JP2003170284A - Laser beam welding apparatus - Google Patents

Laser beam welding apparatus

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JP2003170284A
JP2003170284A JP2001373657A JP2001373657A JP2003170284A JP 2003170284 A JP2003170284 A JP 2003170284A JP 2001373657 A JP2001373657 A JP 2001373657A JP 2001373657 A JP2001373657 A JP 2001373657A JP 2003170284 A JP2003170284 A JP 2003170284A
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JP
Japan
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welding
amount
laser
weaving
weaving amplitude
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Pending
Application number
JP2001373657A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Samejima
泰郎 鮫島
Akitoshi Shomura
彰敏 正村
Kaoru Adachi
馨 安達
Kazuhiko Ono
数彦 小野
Nobuyoshi Yamanaka
伸好 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam welding apparatus capable of obtaining a welded zone with high quality even if a zone to be welded has errors in a groove shape such as a gap or a step. <P>SOLUTION: The apparatus is provided with a storage means 11 for storing fundamental welding conditions according to the plate thickness such as laser output, welding speed and weaving amplitude for each weld line, and a selecting means 17 for selecting a welding line for welding. The means 11 stores a control amount of a weaving amplitude according to an error in the groove shape for each fundamental welding condition. The control amount of the weaving amplitude according to the fundamental welding condition of the welding line selected by the means 17 and the data detected by an error detecting means 5 is selected from the means 17. Welding is carried out for each welding line on the basis of the fundamental welding condition and the control amount of the weaving amplitude. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、レーザ溶接装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶接装置には、レーザビームを被溶接部
に照射して溶接するレーザ溶接装置がある。このような
レーザ溶接装置は、レーザビームを照射して溶接を行う
ものであるので、狭い部位での溶接が可能であるが、被
溶接部の隙間量や段差量等の開先形状誤差を有する場
合、レーザビームがこの隙間等を通過して、良好な溶接
を行うことができない。このため、被溶接部にフィラワ
イヤ(溶接ワイヤ)を送給して、隙間等を埋めようとす
る場合もあった。
2. Description of the Related Art As a welding apparatus, there is a laser welding apparatus for irradiating a welded portion with a laser beam for welding. Since such a laser welding apparatus performs welding by irradiating a laser beam, it is possible to perform welding in a narrow portion, but has a groove shape error such as a gap amount or a step amount of a welded portion. In this case, the laser beam passes through this gap or the like and good welding cannot be performed. Therefore, in some cases, a filler wire (welding wire) is fed to the welded portion to fill the gap or the like.

【0003】ところが、この隙間等には大小があり、一
定の速度で溶接ワイヤを送給すれば、隙間等が比較的小
さいときには、溶接ワイヤの送給量が多すぎて過大余盛
となるおそれがあり、逆に、隙間等が比較的大きいとき
には、溶接ワイヤの送給量が少なすぎて接合面積率が低
下して良好なビード形状を得ることができず、この部分
から亀裂が発生するおそれがあった。そこで、従来で
は、溶接速度やワイヤ送給量等を隙間量等に応じて変化
させることも提案された。
However, the gaps and the like have different sizes, and if the welding wire is fed at a constant speed, when the gap or the like is relatively small, the amount of the welding wire fed may be too large, resulting in an excessive size. On the contrary, when the gap etc. is relatively large, the welding wire feed rate is too small and the joining area ratio decreases and a good bead shape cannot be obtained, and cracks may occur from this part. was there. Therefore, conventionally, it has been proposed to change the welding speed, the wire feed amount, and the like according to the gap amount and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、隙間量
等がレーザビーム径よりも大きければ、溶接速度やワイ
ヤ送給量等を制御しても、この大きな隙間量等に対応す
ることが困難であった。このため、材料を完全に接合す
ることができず、融合不良等の溶接欠陥を引き起こすお
それがあった。そこで、レーザビームを溶接進行方向に
対して略直交する方向にウィービングさせる方法も採用
されている。しかしながら、このウィービングさせる場
合に、その隙間量等に対して大きなウィービング振幅で
あれば、溶接線以外への熱影響が拡大し、逆に、小さな
ウィービング振幅であれば、隙間量等に対応できず、材
料を完全に接合することができないという欠点があっ
た。
However, if the gap amount or the like is larger than the laser beam diameter, it is difficult to cope with the large gap amount or the like even if the welding speed or the wire feed amount is controlled. It was For this reason, the materials cannot be completely joined, and there is a possibility that welding defects such as defective fusion may occur. Therefore, a method of weaving the laser beam in a direction substantially orthogonal to the welding proceeding direction is also adopted. However, in the case of weaving, if the weaving amplitude is large with respect to the gap amount and the like, the thermal influence on areas other than the welding line expands. However, there was a drawback that the materials could not be completely joined.

【0005】また、隙間量や段差量に応じて溶接条件を
制御する場合、制御すべき溶接条件の変化量が接合すべ
き材料の板厚、継手形状によって異なり、構造物のよう
な複数種類の板厚、継手形状を持つ物体を一度で溶接す
る際には、溶接条件の制御式を複数持つ必要があり、そ
の制御が困難であった。さらに、隙間量や段差量に応じ
て溶接条件を制御する場合、隙間量や段差量を計測(検
出)する必要があり、この検出には、一般にレーザセン
サ等の光学式のものが用いられることになる。ところ
が、この種のセンサは、材料表面の光沢状態やキズ等に
敏感であり、しばしば誤った値を検出することがある。
このような誤った値を直接溶接条件の制御に用いると溶
接欠陥を引き起こすおそれがあった。
When the welding conditions are controlled according to the gap amount and the step amount, the amount of change in the welding conditions to be controlled varies depending on the plate thickness of the material to be joined and the joint shape, and there are a plurality of types such as structures. When an object having a plate thickness and a joint shape is welded at one time, it is necessary to have a plurality of control expressions for welding conditions, which is difficult to control. Furthermore, when controlling the welding conditions according to the gap amount and the step amount, it is necessary to measure (detect) the gap amount and the step amount. Generally, an optical type such as a laser sensor is used for this detection. become. However, this type of sensor is sensitive to the gloss state and scratches on the surface of the material and often detects an erroneous value.
If such an erroneous value is directly used for controlling the welding conditions, there is a risk of causing welding defects.

【0006】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、被溶接部に隙
間量や段差量等の開先形状誤差を有する場合でも高品質
な溶接部を得ることができるレーザ溶接装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and an object thereof is to perform high quality welding even when there is a groove shape error such as a gap amount or a step amount in a welded portion. It is to provide a laser welding device capable of obtaining a portion.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段および効果】そこで請求項
1のレーザ溶接装置は、レーザビームのウィービングが
可能なレーザ溶接装置において、被溶接部の隙間量や段
差量等の開先形状誤差を検出する誤差検出手段を備え、
この誤差検出手段にて検出された検出データに応じてウ
ィービング振幅を制御することを特徴としている。
Therefore, the laser welding apparatus according to the first aspect of the present invention detects a groove shape error such as a gap amount or a step amount of a welded portion in a laser welding device capable of weaving a laser beam. Error detection means for
The weaving amplitude is controlled according to the detection data detected by the error detecting means.

【0008】請求項1のレーザ溶接装置では、誤差検出
手段にて検出された検出データ(被溶接部の隙間量や段
差量等の開先形状誤差)に応じてウィービング振幅を制
御するので、溶接しようとする被溶接部の隙間量や段差
量等に対して、ウィービング振幅が最適量となる、これ
により、隙間や段差等を有する場合であっても、融合不
良等の溶接欠陥を引き起こさず、高品質な溶接部を形成
することができる。しかも、無駄な部位へのレーザビー
ムの照射を回避することができ、省エネ化を達成でき
る。
In the laser welding apparatus according to the first aspect of the present invention, the weaving amplitude is controlled in accordance with the detection data (the groove shape error such as the gap amount or the step amount of the welded portion) detected by the error detecting means. With respect to the gap amount and the step amount of the welded portion to be attempted, the weaving amplitude becomes the optimum amount, so that even if the weaving amplitude has the gap or the step difference, it does not cause a welding defect such as fusion failure, A high quality weld can be formed. Moreover, it is possible to avoid irradiating a useless part with the laser beam, and it is possible to achieve energy saving.

【0009】請求項2のレーザ溶接装置は、板厚等に応
じたレーザ出力、溶接速度、ウィービング振幅等の基本
溶接条件を溶接線毎に記憶すると共に、さらに基本溶接
条件毎に開先形状誤差に応じたウィービング振幅の制御
量を記憶する記憶手段と、溶接する溶接線を選択する選
択手段とを備え、この選択手段にて選択された溶接線の
基本溶接条件と、誤差検出手段にて検出された検出デー
タとに対応するウィービング振幅の制御量を上記記憶手
段から選出し、溶接線毎に、この基本溶接条件とウィー
ビング振幅の制御量とに基づいて溶接を行うことを特徴
としている。
According to another aspect of the laser welding apparatus of the present invention, the basic welding conditions such as laser output, welding speed, weaving amplitude, etc. corresponding to the plate thickness and the like are stored for each welding line, and the groove shape error is further stored for each basic welding condition. Storage means for storing the controlled variable of the weaving amplitude according to the above, and selection means for selecting the welding line to be welded. The basic welding conditions of the welding line selected by this selection means and the error detection means detect it. A control amount of the weaving amplitude corresponding to the detected data is selected from the storage means, and welding is performed for each welding line based on the basic welding condition and the control amount of the weaving amplitude.

【0010】請求項2のレーザ溶接装置では、記憶手段
は、板厚等に応じたレーザ出力、溶接速度、ウィービン
グ振幅等の基本溶接条件を溶接線毎に記憶していると共
に、基本溶接条件毎に開先形状誤差に応じたウィービン
グ振幅の制御量を記憶している。そして、溶接する際に
は、選択手段にて、溶接する溶接線を選択することがで
き、また、誤差検出手段にて被溶接部の隙間量や段差量
等の開先形状誤差を検出することができる。従って、こ
の選択手段にて選択した溶接線の基本溶接条件及びウィ
ービング振幅の制御量を上記記憶手段から引き出して、
この基本溶接条件およびウィービング振幅の制御量に基
づいて溶接することになる。これにより、溶接線毎に応
じたレーザ出力、溶接速度、ウィービング振幅等の基本
溶接条件で溶接することができ、しかも、ウィービング
振幅の制御量も溶接線毎に応じたものであるので、溶接
線毎に最適なウィービング振幅の制御量でもって溶接す
ることができる。従って、溶接部表面が滑らかに美しく
仕上がって高品質な溶接部を得ることができる。また、
予め設定したデータから溶接線及びその開先形状誤差に
対応するデータを選択して溶接するものであるので、こ
の溶接装置の処理方式を簡素化することができ、各溶接
線に応じた溶接を迅速かつ安定して行うことができる。
According to another aspect of the laser welding apparatus of the present invention, the storage means stores the basic welding conditions such as the laser output, the welding speed, the weaving amplitude, etc. according to the plate thickness and the like for each welding line, and also the basic welding conditions. The control amount of the weaving amplitude corresponding to the groove shape error is stored in. When welding, the selecting means can select the welding line to be welded, and the error detecting means can detect the groove shape error such as the gap amount or the step amount of the welded portion. You can Therefore, the basic welding conditions of the welding line and the control amount of the weaving amplitude selected by the selecting means are drawn from the storage means,
Welding is performed based on the basic welding conditions and the control amount of the weaving amplitude. As a result, welding can be performed under the basic welding conditions such as laser output, welding speed, weaving amplitude, etc. according to each welding line, and the control amount of the weaving amplitude also corresponds to each welding line. Welding can be performed with the optimum weaving amplitude control amount. Therefore, the surface of the welded portion can be smoothly and beautifully finished to obtain a high quality welded portion. Also,
Since the welding line and the data corresponding to the groove shape error are selected from the preset data and the welding is performed, the processing method of this welding device can be simplified, and welding according to each welding line can be performed. It can be performed quickly and stably.

【0011】請求項3のレーザ溶接装置は、上記基本溶
接条件が溶接ワイヤのワイヤ送給量を有し、開先形状誤
差に応じて、ワイヤ送給量、レーザ出力、及び溶接速度
の少なくとも1つをさらに制御することを特徴してい
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a laser welding apparatus in which the basic welding condition is a wire feed amount of a welding wire, and at least one of a wire feed amount, a laser output, and a welding speed is selected according to a groove shape error. It is characterized by further controlling one.

【0012】上記請求項3のレーザ溶接装置では、開先
形状誤差に応じて、ワイヤ送給量やレーザ出力や溶接速
度がさらに制御されるので、より高品質な溶接部を形成
することができる。すなわち、ワイヤ送給量やレーザ出
力や溶接速度等を調整することによって、開先形状誤差
に応じて、これらを最適量とすることができ、隙間等に
おける接合面積率を高めることができると共に、過剰余
盛を防止して、ワイヤ材料及びエネルギーの節約に寄与
することができる。また、段差に対しては、ウィービン
グ振幅やワイヤ送給量等の制御量を調整して、ビード形
状を調整することが可能であり、美しいビード形状とな
るレーザ溶接を行うことができる。
In the laser welding apparatus of the third aspect, since the wire feed amount, the laser output, and the welding speed are further controlled according to the groove shape error, a higher quality welded portion can be formed. . That is, by adjusting the wire feed amount, the laser output, the welding speed, etc., these can be set to the optimum amounts according to the groove shape error, and the joint area ratio in the gap etc. can be increased, Excessive overfilling can be prevented, contributing to wire material and energy savings. Further, for the step, it is possible to adjust the bead shape by adjusting control amounts such as the weaving amplitude and the wire feed amount, and it is possible to perform laser welding with a beautiful bead shape.

【0013】請求項4のレーザ溶接装置は、上記制御に
用いる上記検出データの統計的処理を行って、この統計
に応じて上記ウィービング振幅を制御することを特徴と
している。
According to a fourth aspect of the present invention, the laser welding apparatus is characterized in that the detection data used for the control is statistically processed and the weaving amplitude is controlled in accordance with the statistics.

【0014】上記請求項4のレーザ溶接装置では、検出
データの統計的処理を行って、この統計に応じてウィー
ビング振幅を制御するものであるので、この統計から外
れた例外的なデータをもとにウィービング振幅の制御を
行うことを回避することができる。これにより、開先形
状誤差に応じて安定した溶接を行うことができ、高品質
な溶接部を得ることができる。また、データの検出手段
(誤差検出手段)にレーザセンサ等の光学系のセンサを
使用して、材料表面の光沢やキズ等に反応して間違った
値を検出したとしても、このような値を、統計から外れ
た例外的な値(データ)として除去することができる。
このため、誤差検出手段として、このようなレーザセン
サ等を使用してもウィービング振幅を安定して制御する
ことができ、コストの低減を達成できる。
In the laser welding apparatus according to the above-mentioned claim 4, the detection data is statistically processed and the weaving amplitude is controlled in accordance with this statistic. Therefore, exceptional data deviating from this statistic is used. It is possible to avoid controlling the weaving amplitude. Thereby, stable welding can be performed according to the groove shape error, and a high quality welded portion can be obtained. Moreover, even if an optical sensor such as a laser sensor is used as the data detection means (error detection means) and an incorrect value is detected in response to the gloss or scratches on the material surface, such a value is detected. , Can be removed as an exceptional value (data) outside the statistics.
Therefore, even if such a laser sensor or the like is used as the error detecting means, the weaving amplitude can be stably controlled, and the cost can be reduced.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、この発明のレーザ溶接装置
の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。図1にこの発明のレーザ溶接装置を示す。
このレーザ溶接装置は、図外のレーザ発信器からの溶接
用レーザ光(レーザビーム)Lが入光するウィービング
装置1と、被溶接部2にフィラワイヤ(溶接ワイヤ)3
を送給するためのフィラワイヤ送給装置4と、被溶接部
2の開先形状誤差を検出するための誤差検出手段5等を
備える。ここで、開先形状誤差とは被溶接部2の隙間量
や段差量をいう。また、隙間量とは、図3に示すよう
に、接合すべきワークW、W間に形成される隙間の隙間
寸法Sであり、段差量とは、図1に示すように、接合す
べきワークW、W間に形成される段差の段差寸法Dであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of the laser welding apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a laser welding apparatus of the present invention.
This laser welding device comprises a weaving device 1 into which a laser beam (laser beam) L for welding from a laser oscillator (not shown) enters, and a filler wire (welding wire) 3 to a welded portion 2.
A filler wire feeding device 4 for feeding the wire, an error detecting means 5 for detecting a groove shape error of the welded portion 2, and the like. Here, the groove shape error refers to a gap amount or a step amount of the welded portion 2. Further, the gap amount is a gap size S of the gap formed between the works W to be joined as shown in FIG. 3, and the step amount is the work to be joined as shown in FIG. It is a step size D of a step formed between W and W.

【0016】ウィービング装置1は、第1・第2レーザ
スキャン機構6、7を備える。そして、各第1・第2レ
ーザスキャン機構6、7は、溶接用レーザ光(レーザビ
ーム)Lを反射させるミラーと、このミラーを回転させ
るモータ等を備え、このミラーを所定の角度範囲内で揺
動させてレーザビーム2をスキャンさせる。この場合、
例えば、第1レーザスキャン機構6のミラーの角度を変
更すれば、レーザ照射ノズル8(ウィービング装置1の
下方側に設けられている)から被溶接部2に対して照射
されるレーザビームLは、溶接進行方向に対して垂直方
向(直交する方向)にその照射位置が移動し、また第2
レーザスキャン機構7のミラーの角度を変更すれば、レ
ーザビームLは、溶接進行方向に対して平行方向にその
照射位置が移動する。なお、図1において、矢印Xは溶
接進行方向を示している。
The weaving device 1 includes first and second laser scanning mechanisms 6 and 7. Each of the first and second laser scanning mechanisms 6 and 7 is provided with a mirror that reflects the welding laser light (laser beam) L, a motor that rotates the mirror, and the like, and the mirror is within a predetermined angle range. The laser beam 2 is scanned by rocking. in this case,
For example, if the angle of the mirror of the first laser scanning mechanism 6 is changed, the laser beam L emitted from the laser irradiation nozzle 8 (provided below the weaving device 1) to the welded portion 2 is: The irradiation position moves in the direction perpendicular to the welding progress direction (orthogonal direction).
When the angle of the mirror of the laser scanning mechanism 7 is changed, the irradiation position of the laser beam L moves in the direction parallel to the welding proceeding direction. In addition, in FIG. 1, the arrow X has shown the welding advancing direction.

【0017】このように上記ウィービング装置1を使用
すれば、そのミラーを揺動させることによってレーザビ
ームLを溶接位置においてウィービング(スキャン)さ
せることができる。すなわち、図6に示すように、溶接
進行方向Xに対してレーザビームLの奇跡Kはいわゆる
正弦曲線を描くことになる。また、ウィービング装置1
の第1・第2レーザスキャン機構6、7のミラーの角度
を変更することによって、ウィービング振幅Bを変更す
ることができる。
When the weaving device 1 is used in this manner, the laser beam L can be weaved (scanned) at the welding position by swinging the mirror thereof. That is, as shown in FIG. 6, the miracle K of the laser beam L with respect to the welding traveling direction X draws a so-called sine curve. Also, the weaving device 1
The weaving amplitude B can be changed by changing the angles of the mirrors of the first and second laser scanning mechanisms 6 and 7.

【0018】また、フィラワイヤ送給装置4は、上記照
射ノズル8に付設されたワイヤ送給ノズル9を有し、溶
接ワイヤ3がこのワイヤ送給ノズル9を介して被溶接部
2に対して斜め上方から送給される。そして、この溶接
ワイヤ3のワイヤ送給量、つまり溶接ワイヤ3の送給速
度は後述するように、変更することができる。さらに、
誤差検出手段5は、例えば、レーザセンサ等の光学系の
センサから構成される。この場合、誤差検出手段5は、
レーザビームLの照射位置(加工点)よりも前方(先
方)側に配設され、開先形状誤差が隙間量であれば、そ
の隙間寸法Sを検出し、開先形状誤差が段差量であれ
ば、その段差寸法Dを検出する。
The filler wire feeding device 4 has a wire feeding nozzle 9 attached to the irradiation nozzle 8, and the welding wire 3 is oblique to the welded portion 2 via the wire feeding nozzle 9. It is sent from above. The wire feeding amount of the welding wire 3, that is, the feeding speed of the welding wire 3 can be changed as described later. further,
The error detecting means 5 is composed of, for example, an optical system sensor such as a laser sensor. In this case, the error detecting means 5
If the groove shape error is arranged on the front side (front side) of the irradiation position (processing point) of the laser beam L, and the groove shape error is the gap amount, the gap size S is detected, and the groove shape error is the step amount. For example, the step size D is detected.

【0019】ところで、このレーザ溶接装置の制御部1
0は、図2に示すように、溶接条件格納部(記憶手段)
11と、動作プログラム格納部12と、センサ情報格納
部13と、演算用メモリ14と、演算部15と、制御指
令部16等を備える。この制御部10は例えば、マイク
ロコンピュータにて構成することができる。
By the way, the control unit 1 of this laser welding apparatus
As shown in FIG. 2, 0 indicates a welding condition storage unit (storage means).
11, an operation program storage unit 12, a sensor information storage unit 13, a calculation memory 14, a calculation unit 15, a control command unit 16 and the like. The control unit 10 can be composed of, for example, a microcomputer.

【0020】溶接条件格納部11には、溶接線A1、A
2(図3参照)毎のレーザ出力、溶接速度、ワイヤ送給
量、ウィービング振幅B等の基本溶接条件が格納されて
いる。すなわち、基本溶接条件は、板厚や継手形状等に
応じて相違するものであり、複数種(複数セット)を有
する。例えば、図5に示すように、レーザ出力を5(k
w)とし、溶接速度を2(m/min)とし、ワイヤ送
給量を1(m/min)とし、ウィービング振幅(ウィ
ーブ)Bを1.0(mm)としたものを条件(基本溶接
条件であって、隙間量及び段差量が0であるときの条
件)No.1として格納し、以下、条件No.2〜条件
No.N等の複数のデータを格納している。ここで、N
とは、任意の数であり、自由に変更することができる。
In the welding condition storage section 11, the welding lines A1, A
The basic welding conditions such as laser output, welding speed, wire feed amount, weaving amplitude B, etc. for each 2 (see FIG. 3) are stored. That is, the basic welding conditions differ depending on the plate thickness, the joint shape, etc., and have a plurality of types (a plurality of sets). For example, as shown in FIG.
w), the welding speed is 2 (m / min), the wire feed rate is 1 (m / min), and the weaving amplitude (weave) B is 1.0 (mm). And the condition when the gap amount and the step amount are 0) No. 1 is stored as the condition number. 2 to Condition No. It stores a plurality of data such as N. Where N
Is an arbitrary number and can be changed freely.

【0021】また、各条件No.1〜条件No.Nに
は、この図5に示すように、各基本溶接条件に加え、隙
間量(例えば、0.2mm、0.5mm、1.0mm、
1.5mm)に対応するレーザ出力、溶接速度、ワイヤ
送給量、ウィービング振幅(ウィーブ)Bの制御量も付
設される。すなわち、条件1では、隙間量が0.2mm
の場合、レーザ出力と溶接速度とウィービング振幅Bと
は基本溶接条件と同様であるが、ワイヤ送給量を30%
増加させ、隙間量が0.5mmの場合、レーザ出力を1
0(kw)とし、溶接速度を3(m/min)とし、ワ
イヤ送給量を50%増加させ、ウィービング振幅Bを1
0%増加させ、隙間量が1.0mmの場合、レーザ出力
を10(kw)とし、溶接速度を基本溶接条件とし、ワ
イヤ送給量を80%増加させ、ウィービング振幅Bを3
0%増加させ、隙間量が1.5mmの場合、レーザ出力
を12(kw)とし、溶接速度を基本溶接条件とし、ワ
イヤ送給量を90%増加させ、ウィービング振幅Bを5
0%増加させている。また、段差量が0.5mmの場
合、レーザ出力と溶接速度とウィービング振幅Bとは基
本溶接条件と同様であるが、ワイヤ送給量を5%増加さ
せ、段差量が1.0mmと1.5mmとの場合、レーザ
出力と溶接速度とウィービング振幅Bとは基本溶接条件
と同様であるが、ワイヤ送給量を10%増加させ、段差
量が2.0mmの場合、レーザ出力と溶接速度とは基本
溶接条件と同様であるが、ワイヤ送給量を12%増加さ
せ、ウィービング振幅Bを10%増加させている。
Further, each condition No. 1 to condition No. In N, as shown in FIG. 5, in addition to the basic welding conditions, the gap amount (for example, 0.2 mm, 0.5 mm, 1.0 mm,
A laser output corresponding to 1.5 mm), a welding speed, a wire feed amount, and a control amount of a weaving amplitude (weave) B are also attached. That is, in the condition 1, the gap amount is 0.2 mm.
In the case of, the laser output, the welding speed, and the weaving amplitude B are the same as the basic welding conditions, but the wire feed amount is 30%.
If the gap is increased to 0.5 mm, the laser output will be 1
0 (kw), welding speed 3 (m / min), wire feed rate increased 50%, weaving amplitude B 1
When the gap amount is increased by 0% and the gap amount is 1.0 mm, the laser output is 10 (kw), the welding speed is the basic welding condition, the wire feed amount is increased by 80%, and the weaving amplitude B is 3%.
When the gap amount is increased by 0% and the gap amount is 1.5 mm, the laser output is 12 (kw), the welding speed is the basic welding condition, the wire feed amount is increased by 90%, and the weaving amplitude B is 5
It is increasing by 0%. Further, when the step amount is 0.5 mm, the laser output, the welding speed, and the weaving amplitude B are the same as the basic welding conditions, but the wire feed amount is increased by 5%, and the step amount is 1.0 mm and 1. In the case of 5 mm, the laser output, the welding speed and the weaving amplitude B are the same as the basic welding conditions, but when the wire feed amount is increased by 10% and the step amount is 2.0 mm, the laser output and the welding speed are Is the same as the basic welding conditions, but the wire feed amount is increased by 12% and the weaving amplitude B is increased by 10%.

【0022】また、動作プログラム格納部12は、この
装置の動作、すなわちどこに動き、どの溶接条件を使用
して溶接するかのデータを格納している。例えば、図3
に示すような4個のワークW・・を溶接する場合に、ま
ず、P1の位置(レーザビームLを照射できる位置)に
この装置をセットし、このP1の位置から、溶接を始め
溶接線A1に対応する溶接条件でP2の位置まで溶接を
行って、P2の位置から、溶接線A2に対応する溶接条
件でP3の位置まで溶接を行わせるものである。
The operation program storage unit 12 also stores data on the operation of the apparatus, that is, where to move and what welding conditions are used for welding. For example, in FIG.
When welding four workpieces W ... As shown in Fig. 1, first, this device is set at the position of P1 (position where the laser beam L can be irradiated), and welding is started from the position of P1 at the welding line A1. The welding is performed up to the position of P2 under the welding conditions corresponding to, and from the position of P2 to the position of P3 under the welding conditions corresponding to the welding line A2.

【0023】次に、センサ情報格納部13は、上記誤差
検出手段5からの隙間量や段差量の検出データを受け取
って格納するものである。また、演算部15は、各溶接
条件格納部11、動作プログラム格納部12、センサ情
報格納部13等からの情報(データ)が入力され、演算
用メモリ14を使用して、ワイヤ送給量やウィービング
振幅B等を決定する。そして、制御指令部16は、ウィ
ービング装置1やワイヤ送給装置4等に、上記演算部1
5にて決定した制御量を指令する。また、演算部15に
は、溶接線Aを選択する選択手段17を備え、選択され
た溶接線Aに応じた各制御量が決定される。
Next, the sensor information storage unit 13 receives and stores the detection data of the gap amount and the step amount from the error detecting means 5. Further, the calculation unit 15 receives information (data) from the welding condition storage unit 11, the operation program storage unit 12, the sensor information storage unit 13 and the like, and uses the calculation memory 14 to calculate the wire feed amount and the wire feed amount. The weaving amplitude B etc. is determined. Then, the control command unit 16 causes the weaving device 1, the wire feeding device 4, etc.
The control amount determined in 5 is commanded. In addition, the calculation unit 15 includes a selection unit 17 that selects the welding line A, and each control amount according to the selected welding line A is determined.

【0024】次に、上記のように構成されたレーザ溶接
装置を使用して、図3に示すワークW・・を溶接する方
法を説明する。この場合、P1からP2を介してP3ま
で溶接するものとする。そのため、まず、動作プログラ
ムを作成する。動作プログラムは、図4に示すように、
ステップS1の「P1に移動」と、ステップS2の「溶
接条件No.1で溶接開始」と、ステップS3の「P2
に移動」と、ステップS4の「溶接条件No.2で溶接
開始」と、ステップS5の「P3に移動」と、ステップ
S6の「終わり」を有する。
Next, a method for welding the workpieces W shown in FIG. 3 by using the laser welding apparatus configured as described above will be described. In this case, welding is performed from P1 to P2 through P3. Therefore, first, an operation program is created. The operation program is, as shown in FIG.
"Move to P1" in step S1, "Start welding with welding condition No. 1" in step S2, "P2 in step S3"
“Move to”, “Start welding at welding condition No. 2” in step S4, “Move to P3” in step S5, and “End” in step S6.

【0025】上記溶接条件No.1とは、ワークW1、
W1の板厚t1に対応したレーザ出力、溶接速度等であ
り、溶接条件No.2とは、ワークW2、W2の板厚t
2に対応したレーザ出力、溶接速度等である。この溶接
条件No.1、No.2を溶接条件格納部11に格納す
る。この場合、図5に示すように、各溶接条件No.
1、No.2には、隙間量及び段差量が0である基本溶
接条件に、複数種の隙間量や段差量に応じた各レーザ出
力、溶接速度、ワイヤ送給量、ウィービング振幅Bの変
化量(制御量)が付設される。
The above welding condition No. 1 is the work W1,
The laser output, the welding speed, etc. corresponding to the plate thickness t1 of W1 are set under the welding condition No. 2 is the plate thickness t of the works W2 and W2
2 is laser output, welding speed, etc. This welding condition No. 1, No. 2 is stored in the welding condition storage unit 11. In this case, as shown in FIG.
1, No. 2 shows the basic welding conditions in which the gap amount and the step amount are 0, the laser output, the welding speed, the wire feed amount, and the change amount of the weaving amplitude B (control amount) according to the gap amount and the step amount of a plurality of types. ) Is attached.

【0026】そして、上記動作プログラム格納部12に
格納されている上記動作プログラムを実行する。この場
合、演算部15は動作プログラムを、図7のステップS
7に示すように、1ステップづつ読み込む。すなわち、
選択手段17による溶接線Aの選択を行って、図7のス
テップS7に示すように、1ステップ読み込んで、ステ
ップS8で終わり命令が指令されているか否かを判断す
る。次に、「終わり」であれば、そのまま終了し、「終
わり」でなければ、ステップS9へ移行して、溶接条件
命令が指令されているか否かを判断する。溶接条件命令
でなければ、ステップS7へ戻り、溶接条件命令であれ
ば、ステップS10へ移行する。このステップS10で
は、この溶接条件のNo.を演算用メモリ14に格納し
て、ステップS7に戻る。これによって、現在、どの溶
接条件で溶接しているかを演算用メモリ14に保存する
ことになる。
Then, the operation program stored in the operation program storage unit 12 is executed. In this case, the calculation unit 15 executes the operation program in step S of FIG.
As shown in 7, the data is read step by step. That is,
The welding line A is selected by the selection means 17, one step is read as shown in step S7 of FIG. 7, and it is determined in step S8 whether or not an end command has been issued. Next, if it is "end", the process is ended as it is, and if it is not "end", the process proceeds to step S9, and it is determined whether or not a welding condition command is issued. If it is not a welding condition command, the process returns to step S7, and if it is a welding condition command, the process proceeds to step S10. In this step S10, the welding condition No. Is stored in the calculation memory 14, and the process returns to step S7. As a result, which welding condition is currently being used for welding is stored in the calculation memory 14.

【0027】そして、現在の溶接条件を把握しつつ、図
8に示すフローチャート図に従ってウィービング振幅B
やワイヤ送給量等の制御を行う。すなわち、ステップS
11に示すように、センサ情報格納部13から隙間量、
段差量(検出データ)を読み込み、ステップS12でこ
の検出データが統計処理するのに十分なデータ数か否か
を判断する。ここで、統計処理するのに十分なデータ数
とは、データとして信頼できる統計をとることができる
数であり、多ければ精度が向上するが、あまり多すぎれ
ば、その演算処理に時間がかかるので、ワークWの材質
や溶接後の用途等に応じて任意に設定することができ
る。
Then, while grasping the current welding conditions, the weaving amplitude B according to the flow chart shown in FIG.
And control the wire feed rate. That is, step S
As shown in FIG. 11, the gap amount from the sensor information storage unit 13,
The amount of level difference (detection data) is read, and it is determined in step S12 whether or not this detection data is a sufficient number of data for statistical processing. Here, the number of data sufficient for statistical processing is the number for which reliable statistics can be taken as data, and if it is too large, the accuracy will improve, but if it is too large, it will take time for the arithmetic processing. , Can be arbitrarily set according to the material of the work W, the application after welding, and the like.

【0028】ステップS12で統計処理するのに十分な
データ数である場合、ステップS13へ移行して、統計
処理を行って、この被溶接部2の隙間量、段差量を決定
する。なお、ステップS12で統計処理するのに十分な
データ数でない場合、十分なデータ数に達するまで、検
出データを読み込む。
When the number of data is sufficient for statistical processing in step S12, the process proceeds to step S13 and statistical processing is performed to determine the gap amount and step amount of the welded portion 2. If the number of data is not sufficient for statistical processing in step S12, the detection data is read until the number of data reaches a sufficient number.

【0029】次に、ステップS14へ移行して、上記演
算用メモリ14にある溶接条件No.から該当する溶接
条件を読み出す。そして、このステップS14におい
て、上記ステップS13で決定した検出データからウィ
ービング振幅B等の制御量を決定する。その後は、ステ
ップS15へ移行して、ステップS14で決定した制御
量を、ウィービング装置1やワイヤ送給装置4に出力し
て、これらの制御量で溶接を行う。そして、ステップS
16で溶接終わりか否かを判断して、終わりであれば、
この溶接作業を終了し、終わりでなければ、ステップS
11に戻る。
Next, the process proceeds to step S14, in which the welding condition No. Read the applicable welding conditions from. Then, in this step S14, the control amount such as the weaving amplitude B is determined from the detection data determined in the above step S13. After that, the process proceeds to step S15, the control amount determined in step S14 is output to the weaving device 1 and the wire feeding device 4, and welding is performed with these control amounts. And step S
In 16 it is judged whether the welding is finished, and if it is finished,
If this welding work is completed and is not completed, step S
Return to 11.

【0030】このように、上記溶接装置においては、隙
間量や段差量を検出しつつ、この隙間量や段差量に応じ
てウィービング振幅B等を制御することができるので、
隙間や段差を有していても、融合不良等の溶接欠陥を引
き起こさず、高品質な溶接部を形成することができる。
しかも、無駄な部位へのレーザビームの照射を回避する
ことができ、省エネ化を達成できる。そして、段差に対
しては、ウィービング振幅Bやワイヤ送給量等の制御量
の調整して、ビード形状を調整することが可能であり、
美しいビード形状となるレーザ溶接を行うことができ
る。すなわち、ワークW、W間に段差を有する場合に、
ウィービングさせれば、図9に示すように溶接部表面2
0が滑らかに仕上がるのに対して、ウィービングさせな
ければ、図10に示すように溶接部表面20にエッジ部
21が形成され、美しく仕上がらない。
As described above, in the above welding apparatus, the weaving amplitude B and the like can be controlled according to the gap amount and the step amount while detecting the gap amount and the step amount.
Even if there are gaps or steps, it is possible to form a high-quality welded portion without causing welding defects such as poor fusion.
Moreover, it is possible to avoid irradiating a useless part with the laser beam, and it is possible to achieve energy saving. Then, for the step, it is possible to adjust the bead shape by adjusting the control amount such as the weaving amplitude B and the wire feed amount,
Laser welding with a beautiful bead shape can be performed. That is, when there is a step between the works W and W,
If weaved, as shown in FIG. 9, the weld surface 2
0 finishes smoothly, but without weaving, an edge portion 21 is formed on the weld surface 20 as shown in FIG. 10, and the finish is not beautiful.

【0031】また、この溶接装置では、ワイヤ送給量や
レーザ出力や溶接速度等を調整することができ、開先形
状誤差に応じて、これら最適量とすることができ、隙間
等における接合面積率の高めることができると共に、過
剰余盛を防止して、ワイヤ材料及びエネルギーの節約に
寄与することができる。さらに、予め設定したデータか
ら溶接線A及びその開先形状誤差に対応するデータを選
択して溶接するものであるので、この装置の処理方式の
簡素化を図ることができ、各溶接線Aに応じた溶接を迅
速かつ安定して行うことができる。
Further, in this welding apparatus, the wire feeding amount, the laser output, the welding speed, etc. can be adjusted, and these optimum amounts can be set in accordance with the groove shape error, and the joining area in the gap etc. The rate can be increased and excess overfill can be prevented, which contributes to the saving of wire material and energy. Further, since the welding line A and the data corresponding to the groove shape error thereof are selected and welded from the preset data, it is possible to simplify the processing method of this apparatus, and to weld each welding line A. The corresponding welding can be performed quickly and stably.

【0032】さらに、この溶接装置では、図8に示すよ
うに、検出データの統計的処理を行って、この統計に応
じてウィービング振幅Bを制御するものであるので、こ
の統計から外れた例外的なデータをもとにウィービング
振幅Bの制御を行うことを回避することができる。これ
により、安定した溶接を開先形状誤差に応じて行うこと
ができ、高品質な溶接部を得ることができる。また、デ
ータの検出手段5(誤差検出手段)にレーザセンサ等の
光学系のセンサを使用して、材料表面の光沢やキズ等に
反応して間違った値を検出したとしても、このような値
を、統計から外れた例外的な値(データ)として除去す
ることができる。このため、誤差検出手段5として、こ
のようなレーザセンサ等を使用してもウィービング振幅
Bを安定して制御することができ、コストの低減を達成
できる。
Further, in this welding apparatus, as shown in FIG. 8, the weaving amplitude B is controlled in accordance with the statistical processing of the detected data, so that an exceptional value outside of this statistics is obtained. It is possible to avoid controlling the weaving amplitude B based on such data. As a result, stable welding can be performed according to the groove shape error, and a high quality welded portion can be obtained. Further, even if an optical sensor such as a laser sensor is used as the data detecting means 5 (error detecting means) and an incorrect value is detected in response to gloss or scratches on the material surface, such a value Can be removed as an exceptional value (data) outside the statistics. Therefore, even if such a laser sensor is used as the error detecting means 5, the weaving amplitude B can be stably controlled, and the cost can be reduced.

【0033】ところで、突合せ隙間(隙間量)と、ウィ
ービング振幅Bとの関係としては、図11に示すように
設定するのが好ましい。すなわち、隙間量が0であれ
ば、ウィービングさせる必要はなく、隙間量が大きくな
るに従って、2次曲線を描くように、ウィービング振幅
Bを増加させる。また、突合せ段差(段差量)と、ウィ
ービング振幅Bとの関係としては、図12に示すように
設定するのが好ましい。すなわち段差量が0であれば、
ウィービングさせる必要はなく、段差量が大きくなるに
従って、2次曲線を描くように、ウィービング振幅Bを
増加させる。
By the way, the relationship between the butt gap (gap amount) and the weaving amplitude B is preferably set as shown in FIG. That is, if the gap amount is 0, it is not necessary to perform weaving, and as the gap amount increases, the weaving amplitude B is increased so as to draw a quadratic curve. Further, the relationship between the abutting step (step amount) and the weaving amplitude B is preferably set as shown in FIG. That is, if the step amount is 0,
It is not necessary to weave, and the weaving amplitude B is increased so as to draw a quadratic curve as the amount of step difference increases.

【0034】以上にこの発明のレーザ溶接装置の具体的
な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施
の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で
種々変更して実施することが可能である。例えば、レー
ザビーム2は、図示省略のレーザ発振器から出力された
レーザ光が放物面鏡等にて集光されてなるものであるの
で、ウィービングさせる場合、スキャン機構6、7のど
ちらかに代わり、放物面鏡自体を揺動(回動)させるも
のであってもよい。また、溶接する場合、ワーク側を溶
接線Aに沿って移動させても、ウィービング装置1側を
溶接線Aに沿って移動させてもよい。さらに、上記実施
の形態では、開先形状誤差に応じて、レーザ出力、溶接
速度、ワイヤ送給量、ウィービング振幅Bの制御量を制
御しているが、少なくともウィービング振幅Bの制御量
のみを制御すればよく、その他、1乃至複数種を組み合
わせて制御することができる。なお、溶接中にシールド
ガスを供給するようにしてもよい。
The specific embodiments of the laser welding apparatus of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. It is possible. For example, the laser beam 2 is formed by condensing laser light output from a laser oscillator (not shown) by a parabolic mirror or the like. Therefore, when weaving, either of the scanning mechanisms 6 and 7 is used. Alternatively, the parabolic mirror itself may be swung (rotated). When welding, the work side may be moved along the welding line A or the weaving device 1 side may be moved along the welding line A. Further, in the above embodiment, the laser output, the welding speed, the wire feed amount, and the control amount of the weaving amplitude B are controlled according to the groove shape error, but at least only the control amount of the weaving amplitude B is controlled. Alternatively, one or more types can be combined and controlled. The shield gas may be supplied during welding.

【0035】[0035]

【実施例】実施例1として、接合面積率に及ぼすフィラ
ワイヤ(溶接ワイヤ)添加の効果について調べた。この
場合ワークWとして板厚8mmの軟鋼を使用し、レーザ
出力を20(kw)とし、溶接速度を1.5(m/mi
n)とし、シールドガスにヘリウム(He)を使用し
て、その供給量を50(リットル/min)とした。そ
して、ワークW、Wを突合せ、その突合せギャップ(隙
間量)を0mm、0.2mm、0.4mm、0.6m
m、0.8mm、1mmとして、溶接ワイヤを送給しな
い場合と溶接ワイヤ3を送給した場合とについてウィー
ビングさせることなく調べ、その結果を図13のグラフ
図に示した。この図13からわかるように、ギャップ
(隙間)が0.8mmであれば、溶接ワイヤ3を送給し
ない場合には、その接合面積率が15%位に落ちるのに
対して、溶接ワイヤ3を送給した場合、その接合面積率
が70%位を維持し、ギャップが1.0mmであれば、
溶接ワイヤ3を送給しない場合には、その接合面積率が
0%に落ちるのに対して、溶接ワイヤ3を送給した場
合、その接合面積率が35%位を維持している。すなわ
ち、ギャップがあれば、溶接ワイヤ3を送給するのが好
ましく、またギャップが大きくなるに従って接合面積率
が低下するが、溶接ワイヤ3を送給することによって、
その低下率を小さくできることがわかる。
EXAMPLE As Example 1, the effect of adding a filler wire (welding wire) on the joint area ratio was investigated. In this case, a mild steel having a plate thickness of 8 mm is used as the work W, the laser output is 20 (kw), and the welding speed is 1.5 (m / mi).
n), helium (He) was used as the shield gas, and the supply amount was 50 (liter / min). Then, the works W, W are butted, and the butted gap (gap amount) is 0 mm, 0.2 mm, 0.4 mm, 0.6 m.
m, 0.8 mm, and 1 mm were examined without weaving the case where the welding wire was not fed and the case where the welding wire 3 was fed, and the results are shown in the graph of FIG. As can be seen from FIG. 13, if the gap (gap) is 0.8 mm and the welding wire 3 is not fed, the joint area ratio is reduced to about 15%, whereas the welding wire 3 is When it is sent, the joint area ratio is maintained at about 70% and the gap is 1.0 mm,
When the welding wire 3 is not fed, the joint area ratio drops to 0%, whereas when the welding wire 3 is fed, the joint area ratio is maintained at about 35%. That is, if there is a gap, it is preferable to feed the welding wire 3, and as the gap increases, the joint area ratio decreases, but by feeding the welding wire 3,
It can be seen that the reduction rate can be reduced.

【0036】実施例2として、接合面積率に及ぼすウィ
ービング振幅Bの効果について調べた。この場合も上記
実施例1と同様にワークWとして板厚8mmの軟鋼を使
用し、レーザ出力、溶接速度、及びシールドガス供給量
も上記実施例1と同様とした。そして、各突き合わせギ
ャップ(隙間量)について、ウィービングさせない場合
とウィービングさせた場合について調べ、その結果を図
14のグラフ図に示した。なお、ウィービングさせる場
合のウィービング振幅Bは1.5mmである。この図1
4からわかるように、ギャップが0.8mmであれば、
ウィービングさせない場合には、その接合面積率が15
%位に落ちるのに対して、ウィービングさせた場合、そ
の接合面積率が80%位を維持し、ギャップが1.0m
mであれば、ウィービングさせない場合には、その接合
面積率が0%に落ちるのに対して、ウィービングさせた
場合、その接合面積率が50%位を維持している。すな
わち、ギャップがあれば、ウィービングさせるのが好ま
しく、またギャップが大きくなるに従って接合面積率が
低下するが、ウィービングさせることによって、その低
下率を小さくできることがわかる。
As Example 2, the effect of the weaving amplitude B on the joint area ratio was examined. Also in this case, as in the case of the first embodiment, mild steel having a plate thickness of 8 mm was used as the work W, and the laser output, the welding speed, and the shield gas supply amount were the same as those of the first embodiment. Then, with respect to each butt gap (gap amount), the case of not weaving and the case of weaving were examined, and the results are shown in the graph of FIG. The weaving amplitude B when weaving is 1.5 mm. This Figure 1
As can be seen from 4, if the gap is 0.8 mm,
When not weaving, the joint area ratio is 15
When weaved, the joint area ratio remains around 80% and the gap is 1.0m.
If it is m, the bonding area ratio drops to 0% without weaving, whereas the bonding area ratio maintains about 50% when weaving. That is, if there is a gap, weaving is preferable, and the bonding area ratio decreases as the gap increases, but it can be understood that the weaving can reduce the decrease ratio.

【0037】次に実施例3として、接合面積率に及ぼす
ウィービング振幅Bと溶接ワイヤ添加の効果について調
べた。この場合も上記実施例1と同様にワークとして板
厚8mmの軟鋼を使用し、レーザ出力、溶接速度、及び
シールドガス供給量も上記実施例1と同様とした。そし
て、各突き合わせギャップ(隙間量)について、ウィー
ビング振幅Bを1.5mmとしてウィービングさせて、
溶接ワイヤ3を送給しない場合と、ワイヤ送給量を2.
3(m/min)として溶接ワイヤ3を供給した場合
と、ワイヤ送給量を3.5(m/min)として溶接ワ
イヤ3を供給した場合とについて調べ、その結果を図1
5のグラフ図に示した。この図15からわかるように、
ギャップが1.0mmであれば、溶接ワイヤ3を送給し
ない場合には、その接合面積率が50%位に落ちるのに
対して、ワイヤ送給量を2.3(m/min)とした場
合、接合面積率が70%位を維持し、ワイヤ送給量を
3.5(m/min)とした場合、接合面積率が80%
位を維持している。すなわち、ギャップがあれば、溶接
ワイヤ3を送給すると共にウィービングさせるのが好ま
しく、またギャップが大きくなるに従って接合面積率が
低下するが、溶接ワイヤ3を送給すると共にウィービン
グさせることによって、その低下率を小さくできること
がわかる。
Next, as Example 3, the effects of the weaving amplitude B and the addition of the welding wire on the joint area ratio were examined. Also in this case, as in the case of Example 1, mild steel having a plate thickness of 8 mm was used, and the laser output, welding speed, and shield gas supply amount were also the same as in Example 1. Then, for each butt gap (gap amount), weaving is performed with the weaving amplitude B set to 1.5 mm,
When the welding wire 3 is not fed and when the wire feeding amount is 2.
The case where the welding wire 3 was supplied at 3 (m / min) and the case where the welding wire 3 was supplied at a wire feed rate of 3.5 (m / min) were examined, and the results are shown in FIG.
It is shown in the graph of FIG. As you can see from this Figure 15,
If the gap is 1.0 mm and the welding wire 3 is not fed, the joint area ratio is reduced to about 50%, while the wire feeding amount is 2.3 (m / min). In this case, when the bonding area ratio is maintained at about 70% and the wire feed rate is 3.5 (m / min), the bonding area ratio is 80%.
Maintain the rank. That is, if there is a gap, it is preferable to feed the welding wire 3 and weave it, and as the gap increases, the joint area ratio decreases, but by feeding the welding wire 3 and weaving it It can be seen that the rate can be reduced.

【0038】上記実施例1〜3から、ギャップを有する
場合、溶接ワイヤ3を添加させないより添加させるほう
が好ましく、さらに、ウィービングさせないよりさせる
ほうが好ましく、溶接ワイヤ3を添加させると共にウィ
ービングさせるのが最も好ましいと言える。しかも、そ
の溶接ワイヤ3の供給量及びウィービング振幅Bを隙間
量等に応じて制御(変更)するのが好ましいと言える。
From Examples 1 to 3 above, when there is a gap, it is preferable to add the welding wire 3 rather than not to add it, and it is more preferable not to weave it, and it is most preferable to add the welding wire 3 and weave it. Can be said. Moreover, it can be said that it is preferable to control (change) the supply amount of the welding wire 3 and the weaving amplitude B according to the gap amount and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明のレーザ溶接装置の実施形態を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a laser welding apparatus of the present invention.

【図2】上記レーザ溶接装置の制御部の簡略ブロック図
である。
FIG. 2 is a simplified block diagram of a control unit of the laser welding device.

【図3】上記レーザ溶接装置にて溶接されるワークを示
す簡略斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a work to be welded by the laser welding device.

【図4】上記レーザ溶接装置の動作プログラムの簡略ブ
ロック図である。
FIG. 4 is a simplified block diagram of an operation program of the laser welding device.

【図5】上記レーザ溶接装置の溶接条件格納部のデータ
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of data in a welding condition storage unit of the laser welding device.

【図6】上記レーザ溶接装置のウィービングの説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram of weaving of the laser welding device.

【図7】上記レーザ溶接装置の溶接方法を示すフローチ
ャート図である。
FIG. 7 is a flowchart showing a welding method of the laser welding device.

【図8】上記レーザ溶接装置の溶接方法を示すフローチ
ャート図である。
FIG. 8 is a flowchart showing a welding method of the laser welding device.

【図9】上記レーザ溶接装置にて溶接されたワークの断
面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a work piece welded by the laser welding device.

【図10】従来のレーザ溶接装置にて溶接されたワーク
の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a work piece welded by a conventional laser welding apparatus.

【図11】隙間量とウィービング振幅との関係を示すグ
ラフ図である。
FIG. 11 is a graph showing a relationship between a gap amount and a weaving amplitude.

【図12】段差量とウィービング振幅との関係を示すグ
ラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between a step amount and a weaving amplitude.

【図13】実施例1のレーザ溶接装置の接合面積率に及
ぼすワイヤ添加の効果を示すグラフ図である。
13 is a graph showing the effect of wire addition on the joint area ratio of the laser welding apparatus of Example 1. FIG.

【図14】実施例2のレーザ溶接装置の接合面積率に及
ぼすウィービング振幅の効果を示すグラフ図である。
FIG. 14 is a graph showing the effect of weaving amplitude on the joint area ratio of the laser welding apparatus of Example 2;

【図15】実施例3のレーザ溶接装置の接合面積率に及
ぼすウィービング振幅とワイヤ添加の効果を示すグラフ
図である。
FIG. 15 is a graph showing the effects of weaving amplitude and wire addition on the joint area ratio of the laser welding apparatus of Example 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 被溶接部 3 溶接ワイヤ 5 誤差検出手段 11 記憶手段 17 選択手段 A 溶接線 B ウィービング振幅 L レーザビーム 2 Welded part 3 welding wire 5 Error detection means 11 storage means 17 means of selection A welding line B weaving amplitude L laser beam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 馨 大阪府枚方市上野3丁目1番1号 株式会 社小松製作所生産技術開発センタ内 (72)発明者 小野 数彦 大阪府枚方市上野3丁目1番1号 株式会 社小松製作所生産技術開発センタ内 (72)発明者 山中 伸好 大阪府枚方市上野3丁目1番1号 株式会 社小松製作所生産技術開発センタ内 Fターム(参考) 4E068 BA06 CA13 CB02 CC02 CE03 DA14    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kaoru Adachi             3-1-1 Ueno Stock Market, Hirakata City, Osaka Prefecture             Company Komatsu Manufacturing Production Technology Development Center (72) Inventor Kazuhiko Ono             3-1-1 Ueno Stock Market, Hirakata City, Osaka Prefecture             Company Komatsu Manufacturing Production Technology Development Center (72) Inventor Nobuyoshi Yamanaka             3-1-1 Ueno Stock Market, Hirakata City, Osaka Prefecture             Company Komatsu Manufacturing Production Technology Development Center F-term (reference) 4E068 BA06 CA13 CB02 CC02 CE03                       DA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザビームのウィービングが可能なレ
ーザ溶接装置において、被溶接部の隙間量や段差量等の
開先形状誤差を検出する誤差検出手段を備え、この誤差
検出手段にて検出された検出データに応じてウィービン
グ振幅を制御することを特徴とするレーザ溶接装置。
1. A laser welding device capable of weaving a laser beam is provided with an error detecting means for detecting a groove shape error such as a gap amount or a step amount of a welded portion, and the error detecting means detects the error. A laser welding device characterized by controlling a weaving amplitude according to detection data.
【請求項2】 板厚等に応じたレーザ出力、溶接速度、
ウィービング振幅等の基本溶接条件を溶接線毎に記憶す
ると共に、さらに基本溶接条件毎に開先形状誤差に応じ
たウィービング振幅の制御量を記憶する記憶手段と、溶
接する溶接線を選択する選択手段とを備え、この選択手
段にて選択された溶接線の基本溶接条件と、誤差検出手
段にて検出された検出データとに対応するウィービング
振幅の制御量を上記記憶手段から選出し、溶接線毎に、
この基本溶接条件とウィービング振幅の制御量とに基づ
いて溶接を行うことを特徴とする請求項1のレーザ溶接
装置。
2. A laser output, a welding speed according to the plate thickness, etc.
A storage unit that stores basic welding conditions such as weaving amplitude for each welding line, and further stores a control amount of the weaving amplitude according to the groove shape error for each basic welding condition, and a selection unit that selects the welding line to be welded. The control amount of the weaving amplitude corresponding to the basic welding conditions of the welding line selected by the selecting means and the detection data detected by the error detecting means is selected from the storage means, and each welding line is provided. To
The laser welding apparatus according to claim 1, wherein welding is performed based on the basic welding conditions and the control amount of the weaving amplitude.
【請求項3】 上記基本溶接条件が溶接ワイヤのワイヤ
送給量を有し、開先形状誤差に応じて、ワイヤ送給量、
レーザ出力、及び溶接速度の少なくとも1つをさらに制
御することを特徴とする請求項2のレーザ溶接装置。
3. The basic welding condition includes a wire feed amount of a welding wire, and the wire feed amount according to a groove shape error,
The laser welding apparatus according to claim 2, wherein at least one of a laser output and a welding speed is further controlled.
【請求項4】 上記制御に用いる上記検出データの統計
的処理を行って、この統計に応じて上記ウィービング振
幅を制御することを特徴とする請求項1〜請求項3のレ
ーザ溶接装置。
4. The laser welding apparatus according to claim 1, wherein the detection data used for the control is statistically processed, and the weaving amplitude is controlled according to the statistics.
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