JPH0638631Y2 - レーザ溶接加工装置のアシストガス噴出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、レーザ溶接加工を行うレーザ加工装置に用い
られるアシストガス噴出装置に関する。

（従来の技術） レーザビームを用いたレーザ溶接に於ては、被溶接物に
対するレーザビームの照射に伴い溶接加工部にプラズマ
が発生し、このプラズマが溶接に悪影響を及ぼすことが
知られている。

このことに鑑みて、レーザビームノズルの外側方にサイ
ドノズルを設け、このサイドノズルよりアシストガスを
レーザ溶接加工部に吹付けてプラズマを除去することが
行われている。

（考案が解決しようとする課題） サイドノズルがレーザビームノズルの外側方に一つしか
設けられていないと、レーザ溶接加工部に対するアシス
トガスの噴出方向は一方向のみからとなり、これでは溶
接方向の変化に対し必ずしもアシストガスがレーザ溶接
加工部に良好に噴出されなくなる。このことに対してサ
イドノズルのアシストガス噴出方向を溶接方向に対して
可変制御しようとすると、アシストガス噴出方向可変構
造及び制御装置が必要になり、装置が複雑で大掛りなも
のになる。

これに対しレーザビームノズルの周りにアシストガス噴
出用のサイドノズルを複数個設け、この複数個のサイド
ノズルの各々よりアシストガスを溶接加工部へ向けて噴
出することが考えられる。しかし、ただ単に複数個のサ
イドノズルの各々よりアシストガスを溶接加工部へ向け
て噴出するようにすると、各サイドノズルよりのアシス
トガスの噴出流が互いに衝突し、その噴流が相殺されて
レーザビームノズルの外周囲に拡散し、溶接加工部にア
シストガスが多く存在しなくなる虞れがある。

本考案は、上述の如き不具合に鑑み、サイドノズルより
アシストガスを好ましからざる拡散を生じることなく溶
接加工部に適切に与えることができ、溶接方向は変化し
ても常にレーザ溶接加工部に発生するプラズマを良好に
除去することができるレーザ溶接加工装置のアシストガ
ス噴出装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本考案は、レーザビ
ームノズルの周囲に複数のサイドノズルを配置して設
け、上記各サイドノズルのアシストガスの噴出方向を、
内側斜め下方向でかつ前記レーザビームノズルのノズル
中心の周りに下側が小径の円錐形状の渦流が生じるよう
にレーザビームノズルの径方向に対して傾斜してなるも
のである。

（作用） 上記構成により、各サイドノズルからアシストガスが噴
出されると、レーザビームノズルのノズル中心の周りに
は下側が小径の円錐形状の渦流が常に形成されることと
なり、レーザ加工の進行方向に拘りなく、加工部付近に
集中する渦流により加工時に発生したプラズマの除去を
良好に行え得ることとなる。

（実施例） 以下に添付の図を参照して本考案を実施例について詳細
に説明する。

第３図は本考案によるアシストガス噴出装置が組込まれ
た好適なレーザ溶接加工装置の一例を示している。第３
図に於て、１はレーザ溶接加工装置を全体的に示してお
り、レーザ溶接加工装置１は、レーザビーム発生装置
３、制御装置５とを有する装置本体７と、装置本体７に
連設されたワークテーブル９と、装置本体７より延出さ
れてワークテーブル９の上方を水平に延在する上部水平
アーム11と、上部水平アーム11の先端に設けられたレー
ザ加工ヘッド13と、ワークテーブル９上にてワーク（被
溶接物）の支持及びワークの移動を行うワーククランプ
装置15とを有している。

レーザ加工ヘッド13の下端部、即ちワークテーブル９と
の対向部にはレーザ溶接加工用のレーザビームノズル17
が設けられている。レーザビームノズル17はワークテー
ブル９の上面に向けてレーザビームを実質的に垂直に照
射するようになっている。

第１図及び第２図に良く示されている如く、レーザビー
ムノズル17の外周囲には、複数個の、この実施例に於て
は、４個のアシストガス噴出用サイドノズル19が固定配
置されている。サイドノズル19の各々の開口方向、換言
すればアシストガス噴出方向は、第１図より明らかなよ
うに、内側斜め下方向でかつレーザビームノズル17の径
方向に対し互いに同様に傾斜している。

上記構成により、サイドノズル19は、各々第２図に良く
示されている如く、これらサイドノズル19の配設位置よ
り内側にあるレーザビームノズル17の周りの一つの仮想
円Ｃに対し実質的に接線方向にアシストガスを噴出する
ようになる。

上述の如き構成により、サイドノズル19の各々より噴出
されたアシストガスは、レーザビームノズル17のノズル
中心Ncの周りに図にて反時計廻り方向の内巻きの渦流
（下側が小径の円錐形状の渦流）を生じ、その周りに収
斂状態にて拡散することなく存在するようになる。

これによりノズル中心Ncの周り、換言すればレーザ溶接
加工部の全周囲にアシストガスが多量に存在するように
なり、いかなる溶接方向であってもレーザ溶接加工部の
好ましからざるプラズマが効率良く良好に除去され、プ
ラズマによりレーザ溶接が悪影響を及ぼされることがな
くなるようになる。

なお、本考案は前述した実施例に限定されるこなく、適
宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施例し
得るものである。

〔考案の効果〕

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本考案は、レーザビームノズル17の周囲に複数のサ
イドノズル19を配置して設け、上記各サイドノズル19の
アシストガスの噴出方向を、内側斜め下方向でかつ前記
レーザビームノズル17のノズル中心の周りに下側が小径
の円錐形状の渦流が生じるようにレーザビームノズル17
の径方向に対して傾斜してなるものである。

上記構成より明らかなように、本考案においては、レー
ザビームノズル17の周囲に設けた複数のサイドノズル19
のアシストガスの噴出方向は、内側斜め下方向でかつレ
ーザビームノズル17のノズル中心の周りに下側が小径の
円錐形状の渦流が生じるようにレーザビームノズル17の
径方向に対して傾斜してあるから、レーザ加工時には、
各サイドノズル19から噴出されたアシストガスによっ
て、レーザビームノズル17のノズル中心の周りには下側
が小径の円錐形状のアシストガスの渦流が常に形成され
るものであり、レーザ加工の進行方向の方向性に拘りな
く加工部付近に渦流が集中し、発生したプラズマの除去
が効率よく行われ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるレーザ加工装置のアシストガス噴
出装置をその要部について示す斜視図、第２図は第１図
に示された本考案によるアシストガス噴出装置の要部に
ついて示す平面図、第３図は本考案によるアシストガス
噴出装置を組込まれて好適なレーザ加工装置の一実施例
を示す正面図である。 １……レーザ加工装置,7……装置本体 ９……ワークテーブル,13……レーザ加工ヘッド 17……レーザビームノズル 19……アシストガス噴出用サイドノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザビームノズル（17）の周囲に複数の
   サイドノズル（19）を配置して設け、上記各サイドノズ
   ル（19）のアシストガスの噴出方向を、内側斜め下方向
   でかつ前記レーザビームノズル（17）のノズル中心の周
   りに下側が小径の円錐形状の渦流が生じるようにレーザ
   ビームノズル（17）の径方向に対して傾斜してなること
   を特徴とするレーザ溶接加工装置のアシストガス噴出装
   置。