JP2003200281A - Ｙａｇレーザ溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接合部の板厚が変化しても良好に溶接すること
のできるＹＡＧレーザ溶接方法を提供する。 【解決手段】標準板厚の溶接部位に対する溶接条件を基
準として、溶接部位の板厚と所定の比率で略比例した溶
接入熱となるように、溶接速度を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板厚が変化する接
合部をＹＡＧレーザによって溶接するＹＡＧレーザ溶接
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車の燃料タンクは、図５に反転
した裏側の斜視図を示すように、プレス形成された亜鉛
メッキ鋼板製の左右のボディパネル１１Ａ′，１１Ｂ′
を突き合わせ溶接によって接合して成るタンクボディ１
１′の下側開口部を溶接固定したボトムプレート１２′
で閉塞して形成されている。二分割されたボディパネル
の接合部１′は平面的に見て直線状となり、その接合作
業は、上下逆さまにした状態で、後行程でボトムプレー
ト１２′で閉塞される間隙を介して内側からＭＩＧ溶接
やプラズマ溶接によって行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＩＧ
溶接やプラズマ溶接は、溶接に係る作業時間が長くコス
トが高く、また、昨今求められている多品種少量生産に
は適さないという問題があった。

【０００４】そこで、自動車ボディの組立等に用いられ
るようになってきているＹＡＧレーザ溶接を用いること
が考えられている。燃料タンクは前述のごとく亜鉛メッ
キ鋼板によって内面側を亜鉛メッキ面として形成される
ためにボディパネルの接合溶接は亜鉛メッキ面側からと
なるが、ＹＡＧレーザ溶接はレーザによるスポット加熱
であるために溶接速度が格段に速く亜鉛ガスの影響を少
なくできると共に、溶接に係る作業時間の短縮によって
コスト低減でき、また、多品種少量生産にも適する。

【０００５】ところが、燃料タンクを構成するボディパ
ネルは前述のごとくプレス加工によって形成されるため
に加工に伴って基材が伸展して接合部となる端縁の板厚
が部位によって異なることとなり、このために接合部全
域を一定の溶接条件で溶接したのでは、溶接不良を生じ
て良好に溶接できないという問題があった。

【０００６】本発明は、上記解決課題に鑑みてなされた
ものであって、接合部の板厚が変化しても良好に溶接す
ることのできるＹＡＧレーザ溶接方法の提供を目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のＹＡＧレーザ溶接方法は、板厚が変化する接合部を
ＹＡＧレーザによって溶接する方法であって、標準板厚
の溶接部位に対する溶接条件を基準として、溶接部位の
板厚と所定の比率で略比例した溶接入熱となるように溶
接条件を変化させることを特徴とする。

【０００８】また、上記溶接部位の板厚に対応した上記
溶接入力の変化は、溶接速度を変化させて行うことを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。

【００１０】図１は本発明に係るＹＡＧレーザ溶接方法
を適用して形成する自動二輪車の燃料タンクの斜視図で
ある。

【００１１】図示燃料タンク１０は、亜鉛メッキ鋼板に
よってそれぞれその亜鉛メッキ面を内側としてプレス成
形された左右のボディパネル１１Ａ，１１Ｂを溶接一体
化してタンクボディ１１を形成すると共に、その図示し
ない下面側の開口部をボトムプレートで閉塞して形成さ
れる。

【００１２】その左右のボディパネル１１Ａ，１１Ｂの
接合を、ＹＡＧレーザ溶接によって下記のごとく行う。

【００１３】即ち、図２に断面図を示すように、両ボデ
ィパネル１１Ａ，１１Ｂを上下逆さまで接合部１を突き
合わせ、給油口部１３を利用して保持治具２によって位
置決め保持し、その接合部１を一端側から他端側に向け
て溶接する。接合部１は、平面的に見て直線状であり、
側面から見ると中央の略水平部の両端がそれぞれ所定の
曲率の円弧状で略垂直状態に立ち上がっている。

【００１４】ＹＡＧレーザ溶接ヘッド２０は、多関節の
ロボットアーム２１の先端に支持されて、少なくとも接
合部１を含む鉛直面内において位置及び角度が可変自在
となっており、接合部１の始点から終点に向かって移動
操作されると共に、各溶接位置に対し所定の距離を保っ
て略直角となるよう姿勢制御される。

【００１５】ここで、ボディパネル１１Ａ，１１Ｂは、
プレス加工に起因してその接合部である端縁部の厚さ
が、基材板厚に対する比率の例を図３（Ａ）に示すよう
に、各部位によって異なる。このため、その厚さに応じ
てＹＡＧレーザの溶接条件を変化させることで、全域に
亘って良好な溶接を行うことができる。

【００１６】図４は、１．０ｍｍ，１．２ｍｍ又は１．
５ｍｍの各スポット径で、種々板厚に対してレーザ出力
又は溶接速度を変化させて試験し、良好な結果が得られ
た溶接入熱を示す。尚、レーザ出力，ガス流量等他の条
件は同一である。

【００１７】この結果から解るように、良好な溶接に必
要な溶接入熱は板厚に所定の比率で比例し、板厚が薄い
部位ではその薄さに応じて入熱を少なくすれば良い。従
って、溶接部位の板厚に所定の比率で比例した溶接入熱
とすることで良好に溶接できる。

【００１８】このため、図３（Ｂ）に示すように、接合
部の厚さに対応して溶接入熱が変化するように、溶接速
度を変化させる。つまり、溶接部位の厚さが厚い場合に
は溶接速度を遅く、溶接部位の厚さが薄い場合には溶接
速度を速くするものであり、これにより、全域に亘って
良好な溶接が可能となるものである。

【００１９】尚、溶接入熱の変化調節は、溶接速度のみ
でなく、レーザ出力のみの変化又はレーザー出力と溶接
速度の双方を変化させて行っても良いものであるが、Ｙ
ＡＧレーザー溶接は溶接速度が速い上に迅速な出力変化
が困難であるため溶接速度のみを変化させて行うことが
好ましいものである。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るＹＡＧ
レーザ溶接方法によれば、標準板厚の溶接部位に対する
溶接条件を基準として、溶接部位の板厚と所定の比率で
略比例した溶接入熱となるように溶接条件を変化させる
ことにより、板厚が変化する接合部をＹＡＧレーザによ
って溶接不良を生じさせることなく良好に溶接すること
ができる。

【００２１】また、溶接部位の板厚に対応した溶接入熱
の変化は、溶接速度を変化させて行うことにより、溶接
速度が速いＹＡＧレーザ溶接においても溶接部位の板厚
変化に迅速に対応して溶接入熱を変化させることがで
き、これによって板厚変化が大きい自動二輪車燃料タン
クのボディパネルの溶接等を良好に行うことが可能とな
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＹＡＧレーザ溶接方法を適用して
形成する自動二輪車の燃料タンクの斜視図である。

【図２】ボディパネルの溶接状態を説明する断面図であ
る。

【図３】（Ａ）は板厚変化を示す図，（Ｂ）は板厚変化
に対応した溶接速度を示すグラフである。

【図４】各スポット径で、種々板厚に対してレーザ出力
又は溶接速度を変化させて試験し、良好な結果が得られ
た溶接入熱を示すグラフである。

【図５】自動二輪車の燃料タンクを反転した裏側の斜視
図である。

【符号の説明】

１ 接合部 ２ 保持治具 １０ 燃料タンク １１ タンクボディ １１Ａ，１１Ｂ ボディパネル ２０ ＹＡＧレーザ溶接ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 健吾 静岡県浜松市葵東１丁目13番１号 本田技 研工業株式会社浜松製作所内 (72)発明者 粟田 昌典 静岡県浜松市葵東１丁目13番１号 本田技 研工業株式会社浜松製作所内 (72)発明者 大脇 桂 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 森田 一郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 土屋 和之 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 平田 末美 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 松本 栄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4E068 BA00 CA15 CE06 DA00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板厚が変化する接合部をＹＡＧレーザによ
   って溶接する方法であって、 標準板厚の溶接部位に対する溶接条件を基準として、溶
   接部位の板厚と所定の比率で略比例した溶接入熱となる
   ように溶接条件を変化させることを特徴とするＹＡＧレ
   ーザ溶接方法。
2. 【請求項２】上記溶接部位の板厚に対応した上記溶接入
   熱の変化は、溶接速度を変化させて行うことを特徴とす
   るＹＡＧレーザ溶接方法。