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公開番号2024103814
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2024093797
出願日2024-06-10
発明の名称レーザ溶接機
出願人株式会社KS・S
代理人個人,個人,個人
主分類B23K 26/064 20140101AFI20240725BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】出射部の内部においてミラーを容易に前後方向に移動させることができるレーザ溶接機を提供する。
【解決手段】レーザ光発振器5から発振されたレーザ光が光ファイバ部8を介して伝送され、伝送されたレーザ光を出射するレーザトーチ3を備え、レーザトーチ3は、光ファイバ部8から出射されたレーザ光を筒状のハンドル部18から筒状の出射部17内へミラー28により屈折させ、屈折したレーザ光を集光レンズ27により集光し、出射部17の前端部から出射するものであり、出射部17の後側筒部25内にミラー28を保持するミラー保持部31を前後方向に移動可能に嵌め合わせ、ミラー保持部31の後端部を出射部17の後側筒部25から突出させ、出射部17およびハンドル部18を覆うカバー20の第二蓋部材20bを開けた状態で、カバー20の第二開口部20dからミラー保持部31の後端部が出射部17に対して前後方向に移動操作可能となっている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ光発振器と、
前記レーザ光発振器から発振されたレーザ光が伝送される光ファイバ部と、
前記光ファイバ部により伝送されたレーザ光が出射されるレーザトーチとを備え、
前記レーザトーチは、前端部からレーザ光が出射される筒状の出射部と、
前記出射部の後端側に下方に延び出す状態で設けられ、前記光ファイバ部が接続される筒状のハンドル部と、
前記レーザ光発振器からレーザ光を発振させるスイッチ部とを有し、
前記出射部が、前記光ファイバ部から前記ハンドル部内へ出射されるレーザ光を前記出射部内へ屈折させるミラーと、前記ミラーにより屈折されたレーザ光を集光する集光レンズとを有し、
作業者により前記レーザトーチのハンドル部が把持されている状態で、前記レーザトーチの前端部から出射されるレーザ光によりワークを溶接するレーザ溶接機において、
前記出射部がその後端部の内部に前後方向に移動可能に嵌め合わされるミラー保持部を有し、前記ミラーが前記ミラー保持部に対して一体に前後方向に移動可能な状態に保持され、前記ミラー保持部の後端部が前記出射部の後端部から突出する状態であることを特徴とするレーザ溶接機。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記出射部が、その周方向の一部に設けられる収納口と前記収納口を通して前記集光レンズを出し入れ可能に収納するレンズ収納部とを有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接機。
【請求項３】
前記レーザトーチが前記出射部およびハンドル部を覆うカバーを有し、
前記カバーが、前記ミラー保持部の後端部を覆う状態であり、
前記カバーが、外部に開口する第一開口部と前記第一開口部を開閉する第一蓋部材と、外部に開口する第二開口部と前記第二開口部を開閉する第二蓋部材とを有し、
前記第一蓋部材を開いた状態で、前記第一開口部が前記出射部の収納口を露出させる位置に設けられており、
前記第二開口部が前記出射部の後端部側に設けられ、前記第二蓋部材を開いた状態で、前記ミラー保持部の後端部が前記第二開口部から前記出射部に対して前後方向に移動操作可能となっていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ溶接機。
【請求項４】
前記レンズ収納部が、前記集光レンズを収納する第一凹部と、前記第一凹部の前側に設けられる第二凹部とを有し、保護レンズが前記レンズ収納部の収納口を通して、前記第二凹部に出し入れ可能に収納されていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ溶接機。
【請求項５】
前記ハンドル部にハンドル部側給水口とハンドル部側排水口とを有するハンドル部側水路が設けられ、
前記ハンドル部側水路を通る水で前記ハンドル部を冷却する水冷部をさらに備え、
前記水冷部が、
前記水を貯めるタンクと、
前記タンクから前記ハンドル部側給水口へ前記水を送る送り配管と、
前記ハンドル部側排水口から前記タンクに前記水を戻す戻り配管と、
前記タンクに貯めた前記水を前記送り配管に送り出すポンプとを有し、
前記タンクに貯めた前記水が所定の温度範囲内に維持されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のレーザ溶接機。
【請求項６】
前記光ファイバ部が前記レーザ光発振器と反対側の端部に取り付けられる筒状のコネクタを有し、前記ハンドル部が筒状のソケットを有し、前記ソケットの内部に前記コネクタが着脱可能に接続され、
前記コネクタにコネクタ側給水口とコネクタ側排水口を有するコネクタ側水路が設けられ、
前記コネクタ側給水口に、前記送り配管から分岐する分岐送り配管が接続され、前記コネクタ側排水口に、前記戻り配管から分岐する分岐戻り配管が接続されていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ溶接機。
【請求項７】
前記レーザトーチおよび前記水冷部が複数設けられ、前記水冷部が前記レーザトーチごとに対応して１つずつ設けられ、前記レーザトーチは、その対応する前記水冷部によりハンドル部が冷却されることを特徴とする請求項５に記載にレーザ溶接機。
【請求項８】
前記レーザトーチに対して単数または複数のワイヤ状の溶接材料を供給するワイヤ供給部をさらに備え、
前記レーザトーチが、前記出射部の前端部に取り付けられるノズルと、前記出射部に取り付けられるワイヤホルダとを有し、前記ノズルの前端部からレーザ光が出射され、
前記ワイヤホルダが、前記ワイヤ供給部から供給される前記溶接材料を前記ノズルの前端部の前方へ案内することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のレーザ溶接機。
【請求項９】
前記ワイヤ供給部が前記レーザトーチごとに対応して１つずつ設けられていることを特徴とする請求項８に記載のレーザ溶接機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業者が手に持ってレーザ溶接を行うレーザトーチを有するレーザ溶接機に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ溶接機としては、作業者が手に持ってレーザ溶接を行うレーザトーチを有するものがある。このレーザトーチは、レーザ光発振器から発振されるレーザ光が光ファイバを介して内部に導かれ、集光されたレーザ光が先端のノズルから出射され、ワークを溶接するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されたレーザ溶接機のレーザトーチは、下部にノズルが接続されるレーザトーチ本体（出射部）と、出射部の側部に接続され、作業者が手に持つ把持部（ハンドル部）とを有している。ハンドル部には光ファイバの一端が接続されており、光ファイバの他端にはレーザ光発振器が接続されている。ハンドル部には、レーザ光発振器を動作させるための出射スイッチ（スイッチ部）が設けられ、ハンドル部の内部には、コリメートレンズが設けられている。トーチ本体部の内部には集光レンズと、集光レンズの上方に位置するベンドミラー（ミラー）が配置されている。
【０００４】
上記レーザ溶接機では、以下のようにして、レーザトーチのノズルからレーザ光が出射される。すなわち、レーザ光発振器から発振されるレーザ光が光ファイバを介してレーザトーチのハンドル部の内部に導かれ、コリメートレンズにより平行光へ屈折される。平行光となったレーザ光はレーザトーチのトーチ本体部内に導かれて、ミラーにより集光レンズに向かって反射され、集光レンズにより集光されてレーザトーチのノズルからレーザ光が出射される。このようにして、上記レーザ溶接機では、作業者がハンドル部を手で持った状態で、レーザトーチのノズルから出射されたレーザ光により複数のワークを溶接することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平９－２２０６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般に、レーザトーチを有するレーザ溶接機では、レーザトーチのノズルは、交換可能に構成されている場合が多く、ノズル先端の孔径、先端までの長さの違いなど様々な形状の物があり、溶接内容に応じて選定される。このため、ノズルの交換の度に、ノズルの位置と、レーザ光の光軸の位置が適切になるように、微調整する必要がある。すなわち、ノズルのレーザ光出射孔の中心と、出射されるレーザ光の光軸の位置とを合致させる作業、いわゆる芯出しを行う必要がある。
【０００７】
レーザ溶接時には、アシストガスとなる不活性ガス（エアー）等がノズルのレーザ光出射孔からワークの溶接位置に向けて吹き付けられている。この吹付けエアーの中心にレーザ光の光軸が位置していない場合、ワークの溶接位置に対して均等にエアーが吹き付けられない状態となり、溶接品質の低下を招くおそれがあるためである。
【０００８】
特許文献１に記載のレーザ溶接機のレーザトーチには、集光レンズやミラーの位置をレーザ光の光軸と交差する方向を移動させる機構が設けられていない。このため、作業者は、芯出し作業が完了するまで、何度もトーチ本体部の構成部材を解体し、集光レンズやミラーの位置を調整して、トーチ本体部の構成部材を組み直す必要があり、溶接の作業性が悪いという問題があった。
【０００９】
そこで、この発明の解決すべき課題は、出射部の内部においてミラーを容易に前後方向に移動させることができるレーザ溶接機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明は、以下の構成１～９を備えるものである。
［構成１］
レーザ光発振器と、
前記レーザ光発振器から発振されたレーザ光が伝送される光ファイバ部と、
前記光ファイバ部により伝送されたレーザ光が出射されるレーザトーチとを備え、
前記レーザトーチは、前端部からレーザ光が出射される筒状の出射部と、前記出射部の後端側に下方に延び出す状態で設けられ、前記光ファイバ部が接続される筒状のハンドル部と、前記レーザ光発振器からレーザ光を発振させるスイッチ部とを有し、
前記出射部が、前記光ファイバ部から前記ハンドル部内へ出射されるレーザ光を前記出射部内へ屈折させるミラーと、前記ミラーにより屈折されたレーザ光を集光する集光レンズとを有し、
作業者により前記レーザトーチのハンドル部が把持されている状態で、前記レーザトーチの前端部から出射されるレーザ光によりワークを溶接するレーザ溶接機において、
前記出射部がその後端部の内部に前後方向に移動可能に嵌め合わされるミラー保持部を有し、前記ミラーが前記ミラー保持部に対して一体に前後方向に移動可能な状態に保持され、前記ミラー保持部の後端部が前記出射部の後端部から突出する状態であることを特徴とするレーザ溶接機。
（【００１１】以降は省略されています）

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