JPH08238587A - レーザ溶接ヘッド - Google Patents
レーザ溶接ヘッドInfo
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- JPH08238587A JPH08238587A JP7065099A JP6509995A JPH08238587A JP H08238587 A JPH08238587 A JP H08238587A JP 7065099 A JP7065099 A JP 7065099A JP 6509995 A JP6509995 A JP 6509995A JP H08238587 A JPH08238587 A JP H08238587A
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- welding head
- laser welding
- welding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種溶接条件に応じてサイドガスの吹付け角
度θを調節できるレーザ溶接ヘッドを提供する。 【構成】 溶接ヘッド1の左右に上下動可能な第1テー
ブル4を配置し、加工面に対して平行にスライドできる
第2テーブル5を第1テーブル4に配置する。そして、
角度調節可能なサイドノズル2を、第2テーブルの下部
に設けている。 【効果】 サイドノズル2を三次元的に移動及び旋回可
能に設けているため、必要な吹付け角度θ及び距離Xを
設定する自由度が高く、良好な条件下で溶接が進行し、
アンダーカットが低減された健全な溶接部が得られる。
度θを調節できるレーザ溶接ヘッドを提供する。 【構成】 溶接ヘッド1の左右に上下動可能な第1テー
ブル4を配置し、加工面に対して平行にスライドできる
第2テーブル5を第1テーブル4に配置する。そして、
角度調節可能なサイドノズル2を、第2テーブルの下部
に設けている。 【効果】 サイドノズル2を三次元的に移動及び旋回可
能に設けているため、必要な吹付け角度θ及び距離Xを
設定する自由度が高く、良好な条件下で溶接が進行し、
アンダーカットが低減された健全な溶接部が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接時に発生す
るプラズマを除去し、アンダーカットの防止又は低減を
可能にしたレーザ溶接ヘッドに関する。
るプラズマを除去し、アンダーカットの防止又は低減を
可能にしたレーザ溶接ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ溶接で鋼板等を突合せ溶接又は重
ね溶接するとき、プラズマが発生する。プラズマは、鋼
板等の表面に達するレーザビームのエネルギー量を減少
させ、溶込み不良等の発生原因となる。プラズマに起因
した溶込み不良等の欠陥は、サイドノズルからArガス
等(以下、これをサイドガスという)を吹き付けてプラ
ズマを除去することにより低減される。そのため、たと
えば図1に示すように、ヘッド1にサイドノズル2を一
体化したレーザ溶接ヘッドが使用されている。サイドノ
ズル2をヘッド1に一体化した場合、サイドノズル2の
位置及び指向方向が異なる溶接ヘッドを複数用意してお
き、それぞれの溶接条件に応じアンダーカット等の欠陥
がない溶接部が得られるヘッドを探索する必要がある。
また、複数の溶接ヘッドを用意しておく必要があること
から、ヘッドの作成に費用がかかり、ヘッドの交換作業
もばかにならない。そこで、サイドノズルの指向方向や
位置制御を可能にしたレーザ溶接ヘッドが一部で使用さ
れている(特開平5−8067号公報,特開平5−20
0571号公報等参照)。
ね溶接するとき、プラズマが発生する。プラズマは、鋼
板等の表面に達するレーザビームのエネルギー量を減少
させ、溶込み不良等の発生原因となる。プラズマに起因
した溶込み不良等の欠陥は、サイドノズルからArガス
等(以下、これをサイドガスという)を吹き付けてプラ
ズマを除去することにより低減される。そのため、たと
えば図1に示すように、ヘッド1にサイドノズル2を一
体化したレーザ溶接ヘッドが使用されている。サイドノ
ズル2をヘッド1に一体化した場合、サイドノズル2の
位置及び指向方向が異なる溶接ヘッドを複数用意してお
き、それぞれの溶接条件に応じアンダーカット等の欠陥
がない溶接部が得られるヘッドを探索する必要がある。
また、複数の溶接ヘッドを用意しておく必要があること
から、ヘッドの作成に費用がかかり、ヘッドの交換作業
もばかにならない。そこで、サイドノズルの指向方向や
位置制御を可能にしたレーザ溶接ヘッドが一部で使用さ
れている(特開平5−8067号公報,特開平5−20
0571号公報等参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】サイドノズルから噴射
されるサイドガスは、プラズマに起因する溶込み不良を
軽減する反面、溶接欠陥の一つである溶接ビードに深い
アンダーカットを発生させる原因となる。すなわち、サ
イドガスの吹付け流量,吹付け角度,吹付け方向等の設
定条件が不適切であると、溶融金属がボンド部に十分流
れ込まず、アンダーカットが発生する。溶融金属の流動
は、鋼板等の種類,板厚,溶接速度等に応じて粘性や量
が変化するため、予め把握することができない。そのた
め、サイドノズル2を一体化したレーザ溶接ヘッドで
は、鋼板の種類,板厚,溶接速度等が変化するに従って
サイドノズル2の方向,角度,高さ等が異なるレーザ溶
接ヘッドに交換し、深いアンダーカットの発生を防止で
きる適正なサイドガス条件を設定する必要がある。ま
た、サイドノズルの指向方向や位置制御を可能にしたレ
ーザ溶接ヘッドでも、それぞれの溶接条件に応じたサイ
ドガス条件を設定することが難しく、依然として健全な
レーザ溶接部が得られないのが現状である。本発明は、
このような問題を解消すべく案出されたものであり、溶
接ヘッドに対してサイドノズルを三次元的に移動可能及
び旋回可能に設けることにより、ヘッドを交換する必要
なく、鋼板の種類,板厚,溶接速度等の変化に十分対応
したサイドガス条件を設定できるレーザ溶接ヘッドを提
供することを目的とする。
されるサイドガスは、プラズマに起因する溶込み不良を
軽減する反面、溶接欠陥の一つである溶接ビードに深い
アンダーカットを発生させる原因となる。すなわち、サ
イドガスの吹付け流量,吹付け角度,吹付け方向等の設
定条件が不適切であると、溶融金属がボンド部に十分流
れ込まず、アンダーカットが発生する。溶融金属の流動
は、鋼板等の種類,板厚,溶接速度等に応じて粘性や量
が変化するため、予め把握することができない。そのた
め、サイドノズル2を一体化したレーザ溶接ヘッドで
は、鋼板の種類,板厚,溶接速度等が変化するに従って
サイドノズル2の方向,角度,高さ等が異なるレーザ溶
接ヘッドに交換し、深いアンダーカットの発生を防止で
きる適正なサイドガス条件を設定する必要がある。ま
た、サイドノズルの指向方向や位置制御を可能にしたレ
ーザ溶接ヘッドでも、それぞれの溶接条件に応じたサイ
ドガス条件を設定することが難しく、依然として健全な
レーザ溶接部が得られないのが現状である。本発明は、
このような問題を解消すべく案出されたものであり、溶
接ヘッドに対してサイドノズルを三次元的に移動可能及
び旋回可能に設けることにより、ヘッドを交換する必要
なく、鋼板の種類,板厚,溶接速度等の変化に十分対応
したサイドガス条件を設定できるレーザ溶接ヘッドを提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ溶接ヘッ
ドは、その目的を達成するため、溶接ヘッドと、溶接ヘ
ッドの左右に配置された上下動可能な第1テーブルと、
第1テーブルに配置され、加工面に対して平行にスライ
ドできる第2テーブルと、第2テーブルの下部に設けら
れた角度調節可能なサイドノズルとを備えていることを
特徴とする。本発明のレーザ溶接ヘッドにおいては、溶
接ヘッド本体に対してサイドノズルを上下動、水平動及
び旋回できるように設けている。このようなサイドノズ
ルの配置は、本発明者等によるレーザ溶接に関する調査
・研究から、種々の溶接条件に対応してアンダーカット
を防止する上で有効なものであることを解明した。
ドは、その目的を達成するため、溶接ヘッドと、溶接ヘ
ッドの左右に配置された上下動可能な第1テーブルと、
第1テーブルに配置され、加工面に対して平行にスライ
ドできる第2テーブルと、第2テーブルの下部に設けら
れた角度調節可能なサイドノズルとを備えていることを
特徴とする。本発明のレーザ溶接ヘッドにおいては、溶
接ヘッド本体に対してサイドノズルを上下動、水平動及
び旋回できるように設けている。このようなサイドノズ
ルの配置は、本発明者等によるレーザ溶接に関する調査
・研究から、種々の溶接条件に対応してアンダーカット
を防止する上で有効なものであることを解明した。
【0005】サイドガスを使用したレーザ溶接で、図2
に示すようにサイドガスの吹付け角度をθとし、レーザ
ビームの中心軸と被溶接材3の交点からサイドノズル2
の中心軸と被溶接材3の交点までの距離をXとする。被
溶接材3として板厚2mmのSUS430ステンレス鋼
を使用し、レーザ出力7kW,溶接速度5m/分の条件
下で突合せ溶接した。そして、サイドノズル2の吹付け
角度θと溶込み深さとの関係を調査した。調査結果を示
す図3にみられるように、吹付け角度θが30度に満た
ない鋭角側では、溶込み深さが極端に浅くなり、溶込み
不良のある溶接部が形成された。これは、吹付け角度θ
が30度より小さくなるほど、除去できるプラズマの量
が少なくなったことに起因する。被溶接材3として板厚
1.5mmのSUS304ステンレス鋼板を使用し、レ
ーザ出力1〜8kWの条件下で突合せ溶接した。そし
て、アンダーカットが板厚の1%以下になる溶接速度と
距離Xとの関係を調査した。調査結果を示す図4にみら
れるように、アンダーカットが1%以下になる範囲は、
溶接速度の上昇に応じて距離Xが長い側にシフトした。
また、2m/分,5m/分及び10m/分の各溶接速度
に共通して、アンダーカットを1%以下にする距離Xの
一定値はなかった。
に示すようにサイドガスの吹付け角度をθとし、レーザ
ビームの中心軸と被溶接材3の交点からサイドノズル2
の中心軸と被溶接材3の交点までの距離をXとする。被
溶接材3として板厚2mmのSUS430ステンレス鋼
を使用し、レーザ出力7kW,溶接速度5m/分の条件
下で突合せ溶接した。そして、サイドノズル2の吹付け
角度θと溶込み深さとの関係を調査した。調査結果を示
す図3にみられるように、吹付け角度θが30度に満た
ない鋭角側では、溶込み深さが極端に浅くなり、溶込み
不良のある溶接部が形成された。これは、吹付け角度θ
が30度より小さくなるほど、除去できるプラズマの量
が少なくなったことに起因する。被溶接材3として板厚
1.5mmのSUS304ステンレス鋼板を使用し、レ
ーザ出力1〜8kWの条件下で突合せ溶接した。そし
て、アンダーカットが板厚の1%以下になる溶接速度と
距離Xとの関係を調査した。調査結果を示す図4にみら
れるように、アンダーカットが1%以下になる範囲は、
溶接速度の上昇に応じて距離Xが長い側にシフトした。
また、2m/分,5m/分及び10m/分の各溶接速度
に共通して、アンダーカットを1%以下にする距離Xの
一定値はなかった。
【0006】板厚0.2〜2mmの冷延鋼板を被溶接材
3として使用し、レーザ出力1〜10kW及び溶接速度
5m/分の条件下で突合せ溶接した。そして、アンダー
カットが板厚の1%以下となる板厚とサイドノズル2の
吹付け角度θとの関係を調査した。調査結果を示す図5
にみられるように、アンダーカットが板厚の1%以下と
なる吹付け角度θは、板厚に応じて変化した。また、
0.2mm,1mm,2mmの各板厚に共通して、アン
ダーカットを板厚の1%以下にする吹付け角度θの一定
値はなかった。板厚1.5mmの冷延鋼板,SUS43
0ステンレス鋼板及びSUS304ステンレス鋼板を被
溶接材3として使用し、レーザ出力4〜5kW及び溶接
速度5m/分の条件下で突合せ溶接した。そして、アン
ダーカットが板厚の1%以下になる鋼種と距離Xとの関
係を調査した。調査結果を示す図6にみられるように、
同じ板厚であっても、アンダーカットが板厚の1%以下
になる距離Xは、鋼種に応じて異なっていた。この場合
も、各鋼種に共通して、アンダーカットを1%以下にす
る距離Xの一定値はなかった。
3として使用し、レーザ出力1〜10kW及び溶接速度
5m/分の条件下で突合せ溶接した。そして、アンダー
カットが板厚の1%以下となる板厚とサイドノズル2の
吹付け角度θとの関係を調査した。調査結果を示す図5
にみられるように、アンダーカットが板厚の1%以下と
なる吹付け角度θは、板厚に応じて変化した。また、
0.2mm,1mm,2mmの各板厚に共通して、アン
ダーカットを板厚の1%以下にする吹付け角度θの一定
値はなかった。板厚1.5mmの冷延鋼板,SUS43
0ステンレス鋼板及びSUS304ステンレス鋼板を被
溶接材3として使用し、レーザ出力4〜5kW及び溶接
速度5m/分の条件下で突合せ溶接した。そして、アン
ダーカットが板厚の1%以下になる鋼種と距離Xとの関
係を調査した。調査結果を示す図6にみられるように、
同じ板厚であっても、アンダーカットが板厚の1%以下
になる距離Xは、鋼種に応じて異なっていた。この場合
も、各鋼種に共通して、アンダーカットを1%以下にす
る距離Xの一定値はなかった。
【0007】以上のことから、吹付け角度θ及び距離X
は、被溶接材3の種類,板厚,溶接速度等に応じて調整
する必要があることが判る。また、被溶接材3によって
は、溶接速度の変化に伴って、粘性及び溶融金属量等に
起因してアンダーカットを低減する条件が得られず、サ
イドガスの吹付け方向を逆方向にすることによりアンダ
ーカットを低減する条件を得る場合もある。更に、レー
ザ溶接の方向を反対にする場合、サイドガスを反対側か
ら吹き付ける必要がある。従来のレーザ溶接ヘッドで
は、このような種々の要求を満足させることができな
い。そこで、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドは、必要
とする吹付け角度θ及び距離Xの設定自由度を高めるた
め、たとえば図7に示すように、溶接ヘッド1の左右に
上下動可能な第1テーブル4を配置し、加工面に対して
平行にスライドできる第2テーブル5を第1テーブル4
に配置する。そして、角度調節可能なサイドノズル2
を、第2テーブルの下部に設けている。このようにサイ
ドノズル2を三次元的に移動及び旋回可能に設けている
ため、必要な吹付け角度θ及び距離Xを設定する自由度
が高く、良好な条件下で溶接が進行するサイドガス条件
が設定され、アンダーカットが低減された健全な溶接部
が得られる。また、溶接ヘッド1の両側にサイドノズル
2を設けているので、溶接ヘッド1を反転させる必要な
くサイドガスの吹付け方向を変更できる。
は、被溶接材3の種類,板厚,溶接速度等に応じて調整
する必要があることが判る。また、被溶接材3によって
は、溶接速度の変化に伴って、粘性及び溶融金属量等に
起因してアンダーカットを低減する条件が得られず、サ
イドガスの吹付け方向を逆方向にすることによりアンダ
ーカットを低減する条件を得る場合もある。更に、レー
ザ溶接の方向を反対にする場合、サイドガスを反対側か
ら吹き付ける必要がある。従来のレーザ溶接ヘッドで
は、このような種々の要求を満足させることができな
い。そこで、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドは、必要
とする吹付け角度θ及び距離Xの設定自由度を高めるた
め、たとえば図7に示すように、溶接ヘッド1の左右に
上下動可能な第1テーブル4を配置し、加工面に対して
平行にスライドできる第2テーブル5を第1テーブル4
に配置する。そして、角度調節可能なサイドノズル2
を、第2テーブルの下部に設けている。このようにサイ
ドノズル2を三次元的に移動及び旋回可能に設けている
ため、必要な吹付け角度θ及び距離Xを設定する自由度
が高く、良好な条件下で溶接が進行するサイドガス条件
が設定され、アンダーカットが低減された健全な溶接部
が得られる。また、溶接ヘッド1の両側にサイドノズル
2を設けているので、溶接ヘッド1を反転させる必要な
くサイドガスの吹付け方向を変更できる。
【0008】
【実施例】内径8mmのセンターノズルを持つ溶接ヘッ
ド1に、図7に示す設備構成で内径3mmのサイドノズ
ル2を取り付けた。サイドノズル2は10〜70度の範
囲で傾斜角度を変更でき、第1テーブル4及び第2テー
ブル5の移動可能な距離をそれぞれ50mmに設定し
た。そして、第1テーブル4及び第2テーブル5による
サイドノズル2の移動及びサイドノズル2の傾斜角度を
変えることにより、吹付け角度θ及び距離Xの設定を変
更した。なお、設定変更の際には、被溶接材の表面から
センターノズル先端までの距離を15mm,サイドノズ
ル2の先端までの距離を10mmの一定値に維持した。
板厚の変化に対する従来のレーザ溶接ヘッド及び本発明
のレーザ溶接ヘッドの対応可能範囲を把握するため、板
厚0.5〜3mmのSUS430ステンレス鋼板を突合
せ溶接した。溶接条件としては、レーザ出力を5kWと
し、センターガス及びサイドガスにArを使用し、セン
ターガスの流量を15リットル/分とし、サイドガスの
流量をプラズマの除去に最低限必要な量に設定した。ま
た、サイドガスは、アンダーカットを低減させる効果が
大きい方向から溶接部に吹き付けた。
ド1に、図7に示す設備構成で内径3mmのサイドノズ
ル2を取り付けた。サイドノズル2は10〜70度の範
囲で傾斜角度を変更でき、第1テーブル4及び第2テー
ブル5の移動可能な距離をそれぞれ50mmに設定し
た。そして、第1テーブル4及び第2テーブル5による
サイドノズル2の移動及びサイドノズル2の傾斜角度を
変えることにより、吹付け角度θ及び距離Xの設定を変
更した。なお、設定変更の際には、被溶接材の表面から
センターノズル先端までの距離を15mm,サイドノズ
ル2の先端までの距離を10mmの一定値に維持した。
板厚の変化に対する従来のレーザ溶接ヘッド及び本発明
のレーザ溶接ヘッドの対応可能範囲を把握するため、板
厚0.5〜3mmのSUS430ステンレス鋼板を突合
せ溶接した。溶接条件としては、レーザ出力を5kWと
し、センターガス及びサイドガスにArを使用し、セン
ターガスの流量を15リットル/分とし、サイドガスの
流量をプラズマの除去に最低限必要な量に設定した。ま
た、サイドガスは、アンダーカットを低減させる効果が
大きい方向から溶接部に吹き付けた。
【0009】形成されたレーザ溶接部を評価するため、
溶接部に内側半径が板厚の3倍となる180度曲げ試験
を行った。そして、180度曲げ試験で溶接部に発生し
た割れの有無を観察した。調査結果を示す表1にみられ
るように、従来のレーザ溶接ヘッドでは、180度曲げ
で割れが発生する板厚があり、割れは深いアンダーカッ
トを起点にしていた。そのため、サイドノズル2の位置
が異なるレーザ溶接用ヘッドに交換する必要があった。
これに対し、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドでは、吹
き付け角度θ及び距離Xを調整することにより、0.5
〜3mmの全板厚に対して深いアンダーカットを発生さ
せることなく健全な溶接部が得られるサイドガス条件を
設定できた。これら溶接部は、表1にみられるように、
180度曲げ試験によって割れを発生させることがなか
った。この対比から明らかなように、本発明に従ったレ
ーザ溶接ヘッドを使用するとき、ヘッドを交換する必要
なく、板厚0.5〜3mmのSUS430ステンレス鋼
板を突合せ溶接し、健全な溶接部が得られることが確認
された。
溶接部に内側半径が板厚の3倍となる180度曲げ試験
を行った。そして、180度曲げ試験で溶接部に発生し
た割れの有無を観察した。調査結果を示す表1にみられ
るように、従来のレーザ溶接ヘッドでは、180度曲げ
で割れが発生する板厚があり、割れは深いアンダーカッ
トを起点にしていた。そのため、サイドノズル2の位置
が異なるレーザ溶接用ヘッドに交換する必要があった。
これに対し、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドでは、吹
き付け角度θ及び距離Xを調整することにより、0.5
〜3mmの全板厚に対して深いアンダーカットを発生さ
せることなく健全な溶接部が得られるサイドガス条件を
設定できた。これら溶接部は、表1にみられるように、
180度曲げ試験によって割れを発生させることがなか
った。この対比から明らかなように、本発明に従ったレ
ーザ溶接ヘッドを使用するとき、ヘッドを交換する必要
なく、板厚0.5〜3mmのSUS430ステンレス鋼
板を突合せ溶接し、健全な溶接部が得られることが確認
された。
【0010】
【表1】
【0011】実施例2:実施例1と同じレーザ溶接ヘッ
ドを使用し、溶接速度を変化させて、板厚1.5mmの
SUS409ステンレス鋼板を突合せ溶接し、外径5
0.8mmの溶接管を製造した。そして、溶接速度の変
化に対する従来のレーザ溶接ヘッドと本発明に従ったレ
ーザ溶接ヘッドの対応可能範囲を調査した。溶接条件と
しては、レーザ出力を1〜12kWとし、センターガス
及びサイドガスにArを使用し、センターガスの流量を
15リットル/分とし、サイドガスの流量をプラズマの
除去に最低限必要な量に設定した。また、サイドガス
は、アンダーカットを低減させる効果が大きい方向から
溶接部に吹き付けた。形成されたレーザ溶接部を評価す
るため、溶接部に内側半径が板厚の2倍となる扁平試験
を行った。そして、扁平試験で溶接部に発生した割れの
有無を観察した。調査結果を示す表2にみられるよう
に、従来のレーザ溶接ヘッドでは、扁平試験で割れが発
生する板厚があり、割れは深いアンダーカットを起点に
していた。そのため、サイドノズル2の位置が異なるレ
ーザ溶接用ヘッドに交換する必要があった。これに対
し、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドでは、吹き付け角
度θ及び距離Xを調整することにより、5〜20m/分
の全溶接速度に対して深いアンダーカットを発生させる
ことなく健全な溶接部が得られる条件が設定された。こ
れら溶接部は、表2にみられるように、扁平試験によっ
て割れを発生させることがなかった。この対比から明ら
かなように、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドを使用す
るとき、ヘッドを交換する必要なく、種々の溶接速度で
SUS409ステンレス鋼板を突合せ溶接し、健全な溶
接部が得られることが確認された。
ドを使用し、溶接速度を変化させて、板厚1.5mmの
SUS409ステンレス鋼板を突合せ溶接し、外径5
0.8mmの溶接管を製造した。そして、溶接速度の変
化に対する従来のレーザ溶接ヘッドと本発明に従ったレ
ーザ溶接ヘッドの対応可能範囲を調査した。溶接条件と
しては、レーザ出力を1〜12kWとし、センターガス
及びサイドガスにArを使用し、センターガスの流量を
15リットル/分とし、サイドガスの流量をプラズマの
除去に最低限必要な量に設定した。また、サイドガス
は、アンダーカットを低減させる効果が大きい方向から
溶接部に吹き付けた。形成されたレーザ溶接部を評価す
るため、溶接部に内側半径が板厚の2倍となる扁平試験
を行った。そして、扁平試験で溶接部に発生した割れの
有無を観察した。調査結果を示す表2にみられるよう
に、従来のレーザ溶接ヘッドでは、扁平試験で割れが発
生する板厚があり、割れは深いアンダーカットを起点に
していた。そのため、サイドノズル2の位置が異なるレ
ーザ溶接用ヘッドに交換する必要があった。これに対
し、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドでは、吹き付け角
度θ及び距離Xを調整することにより、5〜20m/分
の全溶接速度に対して深いアンダーカットを発生させる
ことなく健全な溶接部が得られる条件が設定された。こ
れら溶接部は、表2にみられるように、扁平試験によっ
て割れを発生させることがなかった。この対比から明ら
かなように、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドを使用す
るとき、ヘッドを交換する必要なく、種々の溶接速度で
SUS409ステンレス鋼板を突合せ溶接し、健全な溶
接部が得られることが確認された。
【0012】
【表2】
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のレーザ
溶接ヘッドは、サイドノズルを三次元的に移動可能且つ
旋回可能にしているので、ヘッドを交換する必要なく、
吹付け角度θ及び距離Xを調整することにより、プラズ
マの除去及びアンダーカットの防止又は低減に有効なサ
イドガス条件を設定することができる。そのため、鋼板
の種類,板厚,溶接速度等が異なっても、一つのレーザ
溶接ヘッドで設定条件を適正に変更でき、ヘッド作製費
用やヘッド交換時間等が節約される。また、多鋼種且つ
多サイズの溶接部に提供できるため、たとえば各種サイ
ズの溶接管の製造等で生産効率が向上する。しかも、ヘ
ッドを反転させずにサイドガスの吹き付け方向が変更で
きるため、反転作業に要していた時間も節約される。
溶接ヘッドは、サイドノズルを三次元的に移動可能且つ
旋回可能にしているので、ヘッドを交換する必要なく、
吹付け角度θ及び距離Xを調整することにより、プラズ
マの除去及びアンダーカットの防止又は低減に有効なサ
イドガス条件を設定することができる。そのため、鋼板
の種類,板厚,溶接速度等が異なっても、一つのレーザ
溶接ヘッドで設定条件を適正に変更でき、ヘッド作製費
用やヘッド交換時間等が節約される。また、多鋼種且つ
多サイズの溶接部に提供できるため、たとえば各種サイ
ズの溶接管の製造等で生産効率が向上する。しかも、ヘ
ッドを反転させずにサイドガスの吹き付け方向が変更で
きるため、反転作業に要していた時間も節約される。
【図1】 サイドノズルを一体化した従来のレーザ溶接
ヘッド
ヘッド
【図2】 従来のレーザ溶接ヘッドを使用して吹き付け
角度θ及び距離Xが及ぼす影響を調査したときの説明図
角度θ及び距離Xが及ぼす影響を調査したときの説明図
【図3】 健全な溶接部が得られる吹き付け角度θと溶
込み深さとの関係を表したグラフ
込み深さとの関係を表したグラフ
【図4】 健全な溶接部が得られる距離Xと溶接速度と
の関係を表したグラフ
の関係を表したグラフ
【図5】 健全な溶接部が得られる板厚と吹付け角度θ
との関係を表したグラフ
との関係を表したグラフ
【図6】 健全な溶接部が得られる鋼種と距離Xとの関
係を表したグラ
係を表したグラ
【図7】 本発明に従ったレーザ溶接ヘッド
1:溶接ヘッド 2:サイドノズル 3:被溶接材
4:第1テーブル 5:第2テーブル θ:サイドガスの吹付け角度 X:レーザビームの中心軸と被溶接材3の交点からサイ
ドノズル2の中心軸と被溶接材3の交点までの距離
4:第1テーブル 5:第2テーブル θ:サイドガスの吹付け角度 X:レーザビームの中心軸と被溶接材3の交点からサイ
ドノズル2の中心軸と被溶接材3の交点までの距離
Claims (1)
- 【請求項1】 溶接ヘッドと、溶接ヘッドの左右に配置
された上下動可能な第1テーブルと、第1テーブルに配
置され、加工面に対して平行にスライドできる第2テー
ブルと、第2テーブルの下部に設けられた角度調節可能
なサイドノズルとを備えているレーザ溶接ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7065099A JPH08238587A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | レーザ溶接ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7065099A JPH08238587A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | レーザ溶接ヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08238587A true JPH08238587A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=13277136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7065099A Withdrawn JPH08238587A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | レーザ溶接ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08238587A (ja) |
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- 1995-02-28 JP JP7065099A patent/JPH08238587A/ja not_active Withdrawn
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