JP5464917B2 - レーザ・アーク複合溶接ヘッド - Google Patents
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Description
1.レーザ・アーク複合溶接ヘッドの構成
図1は、本発明に係るレーザ・アーク複合溶接ヘッドの第1実施形態を示した構成図である。図1に示すように、本実施の形態のレーザ・アーク複合溶接ヘッドT(以下、「複合溶接ヘッドT」と記す。)は、多関節ロボットによって溶接を行う場合に、多関節ロボットのロボットアーム200の先端に装着されて溶接を行うものである。
次に、本実施の形態の複合溶接ヘッドTによる溶接について図1を参照して説明する。本動作例では、溶接線方向の前方にレーザ集光ヘッド1を配置し、後方にアーク溶接トーチ2を配置したレーザ先行型の溶接法で説明する。
図2は、本発明に係る複合溶接ヘッドの第2実施形態を示した構成図である。図2に示すように、本実施の形態の複合溶接ヘッドTは、倣いローラの数及び倣いローラを支持するローラ支持フレームの構成等が異なっている。なお、図2において、第1実施形態と同一の要素には、上記第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図3は、本発明に係る複合溶接ヘッドの第3実施形態を示した構成図である。図3に示すように、本実施の形態の複合溶接装置Tは、第1実施形態の複合溶接ヘッドTの構成に加えて、天井プレート102及び側面プレート103と、倣いローラ4及び第2のローラ支持フレーム5bと、第2の可動フレーム700と、スプリング800と、第2の精密直線ガイド900とを具備している。なお、図3において、第1実施形態と同一の要素には、上記第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図4は、本発明に係る複合溶接ヘッドにおける、アーク溶接トーチの損傷及びアーク溶接の溶接不良を防止する構成を示した側面図である。
2 アーク溶接トーチ
3 シールドガスノズル
4 倣いローラ
5 ローラ支持フレーム
6 回転軸
7 可動フレーム
8 スプリング
9 精密直線ガイド
T レーザ・アーク複合溶接ヘッド
W 溶接母材
Claims (7)
- レーザ光を集光して溶接母材に照射する集光レンズ光学系を有するレーザ集光ヘッドと、アーク溶接トーチとを並設し、レーザ溶接とアーク溶接とを併用して溶接するレーザ・アーク複合溶接ヘッドであって、
溶接線と所定の間隔をもって配置され、前記溶接母材の板面上で溶接線方向に沿うように転動する少なくとも2つの倣い手段と、
前記倣い手段を回動自在に支持する倣い支持手段と、
前記倣い支持手段を前記溶接線方向に沿って揺動可能に支持する支持手段と、
前記倣い支持手段を前記溶接母材の板面方向に所定の荷重で付勢する付勢手段とを含み、
前記レーザ集光ヘッド及びアーク溶接トーチは、溶接線上に配置されるよう前記倣い支持手段にそれぞれ取付けられている、ことを特徴とするレーザ・アーク複合溶接ヘッド。 - 前記支持手段を鉛直方向に案内支持する直動手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ・アーク複合溶接ヘッド。
- 前記溶接線を挟んで前記倣い手段と対向に配置された第2の倣い手段及び該第2の倣い手段を回動自在に支持する第2の倣い支持手段をさらに備え、
前記第2の倣い支持手段を前記溶接線方向に沿って揺動可能に支持する第2の支持手段と、
前記第2の支持手段を鉛直方向に案内支持する第2の直動手段と、
前記第2の倣い支持手段を前記溶接母材の板面方向に所定の荷重で付勢する第2の付勢手段とを含み、
前記倣い支持手段と前記第2の支持手段を連結部材により連結した、ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ・アーク複合溶接ヘッド。 - レーザ光を集光して溶接母材に照射する集光レンズ光学系を有するレーザ集光ヘッドと、アーク溶接トーチとを並設し、レーザ溶接とアーク溶接とを併用して溶接するレーザ・アーク複合溶接ヘッドであって、
溶接線と所定の間隔をもって配置され、前記溶接母材の板面上で溶接線方向に沿うように転動する少なくとも2つの倣い手段と、
前記倣い手段を回動自在に支持する第1の倣い支持手段と、
前記溶接線を挟んで前記倣い手段と対向に配置された第2の倣い手段及び該第2の倣い手段を回動自在に支持する第2の倣い支持手段をさらに備え、
前記第1の倣い支持手段と第2の倣い支持手段は、その上端部を連結部材により連結されており、
前記第1の倣い支持手段及び第2の倣い支持手段を前記溶接母材の板面方向に所定の荷重で付勢する付勢手段と、
該第1の倣い支持手段及び第2の倣い支持手段の上端面と、前記付勢手段を介して配置された天板と、
さらに、前記第1の倣い支持手段と第2の倣い支持手段における、溶接線方向に対する前後左右の傾動を許容する可動部材を前記連結部材と天板の間に配置し、
前記レーザ集光ヘッド及びアーク溶接トーチは、溶接線上に配置されるよう前記第1の倣い支持手段又は第2の倣い支持手段のいずれか一方にそれぞれ取付けられている、ことを特徴とするレーザ・アーク複合溶接ヘッド。 - 前記レーザ集光ヘッド及びアーク溶接トーチは、溶接線方向に対する水平位置、溶接母材の板面に対する高さ及び溶接母材の板面に対する角度を調整する位置調整機構が具備されている、ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のレーザ・アーク複合溶接ヘッド。
- 前記アーク溶接トーチのシールドガスノズルのハウジングは、電極を中心に回転可能に支持されているとともに、該シールドガスノズルのハウジングを回転させる回転機構を具備する、ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のレーザ・アーク複合溶接ヘッド。
- 前記レーザ集光ヘッドの先端部には、該レーザ集光ヘッドの先端部の一方向からレーザ光の光軸に対して略直角方向に噴出するクロスジェット用の空気を、アーク溶接トーチのシールドガスノズルから流出するシールドガスと干渉しないように案内する案内手段が設けられている、ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載のレーザ・アーク複合溶接ヘッド。
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