JPH06238474A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
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- JPH06238474A JPH06238474A JP5056450A JP5645093A JPH06238474A JP H06238474 A JPH06238474 A JP H06238474A JP 5056450 A JP5056450 A JP 5056450A JP 5645093 A JP5645093 A JP 5645093A JP H06238474 A JPH06238474 A JP H06238474A
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- Japan
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- laser
- torch
- preheating
- tig welding
- laser beam
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Classifications
-
- 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
- B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低出力のレーザ発振器で厚い材料の加工を行
わせる。 【構成】 レーザトーチ５の進行方向８前部に、材料６
予熱用のＴＩＧ溶接用トーチ９を設けたことにより、材
料６予熱用のＴＩＧ溶接用トーチ９で材料６の予熱を行
わせることができるようになるので、材料６の予熱のた
めにレーザ光２のエネルギーが費やされることがなくな
り、その分、低出力のレーザ発振器でも厚い材料６の加
工を行わせることができるようになる。
わせる。 【構成】 レーザトーチ５の進行方向８前部に、材料６
予熱用のＴＩＧ溶接用トーチ９を設けたことにより、材
料６予熱用のＴＩＧ溶接用トーチ９で材料６の予熱を行
わせることができるようになるので、材料６の予熱のた
めにレーザ光２のエネルギーが費やされることがなくな
り、その分、低出力のレーザ発振器でも厚い材料６の加
工を行わせることができるようになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ加工装置に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】図５・図６は、従来のレーザ加工装置を
示しており、レーザ発振器１で発振されたレーザ光２
は、光路３を通り、途中、反射鏡４などで方向を変換さ
れるなどしてレーザトーチ５へと送られ、レーザトーチ
５先端から材料６へ照射されて、材料６の溶断や溶接や
穿孔や表面改質などの加工に用いられる。
示しており、レーザ発振器１で発振されたレーザ光２
は、光路３を通り、途中、反射鏡４などで方向を変換さ
れるなどしてレーザトーチ５へと送られ、レーザトーチ
５先端から材料６へ照射されて、材料６の溶断や溶接や
穿孔や表面改質などの加工に用いられる。
【０００３】尚、７はレーザトーチ５に設けられたレン
ズ、３０は材料６の温度分布である。
ズ、３０は材料６の温度分布である。
【０００４】このような、レーザ加工装置は、高い加工
精度が得られるため、厚物の材料６に対して加工（特
に、溶断）を行わせたいという要望がある。
精度が得られるため、厚物の材料６に対して加工（特
に、溶断）を行わせたいという要望がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレーザ加工装置には、以下のような問題があった。
来のレーザ加工装置には、以下のような問題があった。
【０００６】即ち、レーザ加工装置で厚い材料６を加工
するには、出力の高いレーザ発振器１を用いれば良いの
であるが、高出力のレーザ発振器１は、非常に高価であ
る他、高出力レーザ光の透過収斂特性の優れた光学レン
ズ等の耐久性に問題があり、現在のところ、加工装置用
として普及される見込が立てられない状態にある。
するには、出力の高いレーザ発振器１を用いれば良いの
であるが、高出力のレーザ発振器１は、非常に高価であ
る他、高出力レーザ光の透過収斂特性の優れた光学レン
ズ等の耐久性に問題があり、現在のところ、加工装置用
として普及される見込が立てられない状態にある。
【０００７】本発明は、上述の実情に鑑み、低出力のレ
ーザ発振器で厚い材料の加工を行わせ得るようにしたレ
ーザ加工装置を提供することを目的とするものである。
ーザ発振器で厚い材料の加工を行わせ得るようにしたレ
ーザ加工装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザトーチ
の進行方向前部に、材料予熱用としてＴＩＧ溶接用トー
チ、プラズマトーチ又はガストーチを設けたことを特徴
とするレーザ加工装置にかかるものである。
の進行方向前部に、材料予熱用としてＴＩＧ溶接用トー
チ、プラズマトーチ又はガストーチを設けたことを特徴
とするレーザ加工装置にかかるものである。
【０００９】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【００１０】レーザトーチの進行方向前部に、材料予熱
用のＴＩＧ溶接用トーチを設けたことにより、材料予熱
用のＴＩＧ溶接用トーチ等で材料の予熱を行わせること
ができるようになるので、材料の予熱のためにレーザ光
のエネルギーが費やされることがなくなり、その分、低
出力のレーザ発振器でも厚い材料の加工を行わせること
ができるようになる。
用のＴＩＧ溶接用トーチを設けたことにより、材料予熱
用のＴＩＧ溶接用トーチ等で材料の予熱を行わせること
ができるようになるので、材料の予熱のためにレーザ光
のエネルギーが費やされることがなくなり、その分、低
出力のレーザ発振器でも厚い材料の加工を行わせること
ができるようになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００１２】図１〜図４は、本発明の第一の実施例であ
る。
る。
【００１３】又、図中、１はレーザ発振器、２はレーザ
光、３は光路、４は反射鏡、５はレーザトーチ、６は材
料、７はレーザトーチ５に設けられたレンズである。
光、３は光路、４は反射鏡、５はレーザトーチ、６は材
料、７はレーザトーチ５に設けられたレンズである。
【００１４】そして、レーザトーチ５の進行方向８前部
に、材料６予熱用としてＴＩＧ溶接用トーチ９を設け、
レーザトーチ５の進行方向８後部に、材料６の温度分布
を検出する温度検出器１０を設ける。
に、材料６予熱用としてＴＩＧ溶接用トーチ９を設け、
レーザトーチ５の進行方向８後部に、材料６の温度分布
を検出する温度検出器１０を設ける。
【００１５】そして、温度検出器１０で検出した温度検
出信号１１と、温度設定器１２に設定した温度設定信号
１３とを入力して、レーザ発振器１及びＴＩＧ溶接装置
１４にそれぞれ制御信号１５，１６を送る制御装置１７
を設ける。
出信号１１と、温度設定器１２に設定した温度設定信号
１３とを入力して、レーザ発振器１及びＴＩＧ溶接装置
１４にそれぞれ制御信号１５，１６を送る制御装置１７
を設ける。
【００１６】又、レーザ発振器１に、制御装置１７から
の制御信号１５に基づいて、レーザ光２の出力を調整さ
せるレーザ光出力制御器１８と、レーザトーチ５の移動
装置１９へ進行速度調整信号２０を送る加工速度制御器
２１を設ける。
の制御信号１５に基づいて、レーザ光２の出力を調整さ
せるレーザ光出力制御器１８と、レーザトーチ５の移動
装置１９へ進行速度調整信号２０を送る加工速度制御器
２１を設ける。
【００１７】更に、ＴＩＧ溶接装置１４に、制御装置１
７からの制御信号１６に基づいて、ＴＩＧ溶接用トーチ
９へアーク出力調整信号２２を送るＴＩＧ出力制御器２
３と、ＴＩＧ溶接用トーチ９のトーチ高さ調節装置２４
へ高さ調節信号２５を送るトーチ高さ制御装置２６を設
ける。
７からの制御信号１６に基づいて、ＴＩＧ溶接用トーチ
９へアーク出力調整信号２２を送るＴＩＧ出力制御器２
３と、ＴＩＧ溶接用トーチ９のトーチ高さ調節装置２４
へ高さ調節信号２５を送るトーチ高さ制御装置２６を設
ける。
【００１８】尚、図中、２７はＴＩＧ溶接用トーチ９か
らのアーク、２８は溶接線や溶断線などの加工線、２９
は材料６の温度分布である。
らのアーク、２８は溶接線や溶断線などの加工線、２９
は材料６の温度分布である。
【００１９】次に、作動について説明する。
【００２０】レーザ発振器１で発振されたレーザ光２
が、光路３を通ってレーザトーチ５から材料６に照射さ
れ、材料６を加工する過程については、図５と同様なの
で説明を省略する。
が、光路３を通ってレーザトーチ５から材料６に照射さ
れ、材料６を加工する過程については、図５と同様なの
で説明を省略する。
【００２１】そして、本発明では、レーザトーチ５の進
行方向８前部に設けられた材料６予熱用のＴＩＧ溶接用
トーチ９により、材料６のレーザ光２照射部分近傍を予
熱する。
行方向８前部に設けられた材料６予熱用のＴＩＧ溶接用
トーチ９により、材料６のレーザ光２照射部分近傍を予
熱する。
【００２２】このようにすることにより、アーク２７の
エネルギーによって、図４に示すように、材料６のレー
ザ光２照射部分近傍特に前方が加工に必要な温度にまで
予熱され、図６に示すような、材料６予熱用のＴＩＧ溶
接用トーチ９を備えていない従来の場合に比べて、レー
ザ光２のエネルギーが、材料６の予熱のために費やされ
ることがなくなるため、その分だけ、材料６に対する加
工能力を高めることができ、低出力のレーザ発振器１で
も厚物の材料６を加工することが可能となる。
エネルギーによって、図４に示すように、材料６のレー
ザ光２照射部分近傍特に前方が加工に必要な温度にまで
予熱され、図６に示すような、材料６予熱用のＴＩＧ溶
接用トーチ９を備えていない従来の場合に比べて、レー
ザ光２のエネルギーが、材料６の予熱のために費やされ
ることがなくなるため、その分だけ、材料６に対する加
工能力を高めることができ、低出力のレーザ発振器１で
も厚物の材料６を加工することが可能となる。
【００２３】しかも、アーク２７による予熱効果が材料
６の内部に浸透すればする程、より厚物の材料６を加工
することが可能となる。
６の内部に浸透すればする程、より厚物の材料６を加工
することが可能となる。
【００２４】この際、アーク２７による予熱によって、
レーザ光２照射部分近傍の周囲にまで熱影響が及ぶこと
になるが、厚物の材料６の場合、材料６自体に強い拘束
力が作用するので、熱影響による歪が大きくなりにく
く、他の方法によって加工した場合に比べて、高い加工
精度を維持することができる。
レーザ光２照射部分近傍の周囲にまで熱影響が及ぶこと
になるが、厚物の材料６の場合、材料６自体に強い拘束
力が作用するので、熱影響による歪が大きくなりにく
く、他の方法によって加工した場合に比べて、高い加工
精度を維持することができる。
【００２５】又、材料６の予熱のためにレーザ光２のエ
ネルギーが費やされることがなくなるので、レーザ光２
を照射した瞬間から加工が開始されるようになり、加工
速度を早めることが可能になる。
ネルギーが費やされることがなくなるので、レーザ光２
を照射した瞬間から加工が開始されるようになり、加工
速度を早めることが可能になる。
【００２６】このように、加工速度が早められると、ラ
ンニングコストを低減することができると共に、レーザ
トーチ５の進行速度を上昇させることができるようにな
るので、レーザ光２照射部分で材料６が溶融されて成る
溶湯が、はねあげられてレーザトーチ５に付着し、レー
ザトーチ５を損傷するようなことも防止できる。
ンニングコストを低減することができると共に、レーザ
トーチ５の進行速度を上昇させることができるようにな
るので、レーザ光２照射部分で材料６が溶融されて成る
溶湯が、はねあげられてレーザトーチ５に付着し、レー
ザトーチ５を損傷するようなことも防止できる。
【００２７】そして、本発明では、更に、レーザトーチ
５の進行方向８後部に設けられた温度検出器１０によっ
て、材料６の温度分布を検出し、制御装置１７によっ
て、温度検出器１０で検出した温度検出信号１１と、温
度設定器１２に設定した温度設定信号１３との偏差を取
り、該偏差に基づいて、レーザ発振器１及びＴＩＧ溶接
装置１４にそれぞれ制御信号１５，１６を送るようにし
ている。
５の進行方向８後部に設けられた温度検出器１０によっ
て、材料６の温度分布を検出し、制御装置１７によっ
て、温度検出器１０で検出した温度検出信号１１と、温
度設定器１２に設定した温度設定信号１３との偏差を取
り、該偏差に基づいて、レーザ発振器１及びＴＩＧ溶接
装置１４にそれぞれ制御信号１５，１６を送るようにし
ている。
【００２８】これにより、レーザ発振器１では、制御装
置１７からの制御信号１５に基づいて、レーザ光出力制
御器１８が、レーザ光２の出力を最適に調整させ、同時
に、加工速度制御器２１がレーザトーチ５の移動装置１
９へ進行速度調整信号２０を送って、レーザトーチ５の
進行速度を最適に調整させることができる。
置１７からの制御信号１５に基づいて、レーザ光出力制
御器１８が、レーザ光２の出力を最適に調整させ、同時
に、加工速度制御器２１がレーザトーチ５の移動装置１
９へ進行速度調整信号２０を送って、レーザトーチ５の
進行速度を最適に調整させることができる。
【００２９】又、ＴＩＧ溶接装置１４では、制御装置１
７からの制御信号１６に基づいて、ＴＩＧ出力制御器２
３がＴＩＧ溶接用トーチ９へパルス状のアーク出力調整
信号２２を送り、加工途中で板厚が変化した場合でも、
常に、ピーク時及びベース時のアーク２７の出力を、材
料６が溶融されない程度に調整させることができる。
７からの制御信号１６に基づいて、ＴＩＧ出力制御器２
３がＴＩＧ溶接用トーチ９へパルス状のアーク出力調整
信号２２を送り、加工途中で板厚が変化した場合でも、
常に、ピーク時及びベース時のアーク２７の出力を、材
料６が溶融されない程度に調整させることができる。
【００３０】尚、レーザ加工装置で材料６の溶接を行わ
せる場合には、アーク２７の出力を材料６が溶融される
程度に高めても良い。
せる場合には、アーク２７の出力を材料６が溶融される
程度に高めても良い。
【００３１】同時に、ＴＩＧ溶接装置１４では、トーチ
高さ制御装置２６がＴＩＧ溶接用トーチ９のトーチ高さ
調節装置２４へ高さ調節信号２５を送り、ＴＩＧ溶接用
トーチ９のトーチ高さを最適に調節させることができ
る。
高さ制御装置２６がＴＩＧ溶接用トーチ９のトーチ高さ
調節装置２４へ高さ調節信号２５を送り、ＴＩＧ溶接用
トーチ９のトーチ高さを最適に調節させることができ
る。
【００３２】これによって、レーザ発振器１に、別個に
高さ検出器や高さ調整装置などを設ける必要をなくすこ
とができる。
高さ検出器や高さ調整装置などを設ける必要をなくすこ
とができる。
【００３３】更に、第二の実施例としてＴＩＧ溶接用ト
ーチ９に代えてプラズマトーチを、又、第三の実施例と
してガストーチを使用することもできる。
ーチ９に代えてプラズマトーチを、又、第三の実施例と
してガストーチを使用することもできる。
【００３４】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ加
工装置によれば、低出力のレーザ発振器で厚い材料の加
工を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
工装置によれば、低出力のレーザ発振器で厚い材料の加
工を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明の第一の実施例の全体概略側断面図であ
る。
る。
【図２】図１の部分拡大断面図である。
【図３】図１の制御系統図である。
【図４】図１を用いた場合の材料の温度分布図である。
【図５】従来例の全体概略側面図である。
【図６】図５を用いた場合の材料の温度分布図である。
５ レーザトーチ ６ 材料 ８ 進行方向 ９ ＴＩＧ溶接用トーチ
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザトーチの進行方向前部に、材料予
熱用としてＴＩＧ溶接用トーチを設けたことを特徴とす
るレーザ加工装置。 - 【請求項２】 レーザトーチの進行方向前部に、材料予
熱用としてプラズマトーチを設けたことを特徴とするレ
ーザ加工装置。 - 【請求項３】 レーザトーチの進行方向前部に、材料予
熱用としてガストーチを設けたことを特徴とするレーザ
加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5056450A JPH06238474A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5056450A JPH06238474A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238474A true JPH06238474A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=13027442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5056450A Pending JPH06238474A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06238474A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002001564A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-01-08 | Amada Eng Center Co Ltd | レーザー加工装置およびその装置を利用する加工方法 |
| JP2008502485A (ja) * | 2004-06-16 | 2008-01-31 | エルエス ケーブル リミテッド | プラズマとレーザーを用いた連続的な突き合せ溶接方法及びこれを用いた金属管製造方法 |
| JP2008114284A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-22 | Nippon Steel Corp | 鋳鋼片の表層処理装置及び鋳鋼片の表層処理方法 |
| JP2008522833A (ja) * | 2004-12-15 | 2008-07-03 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 溶接トーチに従ってレーザユニットを制御するレーザ・アーク複合溶接のための装置と方法 |
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| WO2011111634A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-15 | 株式会社神戸製鋼所 | レーザー・アーク複合溶接方法及び該溶接方法による溶接部材の製造方法 |
| CN105414764A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种tig电弧同步预热辅助的基于激光増材制造的连接方法 |
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| US9662733B2 (en) | 2007-08-03 | 2017-05-30 | Baker Hughes Incorporated | Methods for reparing particle-matrix composite bodies |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP5056450A patent/JPH06238474A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102791420A (zh) * | 2010-03-08 | 2012-11-21 | 株式会社神户制钢所 | 激光电弧复合焊接方法及借助该焊接方法的焊接构件的制造方法 |
| US9061374B2 (en) | 2010-03-08 | 2015-06-23 | Kobe Steel, Ltd. | Laser/arc hybrid welding method and method for producing welded member using same |
| US20120325787A1 (en) * | 2010-03-08 | 2012-12-27 | Kobe Special Tube Co., Ltd. | Laser/arc hybrid welding method and method for producing welded member using same |
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