JP5579994B2 - Laser welding equipment - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ光を集光して加工部位に向けて進行させるレンズを備えるとともに、レンズから出るレーザ光を透過させ、かつ、加工部位から発生する異物を遮断してレンズを保護する保護部材を備えたレーザ溶接装置に関する。 The present invention includes a lens that condenses laser light and travels toward a processing site, transmits the laser light emitted from the lens, and protects the lens by blocking foreign matter generated from the processing site. It relates to a laser welding equipment provided with a.

レーザ溶接中に発生するヒュームやスパッタなどの異物が、加工ヘッドに設けてある集光用のレンズに付着するのを防ぐ目的で、保護ガラスを設けることが一般的に行われている。ところが、この保護ガラスに上記した異物が付着すると、加工部位でのレーザ強度の低下を招くので、その異物をエアブローによって吹き飛ばすことも行われている(下記特許文献1参照)。   In order to prevent foreign matters such as fumes and spatters generated during laser welding from adhering to a condensing lens provided in the processing head, it is common to provide a protective glass. However, if the above-mentioned foreign matter adheres to this protective glass, the laser intensity at the processing site is lowered, and the foreign matter is also blown away by air blow (see Patent Document 1 below).

特開昭59−16692号公報JP 59-16692 A

しかしながら、エアブローにより異物を吹き飛ばして保護ガラスへの付着を抑える方法は、金属の蒸発成分であるヒュームなどの浮遊成分に対しては効果があるものの、特に粒の大きいスパッタに対しては効果が薄く、このようなスパッタは保護ガラスに付着してレーザ出力の低下を招く。   However, the method of blowing off foreign matter by air blow to suppress adhesion to the protective glass is effective for floating components such as fumes, which are metal evaporation components, but is less effective particularly for sputters with large grains. Such spatter adheres to the protective glass and causes a decrease in laser output.

そこで、本発明は、特に粒の大きいスパッタについても保護部材への付着を抑えることを目的としている。   Therefore, the present invention aims to suppress adhesion to a protective member even for spatters having particularly large grains.

本発明は、加工部位から発生する異物を遮断してレンズを保護する保護部材を備え、この保護部材の加工部位側に、保護部材に沿って移動可能で、加工部位から飛散してくる異物を跳ね飛ばす移動体を設け、前記移動体は、レーザ光に対して非吸収性及び非蒸発性の性質を有する材料で構成されるとともに、板厚が薄い程速く、かつ、前記異物の飛散速度が速い程速く前記保護部材に沿って回転する回転体であり、前記回転体近傍に向けて気体を放出して前記異物を吹き飛ばす気体放出手段を設け、この気体放出手段から放出された気体を受けて前記回転体を回転させる受圧部を前記回転体に設け、前記回転体は、平板形状として複数の貫通孔を設けてあり、外周部に半径方向外側に突出する突起が形成され、この突起に前記受圧部が形成されていることを特徴とする。 The present invention is provided with a protective member that protects the lens by blocking foreign matter generated from the processing site, and the foreign material that can move along the protection member on the processing site side of the protective member and scatters from the processing site. A moving body that bounces off is provided , and the moving body is made of a material having non-absorptivity and non-evaporation properties with respect to laser light, and is faster as the plate thickness is thinner, and the scattering speed of the foreign matter is higher. The rotating body rotates faster along the protective member as the speed increases, and gas releasing means is provided to discharge gas toward the vicinity of the rotating body and blow off the foreign matter, and the gas discharged from the gas discharging means is received. A pressure receiving portion for rotating the rotating body is provided in the rotating body, and the rotating body is provided with a plurality of through holes as a flat plate shape, and a protrusion protruding radially outward is formed on an outer peripheral portion. Pressure receiving part is formed And wherein the are.

本発明によれば、粒の大きいスパッタであっても、移動体が移動する際に跳ね飛ばすことができるので、レーザ光集光用のレンズを保護する保護部材へのスパッタの付着を抑えることができる。
また、異物を跳ね飛ばす移動体として回転体を用いているので、飛散してくる異物を連続して効率よく跳ね飛ばすことができ、保護部材への異物の付着を効率よく抑えることができる。
また、上記した回転体は、平板形状として、複数の貫通孔を設けてあるので、貫通孔の周縁で異物を跳ね飛ばすとともに、貫通孔を通してレーザ光を加工部位に到達させることができる。
また、回転体の回転速度を、回転体の板厚が薄い程速くすることで、回転体の軽量化を図りつつ、飛散してくる異物を効率よく跳ね飛ばすことができる。さらに、回転体の回転速度を、異物の飛散速度が速い程速くすることで、飛散速度の速い異物に対しても効率よく跳ね飛ばすことが可能となる。
また、回転体を、レーザ光に対して非吸収性及び非蒸発性の性質を有する材料で構成しているので、回転体の劣化を抑え、かつ保護部材の汚損を抑えることができる。
さらに、回転体近傍に気体を放出して異物を吹き飛ばす気体放出手段を設け、この気体放出手段から放出された気体を受けて回転体を回転させる受圧部を回転体に設けている。このため、特に回転体を回転駆動する専用の駆動源を別途設ける必要がなく、設備コストを抑えつつ簡単な構造で回転体を回転させることができる。
According to the present invention, even spatter with large grains can be sputtered off when the moving body moves, so that spatter adherence to the protective member protecting the lens for condensing laser light can be suppressed. it can.
In addition, since the rotating body is used as the moving body for jumping off the foreign matter, the scattered foreign matter can be continuously and efficiently jumped off, and the adhesion of the foreign matter to the protective member can be efficiently suppressed.
Further, since the above-described rotating body has a flat plate shape and is provided with a plurality of through holes, it is possible to bounce off foreign matters at the periphery of the through holes and allow the laser beam to reach the processing site through the through holes.
Further, by increasing the rotational speed of the rotating body as the plate thickness of the rotating body is thinner, it is possible to efficiently fly off the scattered foreign matter while reducing the weight of the rotating body. Furthermore, by increasing the rotational speed of the rotating body as the scattering speed of the foreign matter increases, it is possible to efficiently jump off the foreign matter having a high scattering speed.
Moreover, since the rotating body is made of a material having non-absorbing and non-evaporating properties with respect to the laser light, it is possible to suppress the deterioration of the rotating body and to prevent the protective member from being damaged.
Further, gas releasing means for discharging gas and blowing away foreign matter is provided in the vicinity of the rotating body, and a pressure receiving portion for receiving the gas released from the gas releasing means and rotating the rotating body is provided on the rotating body. For this reason, it is not necessary to separately provide a dedicated drive source for rotating the rotating body, and the rotating body can be rotated with a simple structure while suppressing the equipment cost.

本発明の一実施形態を示すレーザ溶接装置の簡略化した正面図である。It is the simplified front view of the laser welding apparatus which shows one Embodiment of this invention. 図1のレーザ溶接装置における回転体と保護ガラスとの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of the rotary body and protective glass in the laser welding apparatus of FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の一実施形態を示すレーザ溶接装置は、スキャナと呼ばれるレーザ加工ヘッド1から出るレーザ光3を、被溶接物たるワークWの所定の加工部位である溶接部位に照射してリモートレーザ溶接を施すものである。   As shown in FIG. 1, a laser welding apparatus according to an embodiment of the present invention applies laser light 3 emitted from a laser processing head 1 called a scanner to a welding site that is a predetermined processing site of a workpiece W that is a workpiece. Irradiation and remote laser welding are performed.

このリモートレーザ溶接は、レーザ加工ヘッド1が、主として集光用のレンズ2及び二つの可動式のミラー4,6を備えており、図示しないレーザ発振器から発振されたレーザ光を、レンズ2を経て二つの可動式のミラー4,6で反射させることで、レーザ加工ヘッド1を一定位置に設定した状態で、レーザ光3の照射方向を変化させる。したがって、レーザ加工ヘッド1のレーザ光3が出る図1中で下面部には、レーザ光3の変化する照射方向に対応した開口部を設けている。   In this remote laser welding, the laser processing head 1 mainly includes a condensing lens 2 and two movable mirrors 4 and 6, and laser light oscillated from a laser oscillator (not shown) is transmitted through the lens 2. By reflecting with the two movable mirrors 4 and 6, the irradiation direction of the laser beam 3 is changed while the laser processing head 1 is set at a fixed position. Accordingly, in FIG. 1 where the laser beam 3 from the laser processing head 1 is emitted, an opening corresponding to the irradiation direction in which the laser beam 3 changes is provided on the lower surface.

なお、各ミラー4,6は一軸または二軸の可変自由度を有しているものであり、これらのミラー4,6の可変自由度は溶接部位の瞬時の移動のほか、特定の溶接部位でのレーザ光照射位置の連続的な移動に使用される。   Each of the mirrors 4 and 6 has uniaxial or biaxial variable degrees of freedom. The variable degrees of freedom of these mirrors 4 and 6 are not limited to instantaneous movement of the welded part, but also at a specific welded part. It is used for continuous movement of the laser beam irradiation position.

レーザ加工ヘッド1のレーザ光3が出る前方側には、上記した集光用のレンズ2やミラー4,6を溶接時に発生するヒュームFやスパッタSから保護するための保護部材としての保護ガラス5を、取付具7を介して設けている。また、保護ガラス5の溶接部位を備えるワークW側に、移動体としての円板状の回転体9を設けている。なお、回転体9は、その中心部に設けた回転支持軸11の下端に回転可能に取り付けてあり、回転支持軸11は、保護ガラス5の図1中で紙面手前側の側縁近傍に位置して、上端をレーザ加工ヘッド1に取り付けている。   On the front side of the laser processing head 1 from which the laser beam 3 is emitted, a protective glass 5 as a protective member for protecting the condensing lens 2 and the mirrors 4 and 6 from fumes F and spatter S generated during welding. Is provided via a fixture 7. Further, a disk-shaped rotating body 9 as a moving body is provided on the workpiece W side including the welded portion of the protective glass 5. The rotating body 9 is rotatably attached to the lower end of the rotation support shaft 11 provided at the center thereof, and the rotation support shaft 11 is positioned in the vicinity of the side edge of the protective glass 5 on the front side in FIG. The upper end is attached to the laser processing head 1.

回転体9は、図2に平面図として示すように、複数の円形の貫通孔13を設けている。これら貫通孔13は、大孔13a,中孔13b及び小孔13cをそれぞれ複数適宜位置に設けることで、回転体9全体に対する貫通孔13の占める領域を広くし、レーザ光3の通過に支障を来さないようにしている。また、回転体9の外周部には、大孔13aよりも半径のさらに大きな半円形の切欠部15を、周方向に沿って全周にわたり設けており、これにより、回転体9の外周部には、回転体9の半径方向外側に突出する突起17が形成される。これら貫通孔13及び切欠部15は、回転体9の全域にわたりほぼ均等に設けている。   The rotating body 9 is provided with a plurality of circular through holes 13 as shown in a plan view in FIG. These through-holes 13 are provided with a plurality of large holes 13a, medium holes 13b, and small holes 13c at appropriate positions, so that the area occupied by the through-holes 13 with respect to the entire rotating body 9 is widened, thereby obstructing the passage of the laser light 3. I try not to come. In addition, a semicircular cutout portion 15 having a larger radius than the large hole 13a is provided on the outer peripheral portion of the rotating body 9 over the entire circumference along the circumferential direction. Is formed with a protrusion 17 protruding outward in the radial direction of the rotating body 9. The through holes 13 and the notches 15 are provided almost uniformly over the entire area of the rotating body 9.

このような回転体9は、レーザ光3を吸収にくくかつ、レーザ光3を受けても蒸発しにくい材料、すなわちレーザ光3に対して非吸収性及び非蒸発性の性質を有する材料、例えばタングステンや銅で構成している。 Such rotary member 9, and hardly absorbs the laser beam 3, the evaporation material hardly be subjected to laser beam 3, i.e. material having the properties of non-absorbing and non-evaporable for the laser beam 3, e.g. It is made of tungsten or copper.

図2に示すように、保護ガラス5は図1,図2中で左右方向に長い長方形としてあり、回転体9は、この長方形の保護ガラス5に対し、一方側(図2中で左側)に寄った位置としかつ、図2中で上部側のほぼ半分の領域が重なり合うように配置している。   As shown in FIG. 2, the protective glass 5 is a rectangle that is long in the left-right direction in FIGS. 1 and 2, and the rotating body 9 is on one side (left side in FIG. 2) with respect to the rectangular protective glass 5. The positions are close to each other, and the upper half of FIG.

なお、図2においては特に図示していないが、レーザ加工ヘッド1の先端の平面視での外形は、保護ガラス5よりもやや大きい形状とする。   Although not particularly shown in FIG. 2, the outer shape of the tip of the laser processing head 1 in plan view is slightly larger than the protective glass 5.

ここで、図2には、保護ガラス5におけるレーザ光3の通過領域を長方形状のAで示しているが、この通過領域Aは、回転体9の保護ガラス5に重なる領域に対し図2中でやや右上にずれている。なお、この通過領域Aは、前記したレーザ加工ヘッド1の下面部に設けたレーザ光3の変化する照射方向に対応した開口部にほぼ相当する。   Here, in FIG. 2, the passing area of the laser light 3 in the protective glass 5 is indicated by a rectangular A, but this passing area A is in FIG. 2 with respect to the area overlapping the protective glass 5 of the rotating body 9. It is slightly shifted to the upper right. The passing area A substantially corresponds to the opening corresponding to the changing irradiation direction of the laser beam 3 provided on the lower surface of the laser processing head 1 described above.

また、レーザ加工ヘッド1の図1中で右側の端部下面には、回転体9近傍に向けて気体であるエアを放出する気体放出手段としてのエアノズル19を、取付ブラケット21を介して複数(ここでは三つ)取り付けている。   Further, a plurality of air nozzles 19 serving as gas releasing means for releasing air as gas toward the vicinity of the rotating body 9 are provided on the lower surface of the right end portion of the laser processing head 1 in FIG. Three are attached here.

一方、図1に示すように、回転体9の外周側におけるワークW側の下面には、円周方向に沿って複数の受圧部となるエア受け板23を取り付けている。エア受け板23は、図2に破線で示すように、半円形の切欠部15の円弧形状に沿って各突起17に対応する位置にて曲面形状としてある。なお、このエア受け板23は、各突起17すべてに対応して設ける必要はなく、例えば円周方向複数ある突起17に対し、一つおきに設けるようにしてもよい。   On the other hand, as shown in FIG. 1, air receiving plates 23 serving as a plurality of pressure receiving portions are attached to the lower surface on the work W side on the outer peripheral side of the rotating body 9 along the circumferential direction. As shown by a broken line in FIG. 2, the air receiving plate 23 has a curved surface shape at a position corresponding to each protrusion 17 along the arc shape of the semicircular cutout portion 15. The air receiving plate 23 does not need to be provided corresponding to all the protrusions 17, and may be provided every other protrusion 17 in the circumferential direction, for example.

ここで前記した三つのエアノズル19によるエアの放出方向は、図1に示すように、回転体9の下部のエア受け板23に対応しかつ、図2に示すように、保護ガラス5におけるレーザ光3の通過領域Aにほぼ対応させている。これにより、エアノズル19から放出するエアによって、溶接時に発生する異物であるヒュームFやスパッタSの一部を吹き飛ばしてエアブローを実施すると同時に、エアがエア受け板23に作用することで回転体9を回転させる。   Here, the air emission direction by the three air nozzles 19 corresponds to the air receiving plate 23 below the rotating body 9 as shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 3 corresponding to the passage area A of 3. As a result, the air released from the air nozzle 19 blows off a part of the fume F and spatter S, which are foreign matters generated during welding, and at the same time, air is blown, and at the same time, the air acts on the air receiving plate 23, so Rotate.

すなわち、気体放出手段であるエアノズル19から放出された気体の放出方向前方側に、移動体である回転体9を設けたことになる。   That is, the rotating body 9 that is a moving body is provided on the front side in the discharge direction of the gas that is discharged from the air nozzle 19 that is a gas discharging means.

次に、作用を説明する。レーザ加工ヘッド1からのレーザ光3をワークWに照射してレーザ溶接を行う際には、その溶接部位からヒュームFやスパッタSが飛散する。その際、ヒュームFや特に粒が小さく質量の小さいスパッタSについては、エアノズル19から放出するエアにより吹き飛ばしてエアブローし、これら異物の保護ガラス5に対への付着をある程度抑えることができる。   Next, the operation will be described. When laser welding is performed by irradiating the workpiece W with the laser beam 3 from the laser processing head 1, fume F and spatter S are scattered from the welded portion. At that time, the fume F and particularly the spatter S having small grains and small mass can be blown off by the air discharged from the air nozzle 19 and air blown, and adhesion of these foreign substances to the protective glass 5 can be suppressed to some extent.

しかしながら、特に粒が大きく質量の大きいスパッタSについては、エアブローよっては吹き飛ばすことは難しい。ここで、本実施形態では、上記したエアノズル19から放出したエアをエア受け板23が受けて回転体9が回転する。この回転体9の回転によって、エアブローできなかった特に粒の大きいスパッタSは、貫通孔13や切欠部17に達したところで、その周縁にて物理的に跳ね飛ばし、保護ガラス5までの到達を抑える。   However, it is difficult to blow off the sputter S having large grains and large mass by air blow. Here, in the present embodiment, the air receiving plate 23 receives the air discharged from the air nozzle 19 and the rotating body 9 rotates. Due to the rotation of the rotating body 9, the sputter S having particularly large grains that could not be blown by air physically jumps off at the periphery when the spatter S reaches the through-hole 13 or the notch portion 17, and suppresses reaching the protective glass 5. .

これにより、特に粒の大きいスパッタSについても、保護ガラス5への付着を抑えることができ、溶接部位でのレーザ強度の低下を抑えて高効率のレーザ溶接を行える。また、保護ガラス5の清掃頻度や交換頻度が低くなって、作業効率及び作業コストを向上させることができる。   Thereby, especially the sputter | spatter S with a big grain can suppress adhesion to the protective glass 5, and can suppress the fall of the laser intensity in a welding part, and can perform highly efficient laser welding. Moreover, the cleaning frequency and replacement frequency of the protective glass 5 are reduced, and the work efficiency and the work cost can be improved.

スパッタSを回転体9の回転によって効率よく跳ね飛ばすには、回転体9の回転速度をできるだけ速くすることが望ましい。しかしながら、スパッタSを跳ね飛ばすに必要な回転体9の回転速度は、回転体9の厚さとスパッタSの飛散速度に関係することから、本実施形態では、スパッタSの飛散速度を5m/秒程度、貫通孔13(大孔13a)の直径を20mm程度として、例えば10回転/秒としている。   In order to efficiently sputter the spatter S by the rotation of the rotating body 9, it is desirable to make the rotating speed of the rotating body 9 as fast as possible. However, since the rotational speed of the rotator 9 necessary for jumping off the sputter S is related to the thickness of the rotator 9 and the spatter speed of the sputter S, in this embodiment, the spatter speed of the sputter S is about 5 m / second. The diameter of the through hole 13 (large hole 13a) is about 20 mm, for example, 10 rotations / second.

なお、回転体9の回転速度は、エアノズル19から放出するエアの流速や流量、あるいは、エア受け板23の形状や設置数によって調整する。   The rotational speed of the rotator 9 is adjusted by the flow rate and flow rate of the air discharged from the air nozzle 19, or the shape and the number of installed air receiving plates 23.

また、図示しないレーザ発振器から発振するレーザ出力は、レーザ光が回転体9の設置領域を通過するときと、通過しないときとで、変更している。つまり、回転体9の設置領域をレーザ光が通過するときのレーザ出力を、回転体9の設置領域をレーザ光が通過しないときのレーザ出力より高めることで、ワークWに達したときのレーザ強度を均一化し、溶接品の高品質化を図る。   Further, the laser output oscillated from a laser oscillator (not shown) is changed depending on whether the laser beam passes through the installation area of the rotating body 9 or not. In other words, the laser output when the laser beam passes through the installation area of the rotator 9 is higher than the laser output when the laser beam does not pass through the installation area of the rotator 9, so that the laser intensity when reaching the workpiece W is increased. To improve the quality of welded products.

また、本実施形態では、スパッタSを跳ね飛ばす移動体として回転体9を用いているので、飛散してくるスパッタSを連続して効率よく跳ね飛ばすことができ、保護ガラス5へのスパッタSの付着を効率よく抑えることができる。   Moreover, in this embodiment, since the rotary body 9 is used as the moving body that jumps off the spatter S, the spatter S that is scattered can be continuously and efficiently spattered, and the sputter S on the protective glass 5 can be splashed. Adhesion can be efficiently suppressed.

さらに、上記した回転体9は、平板形状として、複数の貫通孔13を設けてあるので、貫通孔13の周縁でスパッタSを跳ね飛ばすとともに、貫通孔13を通してレーザ光3をワークWに到達させることができる。   Further, since the rotating body 9 described above has a plurality of through holes 13 in a flat plate shape, the sputter S is bounced off at the periphery of the through holes 13 and the laser beam 3 reaches the workpiece W through the through holes 13. be able to.

また、本実施形態では、回転体9の回転速度を、回転体9の板厚が薄い程速くすることで、回転体9の軽量化を図りつつ、飛散してくるスパッタSを効率よく跳ね飛ばすことができる。   In the present embodiment, the rotational speed of the rotator 9 is increased as the plate thickness of the rotator 9 is decreased, so that the spatter S that is scattered can be efficiently splashed while reducing the weight of the rotator 9. be able to.

さらに、上記した回転体9の回転速度を、スパッタSの飛散速度が速い程速くすることで、飛散速度の速いスパッタSに対しても効率よく跳ね飛ばすことが可能となる。   Further, by increasing the rotational speed of the rotating body 9 as the spattering speed of the sputter S increases, it is possible to efficiently bounce off the sputter S having a high scattering speed.

また、本実施形態では、上記した貫通孔13の孔径を20mmとして、回転体9の回転速度を10回転/秒とすることで、通常多く見られるスパッタの飛散速度が5m/秒程度のものに対して効率よく跳ね飛ばすことが可能となる。   In the present embodiment, the diameter of the through-hole 13 is set to 20 mm, and the rotation speed of the rotating body 9 is set to 10 rotations / second, so that the sputtering scattering speed, which is normally observed, is about 5 m / second. On the other hand, it is possible to jump efficiently.

また、本実施形態では、移動体である回転体9を、レーザ光3に対して非吸収性及び非蒸発性の性質を有する例えばタングステンで構成しているので、回転体9の劣化を抑え、かつ保護ガラス21の汚損を抑えることができる。回転体9がレーザ光3に対して吸収性や蒸発性の性質を有する材料の場合には、回転対9が溶融して劣化してしまい、また溶融する際に発生する蒸気によって保護ガラス21が汚損してしまう。   Further, in the present embodiment, the rotating body 9 that is a moving body is made of, for example, tungsten that has non-absorptive and non-evaporable properties with respect to the laser light 3, so that deterioration of the rotating body 9 is suppressed, In addition, the protective glass 21 can be prevented from being stained. When the rotator 9 is made of a material that absorbs or evaporates with respect to the laser beam 3, the rotating pair 9 is melted and deteriorated, and the protective glass 21 is caused by vapor generated when the rotator 9 is melted. It will be soiled.

さらに、本実施形態では、回転体9近傍にエアを放出してヒュームFやスパッタSの一部を吹き飛ばすエアノズル19を設け、このエアノズル19から放出されたエアを受けて回転体9を回転させるエア受け板23を回転体19に設けている。このため、特に回転体9を回転駆動する専用の駆動源を別途設ける必要がなく、設備コストを抑えつつ簡単な構造で回転体9を回転させることができる。   Further, in the present embodiment, an air nozzle 19 that releases air in the vicinity of the rotating body 9 and blows away a part of the fumes F and spatter S is provided, and the air that rotates the rotating body 9 by receiving the air discharged from the air nozzle 19 is provided. A receiving plate 23 is provided on the rotating body 19. For this reason, it is not necessary to provide a dedicated drive source for rotating the rotator 9 in particular, and the rotator 9 can be rotated with a simple structure while reducing the equipment cost.

また、本実施形態では、回転体9を、保護ガラス5の近傍に設けているので、集光用のレンズ2によって集光したレーザ光3のスポット径が小さくならない位置(レーザ密度が低い位置)で、レーザ光3が回転体9を通過することになり、ワークWには安定した強度のレーザ光3を照射することができる。   In the present embodiment, since the rotating body 9 is provided in the vicinity of the protective glass 5, the position where the spot diameter of the laser beam 3 condensed by the condensing lens 2 is not reduced (position where the laser density is low). Thus, the laser beam 3 passes through the rotating body 9, and the workpiece W can be irradiated with the laser beam 3 having a stable intensity.

また、回転体9は、スパッタSが保護ガラス5に向けて飛散してくる領域における特にレーザ光通過領域Aのうち、エアノズル19から放出されたエアの放出方向前方側に設けている。つまり、図2において、通過領域Aのうちエアノズル19に近い領域Bは、エアノズル19から放出したエアの勢いが強いので、比較的粒の大きいスパッタSであっても吹き飛ばすこと可能であり、上記領域Bよりもエアの放出方向前方側にのみ回転体9を設置したとしても、スパッタSの保護ガラス5への付着を抑えることができる。これにより、回転体9を必要以上に大きくすることを抑制でき、レーザ光3が回転体9を通過する領域をより狭めることができ、またレーザ加工ヘッド1の軽量化にも寄与することができる。   Further, the rotating body 9 is provided on the front side in the emission direction of the air emitted from the air nozzle 19 in the laser light passage area A in the area where the sputter S is scattered toward the protective glass 5. That is, in FIG. 2, the region B close to the air nozzle 19 in the passage region A has a strong momentum of air discharged from the air nozzle 19, so that even the sputter S having relatively large grains can be blown away. Even if the rotating body 9 is installed only on the front side in the air discharge direction from B, the adhesion of the sputter S to the protective glass 5 can be suppressed. Thereby, it can suppress that the rotary body 9 is enlarged more than necessary, the area | region where the laser beam 3 passes the rotary body 9 can be narrowed more, and it can contribute also to the weight reduction of the laser processing head 1. FIG. .

なお、上記した実施形態では、回転体9をエアノズル19によって回転させているが、電気モータやエアモータなど専用の駆動源を用いて回転駆動してもよく、この場合には回転体9を安定して回転させることができ、回転速度も容易に制御できるので、スパッタSをより効率よく跳ね飛ばすことができる。   In the above-described embodiment, the rotating body 9 is rotated by the air nozzle 19. However, the rotating body 9 may be rotated by using a dedicated drive source such as an electric motor or an air motor. In this case, the rotating body 9 is stabilized. Since the rotation speed can be easily controlled, the sputter S can be more efficiently jumped off.

また、回転体9には、円形の貫通孔13に代えてスリット状の貫通孔を設けてもよい。さらに、回転体として、円板状部材に貫通孔13を設けたものに限らず、網状のものでもよく、回転中心部から放射状に延びるアームを円周方向に複数設けたものでもよい。回転体を単に棒状のアームとした場合には、製造が容易であり、設備コストの抑制に寄与することができる。   The rotating body 9 may be provided with slit-like through holes instead of the circular through holes 13. Further, the rotating body is not limited to the disk-shaped member provided with the through-holes 13, but may be a net-shaped member or a plurality of arms extending radially from the center of rotation in the circumferential direction. When the rotating body is simply a rod-shaped arm, the manufacturing is easy and it can contribute to the reduction of the equipment cost.

また、移動体として回転体9とするだけでなく、例えば直動モータを利用して往復移動させるものでもよい。   Further, not only the rotating body 9 as the moving body, but also a reciprocating movement using a linear motor, for example, may be used.

また、上記した実施形態では、2つのミラー4,6によってレーザ加工ヘッド1から出るレーザ光3の照射方向を可変とするリモートレーザ溶接装置に本発明を適用したが、通常のレーザ溶接装置にこの発明を適応してもよい。   In the above-described embodiment, the present invention is applied to the remote laser welding apparatus in which the irradiation direction of the laser beam 3 emitted from the laser processing head 1 is variable by the two mirrors 4 and 6. The invention may be adapted.

2 集光用のレンズ
3 レーザ光
5 保護ガラス(保護部材)
9 回転体(移動体)
13 回転体に設けた貫通孔
19 エアノズル(気体放出手段)
23 エア受け部(受圧部)
S スパッタ(異物)
2 Condensing lens 3 Laser light 5 Protective glass (protective member)
9 Rotating body (moving body)
13 Through-hole provided in rotator 19 Air nozzle (gas release means)
23 Air receiving part (pressure receiving part)
S Spatter (foreign matter)

Claims (4)

レーザ光を集光して加工部位に向けて進行させるレンズを備えるとともに、該レンズから出るレーザ光を透過させ、かつ、前記加工部位から発生する異物を遮断して前記レンズを保護する保護部材を備えたレーザ溶接装置であって、
前記保護部材の前記加工部位側に、該保護部材に沿って移動可能で、前記加工部位から飛散してくる前記異物を跳ね飛ばす移動体を設け
前記移動体は、レーザ光に対して非吸収性及び非蒸発性の性質を有する材料で構成されるとともに、板厚が薄い程速く、かつ、前記異物の飛散速度が速い程速く前記保護部材に沿って回転する回転体であり、
前記回転体近傍に向けて気体を放出して前記異物を吹き飛ばす気体放出手段を設け、この気体放出手段から放出された気体を受けて前記回転体を回転させる受圧部を前記回転体に設け、
前記回転体は、平板形状として複数の貫通孔を設けてあり、外周部に半径方向外側に突出する突起が形成され、この突起に前記受圧部が形成されていることを特徴とするレーザ溶接装置。
A protective member that includes a lens that focuses the laser light and travels it toward the processing site, transmits the laser light emitted from the lens, and shields the foreign matter generated from the processing site and protects the lens. A laser welding apparatus comprising:
Provided on the processing site side of the protection member is a movable body that is movable along the protection member and that bounces off the foreign matter scattered from the processing site ,
The moving body is made of a material having non-absorptivity and non-evaporation properties with respect to laser light, and is faster as the plate thickness is thinner and faster as the scattering speed of the foreign matter is faster. A rotating body that rotates along
A gas discharge unit that discharges gas toward the vicinity of the rotating body and blows off the foreign matter is provided, and a pressure receiving unit that receives the gas discharged from the gas discharging unit and rotates the rotating body is provided in the rotating body.
The rotating body is provided with a plurality of through-holes as a flat plate shape, a protrusion protruding outward in the radial direction is formed on an outer peripheral portion, and the pressure receiving portion is formed on the protrusion. .
前記貫通孔の直径を20mmとして、前記回転体の回転速度を少なくとも10回転/秒としたことを特徴とする請求項に記載のレーザ溶接装置。 Laser welding apparatus according to claim 1, wherein the diameter of the through hole as 20 mm, and a rotation speed of the rotating body at least 10 rotations / sec. 前記移動体を前記保護部材の近傍に設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ溶接装置。 Laser welding apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a movable body in the vicinity of the protection member. 前記異物が前記保護部材に向けて飛散してくる領域のうち、前記気体放出手段から放出された気体の放出方向前方側に、前記移動体を設けたことを特徴とする請求項1ないしのいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。 Wherein in the region where foreign matter splashed toward the protective member, in the discharge direction front side of the gas released from the gas release means, of claims 1 to 3, characterized in that a movable body The laser welding apparatus according to any one of claims.
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