JP2003290951A - 溶接構造物、溶接方法および溶接装置 - Google Patents
溶接構造物、溶接方法および溶接装置Info
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- JP2003290951A JP2003290951A JP2002097258A JP2002097258A JP2003290951A JP 2003290951 A JP2003290951 A JP 2003290951A JP 2002097258 A JP2002097258 A JP 2002097258A JP 2002097258 A JP2002097258 A JP 2002097258A JP 2003290951 A JP2003290951 A JP 2003290951A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接ビードに応力集中することがなく、すな
わち、溶接開始点・溶接終了点の強度不足や溶接欠陥に
起因して熱影響部が連続破断することのない、接合強度
の高い溶接構造物を提供すること。また、高エネルギビ
ームにより溶接をする際に生じる溶接欠陥の影響を低減
することが可能な溶接方法および溶接装置を提供するこ
と。 【解決手段】 二つの部材Ｋ１，Ｋ２が重ね溶接により
接合されてなる溶接構造物Ｋにおいて、シングルパスで
形成された溶接ビード１のうち、始端部２および終端部
４の少なくとも一方の溶接ビードを、中間部２の溶接ビ
ードに対して側方へ屈曲して形成する。
わち、溶接開始点・溶接終了点の強度不足や溶接欠陥に
起因して熱影響部が連続破断することのない、接合強度
の高い溶接構造物を提供すること。また、高エネルギビ
ームにより溶接をする際に生じる溶接欠陥の影響を低減
することが可能な溶接方法および溶接装置を提供するこ
と。 【解決手段】 二つの部材Ｋ１，Ｋ２が重ね溶接により
接合されてなる溶接構造物Ｋにおいて、シングルパスで
形成された溶接ビード１のうち、始端部２および終端部
４の少なくとも一方の溶接ビードを、中間部２の溶接ビ
ードに対して側方へ屈曲して形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重ね溶接がなされ
た溶接構造物に関し、また、高エネルギビームによる溶
接方法およびその溶接装置に関する。
た溶接構造物に関し、また、高エネルギビームによる溶
接方法およびその溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームや電子ビームなどの高エネ
ルギビームによる溶接は、母材への入熱が低く抑えられ
るため被溶接部における剛性の低下も少なく、また、抵
抗溶接やアーク溶接に比べて高速、かつ、高精度であ
る。
ルギビームによる溶接は、母材への入熱が低く抑えられ
るため被溶接部における剛性の低下も少なく、また、抵
抗溶接やアーク溶接に比べて高速、かつ、高精度であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高エネ
ルギビームは、ビームの照射を開始する時点や終了する
時点では入熱制御が難しいため、その出力が不安定にな
ることがあり、したがって、高エネルギビームによって
形成された溶接ビードのうち、その溶接開始点・溶接終
了点にはクレータなどの溶接欠陥が生じている可能性が
ある。
ルギビームは、ビームの照射を開始する時点や終了する
時点では入熱制御が難しいため、その出力が不安定にな
ることがあり、したがって、高エネルギビームによって
形成された溶接ビードのうち、その溶接開始点・溶接終
了点にはクレータなどの溶接欠陥が生じている可能性が
ある。
【０００４】また、高エネルギビーム溶接によると、溶
接ビードの幅を狭くできるが、その幅の狭さが構造上の
弱点になることもある。例えば、図９に示すように、高
エネルギビームにより重ね溶接がなされた溶接構造物
に、軸方向の圧縮力Ｐ１が作用すると、図１０（ａ）に
示すように、部材の合わせ面を溶接線方向に引き剥がす
ような引剥力Ｈ１（ピール方向の力）が発生するが、こ
の引剥力Ｈ１は溶接ビードＷの断面に集中する（図１０
（ｂ）参照）。そして、溶接ビードＷの断面積が小さい
が故に、溶接ビードＷの断面には、大きな応力が発生す
ることになる。特に、溶接開始点Ｗ１・溶接終了点Ｗ２
に応力が集中すると、この部位に溶接欠陥がなくても、
熱影響部が連続破断する恐れもある。なお、溶接線と直
交する方向の圧縮力Ｐ２が溶接構造物へ作用した場合
（図９参照）には、接合部の合わせ面を引き剥がすよう
な引剥力Ｈ２（図１０（ｃ）参照）は、溶接ビードＷ全
体に分散して作用する（図１０（ｄ）参照）ので、溶接
開始点Ｗ１・溶接終了点Ｗ２から熱影響部が連続破断す
ることはない。また、通常の荷重に対しては、溶接開始
点Ｗ１・溶接終了点Ｗ２における溶接欠陥を考慮した上
で溶接長さを決定するので問題はない。
接ビードの幅を狭くできるが、その幅の狭さが構造上の
弱点になることもある。例えば、図９に示すように、高
エネルギビームにより重ね溶接がなされた溶接構造物
に、軸方向の圧縮力Ｐ１が作用すると、図１０（ａ）に
示すように、部材の合わせ面を溶接線方向に引き剥がす
ような引剥力Ｈ１（ピール方向の力）が発生するが、こ
の引剥力Ｈ１は溶接ビードＷの断面に集中する（図１０
（ｂ）参照）。そして、溶接ビードＷの断面積が小さい
が故に、溶接ビードＷの断面には、大きな応力が発生す
ることになる。特に、溶接開始点Ｗ１・溶接終了点Ｗ２
に応力が集中すると、この部位に溶接欠陥がなくても、
熱影響部が連続破断する恐れもある。なお、溶接線と直
交する方向の圧縮力Ｐ２が溶接構造物へ作用した場合
（図９参照）には、接合部の合わせ面を引き剥がすよう
な引剥力Ｈ２（図１０（ｃ）参照）は、溶接ビードＷ全
体に分散して作用する（図１０（ｄ）参照）ので、溶接
開始点Ｗ１・溶接終了点Ｗ２から熱影響部が連続破断す
ることはない。また、通常の荷重に対しては、溶接開始
点Ｗ１・溶接終了点Ｗ２における溶接欠陥を考慮した上
で溶接長さを決定するので問題はない。
【０００５】また、溶接開始点・溶接終了点の強度およ
び溶接欠陥を補う目的で、この位置にリベットを打ち込
むこともあるが、この場合には、加工工程が増えるた
め、作業効率の低下を招く。
び溶接欠陥を補う目的で、この位置にリベットを打ち込
むこともあるが、この場合には、加工工程が増えるた
め、作業効率の低下を招く。
【０００６】そこで、本発明は、溶接ビードに応力集中
することがなく、すなわち、溶接開始点・溶接終了点の
強度不足や溶接欠陥に起因して熱影響部が連続破断する
ことがない接合強度の高い溶接構造物を提供することを
課題とし、また、高エネルギビームにより溶接をする際
に生じる溶接欠陥の影響を低減することが可能な溶接方
法および溶接装置を提供することを課題とする。
することがなく、すなわち、溶接開始点・溶接終了点の
強度不足や溶接欠陥に起因して熱影響部が連続破断する
ことがない接合強度の高い溶接構造物を提供することを
課題とし、また、高エネルギビームにより溶接をする際
に生じる溶接欠陥の影響を低減することが可能な溶接方
法および溶接装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、請求項１の溶接構造物は、二以上の部材が重
ね溶接により接合されてなる溶接構造物において、シン
グルパスで形成された溶接ビードのうち、始端部および
終端部の少なくとも一方の溶接ビードが、中間部の溶接
ビードに対して側方へ屈曲して形成されていることを特
徴とする。
るために、請求項１の溶接構造物は、二以上の部材が重
ね溶接により接合されてなる溶接構造物において、シン
グルパスで形成された溶接ビードのうち、始端部および
終端部の少なくとも一方の溶接ビードが、中間部の溶接
ビードに対して側方へ屈曲して形成されていることを特
徴とする。
【０００８】かかる溶接構造物によると、溶接開始点を
含む始端部および溶接終了点を含む終端部の少なくとも
一方が中間部の溶接ビードに対して側方へ屈曲している
ので、部材の合わせ面を中間部の溶接ビード方向へ引き
剥がすような引剥力は、始端部もしくは終端部に分散し
て作用し、溶接開始点・溶接終了点のみに集中して作用
することはない。また、部材の合わせ面を中間部の溶接
ビードと直交する方向へ引き剥がすような引剥力は、中
間部に分散して作用する。すなわち、部材の合わせ面を
引き剥がすような引剥力が溶接構造物へ作用しても、応
力集中しないため、溶接開始点もしくは溶接終了点から
熱影響部が連続破断することはない。
含む始端部および溶接終了点を含む終端部の少なくとも
一方が中間部の溶接ビードに対して側方へ屈曲している
ので、部材の合わせ面を中間部の溶接ビード方向へ引き
剥がすような引剥力は、始端部もしくは終端部に分散し
て作用し、溶接開始点・溶接終了点のみに集中して作用
することはない。また、部材の合わせ面を中間部の溶接
ビードと直交する方向へ引き剥がすような引剥力は、中
間部に分散して作用する。すなわち、部材の合わせ面を
引き剥がすような引剥力が溶接構造物へ作用しても、応
力集中しないため、溶接開始点もしくは溶接終了点から
熱影響部が連続破断することはない。
【０００９】請求項２の溶接構造物は、二以上の部材が
重ね溶接により接合されてなる溶接構造物において、溶
接ビードの端部に、当該溶接ビードの側方へ向かう付加
溶接ビードが形成されていることを特徴とする。
重ね溶接により接合されてなる溶接構造物において、溶
接ビードの端部に、当該溶接ビードの側方へ向かう付加
溶接ビードが形成されていることを特徴とする。
【００１０】かかる溶接構造物によると、部材の合わせ
面を溶接ビード方向へ引き剥がすような引剥力は、当該
溶接ビードの端部に形成された付加溶接ビードに分散し
て作用し、溶接ビードの溶接開始点・溶接終了点のみに
集中して作用することはない。また、部材の合わせ面を
溶接ビードと直交する方向へ引き剥がすような引剥力
は、当該溶接ビードに分散して作用する。すなわち、部
材の合わせ面を引き剥がすような引剥力が溶接構造物へ
作用しても、応力集中しないため、溶接開始点もしくは
溶接終了点から熱影響部が連続破断することはない。
面を溶接ビード方向へ引き剥がすような引剥力は、当該
溶接ビードの端部に形成された付加溶接ビードに分散し
て作用し、溶接ビードの溶接開始点・溶接終了点のみに
集中して作用することはない。また、部材の合わせ面を
溶接ビードと直交する方向へ引き剥がすような引剥力
は、当該溶接ビードに分散して作用する。すなわち、部
材の合わせ面を引き剥がすような引剥力が溶接構造物へ
作用しても、応力集中しないため、溶接開始点もしくは
溶接終了点から熱影響部が連続破断することはない。
【００１１】請求項３の溶接構造物は、請求項１又は請
求項２に記載の溶接構造物であって、前記溶接構造物
は、車体を構成する部品であることを特徴とする。
求項２に記載の溶接構造物であって、前記溶接構造物
は、車体を構成する部品であることを特徴とする。
【００１２】請求項１又は請求項２の溶接構造物は、大
きな荷重が作用しても、溶接部分が脆性的に破断するこ
とがないので、衝撃力が作用する車体を構成する部品に
好適である。
きな荷重が作用しても、溶接部分が脆性的に破断するこ
とがないので、衝撃力が作用する車体を構成する部品に
好適である。
【００１３】請求項４の溶接方法は、二以上の部材を重
ね合わせ、その重ね合わせ方向に高エネルギビームを照
射して重ね溶接する際に、中間部の溶接予定線の側方に
位置する溶接開始点から溶接を開始し、当該溶接開始点
から中間部の始点に至る始端部を溶接した後に、中間部
と終端部とを溶接することを特徴とする。
ね合わせ、その重ね合わせ方向に高エネルギビームを照
射して重ね溶接する際に、中間部の溶接予定線の側方に
位置する溶接開始点から溶接を開始し、当該溶接開始点
から中間部の始点に至る始端部を溶接した後に、中間部
と終端部とを溶接することを特徴とする。
【００１４】かかる溶接方法によると、中間部の溶接予
定線の側方に位置する溶接開始点から溶接を開始するの
で、中間部の溶接ビードに溶接欠陥が生じることはな
い。また、始端部の溶接ビードが、中間部の溶接ビード
に対して側方へ屈曲して形成されるので、接合強度の高
い溶接構造物を得ることができる。
定線の側方に位置する溶接開始点から溶接を開始するの
で、中間部の溶接ビードに溶接欠陥が生じることはな
い。また、始端部の溶接ビードが、中間部の溶接ビード
に対して側方へ屈曲して形成されるので、接合強度の高
い溶接構造物を得ることができる。
【００１５】請求項５の溶接方法は、二以上の部材を重
ね合わせ、その重ね合わせ方向に高エネルギビームを照
射して重ね溶接する際に、始端部と中間部とを溶接した
後に、当該中間部の終点から中間部の溶接ビードの側方
に位置する溶接終了点に至る終端部を溶接し、当該溶接
終了点で溶接を終了することを特徴とする。
ね合わせ、その重ね合わせ方向に高エネルギビームを照
射して重ね溶接する際に、始端部と中間部とを溶接した
後に、当該中間部の終点から中間部の溶接ビードの側方
に位置する溶接終了点に至る終端部を溶接し、当該溶接
終了点で溶接を終了することを特徴とする。
【００１６】かかる溶接方法によると、中間部の溶接ビ
ードの側方に位置する溶接終了点で溶接を終了するの
で、中間部の溶接ビードに溶接欠陥が生じることはな
い。また、終端部の溶接ビードが、中間部の溶接ビード
に対して側方へ屈曲して形成されるので、接合強度の高
い溶接構造物を得ることができる。
ードの側方に位置する溶接終了点で溶接を終了するの
で、中間部の溶接ビードに溶接欠陥が生じることはな
い。また、終端部の溶接ビードが、中間部の溶接ビード
に対して側方へ屈曲して形成されるので、接合強度の高
い溶接構造物を得ることができる。
【００１７】請求項６の溶接装置は、溶接予定線に沿っ
て移動可能で、かつ、被溶接部材の表面に照射されるレ
ーザ光の焦点が円軌道を描くレーザ照射ヘッドと、前記
レーザ照射ヘッドを制御する制御手段とを備え、前記制
御手段は、前記焦点を円軌道で移動させつつ、その中心
点を溶接予定線に沿って移動するように前記レーザ照射
ヘッドを制御することを特徴とする。
て移動可能で、かつ、被溶接部材の表面に照射されるレ
ーザ光の焦点が円軌道を描くレーザ照射ヘッドと、前記
レーザ照射ヘッドを制御する制御手段とを備え、前記制
御手段は、前記焦点を円軌道で移動させつつ、その中心
点を溶接予定線に沿って移動するように前記レーザ照射
ヘッドを制御することを特徴とする。
【００１８】かかる溶接装置によると、溶接予定線上を
溶接するだけでなく、溶接予定線の始点もしくは終点に
おいて、溶接方向を溶接予定線の側方へ屈曲させること
ができる。
溶接するだけでなく、溶接予定線の始点もしくは終点に
おいて、溶接方向を溶接予定線の側方へ屈曲させること
ができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付した図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【００２０】図１は、本発明の溶接構造物の一例を示す
斜視図である。図示の溶接構造物Ｋは、アルミニウム合
金製であり、断面ハット形状の二つの部材Ｋ１，Ｋ２を
重ね溶接により接合したものである。すなわち、部材Ｋ
１のフランジｆ１と部材Ｋ２のフランジｆ２とを重ね合
わせるとともに、その重ね合わせ方向に部材Ｋ１側から
高エネルギビームを照射し、フランジｆ１，ｆ２を断続
的に溶接することで溶接構造物Ｋが形成される。
斜視図である。図示の溶接構造物Ｋは、アルミニウム合
金製であり、断面ハット形状の二つの部材Ｋ１，Ｋ２を
重ね溶接により接合したものである。すなわち、部材Ｋ
１のフランジｆ１と部材Ｋ２のフランジｆ２とを重ね合
わせるとともに、その重ね合わせ方向に部材Ｋ１側から
高エネルギビームを照射し、フランジｆ１，ｆ２を断続
的に溶接することで溶接構造物Ｋが形成される。
【００２１】溶接ビード１は、それぞれシングルパスで
形成され、始端部２および終端部４の溶接ビードが、中
間部３の溶接ビードに対して側方へ屈曲して形成されて
いる。本実施形態では、始端部２および終端部４の溶接
ビードが中間部３の溶接ビードに対して直交する方向へ
屈曲し、平面視コ字形状である。また、溶接開始点Ａ
は、始端部２に含まれ、溶接終了点Ｄは終端部４に含ま
れる。
形成され、始端部２および終端部４の溶接ビードが、中
間部３の溶接ビードに対して側方へ屈曲して形成されて
いる。本実施形態では、始端部２および終端部４の溶接
ビードが中間部３の溶接ビードに対して直交する方向へ
屈曲し、平面視コ字形状である。また、溶接開始点Ａ
は、始端部２に含まれ、溶接終了点Ｄは終端部４に含ま
れる。
【００２２】溶接ビード１が前記のように形成される
と、溶接構造物Ｋに軸方向の圧縮力Ｐ１が作用して、図
４に示すように、部材Ｋ１，Ｋ２の合わせ面を中間部３
の溶接ビード方向へ引き剥がすような引剥力Ｈ１が発生
しても、引剥力Ｈ１は始端部２もしくは終端部４の溶接
ビードに分散して作用する。また、溶接構造物Ｋに軸直
角方向の圧縮力Ｐ２が作用して、部材Ｋ１，Ｋ２の合わ
せ面を中間部の溶接ビードと直交する方向へ引き剥がす
ような引剥力が発生しても、引剥力Ｈ２は中間部３の溶
接ビードに分散して作用する。
と、溶接構造物Ｋに軸方向の圧縮力Ｐ１が作用して、図
４に示すように、部材Ｋ１，Ｋ２の合わせ面を中間部３
の溶接ビード方向へ引き剥がすような引剥力Ｈ１が発生
しても、引剥力Ｈ１は始端部２もしくは終端部４の溶接
ビードに分散して作用する。また、溶接構造物Ｋに軸直
角方向の圧縮力Ｐ２が作用して、部材Ｋ１，Ｋ２の合わ
せ面を中間部の溶接ビードと直交する方向へ引き剥がす
ような引剥力が発生しても、引剥力Ｈ２は中間部３の溶
接ビードに分散して作用する。
【００２３】したがって、溶接構造物Ｋにどのような方
向から圧縮力が作用しても、応力集中や溶接欠陥が懸念
される溶接開始点Ａもしくは溶接終了点Ｄのみに引剥力
Ｈ１，Ｈ２が集中することはないので、溶接開始点Ａも
しくは溶接終了点Ｄに起因して熱影響部が連続破断する
ことがない。
向から圧縮力が作用しても、応力集中や溶接欠陥が懸念
される溶接開始点Ａもしくは溶接終了点Ｄのみに引剥力
Ｈ１，Ｈ２が集中することはないので、溶接開始点Ａも
しくは溶接終了点Ｄに起因して熱影響部が連続破断する
ことがない。
【００２４】また、本実施形態の溶接ビード１は、始端
部２および終端部４の溶接ビードが中間部３の溶接ビー
ドに対して直交する方向へ屈曲しているが、これに限定
されることはなく、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、始
端部２と終端部４とが中間部３の溶接ビードもしくはそ
の延長線の側方へ屈曲して形成されていれば、必ずしも
直交する必要はなく、また、図２（ｄ）に示すように、
始端部２および終端部４が円弧形状に形成されていても
よい。すなわち、中間部３の溶接ビードの端部に、当該
溶接ビードの側方へ向かう付加溶接ビード（始端部２、
終端部４）が形成されていればよい。溶接ビード１の平
面形状は、作用する荷重の大きさや方向、さらには、フ
ランジの幅などを考慮して適宜設定すればよい。また、
図示は省略するが、始端部２および終端部４の一方だけ
が中間部３の溶接ビードの側方へ屈曲するものであって
もよい。
部２および終端部４の溶接ビードが中間部３の溶接ビー
ドに対して直交する方向へ屈曲しているが、これに限定
されることはなく、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、始
端部２と終端部４とが中間部３の溶接ビードもしくはそ
の延長線の側方へ屈曲して形成されていれば、必ずしも
直交する必要はなく、また、図２（ｄ）に示すように、
始端部２および終端部４が円弧形状に形成されていても
よい。すなわち、中間部３の溶接ビードの端部に、当該
溶接ビードの側方へ向かう付加溶接ビード（始端部２、
終端部４）が形成されていればよい。溶接ビード１の平
面形状は、作用する荷重の大きさや方向、さらには、フ
ランジの幅などを考慮して適宜設定すればよい。また、
図示は省略するが、始端部２および終端部４の一方だけ
が中間部３の溶接ビードの側方へ屈曲するものであって
もよい。
【００２５】また、溶接ビードはシングルパスで形成さ
れている必要はなく、図３（ａ）に示すように、溶接ビ
ード５の端部に、溶接ビード５の側方へ向かう付加溶接
ビード６，７を、溶接ビード５とは別個に形成してもよ
い。なお、図３（ａ）に示す実施形態では、付加溶接ビ
ード６，７を溶接ビード５の溶接開始点Ａ・溶接終了点
Ｄに重なるように形成しているが、これに限定されるこ
とはなく、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、溶接開始点
Ａ・溶接終了点Ｄからずらした位置に形成してもよい。
また、溶接ビード５によると、溶接長が同じであれば、
図２（ａ）〜（ｄ）に示す溶接ビード１に比べて、応力
に対する抵抗力が大きい。
れている必要はなく、図３（ａ）に示すように、溶接ビ
ード５の端部に、溶接ビード５の側方へ向かう付加溶接
ビード６，７を、溶接ビード５とは別個に形成してもよ
い。なお、図３（ａ）に示す実施形態では、付加溶接ビ
ード６，７を溶接ビード５の溶接開始点Ａ・溶接終了点
Ｄに重なるように形成しているが、これに限定されるこ
とはなく、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、溶接開始点
Ａ・溶接終了点Ｄからずらした位置に形成してもよい。
また、溶接ビード５によると、溶接長が同じであれば、
図２（ａ）〜（ｄ）に示す溶接ビード１に比べて、応力
に対する抵抗力が大きい。
【００２６】次に、溶接ビード１を形成することのでき
る溶接装置について説明する。
る溶接装置について説明する。
【００２７】図５は、溶接装置のうち、レーザ照射ヘッ
ドの部分を模式的に示したものである。本実施形態の溶
接装置１０は、回動軸１２に取り付けられたレーザ照射
ヘッド１１と、回動軸１２の回動速度と回転角度とを制
御する図示しない制御手段を備えている。また、回動軸
１２は、図示しない溶接ロボットなどに取り付けられ、
中間部３の溶接予定線Ｌに沿って移動可能である。その
他、レーザ光の照射位置に合わせて部材Ｋ１，Ｋ２を押
え付ける加圧ローラなどは、公知のレーザ溶接装置と同
様であるので詳細な説明は省略する。
ドの部分を模式的に示したものである。本実施形態の溶
接装置１０は、回動軸１２に取り付けられたレーザ照射
ヘッド１１と、回動軸１２の回動速度と回転角度とを制
御する図示しない制御手段を備えている。また、回動軸
１２は、図示しない溶接ロボットなどに取り付けられ、
中間部３の溶接予定線Ｌに沿って移動可能である。その
他、レーザ光の照射位置に合わせて部材Ｋ１，Ｋ２を押
え付ける加圧ローラなどは、公知のレーザ溶接装置と同
様であるので詳細な説明は省略する。
【００２８】レーザ照射ヘッド１１は、レーザ光の光軸
１１ａが回動軸１２に対して所定の角度を成して取り付
けられており、回動軸１２を回動させると、溶接ビード
を円弧形状に形成することができる。すなわち、レーザ
照射ヘッド１１から照射されるレーザ光の焦点Ｆは、部
材Ｋ１の表面に円軌道を描く。
１１ａが回動軸１２に対して所定の角度を成して取り付
けられており、回動軸１２を回動させると、溶接ビード
を円弧形状に形成することができる。すなわち、レーザ
照射ヘッド１１から照射されるレーザ光の焦点Ｆは、部
材Ｋ１の表面に円軌道を描く。
【００２９】制御手段は、回動軸１２の回転速度と回転
角度とを制御するとともに、回動軸１２の中間部３方向
の移動速度と移動量とを制御し、レーザ照射ヘッド１１
から照射されるレーザ光の焦点Ｆを円軌道で移動させつ
つ、その中心点（回動軸１２）を溶接予定線Ｌに沿って
移動させる。
角度とを制御するとともに、回動軸１２の中間部３方向
の移動速度と移動量とを制御し、レーザ照射ヘッド１１
から照射されるレーザ光の焦点Ｆを円軌道で移動させつ
つ、その中心点（回動軸１２）を溶接予定線Ｌに沿って
移動させる。
【００３０】ここで、溶接装置１０の作動させて溶接ビ
ード１を形成する方法について説明する説明する（適宜
図５参照）。
ード１を形成する方法について説明する説明する（適宜
図５参照）。
【００３１】まず、回動軸１２が部材Ｋ１の表面に対し
て垂直になるように溶接装置１０の位置を調整し、図６
（ａ）に示すように、レーザ光の焦点を中間部３の溶接
予定線Ｌの側方に位置する溶接開始点Ａに合わせて溶接
を開始する。すなわち、焦点を１２時の方向かつ溶接開
始点Ａに合わせて溶接を開始する（Ｓ１）。
て垂直になるように溶接装置１０の位置を調整し、図６
（ａ）に示すように、レーザ光の焦点を中間部３の溶接
予定線Ｌの側方に位置する溶接開始点Ａに合わせて溶接
を開始する。すなわち、焦点を１２時の方向かつ溶接開
始点Ａに合わせて溶接を開始する（Ｓ１）。
【００３２】次に、図６（ｂ）に示すように、回動軸１
２を左回りに回転させつつ、回転軸１２を中間部３の溶
接予定線Ｌに沿って後進移動させ、溶接開始点Ａから中
間部３の始点Ｂに至る直線状の始端部２を溶接する（Ｓ
２）。
２を左回りに回転させつつ、回転軸１２を中間部３の溶
接予定線Ｌに沿って後進移動させ、溶接開始点Ａから中
間部３の始点Ｂに至る直線状の始端部２を溶接する（Ｓ
２）。
【００３３】中間部３の始点Ｂまで溶接したら（図６
（ｃ）参照）、回動軸１２の回転を止めるとともに、回
動軸１２を溶接予定線Ｌに沿って前進移動させ、中間部
の始点Ｂから終点Ｃまでを溶接する（図６（ｄ）参
照）。すなわち、焦点が９時の方向になった時点で回動
軸１２の回転を停止させ、かつ、回動軸１２を後進移動
から前進移動に切り替え（Ｓ３）、焦点を９時の方向に
したまま終点Ｃまで回動軸１２を前進移動させる（Ｓ
４）。なお、「前進移動」とは、始点Ｂ側から終点Ｃ側
へ向かって移動することであり、「後進移動」とは、終
点Ｃ側から始点Ｂ側へ向かって移動することである。
（ｃ）参照）、回動軸１２の回転を止めるとともに、回
動軸１２を溶接予定線Ｌに沿って前進移動させ、中間部
の始点Ｂから終点Ｃまでを溶接する（図６（ｄ）参
照）。すなわち、焦点が９時の方向になった時点で回動
軸１２の回転を停止させ、かつ、回動軸１２を後進移動
から前進移動に切り替え（Ｓ３）、焦点を９時の方向に
したまま終点Ｃまで回動軸１２を前進移動させる（Ｓ
４）。なお、「前進移動」とは、始点Ｂ側から終点Ｃ側
へ向かって移動することであり、「後進移動」とは、終
点Ｃ側から始点Ｂ側へ向かって移動することである。
【００３４】中間部３の終点Ｃまで溶接したら、回動軸
１２を右回りに回転させつつ、回動軸１２を中間部３の
溶接ビードに沿って前進移動させ（Ｓ５）、中間部３の
終点Ｃから中間部３の溶接ビードの側方に位置する溶接
終了点Ｄに至る直線状の終端部４を溶接し、溶接終了点
Ｄで溶接を終了する（図６（ｅ）（ｆ）参照）。すなわ
ち、焦点が１２時の方向になったときに回動軸１２の回
転を停止し、かつ、レーザの照射を停止する（Ｓ６）。
１２を右回りに回転させつつ、回動軸１２を中間部３の
溶接ビードに沿って前進移動させ（Ｓ５）、中間部３の
終点Ｃから中間部３の溶接ビードの側方に位置する溶接
終了点Ｄに至る直線状の終端部４を溶接し、溶接終了点
Ｄで溶接を終了する（図６（ｅ）（ｆ）参照）。すなわ
ち、焦点が１２時の方向になったときに回動軸１２の回
転を停止し、かつ、レーザの照射を停止する（Ｓ６）。
【００３５】このように、中間部３の溶接予定線Ｌの側
方に位置する溶接開始点Ａから溶接を開始するととも
に、中間部３の終点Ｃで溶接を終了せずに、中間部３の
溶接ビードの側方に位置する溶接終了点Ｄで溶接を終了
するので、中間部３の始点Ｂと終点Ｃに溶接欠陥が生じ
ることはない。また、加圧ローラごと円弧動作をさせる
構成ではないので、部材Ｋ１のたて壁に加圧ローラが干
渉することもない。
方に位置する溶接開始点Ａから溶接を開始するととも
に、中間部３の終点Ｃで溶接を終了せずに、中間部３の
溶接ビードの側方に位置する溶接終了点Ｄで溶接を終了
するので、中間部３の始点Ｂと終点Ｃに溶接欠陥が生じ
ることはない。また、加圧ローラごと円弧動作をさせる
構成ではないので、部材Ｋ１のたて壁に加圧ローラが干
渉することもない。
【００３６】なお、回動軸１２の回転角度と回転速度、
および回動軸１２の中間部３方向の移動速度と移動量を
調節することによって、図２（ｂ）（ｃ）に示すような
形状に溶接ビードを形成することもできる。また、図７
に示すように、溶接開始点Ａおよび溶接終了点Ｄにおい
て、回動軸１２を中間部３方向に移動させずに、回動軸
１２だけを回転させれば、図２（ｄ）のような円弧形状
の始端部２および終端部４を形成できる。
および回動軸１２の中間部３方向の移動速度と移動量を
調節することによって、図２（ｂ）（ｃ）に示すような
形状に溶接ビードを形成することもできる。また、図７
に示すように、溶接開始点Ａおよび溶接終了点Ｄにおい
て、回動軸１２を中間部３方向に移動させずに、回動軸
１２だけを回転させれば、図２（ｄ）のような円弧形状
の始端部２および終端部４を形成できる。
【００３７】図８（ａ）は、自動車の車体のうち、ドア
開口部を構成する部品に前記のような溶接ビード１を形
成したものである。車体を構成する部品は、図８（ｂ）
に示すセンターピラー２０の断面図のように、二以上の
部材を重ね合わせて形成されることが多い。溶接ビード
１を形成すれば、溶接の熱影響部が脆性的に破断するこ
とがないので、衝撃力が作用する車体を構成する部品に
好適である。また、車体を構成する部品には、ルーフレ
ール２１、フロントピラー２２、リアピアー２３、サイ
ドシル２４などがある。なお、図示の実施形態では、車
体のうちサイドメンバのみを図示しているが、これに限
定されることはなく、様々な部品に適用できることはい
うまでもない。
開口部を構成する部品に前記のような溶接ビード１を形
成したものである。車体を構成する部品は、図８（ｂ）
に示すセンターピラー２０の断面図のように、二以上の
部材を重ね合わせて形成されることが多い。溶接ビード
１を形成すれば、溶接の熱影響部が脆性的に破断するこ
とがないので、衝撃力が作用する車体を構成する部品に
好適である。また、車体を構成する部品には、ルーフレ
ール２１、フロントピラー２２、リアピアー２３、サイ
ドシル２４などがある。なお、図示の実施形態では、車
体のうちサイドメンバのみを図示しているが、これに限
定されることはなく、様々な部品に適用できることはい
うまでもない。
【００３８】
【発明の効果】本発明の溶接構造物は、溶接開始点・溶
接終了点の応力集中や溶接欠陥に起因して熱影響部が連
続破断することがなく、したがって、接合強度が高い。
接終了点の応力集中や溶接欠陥に起因して熱影響部が連
続破断することがなく、したがって、接合強度が高い。
【００３９】また、本発明の溶接方法および溶接装置に
よれば、高エネルギビームにより溶接をする際に生じる
溶接欠陥の影響を低減することができる。
よれば、高エネルギビームにより溶接をする際に生じる
溶接欠陥の影響を低減することができる。
【図１】 本発明の溶接構造物を示す斜視図である。
【図２】 溶接ビードの平面形状の例を示す平面図であ
る。
る。
【図３】 溶接ビードの平面形状の他の例を示す平面図
である。
である。
【図４】 溶接構造物に引剥力が作用した状態を示す図
である。
である。
【図５】 （ａ）は本発明の溶接装置を示す概略上面
図、（ｂ）は同じく側面図である。
図、（ｂ）は同じく側面図である。
【図６】 溶接方法の手順を説明する概略上面図であ
る。
る。
【図７】 他の溶接方法の手順を説明する概略上面図で
ある。
ある。
【図８】 本発明の溶接構造物の例を示す斜視図であ
る。
る。
【図９】 従来の溶接構造物を示す斜視図である。
【図１０】 接合部の剥離を説明する図である。
Ｋ 溶接構造物
Ｋ１，Ｋ２ 部材
ｆ１，ｆ２ フランジ
１ 溶接ビード
２ 始端部
３ 中間部
４ 終端部
Ａ 溶接開始点
Ｂ 中間部の始点
Ｃ 中間部の終点
Ｄ 溶接終了点
１１ レーザ照射ヘッド
１２ 回動軸
Ｌ 溶接予定線
Ｆ 焦点
Ｐ１，Ｐ２ 圧縮力
Ｈ１，Ｈ２ 引剥力
Claims (6)
- 【請求項１】 二以上の部材が重ね溶接により接合され
てなる溶接構造物において、シングルパスで形成された
溶接ビードのうち、始端部および終端部の少なくとも一
方の溶接ビードが、中間部の溶接ビードに対して側方へ
屈曲して形成されていることを特徴とする溶接構造物。 - 【請求項２】 二以上の部材が重ね溶接により接合され
てなる溶接構造物において、溶接ビードの端部に、当該
溶接ビードの側方へ向かう付加溶接ビードが形成されて
いることを特徴とする溶接構造物。 - 【請求項３】 前記溶接構造物は、車体を構成する部品
であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
溶接構造物。 - 【請求項４】 二以上の部材を重ね合わせ、その重ね合
わせ方向に高エネルギビームを照射して重ね溶接する際
に、中間部の溶接予定線の側方に位置する溶接開始点か
ら溶接を開始し、当該溶接開始点から中間部の始点に至
る始端部を溶接した後に、中間部と終端部とを溶接する
ことを特徴とする溶接方法。 - 【請求項５】 二以上の部材を重ね合わせ、その重ね合
わせ方向に高エネルギビームを照射して重ね溶接する際
に、始端部と中間部とを溶接した後に、当該中間部の終
点から中間部の溶接ビードの側方に位置する溶接終了点
に至る終端部を溶接し、当該溶接終了点で溶接を終了す
ることを特徴とする溶接方法。 - 【請求項６】 溶接予定線に沿って移動可能で、かつ、
被溶接部材の表面に照射されるレーザ光の焦点が円軌道
を描くレーザ照射ヘッドと、 前記レーザ照射ヘッドを制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記焦点を円軌道で移動させつつ、そ
の中心点を溶接予定線に沿って移動するように前記レー
ザ照射ヘッドを制御することを特徴とする溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002097258A JP3763525B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 溶接方法および溶接装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002097258A JP3763525B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 溶接方法および溶接装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003290951A true JP2003290951A (ja) | 2003-10-14 |
| JP3763525B2 JP3763525B2 (ja) | 2006-04-05 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004026523A1 (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-01 | Futaba Industrial Co., Ltd. | レーザー溶接方法 |
| JP2006281957A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両のフロアパネル |
| JP2007516082A (ja) * | 2003-07-02 | 2007-06-21 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | トランスペアレンシーによって生成される少なくとも１つの溶接コードからなる部品組立手段 |
| US7290957B2 (en) | 2005-02-01 | 2007-11-06 | Daimlerchrysler Ag | Laser welding seam with reduced end-crater and process for production thereof |
| JP2008142731A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法、レーザ溶接装置およびレーザ重ね溶接継手 |
| JP2008161911A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 衝撃吸収部材及びその製造方法 |
| JP2008207190A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 接合継手及び当該継手による鉄道車両 |
| JP2008296236A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Toyota Motor Corp | 重ねレーザ溶接方法 |
| JP2009001084A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Honda Motor Co Ltd | 細長い接合部の接着・溶接構造 |
| DE10349677B4 (de) * | 2003-02-28 | 2009-05-14 | Daimler Ag | Verfahren zum Laserstrahlschweißen mit reduzierter Bildung von Endkratern |
| JP2009183970A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法、レーザ溶接装置、および溶接部材 |
| JP2010082656A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | 溶接構造体及び溶接方法 |
| JP2012533859A (ja) * | 2009-07-21 | 2012-12-27 | オスラム アクチエンゲゼルシャフト | 放電ランプ、および放電ランプの製造方法 |
| JP2013107558A (ja) * | 2011-11-23 | 2013-06-06 | Tachi S Co Ltd | シート・トラック |
| CN111819025A (zh) * | 2018-03-05 | 2020-10-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构以及接合方法 |
| CN113573838A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-10-29 | 杰富意钢铁株式会社 | 搭接激光焊接接头及其制造方法以及汽车车身用结构部件 |
| US11597037B2 (en) * | 2019-12-20 | 2023-03-07 | Hyundai Motor Company | Component produced by brazing and method of producing same |
| JP7372214B2 (ja) | 2020-07-01 | 2023-10-31 | アイシンシロキ株式会社 | シート支持装置 |
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| JP5633687B2 (ja) | 2010-10-25 | 2014-12-03 | スズキ株式会社 | 亜鉛めっき鋼板製部品のレーザ重ね溶接方法 |
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| RU2682193C2 (ru) * | 2014-09-19 | 2019-03-15 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Сварное соединение, полученное при помощи лазерной сварки, и способ лазерной сварки |
| WO2019082956A1 (ja) | 2017-10-25 | 2019-05-02 | 株式会社ブルーエナジー | 蓄電装置 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002097258A patent/JP3763525B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004026523A1 (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-01 | Futaba Industrial Co., Ltd. | レーザー溶接方法 |
| DE10349677B4 (de) * | 2003-02-28 | 2009-05-14 | Daimler Ag | Verfahren zum Laserstrahlschweißen mit reduzierter Bildung von Endkratern |
| JP2007516082A (ja) * | 2003-07-02 | 2007-06-21 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | トランスペアレンシーによって生成される少なくとも１つの溶接コードからなる部品組立手段 |
| JP4805147B2 (ja) * | 2003-07-02 | 2011-11-02 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | トランスペアレンシーによって生成される少なくとも１つの溶接コードからなる部品組立手段 |
| US7290957B2 (en) | 2005-02-01 | 2007-11-06 | Daimlerchrysler Ag | Laser welding seam with reduced end-crater and process for production thereof |
| DE102005004787B4 (de) * | 2005-02-01 | 2009-05-20 | Daimler Ag | Verwendung eines Bleches und Verfahren zur Herstellung einer Laserschweißnaht mit verkleinerten Endkrater |
| JP2006281957A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両のフロアパネル |
| JP2008142731A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法、レーザ溶接装置およびレーザ重ね溶接継手 |
| JP2008161911A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 衝撃吸収部材及びその製造方法 |
| JP2008207190A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | 接合継手及び当該継手による鉄道車両 |
| JP2008296236A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Toyota Motor Corp | 重ねレーザ溶接方法 |
| JP2009001084A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Honda Motor Co Ltd | 細長い接合部の接着・溶接構造 |
| JP2009183970A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法、レーザ溶接装置、および溶接部材 |
| JP2010082656A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mazda Motor Corp | 溶接構造体及び溶接方法 |
| JP2012533859A (ja) * | 2009-07-21 | 2012-12-27 | オスラム アクチエンゲゼルシャフト | 放電ランプ、および放電ランプの製造方法 |
| JP2013107558A (ja) * | 2011-11-23 | 2013-06-06 | Tachi S Co Ltd | シート・トラック |
| CN111819025A (zh) * | 2018-03-05 | 2020-10-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构以及接合方法 |
| CN111819025B (zh) * | 2018-03-05 | 2022-08-09 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构以及接合方法 |
| CN113573838A (zh) * | 2019-03-28 | 2021-10-29 | 杰富意钢铁株式会社 | 搭接激光焊接接头及其制造方法以及汽车车身用结构部件 |
| US11597037B2 (en) * | 2019-12-20 | 2023-03-07 | Hyundai Motor Company | Component produced by brazing and method of producing same |
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