JP3395712B2 - 溶接用シールドガス供給ノズル - Google Patents
溶接用シールドガス供給ノズルInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ溶接装置に
用いる溶接用シールドガス供給ノズルに関する。
用いる溶接用シールドガス供給ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の溶接用シールドガス供給ノズルの
一例を図４に示す。図４において、従来の溶接用シール
ドガス供給ノズル２１には、開口形状が偏平な円筒形状
のノズル孔２２が用いられ、偏平な円筒形状のノズル孔
２２から噴射したシールドガスを、溶接部Ｗに対し一方
向から供給していた。
一例を図４に示す。図４において、従来の溶接用シール
ドガス供給ノズル２１には、開口形状が偏平な円筒形状
のノズル孔２２が用いられ、偏平な円筒形状のノズル孔
２２から噴射したシールドガスを、溶接部Ｗに対し一方
向から供給していた。
【０００３】このような偏平な円筒形状のシールドガス
供給ノズルを用いて 溶接部にシールドガスを一方向か
らのみ噴射するという方法によるときには、一方向から
シールドガス噴射のため、均一な溶接表面が得られない
と云う問題がある。
供給ノズルを用いて 溶接部にシールドガスを一方向か
らのみ噴射するという方法によるときには、一方向から
シールドガス噴射のため、均一な溶接表面が得られない
と云う問題がある。
【０００４】もっとも、多数本のシールドガス供給ノズ
ルを用い、溶接部分を囲んで複数本のノズルを配列すれ
ば、溶接部の全円周に均等にシールドガスを供給するこ
とは可能ではあるが、溶接部近傍には、通常、複数本の
ノズルを配列するためのスペースを確保することが難し
い場合が殆どである。
ルを用い、溶接部分を囲んで複数本のノズルを配列すれ
ば、溶接部の全円周に均等にシールドガスを供給するこ
とは可能ではあるが、溶接部近傍には、通常、複数本の
ノズルを配列するためのスペースを確保することが難し
い場合が殆どである。
【０００５】このような問題は、リング状のシールドガ
スノズルを用いることによって解決できる。特開平４−
３３３３８８号公報（先行例１）には、図５のように、
レーザ光３０と同軸にアシストガスを噴出するセンタガ
スノズル３１の開口形状を円形とし、その周囲にリング
状のシールドガスノズル３２を一体に設けたレーザ溶接
用加工ヘッドが記載されている。
スノズルを用いることによって解決できる。特開平４−
３３３３８８号公報（先行例１）には、図５のように、
レーザ光３０と同軸にアシストガスを噴出するセンタガ
スノズル３１の開口形状を円形とし、その周囲にリング
状のシールドガスノズル３２を一体に設けたレーザ溶接
用加工ヘッドが記載されている。
【０００６】また、特開平９−７０６８２号公報（先行
例２）には、レーザ溶接装置にシールドガスノズルを組
合わせて使用する例が示され、図６（ａ），（ｂ）に示
すように、そのノズルのガス吹き出し口の形状を連続し
た円周状のスリット４１とする例、及び小さな孔４２を
円周状に配置する例が記載されている。
例２）には、レーザ溶接装置にシールドガスノズルを組
合わせて使用する例が示され、図６（ａ），（ｂ）に示
すように、そのノズルのガス吹き出し口の形状を連続し
た円周状のスリット４１とする例、及び小さな孔４２を
円周状に配置する例が記載されている。
【０００７】この様な連続した円周状のスリット、小さ
な孔を円周状に配置したリング状のシールドガス供給用
ノズルを用いることによって、レーザ光による溶接部に
は、その周りから均一にシールドガスを吹き付けること
ができる。
な孔を円周状に配置したリング状のシールドガス供給用
ノズルを用いることによって、レーザ光による溶接部に
は、その周りから均一にシールドガスを吹き付けること
ができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行例
１のシールドガスノズル３２は、レーザ溶接用加工ヘッ
ドとしてセンタガスノズル３１と一体化されたものであ
るため、構造が複雑であり、レーザ溶接装置の本体とは
別個に、ビーム溶接部Ｗに対するシールドガスノズルの
関係位置を調整することができない。
１のシールドガスノズル３２は、レーザ溶接用加工ヘッ
ドとしてセンタガスノズル３１と一体化されたものであ
るため、構造が複雑であり、レーザ溶接装置の本体とは
別個に、ビーム溶接部Ｗに対するシールドガスノズルの
関係位置を調整することができない。
【０００９】この点、先行例２は、レーザ溶接装置にシ
ールドガスノズルを組合わせて使用するものであるた
め、先行例１に比べて構造は簡略化される。
ールドガスノズルを組合わせて使用するものであるた
め、先行例１に比べて構造は簡略化される。
【００１０】それでも先行例２に用いられている環状シ
ールドガスノズルは、例えば、図７に示すように、ノズ
ル本体４３の中心にレーザビーム４４の集光形状に沿う
内周面を有する開口４５を設け、その周囲に、開口４５
と同軸で、しかもビームの集光方向にむけてノズル孔４
６を設けた構造のものが用いられるため、ノズルの構造
としては、かなり複雑である。
ールドガスノズルは、例えば、図７に示すように、ノズ
ル本体４３の中心にレーザビーム４４の集光形状に沿う
内周面を有する開口４５を設け、その周囲に、開口４５
と同軸で、しかもビームの集光方向にむけてノズル孔４
６を設けた構造のものが用いられるため、ノズルの構造
としては、かなり複雑である。
【００１１】また、これらの先行例においては、シール
ドガスノズルに、環状のノズルを用い、ノズルのスリッ
トあるいは小孔から溶接部にむけて下向きにシールドガ
スを吹き付けるものであるが、溶接部にむけて下向きに
シールドガスを吹き付けたときには、ノズルの中心通路
に空気の随伴流が生じて空孔等の溶接欠陥が生ずること
や、まわりの空気を巻き込んでしまうことがあってシー
ルドが不十分になるという問題点を指摘している。
ドガスノズルに、環状のノズルを用い、ノズルのスリッ
トあるいは小孔から溶接部にむけて下向きにシールドガ
スを吹き付けるものであるが、溶接部にむけて下向きに
シールドガスを吹き付けたときには、ノズルの中心通路
に空気の随伴流が生じて空孔等の溶接欠陥が生ずること
や、まわりの空気を巻き込んでしまうことがあってシー
ルドが不十分になるという問題点を指摘している。
【００１２】たしかに、溶接部のシールドを行うこと
は、必ずしもシールドガスを溶接部に吹き付ける事では
なく、シールドガスを溶接部に供給する事によって、溶
接部を大気からシールドする雰囲気を周りに形成するこ
とでなければならない。
は、必ずしもシールドガスを溶接部に吹き付ける事では
なく、シールドガスを溶接部に供給する事によって、溶
接部を大気からシールドする雰囲気を周りに形成するこ
とでなければならない。
【００１３】本発明の目的は、一本のパイプを用いたの
みの簡単な構造ながら溶接部を十分にシールドすること
が可能な溶接用シールドガス供給ノズルを提供すること
にある。
みの簡単な構造ながら溶接部を十分にシールドすること
が可能な溶接用シールドガス供給ノズルを提供すること
にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による溶接用シールドガス供給ノズルにおい
ては、配管部と、ノズル部とを有する溶接用シールドガ
ス供給ノズルであって、配管部と、ノズル部とは、一端
が塞がれた一本のパイプに区画形成されたものであり、
配管部は、外部から送気されたシールドガスをノズル部
に供給するパイプの部分であり、ノズル部は、供給され
たシールドガスを噴射してワークの溶接部に外気のシー
ルド雰囲気を形成するパイプの部分であり、配管部に続
く該パイプを二重またはそれ以上の多重のスパイラル状
に曲げ加工し、その内周面にガス噴出口を有するもので
ある。
め、本発明による溶接用シールドガス供給ノズルにおい
ては、配管部と、ノズル部とを有する溶接用シールドガ
ス供給ノズルであって、配管部と、ノズル部とは、一端
が塞がれた一本のパイプに区画形成されたものであり、
配管部は、外部から送気されたシールドガスをノズル部
に供給するパイプの部分であり、ノズル部は、供給され
たシールドガスを噴射してワークの溶接部に外気のシー
ルド雰囲気を形成するパイプの部分であり、配管部に続
く該パイプを二重またはそれ以上の多重のスパイラル状
に曲げ加工し、その内周面にガス噴出口を有するもので
ある。
【００１５】
【００１６】また、前記配管部は、その一部にレーザ溶
接装置の機体に装着するブラケットが取付けられ、少な
くとも配管部の一部の屈曲変形によりレーザ光に対する
ノズル部の関係位置を調整するものである
接装置の機体に装着するブラケットが取付けられ、少な
くとも配管部の一部の屈曲変形によりレーザ光に対する
ノズル部の関係位置を調整するものである
【００１７】また、前記ノズル部は、多重のスパイラル
の各段の円弧部分の口径を異ならせて全体としてレーザ
ビームの集光形状に沿わせたものである。
の各段の円弧部分の口径を異ならせて全体としてレーザ
ビームの集光形状に沿わせたものである。
【００１８】また、前記ガス噴出口は、スパイラルの各
段毎に噴出口の大きさ、開口位置、開口形状を異ならせ
てシールドガスの流量および方向を制御して溶接部のシ
ールドをより適正に行うようにしたものである
段毎に噴出口の大きさ、開口位置、開口形状を異ならせ
てシールドガスの流量および方向を制御して溶接部のシ
ールドをより適正に行うようにしたものである
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって説明する。図１において、本発明による溶接用シ
ールドガス供給ノズル１は、配管部２と、ノズル部３と
を有し、配管部２と、ノズル部３とは、一端が塞がれた
一本の金属製のパイプ４に区画形成されたものである。
よって説明する。図１において、本発明による溶接用シ
ールドガス供給ノズル１は、配管部２と、ノズル部３と
を有し、配管部２と、ノズル部３とは、一端が塞がれた
一本の金属製のパイプ４に区画形成されたものである。
【００２０】配管部２は、外部から送気されたシールド
ガスをノズル部３に供給するパイプの部分であり、その
一部には、レーザ溶接装置の機体に装着するブラケット
５が取付けられている。
ガスをノズル部３に供給するパイプの部分であり、その
一部には、レーザ溶接装置の機体に装着するブラケット
５が取付けられている。
【００２１】ノズル部３は、供給されたシールドガスを
噴射してワークの溶接部に外気のシールド雰囲気を形成
するパイプの部分であり、配管部２に続くパイプの先端
部分の一定範囲を円弧状に屈曲変形させ、円弧状に屈曲
させたパイプの内周面に、シールドガスの噴出口６を開
口したものである。
噴射してワークの溶接部に外気のシールド雰囲気を形成
するパイプの部分であり、配管部２に続くパイプの先端
部分の一定範囲を円弧状に屈曲変形させ、円弧状に屈曲
させたパイプの内周面に、シールドガスの噴出口６を開
口したものである。
【００２２】ノズル部３の形成に際しては、図１に示す
ように、端部が塞がれたパイプ４の先端部分の一定範囲
を残して配管部２の終端をほぼ直角に近い角度で折り曲
げ、さらにその先端部分の一定範囲を円弧状に屈曲変形
させ、円弧状に屈曲させたパイプの内周面に、シールド
ガスの噴出口６を開口している。
ように、端部が塞がれたパイプ４の先端部分の一定範囲
を残して配管部２の終端をほぼ直角に近い角度で折り曲
げ、さらにその先端部分の一定範囲を円弧状に屈曲変形
させ、円弧状に屈曲させたパイプの内周面に、シールド
ガスの噴出口６を開口している。
【００２３】この実施形態においては、ガス噴出口６と
してスリットを開口しているが、スリットに限らず、多
数の小孔を開口することもできる。
してスリットを開口しているが、スリットに限らず、多
数の小孔を開口することもできる。
【００２４】図２に本発明によるシールドガス供給ノズ
ル１を装備したレーザ溶接装置７の一例を示す。図にお
いて、配管部２のブラケット５を、レーザ溶接装置７の
機体の一部に取り付け、配管部２を適宜屈曲変形させて
ノズル部３をレーザ光８が集光されるワークの近傍の位
置に導き、円弧状部分のパイプの内側に、レーザ光８を
受入れてノズル部３を所定の姿勢に設置する。
ル１を装備したレーザ溶接装置７の一例を示す。図にお
いて、配管部２のブラケット５を、レーザ溶接装置７の
機体の一部に取り付け、配管部２を適宜屈曲変形させて
ノズル部３をレーザ光８が集光されるワークの近傍の位
置に導き、円弧状部分のパイプの内側に、レーザ光８を
受入れてノズル部３を所定の姿勢に設置する。
【００２５】図２において、光ファイバ９によって伝送
されたレーザ光は、レーザ溶接装置７のレーザ溶接出射
部１０に入射し、レーザ溶接出射部１０から出射された
レーザ光８は、ノズル部３のパイプの円弧内を通過し、
レーザ光８はワーク１１の溶接部に集光して照射され
る。
されたレーザ光は、レーザ溶接装置７のレーザ溶接出射
部１０に入射し、レーザ溶接出射部１０から出射された
レーザ光８は、ノズル部３のパイプの円弧内を通過し、
レーザ光８はワーク１１の溶接部に集光して照射され
る。
【００２６】一方、溶接用シールドガス供給ノズル１の
配管部２には、アルゴン、窒素などのシールドガスが導
入され、シールドガスは、ノズル部３のガス噴出口６か
らパイプの円弧の内周方向に噴射され、溶接部Ｗを含ん
で一定の範囲を外気から遮断し、外気の遮断雰囲気のも
とでワークの溶接が行われる。
配管部２には、アルゴン、窒素などのシールドガスが導
入され、シールドガスは、ノズル部３のガス噴出口６か
らパイプの円弧の内周方向に噴射され、溶接部Ｗを含ん
で一定の範囲を外気から遮断し、外気の遮断雰囲気のも
とでワークの溶接が行われる。
【００２７】この例では、第１のワーク１１と、このワ
ーク１１の裏面に重ね合わされた第２のワーク１２とを
溶接している。本発明において、パイプの曲げ加工によ
って形成するノズル部３のパイプ４の円弧形状は、出来
る限り完全な円形に近い形状に近づけることが望ましい
が、ノズル部３は、何も一重の円弧形状に加工する場合
に限らず、必要ならば図３に示すように、パイプ４を二
重、またはそれ以上の多重のスパイラル状に曲げ加工
し、その内周面にガス噴出口６を開口することもでき
る。
ーク１１の裏面に重ね合わされた第２のワーク１２とを
溶接している。本発明において、パイプの曲げ加工によ
って形成するノズル部３のパイプ４の円弧形状は、出来
る限り完全な円形に近い形状に近づけることが望ましい
が、ノズル部３は、何も一重の円弧形状に加工する場合
に限らず、必要ならば図３に示すように、パイプ４を二
重、またはそれ以上の多重のスパイラル状に曲げ加工
し、その内周面にガス噴出口６を開口することもでき
る。
【００２８】ノズル部３は、パイプの曲げ加工によるた
め、円弧の口径の設定は自在である。ノズル部３を多重
のスパイラルにパイプ４の曲げ加工するときには、図３
に示したように多重のスパイラル各段の円弧部分の口径
を異ならせて全体としてレーザ光８の集光形状に沿わせ
ることができる。
め、円弧の口径の設定は自在である。ノズル部３を多重
のスパイラルにパイプ４の曲げ加工するときには、図３
に示したように多重のスパイラル各段の円弧部分の口径
を異ならせて全体としてレーザ光８の集光形状に沿わせ
ることができる。
【００２９】この例においては、各段のスパイラル毎に
噴出口の大きさ、開口位置、開口形状を異ならせてシー
ルドガスの流量、方向を制御して溶接部のシールドをよ
り適正に行い、溶接部表面の酸化による荒れ、変色を防
止できる。
噴出口の大きさ、開口位置、開口形状を異ならせてシー
ルドガスの流量、方向を制御して溶接部のシールドをよ
り適正に行い、溶接部表面の酸化による荒れ、変色を防
止できる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によるときには、パ
イプを円弧状に曲げ加工し、その内周面側にスリットま
たは孔によるガス噴出口を開口する事によって、シール
ドガス供給用ノズルが得られ、従来のように、必ずしも
溶接部に対してシールドガスを吹き付けなくても、円弧
の口径の設定並びにパイプの円弧面に形成する噴出口の
開口位置、開口方向の設定により、外気を巻き込まずに
最適な外気のシールド雰囲気を溶接部の周囲に形成する
ことができる。
イプを円弧状に曲げ加工し、その内周面側にスリットま
たは孔によるガス噴出口を開口する事によって、シール
ドガス供給用ノズルが得られ、従来のように、必ずしも
溶接部に対してシールドガスを吹き付けなくても、円弧
の口径の設定並びにパイプの円弧面に形成する噴出口の
開口位置、開口方向の設定により、外気を巻き込まずに
最適な外気のシールド雰囲気を溶接部の周囲に形成する
ことができる。
【００３１】さらに本発明によれば、パイプを多重のス
パイラル状に加工することにより、ノズル部をレーザビ
ームの集光形状に沿わせて外気のシールド雰囲気をより
効果的に形成することができる。本発明は、パイプの曲
げ加工並びに穴あけ加工のみによって配管部とノズル部
とからなるシールドガス供給ノズルが容易に得られる。
パイラル状に加工することにより、ノズル部をレーザビ
ームの集光形状に沿わせて外気のシールド雰囲気をより
効果的に形成することができる。本発明は、パイプの曲
げ加工並びに穴あけ加工のみによって配管部とノズル部
とからなるシールドガス供給ノズルが容易に得られる。
【００３２】本発明は、パイプを一本使用するのみで、
構造は簡単であり、ビーム溶接装置の機体に組み付ける
ときにも、配管部の少なくとも一部を屈曲させることに
よって、あるいは、予め屈曲加工をしておくことによ
り、レーザ光に対するノズル部の関係位置を適正に調整
することが出来る。
構造は簡単であり、ビーム溶接装置の機体に組み付ける
ときにも、配管部の少なくとも一部を屈曲させることに
よって、あるいは、予め屈曲加工をしておくことによ
り、レーザ光に対するノズル部の関係位置を適正に調整
することが出来る。
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、（ａ）は、
溶接用シールドガス供給ノズルの正面図、（ｂ）は、
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視図、（ｃ）は、（ｂ）のＣ−Ｃ線
断面図である。
溶接用シールドガス供給ノズルの正面図、（ｂ）は、
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視図、（ｃ）は、（ｂ）のＣ−Ｃ線
断面図である。
【図２】本発明による溶接用シールドガス供給ノズルを
装備したビーム溶接装置の要部を示す図である、
装備したビーム溶接装置の要部を示す図である、
【図３】本発明による溶接用シールドガス供給ノズルの
他の実施形態を示す図である。
他の実施形態を示す図である。
【図４】（ａ）は、従来の溶接用シールドガス供給ノズ
ルの一例を示す図、（ｂ）は、ノズル孔の形状を示す図
である。
ルの一例を示す図、（ｂ）は、ノズル孔の形状を示す図
である。
【図５】先行例１に記載されたレーザ溶接用加工ヘッド
を示す図である。
を示す図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、先行例２に示されたシール
ドガスの吹き出し口を示す図である。
ドガスの吹き出し口を示す図である。
【図７】先行例２に示されたレーザ溶接装置のシールド
ガス供給部の構成図である。
ガス供給部の構成図である。
１ シールドガス供給ノズル
２ 配管部
３ ノズル部
４ パイプ
５ ブラケット
６ 噴出口
７ レーザ溶接装置
８ レーザ光
９ 光ファイバ
１０ レーザ溶接出射部
１１ 第１のワーク
１２ 第２のワーク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 26/00 - 26/073
Claims (4)
- 【請求項１】 配管部と、ノズル部とを有する溶接用シ
ールドガス供給ノズルであって、 配管部と、ノズル部とは、一端が塞がれた一本のパイプ
に区画形成されたものであり、 配管部は、外部から送気されたシールドガスをノズル部
に供給するパイプの部分であり、 ノズル部は、供給されたシールドガスを噴射してワーク
の溶接部に外気のシールド雰囲気を形成するパイプの部
分であり、配管部に続く該パイプを二重またはそれ以上
の多重のスパイラル状に曲げ加工し、その内周面にガス
噴出口を有するものであることを特徴とする溶接用シー
ルドガス供給ノズル。 - 【請求項２】 前記配管部は、その一部にレーザ溶接装
置の機体に装着するブラケットが取付けられ、少なくと
も配管部の一部の屈曲変形によりレーザ光に対するノズ
ル部の関係位置を調整するものであることを特徴とする
請求項１に記載の溶接用シールドガス供給ノズル。 - 【請求項３】 前記ノズル部は、多重のスパイラルの各
段の円弧部分の口径を異ならせて全体としてレーザビー
ムの集光形状に沿わせたものであることを特徴とする請
求項１に記載の溶接用シールドガス供給ノズル。 - 【請求項４】 前記ガス噴出口は、スパイラルの各段毎
に噴出口の大きさ、開口位置、開口形状を異ならせてシ
ールドガスの流量および方向を制御して溶接部のシール
ドをより適正に行うようにしたことを特徴とする請求項
１に記載の溶接用シールドガス供給ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13751699A JP3395712B2 (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 溶接用シールドガス供給ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13751699A JP3395712B2 (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 溶接用シールドガス供給ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326086A JP2000326086A (ja) | 2000-11-28 |
| JP3395712B2 true JP3395712B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=15200512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13751699A Expired - Fee Related JP3395712B2 (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 溶接用シールドガス供給ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395712B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117047268A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-11-14 | 南京宇众自动化装备有限公司 | 焊接设备及其压头组件 |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP13751699A patent/JP3395712B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000326086A (ja) | 2000-11-28 |
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