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公開番号2024121216
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-06
出願番号2023028184
出願日2023-02-27
発明の名称レーザ溶接装置
出願人トヨタ自動車株式会社,セントラルエンジニアリング株式会社
代理人個人
主分類B23K 26/142 20140101AFI20240830BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】空気の一部が上方へ流れて、ヒュームが保護光学部材に付着するおそれを抑制することができるレーザ溶接装置の提供。
【解決手段】本開示に係るレーザ溶接装置100は、レーザスキャナ5とワークW1との間に配置された保護光学部材4と、上側ガス供給ユニット1と、上側ガス供給ユニット1よりも下側に設けられた下側ガス供給ユニット2とを備える。保護光学部材4は、板状部4aと、板状部4aの外縁から下方に延びる筒状部4bとを備える。上側ガス供給ユニット1は、保護光学部材4の板状部4aよりも下側に設けられている。上側ガス供給ユニット1は、板状部4aの中央に気体を噴射する複数の第1の噴射口1cと、板状部4aの下側方向に気体を噴射する複数の第2の噴射口1dとを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
レーザスキャナと、
当該レーザスキャナとワークとの間に配置された保護光学部材と、を備えるレーザ溶接装置であって、
上側ガス供給ユニットと、
前記上側ガス供給ユニットよりも下側に設けられた下側ガス供給ユニットと、を備え、
前記保護光学部材は、板状部と、前記板状部の外縁から下方に延びる筒状部と、を備え、
前記上側ガス供給ユニットは、前記保護光学部材の板状部よりも下側に設けられ、
前記上側ガス供給ユニットは、前記板状部の中央に気体を噴射する複数の第１の噴射口と、前記板状部の下側方向に気体を噴射する複数の第２の噴射口と、を備え、
前記筒状部は、前記上側ガス供給ユニットと前記下側ガス供給ユニットとの間に設けられ、前記筒状部の外側から内側へ気体を導入する複数の気体導入口を有し、
前記下側ガス供給ユニットは、前記筒状部の下端から下側方向に気体を噴射する複数の下側噴射口を備える、
レーザ溶接装置。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
前記複数の第２の噴射口は、前記板状部の外縁からレーザの光軸側に傾斜した方向に気体を噴射する、
請求項１に記載のレーザ溶接装置。
【請求項３】
前記複数の第２の噴射口は、前記板状部の外縁からレーザの光軸と平行な方向に気体を噴射する、
請求項１に記載のレーザ溶接装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示はレーザ溶接装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示のレーザ溶接装置は、レーザスキャナ本体から照射されたレーザ光の光路を横切る方向に空気を流すエアブローユニットを備える。この空気の流れによって、レーザ溶接時にワーク上のレーザ照射位置から飛散してくるスパッタが、レーザスキャナ本体の出射開口部近傍に取り付けられた保護ガラスに付着することを防止するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－２０２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者等は、以下の課題を発見した。
このようなレーザ溶接装置において、空気の一部が上方へ流れることがある。このような場合、ヒュームが、保護ガラス等の保護光学部材に付着するおそれがある。
【０００５】
本開示は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、空気の一部が上方へ流れて、ヒュームが保護光学部材に付着するおそれを抑制することができるレーザ溶接装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るレーザ溶接装置は、
レーザスキャナと、
当該レーザスキャナとワークとの間に配置された保護光学部材と、を備えるレーザ溶接装置であって、
上側ガス供給ユニットと、
前記上側ガス供給ユニットよりも下側に設けられた下側ガス供給ユニットと、を備え、
前記保護光学部材は、板状部と、前記板状部の外縁から下方に延びる筒状部と、を備え、
前記上側ガス供給ユニットは、前記保護光学部材の板状部よりも下側に設けられ、
前記上側ガス供給ユニットは、前記板状部の中央に気体を噴射する複数の第１の噴射口と、前記板状部の下側方向に気体を噴射する複数の第２の噴射口と、を備え、
前記筒状部は、前記上側ガス供給ユニットと前記下側ガス供給ユニットとの間に設けられ、前記筒状部の外側から内側へ気体を導入する複数の気体導入口を有し、
前記下側ガス供給ユニットは、前記筒状部の下端から下側方向に気体を噴射する複数の下側噴射口を備える。
【０００７】
このような構成によれば、複数の第１の噴射口が板状部の外縁から中央に気体を噴射するため、保護光学部材の板状部の下側表面が気体によって覆われる。中央の下方に気体が流れる。また、複数の第２の噴射口が板状部の外縁から下側方向に気体を噴射する。下側ガス供給ユニットの複数の噴射口は、下側方向に気体を噴射する。複数の気体導入口が筒状部の外側から内側へ空気を導入する。これらによって、空気の一部が上方へ流れることを抑制する。したがって、ヒュームが保護光学部材に付着するおそれを抑制することができる。
【０００８】
また、前記複数の第２の噴射口は、前記板状部の外縁からレーザの光軸側に傾斜した方向に気体を噴射してもよい。また、前記複数の第２の噴射口は、前記板状部の外縁からレーザの光軸と平行な方向に気体を噴射してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、空気の一部が上方へ流れて、ヒュームが保護光学部材に付着するおそれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施の形態１に係るレーザ溶接装置の上面図である。
図２は、実施の形態１に係るレーザ溶接装置の断面図である。
図３は、実施の形態１に係るレーザ溶接装置の上側ガス供給ユニットの斜視図である。
図４は、実施の形態１に係るレーザ溶接装置の下側ガス供給ユニットの斜視図である。
図５は、実施の形態１に係るレーザ溶接装置の一変形例の上側ガス供給ユニットの斜視図である。
図６は、実施例について流速を解析した場所を示す図である。
図７（ａ）～（ｃ）は、それぞれ実施例１、実施例２、及び比較例１について流速を解析した結果を示す図である。
図８は、実施例について流速を解析した場所を示す図である。
図９は、実施例について流速を解析した断面を示す図である。
図１０は、実施例について流速を解析した結果を示す図である。
図１１は、実施例等に係るレーザ溶接装置の保護光学部材の下方における流速を実測した、又は解析した結果を示すグラフである。
図１２は、本開示に関連する技術に係るレーザ溶接装置の上面図である。
図１３は、本開示に関連する技術に係るレーザ溶接装置の断面図である。
図１４は、本開示に関連する技術に係るレーザ溶接装置の要部の斜視図である。
図１５は、本開示に関連する技術に係るレーザ溶接装置の要部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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