JPH07223086A - レーザ溶接用アシストガスノズル - Google Patents
レーザ溶接用アシストガスノズルInfo
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- JPH07223086A JPH07223086A JP6020556A JP2055694A JPH07223086A JP H07223086 A JPH07223086 A JP H07223086A JP 6020556 A JP6020556 A JP 6020556A JP 2055694 A JP2055694 A JP 2055694A JP H07223086 A JPH07223086 A JP H07223086A
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- Japan
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- assist gas
- nozzle
- processing head
- laser welding
- air
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working 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
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発振機側に開放され且つパージエアが供給さ
れる加工ヘッドに装着されるノズルにおいて、アシスト
ガスの噴射に伴うパージエアの巻き込みを阻止すること
ができるレーザ溶接用アシストガスノズルを提供する。 【構成】 ミラーによる集光系を備えた加工ヘッドに装
着され、レーザ光と同軸にアシストガスを供給するノズ
ルにおいて、ノズル先端側に開放されたアシストガス供
給路１５と、アシストガスＡの流速と同等またはそれ以
上の流速で加工ヘッド２からのレーザ光Ｌを横切るエア
カーテンＣの流通機構としての噴射口１７および排気口
２０を備えたレーザ溶接用アシストガスノズル１。
れる加工ヘッドに装着されるノズルにおいて、アシスト
ガスの噴射に伴うパージエアの巻き込みを阻止すること
ができるレーザ溶接用アシストガスノズルを提供する。 【構成】 ミラーによる集光系を備えた加工ヘッドに装
着され、レーザ光と同軸にアシストガスを供給するノズ
ルにおいて、ノズル先端側に開放されたアシストガス供
給路１５と、アシストガスＡの流速と同等またはそれ以
上の流速で加工ヘッド２からのレーザ光Ｌを横切るエア
カーテンＣの流通機構としての噴射口１７および排気口
２０を備えたレーザ溶接用アシストガスノズル１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接の際にレー
ザ光と同軸状態にアシストガスを供給するのに用いられ
るレーザ溶接用アシストガスノズルに関するものであ
る。
ザ光と同軸状態にアシストガスを供給するのに用いられ
るレーザ溶接用アシストガスノズルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザ溶接用アシストガスノズルにおい
て、アシストガスの供給方式にはセンターガス方式とサ
イドガス方式とがあり、とくにセンターガス方式はレー
ザ光と同軸に供給するので調整が簡単であるという利点
がある。
て、アシストガスの供給方式にはセンターガス方式とサ
イドガス方式とがあり、とくにセンターガス方式はレー
ザ光と同軸に供給するので調整が簡単であるという利点
がある。
【０００３】また、レーザ溶接用アシストガスノズルに
は２つの機能がある。１つは不活性ガスを加工点に供給
し、加工点の回りを不活性雰囲気にして溶接部の酸化を
防ぐと共に、加工点で発生するプラズマを吹き飛ばして
レーザエネルギーを効率良く被加工物に伝達させる機能
である。
は２つの機能がある。１つは不活性ガスを加工点に供給
し、加工点の回りを不活性雰囲気にして溶接部の酸化を
防ぐと共に、加工点で発生するプラズマを吹き飛ばして
レーザエネルギーを効率良く被加工物に伝達させる機能
である。
【０００４】もう１つの機能は光学系（集光系）の保護
である。レーザ溶接時にはヒュームやスパッタが発生
し、これらが加工ヘッド内に入り込んで光学系を損傷す
る恐れがある。そこで、ノズルからガスを噴出させるこ
とによりヒュームやスパッタが加工ヘッド内に入らない
ようにする。
である。レーザ溶接時にはヒュームやスパッタが発生
し、これらが加工ヘッド内に入り込んで光学系を損傷す
る恐れがある。そこで、ノズルからガスを噴出させるこ
とによりヒュームやスパッタが加工ヘッド内に入らない
ようにする。
【０００５】従来、センターガス方式のレーザ溶接用ア
シストガスノズルとしては、図５および図６に示すよう
なものがあった。
シストガスノズルとしては、図５および図６に示すよう
なものがあった。
【０００６】図５に示すレーザ溶接用アシストガスノズ
ル１００は、小径側を先端とするテーパ状を成すと共
に、基端部寄りの位置にアシストガスの取入口１０１を
備えており、加工ヘッド１０２に先端を下向きにして装
着してある。加工ヘッド１０２は、ベンドミラー１０３
および集光ミラー１０４を備えると共に、図外の発振機
から導かれた伝送管１０５の端部に装着してあって、伝
送管１０５との間は仕切りウインドウ１０６で密閉して
ある。
ル１００は、小径側を先端とするテーパ状を成すと共
に、基端部寄りの位置にアシストガスの取入口１０１を
備えており、加工ヘッド１０２に先端を下向きにして装
着してある。加工ヘッド１０２は、ベンドミラー１０３
および集光ミラー１０４を備えると共に、図外の発振機
から導かれた伝送管１０５の端部に装着してあって、伝
送管１０５との間は仕切りウインドウ１０６で密閉して
ある。
【０００７】レーザ光Ｌは、発振機から伝送管１０５を
経て加工ヘッド１０２内のベンドミラー１０３で反射
し、続いて集光ミラー１０４で集光され、ノズル１００
を通して被加工物Ｗに照射される。このとき、伝送管１
０５内にはドライエアであるパージエア（矢印Ｐで示
す）が供給され、取入口１０１から不活性ガスであるア
シストガス（矢印Ａで示す）が供給される。これによ
り、ノズル１００から加工点Ｑに向けてアシストガスが
供給され、且つ加工ヘッド１０２内にもアシストガスが
供給され、各ミラー１０３，１０４はアシストガスによ
り保護される。
経て加工ヘッド１０２内のベンドミラー１０３で反射
し、続いて集光ミラー１０４で集光され、ノズル１００
を通して被加工物Ｗに照射される。このとき、伝送管１
０５内にはドライエアであるパージエア（矢印Ｐで示
す）が供給され、取入口１０１から不活性ガスであるア
シストガス（矢印Ａで示す）が供給される。これによ
り、ノズル１００から加工点Ｑに向けてアシストガスが
供給され、且つ加工ヘッド１０２内にもアシストガスが
供給され、各ミラー１０３，１０４はアシストガスによ
り保護される。
【０００８】また、図６に示すレーザ溶接用アシストガ
スノズル１００は、内側に該ノズル１００と同心状の内
壁１０７を設けることにより、ノズル先端側に開放され
たアシストガス供給路１０８を有する二重構造になって
いる。また加工ヘッド１０２には仕切りウインドウがな
く、伝送管１０５と連通状態になっている。この場合に
は、発振機から加工ヘッド１０２までの内部をパージエ
ア（Ｐ）で保護し、加工点Ｑに向けてアシストガス
（Ａ）を供給するようにしている。
スノズル１００は、内側に該ノズル１００と同心状の内
壁１０７を設けることにより、ノズル先端側に開放され
たアシストガス供給路１０８を有する二重構造になって
いる。また加工ヘッド１０２には仕切りウインドウがな
く、伝送管１０５と連通状態になっている。この場合に
は、発振機から加工ヘッド１０２までの内部をパージエ
ア（Ｐ）で保護し、加工点Ｑに向けてアシストガス
（Ａ）を供給するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな従来のレーザ溶接用アシストガスノズルでは、ウイ
ンドウ１０６を備えた加工ヘッド１０２を用いた場合、
仕切りウインドウ１０６がレーザ光の熱を吸収して熱レ
ンズ効果により凸レンズとなり、図７に示すように集光
系の焦点距離が経時変化を起こすため、加工中に溶接条
件が変化するという問題点があり、また、アシストガス
供給路１０８を備えた二重構造の場合、ノズル先端から
のアシストガスの噴出でノズル１００内に負圧領域Ｍが
発生し、これによりパージエアを巻き込むために溶接部
が酸化することがあるという問題点があり、これらの問
題点を解決することが課題になっていた。
うな従来のレーザ溶接用アシストガスノズルでは、ウイ
ンドウ１０６を備えた加工ヘッド１０２を用いた場合、
仕切りウインドウ１０６がレーザ光の熱を吸収して熱レ
ンズ効果により凸レンズとなり、図７に示すように集光
系の焦点距離が経時変化を起こすため、加工中に溶接条
件が変化するという問題点があり、また、アシストガス
供給路１０８を備えた二重構造の場合、ノズル先端から
のアシストガスの噴出でノズル１００内に負圧領域Ｍが
発生し、これによりパージエアを巻き込むために溶接部
が酸化することがあるという問題点があり、これらの問
題点を解決することが課題になっていた。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、集光系の焦点距離に経時変化が生じるこ
とのない加工ヘッド、つまり発振機側に開放され且つパ
ージエアが供給される加工ヘッドに装着されるノズルに
おいて、アシストガスの噴射に伴うパージエアの巻き込
みを阻止することができるレーザ溶接用アシストガスノ
ズルを提供することを目的としている。
されたもので、集光系の焦点距離に経時変化が生じるこ
とのない加工ヘッド、つまり発振機側に開放され且つパ
ージエアが供給される加工ヘッドに装着されるノズルに
おいて、アシストガスの噴射に伴うパージエアの巻き込
みを阻止することができるレーザ溶接用アシストガスノ
ズルを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるレーザ溶
接用アシストガスノズルは、請求項１として、ミラーに
よる集光系を備えた加工ヘッドに装着され、レーザ光と
同軸にアシストガスを供給するノズルにおいて、ノズル
先端側に開放されたアシストガス供給路と、アシストガ
スの流速と同等またはそれ以上の流速で加工ヘッドから
のレーザ光を横切るエアカーテンの流通機構を備えた構
成としており、上記構成を課題を解決するための手段と
している。
接用アシストガスノズルは、請求項１として、ミラーに
よる集光系を備えた加工ヘッドに装着され、レーザ光と
同軸にアシストガスを供給するノズルにおいて、ノズル
先端側に開放されたアシストガス供給路と、アシストガ
スの流速と同等またはそれ以上の流速で加工ヘッドから
のレーザ光を横切るエアカーテンの流通機構を備えた構
成としており、上記構成を課題を解決するための手段と
している。
【００１２】また、本発明に係わるレーザ溶接用アシス
トガスノズルは、請求項２として、ミラーによる集光系
を備えた加工ヘッドに装着され、レーザ光と同軸にアシ
ストガスを供給するノズルにおいて、小径側を先端とす
るテーパ部分に、ノズル円周方向にわたって連続し且つ
ノズル先端側に開放されたアシストガス供給路を備える
と共に、加工ヘッドに装着される基端部分に、アシスト
ガスの流速と同等またはそれ以上の流速で加工ヘッドか
らのレーザ光を横切るエアカーテンを形成する噴射口
と、噴射口に相対向する排気口を備えた構成とし、さら
に、請求項３として、請求項２記載のレーザ溶接用アシ
ストガスノズルにおいて、噴射口のノズル先端側に隣接
する位置に、エア導入口を設けた構成としており、上記
構成を課題を解決するための手段としている。
トガスノズルは、請求項２として、ミラーによる集光系
を備えた加工ヘッドに装着され、レーザ光と同軸にアシ
ストガスを供給するノズルにおいて、小径側を先端とす
るテーパ部分に、ノズル円周方向にわたって連続し且つ
ノズル先端側に開放されたアシストガス供給路を備える
と共に、加工ヘッドに装着される基端部分に、アシスト
ガスの流速と同等またはそれ以上の流速で加工ヘッドか
らのレーザ光を横切るエアカーテンを形成する噴射口
と、噴射口に相対向する排気口を備えた構成とし、さら
に、請求項３として、請求項２記載のレーザ溶接用アシ
ストガスノズルにおいて、噴射口のノズル先端側に隣接
する位置に、エア導入口を設けた構成としており、上記
構成を課題を解決するための手段としている。
【００１３】さらに、本発明に係わるレーザ溶接用アシ
ストガスノズルは、請求項４として、ミラーによる集光
系を備えた加工ヘッドに装着され、レーザ光と同軸にア
シストガスを供給するノズルにおいて、小径側を先端と
するテーパ部と、加工ヘッドに装着される基端側のブロ
ック部を備え、テーパ部に、ノズル円周方向にわたって
連続し且つノズル先端側に開放されたアシストガス供給
路を備えると共に、ブロック部に、両端側で開放され且
つ加工ヘッドおよびテーパ部の内部に連通する溝を設
け、溝の一端部に、アシストガスの流速と同等またはそ
れ以上の流速で加工ヘッドからのレーザ光を横切るエア
カーテンを形成する噴射口と、その噴射口のノズル先端
側に隣接する位置で開口するエア導入口を設けると共
に、溝の他端部を噴射口およびエア導入口に相対向する
排気口とした構成としており、上記構成を課題を解決す
るための手段としている。
ストガスノズルは、請求項４として、ミラーによる集光
系を備えた加工ヘッドに装着され、レーザ光と同軸にア
シストガスを供給するノズルにおいて、小径側を先端と
するテーパ部と、加工ヘッドに装着される基端側のブロ
ック部を備え、テーパ部に、ノズル円周方向にわたって
連続し且つノズル先端側に開放されたアシストガス供給
路を備えると共に、ブロック部に、両端側で開放され且
つ加工ヘッドおよびテーパ部の内部に連通する溝を設
け、溝の一端部に、アシストガスの流速と同等またはそ
れ以上の流速で加工ヘッドからのレーザ光を横切るエア
カーテンを形成する噴射口と、その噴射口のノズル先端
側に隣接する位置で開口するエア導入口を設けると共
に、溝の他端部を噴射口およびエア導入口に相対向する
排気口とした構成としており、上記構成を課題を解決す
るための手段としている。
【００１４】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わるレーザ溶接用
アシストガスノズルでは、ノズル先端から加工点に向け
てアシストガスを供給する一方で、アシストガスの流速
と同等またはそれ以上の流速でレーザ光を横切るエアカ
ーテンにより、加工ヘッド内のパージエアがノズル先端
側に入り込むのを阻止することとなる。
アシストガスノズルでは、ノズル先端から加工点に向け
てアシストガスを供給する一方で、アシストガスの流速
と同等またはそれ以上の流速でレーザ光を横切るエアカ
ーテンにより、加工ヘッド内のパージエアがノズル先端
側に入り込むのを阻止することとなる。
【００１５】本発明の請求項２に係わるレーザ溶接用ア
シストガスノズルでは、ノズル円周方向にわたって連続
し且つノズル先端側に開放されたアシストガス供給路を
通して、ノズル先端から加工点に向けてアシストガスを
供給する一方で、基端部分において、噴射口からアシス
トガスの流速と同等またはそれ以上の流速の空気を噴出
させてレーザ光を横切るエアカーテンを形成し、これを
排気口から排出することにより、加工ヘッド内のパージ
エアがノズル先端側に入り込むのを阻止し、アシストガ
スの噴射に伴うノズル内の空気の巻き込みを阻止する。
シストガスノズルでは、ノズル円周方向にわたって連続
し且つノズル先端側に開放されたアシストガス供給路を
通して、ノズル先端から加工点に向けてアシストガスを
供給する一方で、基端部分において、噴射口からアシス
トガスの流速と同等またはそれ以上の流速の空気を噴出
させてレーザ光を横切るエアカーテンを形成し、これを
排気口から排出することにより、加工ヘッド内のパージ
エアがノズル先端側に入り込むのを阻止し、アシストガ
スの噴射に伴うノズル内の空気の巻き込みを阻止する。
【００１６】本発明の請求項３に係わるレーザ溶接用ア
シストガスノズルでは、請求項１の構成に加えて、噴射
口のノズル先端側に隣接する位置にエア導入口を設けた
ことにより、エアカーテンの流れでノズル内に外気を導
入してノズル先端部内の流れを円滑にし、これらを排気
口から排出することにより、加工ヘッド内のパージエア
がノズル先端側に入り込むのを阻止し、アシストガスの
噴射に伴うノズル内の空気の巻き込みをより確実に阻止
する。
シストガスノズルでは、請求項１の構成に加えて、噴射
口のノズル先端側に隣接する位置にエア導入口を設けた
ことにより、エアカーテンの流れでノズル内に外気を導
入してノズル先端部内の流れを円滑にし、これらを排気
口から排出することにより、加工ヘッド内のパージエア
がノズル先端側に入り込むのを阻止し、アシストガスの
噴射に伴うノズル内の空気の巻き込みをより確実に阻止
する。
【００１７】本発明の請求項４に係わるレーザ溶接用ア
シストガスノズルでは、基端側のブロック部に設けた溝
の一端部に噴射口および導入口を設けると共に、他端部
に排気口を設けたことにより、エアカーテンの流れが常
に一様なものとなる。
シストガスノズルでは、基端側のブロック部に設けた溝
の一端部に噴射口および導入口を設けると共に、他端部
に排気口を設けたことにより、エアカーテンの流れが常
に一様なものとなる。
【００１８】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明のレーザ溶接用
アシストガスノズルの一実施例を説明する。
アシストガスノズルの一実施例を説明する。
【００１９】すなわち、図１に示すレーザ溶接用アシス
トガスノズル１は、ミラーによる集光系を備えた加工ヘ
ッド２に装着され、レーザ光Ｌと同軸にアシストガスを
供給する。加工ヘッド２は、ベンドミラー３および集光
ミラー４を備えると共に、図外の発振機から導かれた伝
送管５の端部に装着してあって、伝送管５の内部と連通
している。
トガスノズル１は、ミラーによる集光系を備えた加工ヘ
ッド２に装着され、レーザ光Ｌと同軸にアシストガスを
供給する。加工ヘッド２は、ベンドミラー３および集光
ミラー４を備えると共に、図外の発振機から導かれた伝
送管５の端部に装着してあって、伝送管５の内部と連通
している。
【００２０】ノズル１は、図２にも示すように、小径側
を先端とするテーパ部１１と加工ヘッド２に装着される
基端側のブロック部１２を備えている。テーパ部１２
は、その基端部にアシストガスの取入口１３が設けてあ
ると共に、内側に該ノズル１と同心状の内壁１４を設け
ることにより、ノズル円周方向に連続し且つノズル先端
側に開放されたアシストガス供給路１５を有する二重構
造になっている。
を先端とするテーパ部１１と加工ヘッド２に装着される
基端側のブロック部１２を備えている。テーパ部１２
は、その基端部にアシストガスの取入口１３が設けてあ
ると共に、内側に該ノズル１と同心状の内壁１４を設け
ることにより、ノズル円周方向に連続し且つノズル先端
側に開放されたアシストガス供給路１５を有する二重構
造になっている。
【００２１】ブロック部１２は、両端側に開放され且つ
加工ヘッド２およびテーパ部１１の内部に連通する溝１
６を有している。溝１６の底部中央には、テーパ部１１
との連通部分であり且つレーザ光Ｌが通過する開口部
（図示略）が設けてあり、溝１６の一端部の上側半分に
は、エアカーテンの流通機構を構成する噴射口１７を設
けた小ブロック１８が嵌合してある。これにより、溝１
６の一端部の下側半分には、噴射口１７のノズル先端側
に隣接する位置で開口するエア導入口１９を形成してい
る。
加工ヘッド２およびテーパ部１１の内部に連通する溝１
６を有している。溝１６の底部中央には、テーパ部１１
との連通部分であり且つレーザ光Ｌが通過する開口部
（図示略）が設けてあり、溝１６の一端部の上側半分に
は、エアカーテンの流通機構を構成する噴射口１７を設
けた小ブロック１８が嵌合してある。これにより、溝１
６の一端部の下側半分には、噴射口１７のノズル先端側
に隣接する位置で開口するエア導入口１９を形成してい
る。
【００２２】噴射口１７は、レーザ光Ｌを横切るエアカ
ーテンを形成し得るようにスリット状を成しており、図
示しないエアホースの接続部１７ａが連設してある。ま
た、前記溝１６の他端部は、エアカーテンの流通機構を
構成し且つ噴射口１７およびエア導入口１９に相対向す
る排気口２０として開放してある。
ーテンを形成し得るようにスリット状を成しており、図
示しないエアホースの接続部１７ａが連設してある。ま
た、前記溝１６の他端部は、エアカーテンの流通機構を
構成し且つ噴射口１７およびエア導入口１９に相対向す
る排気口２０として開放してある。
【００２３】上記のレーザ溶接用アシストガスノズル１
を備えた溶接機において、レーザ光Ｌは、発振機から伝
送管５を経て加工ヘッド２内のベンドミラー３で反射
し、続いて集光ミラー４で集光され、ノズル１を通して
被加工物Ｗに照射される。
を備えた溶接機において、レーザ光Ｌは、発振機から伝
送管５を経て加工ヘッド２内のベンドミラー３で反射
し、続いて集光ミラー４で集光され、ノズル１を通して
被加工物Ｗに照射される。
【００２４】このとき、伝送管５内には、ドライエアで
あるパージエア（図１中に矢印Ｐで示す）が供給され、
このパージエアＰは加工ヘッド２内にも供給されること
となって、各ミラー３，４をほこり等から保護してい
る。また、伝送管５と加工ヘッド２の内部は互いに連通
状態であって、双方の間に仕切りウインドウ（従来例で
ある図５の符号１０６参照）がないので、集光系の焦点
距離に経時変化が生じることがなく、加工中の溶接条件
は一定に保たれる。
あるパージエア（図１中に矢印Ｐで示す）が供給され、
このパージエアＰは加工ヘッド２内にも供給されること
となって、各ミラー３，４をほこり等から保護してい
る。また、伝送管５と加工ヘッド２の内部は互いに連通
状態であって、双方の間に仕切りウインドウ（従来例で
ある図５の符号１０６参照）がないので、集光系の焦点
距離に経時変化が生じることがなく、加工中の溶接条件
は一定に保たれる。
【００２５】さらに、上記のノズル１は、パージエアＰ
の供給とともに取入口１３から不活性ガスであるアシス
トガス（図１中に矢印Ａで示す）が供給され、噴射口１
７かららの空気噴射により、溝１６内において、アシス
トガスＡの流速と同等またはそれ以上の流速でレーザ光
Ｌを横切るエアカーテンＣを形成する。
の供給とともに取入口１３から不活性ガスであるアシス
トガス（図１中に矢印Ａで示す）が供給され、噴射口１
７かららの空気噴射により、溝１６内において、アシス
トガスＡの流速と同等またはそれ以上の流速でレーザ光
Ｌを横切るエアカーテンＣを形成する。
【００２６】これにより、アシストガスＡがアシストガ
ス供給路１５を経てノズル先端から被加工物Ｗの加工点
Ｑに向けて供給される一方で、エアカーテンＣによって
加工ヘッド２内のパージエアＰがノズル先端側に入り込
むのを阻止しており、しかも、図３に示すように、エア
カーテンＣの流れでエア導入口１９からテーパ部１１内
に外気を導入してテーパ部１１内の流れをより円滑なも
のにし、これらをすべて排気口２０から排出する。
ス供給路１５を経てノズル先端から被加工物Ｗの加工点
Ｑに向けて供給される一方で、エアカーテンＣによって
加工ヘッド２内のパージエアＰがノズル先端側に入り込
むのを阻止しており、しかも、図３に示すように、エア
カーテンＣの流れでエア導入口１９からテーパ部１１内
に外気を導入してテーパ部１１内の流れをより円滑なも
のにし、これらをすべて排気口２０から排出する。
【００２７】したがって、加工点Ｑの回りはアシストガ
スＡにより不活性雰囲気となって溶接部の酸化が防止さ
れると共に、同アシストガスＡによりレーザ溶接時に発
生するヒュームやスパッタがノズル１内に入り込むのを
防止し、しかも、エアカーテンＣで得られるテーパ部１
１内の流れにより、アシストガスＡの噴射に伴うパージ
エアＰの巻き込みをより確実に阻止している。
スＡにより不活性雰囲気となって溶接部の酸化が防止さ
れると共に、同アシストガスＡによりレーザ溶接時に発
生するヒュームやスパッタがノズル１内に入り込むのを
防止し、しかも、エアカーテンＣで得られるテーパ部１
１内の流れにより、アシストガスＡの噴射に伴うパージ
エアＰの巻き込みをより確実に阻止している。
【００２８】また、エアカーテンＣはブロック部１２の
溝１６内に形成されるので、その流れは常に一様であ
り、パージエアＰがノズル先端側に入り込むのを阻止す
る機能は安定した状態に保たれる。
溝１６内に形成されるので、その流れは常に一様であ
り、パージエアＰがノズル先端側に入り込むのを阻止す
る機能は安定した状態に保たれる。
【００２９】さらに、溶接時に発生したスパッタがノズ
ル１内に入り込んだとしても、図４に示すようにエアカ
ーテンＣの流れによってスパッタＳは排気口２０から排
出されることとなり、加工ヘッド２内に入り込むことが
ないので、スパッタＳによって各ミラー３，４に損傷を
与えるような心配はまったくない。
ル１内に入り込んだとしても、図４に示すようにエアカ
ーテンＣの流れによってスパッタＳは排気口２０から排
出されることとなり、加工ヘッド２内に入り込むことが
ないので、スパッタＳによって各ミラー３，４に損傷を
与えるような心配はまったくない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の請求
項１および２に係わるレーザ溶接用アシストガスノズル
によれば、集光系の焦点距離に経時変化が生じることの
ない加工ヘッド、つまり発振機側に開放され且つパージ
エアが供給される加工ヘッドに装着されるノズルにおい
て、エアカーテンによりパージエアがノズル先端側に入
り込むのを阻止して、ノズル先端部からのアシストガス
の噴射に伴うパージエアの巻き込みを阻止することがで
き、溶接部の酸化を確実に防いで溶接品質の向上に貢献
し得る。また、エアカーテンにより、ノズルを通してス
パッタ等が加工ヘッド内に入り込むような事態を阻止す
ることができ、加工ヘッド内の集光系の保護にも貢献し
得る。
項１および２に係わるレーザ溶接用アシストガスノズル
によれば、集光系の焦点距離に経時変化が生じることの
ない加工ヘッド、つまり発振機側に開放され且つパージ
エアが供給される加工ヘッドに装着されるノズルにおい
て、エアカーテンによりパージエアがノズル先端側に入
り込むのを阻止して、ノズル先端部からのアシストガス
の噴射に伴うパージエアの巻き込みを阻止することがで
き、溶接部の酸化を確実に防いで溶接品質の向上に貢献
し得る。また、エアカーテンにより、ノズルを通してス
パッタ等が加工ヘッド内に入り込むような事態を阻止す
ることができ、加工ヘッド内の集光系の保護にも貢献し
得る。
【００３１】本発明の請求項３に係わるレーザ溶接用ア
シストガスノズルによれば、エアカーテンの流れにより
エア導入口からも外気を導入して、ノズルの先端部内か
ら排気口に至る流れをより円滑にし、アシストガスの噴
射に伴うパージエアの巻き込みや、加工ヘッド内へのス
パッタ等の入り込みをより確実に阻止することができ
る。
シストガスノズルによれば、エアカーテンの流れにより
エア導入口からも外気を導入して、ノズルの先端部内か
ら排気口に至る流れをより円滑にし、アシストガスの噴
射に伴うパージエアの巻き込みや、加工ヘッド内へのス
パッタ等の入り込みをより確実に阻止することができ
る。
【００３２】本発明の請求項４に係わるレーザ溶接用ア
シストガスノズルによれば、請求項１〜３の構成から得
られる効果に加えて、エアカーテンがブロック部の溝内
に形成されるので、その流れが常に一様なものとなり、
このエアカーテンにより、パージエアがノズル先端側に
入り込むのを阻止する機能、およびスパッタ等が加工ヘ
ッド内に入り込むのを阻止する機能を安定した状態に保
つことができる。
シストガスノズルによれば、請求項１〜３の構成から得
られる効果に加えて、エアカーテンがブロック部の溝内
に形成されるので、その流れが常に一様なものとなり、
このエアカーテンにより、パージエアがノズル先端側に
入り込むのを阻止する機能、およびスパッタ等が加工ヘ
ッド内に入り込むのを阻止する機能を安定した状態に保
つことができる。
【図１】本発明に係わるレーザ溶接用アシストガスノズ
ルの一実施例を説明する断面図である。
ルの一実施例を説明する断面図である。
【図２】図１に示すレーザ溶接用アシストガスノズルの
噴射口およびエア導入口側を示す斜視図（ａ）、排気口
側を示す斜視図（ｂ）、および噴射口部分の断面図
（ｃ）である。
噴射口およびエア導入口側を示す斜視図（ａ）、排気口
側を示す斜視図（ｂ）、および噴射口部分の断面図
（ｃ）である。
【図３】図１に示すレーザ溶接用アシストガスノズルに
おけるアシストガス、エアカーテン、導入空気およびパ
ージエアの流れを説明する断面図である。
おけるアシストガス、エアカーテン、導入空気およびパ
ージエアの流れを説明する断面図である。
【図４】溶接時に発生したスパッタがノズルに入ったと
きの作用を説明するレーザ溶接用アシストガスノズルの
断面図である。
きの作用を説明するレーザ溶接用アシストガスノズルの
断面図である。
【図５】従来におけるレーザ溶接用アシストガスノズル
を説明する断面図である。
を説明する断面図である。
【図６】従来におけるレーザ溶接用アシストガスノズル
の他の例を説明する断面図である。
の他の例を説明する断面図である。
【図７】溶接時における集光系の焦点距離の経時変化を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ ノズル ２ 加工ヘッド ３ ベンドミラー ４ 集光ミラー １１ テーパ部 １２ ブロック部 １５ アシストガス供給路 １６ 溝 １７ 噴射口（エアカーテンの流通機構） １９ エア導入口 ２０ 排気口（エアカーテンの流通機構） Ａ アシストガス Ｃ エアカーテン Ｌ レーザ光
Claims (4)
- 【請求項１】 ミラーによる集光系を備えた加工ヘッド
に装着され、レーザ光と同軸にアシストガスを供給する
ノズルにおいて、ノズル先端側に開放されたアシストガ
ス供給路と、アシストガスの流速と同等またはそれ以上
の流速で加工ヘッドからのレーザ光を横切るエアカーテ
ンの流通機構を備えたことを特徴とするレーザ溶接用ア
シストガスノズル。 - 【請求項２】 ミラーによる集光系を備えた加工ヘッド
に装着され、レーザ光と同軸にアシストガスを供給する
ノズルにおいて、小径側を先端とするテーパ部分に、ノ
ズル円周方向にわたって連続し且つノズル先端側に開放
されたアシストガス供給路を備えると共に、加工ヘッド
に装着される基端部分に、アシストガスの流速と同等ま
たはそれ以上の流速で加工ヘッドからのレーザ光を横切
るエアカーテンを形成する噴射口と、噴射口に相対向す
る排気口を備えたことを特徴とするレーザ溶接用アシス
トガスノズル。 - 【請求項３】 請求項２記載のレーザ溶接用アシストガ
スノズルにおいて、噴射口のノズル先端側に隣接する位
置に、エア導入口を設けたことを特徴とするレーザ溶接
用アシストガスノズル。 - 【請求項４】 ミラーによる集光系を備えた加工ヘッド
に装着され、レーザ光と同軸にアシストガスを供給する
ノズルにおいて、小径側を先端とするテーパ部と、加工
ヘッドに装着される基端側のブロック部を備え、テーパ
部に、ノズル円周方向にわたって連続し且つノズル先端
側に開放されたアシストガス供給路を備えると共に、ブ
ロック部に、両端側で開放され且つ加工ヘッドおよびテ
ーパ部の内部に連通する溝を設け、溝の一端部に、アシ
ストガスの流速と同等またはそれ以上の流速で加工ヘッ
ドからのレーザ光を横切るエアカーテンを形成する噴射
口と、その噴射口のノズル先端側に隣接する位置で開口
するエア導入口を設けると共に、溝の他端部を噴射口お
よびエア導入口に相対向する排気口としたことを特徴と
するレーザ溶接用アシストガスノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6020556A JPH07223086A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | レーザ溶接用アシストガスノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6020556A JPH07223086A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | レーザ溶接用アシストガスノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07223086A true JPH07223086A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12030439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6020556A Pending JPH07223086A (ja) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | レーザ溶接用アシストガスノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07223086A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003076117A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Hitachi Zosen Corporation | Procede et dispositif empechant des impuretes et autres substances contaminantes d'adherer a des composants optiques d'une machine a faisceau laser |
| JP2007021505A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Enshu Ltd | レーザ加工機のレーザ照射用ノズル装置及びこの照射用ノズルによるブロー方法。 |
| DE102008037345A1 (de) | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Andreas Trautmann | Gasdüse mit Schutzglaseinheit und Verfahren zum Schweißen/Schneiden eines Werkstücks |
| DE10226359B4 (de) * | 2002-06-13 | 2010-08-19 | Precitec Kg | Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung, insbesondere zum Schneiden eines Werkstücks mittels Laserstrahl |
| JP2014240090A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-12-25 | 三菱電機株式会社 | 溶接ヘッドおよび溶接装置 |
| CN115609928A (zh) * | 2022-09-22 | 2023-01-17 | 金陵科技学院 | 一种具自循环除尘功能的土工膜用激光焊接装置 |
-
1994
- 1994-02-17 JP JP6020556A patent/JPH07223086A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003076117A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Hitachi Zosen Corporation | Procede et dispositif empechant des impuretes et autres substances contaminantes d'adherer a des composants optiques d'une machine a faisceau laser |
| US7605345B2 (en) | 2002-03-14 | 2009-10-20 | Hitachi Zosen Corporation | Method and device for prevention of adhesion of dirt and contamination on optical parts in laser beam machine |
| DE10226359B4 (de) * | 2002-06-13 | 2010-08-19 | Precitec Kg | Laserbearbeitungskopf zur Bearbeitung, insbesondere zum Schneiden eines Werkstücks mittels Laserstrahl |
| JP2007021505A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Enshu Ltd | レーザ加工機のレーザ照射用ノズル装置及びこの照射用ノズルによるブロー方法。 |
| DE102008037345A1 (de) | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Andreas Trautmann | Gasdüse mit Schutzglaseinheit und Verfahren zum Schweißen/Schneiden eines Werkstücks |
| JP2014240090A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-12-25 | 三菱電機株式会社 | 溶接ヘッドおよび溶接装置 |
| CN115609928A (zh) * | 2022-09-22 | 2023-01-17 | 金陵科技学院 | 一种具自循环除尘功能的土工膜用激光焊接装置 |
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