(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザクラッド用粉末を貯留するための粉末ホッパと、この粉末ホッパに対してレーザクラッド用粉末を補充するための粉末補充装置と、レーザクラッド用粉末を加工位置に供給するための粉末供給ノズルと、前記粉末補充装置と前記粉末供給ノズルとを連通接続するための粉末供給経路とを備え、前記粉末供給経路の途中に、レーザクラッド用粉末の供給経路を切り替えるための粉末供給経路切替装置を設けたレーザクラッド用粉末供給装置において、
前記粉末供給経路に、粉末供給経路内に付着したレーザクラッド用粉末を除去するため、前記粉末供給経路内にエアを吹き込むためのエアブロー孔、当該エアブロー孔に臨ませたエアポンプ及び当該エアポンプを作動させるためのエアシリンダからなる付着粉末除去手段を備えたことを特徴とするレーザクラッド用粉末供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工位置にレーザクラッド用粉末を供給するためのレーザクラッド用粉末供給装置に関し、特に、粉末供給経路内にレーザクラッド用粉末が詰まることがないようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のレーザクラッド用粉末供給装置２００は、図５に示すように、レーザクラッド用粉末２０を貯留する粉末ホッパ３０と、レーザクラッド用粉末２０を加工位置に供給するための粉末供給ノズル４０とを備え、粉末ホッパ３０と粉末供給ノズル４０とを粉末供給管５０等からなる粉末供給経路により連通接続している。
【０００３】
また、粉末ホッパ３０には、レーザクラッド用粉末２０を補充するための粉末補充装置（例えばガス搬送供給装置７０）が接続されている。
また、粉末供給管５０の途中には、レーザクラッド用粉末２０の供給経路を切り替えるための粉末供給経路切替装置６０が設けられている。
このようなレーザクラッド用粉末供給装置２００は、例えば、特開昭５３−１１２５９５号公報、特開昭６３−４３７８７号公報、特開昭６３−１６０７７号公報等に開示されている。
【０００４】
このようなレーザクラッド用供給装置２００では、粉末ホッパ３０に貯留されたレーザクラッド用粉末２０が、ガス搬送により粉末供給管５０を介して粉末供給ノズル４０の先端からワーク１５０の加工位置に供給される。ワーク１５０の加工位置には、レーザ光１６０が照射されており、レーザ光１６０の作用によりレーザクラッド用粉末２０が溶融してクラッド層１７０を形成する。
また、粉末ホッパ３０には、粉末補充装置（例えばガス搬送供給装置７０）によりレーザクラッド用粉末２０が補充される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来のレーザクラッド用粉末供給装置２０では、粉末が通過する各管路は、粉末の通過がスムーズに行われるように滑らかな内面に仕上げられているが、管同士の接合部や機械加工されるノズル部等には不可避的に段差部やバリが形成され、かかる部位に粉末が一時的に滞留するという問題があった。かかる滞留が発生すると、それが何かのきっかけで流下し、粉末の供給量を不安定にする要因となるものであった。すなわち、レーザクラッド用粉末２０が粉末供給経路（例えば粉末供給管５０）の途中で詰まってしまい、加工位置に円滑に供給されないと、クラッド層１００にクラック２１０が発生する等の問題があった。
【０００６】
特に、粉末供給経路が長く、粉末供給経路の途中に粉末供給経路切替装置６０等が設けられている場合には、各装置の接続部で、レーザクラッド用粉末２０が詰まる可能性が高かった。また、レーザクラッド用粉末２０が吸湿した場合には、さらにこの傾向が助長される。
【０００７】
具体的には、図６に示すように、レーザクラッド用粉末２０が粉末供給管５０の途中で詰まってしまうと、粉末供給量に脈動が生じて、加工位置への供給量が変動し、クラッド層１００にクラック２１０が発生してしまう。
【０００８】
本発明は、上述した従来の技術の有する問題点を解決するために提案されたもので、レーザクラッド用粉末が粉末供給経路の途中で詰まることを防止して、製品品質を向上することが可能なレーザクラッド用粉末供給装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。
請求項１記載の発明は、レーザクラッド用粉末を貯留するための粉末ホッパと、この粉末ホッパに対してレーザクラッド用粉末を補充するための粉末補充装置と、レーザクラッド用粉末を加工位置に供給するための粉末供給ノズルと、前記粉末補充装置と前記粉末供給ノズルとを連通接続するための粉末供給経路とを備え、前記粉末供給経路の途中に、レーザクラッド用粉末の供給経路を切り替えるための粉末供給経路切替装置を設けたレーザクラッド用粉末供給装置において、前記粉末供給経路に、粉末供給経路内に付着したレーザクラッド用粉末を除去するため、前記粉末供給経路内にエアを吹き込むためのエアブロー孔、当該エアブロー孔に臨ませたエアポンプ及び当該エアポンプを作動させるためのエアシリンダからなる付着粉末除去手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、上述した構成を有するので、以下に説明するような効果を奏することができる。
請求項１記載の発明によれば、粉末供給経路内に付着したレーザクラッド用粉末を除去するため、前記粉末供給経路内にエアを吹き込むためのエアブロー孔、当該エアブロー孔に臨ませたエアポンプ及び当該エアポンプを作動させるためのエアシリンダからなる付着粉末除去手段を設けているので、粉末供給経路内にエアを吹き込み同時に粉末経路にエアシリンダによる衝撃を与えることにより、供給経路内に付着したレーザクラッド用粉末を除去することができる。したがって、レーザクラッド用粉末が粉末供給経路の途中で詰まる等の不都合が解消され、加工位置に対してレーザクラッド用粉末を安定して供給することが可能となり、製品品質を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明に係るレーザクラッド用粉末供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【００２０】
本発明に係るレーザクラッド用粉末供給装置１０は、図１に示すように、レーザクラッド用粉末２０を貯留するための粉末ホッパ３０と、レーザクラッド用粉末２０を加工位置に供給するための粉末供給ノズル４０とを粉末供給管５０により連通接続し、粉末供給管５０の途中に、粉末供給経路を切り替えるための粉末供給装置切替装置６０を設けてある。
なお、本実施形態において粉末供給経路とは、以下に詳述するガス搬送供給装置７０から粉末供給ノズル４０に至るまでの経路のことである。
【００２１】
上記した粉末供給装置切替装置６０は、具体的には図２に示すような切替バルブ６１を備えており、この切替バルブ６１を作動させることにより、レーザクラッド用粉末２０の供給経路を切り替えるようになっている。図１に示す実施形態では、粉末供給経路切替装置６０の切替により、粉末ホッパ３０からのレーザクラッド用粉末２０を、粉末供給管５０を介して粉末供給ノズル４０に供給するようになっている。
また、粉末ホッパ３０には、ガス搬送供給装置７０の粉末補充管８０が連通接続されており、レーザクラッド用粉末２０が補充されている。
【００２２】
上記したガス搬送供給装置７０は、粉末補充装置として機能する装置で、粉末補充管８０を介して、レーザクラッド用粉末２０を粉末ホッパ３０に送出するようになっている。
【００２３】
また、粉末補充管８０の途中には、エアブロー経路切替措置９０が設けられており、エアブロー経路切替装置９０には、エアコンプレッサ１００が連通接続されている。このエアブロー経路切替装置９０は、切替バルブ９１を備えており、切替バルブ９１を作動させることにより、エアブロー経路を切り替えるようになっている。図１に示す実施形態では、エアブロー経路切替装置９０の切り替えにより、ガス搬送供給装置７０からのレーザクラッド用粉末２０を、粉末補充管８０を介して粉末ホッパ３０に補充するようになっている。
【００２４】
また、エアブロー経路切替装置９０の切替バルブ９１を作動させて、エアコンプレッサ１００と粉末ホッパ３０とを連通接続することにより、粉末補充管８０を介して粉末供給経路内にエアを吹き込むことができる。このように粉末供給経路内にエアを吹き込むことにより、粉末補充管８０等の内面に付着したレーザクラッド用粉末２０を吹き飛ばすことができる。
上記したエアブロー経路切替装置９０とエアコンプレッサ１００とが、粉末供給経路内にエアを吹き込むためのエアブロー装置として機能する。
【００２５】
上記した粉末供給管５０の途中には、ロッド１１１の先端部を粉末供給管５０の外面に当接するようにして、エアシリンダ１１０を臨ませてある。このエアシリンダ１１０は、衝撃装置として機能する装置で、エアシリンダ１１０を作動させてロッド１１１を伸縮させることにより、ロッド１１１の先端部が粉末供給管５０の外面に当接し、粉末供給管５０に振動を与えることができる。
【００２６】
図３に基づいて、衝撃装置の実施形態を説明する。図３は、衝撃装置の実施形態の概略構成図である。この実施形態に係る衝撃装置は、図３に示すように、粉末供給管５０の途中に設けたエアブロー孔１２０と、このエアブロー孔１２０に臨ませたエアポンプ１３０と、エアポンプ１３０を作動させるためのエアシリンダ１４０とからなる。
【００２７】
この衝撃装置は、エアシリンダ１４０を作動させてロッド１４１を伸縮させることにより、ロッド１４１の先端部がエアポンプ１３０を作動させて、粉末供給管５０内にエアを吹き込むことができる。このように粉末供給管５０内にエアを吹き込むことにより、粉末供給管５０の内面に付着したレーザクラッド用粉末２０を吹き飛ばすことができる。
【００２８】
なお、上述したような衝撃装置を別途設けることなく、上記した粉末供給経路切替装置６０を衝撃装置として機能させることもできる。すなわち、粉末供給経路切替装置６０において、切替バルブ６１の作動圧力を強めに変更し、切替バルブ６１を作動させる際の振動を粉末供給管５０に伝達させることにより、粉末供給管５０に衝撃を与えることができる。
【００２９】
上述したレーザクラッド用供給装置１０では、ガス搬送供給装置７０から粉末ホッパ３０に対してレーザクラッド用粉末２０が補充され、粉末ホッパ３０に貯留されたレーザクラッド用粉末２０は、ガス搬送により粉末供給管５０を介して粉末供給ノズル４０の先端からワーク１５０の加工位置に供給される。ワーク１５０の加工位置には、レーザ光１６０が照射されており、レーザ光１６０の作用によりレーザクラッド用粉末２０が溶融してクラッド層１７０が形成される。
【００３０】
また、適宜なタイミングで、エアブロー経路切替措置９０においてエアブロー経路を切り替えて、粉末補充管８０内にエアを吹き込んだり、エアシリンダ１１０等からなる衝撃装置を作動させて、粉末供給管５０に振動を与える。このように、粉末補充管８０や粉末供給管５０等からなる粉末供給経路内にエアを吹き込んだり、振動を与えることにより、粉末供給経路の内面に付着したレーザクラッド用粉末２０を除去することができる。
【００３１】
図４に基づいて、本発明に係るレーザクラッド用粉末供給装置１０における粉末供給量の変化を説明する。
図４は、本発明に係るレーザクラッド用粉末供給装置１０を使用した場合の粉末供給量の変化を示す説明図である。
【００３２】
上述したレーザクラッド用粉末供給装置１０において、エアブロー経路切替措置９０においてエアブロー経路を切り替えて、粉末補充管８０内にエアを吹き込んだり、エアシリンダ１１０等からなる衝撃装置を作動させて、粉末供給管５０に振動を与えると、図４に示すように、レーザクラッド用粉末２０の供給量が所定値に達した後には、その供給量がほぼ一定に保たれる。すなわち、エアブロー装置や衝撃装置等からなる付着粉末除去手段により、粉末供給管５０等からなる粉末供給経路の内面に付着したレーザクラッド用粉末２０が除去されるので、レーザクラッド用粉末２０が粉末供給経路の途中に詰まることがなく、ワーク１５０の加工位置に対して定常的に供給されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  レーザクラッド用粉末供給装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】  図１に示した粉末供給装置切替装置の構成図である。
【図３】  衝撃装置の概略構成図である。
【図４】  本発明に係るレーザクラッド用粉末供給装置を使用した場合の粉末供給量の変化を示す説明図である。
【図５】  従来のレーザクラッド用粉末供給装置を示す概略構成図である。
【図６】  従来のレーザクラッド用粉末供給装置を使用した場合の粉末供給量の変化を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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