(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ加工ヘッドにより集光レンズで集光したレーザ光をワークに照射して溶接するレーザ溶接装置であって、ワークのレーザ光照射近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッド進行方向に回転するコンタクトディスクをレーザ集光角度に沿わせて配置したレーザ溶接装置において、前記コンタクトディスクのワーク押圧点をレーザ光の焦点の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘッド進行方向にオフセットしたことを特徴とするレーザ溶接装置。
【請求項２】
レーザ加工ヘッドにより集光レンズで集光したレーザ光をワークに照射して溶接するレーザ溶接装置であって、ワークのレーザ光照射近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッド進行方向に回転するコンタクトディスクをレーザ集光角度に沿わせて配置したレーザ溶接装置において、前記コンタクトディスク内面に付着したスパッタを除去するためのスパッタ除去機構を、前記レーザ加工ヘッドを支持するホルダに固定したことを特徴とするレーザ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光によってワークを溶接するレーザ溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワークをレーザ溶接するためには、重なっている２つのワークの間に隙間が存在すると溶接することができない。そこで、従来では、図４で示すように、レーザ加工ヘッド１によりレーザ光を照射するワークＷの溶接部位であるフランジＦをクランパ２０によってクランプして隙間をなくしてレーザ溶接するもの、あるいは、図５で示すように、レーザ加工ヘッド１にローラ２１を設け、上方のフランジを下方のフランジに押し付けて隙間をなくしてレーザ溶接するものが採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のレーザ溶接では、クランパ２０を用いるものにおいては、クランプ装置と、その都度クランパ２０のクランプ，アンクランプ動作を必要とし、サイクルタイムが延びて作業能率に影響を及ぼす共に、ワーク形状によってはクランパ２０が使用することができない場合がある。また、ローラ２１を用いるもので、溶接部所のスペースが狭いものではローラ２１が入らない問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、溶接部所のスペースが狭いものであってもローラによってワークを押圧してレーザ溶接を可能としたことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の構成要旨は、請求項１に記載の通り、レーザ加工ヘッドにより集光レンズで集光したレーザ光をワークに照射して溶接するレーザ溶接装置であって、ワークのレーザ光照射近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッド進行方向に回転するコンタクトディスクをレーザ集光角度に沿わせて配置したレーザ溶接装置において、前記コンタクトディスクのワーク押圧点をレーザ光の焦点の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘッド進行方向にオフセットしたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２に記載の通り、レーザ加工ヘッドにより集光レンズで集光したレーザ光をワークに照射して溶接するレーザ溶接装置であって、ワークのレーザ光照射近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッド進行方向に回転するコンタクトディスクをレーザ集光角度に沿わせて配置したレーザ溶接装置において、前記コンタクトディスク内面に付着したスパッタを除去するためのスパッタ除去機構を、前記レーザ加工ヘッドを支持するホルダに固定したことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１はレーザ加工ヘッドであり、例えばロボットアーム３にフローチング機構４を介して取り付けられているホルダ２に固設されている。
【０００８】
前記レーザ加工ヘッド１は周知のように、トーチ本体に保持された集光レンズによって集光したレーザ光５の焦点６をワークＷに照射してレーザ溶接するものである。
【０００９】
本発明は上記レーザ溶接装置において、前記ホルダ２に固設された支持脚９にワークＷのレーザ光照射近傍（レーザ光５の焦点６近傍）を押圧しつつレーザ加工ヘッド１の進行方向に回転するコンタクトディスク７を支持軸１０によって支持したものである。前記コンタクトディスク７はモリブデンをコーティングした円板若しくはモリブデン素材を削り出した円板が適当である。
【００１０】
このコンタクトディスク７は図２で示すように、レーザ光５の集光角度に沿わせて互いに異なる角度でレーザ光５を挾んで対向したＶ字形に配置されている。尚、図示では左右２つのコンタクトディスク７がＶ字形に配置されているが、左右何れか片側のみでもよい。
【００１１】
また、コンタクトディスク７のワークＷの押圧点８は図１で示すように、レーザ光５の焦点６の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘッド１の進行方向にオフセットＬされている。
【００１２】
図１及び図２において、１１はシールドガスノズルであり、レーザ光５の焦点６近傍であるレーザ溶接部位の周囲を不活性ガスによってシールドする。また、図１において、１２はスパッタを除去するためのブラシであり、図３で示すように、コンタクトディスク７の内面に接触するようにホルダ２から延在しているブラケット１３に支持されている。
【００１３】
本発明は上記の通りの構成であるから、図２で示すように、コンタクトディスク７は溶接すべきワークＷのフランジＦの上面に当接し、レーザ光５の焦点６の近傍を押圧しつつレーザ加工ヘッド１の進行方向に回転する。従って、上下２つのフランジＦは隙間をなくしてレーザ溶接される。
【００１４】
前記ワークＷのフランジＦの上面に当接するコンタクトディスク７はレーザ光５の集光角度に沿わせて傾斜してＶ字形に配置されているため、スペースが狭い溶接部所でもワークＷを押圧することができ、ワーク形状の自由度が増すと共に、レーザ光５の焦点６に最も近いところを押えるため、確実に溶接することができる。尚、コンタクトディスク７を片側のみの構成とした場合は、なお一層スペースが狭い溶接部所でもワークＷを押圧することができる。
【００１５】
ここで、前記したようにコンタクトディスク７のワークＷへの押圧点８は図１で示すように、レーザ光５の焦点６の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘッド１の進行方向にオフセットＬしている。これは、コンタクトディスク７のワークＷへの押圧点８とレーザ光５の焦点６が一致しているとコンタクトディスク７がフランジＦに溶接されてしまったり熱により損傷を受けやすいため、コンタクトディスク７のワークＷの押圧点８がレーザ光５の焦点６の径よりも大きい距離で先行し、コンタクトディスク７でフランジＦを押えてからレーザ溶接するようにしている。
【００１６】
さらに、溶接時に飛散し、コンタクトディスク７に付着するスパッタはコンタクトディスク７の内面に接触しているブラシ１２によって確実に除去し、スパッタ等の粉塵の外部への飛散を防止する。また、付着したスパッタを除去することによりコンタクトディスク７が受ける熱又はレーザ光の影響を少なくする。
【００１７】
また、コンタクトディスク７はモリブデン材を用いることにより、スパッタ，反射レーザ光等に対して耐久性を有し使用寿命を延長する。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によると、ローラによるワーク押圧形式のレーザ溶接装置において、コンタクトディスク（ローラに相当）をレーザ集光角度に沿わせて配置した構成によりワーク形状の自由度が拡大され、スペースが狭い溶接部所でもワークを押圧することができる上に、コンタクトディスクのワーク押圧点をレーザ光の焦点の径よりも大きい距離でレーザ加工ヘッドの進行方向にオフセットしていることにより、コンタクトディスクが溶接される不具合が防止され、ワークを押えてからレーザ溶接するため、確実で品質良好な溶接を行うことができる。さらに、レーザ加工ヘッドを支持するホルダに固定したスパッタ排除機構によってコンタクトディスクへのスパッタの付着や外部への飛散が防止される等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の側面図
【図２】図１のＡ−Ａ矢視拡大図
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視拡大図
【図４】従来のワーククランプ形式のレーザ溶接装置の説明図
【図５】従来のローラによるワーク押圧形式のレーザ溶接装置の説明図
【符号の説明】
１     レーザ加工ヘッド
２     ホルダ
３     ロボットアーム
４     フローチング機構
５     レーザ光
６     レーザ光の焦点
７     コンタクトディスク
８     コンタクトディスクのワーク押圧点
９     支持脚
１０   支持軸
１１   シールドガスノズル
１２   ブラシ
【図１】
0003597350.tif 000002
【図２】
0003597350.tif 000003
【図３】
0003597350.tif 000004
【図４】
0003597350.tif 000005
【図５】
0003597350.tif 000006