JPH0910977A - Underwater laser welding equipment - Google Patents

Underwater laser welding equipment

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JPH0910977A
JPH0910977A JP7161189A JP16118995A JPH0910977A JP H0910977 A JPH0910977 A JP H0910977A JP 7161189 A JP7161189 A JP 7161189A JP 16118995 A JP16118995 A JP 16118995A JP H0910977 A JPH0910977 A JP H0910977A
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welding
nozzle
laser
wire
casing
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JP7161189A
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Japanese (ja)
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Katsura Owaki
桂 大脇
Yuko Kanazawa
祐孝 金澤
Kazuyuki Tsuchiya
和之 土屋
Suemi Hirata
末美 平田
Keinosuke Maeda
圭之介 前田
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Ishikawajima Syst Tech
ISHIKAWAJIMA SYST TECHNOL KK
IHI Corp
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Ishikawajima Syst Tech
ISHIKAWAJIMA SYST TECHNOL KK
IHI Corp
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    • B23K26/14Working 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
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Abstract

PURPOSE: To improve accessibility and operability in a complex structure or a narrow space by locally draining water from a welding zone without the need of a large complicated drying device. CONSTITUTION: In an underwater laser welding equipment by which a welding operation is performed with the irradiation of a laser beam 10 to a work (piping 3) in the water 1, the tip end of the casing 13 of a machining head 4 is formed as a tapered nozzle 15 extending near a laser spot 14. A wire feeding nozzle 16 for guiding a welding wire 20 to the laser spot 14 is installed in the casing 13 of the machining head 4, as is a gas passage 21 for guiding a shield gas 24 into the nozzle 15. With the shield gas 24 injected from the tip end of the nozzle 15 to the laser spot 14, an area around the welding zone of the work is forcedly drained locally to form a weldable condition.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水中レーザ溶接装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underwater laser welding apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】水中に没しているワーク(被溶接材)を
レーザ溶接する技術としては、例えば特願平3−189
752号(特開平5−31591号公報)等が既に提案
されており、ここに開示されている水中レーザ溶接装置
では、下部を開口したチャンバ状のドライ化装置により
水中に没しているワークの溶接部全域を包囲し、前記ド
ライ化装置内の水をアルゴンガス等の注入により排除し
て空洞を形成し、前記ドライ化装置内に位置調整可能に
装備されているレーザ照射光学系に光ファイバを介して
導いたレーザ光を前記ワークに向け照射して溶接作業を
行うようになっている。
2. Description of the Related Art As a technique for laser welding a work (material to be welded) submerged in water, for example, Japanese Patent Application No. 3-189.
No. 752 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-31591) has already been proposed, and in the underwater laser welding apparatus disclosed here, for a work submerged in water by a chamber-like drying device having an opening at the bottom. An optical fiber is included in the laser irradiation optical system that surrounds the entire welded portion and eliminates water in the drying device by injecting argon gas or the like to form a cavity, and is positionally adjustable in the drying device. The laser light guided through the laser beam is directed toward the work for welding work.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た如き従来の水中レーザ溶接装置では、複雑且つ大型の
ドライ化装置が必要となる為に構造が肥大化し、複雑な
構造物内や狭隘箇所に対するアクセス性及び操作性が悪
いという不具合があった。
However, in the conventional underwater laser welding apparatus as described above, since a complicated and large-sized drying apparatus is required, the structure is enlarged, and access to a complicated structure or a narrow place is made. There was a problem of poor operability and operability.

【0004】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、複雑且つ大型のドライ化装置を必要とすることなく
溶接部の局所的な排水を行い得る水中レーザ溶接装置を
提供することによって、複雑な構造物内や狭隘箇所に対
するアクセス性及び操作性を向上することを目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an underwater laser welding apparatus capable of performing local drainage of a welded portion without requiring a complicated and large-sized drying device. The purpose is to improve accessibility and operability in complex structures and narrow spaces.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、YAGレーザ
発振器から発振されるレーザ光を光ファイバを介して水
中の加工ヘッドに導き、該加工ヘッド内の光学レンズ系
を介して集光したレーザ光を前記加工ヘッド先端から水
中のワークに向け照射して溶接作業を行う水中レーザ溶
接装置であって、前記加工ヘッドのケーシング先端を、
レーザスポット付近まで延びる先細り形状のノズル部と
して形成し、前記加工ヘッドのケーシングに、ワイヤ送
給装置から送給される溶接用ワイヤをレーザスポットに
案内する為のワイヤ送給ノズルと、ガス供給源から供給
されるシールドガスを前記ノズル部内に供給する為のガ
ス流路とを夫々穿設したことを特徴とするものである。
According to the present invention, a laser beam oscillated from a YAG laser oscillator is guided to an underwater machining head through an optical fiber and condensed through an optical lens system in the machining head. An underwater laser welding device for irradiating light from the processing head tip toward an underwater workpiece to perform welding work, wherein the casing tip of the processing head is
A wire feeding nozzle for guiding the welding wire fed from the wire feeding device to the laser spot, which is formed as a tapered nozzle portion extending to the vicinity of the laser spot, and a gas supply source. And a gas flow path for supplying a shield gas supplied from the inside of the nozzle portion.

【0006】また、前記加工ヘッドの長手方向に対しノ
ズル部を略直角に屈曲形成し、該ノズル部の屈曲した向
きに対応するようレーザ光を反射する反射鏡を前記ノズ
ル部内に配置することも可能である。
It is also possible that the nozzle portion is bent substantially at right angles to the longitudinal direction of the processing head, and a reflecting mirror for reflecting the laser beam is arranged in the nozzle portion so as to correspond to the bent direction of the nozzle portion. It is possible.

【0007】更に、加工ヘッドのケーシングにおける周
方向複数箇所にワイヤ送給ノズルを穿設するようにして
も良い。
Further, wire feeding nozzles may be provided at a plurality of circumferential positions in the casing of the processing head.

【0008】[0008]

【作用】従って本発明では、YAGレーザ発振器から発
振されるレーザ光を光ファイバを介して水中の加工ヘッ
ドに導き、該加工ヘッド内の光学レンズ系を介して集光
したレーザ光を前記加工ヘッド先端から水中のワークに
向け照射して溶接作業を行う際に、ワイヤ送給装置から
送給される溶接用ワイヤが、前記加工ヘッドのケーシン
グに穿設したワイヤ送給ノズルを通してレーザスポット
に案内され、また、ガス供給源から供給されるシールド
ガスが、前記加工ヘッドのケーシングに穿設したガス流
路を通してノズル部内に供給されて該ノズル部の先端か
らレーザスポットに向け噴射され、ワークの溶接部周囲
が前記シールドガスにより局所的に強制排水されて溶接
可能な状態となる。
Therefore, in the present invention, the laser light oscillated from the YAG laser oscillator is guided to the underwater machining head through the optical fiber, and the laser light focused through the optical lens system in the machining head is used for the machining head. When performing welding work by irradiating the underwater work from the tip, the welding wire fed from the wire feeding device is guided to the laser spot through the wire feeding nozzle bored in the casing of the processing head. Further, the shield gas supplied from the gas supply source is supplied into the nozzle portion through the gas flow path formed in the casing of the processing head and is jetted from the tip of the nozzle portion toward the laser spot to weld the workpiece. The surrounding area is forcibly drained locally by the shield gas and becomes ready for welding.

【0009】また、前記加工ヘッドの長手方向に対しノ
ズル部を略直角に屈曲形成し、該ノズル部の屈曲した向
きに対応するようレーザ光を反射する反射鏡を前記ノズ
ル部内に配置した場合には、複雑な構造物内や狭隘箇所
に対するアクセス性及び操作性が向上される。
Further, in the case where the nozzle portion is bent and formed substantially at right angles to the longitudinal direction of the processing head, and a reflecting mirror for reflecting the laser beam is arranged in the nozzle portion so as to correspond to the bent direction of the nozzle portion. Improves the accessibility and operability in complex structures and narrow spaces.

【0010】更に、加工ヘッドのケーシングにおける周
方向複数箇所にワイヤ送給ノズルを穿設した場合には、
各ワイヤ送給ノズルの配置を所定の溶接方向に対応させ
ておくことにより、加工ヘッドの進行方向が変更される
際における加工ヘッドの向きの転換操作が不要となり、
使用するワイヤ送給ノズルを変更するだけで異なる進行
方向に向けた溶接に直ちに対応することが可能となる。
Further, when the wire feeding nozzles are bored at a plurality of positions in the circumferential direction of the casing of the processing head,
By arranging the arrangement of each wire feeding nozzle to correspond to the predetermined welding direction, the operation of changing the direction of the processing head when the traveling direction of the processing head is changed becomes unnecessary,
It is possible to immediately cope with welding in different traveling directions simply by changing the wire feeding nozzle used.

【0011】[0011]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1及び図2は本発明の一実施例を示すも
のであり、水1を貯留した金属製の大型容器2の底部に
貫通配置した配管3をワークとして前記大型容器2の底
部に隅肉溶接する場合を例示しており、前記配管3の実
質的な溶接作業を行う為の加工ヘッド4が、支持ロッド
5により水中に吊り降ろされた多関節マニピュレータ6
により支持され、前記支持ロッド5は、大型容器2の上
部に架設した門型クレーン7により三軸方向(上下、前
後、左右の互いに直角な三方向)に移動可能に支持され
ており、この門型クレーン7による支持ロッド5の移動
と前記多関節マニピュレータ6による操作とによって、
前記加工ヘッド4が所定の溶接方向(配管3の円周方
向)に移動されるようになっている。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention, in which a pipe 3 penetratingly arranged at the bottom of a large metal container 2 storing water 1 is used as a work at the bottom of the large container 2. The case of fillet welding is illustrated, and a processing head 4 for performing a substantial welding operation of the pipe 3 is an articulated manipulator 6 suspended by a support rod 5 in water.
The support rod 5 is supported by a gate-type crane 7 installed on the upper portion of the large container 2 so as to be movable in three axial directions (up and down, front and rear, and right and left at right angles to each other). By the movement of the support rod 5 by the crane 7 and the operation by the multi-joint manipulator 6,
The processing head 4 is moved in a predetermined welding direction (circumferential direction of the pipe 3).

【0013】前記加工ヘッド4の基端には、水1の外に
配置されたYAGレーザ発振器8から導いた光ファイバ
9が接続されており、前記YAGレーザ発振器8から発
振されるレーザ光10が光ファイバ9を介して伝送され
るようになっている。
An optical fiber 9 guided from a YAG laser oscillator 8 arranged outside the water 1 is connected to the base end of the processing head 4, and a laser beam 10 oscillated from the YAG laser oscillator 8 is connected to the optical fiber 9. It is adapted to be transmitted via the optical fiber 9.

【0014】前記加工ヘッド4内には、複数枚の集光レ
ンズ11からなる光学レンズ系12が保持されており、
前記光ファイバ9により加工ヘッド4まで伝送されたレ
ーザ光10が、前記光学レンズ系12を介し集光されて
加工ヘッド4の先端から前記配管3の溶接部に向け照射
されるようになっている。
An optical lens system 12 composed of a plurality of condenser lenses 11 is held in the processing head 4.
The laser light 10 transmitted to the processing head 4 by the optical fiber 9 is condensed through the optical lens system 12 and is emitted from the tip of the processing head 4 toward the welded portion of the pipe 3. .

【0015】また、前記加工ヘッド4のケーシング13
の先端は、レーザスポット14付近まで延びる先細り形
状のノズル部15として形成されており、該ノズル部1
5を含む加工ヘッド4のケーシング13には、加工ヘッ
ド4の基端から前記ノズル部15の先端まで貫通するワ
イヤ送給ノズル16が穿設され、該ワイヤ送給ノズル1
6の基端には、水1の外に配置されたワイヤ送給装置1
9から導いたワイヤコンジット18が接続されており、
前記ワイヤ送給装置19から送給される溶接用ワイヤ2
0が、前記ワイヤコンジット18内に挿通されてワイヤ
送給ノズル16の先端から前記レーザ光10のレーザス
ポット14に向け案内されるようにしてある。
Further, the casing 13 of the processing head 4
Is formed as a tapered nozzle portion 15 extending to the vicinity of the laser spot 14.
A wire feeding nozzle 16 penetrating from the base end of the processing head 4 to the tip of the nozzle portion 15 is bored in the casing 13 of the processing head 4 including the wire feeding nozzle 1.
At the base end of 6, the wire feeding device 1 placed outside the water 1
Wire conduit 18 derived from 9 is connected,
Welding wire 2 fed from the wire feeding device 19
0 is inserted into the wire conduit 18 and guided from the tip of the wire feeding nozzle 16 toward the laser spot 14 of the laser light 10.

【0016】ここで、前記加工ヘッド4のノズル部15
は、ワイヤ送給ノズル16を通してレーザスポット14
に案内される溶接用ワイヤ20が、レーザ光10の軸心
に対し適切な挿入角度θで案内されるような適切な先細
り形状を付しておくと良い。
Here, the nozzle portion 15 of the processing head 4
Laser spot 14 through wire feed nozzle 16
It is advisable to provide the welding wire 20 guided by the above with an appropriate tapered shape so as to be guided at an appropriate insertion angle θ with respect to the axis of the laser beam 10.

【0017】更に、前記加工ヘッド4のケーシング13
におけるワイヤ送給ノズル16とは円周方向に異なる位
相に、加工ヘッド4の基端からノズル部15付近まで延
びて該ノズル部15内に貫通するガス流路21が穿設さ
れており、該ガス流路21の基端には、水1の外に配置
されたシールドガスボンベ22(ガス供給源)から導い
たガス供給管23が接続されており、前記シールドガス
ボンベ22から供給されるシールドガス24(アルゴン
ガス等の不活性ガス)が、前記ガス供給管23内を流れ
てガス流路21からノズル部15内に流入し該ノズル部
15の先端から配管3の溶接部に向け噴射されるように
なっている。
Further, the casing 13 of the processing head 4
At a phase different from that of the wire feeding nozzle 16 in the circumferential direction, a gas flow path 21 extending from the base end of the processing head 4 to the vicinity of the nozzle portion 15 and penetrating into the nozzle portion 15 is formed. A gas supply pipe 23 led from a shield gas cylinder 22 (gas supply source) arranged outside the water 1 is connected to the base end of the gas flow path 21, and a shield gas 24 supplied from the shield gas cylinder 22 is connected. (Inert gas such as argon gas) flows through the gas supply pipe 23, flows into the nozzle portion 15 from the gas flow passage 21, and is jetted from the tip of the nozzle portion 15 toward the welded portion of the pipe 3. It has become.

【0018】尚、図中25は前記ガス供給管のシールド
ガスボンベ22側に備えた電磁弁である。
Reference numeral 25 in the drawing denotes an electromagnetic valve provided on the side of the shield gas cylinder 22 of the gas supply pipe.

【0019】而して、YAGレーザ発振器8から発振さ
れるレーザ光10を光ファイバ9を介して水中の加工ヘ
ッド4に導き、該加工ヘッド4内の光学レンズ系12を
介して集光したレーザ光10を前記加工ヘッド4先端か
ら水中の配管3の溶接部に向け照射して溶接作業を行う
際に、ワイヤ送給装置19から送給される溶接用ワイヤ
20が、前記加工ヘッド4のケーシング13に穿設した
ワイヤ送給ノズル16を通してレーザスポット14に案
内され、また、シールドガスボンベ22から供給される
シールドガス24が、前記加工ヘッド4のケーシング1
3に穿設したガス流路21を通してノズル部15内に供
給されて該ノズル部15の先端からレーザスポット14
に向け噴射され、配管3の溶接部周囲が前記シールドガ
ス24により局所的に強制排水されて溶接可能な状態と
なり、また、溶接用ワイヤ20は前記ワイヤ送給ノズル
16の先端からシールドガス24によりドライ状態に保
持されてレーザスポット14に送給される。
A laser beam 10 oscillated from the YAG laser oscillator 8 is guided to the underwater machining head 4 through the optical fiber 9 and condensed through an optical lens system 12 in the machining head 4. When performing welding work by irradiating the welding head of the underwater pipe 3 with the light 10 from the tip of the processing head 4, the welding wire 20 fed from the wire feeding device 19 is the casing of the processing head 4. The shield gas 24, which is guided to the laser spot 14 through the wire feeding nozzle 16 formed in the hole 13 and is supplied from the shield gas cylinder 22, is the casing 1 of the processing head 4.
3 is supplied into the nozzle portion 15 through the gas flow passage 21 formed in the nozzle 3, and the laser spot 14 is supplied from the tip of the nozzle portion 15.
Is sprayed toward the pipe 3, and the periphery of the welded part of the pipe 3 is locally forcibly drained by the shield gas 24 to be ready for welding, and the welding wire 20 is supplied from the tip of the wire feed nozzle 16 by the shield gas 24. It is held in a dry state and fed to the laser spot 14.

【0020】従って上記実施例によれば、複雑且つ大型
のドライ化装置を必要とすることなく、加工ヘッド4の
ノズル部15の先端からシールドガス24を噴射して前
記溶接部の局所的な排水を行うことができ、しかも、溶
接用ワイヤ20をレーザスポット14に案内する為のワ
イヤ送給ノズル16や、シールドガス24をノズル部1
5内に供給する為のガス流路21を、加工ヘッド4のケ
ーシング13に穿設して加工ヘッド4側部に付属物が生
じないようにしたので、複雑な構造物内や狭隘箇所に対
するアクセス性及び操作性を著しく向上することができ
る。
Therefore, according to the above-mentioned embodiment, the shield gas 24 is jetted from the tip of the nozzle portion 15 of the processing head 4 without the need for a complicated and large-sized drying device to locally drain the welded portion. In addition, the wire feed nozzle 16 for guiding the welding wire 20 to the laser spot 14 and the shield gas 24 for the nozzle portion 1 can be used.
Since the gas flow path 21 for supplying the gas to the inside of the machining head 5 is formed in the casing 13 of the machining head 4 so that an accessory is not generated on the side portion of the machining head 4, it is possible to access the inside of a complicated structure or a narrow place. The operability and operability can be remarkably improved.

【0021】また、ワイヤ送給ノズル16を加工ヘッド
4のケーシング13に穿設したことにより、ワイヤ送給
ノズル16の先端から繰り出される溶接用ワイヤ20を
シールドガス24によりドライ状態に保持することが極
めて容易となるので、溶接欠陥の少ない高品質の溶接を
行うことができる。
Further, since the wire feed nozzle 16 is bored in the casing 13 of the processing head 4, the welding wire 20 fed from the tip of the wire feed nozzle 16 can be kept dry by the shield gas 24. Since it is extremely easy, high quality welding with few welding defects can be performed.

【0022】更に、ワイヤ送給ノズル16を加工ヘッド
4のケーシング13に穿設したことにより、溶接用ワイ
ヤ20とレーザスポット14との相対関係が作業中の外
的な力によって変化するといった不具合がなくなるの
で、溶接用ワイヤ20とレーザスポット14との芯合わ
せの微調整が不要となる。
Further, since the wire feed nozzle 16 is bored in the casing 13 of the processing head 4, there is a problem that the relative relationship between the welding wire 20 and the laser spot 14 is changed by an external force during work. Since it is eliminated, fine adjustment of the centering of the welding wire 20 and the laser spot 14 becomes unnecessary.

【0023】図3は本発明の別の実施例を示すもので、
加工ヘッド4の長手方向に対しノズル部15を略直角に
屈曲形成し、該ノズル部15の屈曲した向きに対応する
ようレーザ光10を反射する反射鏡26を前記ノズル部
15内に配置した例であり、このようにした場合には、
複雑な構造物内や狭隘箇所に対するアクセス性及び操作
性を一層向上することができる。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention.
An example in which the nozzle portion 15 is bent substantially at right angles to the longitudinal direction of the processing head 4 and a reflecting mirror 26 for reflecting the laser beam 10 is arranged in the nozzle portion 15 so as to correspond to the bent direction of the nozzle portion 15. And if you do this,
It is possible to further improve the accessibility and operability in a complicated structure and a narrow space.

【0024】図4は本発明の更に別の実施例を示すもの
で、加工ヘッド4のケーシング13における周方向複数
箇所にワイヤ送給ノズル16を穿設したものであり、こ
のようにした場合には、各ワイヤ送給ノズル16の配置
を所定の溶接方向に対応させておくことにより、加工ヘ
ッド4の進行方向が変更される際における加工ヘッド4
の向きの転換操作が不要となり、使用するワイヤ送給ノ
ズル16を変更するだけで異なる進行方向に向けた溶接
に直ちに対応することができ、作業能率を大幅に向上す
ることができる。
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention, in which the wire feed nozzles 16 are bored at a plurality of positions in the casing 13 of the machining head 4 in the circumferential direction. The processing head 4 when the traveling direction of the processing head 4 is changed by making the arrangement of the wire feeding nozzles 16 correspond to a predetermined welding direction.
It is not necessary to change the direction of the wire, and by simply changing the wire feeding nozzle 16 to be used, it is possible to immediately cope with welding in different traveling directions, and it is possible to greatly improve the work efficiency.

【0025】例えば、同じ溶接箇所を往復溶接するよう
な場合、その往復方向に対応し得るよう一対のワイヤ送
給ノズル16を夫々配置しておけば、加工ヘッド4の向
きを転換することなく、使用すべきワイヤ送給ノズル1
6を変更するだけで折り返し後も直ちに溶接を行うこと
ができる。
For example, in the case of reciprocating the same welding location, if a pair of wire feeding nozzles 16 are arranged so as to correspond to the reciprocating direction, respectively, without changing the direction of the processing head 4, Wire feeding nozzle 1 to be used
Welding can be performed immediately after folding back by simply changing 6.

【0026】更に付言すれば、特に水中溶接の場合で
は、溶接箇所が水1によって直ちに冷却されるが故に同
じ溶接箇所の再溶接を冷却時間を待たずにできるのであ
り、前記の如く加工ヘッド4の向きを転換する必要がな
くなることは、水中溶接作業における作業能率の面から
して極めて有効な利点となるのである。
In addition, particularly in the case of underwater welding, since the welded portion is immediately cooled by the water 1, the re-welding of the same welded portion can be performed without waiting for the cooling time. The fact that there is no need to change the direction of is an extremely effective advantage in terms of work efficiency in underwater welding work.

【0027】尚、本発明の水中レーザ溶接装置は、上述
の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。
The underwater laser welding apparatus of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】上記した本発明の水中レーザ溶接装置に
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
According to the above-mentioned underwater laser welding apparatus of the present invention, various excellent effects as described below can be obtained.

【0029】(I)複雑且つ大型のドライ化装置を必要
とすることなく、加工ヘッドのノズル部の先端からシー
ルドガスを噴射して前記溶接部の局所的な排水を行うこ
とができ、しかも、ワイヤをレーザスポットに案内する
為のワイヤ送給ノズルや、シールドガスをノズル部内に
供給する為のガス流路を加工ヘッドのケーシングに穿設
して加工ヘッド側部に付属物が生じないようにしたの
で、複雑な構造物内や狭隘箇所に対するアクセス性及び
操作性を著しく向上することができる。
(I) The shield gas can be jetted from the tip of the nozzle portion of the processing head to locally drain the welded portion without the need for a complicated and large-sized drying device. A wire feed nozzle for guiding the wire to the laser spot and a gas flow path for supplying the shield gas into the nozzle part are drilled in the casing of the processing head to prevent attachments on the side of the processing head. Therefore, it is possible to significantly improve the accessibility and operability in a complicated structure or in a narrow space.

【0030】(II)ワイヤ送給ノズルを加工ヘッドの
ケーシングに穿設したことにより、ワイヤ送給ノズルの
先端から繰り出されるワイヤをシールドガスによりドラ
イ状態に保持することが極めて容易となるので、溶接欠
陥の少ない高品質の溶接を行うことができる。
(II) Since the wire feeding nozzle is bored in the casing of the processing head, it is extremely easy to keep the wire fed from the tip of the wire feeding nozzle in a dry state by the shield gas. High quality welding with few defects can be performed.

【0031】(III)ワイヤ送給ノズルを加工ヘッド
のケーシングに穿設したことにより、ワイヤとレーザス
ポットとの相対関係が作業中の外的な力によって変化す
るといった不具合がなくなるので、ワイヤとレーザスポ
ットとの芯合わせの微調整が不要となる。
(III) Since the wire feed nozzle is bored in the casing of the processing head, there is no problem that the relative relationship between the wire and the laser spot is changed by an external force during the work. Fine adjustment of the alignment with the spot is unnecessary.

【0032】(IV)加工ヘッドの長手方向に対しノズ
ル部を略直角に屈曲形成し、該ノズル部の屈曲した向き
に対応するようレーザ光を反射する反射鏡を前記ノズル
部内に配置した場合には、複雑な構造物内や狭隘箇所に
対するアクセス性及び操作性を一層向上することができ
る。
(IV) In the case where the nozzle portion is bent substantially at right angles to the longitudinal direction of the processing head, and a reflecting mirror for reflecting the laser beam is arranged in the nozzle portion so as to correspond to the bent direction of the nozzle portion. Can further improve the accessibility and operability in a complicated structure or in a narrow space.

【0033】(V)加工ヘッドのケーシングにおける周
方向複数箇所にワイヤ送給ノズルを穿設した場合には、
各ワイヤ送給ノズルの配置を所定の溶接方向に対応させ
ておくことにより、加工ヘッドの進行方向が変更される
際における加工ヘッドの向きの転換操作が不要となり、
使用するワイヤ送給ノズルを変更するだけで異なる進行
方向に向けた溶接に直ちに対応することができ、作業能
率を大幅に向上することができる。
(V) When the wire feed nozzles are bored at a plurality of circumferential positions in the casing of the processing head,
By arranging the arrangement of each wire feeding nozzle to correspond to the predetermined welding direction, the operation of changing the direction of the processing head when the traveling direction of the processing head is changed becomes unnecessary,
By simply changing the wire feeding nozzle used, welding in different traveling directions can be immediately dealt with, and work efficiency can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1の加工ヘッドの断面図である。2 is a cross-sectional view of the processing head of FIG.

【図3】本発明の別の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の更に別の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水 3 配管(ワーク) 4 加工ヘッド 8 YAGレーザ発振器 9 光ファイバ 10 レーザ光 12 光学レンズ系 13 ケーシング 14 レーザスポット 15 ノズル部 16 ワイヤ送給ノズル 19 ワイヤ送給装置 20 溶接用ワイヤ 21 ガス流路 22 シールドガスボンベ(ガス供給源) 24 シールドガス 26 反射鏡 1 Water 3 Piping (Work) 4 Processing Head 8 YAG Laser Oscillator 9 Optical Fiber 10 Laser Light 12 Optical Lens System 13 Casing 14 Laser Spot 15 Nozzle Part 16 Wire Feed Nozzle 19 Wire Feeder 20 Welding Wire 21 Gas Channel 22 Shield gas cylinder (gas supply source) 24 Shield gas 26 Reflector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金澤 祐孝 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 土屋 和之 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 平田 末美 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 前田 圭之介 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yutaka Kanazawa 3-15-1, Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Toni Technical Center (72) Inventor Kazuyuki Tsuchiya Isogo, Yokohama, Kanagawa Prefecture Shin-Nakahara-cho, 1-Ku, Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Suemi Hirata, Shin-Nakahara-cho, Isogo-Ku, Yokohama, Kanagawa Kenji Kawashima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. (72) Inventor Keida Maeda 3-3-15 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Toni Technical Center

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 YAGレーザ発振器から発振されるレー
ザ光を光ファイバを介して水中の加工ヘッドに導き、該
加工ヘッド内の光学レンズ系を介して集光したレーザ光
を前記加工ヘッド先端から水中のワークに向け照射して
溶接作業を行う水中レーザ溶接装置であって、前記加工
ヘッドのケーシング先端を、レーザスポット付近まで延
びる先細り形状のノズル部として形成し、前記加工ヘッ
ドのケーシングに、ワイヤ送給装置から送給される溶接
用ワイヤをレーザスポットに案内する為のワイヤ送給ノ
ズルと、ガス供給源から供給されるシールドガスを前記
ノズル部内に供給する為のガス流路とを夫々穿設したこ
とを特徴とする水中レーザ溶接装置。
1. A laser beam oscillated from a YAG laser oscillator is guided to an underwater machining head via an optical fiber, and a laser beam focused through an optical lens system in the machining head is submerged from the tip of the machining head. In the underwater laser welding device for irradiating the workpiece to perform the welding operation, the casing tip of the machining head is formed as a tapered nozzle portion extending to the vicinity of the laser spot, and the wire is fed to the casing of the machining head. A wire feeding nozzle for guiding the welding wire fed from the feeding device to the laser spot, and a gas flow passage for feeding the shield gas supplied from the gas supply source into the nozzle portion are provided. Underwater laser welding equipment characterized by the above.
【請求項2】 加工ヘッドの長手方向に対しノズル部を
略直角に屈曲形成し、該ノズル部の屈曲した向きに対応
するようレーザ光を反射する反射鏡を前記ノズル部内に
配置したことを特徴とする請求項1に記載の水中レーザ
溶接装置。
2. A nozzle part is formed to be bent substantially at right angles to a longitudinal direction of a processing head, and a reflecting mirror for reflecting a laser beam is arranged in the nozzle part so as to correspond to the bent direction of the nozzle part. The underwater laser welding apparatus according to claim 1.
【請求項3】 加工ヘッドのケーシングにおける周方向
複数箇所にワイヤ送給ノズルを穿設したことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の水中レーザ溶接装置。
3. The underwater laser welding apparatus according to claim 1, wherein wire feed nozzles are provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the casing of the processing head.
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