JPH11285883A - 溶接ノズル装置及びレーザ溶接方法 - Google Patents
溶接ノズル装置及びレーザ溶接方法Info
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- JPH11285883A JPH11285883A JP10103787A JP10378798A JPH11285883A JP H11285883 A JPH11285883 A JP H11285883A JP 10103787 A JP10103787 A JP 10103787A JP 10378798 A JP10378798 A JP 10378798A JP H11285883 A JPH11285883 A JP H11285883A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ溶接の際生じたヒュームが被溶接部の
周囲に拡がって被溶接物の表面に飛散するのを防止し得
るようにすること。 【解決手段】 溶接ノズル装置１０が、溶接用レーザビ
ームＡに沿ってガスＢを被溶接部７に吹きかける吹きか
けノズル１４と、被溶接部７に吹きかけられたガスＢを
吹きかけノズル１４の周囲において強制的に吸い込むべ
く吹きかけノズル１４の外側に形成された吸込ノズル１
５とを有する。
周囲に拡がって被溶接物の表面に飛散するのを防止し得
るようにすること。 【解決手段】 溶接ノズル装置１０が、溶接用レーザビ
ームＡに沿ってガスＢを被溶接部７に吹きかける吹きか
けノズル１４と、被溶接部７に吹きかけられたガスＢを
吹きかけノズル１４の周囲において強制的に吸い込むべ
く吹きかけノズル１４の外側に形成された吸込ノズル１
５とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、レーザ溶接に係
り、より詳しくは、該溶接の際におけるアシストガスの
吹きかけに係る。
り、より詳しくは、該溶接の際におけるアシストガスの
吹きかけに係る。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームを用いて被溶接物の溶接を
行う場合、被溶接物の被溶接部を非酸化性雰囲気にする
ために被溶接部に不活性ガスのようなアシストガスを軽
く吹きかけている。アシストガスは、吹きかけ後、被溶
接部の周囲に拡がって飛散する。
行う場合、被溶接物の被溶接部を非酸化性雰囲気にする
ために被溶接部に不活性ガスのようなアシストガスを軽
く吹きかけている。アシストガスは、吹きかけ後、被溶
接部の周囲に拡がって飛散する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶接の
際生じるヒュームのような付加的生成物もアシストガス
に随伴して被溶接部の周囲に拡がって飛散するので、被
溶接部の周囲等にヒュームが付着して黒っぽくなってし
まうのを避け難かった。従って、従来は、溶接後このヒ
ュームを掃き取っていた。
際生じるヒュームのような付加的生成物もアシストガス
に随伴して被溶接部の周囲に拡がって飛散するので、被
溶接部の周囲等にヒュームが付着して黒っぽくなってし
まうのを避け難かった。従って、従来は、溶接後このヒ
ュームを掃き取っていた。
【０００４】本発明は、前記諸点に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、レーザ溶接の際生じ
たヒュームのような付加的生成物が被溶接部の周囲等に
拡がって被溶接物の表面に付着するのを防止し得るよう
にした溶接ノズル装置及びレーザ溶接方法を提供するこ
とにある。
あって、その目的とするところは、レーザ溶接の際生じ
たヒュームのような付加的生成物が被溶接部の周囲等に
拡がって被溶接物の表面に付着するのを防止し得るよう
にした溶接ノズル装置及びレーザ溶接方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記し
た目的は、溶接用レーザビームに沿ってガスを被溶接部
に吹きかける吹きかけノズルと、被溶接部に吹きかけら
れたガスを吹きかけノズルの周囲において強制的に吸い
込むべく吹きかけノズルの外周に形成された吸込ノズル
とを有する溶接ノズル装置によって達成される。
た目的は、溶接用レーザビームに沿ってガスを被溶接部
に吹きかける吹きかけノズルと、被溶接部に吹きかけら
れたガスを吹きかけノズルの周囲において強制的に吸い
込むべく吹きかけノズルの外周に形成された吸込ノズル
とを有する溶接ノズル装置によって達成される。
【０００６】また、本発明によれば、前記目的は、溶接
用レーザビームに沿ってガスを被溶接部に吹きかけると
共に、被溶接部に吹きかけられたガスを被溶接部の近傍
で且つ該被溶接部のほぼ全周から強制的に吸い込みつつ
溶接を行うようにしたレーザ溶接方法によって達成され
る。
用レーザビームに沿ってガスを被溶接部に吹きかけると
共に、被溶接部に吹きかけられたガスを被溶接部の近傍
で且つ該被溶接部のほぼ全周から強制的に吸い込みつつ
溶接を行うようにしたレーザ溶接方法によって達成され
る。
【０００７】この明細書において、「被溶接部」とは、
「被溶接物（ワーク）」の「溶接されるべき領域」（例
えば、溶接線に沿って溶接されるべき場合はその線状の
領域、以下では、「被溶接領域」ともいう）のうち、溶
接のある進行時点においてまさに溶接されようとしてい
るか溶接中の部分（小領域）をいう。
「被溶接物（ワーク）」の「溶接されるべき領域」（例
えば、溶接線に沿って溶接されるべき場合はその線状の
領域、以下では、「被溶接領域」ともいう）のうち、溶
接のある進行時点においてまさに溶接されようとしてい
るか溶接中の部分（小領域）をいう。
【０００８】また、この明細書において、アシストガス
に関して、被溶接部に「吹きかける」とは、被溶接部に
軽くガスをあてるように被溶接部に向かって低流速でガ
スを流すことをいう。また、アシストガスに関して、
「溶接用レーザビームに沿って」吹きかけるとは、溶接
のために集光されて照射されるレーザビームの照射経路
に沿ってガスを流すことをいい、ビームの光軸付近にガ
ス流を集めたり敢えて集束ビームの光路内にガス流を集
める必要はなく、被溶接部及びその近傍に確実にガスを
吹きかけ得る限り集束ビームが通る空間部を形成するノ
ズルの周壁に沿って吹きかけられてもよい。
に関して、被溶接部に「吹きかける」とは、被溶接部に
軽くガスをあてるように被溶接部に向かって低流速でガ
スを流すことをいう。また、アシストガスに関して、
「溶接用レーザビームに沿って」吹きかけるとは、溶接
のために集光されて照射されるレーザビームの照射経路
に沿ってガスを流すことをいい、ビームの光軸付近にガ
ス流を集めたり敢えて集束ビームの光路内にガス流を集
める必要はなく、被溶接部及びその近傍に確実にガスを
吹きかけ得る限り集束ビームが通る空間部を形成するノ
ズルの周壁に沿って吹きかけられてもよい。
【０００９】更に、この明細書において、吸込ノズルに
関して、吹きかけノズルの「外周に位置する」とは、実
施例において特定の態様に言及している場合を除いて、
少なくとも吸込ノズルの吸込流路の一部が吹きかけノズ
ルの吹きかけ流路の外周に位置していること、より詳し
くは、吸込ノズルの被溶接部側の吸込口を含む部分が吹
きかけノズルの吹きかけ流路の外周に位置していること
をいう。また、ここで、「外周」とは、「全周」である
ことが好ましいけれども、実際上ほぼ全周である限り、
周方向の一部において吸い込み通路がない場合を排除す
るものではない。
関して、吹きかけノズルの「外周に位置する」とは、実
施例において特定の態様に言及している場合を除いて、
少なくとも吸込ノズルの吸込流路の一部が吹きかけノズ
ルの吹きかけ流路の外周に位置していること、より詳し
くは、吸込ノズルの被溶接部側の吸込口を含む部分が吹
きかけノズルの吹きかけ流路の外周に位置していること
をいう。また、ここで、「外周」とは、「全周」である
ことが好ましいけれども、実際上ほぼ全周である限り、
周方向の一部において吸い込み通路がない場合を排除す
るものではない。
【００１０】アシストガスとしては、例えば、従来シー
ルドガスとして用いられている種類のガスを用いればよ
く、通常はアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスが用い
られる。
ルドガスとして用いられている種類のガスを用いればよ
く、通常はアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスが用い
られる。
【００１１】レーザもレーザ溶接に用いられる任意のも
のでよく、例えば、各種のＹＡＧレーザや各種の炭酸ガ
スレーザが用いられる。
のでよく、例えば、各種のＹＡＧレーザや各種の炭酸ガ
スレーザが用いられる。
【００１２】
【作用及び効果】本発明の溶接ノズル装置では、溶接用
レーザビームに沿ってガスを被溶接部に吹きかける吹き
かけノズルが設けられているから、該ノズルから被溶接
部に吹きかけられるシールドガスのようなアシストガス
によってレーザー溶接の際被溶接部を確実にシールドし
得る。しかも、本発明の溶接ノズル装置では、被溶接部
に吹きかけられたガスを吹きかけノズルの周囲において
強制的に吸い込むべく吹きかけノズルの外周に吸込ノズ
ルが形成されているので、溶接の際発生したヒュームの
ような付加的生成物が、吹きかけノズルの周囲において
吸込ノズルによって強制的に吸い込まれるガスと共に速
やかに外部に排出され得るから、被溶接部の周囲にヒュ
ームのような付加的生成物が飛散する虞が少ない。
レーザビームに沿ってガスを被溶接部に吹きかける吹き
かけノズルが設けられているから、該ノズルから被溶接
部に吹きかけられるシールドガスのようなアシストガス
によってレーザー溶接の際被溶接部を確実にシールドし
得る。しかも、本発明の溶接ノズル装置では、被溶接部
に吹きかけられたガスを吹きかけノズルの周囲において
強制的に吸い込むべく吹きかけノズルの外周に吸込ノズ
ルが形成されているので、溶接の際発生したヒュームの
ような付加的生成物が、吹きかけノズルの周囲において
吸込ノズルによって強制的に吸い込まれるガスと共に速
やかに外部に排出され得るから、被溶接部の周囲にヒュ
ームのような付加的生成物が飛散する虞が少ない。
【００１３】同様に、本発明のレーザ溶接方法では、溶
接用レーザビームに沿ってガスを被溶接部に吹きかける
ようにしているから、被溶接部に吹きかけられるシール
ドガスのようなアシストガスによって被溶接部を確実に
シールドし得る。しかも、本発明のレーザ溶接方法で
は、被溶接部に吹きかけられたアシストガスを被溶接部
の近傍で且つ該被溶接部のほぼ全周から強制的に吸い込
みつつ溶接を行うので、溶接の際発生したヒュームのよ
うな付加的生成物が、被溶接部の近傍で且つ該被溶接部
のほぼ全周からアシストガスと共に強制的に吸い込まれ
て速やかに外部に排出され得るから、ヒュームのような
付加的生成物が被溶接物の被溶接部の周囲などに飛散す
る虞が少ない。
接用レーザビームに沿ってガスを被溶接部に吹きかける
ようにしているから、被溶接部に吹きかけられるシール
ドガスのようなアシストガスによって被溶接部を確実に
シールドし得る。しかも、本発明のレーザ溶接方法で
は、被溶接部に吹きかけられたアシストガスを被溶接部
の近傍で且つ該被溶接部のほぼ全周から強制的に吸い込
みつつ溶接を行うので、溶接の際発生したヒュームのよ
うな付加的生成物が、被溶接部の近傍で且つ該被溶接部
のほぼ全周からアシストガスと共に強制的に吸い込まれ
て速やかに外部に排出され得るから、ヒュームのような
付加的生成物が被溶接物の被溶接部の周囲などに飛散す
る虞が少ない。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明による好ましい一実施の形
態の溶接ノズル装置では、吸込ノズルが被溶接部のまわ
りにガス吹きかけ・吸込室を形成すべく被溶接部の周囲
を囲う周壁部を有している。
態の溶接ノズル装置では、吸込ノズルが被溶接部のまわ
りにガス吹きかけ・吸込室を形成すべく被溶接部の周囲
を囲う周壁部を有している。
【００１５】この場合、被溶接部に吹きかけられたガス
が周囲に拡がって飛散するのを周壁部で最小限に抑える
と共に吸込ノズルによる被吸込領域（空間）を狭いガス
吹きかけ・吸込室の範囲に限ることによって吸込ノズル
による強制的吸込の効果を高め得るから、ヒュームのよ
うな付加的生成物が、被溶接部に吹きかけられたガスに
随伴して被溶接物の被溶接部の周囲等を汚すのをより効
果的に抑制し得る。
が周囲に拡がって飛散するのを周壁部で最小限に抑える
と共に吸込ノズルによる被吸込領域（空間）を狭いガス
吹きかけ・吸込室の範囲に限ることによって吸込ノズル
による強制的吸込の効果を高め得るから、ヒュームのよ
うな付加的生成物が、被溶接部に吹きかけられたガスに
随伴して被溶接物の被溶接部の周囲等を汚すのをより効
果的に抑制し得る。
【００１６】本発明による好ましい一実施の形態の溶接
ノズル装置では、吹きかけノズルが、該吹きかけノズル
のレーザ光源側に位置する基部において半径方向内向き
で且つレーザビームの照射方向にレーザビームの照射光
路内にガスを吹き出すように構成され、吸込ノズルが、
被溶接部とは反対側において前記室に連通された環状室
を吹きかけノズルの外周に有し、該環状室からガスを吸
い込むように構成されている。なお、ここで、「レーザ
ビームの照射光路内にガスを吹き出す」とは、前述のよ
うに、ビームの光軸付近にガス流を集めたり敢えて集束
ビームの光路内にガス流を集めたりする趣旨ではなく、
レーザビーム照射用に形成された空間を利用してレーザ
ビームの照射方向に沿ってガスを流し得るように、レー
ザビームの照射光路を含む領域にガスを吹き出すことを
いう。
ノズル装置では、吹きかけノズルが、該吹きかけノズル
のレーザ光源側に位置する基部において半径方向内向き
で且つレーザビームの照射方向にレーザビームの照射光
路内にガスを吹き出すように構成され、吸込ノズルが、
被溶接部とは反対側において前記室に連通された環状室
を吹きかけノズルの外周に有し、該環状室からガスを吸
い込むように構成されている。なお、ここで、「レーザ
ビームの照射光路内にガスを吹き出す」とは、前述のよ
うに、ビームの光軸付近にガス流を集めたり敢えて集束
ビームの光路内にガス流を集めたりする趣旨ではなく、
レーザビーム照射用に形成された空間を利用してレーザ
ビームの照射方向に沿ってガスを流し得るように、レー
ザビームの照射光路を含む領域にガスを吹き出すことを
いう。
【００１７】この場合、吹きかけノズルが、該吹きかけ
ノズルのレーザ光源側に位置する基部において半径方向
内向きで且つレーザビームの照射方向にレーザビームの
照射光路内にガスを吹き出すように構成されているか
ら、レーザビームの照射光路を形成する空間を通って被
溶接部に吹きかけられたガスによって被溶接部が確実に
シールドされ得る。なお、ガスは、好ましくは、吹きか
けノズルのレーザ光源側に位置する基部において実際上
全周から一様に半径方向内向きに吹き出される。また、
この場合、吸込ノズルが、被溶接部とは反対側において
前記室に連通された環状室を吹きかけノズルの外周に有
し、該環状室からガスを吸い込むように構成されている
ので、被溶接部の周囲に周方向に関してほぼ一様に半径
方向外向きに拡がり且つ軸線方向に関して被溶接部から
離れる方向に向いた強制的な流れを形成し得るから、ガ
スが被溶接部の表面近傍で滞留するのを最小限に抑えつ
つガス及びこれに随伴したヒュームを効果的に吸込・排
出し得る。
ノズルのレーザ光源側に位置する基部において半径方向
内向きで且つレーザビームの照射方向にレーザビームの
照射光路内にガスを吹き出すように構成されているか
ら、レーザビームの照射光路を形成する空間を通って被
溶接部に吹きかけられたガスによって被溶接部が確実に
シールドされ得る。なお、ガスは、好ましくは、吹きか
けノズルのレーザ光源側に位置する基部において実際上
全周から一様に半径方向内向きに吹き出される。また、
この場合、吸込ノズルが、被溶接部とは反対側において
前記室に連通された環状室を吹きかけノズルの外周に有
し、該環状室からガスを吸い込むように構成されている
ので、被溶接部の周囲に周方向に関してほぼ一様に半径
方向外向きに拡がり且つ軸線方向に関して被溶接部から
離れる方向に向いた強制的な流れを形成し得るから、ガ
スが被溶接部の表面近傍で滞留するのを最小限に抑えつ
つガス及びこれに随伴したヒュームを効果的に吸込・排
出し得る。
【００１８】本発明の好ましい一実施の形態では、レー
ザ溶接ノズルは、両端が開口した先細筒状体からなるノ
ズル形成部材と、ノズル形成部材の筒の内表面と協働し
て吹きかけノズルを形成すべくノズル形成部材の大径部
側に位置する吹きかけノズル形成要素と、ノズル形成部
材の筒の外表面と協働して吸込ノズルを形成すべくノズ
ル形成部材の小径部側に位置する吸込ノズル形成要素
（ガード壁部）とを有する。
ザ溶接ノズルは、両端が開口した先細筒状体からなるノ
ズル形成部材と、ノズル形成部材の筒の内表面と協働し
て吹きかけノズルを形成すべくノズル形成部材の大径部
側に位置する吹きかけノズル形成要素と、ノズル形成部
材の筒の外表面と協働して吸込ノズルを形成すべくノズ
ル形成部材の小径部側に位置する吸込ノズル形成要素
（ガード壁部）とを有する。
【００１９】
【実施例】次に、本発明による好ましい一実施例を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２０】図１において、１は集光レンズ２を備えた
レーザ出力ハウジングであり、該ハウジング１は、集光
レンズ２で集光されたレーザビームＡを、開口３及びレ
ーザビーム透過性の窓４からなるウインド部５を介して
被溶接部材（ワーク）６の溶接線（被溶接領域）８の被
溶接部７に照射するように構成されている。９は、ワー
ク６を回転させて溶接線８に沿って溶接を進行させるワ
ーク移動機構としてのモータである。
レーザ出力ハウジングであり、該ハウジング１は、集光
レンズ２で集光されたレーザビームＡを、開口３及びレ
ーザビーム透過性の窓４からなるウインド部５を介して
被溶接部材（ワーク）６の溶接線（被溶接領域）８の被
溶接部７に照射するように構成されている。９は、ワー
ク６を回転させて溶接線８に沿って溶接を進行させるワ
ーク移動機構としてのモータである。
【００２１】１０はレーザ出力ハウジング１の先端部に
取り付けられた溶接ノズル装置であり、溶接ノズル装置
１０は、吹きかけノズル形成要素としてのほぼ環状の内
側ノズル部材１１と、ノズル形成部材としてのほぼ環状
の外側ノズル部材１２と、周壁部ないしガード壁部とし
てのほぼ円盤状のガード部材１３とを有し、内側ノズル
部材１１と外側ノズル部材とによって吹きかけノズル１
４が形成され、外側ノズル部材１２とガード部材１３と
によって吸込ノズル１５が形成されている。１６は、レ
ーザビーム透過性のウインド用保護ガラスである。
取り付けられた溶接ノズル装置であり、溶接ノズル装置
１０は、吹きかけノズル形成要素としてのほぼ環状の内
側ノズル部材１１と、ノズル形成部材としてのほぼ環状
の外側ノズル部材１２と、周壁部ないしガード壁部とし
てのほぼ円盤状のガード部材１３とを有し、内側ノズル
部材１１と外側ノズル部材とによって吹きかけノズル１
４が形成され、外側ノズル部材１２とガード部材１３と
によって吸込ノズル１５が形成されている。１６は、レ
ーザビーム透過性のウインド用保護ガラスである。
【００２２】内側ノズル部材１１は、上端にウインド用
保護ガラス１６が収容される凹部１７を備えた環状の基
台部１８と、基台部１８の内周縁から先端側（この実施
例の説明において、溶接ノズル１０に関して「先端側」
とは、被溶接物６に近い側をいい、図１においては下端
側にあたる、以下同）ほど先細で且つ肉厚が薄くなるよ
うに下方に延在した内側ノズル形成部１９とを有する。
従って、内側ノズル形成部１９の内周面２０及び外周面
２１は、夫々、円錐台の周面を形成している。内周面２
０は、集束性レーザビームの通過を妨げない限り、横断
面が円形でなくてもよく、また、先細でなくてもよい。
保護ガラス１６が収容される凹部１７を備えた環状の基
台部１８と、基台部１８の内周縁から先端側（この実施
例の説明において、溶接ノズル１０に関して「先端側」
とは、被溶接物６に近い側をいい、図１においては下端
側にあたる、以下同）ほど先細で且つ肉厚が薄くなるよ
うに下方に延在した内側ノズル形成部１９とを有する。
従って、内側ノズル形成部１９の内周面２０及び外周面
２１は、夫々、円錐台の周面を形成している。内周面２
０は、集束性レーザビームの通過を妨げない限り、横断
面が円形でなくてもよく、また、先細でなくてもよい。
【００２３】外側ノズル部材１２は、外側円筒状部２２
と、内側の先細筒状部２３と、外側円筒状部２２の軸線
方向の中間部と内側の先細筒状部２３の軸線方向中間部
とを結合するように半径方向に延びた環状のフランジ状
部２４とを有する。内側の先細筒状部２３は、フランジ
状部２４の上側において円筒状の外周面部２５を有し、
この外周面部２５は、フランジ状部２４の環状の上面及
び外側円筒状部２２のフランジ状部２４よりも上方の上
側部分２６の内周面と協働してアシストガス吹き込み用
環状室２７を形成している。なお、吹き込み用環状室２
７を形成し得る限り、この室２７を規定している周面及
び上下面の形状は図示のものとは異なっていてもよい。
外側円筒状部２２の上側部分２６には、吹き込み用環状
室２７にアシストガスＢを吹き込むためのアシストガス
供給口２８が形成されており、このアシストガス供給口
２８にはアシストガス供給管２８ａが接続されている。
図示の例では、アシストガス供給口２８が周方向の一個
所のみに形成されているけれども場合によっては供給口
２８を周方向の複数箇所に形成してもよい。
と、内側の先細筒状部２３と、外側円筒状部２２の軸線
方向の中間部と内側の先細筒状部２３の軸線方向中間部
とを結合するように半径方向に延びた環状のフランジ状
部２４とを有する。内側の先細筒状部２３は、フランジ
状部２４の上側において円筒状の外周面部２５を有し、
この外周面部２５は、フランジ状部２４の環状の上面及
び外側円筒状部２２のフランジ状部２４よりも上方の上
側部分２６の内周面と協働してアシストガス吹き込み用
環状室２７を形成している。なお、吹き込み用環状室２
７を形成し得る限り、この室２７を規定している周面及
び上下面の形状は図示のものとは異なっていてもよい。
外側円筒状部２２の上側部分２６には、吹き込み用環状
室２７にアシストガスＢを吹き込むためのアシストガス
供給口２８が形成されており、このアシストガス供給口
２８にはアシストガス供給管２８ａが接続されている。
図示の例では、アシストガス供給口２８が周方向の一個
所のみに形成されているけれども場合によっては供給口
２８を周方向の複数箇所に形成してもよい。
【００２４】内側の先細筒状部２３は、内側ノズル部材
１１の内側ノズル形成部１９の円錐台外周面２１に向き
合って且つ該外周面２１との間にアシストガス吹き込み
用の先細筒状間隙２９を規定するように上端側に形成さ
れた円錐台状の先細の内周面３０と、内側ノズル部材１
１のノズル形成部１９の先細内周面２０に対してほぼ連
続的に延びて集束性ビームＡに沿ったアシストガス吹き
かけ通路３２の外周を規定する先細筒状内周面３１とを
有する。内周面３１は、その横断面が実際上円形である
ことが好ましいが、例えば該内周面に軸線方向に沿って
又は螺旋状に凹又は凸状の条部が形成されていてもよ
い。
１１の内側ノズル形成部１９の円錐台外周面２１に向き
合って且つ該外周面２１との間にアシストガス吹き込み
用の先細筒状間隙２９を規定するように上端側に形成さ
れた円錐台状の先細の内周面３０と、内側ノズル部材１
１のノズル形成部１９の先細内周面２０に対してほぼ連
続的に延びて集束性ビームＡに沿ったアシストガス吹き
かけ通路３２の外周を規定する先細筒状内周面３１とを
有する。内周面３１は、その横断面が実際上円形である
ことが好ましいが、例えば該内周面に軸線方向に沿って
又は螺旋状に凹又は凸状の条部が形成されていてもよ
い。
【００２５】従って、アシストガス供給口２８からＣ方
向に環状室２７に供給されたアシストガスＢは、該室２
７で一様な圧力にされ先細の間隙２９の全周から一様に
半径方向内向きで且つ下向きにＤ方向に先細のアシスト
ガス吹きかけ通路３２内に吹き込まれ、吹きかけ通路３
２に沿って流れ、通路３２が臨んでいる被溶接部材６の
溶接線８の被溶接部７にＥ方向に静かに吹きかけられ、
被溶接部７をシールドする。
向に環状室２７に供給されたアシストガスＢは、該室２
７で一様な圧力にされ先細の間隙２９の全周から一様に
半径方向内向きで且つ下向きにＤ方向に先細のアシスト
ガス吹きかけ通路３２内に吹き込まれ、吹きかけ通路３
２に沿って流れ、通路３２が臨んでいる被溶接部材６の
溶接線８の被溶接部７にＥ方向に静かに吹きかけられ、
被溶接部７をシールドする。
【００２６】内側の先細筒状部２３は、更に、フランジ
状部２４の下側に、先細筒状の外周面部３３を有する。
一方、ガード部材１３は、環状板状の基部３４と、該基
部３４の内周縁から下方に延びた円筒状部３５とを有す
る。その結果、内側の先細筒状部２３の外周面部３３
は、フランジ状部２４の環状の下面及び外側円筒状部２
２のフランジ状部２４よりも下方の下側部分３６の内周
面、並びにガード部材１３の環状板状基部３４と協動し
てアシストガス吸込用環状室３７を形成している。な
お、外側円筒状部２２の下側部分３６には、複数のアシ
ストガス吸込口３８が周方向に間隔をおいて形成されて
おり、各アシストガス吸込口３８には、アシストガス吸
込管３８ａが取り付けられている。なお、ガード部材１
３の下端は外側ノズル部材１２の先細筒状部２３の下端
よりも下方まで延びて被溶接部材６の被溶接部７の周り
を取り囲んでアシストガス吹きかけ・吸込室３９を形成
している。
状部２４の下側に、先細筒状の外周面部３３を有する。
一方、ガード部材１３は、環状板状の基部３４と、該基
部３４の内周縁から下方に延びた円筒状部３５とを有す
る。その結果、内側の先細筒状部２３の外周面部３３
は、フランジ状部２４の環状の下面及び外側円筒状部２
２のフランジ状部２４よりも下方の下側部分３６の内周
面、並びにガード部材１３の環状板状基部３４と協動し
てアシストガス吸込用環状室３７を形成している。な
お、外側円筒状部２２の下側部分３６には、複数のアシ
ストガス吸込口３８が周方向に間隔をおいて形成されて
おり、各アシストガス吸込口３８には、アシストガス吸
込管３８ａが取り付けられている。なお、ガード部材１
３の下端は外側ノズル部材１２の先細筒状部２３の下端
よりも下方まで延びて被溶接部材６の被溶接部７の周り
を取り囲んでアシストガス吹きかけ・吸込室３９を形成
している。
【００２７】従って、被溶接部材６とガード部材１３と
によってほぼ囲まれた狭い空間であるアシストガス吹き
かけ・吸込室３９内の被溶接部７で発生したヒューム
は、該被溶接部７に吹きかけられて静かに拡がっていこ
うとするアシストガスＢと共に、ガード部材１３の円筒
状部３５と外側ノズル部材１２の先細筒状部２３とによ
って規定された吸込口ないし隙間４０をＧ方向に通って
吸込用環状室３７に強制的に吸い込まれ、更に吸込口３
８を介してＨ方向に吸い出される。その結果、溶接の際
発生したヒュームのような付加的生成物が被溶接部材６
の表面に拡がって飛散する虞が少ない。５１，５２，５
３は取り付けボルト、５４は固定ナットである。
によってほぼ囲まれた狭い空間であるアシストガス吹き
かけ・吸込室３９内の被溶接部７で発生したヒューム
は、該被溶接部７に吹きかけられて静かに拡がっていこ
うとするアシストガスＢと共に、ガード部材１３の円筒
状部３５と外側ノズル部材１２の先細筒状部２３とによ
って規定された吸込口ないし隙間４０をＧ方向に通って
吸込用環状室３７に強制的に吸い込まれ、更に吸込口３
８を介してＨ方向に吸い出される。その結果、溶接の際
発生したヒュームのような付加的生成物が被溶接部材６
の表面に拡がって飛散する虞が少ない。５１，５２，５
３は取り付けボルト、５４は固定ナットである。
【００２８】なお、アシストガスＢを強制的に吸引し得
るように通路（吸込口）４０は比較的大きく形成される
ことが好ましく、また、被溶接部７のほぼ全周からアシ
ストガス及び付加的生成物を吸い込み得るようにアシス
トガス吹きかけ・吸込室３９が環状吸込室３７よりも細
い流路部分を通路４０として備え、且つ吸込口３８を複
数箇所（図示の例では四箇所）に有することが好まし
い。但し、アシストガス及び付加的溶接生成物を被溶接
部７のほぼ全周からほぼ一様に吸い込み得る限り、例え
ば、通路４０が室３７より絞られていなくてもよく、ま
た室３７がなくてもよい。更に、ガード部材１３が、環
状板状部３４または円筒状部３５のうちの少なくとも一
方の代わりに、ノズル部材１１，１２と同様な先細筒状
部を備えていてもよく、また、ガード部材１３の環状板
状部３４の下面が円筒状部３５の下端と実際上一致して
いて、ガード部材１３が比較的厚い環状板からなってい
てもよい。
るように通路（吸込口）４０は比較的大きく形成される
ことが好ましく、また、被溶接部７のほぼ全周からアシ
ストガス及び付加的生成物を吸い込み得るようにアシス
トガス吹きかけ・吸込室３９が環状吸込室３７よりも細
い流路部分を通路４０として備え、且つ吸込口３８を複
数箇所（図示の例では四箇所）に有することが好まし
い。但し、アシストガス及び付加的溶接生成物を被溶接
部７のほぼ全周からほぼ一様に吸い込み得る限り、例え
ば、通路４０が室３７より絞られていなくてもよく、ま
た室３７がなくてもよい。更に、ガード部材１３が、環
状板状部３４または円筒状部３５のうちの少なくとも一
方の代わりに、ノズル部材１１，１２と同様な先細筒状
部を備えていてもよく、また、ガード部材１３の環状板
状部３４の下面が円筒状部３５の下端と実際上一致して
いて、ガード部材１３が比較的厚い環状板からなってい
てもよい。
【００２９】なお、図示の例では、被溶接部材６が円柱
状体からなり、円柱の軸線方向に沿ってみた場合、図３
の（ａ）に示すように両側に比較的大きい隙間４１がで
きるけれども、アシストガスＢは、通常被溶接部７に強
く吹くつけられるのではなくて静かに吹きかけられるか
ら、吸込口３８からの強制的吸込を十分に強く行うこと
によって、隙間４１を介するアシストガスＢ及びヒュー
ムのような付加的生成物の流出は実際上問題にならない
ことを、本発明者は、確認した。
状体からなり、円柱の軸線方向に沿ってみた場合、図３
の（ａ）に示すように両側に比較的大きい隙間４１がで
きるけれども、アシストガスＢは、通常被溶接部７に強
く吹くつけられるのではなくて静かに吹きかけられるか
ら、吸込口３８からの強制的吸込を十分に強く行うこと
によって、隙間４１を介するアシストガスＢ及びヒュー
ムのような付加的生成物の流出は実際上問題にならない
ことを、本発明者は、確認した。
【００３０】但し、所望ならば、図３の（ｂ）に示した
ように、ガード部材１３の先端部を被溶接部７の形状に
ほぼ合せて、隙間４２がガード部材１３の下端全周にお
いて小さくなるように形成しておいてもよい。
ように、ガード部材１３の先端部を被溶接部７の形状に
ほぼ合せて、隙間４２がガード部材１３の下端全周にお
いて小さくなるように形成しておいてもよい。
【００３１】以上では、被溶接部材６が円柱状である例
について説明したけれども、被溶接部材の形状、従って
被溶接領域及び被溶接部の形状は他のどのような形でも
よいことは明らかであろう。
について説明したけれども、被溶接部材の形状、従って
被溶接領域及び被溶接部の形状は他のどのような形でも
よいことは明らかであろう。
【図１】本発明による好ましい一実施例の溶接ノズル装
置を用いたレーザ溶接を説明するもので、図２のＩ−Ｉ
線断面説明図。
置を用いたレーザ溶接を説明するもので、図２のＩ−Ｉ
線断面説明図。
【図２】図１の溶接ノズル装置の底面説明図。
【図３】図１溶接部をＩＩＩ方向から見た説明図で、
（ａ）は実施例の場合を示し、（ｂ）は変形例を示す。
（ａ）は実施例の場合を示し、（ｂ）は変形例を示す。
【符号の説明】 １ レーザ出力ハウジング ２ 集光レンズ ５ ウインド部 ６ 被溶接部材（ワーク） ７ 被溶接部 ８ 溶接線（被溶接領域） １０ 溶接ノズル装置 １１ 内側ノズル部材 １２ 外側ノズル部材 １３ ガード部材 １４ 吹きかけノズル １５ 吸込ノズル ２７ アシストガス吹き込み用環状室 ２８ アシストガス供給口 ２９ 先細筒状間隙 ３７ アシストガス吸込用環状室 ３８ アシストガス吸込口 ３８ａ アシストガス吸込管 ３９ アシストガス吹きかけ・吸込室 ４０ 吸込口（通路、間隙） Ａ レーザビーム Ｂ アシストガス Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｈ 方向
Claims (5)
- 【請求項１】 溶接用レーザビームに沿ってガスを被溶
接部に吹きかける吹きかけノズルと、被溶接部に吹きか
けられたガスを吹きかけノズルの周囲において強制的に
吸い込むべく吹きかけノズルの外周に形成された吸込ノ
ズルとを有する溶接ノズル装置。 - 【請求項２】 吸込ノズルが被溶接部のまわりにガス吹
きかけ・吸込室を形成すべく被溶接部の周囲を囲う周壁
部を有する請求項１に記載の溶接ノズル装置。 - 【請求項３】 吹きかけノズルが、該吹きかけノズルの
レーザ光源側に位置する基部において半径方向内向きで
且つレーザビームの照射方向にレーザビームの照射光路
内にガスを吹き出すように構成され、吸込ノズルが、被
溶接部とは反対側において前記ガス吹きかけ・吸込室に
連通された環状室を吹きかけノズルの外周に有し、該環
状室からガスを吸い込むように構成されている請求項２
に記載の溶接ノズル装置。 - 【請求項４】 両端が開口した先細筒状体からなるノズ
ル形成部材と、ノズル形成部材の筒の内表面と協働して
吹きかけノズルを形成すべくノズル形成部材の大径部側
に位置する吹きかけノズル形成要素と、ノズル形成部材
の筒の外表面と協働して吸込ノズルを形成すべくノズル
形成部材の小径部側に位置するガード壁部とを有する溶
接ノズル装置。 - 【請求項５】 溶接用レーザビームに沿ってガスを被溶
接部に吹きかけると共に、被溶接部に吹きかけられたガ
スを被溶接部の近傍で且つ該被溶接部のほぼ全周から強
制的に吸い込みつつ溶接を行うようにしたレーザ溶接方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103787A JPH11285883A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 溶接ノズル装置及びレーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103787A JPH11285883A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 溶接ノズル装置及びレーザ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285883A true JPH11285883A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14363130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10103787A Pending JPH11285883A (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 溶接ノズル装置及びレーザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11285883A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6667456B2 (en) * | 2000-05-09 | 2003-12-23 | Hokkaido University | Laser welding method and a laser welding apparatus |
| KR100654091B1 (ko) | 2005-11-18 | 2006-12-06 | 코닉시스템 주식회사 | 윈도우의 오염을 방지할 수 있는 레이저 열처리 챔버의윈도우 모듈 |
| JP2012030235A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Disco Corp | レーザー加工装置 |
| CN102441736A (zh) * | 2010-10-01 | 2012-05-09 | 铃木株式会社 | 激光焊接设备 |
| CN109227969A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-18 | 合肥欧克斯新型建材有限公司 | 一种装饰用大理石切割打磨装置 |
| CN109249128A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-22 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 吹气抽尘装置及陶瓷基板激光打孔方法 |
| CN114750309A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-15 | 业成科技（成都）有限公司 | 集尘装置和方法 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10103787A patent/JPH11285883A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6667456B2 (en) * | 2000-05-09 | 2003-12-23 | Hokkaido University | Laser welding method and a laser welding apparatus |
| KR100654091B1 (ko) | 2005-11-18 | 2006-12-06 | 코닉시스템 주식회사 | 윈도우의 오염을 방지할 수 있는 레이저 열처리 챔버의윈도우 모듈 |
| JP2012030235A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Disco Corp | レーザー加工装置 |
| CN102441736A (zh) * | 2010-10-01 | 2012-05-09 | 铃木株式会社 | 激光焊接设备 |
| CN109227969A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-18 | 合肥欧克斯新型建材有限公司 | 一种装饰用大理石切割打磨装置 |
| CN109249128A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-22 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 吹气抽尘装置及陶瓷基板激光打孔方法 |
| CN114750309A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-15 | 业成科技（成都）有限公司 | 集尘装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021024 |