JPH0353816Y2 - - Google Patents
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- JPH0353816Y2 JPH0353816Y2 JP1987019257U JP1925787U JPH0353816Y2 JP H0353816 Y2 JPH0353816 Y2 JP H0353816Y2 JP 1987019257 U JP1987019257 U JP 1987019257U JP 1925787 U JP1925787 U JP 1925787U JP H0353816 Y2 JPH0353816 Y2 JP H0353816Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は金属缶の缶胴を製造するについて、
缶胴の周方向端縁どうしをレーザ溶接法によつて
溶接する装置に関し、溶接時の飛散スパツタによ
る集光レンズの損傷防止を図つたものである。[Detailed explanation of the invention] [Industrial application field] This invention is for manufacturing can bodies of metal cans.
This invention relates to a device for welding circumferential edges of can bodies together by laser welding, and is intended to prevent damage to a condensing lens caused by spatter during welding.
缶胴の端縁溶接は一般に電気抵抗熱を利用する
抵抗溶接法によつて行つている。抵抗溶接法では
溶接個所に付着している油脂、水分、錆あるいは
印刷層などを除去する前処理作業が不可欠とな
る。
The edge welding of the can body is generally performed by a resistance welding method that utilizes electrical resistance heat. In the resistance welding method, pretreatment work is essential to remove oil, moisture, rust, or printed layers adhering to the welding area.
こうした前処理作業を省略し溶接速度を向上す
ることを目的として、レーザ溶接法によつて缶胴
の端縁溶接を行うことが従来から提案されてい
る。例えば本出願人による特開昭59−76690号公
報はそのひとつである。 In order to omit such pre-treatment work and improve welding speed, it has been proposed to perform edge welding of can bodies by laser welding. For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 76690/1983 by the present applicant is one of them.
本考案者は炭酸ガスレーザによる缶胴端縁の溶
接の実用化研究を数年来行つおり、第８図に示す
出力1KWの溶接装置で量産条件による端縁溶接
の実用化を試みてきた。この装置は缶胴素材１を
支持するテーブル２と、缶胴端縁１ａ，１ｂをテ
ーブル２に押しつけて保持する一対のローラ４５
と加工ヘツド３を有し、缶胴素材１をローラ４５
で溶接姿勢に保持して矢印Ａ方向に送り移動させ
ながら、加工ヘツド３からレーザビームを照射し
て溶接を行う。加工ヘツド３の内部には集光レン
ズ５が配置してあり、その下端にアシストガスを
吹き出すためのノズル７を備えている。８はその
吹出口である。 The present inventor has been researching the practical application of can body edge welding using a carbon dioxide gas laser for several years, and has attempted to put edge welding to practical use under mass production conditions using a welding device with an output of 1KW as shown in Figure 8. This device includes a table 2 that supports a can body material 1, and a pair of rollers 45 that press and hold the can body edges 1a and 1b against the table 2.
and a processing head 3, and the can body material 1 is passed through rollers 45.
Welding is performed by irradiating a laser beam from the processing head 3 while holding the welding position in the welding position and moving it in the direction of arrow A. A condensing lens 5 is arranged inside the processing head 3, and a nozzle 7 for blowing out assist gas is provided at the lower end of the condensing lens 5. 8 is the air outlet.
上記の溶接装置では、スパツタが溶接個所の周
辺に飛散しやすく、缶胴の印刷面に傷や異物の付
着などを生じやすい。とくに、チタンや鉛などの
顔料を含む無機質系塗料で印刷された缶胴素材１
を溶接する場合にスパツタが飛散しやすく、スパ
ツタがノズル７から加工ヘツド３内に飛び込んで
集光レンズ５の表面に衝突して付着し、レンズ性
能を低下させたりレンズを破壊する点に問題があ
る。炭酸ガスレーザの発振波長が赤外領域に属し
ている関係で、集光レンズ５は赤外線透過効率の
高い素材で形成されていて高価であり、そのラツ
ピングや再コーテイング等の補修費用も高くつく
ことから、集光レンズ５の性能低下や破壊を防止
することは、大量生産を実現するうえで不可避の
事項となる。 In the above-mentioned welding apparatus, spatter is likely to scatter around the welding location, and the printed surface of the can body is likely to be scratched or foreign matter may adhere. In particular, can body materials 1 printed with inorganic paints containing pigments such as titanium and lead
When welding, spatter easily scatters, and the spatter jumps into the processing head 3 from the nozzle 7 and collides with and adheres to the surface of the condenser lens 5, causing a problem in that it degrades lens performance or destroys the lens. be. Since the oscillation wavelength of the carbon dioxide laser belongs to the infrared region, the condenser lens 5 is made of a material with high infrared transmission efficiency and is expensive, and repair costs such as wrapping and recoating are also expensive. Preventing performance deterioration and destruction of the condensing lens 5 is an unavoidable matter in realizing mass production.
前述のような集光レンズ５の損傷を避けるた
め、従来はノズル７の吹出口８の開口径をできる
だけ小さく設定し、スパツタがノズル７内に飛び
込むのを阻止していた。 In order to avoid damage to the condensing lens 5 as described above, conventionally the opening diameter of the outlet 8 of the nozzle 7 is set as small as possible to prevent spatter from jumping into the nozzle 7.
スパツタの飛跡は基本的に逆円錐台形になる
が、アシストガスの影響と飛散スパツタどうしの
衝突による二次飛散、三次飛散で、吹出口８に向
かつて跳ね飛ばされるスパツタが現れ、これが集
光レンズ５の破壊の原因になると推測される。
The trajectory of the spatter is basically an inverted truncated cone shape, but due to the influence of the assist gas and the secondary and tertiary scattering caused by the collision of the spattered spatters, spatters are blown away toward the air outlet 8, and this is the condensing lens. It is presumed that this is the cause of the destruction of 5.
このため、上記のように吹出口８の開口径を小
さくしても、集光レンズ５の損傷度合が若干減る
だけで損傷を解消するには至らず、約２週間前後
のレンズ寿命が得られるに止まつていた。つま
り、単に吹出口８の開口径を小さくしても、スパ
ツタがノズル７内に飛び込む確率が僅かに低下す
るに止まる。 Therefore, even if the aperture diameter of the air outlet 8 is made smaller as described above, the degree of damage to the condensing lens 5 will only be slightly reduced, but the damage will not be eliminated, and the lens life will be approximately two weeks. It stopped at . In other words, even if the opening diameter of the air outlet 8 is simply made smaller, the probability that spatter will fly into the nozzle 7 will only slightly decrease.
本考案は上記のような知見に基づき提案された
ものであつて、集光レンズの損傷を確実に防止し
てレーザ溶接による缶胴の量産を実現することを
主たる目的とする。 The present invention has been proposed based on the above knowledge, and its main purpose is to reliably prevent damage to the condenser lens and realize mass production of can bodies by laser welding.
本考案の缶胴製造装置は、レーザービームを集
束してワーク上に焦点を結ぶ集光レンズ５と、ア
シストガスを吹き出すノズル７の吹出口８との間
における集光レンズ５の近傍に、圧気供給源３３
から供給される加圧気体を吹き出す排塵ノズル３
１及びその加圧気体を排出する排塵区画３２を対
向させて配設し、該排塵ノズル３１をその気体吹
出方向が集光路２９の光軸中心３０に対してほぼ
直交するよう設定してあり、集光路２９の光軸中
心３０をワーク表面に対して、垂直から10度以上
傾斜した角度をなすように設定したことを要件と
する。
The can body manufacturing apparatus of the present invention has a pressurized air in the vicinity of the condenser lens 5 between the condenser lens 5 that converges the laser beam and focuses it on the workpiece, and the outlet 8 of the nozzle 7 that blows out the assist gas. Supply source 33
Dust exhaust nozzle 3 that blows out pressurized gas supplied from
1 and a dust exhaust section 32 for discharging the pressurized gas thereof are arranged to face each other, and the dust exhaust nozzle 31 is set so that the gas blowing direction is substantially perpendicular to the optical axis center 30 of the light collecting path 29. Yes, it is required that the optical axis center 30 of the condensing path 29 be set at an angle of 10 degrees or more from the perpendicular to the workpiece surface.
加圧気体には空気の他にアシストガスや気化温
度の低い冷却性に優れたガスなども用いることが
できる。 As the pressurized gas, in addition to air, an assist gas, a gas with a low vaporization temperature and excellent cooling properties, etc. can be used.
集光レンズ５に向かつて飛翔するスパツタの飛
翔エネルギーは飛翔距離が長くなる程、すなわち
集光レンズ５に近づく程小さくなる。したがつて
集光レンズ５の近傍に排塵ノズル３１と排塵区画
３２を対向させて配設することによつて、集光レ
ンズ５に向かつて飛翔するスパツタを加圧気体に
より確実に吹き飛ばすことができる。
The flying energy of the spatter flying towards the condensing lens 5 becomes smaller as the flying distance becomes longer, that is, the closer it gets to the condensing lens 5. Therefore, by arranging the dust exhaust nozzle 31 and the dust exhaust section 32 facing each other near the condenser lens 5, the spatter flying towards the condenser lens 5 can be reliably blown away by pressurized gas. I can do it.
排塵ノズル３１の気体吹出方向を集光路２９の
光軸中心３０に対してほぼ直交するように設定し
たのは、集光レンズ５に向かつて飛翔するスパツ
タの進路を最短距離でかつ最も効率よく変えて、
排塵区画３２に通して排出するためである。 The reason why the gas blowing direction of the dust exhaust nozzle 31 is set to be almost perpendicular to the optical axis center 30 of the condensing path 29 is to make the path of spatter flying toward the condensing lens 5 the shortest distance and most efficient. change,
This is for discharging the dust through the dust removal section 32.
集光路２９の光軸中心３０をワーク表面に対し
て、垂直から10度以上傾斜した角度をなすように
設定したのは、一つにはスパツタの主な飛散領域
が集光レンズ５の方向を含まないようにするため
である。 One reason why the optical axis center 30 of the condensing path 29 is set at an angle of 10 degrees or more from the perpendicular to the workpiece surface is because the main spatter scattering area is in the direction of the condensing lens 5. This is to prevent it from being included.
さらに光軸中心３０を傾斜させることでレーザ
ービームのワーク表面におけるビームスポツト形
状を楕円形とし、焦点中心より送り方向上手側の
楕円内にレーザービームのエネルギー密度の低い
部分をつくることができる。これはワーク表面上
において、ビームスポツトの焦点中心が当たる直
前に予熱する部分を常に確保するのでワーク表面
の急激な温度変化を防止し、スパツタの発生を最
小レベルに抑えるに有効である。 Further, by tilting the optical axis center 30, the shape of the beam spot of the laser beam on the workpiece surface is made into an ellipse, and a portion of the laser beam with low energy density can be created within the ellipse on the upper side in the feeding direction from the focal point center. This always ensures that there is a preheated area on the workpiece surface just before the center of focus of the beam spot hits, so it is effective in preventing sudden temperature changes on the workpiece surface and suppressing the occurrence of spatter to a minimum level.
〔第１実施例〕
第１図ないし第６図は本考案の第１実施例を示
している。[First Embodiment] FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
第２図において、缶胴素材１を支持するテーブ
ル２と、レーザビームを照射する加工ヘツド３と
を上下対向状に配置する。 In FIG. 2, a table 2 that supports a can body material 1 and a processing head 3 that irradiates a laser beam are arranged to face each other vertically.
缶胴素材１は0.1〜0.4mm厚、通常は0.2mm厚の鋼
板からなり、前工程で筒状に曲げ加工され、その
周方向の端縁１ａ，１ｂどうしが図外の治具に案
内されて重合され、矢印Ａ方向へと送られる。治
具から送り出された缶胴素材１は、テーブル２に
支持されるとともに第３図に示すワーク押圧手段
１７で溶接姿勢に保持される。 The can body material 1 is made of a steel plate with a thickness of 0.1 to 0.4 mm, usually 0.2 mm, and is bent into a cylindrical shape in the previous process, and its circumferential edges 1a and 1b are guided by a jig (not shown). is polymerized and sent in the direction of arrow A. The can body material 1 sent out from the jig is supported by the table 2 and held in a welding position by workpiece pressing means 17 shown in FIG.
加工ヘツド３の内部には筒状のホルダ４とレン
ズマウント４ａを介して集光レンズ５を支持す
る。加工ヘツド３の下端にはアシストガスを吹き
出すノズル７をノズルホルダ６を介して装着す
る。ノズル７の吹出口８の周囲は筒状のガスリン
グ９で覆われる。図外のレーザ発振源で生成され
たレーザビームは加工ヘツド３に案内され、集光
レンズ５で集束されて前記吹出口８と対向するワ
ーク表面に焦点を結ぶ。 A condenser lens 5 is supported inside the processing head 3 via a cylindrical holder 4 and a lens mount 4a. A nozzle 7 for blowing out assist gas is attached to the lower end of the processing head 3 via a nozzle holder 6. The air outlet 8 of the nozzle 7 is surrounded by a cylindrical gas ring 9. A laser beam generated by a laser oscillation source (not shown) is guided to a processing head 3, focused by a condenser lens 5, and focused on the workpiece surface facing the air outlet 8.
ノズルホルダ６は、加工ヘツド３の下端縁に共
締め固定される仕切りベース１１と保持リング１
２、およびベース１１と保持リング１２の上下面
間に挟持状に支持されるホルダ筒１３とからな
る。ホルダ筒１３の筒内面にノズル７をねじ１４
を介してねじ込んで固定する。保持リング１２の
周面３個所にねじ込まれた調整ねじ１５を操作す
ることにより、ホルダ筒１３を介してノズル７の
径方向の位置決めを行うことができる。装着状態
において、ガスリング９の突端を吹出口８より僅
かに突出させる。なお、ワーク表面から吹出口８
までの高さは８mmとした。 The nozzle holder 6 includes a partition base 11 and a retaining ring 1 which are fastened together to the lower edge of the processing head 3.
2, and a holder cylinder 13 that is sandwiched and supported between the upper and lower surfaces of the base 11 and the retaining ring 12. Attach the nozzle 7 to the inner surface of the holder cylinder 13 with a screw 14.
Secure by screwing it in place. By operating adjustment screws 15 screwed into three locations on the circumferential surface of the retaining ring 12, the nozzle 7 can be positioned in the radial direction via the holder tube 13. In the installed state, the tip of the gas ring 9 is made to slightly protrude from the air outlet 8. In addition, from the work surface to the air outlet 8
The height was 8 mm.
第３図においてワーク押圧手段１７は、缶胴素
材１の送り方向Ａと直交する対向２個所にノズル
７を挟んで設けられる押えデイスク１８，１８
と、このデイスク１８を回転自在に支持する支軸
１９，１９と、姿勢変更部材２０とからなる。押
えデイスク１８は円盤状、好ましくは偏平な逆摺
鉢形に形成してあり、連れ回り回転しながらその
周縁下面で缶胴素材１をテーブル２に押し付けて
缶胴端縁１ａ，１ｂどうしが僅かにラツプする溶
接姿勢に保持する。支軸１９，１９は押えデイス
ク１８，１８をこれが上すぼまり状に傾斜した姿
勢となるよう回転自在に支持する。 In FIG. 3, the workpiece pressing means 17 consists of presser discs 18, 18 which are provided at two opposite locations perpendicular to the feeding direction A of the can body material 1 with the nozzle 7 interposed therebetween.
It consists of support shafts 19, 19 that rotatably support the disk 18, and an attitude changing member 20. The presser disk 18 is formed into a disk shape, preferably a flat inverted mortar shape, and presses the can body material 1 against the table 2 with the lower surface of its periphery while rotating together, so that the edges 1a and 1b of the can body are slightly pressed against each other. Hold in a wrap welding position. The support shafts 19, 19 rotatably support the presser disks 18, 18 so that the presser disks 18, 18 are inclined upwardly.
姿勢変更部材２０は支軸１９を直交状に支持す
る第１アーム２１と、このアーム２１を支持する
第２アーム２２とからなる。第１アーム２１は第
２アームに設けられたあり溝状のスライド溝２３
に上下摺動可能に支持され、任意のスライド位置
にボルト２４で固定される。第２アーム２２は固
定壁２５にねじ込まれるボルト２６まわりに上下
揺動可能に支持する。両アーム２１，２２の姿勢
を調節することにより、押えデイスク１８の缶胴
素材１に対する押圧姿勢を変更でき、従来のロー
ラによる素材保持構造に比べて、缶胴端縁１ａ，
１ｂの接近位置を押さえて缶胴素材１の位置保持
をより正確に行うことができる。なお、缶胴端縁
１ａ，１ｂどうしは突き合わせた状態で溶接する
こともある。 The attitude changing member 20 includes a first arm 21 that orthogonally supports the support shaft 19 and a second arm 22 that supports this arm 21. The first arm 21 is a dovetail-shaped slide groove 23 provided in the second arm.
It is supported in a vertically slidable manner and fixed at an arbitrary sliding position with a bolt 24. The second arm 22 is supported around a bolt 26 screwed into the fixed wall 25 so as to be able to swing up and down. By adjusting the postures of both arms 21 and 22, the pressing posture of the presser disk 18 against the can body material 1 can be changed, and compared to the conventional material holding structure using rollers, the can body edge 1a,
By holding down the approach position of 1b, the position of the can body material 1 can be held more accurately. Note that the can body edges 1a and 1b may be welded together in abutted state.
この考案では上記のような缶胴製造装置におい
て、飛散スパツタによる集光レンズ５の損傷等を
防止するために、次のようなスパツタ対策を施し
た。 In this invention, in order to prevent damage to the condenser lens 5 caused by flying spatter in the can body manufacturing apparatus as described above, the following measures against spatter were taken.
第１に加工ヘツド３の中心軸を傾斜させて、集
光路２９の光軸中心３０をワーク表面に対して、
角度θだけ傾斜させる。傾斜角度θは10ないし35
度の範囲、好ましくは10ないし15度とする。光軸
中心３０の傾斜によつて、第４図のようにワーク
表面における焦点でのビームスポツト形状が楕円
形になり、焦点中心Ｐがビームスポツトの缶胴素
材１の送り方向Ａ側に偏寄する。既に述べたよう
に、光軸中心３０がワーク表面と直交する状態
で、スパツタは逆円錐台形状に拡がりながら飛散
するが、前述のように光軸中心３０を傾斜させる
ことにより、スパツタの主たる飛散領域を送り方
向Ａ側に集約させることができる。これにより、
問題となる二次飛散、三次飛散が生じる領域をノ
ズル７の吹出口８より送り方向Ａ側に位置させ
て、スパツタが吹出口８から加工ヘツド３内に飛
び込むのを低減できる。 First, the central axis of the processing head 3 is tilted so that the optical axis center 30 of the light collecting path 29 is aligned with respect to the work surface.
Tilt by angle θ. Inclination angle θ is 10 to 35
degree range, preferably 10 to 15 degrees. Due to the inclination of the optical axis center 30, the shape of the beam spot at the focal point on the workpiece surface becomes elliptical as shown in FIG. do. As already mentioned, when the optical axis center 30 is perpendicular to the workpiece surface, the spatter spreads out in an inverted truncated cone shape, but by tilting the optical axis center 30 as described above, the main scattering of the spatter is prevented. The areas can be concentrated on the feeding direction A side. This results in
By locating the area where the problematic secondary and tertiary scattering occurs on the feeding direction A side from the outlet 8 of the nozzle 7, it is possible to reduce spatter from flying into the processing head 3 from the outlet 8.
焦点中心Ｐが楕円形のビームスポツトの送り方
向Ａ側に偏寄することにより、焦点中心Ｐより送
り方向上手側のビームスポツト領域におけるレー
ザビームのエネルギー密度が僅かに低下するが、
これは連続的に送られる缶胴素材１を予熱するの
に役立ち、ワーク表面での爆発的な温度変化を緩
和してスパツタの発生を抑止できる。つまり、缶
胴素材１が溶融温度に達する前にワーク表面の印
刷層や油脂等を予熱領域で気化させてしまう。ま
お、光軸中心３０の傾斜に伴つて、ガスリング９
の突端面をワーク表面と平行に傾斜させる。 As the focus center P is biased toward the feed direction A side of the elliptical beam spot, the energy density of the laser beam in the beam spot region on the upper side in the feed direction than the focus center P decreases slightly;
This helps to preheat the can body material 1 that is continuously fed, and can alleviate explosive temperature changes on the surface of the workpiece, thereby suppressing the occurrence of spatter. That is, before the can body material 1 reaches the melting temperature, the printed layer, oil, etc. on the surface of the workpiece are vaporized in the preheating region. Well, with the inclination of the optical axis center 30, the gas ring 9
The protruding end face is inclined parallel to the work surface.
第２に集光レンズ５寄りの集光路２９に面し
て、光軸中心３０と直交する状態で排塵ノズル３
１を加工ヘツド３に装着し、排塵ノズル３１に対
向して排塵区画３２を加工ヘツド３の内部から外
部に連通する状態で区画する。排塵ノズル３１は
別設された圧気供給源３３から供給される加圧空
気を吹き出す。排塵ノズル３１の下面に有底筒形
の防護体３４を配設し、その上底壁に通光窓３５
をできるだけ集光路２９に接近させて通設し、ス
パツタの集光レンズ５側への飛び込みを抑止す
る。通光窓３５から集光レンズ５に向かつて飛び
込んだスパツタは排塵ノズル３１の吹出孔３１ａ
から吹き出される加圧空気で吹き飛ばされ、排塵
区画３２を介して加工ヘツトド３外に強制排除さ
れる。ここで注目すべきは、吹き出し空気によつ
て集光レンズ５が冷却され、これによつても該レ
ンズ５をスパツタの付着による損傷から有効に防
止できる点である。第２図中、符号３１ｂはこの
レンズ冷却用の空気吹出孔である。 Second, the dust removal nozzle 3 is placed facing the condensing path 29 near the condensing lens 5 and perpendicular to the optical axis center 30.
1 is attached to the machining head 3, and a dust exhaust section 32 is defined opposite the dust exhaust nozzle 31 so as to communicate from the inside of the machining head 3 to the outside. The dust exhaust nozzle 31 blows out pressurized air supplied from a separately provided pressurized air supply source 33. A cylindrical protector 34 with a bottom is provided on the lower surface of the dust exhaust nozzle 31, and a light passing window 35 is provided on the upper bottom wall of the protector 34.
is installed as close as possible to the condensing path 29 to prevent spatter from jumping into the condensing lens 5 side. Spatter flying from the light passing window 35 towards the condensing lens 5 is discharged from the blowing hole 31a of the dust removal nozzle 31.
The dust is blown away by pressurized air blown from the dust removal section 32 and forced out of the processing head 3 through the dust removal section 32. What should be noted here is that the condensing lens 5 is cooled by the blown air, and this also effectively prevents the lens 5 from being damaged by adhesion of spatter. In FIG. 2, reference numeral 31b represents an air outlet for cooling the lens.
第２図及び第６図において、ノズル７のねじ形
成部途中の周面に溝３７を形成し、この溝３７に
連通するガス通路３８をノズル７の肉壁の周方向
６個所に縦方向に貫通形成し、ノズル７の下端寄
りで各ガス通路３８をノズル７内およびガスリン
グ９に臨むノズル７の外面に連通させる。ホルダ
筒１３の筒壁を貫通するガス供給路３９を介して
前記溝３７にアシストガスを供給することによ
り、ガイド通路３８の下端開口からノズル７の内
外両面にアシストガスが吹き出される。ノズル７
内に吹き出されたガスは、吹出口８で集束されて
ワーク表面にビーム状に吹き付けられる。ノズル
７外に吹き出されたガスは、ガスリング９の仕切
り作用により、溶接部の外周面を雲塊状に覆い包
む。 In FIGS. 2 and 6, a groove 37 is formed on the circumferential surface of the nozzle 7 in the middle of the threaded part, and gas passages 38 communicating with the groove 37 are vertically formed at six circumferential locations on the wall of the nozzle 7. It is formed through the nozzle 7 so that each gas passage 38 communicates with the inside of the nozzle 7 and the outer surface of the nozzle 7 facing the gas ring 9 near the lower end of the nozzle 7 . By supplying the assist gas to the groove 37 through the gas supply passage 39 penetrating the cylinder wall of the holder cylinder 13, the assist gas is blown out from the lower end opening of the guide passage 38 to both the inner and outer surfaces of the nozzle 7. Nozzle 7
The gas blown out is focused at the blow-off port 8 and sprayed onto the workpiece surface in the form of a beam. Due to the partitioning action of the gas ring 9, the gas blown out of the nozzle 7 covers the outer circumferential surface of the welded portion in a cloud shape.
以上のような缶胴製造装置で缶胴端縁１ａ，１
ｂの溶接を行うと、スパツタの二次あるいは三次
飛散によつて集光レンズ５が損傷を受けることを
防止できた。 In the can body manufacturing apparatus as described above, can body edges 1a, 1
By performing the welding step b, it was possible to prevent the condenser lens 5 from being damaged by secondary or tertiary spatter.
上記の実施例では、光軸中心３０を缶胴素材１
の送り方向Ａに沿つて送り方向上手側に前傾させ
たが、スパツタのノズル７内への飛び込みだけを
考慮するなら必ずしもその必要はなく、実施例と
は逆に後傾したり、送り方向Ａに対して左右いず
れかに傾斜するものでもよい。もちろん、前後方
向と左右方向とに複合傾斜することもできる。ま
た、テーブル２側を光軸中心３０に対して傾斜さ
せるようにしてもよい。
In the above embodiment, the optical axis center 30 is located at the can body material 1.
However, if only the jumping of spatter into the nozzle 7 is considered, it is not necessary to do so. It may be inclined either to the left or right with respect to A. Of course, it is also possible to make a compound inclination in the front-rear direction and the left-right direction. Further, the table 2 side may be inclined with respect to the optical axis center 30.
第１実施例において、ノズル７の素材送り方向
下手側に隣接して、真空圧を作用させた吸塵管を
配置して、スパツタの飛散を防止してもよい。 In the first embodiment, a dust suction pipe to which a vacuum pressure is applied may be placed adjacent to the nozzle 7 on the downstream side in the material feeding direction to prevent spatter from scattering.
ワーク押圧手段１０は従来のローラ式のものに
換えることもできる。 The workpiece pressing means 10 can also be replaced with a conventional roller type one.
レーザの発振方法はパルス状でも連続状でもよ
い。 The laser oscillation method may be pulsed or continuous.
なお、上記の両実施例では、レーザ光の集光を
レンズで行うものについて説明したが、場合によ
つては凹面鏡で集光を行うものに本考案を適用す
ることもでき、この場合も光軸中心３０をワーク
表面に傾斜させることが望ましい。 In both of the above embodiments, the laser beam is focused using a lens, but in some cases, the present invention may be applied to a concave mirror that focuses the laser beam. It is desirable that the shaft center 30 be inclined to the workpiece surface.
本考案では、まず集光路２９の光軸中心３０を
ワーク表面に対して、垂直から10度以上傾斜した
角度をなすように設定したので、スパツタの発生
を最小限に抑えることができた。それでも発生し
たスパツタについては、その主な飛散領域が集光
レンズ５の方向を含まないものとすることができ
たので、集光レンズ５に向かつて飛翔するスパツ
タの量をさらに低減することができた。
In the present invention, first, the optical axis center 30 of the condensing path 29 is set at an angle of 10 degrees or more from the vertical to the workpiece surface, so that the occurrence of spatter can be minimized. However, regarding the spatter that did occur, the main scattering area did not include the direction of the condenser lens 5, so the amount of spatter flying toward the condenser lens 5 could be further reduced. Ta.
さらに二次飛散、三次飛散などにもよつて集光
レンズ５に向かつて飛翔するスパツタについて
は、その飛翔エネルギーが最小となる集光レンズ
５の直前で、排塵ノズル３１から吹き出す加圧気
体により集光路２９の光軸中心３０に対してほぼ
直交する方向に吹き飛ばして排塵区画３２に通し
て排出するので、集光レンズ５まで到達するスパ
ツタをほぼ皆無にすることができた。 Furthermore, regarding spatter that flies toward the condenser lens 5 due to secondary scattering, tertiary scattering, etc., the spatter is removed by the pressurized gas blown out from the dust removal nozzle 31 just before the condenser lens 5, where the flying energy is the minimum. Since the dust is blown off in a direction substantially perpendicular to the optical axis center 30 of the light collecting path 29 and discharged through the dust removal section 32, almost no spatter can reach the light collecting lens 5.
すなわち本考案によれば、スパツタによる集光
レンズ５の損傷を確実に防止して集光レンズ５の
寿命を長くすることができ、レーザ溶接による缶
胴の量産を低コストにて実現できる。 That is, according to the present invention, damage to the condensing lens 5 caused by spatter can be reliably prevented, the life of the condensing lens 5 can be extended, and can bodies can be mass-produced by laser welding at low cost.
第１図ないし第６図は本考案の第１実施例を示
しており、第１図は本考案の要旨を図示した原理
説明図、第２図は缶胴製造装置における加工ヘツ
ドの縦断側面図、第３図はワーク押圧手段を示す
縦断正面図、第４図はビームスポツトの詳細形状
を示す説明図、第５図は第２図におけるＡ−Ａ線
断面図、第６図は第２図におけるＢ−Ｂ線断面図
である。第７図は本考案の第２実施例を示す加工
ヘツドの概略縦断面図である。第８図は従来例を
示す加工ヘツドの縦断面図である。
１……缶胴素材、２……テーブル、３……加工
ヘツド、５……集光レンズ、７……ノズル、８…
…吹出口、１７……ワーク押圧手段、２９……集
光路、３０……光軸中心、３１……排塵ノズル、
３３……圧気供給源、Ａ……素材送り方向。
1 to 6 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a principle explanatory diagram illustrating the gist of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional side view of a processing head in a can body manufacturing apparatus. , FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing the workpiece pressing means, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the detailed shape of the beam spot, FIG. 5 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 2, and FIG. FIG. FIG. 7 is a schematic vertical sectional view of a processing head showing a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a processing head showing a conventional example. 1... Can body material, 2... Table, 3... Processing head, 5... Condensing lens, 7... Nozzle, 8...
...Air outlet, 17... Work pressing means, 29... Light collection path, 30... Optical axis center, 31... Dust removal nozzle,
33...Pressure air supply source, A...Material feeding direction.
Claims (1)
ぶ集光レンズ５と、アシストガスを吹き出すノズ
ル７の吹出口８との間における集光レンズ５の近
傍に、圧気供給源３３から供給される加圧気体を
吹き出す排塵ノズル３１及びその加圧気体を排出
する排塵区画３２を対向させて配設し、 該排塵ノズル３１をその気体吹出方向が集光路
２９の光軸中心３０に対してほぼ直交するよう設
定してあり、 集光路２９の光軸中心３０をワーク表面に対し
て、垂直から10度以上傾斜した角度をなすように
設定したことを特徴とする缶胴製造装置。[Claims for Utility Model Registration] Pressurized air is supplied to the vicinity of the condenser lens 5 between the condenser lens 5 that focuses the laser beam onto the workpiece and the outlet 8 of the nozzle 7 that blows out the assist gas. A dust exhaust nozzle 31 that blows out pressurized gas supplied from a source 33 and a dust exhaust section 32 that exhausts the pressurized gas are arranged to face each other, and the dust exhaust nozzle 31 is arranged so that its gas blowing direction is in the direction of the light collecting path 29. It is set to be almost perpendicular to the optical axis center 30, and the optical axis center 30 of the light collecting path 29 is set to form an angle of 10 degrees or more with respect to the perpendicular to the workpiece surface. Can body manufacturing equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987019257U JPH0353816Y2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987019257U JPH0353816Y2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63127792U JPS63127792U (en) | 1988-08-22 |
| JPH0353816Y2 true JPH0353816Y2 (en) | 1991-11-26 |
Family
ID=30813698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987019257U Expired JPH0353816Y2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0353816Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6150612B2 (en) * | 2013-05-16 | 2017-06-21 | 株式会社アマダミヤチ | Optical fiber transmission type laser processing apparatus, laser emitting unit, and optical fiber attaching / detaching method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220787B2 (en) * | 1979-03-07 | 1987-05-08 | Fuji Electric Co Ltd |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH034460Y2 (en) * | 1985-07-19 | 1991-02-05 |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP1987019257U patent/JPH0353816Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6220787B2 (en) * | 1979-03-07 | 1987-05-08 | Fuji Electric Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63127792U (en) | 1988-08-22 |
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