移動手段４３を構成している。

【００５４】上記構成において、両被溶接部材１２及び
１３の板厚が異なる場合、制御手段４２で駆動手段４１
のモータを回転制御して、ワイヤガイドノズル２９を薄
板の被溶接部材１３側へ移動して、両被溶接部材１２及
び１３の板厚の差で形成された段差部の被溶接部材１２
の切断面である板厚面側にフィラワイヤ１７が沿うよう
にする。これによって、フィラワイヤ１７が両被溶接部
材１２及び１３の段差部に沿って移動し、安定した供給
ができるので、フィラワイヤ１７の溶け残りが防止でき
る。

【００５５】実施例６．図９は実施例６の要部を示す平
面図である。他の構成は実施例５の図８と同じものであ
る。被溶接部材１３の板厚が被溶接部材１２より薄い場
合に、駆動手段４２を回転制御して図９に示すようにワ
イヤガイドノズル２６を薄板の被溶接部材１３側へθ＝
２０゜〜９０゜の範囲で回転させる。この状態でフィラ
ワイヤ１７が被溶接部材１２の板厚面側に沿うように移
動させながらレーザビーム１６をフィラワイヤ１７に照
射する。

【００５６】この場合に、両被溶接部材１２及び１３の
突き合わせ部からレーザビーム１６の集光点１６ａまで
の距離Ｌを縮めることができるので、安定した溶接がで
きる。なお、フィラワイヤ１７が両被溶接部材１２及び
１３の突き合わせ部と平行、すなわちθ＝０゜としたと
きに対して、ワイヤガイドノズル２９を回転させて角度
をθ＝２０゜にすれば距離Ｌが６％短くなり、θ＝９０
゜のときに距離Ｌが１００％短くなる。

【００５７】実施例７．上記実施例４では両被溶接部材
１２及び１３の板厚が異なる場合に、厚板の被溶接部材
１２の板厚面側にフィラワイヤ１７が沿うようにワイヤ
ガイドノズル２９を制御するものについて説明したが、
実施例６と同様にワイヤガイドノズル２９の角度をθ＝
２０゜〜９０゜の範囲で回転させることによって、実施
例６と同様の効果が期待される。

【００５８】実施例８．図１０は実施例８の要部の断面
図である。他の構成は実施例１の図１、実施例３の図５
及び実施例５の図８と同じである。図１０において、４
４はワイヤガイドノズルで、フィラワイヤ１７の両側で
フィラワイヤ１７が滑走できる幅Ｗ₁とし、幅Ｗ₁に対し
て垂直方向の幅Ｗ₂が幅Ｗ₁より大きい溝部４４ａが形成
されている。

【００５９】上記構成によれば、フィラワイヤ１７の水
平方向が溝部４４ａの壁面で動きが規制され、垂直方向
のみに動き得る。したがって、フィラワイヤ１７の巻き
ぐせが残っていても垂直（上下）方向の動きのずれのみ
となる。フィラワイヤ１７が水平方向にずれるとレーザ
ビームの吸収量に大きな影響が出る。しかし、フィラワ
イヤ１７が垂直（上下）方向にずれた場合には、レーザ
ビームの集光強度には影響するが、レーザビームの照射
強度を大きくすれば吸収量に影響しないため、フィラワ
イヤ１７が溶け残るのを防止できる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、請求項１によれば、支持
部材の溝部でフィラワイヤの２点を支持し、押圧部材を
介して弾性部材でフィラワイヤを支持部材に押圧するこ
とにより、ワイヤガイドノズルとフィラワイヤとの隙間
がないので、フィラワイヤを安定して供給でき、フィラ
ワイヤの溶け残りを防止できる。

【００６１】請求項２は、ワイヤガイドノズルを支持し
てワイヤガイドノズルの移動方向に対して直角方向に左
右交互に移動させる移動手段を設けたことにより、フィ
ラワイヤへの熱源の照射がよくなるので、フィラワイヤ
の溶け残りを防止できる。

【００６２】請求項３は、請求項２の移動手段がワイヤ
ガイドノズルを保持した保持体を直線軸受で支持し、保
持体を送りねじを介して駆動手段で正転と反転とを繰り
返すことにより、ワイヤガイドノズルを左右交互に移動
させるので、請求項２における作用の他に、構成が簡易
化される。

【００６３】請求項４は、フィラワイヤが両被溶接部材
の板厚の段差部の第１の被溶接部材の板厚面に沿うよう
にワイヤガイドノズルを制御することにより、フィラワ
イヤの供給が安定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防
止できる。

【００６４】請求項５は、請求項４の移動手段がワイヤ
ガイドノズルを保持した保持体を直線軸受で支持し、保
持体を送りねじを介して駆動手段で駆動してワイヤガイ
ドノズルが両被溶接部材の突き合わせ部に沿って移動す
るように制御することにより、フィラワイヤの供給が安
定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防止できる。

【００６５】請求項６は、ワイヤガイドノズルを加工ヘ
ッドを中心にして回動し、フィラワイヤが両被溶接部材
の板厚の段差部の第１の被溶接部材の板厚面に沿うよう
にワイヤガイドノズルを制御することにより、フィラワ
イヤの供給が安定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防
止できる。

【００６６】請求項７は、請求項６の移動手段が加工ヘ
ッドを中心にして回転する回転体でノズルを保持し、回
転体を回転駆動する駆動手段を制御手段で制御すること
により、請求項６の作用の他に、構成が簡易化される。

【００６７】請求項８は、請求項４から請求項７のいず
れかのフィラワイヤの先端を第１の被溶接部材の板厚面
に沿わせてワイヤガイドノズルを第２の被溶接部材側へ
２０度から９０度の角度に配置したことにより、フィラ
ワイヤが薄板側へ逃げるのを抑制できるので、フィラワ
イヤの供給が安定化でき、フィラワイヤの溶け残りが防
止できる。

【００６８】請求項９は、請求項２から請求項８のいず
れかのワイヤガイドノズルを、支持部の溝部にフィラワ
イヤの直径を通る線に対してフィラワイヤの一方の円弧
部の２点が当接し、フィラワイヤと当接した押圧部材を
介して弾性部材でフィラワイヤを支持部材に押圧するよ
うに構成したことにより、ワイヤガイドノズルとフィラ
ワイヤとの隙間がないので、フィラワイヤを安定して供
給でき、フィラワイヤの溶け残りが防止できる。

【００６９】請求項１０は、請求項１又は請求項９のワ
イヤガイドノズルの溝部をＶ字形状にしたことにより、
フィラワイヤが溝部と２点で当接するので、フィラワイ
ヤを安定して供給できる。

【００７０】請求項１１は、請求項１、請求項９又は請
求項１０において、フィラワイヤの２点が水平線上で支
持部材と当接し、垂直線上で押圧部材がフィラワイヤと
当接するように構成したことにより、フィラワイヤを安
定して供給できる。

【００７１】請求項１２は、請求項１又は請求項９から
請求項１１のいずれかにおいて、弾性部材をばねにした
ことにより、フィラワイヤを安定して供給できる。

【００７２】請求項１３は、請求項２から請求項８のい
ずれかのワイヤガイドノズルをフィラワイヤの直径を通
る線のフィラワイヤの両側でフィラワイヤが滑走できる
第１の幅とし、第１の幅の方向に対して垂直方向の第２
の幅が第１の幅より大きい溝部でフィラワイヤを支持す
るように構成したことにより、フィラワイヤを安定して
供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の構成図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。

【図３】図１におけるフィラワイヤの巻きぐせとレー
ザビームとの関係を示す説明図である。

【図４】実施例２の要部を示す断面図である。

【図５】実施例３の構成図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線からみた側面図である。

【図７】実施例４の要部を示す側面図である。

【図８】実施例５の構成図である。

【図９】実施例６の要部を示す平面図である。

【図１０】実施例８の要部を示す断面図である。

【図１１】従来のレーザビーム溶接装置の動作状態を
示す斜視図である。

【図１２】図１１の動作状態を示す斜視図である。

【図１３】図１１の動作状態を示す説明図である。

【図１４】図１１の動作状態を示す説明図である。

【図１５】図１１の光路系を示す説明図である。

【図１６】従来のレーザビーム溶接装置の要部を示す
構成図である。

【図１７】図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線の断面図で
ある。

【図１８】図１６のフィラワイヤの状態を示す説明図
である。

【図１９】従来の電気溶接用ガイドノズルを示す断面
図である。

【符号の説明】

９加工ヘッド、１２，１３被溶接部材、２４ａ，２
６ａ，４４ａ溝部、２６，２６ａ支持部材、２７
押圧部材、２８弾性部材、２９，３１，４４ワイヤ
ガイドノズル、３２保持体、３３直線軸受、３４
送りねじ、３５，４１駆動手段、３６，４２制御手
段、３７，４３移動手段、４０回転体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の被溶接部材と第２の被溶接部材と
の突き合わせ部に沿って移動し、移動方向に所定の角度
で傾斜するようにワイヤガイドノズルで支持した断面が
円形状のフィラワイヤを上記両被溶接部材の突き合わせ
部に供給し、上記フィラワイヤに加工ヘッドから熱源を
照射して上記両被溶接部材間を溶接する溶接装置におい
て、上記ワイヤガイドノズルを上記フィラワイヤの直径
を通る線に対して一方の円弧部で上記フィラワイヤの２
点が当接する溝部を有する支持部材と、上記フィラワイ
ヤと当接する押圧部材と、この押圧部材と上記支持部材
との間に配置され上記押圧部材を介して上記フィラワイ
ヤを上記支持部材に押圧する弾性部材とで構成したこと
を特徴とする溶接装置。
【請求項２】第１の被溶接部材と第２の被溶接部材と
の突き合わせ部に沿って移動し、移動方向に所定の角度
で傾斜するようにワイヤガイドノズルで支持した断面が
円形状のフィラワイヤを上記両被溶接部材の突き合わせ
部に供給し、上記フィラワイヤに加工ヘッドから熱源を
照射して上記両被溶接部材間を溶接する溶接装置におい
て、上記ワイヤガイドノズルを支持して上記ワイヤガイ
ドノズルの移動方向に対して直角方向に左右交互に移動
させる移動手段を設けたことを特徴とする溶接装置。
【請求項３】請求項２において、移動手段はワイヤガ
イドノズルを保持した保持体と、この保持体と上記加工
ノズルとの間に取り付けられ上記ワイヤガイドノズルの
移動方向に対して直交する方向に移動できるように上記
保持体を支持した直線軸受と、上記保持体と上記加工ノ
ズルとの間に上記直線軸受の支持方向に送りができるよ
うに取り付けられた送りねじと、この送りねじを駆動す
る駆動手段と、上記両被溶接部材の突き合わせ部に沿っ
て上記ワイヤガイドノズルが一方側と他方側とに交互に
移動するように上記駆動手段を所定の周期で正転と反転
とを繰り返すように制御する制御手段とで構成されてい
ることを特徴とする溶接装置。
【請求項４】第１の被溶接部材と、この第１の被溶接
部材より板厚が薄い第２の被溶接部材との突き合わせ部
に沿って移動し、移動方向に所定の角度で傾斜するよう
にワイヤガイドノズルで支持した断面が円形状のフィラ
ワイヤを上記両被溶接部材の突き合わせ部に供給し、上
記フィラワイヤに加工ヘッドから熱源を照射して上記両
被溶接部材間を溶接する溶接装置において、上記フィラ
ワイヤが上記両被溶接部材の板厚の段差部の上記第１の
被溶接部材の板厚面に沿うように上記ワイヤガイドノズ
ルを制御する移動手段を設けたことを特徴とする溶接装
置。
【請求項５】請求項４において、移動手段はワイヤガ
イドノズルを保持した保持体と、この保持体と上記加工
ノズルとの間に取り付けられ上記ワイヤガイドノズルの
移動方向に対して直交する方向に移動できるように上記
保持体を支持した直線軸受と、上記保持体と上記加工ノ
ズルとの間に上記直線軸受の支持方向に送りができるよ
うに取り付けられた送りねじと、この送りねじを駆動す
る駆動手段と、上記両被溶接部材の突き合わせ部に沿っ
て上記ワイヤガイドノズルが移動するように上記駆動手
段を制御する制御手段とで構成されていることを特徴と
する溶接装置。
【請求項６】第１の被溶接部材と、この第１の被溶接
部材より板厚が薄い第２の被溶接部材との突き合わせ部
に沿って移動し、移動方向に所定の角度で傾斜するよう
にワイヤガイドノズルで支持した断面が円形状のフィラ
ワイヤを上記両被溶接部材の突き合わせ部に供給し、上
記フィラワイヤに加工ヘッドから熱源を照射して上記両
被溶接部材間を溶接する溶接装置において、上記ワイヤ
ガイドノズルを上記加工ヘッドを中心にして回動し、上
記フィラワイヤが上記両被溶接部材の板厚の段差部の上
記第１の被溶接部材の板厚面に沿うように上記ワイヤガ
イドノズルを制御する移動手段を設けたことを特徴とす
る溶接装置。
【請求項７】請求項６において、移動手段は加工ヘッ
ドの中心軸を中心にして回転可能な回転体と、この回転
体に固着されて上記ワイヤガイドノズルを保持した保持
体と、上記回転体を回転駆動させる駆動手段と、この駆
動手段の回転を制御する制御手段とで構成されているこ
とを特徴とする溶接装置。
【請求項８】請求項４から請求項７のいずれかにおい
て、フィラワイヤの先端を第１の被溶接部材の板厚面に
沿わせてワイヤガイドノズルを第２の被溶接部材側へ２
０度から９０度の角度に配置するように構成したことを
特徴とする溶接装置。
【請求項９】請求項２から請求項８のいずれかにおい
て、ワイヤガイドノズルは上記フィラワイヤの直径を通
る線に対して一方の円弧部で上記フィラワイヤの２点が
当接する溝部を有する支持部材と、上記フィラワイヤと
当接する押圧部材と、この押圧部材と上記支持部材との
間に配置され上記押圧部材を介して上記フィラワイヤを
上記支持部材に押圧する弾性部材とで構成されているこ
とを特徴とする溶接装置。
【請求項１０】請求項１又は請求項９において、溝部
はＶ字形状に形成されていることを特徴とする溶接装
置。
【請求項１１】請求項１、請求項９又は請求項１０に
おいて、フィラワイヤの２点が水平線上で支持部材と当
接し、垂直線上で押圧部材が上記フィラワイヤと当接す
るようにしたことを特徴とする溶接装置。
【請求項１２】請求項１又は請求項９から請求項１１
のいずれかにおいて、弾性部材はばねであることを特徴
とする溶接装置。
【請求項１３】請求項２から請求項８のいずれかにお
いて、上記ワイヤガイドノズルは上記フィラワイヤの直
径を通る線の上記フィラワイヤの両側で上記フィラワイ
ヤが滑走できる第１の幅とし、この第１の幅の方向に対
して垂直方向の第２の幅が上記第１の幅より大きい溝部
で上記フィラワイヤを支持するようにしたことを特徴と
する溶接装置。