JP2005224837A - Laser beam welding apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam welding apparatus, which realizes further improvement of weld quality by surely straightening bend or curling of a filler wire. <P>SOLUTION: While irradiating a work 1 to be welded with a laser beam 4, a filler wire 7, which is fed by a roller-type wire feed mechanism 6, is supplied to a laser beam irradiation part 2, and welding is conducted. On the upstream side to the wire feed mechanism 6, a heater 12 as a wire heating means for preheating the filler wire 7 is provided. Further, on the upstream side to the heater 12, a brake 13 as a tensile force applying means for applying tensile force to the filler wire 7 is attached to a wire bobbin 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被溶接物に対してレーザ光を照射する一方で、溶接ワイヤもしくは電極ワイヤとして機能するフィラーワイヤを上記レーザ光照射部位に供給して溶接を行うようにしたレーザ溶接装置に関し、特に予めコイル状に巻回されているフィラーワイヤのいわゆる曲がり癖もしくは巻き癖が溶接品質に影響しないように考慮されたレーザ溶接装置に関するものである。   The present invention relates to a laser welding apparatus that performs welding by irradiating an object to be welded with laser light while supplying a filler wire functioning as a welding wire or an electrode wire to the laser light irradiation site, and in particular. The present invention relates to a laser welding apparatus in which so-called bent or wound flaws of a filler wire wound in advance in a coil shape are considered so as not to affect the welding quality.

溶接ワイヤとして機能するフィラーワイヤを併用するレーザ溶接においては、レーザ光照射位置とフィラーワイヤの先端との相対位置関係が一定していることが溶接品質の安定化の上で重要となる。その一方、特に自動溶接で使用されるフィラーワイヤは予めワイヤボビン（ワイヤリール）にコイル状に巻回されていて、溶接の直前に繰り出されてレーザ光照射部位に供給されるのが一般的であるから、フィラーワイヤの曲がり癖もしくは巻き癖の影響でレーザ光の照射位置とワイヤ先端との相対位置関係にずれが生じ、溶接品質が低下するおそれがある。   In laser welding using a filler wire functioning as a welding wire, it is important for stabilizing the welding quality that the relative positional relationship between the laser beam irradiation position and the tip of the filler wire is constant. On the other hand, filler wires used in automatic welding are generally wound in advance in a coil shape on a wire bobbin (wire reel), and are generally fed out immediately before welding and supplied to a laser beam irradiation site. Therefore, the relative positional relationship between the irradiation position of the laser beam and the tip of the wire is affected by the bending or winding of the filler wire, and the welding quality may be deteriorated.

そこで、このようなフィラーワイヤの曲がり癖もしくは巻き癖対策として、特許文献１に記載のように、ワイヤストレーナと称される曲がり矯正機構を設けたり、あるいは特許文献２に記載のように、フィラーワイヤを予め加熱することで矯正するようにしたものが提案されている。
特開平７−３１４１６３号公報（図１） 特開２００２−１７８１７７号公報（図１） Therefore, as a countermeasure against such bending wrinkles or curling of the filler wire, a bending straightening mechanism called a wire strainer is provided as described in Patent Document 1, or a filler wire as described in Patent Document 2 is used. There has been proposed one that is corrected by heating in advance.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-314163 (FIG. 1) JP 2002-178177 A (FIG. 1)

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、繰り出されたフィラーワイヤにワイヤストレーナをもって一定の矯正力を加えることを基本としているものであるが、ワイヤの巻き径や繰り出し方向の変化あるいは捻れ等の影響でフィラーワイヤの曲がり癖もしくは巻き癖が一定していないことから、その曲がり癖もしくは巻き癖を完全に除去することは難しい。   However, the technique described in Patent Document 1 is based on applying a certain straightening force to the fed filler wire with a wire strainer. However, the influence of a change in the winding diameter of the wire, a feeding direction, twisting, or the like. Since the bent or curled wrinkles of the filler wire are not constant, it is difficult to completely remove the bent or curled wrinkles.

また、特許文献２に記載の技術は、フィラーワイヤに電流を流して加熱するか、もしくは加熱したフィラーワイヤを細径のワイヤガイドに通すことで曲がり癖もしくは巻き癖を矯正するものであるが、加熱しただけでは上記と同様に曲がり癖もしくは巻き癖を完全に除去することができないばかりでなく、加熱したフィラーワイヤを細径のワイヤガイドに通すと、ワイヤ表面の摩擦力の影響でフィラーワイヤに圧縮応力が加わって座屈してしまうおそれがり、フィラーワイヤの送給不良を招くおそれがある。   Further, the technique described in Patent Document 2 corrects bending wrinkles or curl by passing an electric current through a filler wire or heating the filler wire through a thin wire guide. In addition to being able to completely remove bent or curled wrinkles just as described above, heating the filler wire through a thin wire guide causes the filler wire to be affected by the frictional force on the wire surface. There is a risk of buckling due to the application of compressive stress, which may lead to poor feeding of the filler wire.

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、フィラーワイヤの曲がり癖もしくは巻き癖を確実に矯正して、より一層の溶接品質の向上を図ったレーザ溶接装置を提供するものである。   The present invention has been made paying attention to such a problem, and provides a laser welding apparatus that reliably corrects the bending or curling of the filler wire to further improve the welding quality. is there.

請求項１に記載の発明は、被溶接物に対してレーザ光を照射する一方、ワイヤ送り機構による繰り出し力をもって繰り出したフィラーワイヤを上記レーザ光照射部位に供給して溶接を行うようにしたレーザ溶接装置であって、上記ワイヤ送り機構よりも上流側に、繰り出すべきフィラーワイヤを予め加熱するワイヤ加熱手段と、同じく繰り出すべきフィラーワイヤに張力を付与する張力付与手段とを設け、繰り出すべきフィラーワイヤに張力を付与した状態でその張力付与部位を加熱するようにしたことを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, a laser beam is irradiated to a workpiece to be welded, and a filler wire fed out by a feeding force by a wire feed mechanism is supplied to the laser beam irradiated portion to perform welding. A welding apparatus, which is provided with a wire heating means for preheating a filler wire to be fed and a tension applying means for applying a tension to the filler wire to be fed upstream from the wire feeding mechanism, The tension applying portion is heated in a state where the tension is applied to.

より具体的には、請求項２に記載のように、上記ワイヤ送り機構はローラ式のものであって、このローラ式のワイヤ送り機構の上流側にワイヤ加熱手段を設けるとともに、ワイヤ加熱手段よりもさらに上流側に張力付与手段を設けることが望ましい。   More specifically, as described in claim 2, the wire feeding mechanism is of a roller type, and a wire heating unit is provided on the upstream side of the roller type wire feeding mechanism. Furthermore, it is desirable to provide a tension applying means further upstream.

したがって、請求項１に記載の発明では、加熱されて塑性変形しやすくなった状態のフィラーワイヤに引張力を加えると、フィラーワイヤは真直な状態に塑性変形し、その状態をもって当初の曲がり癖もしくは巻き癖が矯正される。これにより、レーザ光照射位置には常にフィラーワイヤが真直な状態で供給されるようになり、従来のようにレーザ光照射位置とワイヤ先端との相対位置関係が変化してしまうことがなくなる。   Therefore, in the invention according to claim 1, when a tensile force is applied to the filler wire in a state where it is easily heated and plastically deformed, the filler wire is plastically deformed in a straight state, and in that state, Curly wrinkles are corrected. As a result, the filler wire is always supplied in a straight state to the laser beam irradiation position, and the relative positional relationship between the laser beam irradiation position and the wire tip is not changed as in the prior art.

請求項１に記載の発明によれば、レーザ光照射位置に供給されるべきフィラーワイヤの曲がり癖もしくは巻き癖が確実に矯正されることから、従来のようにレーザ光照射位置とワイヤ先端との相対位置関係がずれるようなことがなく、その相対位置関係が一定したものとなることによって溶接品質が向上する。   According to the first aspect of the present invention, since bending or curling of the filler wire to be supplied to the laser beam irradiation position is reliably corrected, the laser beam irradiation position and the tip of the wire are conventionally corrected. The relative positional relationship does not shift and the relative positional relationship becomes constant, so that the welding quality is improved.

また、フィラーワイヤの曲がり癖もしくは巻き癖が矯正されることによってフィラーワイヤの真直性が確保されることから、ワイヤ供給系の各部での摩耗が減少し、装置の信頼性および生産性も併せて向上する。   In addition, since straightness of the filler wire is ensured by correcting the bending or curling of the filler wire, wear at each part of the wire supply system is reduced, and the reliability and productivity of the apparatus are also combined. improves.

図１は本発明のより具体的な実施の形態を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a more specific embodiment of the present invention.

図１に示すように、被溶接物１の溶接部位２に対してレーザ光学系３からレーザ光４を照射する一方、そのレーザ光照射部位２に対しワイヤガイドノズル５およびワイヤ送り機構６を介して溶接ワイヤであるフィラーワイヤ７を連続供給し、レーザ光照射部位２とフィラーワイヤ７の先端の相対位置関係を保ったまま、被溶接物１に対しレーザ光４およびワイヤガイドノズル５を相対移動させることで溶接が施される。   As shown in FIG. 1, a laser beam 4 is irradiated from a laser optical system 3 to a welded part 2 of a workpiece 1, while the laser beam irradiated part 2 is passed through a wire guide nozzle 5 and a wire feed mechanism 6. The filler wire 7 as a welding wire is continuously supplied, and the laser beam 4 and the wire guide nozzle 5 are moved relative to the workpiece 1 while maintaining the relative positional relationship between the laser beam irradiation portion 2 and the tip of the filler wire 7. Welding is performed.

フィラーワイヤ７はワイヤボビン（ワイヤリール）８に幾重にもいわゆるコイル状に巻回された状態で供給されるようになっており、このワイヤボビン８から引き出されたフィラーワイヤ７はワイヤ送り機構６によって付与される繰り出し力をもって順次ワイヤガイドノズル５側に供給される。   The filler wire 7 is supplied to the wire bobbin (wire reel) 8 while being wound in a so-called coil shape. The filler wire 7 drawn out from the wire bobbin 8 is applied by the wire feeding mechanism 6. Sequentially supplied to the wire guide nozzle 5 side with the feeding force.

ワイヤ送り機構６はいわゆるローラ式のものであって、例えばドライブローラ９とこれと対をなすドリブンローラ１０とでフィラーワイヤ７を挟み込んだ上で、ドライブローラ１０を駆動モータ１１にて定速回転駆動させることでフィラーワイヤ７に繰り出し力が付与されて、その結果としてワイヤガイドノズル５からフィラーワイヤ７が連続的に送り出されることになる。   The wire feed mechanism 6 is of a so-called roller type. For example, the drive roller 10 is rotated at a constant speed by the drive motor 11 after the filler wire 7 is sandwiched between the drive roller 9 and a driven roller 10 paired therewith. By driving, a feeding force is applied to the filler wire 7, and as a result, the filler wire 7 is continuously fed out from the wire guide nozzle 5.

フィラーワイヤ供給系のうちワイヤ送り機構６よりも上流側にはワイヤ加熱手段としてのコイル１２が配置されているほか、そのワイヤ加熱機構としてのコイル１２よりも上流側には張力付与手段として機能することになる制動手段たるブレーキ１３が付設されている。   In the filler wire supply system, a coil 12 as a wire heating unit is arranged upstream of the wire feeding mechanism 6 and functions as a tension applying unit upstream of the coil 12 as the wire heating mechanism. A brake 13 serving as a braking means is attached.

ワイヤ加熱手段としてのコイル１２は、その内部にフィラーワイヤ７を挿通させた状態で電源１４から通電することで発熱し、ワイヤボビン８から繰り出されることになるフィラーワイヤ７を順次加熱することになる。   The coil 12 as the wire heating means generates heat when energized from the power supply 14 with the filler wire 7 inserted therein, and sequentially heats the filler wire 7 that is fed out from the wire bobbin 8.

一方、制動手段たるブレーキ１３は、図１のほか図２に示すように、フィラーワイヤ７がワイヤ送り機構６の繰り出し力をもってワイヤボビン８を回転させながら、そのワイヤボビン８から引き出されるのに同期して、例えばワイヤボビン８のフランジ部８ａ等を摩擦面としてワイヤボビン８自体に所定の制動力を付与するものであり、それによってワイヤ送り機構６とワイヤボビン８との間ではフィラーワイヤ７に所定の張力が付与されることになる。   On the other hand, as shown in FIG. 2 in addition to FIG. 1, the brake 13 serving as a braking means is synchronized with the filler wire 7 being pulled out from the wire bobbin 8 while rotating the wire bobbin 8 with the feeding force of the wire feed mechanism 6. For example, a predetermined braking force is applied to the wire bobbin 8 itself by using the flange portion 8a of the wire bobbin 8 as a friction surface, whereby a predetermined tension is applied to the filler wire 7 between the wire feed mechanism 6 and the wire bobbin 8. Will be.

このように構成されたレーザ溶接装置では、溶接の進行に併せてフィラーワイヤ７がワイヤ送り機構６の繰り出し力をもってワイヤボビン８から順次繰り出されて、レーザ光照射部位２に供給される。   In the laser welding apparatus configured as described above, the filler wire 7 is sequentially fed from the wire bobbin 8 with the feeding force of the wire feeding mechanism 6 as the welding progresses, and is supplied to the laser light irradiation site 2.

その際に、フィラーワイヤ７の繰り出しに伴って回転しようとするワイヤボビン８にブレーキ１３が制動力を付与することにより、少なくともそのワイヤボビン８からワイヤ送り機構６までの間ではフィラーワイヤ７に所定の張力すなわち引張力が付与される。同時に、フィラーワイヤ７はコイル１２を通過することで加熱される。   At that time, the brake 13 applies a braking force to the wire bobbin 8 which is going to rotate as the filler wire 7 is fed, so that a predetermined tension is applied to the filler wire 7 at least from the wire bobbin 8 to the wire feed mechanism 6. That is, a tensile force is applied. At the same time, the filler wire 7 is heated by passing through the coil 12.

ここで、繰り出されたフィラーワイヤ７はワイヤボビン８に巻かれていた時の影響で曲がり癖もしくは巻き癖がついており、たとえ同じワイヤボビン８に巻かれていてフィラーワイヤ７であっても、ワイヤ繰り出し方向の違いや、ワイヤボビン８側のフィラーワイヤ７の残量差による巻き径の変化の影響で、曲がり癖もしくは巻き癖そのものが一定しておらず、フィラーワイヤ７の繰り出しに応じて変化する。   Here, the drawn-out filler wire 7 is bent or wrinkled due to the effect of being wound around the wire bobbin 8, and even if the filler wire 7 is wound around the same wire bobbin 8, the wire feeding direction Due to this difference and the influence of the change in the winding diameter due to the difference in the remaining amount of the filler wire 7 on the wire bobbin 8 side, the bending wrinkle or the winding wrinkle itself is not constant and changes according to the feeding of the filler wire 7.

曲がり癖もしくは巻き癖を有したフィラーワイヤ７は、上記のように張力を付与された状態で加熱されると塑性変形して真直な状態となり、それに続いて徐冷されるとその状態のままで安定化する。すなわち、それまでの曲がり癖もしくは巻き癖が矯正されて真直性が付与される。   When the filler wire 7 having the bent or curled wrinkles is heated in a state where the tension is applied as described above, the filler wire 7 is plastically deformed to be in a straight state, and then is gradually cooled to remain in that state. Stabilize. That is, the curl or curl until then is corrected and straightness is imparted.

真直性を付与されたフィラーワイヤ７は、ワイヤ送り機構６の繰り出し力をもってスムーズにワイヤガイドノズル５側に繰り出されて、その真直な状態のままでレーザ光照射部位２に達し、最終的にはそのレーザエネルギーをもって溶融して溶接ビードと化することになる。   The filler wire 7 to which straightness is imparted is smoothly fed out to the wire guide nozzle 5 side by the feeding force of the wire feeding mechanism 6 and reaches the laser beam irradiation site 2 in its straight state, and finally The laser energy is melted to form a weld bead.

このように本実施の形態によれば、フィラーワイヤ７の供給系にてそのフィラーワイヤ７に所定の張力を付与しながら加熱することで、当初の曲がり癖もしくは巻き癖が確実に矯正されることから、レーザ照射部位２には曲がり癖もしくは巻き癖が矯正された真直なフィラーワイヤ７が常に供給されることになり、レーザ照射部位２とフィラーワイヤ７の先端との相対位置関係がきわめて安定したものとなる。   As described above, according to the present embodiment, the initial bending wrinkle or curl is reliably corrected by heating the filler wire 7 while applying a predetermined tension to the filler wire 7 in the supply system. Therefore, the straight filler wire 7 in which the bent or curled wrinkle is corrected is always supplied to the laser irradiation site 2, and the relative positional relationship between the laser irradiation site 2 and the tip of the filler wire 7 is extremely stable. It will be a thing.

ここで、ワイヤボビン８に付設された制動手段たるブレーキ１３に別の付加機能を具備させることも可能である。例えば、溶接中の異常を検出してフィラーワイヤ７の繰り出しを直ちに停止したい場合に、そのブレーキ１３の制動力をもってワイヤボビン８をロックするようにすれば、慣性によりフィラーワイヤ７が余分に繰り出されて弛んでしまうような自体を未然を防止することができる。   Here, the brake 13 serving as a braking means attached to the wire bobbin 8 can be provided with another additional function. For example, if it is desired to immediately stop the feeding of the filler wire 7 by detecting an abnormality during welding, if the wire bobbin 8 is locked with the braking force of the brake 13, the filler wire 7 is fed out excessively due to inertia. It is possible to prevent the occurrence of slackening itself.

その上、ブレーキ１３はワイヤボビン８を支える軸部に取り付けることも可能であり、例えば回転型のセンサであるロータリーエンコーダ等と併用することにより、ワイヤボビン８側におけるフィラーワイヤ７の繰り出し残量を検知して、より高精度にフィラーワイヤ７に付与すべき張力を制御することも可能である。   In addition, the brake 13 can be attached to the shaft portion that supports the wire bobbin 8. For example, the brake 13 is used in combination with a rotary encoder that is a rotary sensor to detect the remaining amount of the filler wire 7 on the wire bobbin 8 side. Thus, the tension to be applied to the filler wire 7 can be controlled with higher accuracy.

図２は本発明のより具体的な第２の実施の形態を示す図であって、図１と共通する部分には同一符号を付してある。   FIG. 2 is a diagram showing a more specific second embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the portions common to FIG.

この第２の実施の形態では、ワイヤ送り機構６とワイヤボビン８との間に、ワイヤ加熱手段としてのヒータと張力付与手段たるブレーキ（制動手段）とを兼ねた回転ドラム１５を配置した点で第１の実施の形態のものと異なっている。   In the second embodiment, a rotating drum 15 serving as both a heater as wire heating means and a brake (braking means) as tension applying means is disposed between the wire feed mechanism 6 and the wire bobbin 8. It differs from that of the first embodiment.

回転ドラム１５にはワイヤボビン８から繰り出されたフィラーワイヤ７が少なくとも一巻きだけ巻き掛けられた上でワイヤ送り機構６側に送給されるようになっている一方、ワイヤ送り機構６のワイヤ繰り出し力をもって回転ドラム１５がいわゆる連れ回りするも、その回転ドラム１５に巻き付けられた部分を含み且つワイヤ送り機構６と回転ドラム１５の間に位置するフィラーワイヤ７に所定の張力を付与する機能を有している。同時に、回転ドラム１５は内蔵する熱線等の熱源にて所定温度に加熱されるようになっている。   At least one turn of the filler wire 7 fed from the wire bobbin 8 is wound around the rotary drum 15 and fed to the wire feed mechanism 6 side. Although the rotating drum 15 rotates with the rotation of the rotating drum 15, the rotating drum 15 has a function of applying a predetermined tension to the filler wire 7 including the portion wound around the rotating drum 15 and positioned between the wire feeding mechanism 6 and the rotating drum 15. ing. At the same time, the rotating drum 15 is heated to a predetermined temperature by a heat source such as a built-in heat wire.

ここで、回転ドラム１５はワイヤボビン８から繰り出されたフィラーワイヤ７を再度巻き付けながらも、その巻き付け状態にて所定の張力を付与することで先に述べたようなフィラーワイヤ７の曲がり癖もしくは巻き癖を矯正するものであるから、回転ドラム１５の直径はワイヤボビン８側でのフィラーワイヤ７の最小巻き径と同等もしくはそれよりも大きく設定されている。   Here, while the rotating drum 15 re-winds the filler wire 7 fed out from the wire bobbin 8 and applies a predetermined tension in the wound state, the filler wire 7 is bent or wound as described above. Therefore, the diameter of the rotating drum 15 is set equal to or larger than the minimum winding diameter of the filler wire 7 on the wire bobbin 8 side.

この第２の実施の形態によれば、回転ドラム１５が、フィラーワイヤ７を加熱するヒータとしての機能と、フィラーワイヤ７に所定の張力を付与するブレーキとしての機能とを有するものであるから、第１の実施の形態のものと同様のフィラーワイヤ７の曲がり癖もしくは巻き癖の矯正機能が発揮されることになる。   According to the second embodiment, the rotary drum 15 has a function as a heater for heating the filler wire 7 and a function as a brake for applying a predetermined tension to the filler wire 7. The correction function of the bending wrinkle or curl of the filler wire 7 similar to that in the first embodiment is exhibited.

特に本実施の形態では、回転ドラム１５にフィラーワイヤ７を巻き付けているが故に、フィラーワイヤ７に付与する張力をきわめて容易に一定のものとすることができるほか、回転ドラム１５にフィラーワイヤ７が密着するが故に、フィラーワイヤ７を容易に回転ドラム１５と同じ温度とすることができ、フィラーワイヤ７の温度制御も容易となる。   In particular, in the present embodiment, since the filler wire 7 is wound around the rotary drum 15, the tension applied to the filler wire 7 can be made very easily constant, and the filler wire 7 is provided on the rotary drum 15. Because of the close contact, the filler wire 7 can be easily set to the same temperature as the rotary drum 15, and the temperature control of the filler wire 7 is also facilitated.

なお、上記の回転ドラム１５をフィラーワイヤ７に張力を付与するためのブレーキとしてのみ使用して、ワイヤ加熱手段として図１に示したようなヒータ１２を併用するようにしてもよい。   Note that the rotary drum 15 may be used only as a brake for applying tension to the filler wire 7, and the heater 12 as shown in FIG.

また、上記の回転ドラム１５をフィラーワイヤ７を加熱するためのヒータとしてのみ使用して、張力付与手段として別の形態のもの、例えばローラ式のワイヤ送り機構６と同等の形態をもって制動力ひいては張力を付与するようにしてもよい。   Further, the rotary drum 15 is used only as a heater for heating the filler wire 7, and has a different form as a tension applying means, for example, a form equivalent to that of the roller-type wire feed mechanism 6, and thus braking force and tension. May be given.

図４は本発明のより具体的な第３の実施の形態を示す図であって、図１と共通する部分には同一符号を付してある。   FIG. 4 is a diagram showing a more specific third embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to portions common to FIG.

この第３の実施の形態は、レーザ溶接とアーク溶接の一つであるＭＩＧ溶接とを併用するハイブリッド溶接法（複合溶接法）に本発明を適用したものである。   In the third embodiment, the present invention is applied to a hybrid welding method (composite welding method) using both laser welding and MIG welding which is one of arc welding.

レーザ溶接とＭＩＧ溶接とを併用するハイブリッド溶接法では、先のレーザ溶接の場合と同様に、被溶接物１に対しレーザ光４とワイヤガイドノズル５とを相対移動させることを前提として、被溶接物１に対してレーザ光４を照射する一方、そのレーザ光照射部位２の直近位置にワイヤガイドノズル５を介して電極ワイヤとして機能するフィラーワイヤ７を供給する。そして、先のレーザ溶接と異なる点は、フィラーワイヤ７自体にアーク電流を流すべく通電してそのフィラーワイヤ７と被溶接物１との間にアークを発生させて溶接することにある。   In the hybrid welding method using both laser welding and MIG welding, as in the case of the previous laser welding, it is assumed that the laser beam 4 and the wire guide nozzle 5 are relatively moved with respect to the workpiece 1 to be welded. While the object 1 is irradiated with the laser beam 4, a filler wire 7 that functions as an electrode wire is supplied to the position closest to the laser beam irradiation site 2 through the wire guide nozzle 5. The difference from the previous laser welding is that the filler wire 7 itself is energized to cause an arc current to flow and an arc is generated between the filler wire 7 and the workpiece 1 for welding.

本実施の形態では、ワイヤ送り機構６と張力付与手段たるブレーキ付１３きのワイヤボビン８との間に、フィラーワイヤ７に接触しつつこれに通電するチップ１６を設けて、ワイヤボビン８から繰り出されるフィラーワイヤ７のうちチップ１６からレーザ光照射部位（溶接部位）２までの間でそのフィラーワイヤ７自体にアーク電源１７から通電するように設定してある。したがって、チップ１６およびアーク電源１７は、フィラーワイヤ７に通電してこれを加熱するワイヤ加熱手段として機能することになる。   In the present embodiment, a tip 16 is provided between the wire feed mechanism 6 and a wire bobbin 8 with a brake 13 serving as a tension applying means, which is in contact with the filler wire 7 and energizes the filler wire 7. The filler wire 7 itself is set to be energized from the arc power source 17 between the tip 16 of the wire 7 and the laser beam irradiation site (welding site) 2. Therefore, the tip 16 and the arc power source 17 function as wire heating means for energizing the filler wire 7 and heating it.

この第３の実施の形態では、フィラーワイヤ７のうちチップ１６よりも溶接部位２側ではアーク電流が流れて、フィラーワイヤ７自体の抵抗によるジュール熱で加熱される。そして、フィラーワイヤ７のうち少なくともワイヤ送り機構６とチップ１６との間では、ジュール熱による加熱と並行して、張力付与手段たるブレーキ１３の制動力によって張力が付与されていることから、先の実施の形態と同様に、加熱と張力付与をもってフィラーワイヤ７の曲がり癖もしくは曲げ癖が矯正されて、フィラーワイヤ７には真直性が付与されることになる。   In the third embodiment, an arc current flows in the filler wire 7 on the welding site 2 side of the tip 16 and is heated by Joule heat due to the resistance of the filler wire 7 itself. And at least between the wire feed mechanism 6 and the tip 16 of the filler wire 7, tension is applied by the braking force of the brake 13 serving as tension applying means in parallel with heating by Joule heat. Similar to the embodiment, bending or wrinkle of the filler wire 7 is corrected by heating and applying tension, and the filler wire 7 is imparted with straightness.

しかも、アーク電流を利用してフィラーワイヤ７自体が発熱することから、非加工中に熱源を一定温度に保つ必要もなくなる。   Moreover, since the filler wire 7 itself generates heat using the arc current, it is not necessary to keep the heat source at a constant temperature during non-processing.

したがって、この第３の実施の形態においても第１の実施の形態と全く同様の効果が得られることになる。   Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the third embodiment.

本発明の第１の実施の形態を示す構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Structure explanatory drawing which shows the 1st Embodiment of this invention. 図１のワイヤボビンの詳細を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は同図（Ａ）側面図。It is a figure which shows the detail of the wire bobbin of FIG. 1, (A) is a front view, (B) is the same figure (A) side view. 本発明の第２の実施の形態を示す構成説明図。The structure explanatory view showing the 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施の形態を示す構成説明図。The structure explanatory view showing the 3rd embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…被溶接物
２…レーザ溶接部位（溶接部位）
４…レーザ光
５…ワイヤガイドノズル
６…ワイヤ送り機構
７…フィラーワイヤ
８…ワイヤボビン（ワイヤリール）
１２…コイル（ワイヤ加熱手段）
１３…制動手段たるブレーキ（張力付与手段）
１５…回転ドラム（ワイヤ加熱手段／張力付与手段）
１６…チップ（ワイヤ加熱手段）
１７…アーク電源（ワイヤ加熱手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Workpiece 2 ... Laser welding part (welding part)
4 ... Laser beam 5 ... Wire guide nozzle 6 ... Wire feed mechanism 7 ... Filler wire 8 ... Wire bobbin (wire reel)
12 ... Coil (wire heating means)
13 ... Brake as brake means (tension applying means)
15 ... Rotating drum (wire heating means / tension applying means)
16 ... Chip (wire heating means)
17 ... Arc power supply (wire heating means)

Claims (6)

被溶接物に対してレーザ光を照射する一方、ワイヤ送り機構による繰り出し力をもって繰り出したフィラーワイヤを上記レーザ光照射部位に供給して溶接を行うようにしたレーザ溶接装置であって、
上記ワイヤ送り機構よりも上流側に、繰り出すべきフィラーワイヤを予め加熱するワイヤ加熱手段と、同じく繰り出すべきフィラーワイヤに張力を付与する張力付与手段とを設け、
繰り出すべきフィラーワイヤに張力を付与した状態でその張力付与部位を加熱するようにしたことを特徴とするレーザ溶接装置。 A laser welding apparatus for performing welding by irradiating a workpiece with a laser beam while supplying a filler wire fed with a feeding force by a wire feeding mechanism to the laser beam irradiation portion.
On the upstream side of the wire feeding mechanism, a wire heating unit that preheats the filler wire to be fed, and a tension applying unit that applies tension to the filler wire to be fed out are provided.
A laser welding apparatus, wherein a tension applying portion is heated in a state where tension is applied to a filler wire to be fed. 上記ワイヤ送り機構はローラ式のものであって、
このローラ式のワイヤ送り機構の上流側にワイヤ加熱手段を設けるとともに、
ワイヤ加熱手段よりもさらに上流側に張力付与手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接装置。 The wire feeding mechanism is of a roller type,
While providing a wire heating means on the upstream side of this roller type wire feed mechanism,
2. The laser welding apparatus according to claim 1, wherein a tension applying means is provided further upstream than the wire heating means. 予めワイヤリールに巻回されているフィラーワイヤを、ローラ式のワイヤ送り機構による繰り出し力をもって繰り出すようになっていて、
上記ワイヤリールに付設された制動手段が張力付与手段として機能するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ溶接装置。 The filler wire wound around the wire reel in advance is fed out with a feeding force by a roller type wire feed mechanism,
3. The laser welding apparatus according to claim 2, wherein the braking means attached to the wire reel functions as tension applying means. 上記ワイヤ加熱手段が実質的に張力付与手段を兼ねていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶接装置。   2. The laser welding apparatus according to claim 1, wherein the wire heating means substantially doubles as a tension applying means. 被溶接物に対してレーザ光を照射する一方、そのレーザ光照射部位近傍に電極ワイヤとして機能するフィラーワイヤを供給して、レーザ溶接にアーク溶接を併用して溶接を行う複合型のレーザ溶接装置であって、
上記ワイヤ送り機構よりも上流側に、フィラーワイヤにアーク電流を印加するためのチップを設けるとともに、
このチップよりもさらに上流側に張力付与手段を設け、
繰り出すべきフィラーワイヤに張力を付与した状態で、その張力付与部位に上記チップにて通電して加熱するようにしたことを特徴とするレーザ溶接装置。 A composite laser welding apparatus that irradiates a work piece with laser light and supplies a filler wire that functions as an electrode wire in the vicinity of the laser light irradiation portion to perform welding by using arc welding together with laser welding. Because
Provide a tip for applying an arc current to the filler wire on the upstream side of the wire feeding mechanism,
Provide tension applying means further upstream than this tip,
A laser welding apparatus characterized in that, in a state where tension is applied to a filler wire to be fed out, the tension applying portion is heated by energizing with the tip. 予めワイヤリールに巻回されているフィラーワイヤを、ローラ式のワイヤ送り機構による繰り出し力をもって繰り出すようになっていて、
上記ワイヤリールに付設された制動手段が張力付与手段として機能するようになっていることを特徴とする請求項５に記載のレーザ溶接装置。 The filler wire wound around the wire reel in advance is fed out with a feeding force by a roller type wire feed mechanism,
6. The laser welding apparatus according to claim 5, wherein the braking means attached to the wire reel functions as tension applying means.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010227950A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Ihi Corp Laser beam welding apparatus and laser beam welding method
JP2010227951A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Ihi Corp Laser beam welding method and laser beam welding apparatus
US7851984B2 (en) 2006-08-08 2010-12-14 Federal-Mogul World Wide, Inc. Ignition device having a reflowed firing tip and method of construction
JP2011041971A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Canon Machinery Inc Solder feeder and solder feeding method
CN102387889A (en) * 2009-04-01 2012-03-21 埃萨布公司 Welding head and welding head assembly for an arc-welding system
KR101299357B1 (en) * 2011-09-28 2013-08-22 현대제철 주식회사 Apparatus for loading filler metal having a dry unit
DE102013214551A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wire nozzle and method for laser joining with filler wire
JP2015057297A (en) * 2014-11-28 2015-03-26 エーエスアーベー アーベー Weldment head and weldment head assembly for arc-welding system
CN108698149A (en) * 2016-02-23 2018-10-23 弗罗纽斯国际有限公司 Welding equipment with the laser preheating device for solder
WO2021065842A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 京セラ株式会社 Thread insertion device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7851984B2 (en) 2006-08-08 2010-12-14 Federal-Mogul World Wide, Inc. Ignition device having a reflowed firing tip and method of construction
JP2010227951A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Ihi Corp Laser beam welding method and laser beam welding apparatus
JP2010227950A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Ihi Corp Laser beam welding apparatus and laser beam welding method
CN102387889B (en) * 2009-04-01 2017-01-11 埃萨布公司 Welding head and welding head assembly for an arc-welding system
CN102387889A (en) * 2009-04-01 2012-03-21 埃萨布公司 Welding head and welding head assembly for an arc-welding system
JP2012522643A (en) * 2009-04-01 2012-09-27 エーエスアーベー アーベー Welding head and welding head assembly for an arc welding system
US9937581B2 (en) 2009-04-01 2018-04-10 Esab Ab Welding head and welding head assembly for an arc-welding system
JP2011041971A (en) * 2009-08-24 2011-03-03 Canon Machinery Inc Solder feeder and solder feeding method
KR101299357B1 (en) * 2011-09-28 2013-08-22 현대제철 주식회사 Apparatus for loading filler metal having a dry unit
DE102013214551A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wire nozzle and method for laser joining with filler wire
DE102013214551B4 (en) 2013-07-25 2024-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wire nozzle and method for laser joining with filler wire with tactile wire guide
JP2015057297A (en) * 2014-11-28 2015-03-26 エーエスアーベー アーベー Weldment head and weldment head assembly for arc-welding system
CN108698149A (en) * 2016-02-23 2018-10-23 弗罗纽斯国际有限公司 Welding equipment with the laser preheating device for solder
US11000913B2 (en) 2016-02-23 2021-05-11 Fronius International Gmbh Welding device with a laser preheater for filler wire
WO2021065842A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 京セラ株式会社 Thread insertion device

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