JPH1158048A - レーザ溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶接部所のスペースが狭いものであってもロー
ラによってワークを押圧してレーザ溶接を可能とした。 【解決手段】ワークＷのレーザ光５の焦点６の近傍を押
圧しつつレーザ加工ヘッド進行方向に回転するコンタク
トディスク７をレーザ光５の集光角度に沿わせて配置し
た。また、コンタクトディスク７のワーク押圧点８をレ
ーザ光５の焦点６の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘ
ッド進行方向にオフセットした。さらに、コンタクトデ
ィスク７の内面に付着したスパッタを除去するブラシ１
２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光によって
ワークを溶接するレーザ溶接装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワークをレーザ溶接するためには、重な
っている２つのワークの間に隙間が存在すると溶接する
ことができない。そこで、従来では、図４で示すよう
に、レーザ加工ヘッド１によりレーザ光を照射するワー
クＷの溶接部位であるフランジＦをクランパ２０によっ
てクランプして隙間をなくしてレーザ溶接するもの、あ
るいは、図５で示すように、レーザ加工ヘッド１にロー
ラ２１を設け、上方のフランジを下方のフランジに押し
付けて隙間をなくしてレーザ溶接するものが採用されて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のレーザ溶接
では、クランパ２０を用いるものにおいては、クランプ
装置と、その都度クランパ２０のクランプ，アンクラン
プ動作を必要とし、サイクルタイムが延びて作業能率に
影響を及ぼす共に、ワーク形状によってはクランパ２０
が使用することができない場合がある。また、ローラ２
１を用いるもので、溶接部所のスペースが狭いものでは
ローラ２１が入らない問題があった。

【０００４】本発明の目的は、溶接部所のスペースが狭
いものであってもローラによってワークを押圧してレー
ザ溶接を可能としたことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成要旨は、請求項１に記載の通り、レー
ザ加工ヘッドにより集光レンズで集光したレーザ光をワ
ークに照射して溶接するレーザ溶接装置において、ワー
クのレーザ光照射近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッド進
行方向に回転するコンタクトディスクをレーザ集光角度
に沿わせて配置したことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２に記載の通り、前記請求項１に記
載の構成において、コンタクトディスクをレーザ集光角
度に沿わせて互いに異なる角度で複数配置したことを特
徴とするものである。

【０００７】請求項３に記載の通り、前記請求項１に記
載の構成において、コンタクトディスクのワーク押圧点
をレーザ光の焦点の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘ
ッド進行方向にオフセットしたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】請求項３に記載の通り、前記請求項１に記
載の構成において、コンタクトディスク内面に付着した
スパッタを除去するためのスパッタ除去機構を設けたこ
とを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１において、１はレーザ加工ヘッ
ドであり、例えばロボットアーム３にフローチング機構
４を介して取り付けられているホルダ２に固設されてい
る。

【００１０】前記レーザ加工ヘッド１は周知のように、
トーチ本体に保持された集光レンズによって集光したレ
ーザ光５の焦点６をワークＷに照射してレーザ溶接する
ものである。

【００１１】本発明は上記レーザ溶接装置において、前
記ホルダ２に固設された支持脚９にワークＷのレーザ光
照射近傍（レーザ光５の焦点６近傍）を押圧しつつレー
ザ加工ヘッド１の進行方向に回転するコンタクトディス
ク７を支持軸１０によって支持したものである。前記コ
ンタクトディスク７はモリブデンをコーティングした円
板若しくはモリブデン素材を削り出した円板が適当であ
る。

【００１２】このコンタクトディスク７は図２で示すよ
うに、レーザ光５の集光角度に沿わせて互いに異なる角
度でレーザ光５を挾んで対向したＶ字形に配置されてい
る。尚、図示では左右２つのコンタクトディスク７がＶ
字形に配置されているが、左右何れか片側のみでもよ
い。

【００１３】また、コンタクトディスク７のワークＷの
押圧点８は図１で示すように、レーザ光５の焦点６の径
よりも大きい距離でレーザ加工ヘッド１の進行方向にオ
フセットＬされている。

【００１４】図１及び図２において、１１はシールドガ
スノズルであり、レーザ光５の焦点６近傍であるレーザ
溶接部位の周囲を不活性ガスによってシールドする。ま
た、図１において、１２はスパッタを除去するためのブ
ラシであり、図３で示すように、コンタクトディスク７
の内面に接触するようにホルダ２から延在しているブラ
ケット１３に支持されている。

【００１５】本発明は上記の通りの構成であるから、図
２で示すように、コンタクトディスク７は溶接すべきワ
ークＷのフランジＦの上面に当接し、レーザ光５の焦点
６の近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッド１の進行方向に
回転する。従って、上下２つのフランジＦは隙間をなく
してレーザ溶接される。

【００１６】前記ワークＷのフランジＦの上面に当接す
るコンタクトディスク７はレーザ光５の集光角度に沿わ
せて傾斜してＶ字形に配置されているため、スペースが
狭い溶接部所でもワークＷを押圧することができ、ワー
ク形状の自由度が増すと共に、レーザ光５の焦点６に最
も近いところを押えるため、確実に溶接することができ
る。尚、コンタクトディスク７を片側のみの構成とした
場合は、なお一層スペースが狭い溶接部所でもワークＷ
を押圧することができる。

【００１７】ここで、前記したようにコンタクトディス
ク７のワークＷへの押圧点８は図１で示すように、レー
ザ光５の焦点６の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘッ
ド１の進行方向にオフセットＬしている。これは、コン
タクトディスク７のワークＷへの押圧点８とレーザ光５
の焦点６が一致しているとコンタクトディスク７がフラ
ンジＦに溶接されてしまったり熱により損傷を受けやす
いため、コンタクトディスク７のワークＷの押圧点８が
レーザ光５の焦点６の径よりも大きい距離で先行し、コ
ンタクトディスク７でフランジＦを押えてからレーザ溶
接するようにしている。

【００１８】さらに、溶接時に飛散し、コンタクトディ
スク７に付着するスパッタはコンタクトディスク７の内
面に接触しているブラシ１２によって確実に除去し、ス
パッタ等の粉塵の外部への飛散を防止する。また、付着
したスパッタを除去することによりコンタクトディスク
７が受ける熱又はレーザ光の影響を少なくする。

【００１９】また、コンタクトディスク７はモリブデン
材を用いることにより、スパッタ，反射レーザ光等に対
して耐久性を有し使用寿命を延長する。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、ロー
ラによるワーク押圧形式のレーザ溶接装置において、コ
ンタクトディスク（ローラに相当）をレーザ集光角度に
沿わせて配置した構成によりワーク形状の自由度が拡大
され、スペースが狭い溶接部所でもワークを押圧するこ
とができる。また、コンタクトディスクのワーク押圧点
をレーザ光の焦点の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘ
ッドの進行方向にオフセットしていることにより、コン
タクトディスクが溶接される不具合が防止され、ワーク
を押えてからレーザ溶接するため、確実で品質良好な溶
接を行うことができる。さらに、スパッタ排除機構によ
ってコンタクトディスクへのスパッタの付着や外部への
飛散が防止される等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の側面図

【図２】図１のＡ−Ａ矢視拡大図

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視拡大図

【図４】従来のワーククランプ形式のレーザ溶接装置の
説明図

【図５】従来のローラによるワーク押圧形式のレーザ溶
接装置の説明図

【符号の説明】

１ レーザ加工ヘッド ２ ホルダ ３ ロボットアーム ４ フローチング機構 ５ レーザ光 ６ レーザ光の焦点 ７ コンタクトディスク ８ コンタクトディスクのワーク押圧点 ９ 支持脚 １０ 支持軸 １１ シールドガスノズル １２ ブラシ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ加工ヘッドにより集光レンズで集
   光したレーザ光をワークに照射して溶接するレーザ溶接
   装置において、 ワークのレーザ光照射近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッ
   ド進行方向に回転するコンタクトディスクをレーザ集光
   角度に沿わせて配置したことを特徴とするレーザ溶接装
   置。
2. 【請求項２】 前記コンタクトディスクをレーザ集光角
   度に沿わせて互いに異なる角度で複数配置したことを特
   徴とする請求項１に記載のレーザ溶接装置。
3. 【請求項３】 前記コンタクトディスクのワーク押圧点
   をレーザ光の焦点の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘ
   ッド進行方向にオフセットしたことを特徴とする請求項
   １に記載のレーザ溶接装置。
4. 【請求項４】 前記コンタクトディスク内面に付着した
   スパッタを除去するためのスパッタ除去機構を設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接装置。