[發明專利]激光焊接裝置及激光焊接方法

有效

• 申請號: 201780030101.5
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN109153096B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 中川龍幸;川本篤寬;藤原潤司;松岡范幸;高橋涉
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: B23K26/142
• 分類號: B23K26/142;B23K26/21
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王中葦

激光焊接裝置具備：焊接頭(1)，其向加工點照射激光(6)；保護氣體供給噴嘴(4)，其向加工點(8)供給保護氣體(16)；以及高速空氣供給噴嘴(3)，其在保護氣體供給噴嘴(4)與焊接頭(1)之間，將比保護氣體(16)的供給流量大的流量的高速空氣(15)在向加工點(8)供給的保護氣體(16)的正上方朝向水平方向或者與激光(6)的照射方向正交的方向進行供給。高速空氣供給噴嘴(3)處于加工點(8)的上方80mm以上且200mm以下或者工作距離(WD)的一半以下的范圍內，將高速空氣(15)呈帶狀供給，其中，工作距離(WD)是焊接頭(1)的激光(6)的照射面(11)與加工點(8)之間的距離。

技術領域

本發明涉及向焊接對象物照射激光來進行焊接的激光焊接裝置及激光焊接方法。

背景技術

在通過激光的照射對焊接對象物進行焊接的激光焊接裝置中，需要保護焊接頭內的光學部件避免受到來自焊接對象物的煙霧及濺射物等的影響。因此，使用了具備向焊接頭的正下方供給高速空氣的高速空氣供給噴嘴的激光焊接裝置。另外，為了防止焊接對象物的氧化，使用了具備將非活性氣體作為保護氣體來供給的保護氣體供給噴嘴的激光焊接裝置。該激光焊接裝置在高速空氣供給噴嘴與保護氣體供給噴嘴之間具備低速空氣供給噴嘴，以防止高速空氣使保護氣體擴散。該激光焊接裝置利用低速空氣供給噴嘴使低速空氣在保護氣體上流動，由此，防止因高速空氣引起的保護氣體的擴散(例如參照專利文獻1)。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-263276號公報

發明內容

本發明的目的在于，提供一種防止焊接點的氧化且大幅抑制保護氣體的消耗量、保護焊接頭內的光學系統避免受到煙霧及濺射物的影響的激光焊接裝置。

本發明的激光焊接裝置具備：焊接頭，其向加工點照射激光；保護氣體供給噴嘴，其向加工點供給保護氣體；以及高速空氣供給噴嘴，其在保護氣體供給噴嘴與焊接頭之間，將比保護氣體的供給流量大的流量的高速空氣在向加工點供給的保護氣體的正上方朝向水平方向或者與激光的照射方向實質上正交的方向進行供給。高速空氣供給噴嘴處于加工點的上方80mm以上且200mm以下或者工作距離的一半以下的范圍內，將高速空氣呈帶狀供給，其中，工作距離是焊接頭的激光的照射面與加工點之間的距離。

根據本發明的激光焊接裝置，利用從保護氣體供給噴嘴供給的保護氣體來防止焊接對象物的氧化。另外，利用在保護氣體供給噴嘴的正上方流動的從高速空氣供給噴嘴供給的高速空氣來去除從保護氣體升起的煙霧及濺射物，抑制因煙霧及濺射物引起的激光的折射或焦點位置的變動。因此，能夠抑制焊接對象物的加工點的氧化。因此，能夠獲得良好的焊道。

在保護氣體的正上方流動的高速空氣將從保護氣體升起的煙霧及濺射物從激光的光軸上去除。因此，能夠大幅削減保護氣體使用量，經濟性良好。

附圖說明

圖1是示出將本發明的實施方式1中的保護氣體供給噴嘴、高速空氣供給噴嘴裝配于焊接頭的激光焊接裝置的簡要結構的圖。

圖2是示出將本發明的實施方式1中的保護氣體供給噴嘴、高速空氣供給噴嘴裝配于焊接用夾具的激光焊接裝置的簡要結構的圖。

圖3是示出本發明的實施方式1中的保護氣體供給噴嘴的保護氣體流量與高速空氣供給噴嘴距加工點的高度之間的關系的圖。

圖4A是示出本發明的實施方式1中的高速空氣供給噴嘴與保護氣體供給噴嘴的噴出口的形狀的例子的圖。

圖4B是示出本發明的實施方式1中的高速空氣供給噴嘴與保護氣體供給噴嘴的噴出口的形狀的另一例的圖。

圖4C是示出本發明的實施方式1中的高速空氣供給噴嘴與保護氣體供給噴嘴的噴出口的形狀的又一例的圖。

具體實施方式