JP2008043972A - Laser beam welding method and equipment - Google Patents
Laser beam welding method and equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008043972A JP2008043972A JP2006221300A JP2006221300A JP2008043972A JP 2008043972 A JP2008043972 A JP 2008043972A JP 2006221300 A JP2006221300 A JP 2006221300A JP 2006221300 A JP2006221300 A JP 2006221300A JP 2008043972 A JP2008043972 A JP 2008043972A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- welding
- laser
- plate member
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 58
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、重ね合わせた複数の板材を、その間に積極的に隙間を形成して、良好に溶接するレーザ溶接方法および装置に関し、特にリモートレーザ溶接法で溶接するのに適した技術に関するものである。 The present invention relates to a laser welding method and apparatus that welds a plurality of stacked plate materials positively by positively forming a gap therebetween, and particularly to a technique suitable for welding by a remote laser welding method. is there.
量産工程で使用されるレーザ溶接設備は、例えば溶接母機として多自由度の溶接ロボットを用い、その溶接ロボットの先端にレーザ加工ヘッド(溶接トーチ)を持たせる一方、ファイバーケーブルで伝達可能なYAGレーザ等を用いて加工ヘッドから溶接部位に対しレーザ光を照射するようにしたものが主流を占めている。しかし、例えば溶接ポイントが広範囲に点在する場合には加工ヘッドの移動に時間がかかるほか、狭い溝等のように加工ヘッドが干渉するような部位の溶接には対応できないことになる。 The laser welding equipment used in the mass production process uses, for example, a multi-degree-of-freedom welding robot as a welding machine and a laser processing head (welding torch) at the tip of the welding robot, while being able to transmit with a fiber cable. The mainstream is that the laser beam is irradiated from the machining head to the welded part using a laser beam or the like. However, for example, when welding points are scattered over a wide range, it takes time to move the machining head, and it is not possible to cope with welding at a site where the machining head interferes, such as a narrow groove.
そこで、近年に至り、比較的長焦点のレーザ光(レーザビーム)を複数のミラーから成る光偏向光学系により反射させ、その光偏向光学系のミラーの角度を可変制御することにより、レーザ光を瞬時に次の溶接点まで移動させて次なる溶接を施すとともに、溶接点ごとに焦点距離の調整をも可能にしたリモートレーザ(スキャナーレーザ)溶接法と称される技術が注目されている(下記特許文献1、2参照)。
Therefore, in recent years, a relatively long-focus laser beam (laser beam) is reflected by an optical deflection optical system composed of a plurality of mirrors, and the angle of the mirror of the optical deflection optical system is variably controlled, so that the laser beam is controlled. A technique called a remote laser (scanner laser) welding method that has been moved to the next welding point instantaneously to perform the next welding, and also allows the focal length to be adjusted for each welding point (see below) (See
また、一般に、自動車車体(ボディ)のワークとしての亜鉛めっき鋼板に対してレーザ溶接を行う際には、ワーク間の亜鉛層がレーザビームの熱によって蒸発・飛散して溶接欠陥が生じることから、これを防ぐために、鋼板間に適正な隙間を設けて蒸発ガスを排出する手法が用いられる。 In general, when laser welding is performed on a galvanized steel sheet as a workpiece of an automobile body, the zinc layer between the workpieces is evaporated and scattered by the heat of the laser beam, resulting in welding defects. In order to prevent this, a technique of providing an appropriate gap between the steel plates and discharging the evaporated gas is used.
この隙間は、エンボスの形で設置することが一般的であり、例えば、一方のめっき鋼板の片側にエンボスを付けて他方のめっき鋼板に重ね、このエンボスの高さにより必要な隙間が作られる(下記特許文献3参照)。
This gap is generally installed in the form of an emboss. For example, an emboss is attached to one side of one plated steel sheet and overlapped with the other plated steel sheet, and a necessary gap is created by the height of this emboss ( See
しかし、エンボスの高さを常に一定に加工して、必要な隙間(例えば0.2mm)を求めることは、非常に困難である。加工の仕方によっては、エンボスにより間隙を作り出せないことがある。また、エンボスの高さと隙間とが1対1の関係で作り出されているため、エンボスの高さのバラツキがそのまま隙間のバラツキになって安定せず、溶接部の強度低下を招くという問題がある。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、重ね合わせた複数の板材の間に適正な隙間を形成して、良好に溶接するレーザ溶接方法および装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a laser welding method in which an appropriate gap is formed between a plurality of stacked plate materials and welding is performed favorably. To provide an apparatus.
かかる目的を達成するために、本発明のレーザ溶接方法は、表面に皮膜を有した鋼板を含む複数の板材を溶接するレーザ溶接方法において、一方の板材を他方の板材に対して局部的に接触させ、この接触箇所から離れた部位において前記一方の板材と前記他方の板材の少なくともいずれかを押圧し弾性変形させることにより、前記一方と他方の板材間に前記接触箇所の一部から次第に大きくなる隙間を形成し、この隙間の領域にレーザビームを照射して前記複数の板材を溶接する、ことを特徴とする。 In order to achieve such an object, the laser welding method of the present invention is a laser welding method for welding a plurality of plate materials including a steel plate having a coating on the surface thereof, wherein one plate material is locally brought into contact with the other plate material. And at least one of the one plate member and the other plate member is pressed and elastically deformed at a part away from the contact point, and gradually increases from a part of the contact point between the one and the other plate member. A gap is formed, and the plurality of plate members are welded by irradiating a laser beam to the area of the gap.
また本発明のレーザ溶接装置は、表面に皮膜を有した鋼板を含む複数の板材に向けてレーザビームを照射し、溶接を行うレーザ溶接装置において、頂部が平坦面から成る膨出部が2以上形成された一方の板材を平坦な他方の板材に重ね合わせた状態に保持する保持手段と、前記一方と他方の板材の重ね合わせにより前記膨出部と前記膨出部との間に形成される空洞部において、前記二枚一方の板材と他方の板材の少なくともいずれかの板材を外方から押圧し、これにより前記他方の板材を前記一方の板材に向けて凸に弾性変形させ、前記一方と他方の板材間に、前記膨出部が前記他方の板材に接触する接触箇所の一部から次第に大きくなる隙間を形成する押圧手段と、前記押圧手段が押圧動作する際の移動量を制限し、前記隙間の下限値を規定するストッパー機構と、前記隙間の領域にレーザビームを照射するレーザ装置と、を有する、ことを特徴とする。 Further, the laser welding apparatus of the present invention is a laser welding apparatus for performing welding by irradiating a plurality of plate materials including a steel plate having a film on the surface, and performing welding. A holding means for holding one formed plate material in a state of being overlapped with the other flat plate material, and formed between the bulging portion and the bulging portion by overlapping the one and the other plate material. In the hollow portion, at least one of the two plate members and the other plate member is pressed from the outside, thereby elastically deforming the other plate member toward the one plate member, and A pressing means that forms a gap that gradually increases from a part of a contact portion where the bulging portion contacts the other plate material between the other plate materials, and a movement amount when the pressing means performs a pressing operation; Define the lower limit of the gap. It has a stopper mechanism, and a laser device for irradiating a laser beam to the area of the gap which is characterized in that.
本発明のレーザ溶接方法および装置では、隙間を形成したい部位から離れた部位において、接触させた複数の板材の少なくともいずれか一方の板材を押圧し円弧状に弾性変形させて、他の板材から浮かせることにより、弾性変形された板材とこれに隣接する板材との間に、接触箇所の一部から次第に大きくなる隙間を形成する。上記弾性変形された板材がこれに隣接する板材から離れる度合は、板材を押圧する力を加減することにより、容易に調整することができる。従って、溶接部位における複数の板材間に、例えばガス化した亜鉛を外部に放出するための所望の隙間を、安定して且つ容易に形成することができる。 In the laser welding method and apparatus of the present invention, at a part away from a part where a gap is to be formed, at least one of the contacted plate members is pressed, elastically deformed in an arc shape, and floated from another plate member Thus, a gap that gradually increases from a part of the contact portion is formed between the elastically deformed plate material and the plate material adjacent thereto. The degree to which the elastically deformed plate material is separated from the adjacent plate material can be easily adjusted by adjusting the force pressing the plate material. Therefore, for example, a desired gap for releasing gasified zinc to the outside can be stably and easily formed between the plurality of plate members at the welding site.
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態に係るレーザ溶接装置を図1に示す。2は表面に皮膜を有した鋼板を含む複数の板材から成るワークである。このレーザ溶接装置では、ワーク2は亜鉛めっき鋼板からなる二枚の板材3,4から成り、この二枚の板材3,4が上下に重ね合わされて保持され、レーザ装置からのレーザビーム1により照射されて溶接が行われる。
<First Embodiment>
A laser welding apparatus according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG.
レーザ装置は、図示してないが、YAGレーザのレーザ発振器と、6軸のモータにより駆動されるロボットハンドと、その先端に装着された光学ヘッドと、を備えており、光学ヘッドが光ファイバーケーブルにてレーザ発振器と接続され、光学ヘッドから長焦点のレーザビーム1を出射させる構造となっている。また、光学ヘッドの内部には、レーザビーム1の出射方向を偏向する光偏向光学系(スキャナ)が設けられており、これによりレーザビーム1が所定の溶接軌跡に沿って走査されて溶接パターンが描かれる構成になっている。
Although not shown, the laser device includes a laser oscillator of a YAG laser, a robot hand driven by a 6-axis motor, and an optical head attached to the tip thereof. The optical head is attached to an optical fiber cable. The laser head is connected to a laser oscillator so that a long-
上記ワーク2としての上下二枚の板材3、4のうち、一方の板材(上側板材)3は、頂部が平坦面から成る膨出部3a(図2参照)が2以上形成された亜鉛めっき鋼板であり、他方の板材(下側板材)4は平坦な亜鉛めっき鋼板である。この二枚の板材3、4は、膨出部3aが内側となるように重ね合わされ、図示してない保持手段により、上側板材3の膨出部3aが下側板材4に接触した状態に保持される。このとき、上側板材3の膨出部3aと膨出部3aとの間と、平坦な下側板材4との間に、台形状の空洞部5が形成される。
Of the two upper and
レーザ溶接装置は、上記空洞部5において、相対的に下側板材4を上側板材3に向けて押圧して弾性変形させ、二枚の板材3、4間に、膨出部3aが下側板材4に接触する接触箇所6の一部から次第に大きくなる隙間7を形成する押圧手段とし、板材3,4を外方からクランプするクランプ手段8を備えている。
In the laser welding apparatus, the
上記クランプ手段8は、図1から分かるように、下側のゲージ部材9と、揺動可能な上側のクランプ部材10と、このクランプ部材10を駆動するエアシリンダ11とで構成される。上側のクランプ部材10と下側のゲージ部材9は上下方向から互い向き合うように内側に彎曲し、それぞれの角部で互いに交差し、軸12で揺動自在に連結されている。すなわち、上側のクランプ部材10には下端近傍に耳部13を有し、この耳部13がゲージ部材9の上段角部に軸12により枢着されている。またエアシリンダ11は、ゲージ部材9の中腹に軸14により枢着され、そのエアシリンダ11のピストンロッド15の後端が、上側のクランプ部材10の後端に軸16により枢着されている。
As can be seen from FIG. 1, the clamp means 8 includes a
かかる構造により、エアシリンダ11を作動させると、ピストンロッド15が押し出されて、上側のクランプ部材10が軸12の周りに回動し、そのクランプ部材10の先端が下がって、下側のゲージ部材9との間でワーク2を挟持する。このとき下側のゲージ部材9は、クランプ部材10からの押圧力の反力として、下側板材4に押圧力を付与し弾性変形させる。なお、ゲージ部材9の作用部17(ゲージ本体部)は、その高さを調整可能な調整式ゲージとして構成されている。
With this structure, when the
またゲージ部材9の頂面における軸12の近傍の部位には、上記押圧手段としてのクランプ部材10が押圧動作する際の移動量を制限し、隙間7の下限値を規定するストッパー部材18が所定の高さで設けられ、ストッパー機構を構成している。
Further, a
図3に、レーザ溶接方法を示す。図3(a)は、上側板材3が下側板材4に重ね合わせられ、上側板材3の膨出部3a、正確にはその頂部の平坦面が、下側板材4と面的に接触し、且つ膨出部3aと膨出部3aとの間に空洞部5が形成された状態を示している。
FIG. 3 shows a laser welding method. In FIG. 3A, the
上記クランプ手段8において、上側のクランプ部材10は下方への押圧力を上側板材3に付与し、また下側のゲージ部材9はその反力として押し上げ力を下側板材4に付与する。この結果として、上記クランプ手段8は、図3(b)に示すように、上記空洞部5に対応する上側板材3および下側板材4の部位を、上下から互いに干渉する方向に押圧する。すると、単なる平坦板からなる下側板材4は、空洞部5に対応する箇所においては上側板材3よりも腰が弱いため、下側板材4が上側板材3に向けて弾性変形して凸状に湾曲し、上下の板材3、4間に上記接触箇所6の一部から次第に大きくなる隙間7が形成される。
In the clamp means 8, the
「接触箇所の一部」とは、この実施形態の場合、上側板材3の膨出部3aの頂部を形成する平坦面の周縁部6aを意味しており、この周縁部6aと下側板材4の平坦面との角部を支点として、下側板材4が上側板材3から離れて垂れ下がるように湾曲され、周縁部6aから次第に大きくなる上記隙間7が形成される。
In the case of this embodiment, “part of the contact portion” means a
上記下側板材4を押し上げて弾性変形させる量、つまりゲージ部材9による突き上げ量は、弾性変形させる下側板材4の厚さの50%〜150%とすることが好ましい。その理由として、下側板材4の板厚の150%を越えた範囲まで押し上げると、板材間の隙間7が大きくなりすぎ、未溶接状態が発生するからである。また板厚の50%を下回る押し上げ量では、実質的に隙間7が形成されなくなり、ガス化した亜鉛が外部に放出されず、溶融池を吹き飛ばしてブローホールが発生し、溶接部の強度低下を招くからである。
The amount by which the
上述した隙間7の形成法の長所は、二枚の板材3、4の接触箇所6から離れた空洞部5に対応した部位、つまり隙間7を形成したい箇所から離れた部位において、下側板材4を押圧し弾性変形させるので、隙間7を形成したい箇所を直接に押圧する形式に比べ、押圧調整が容易であり、所望の隙間7を安定して形成できる点にある。
The advantage of the method of forming the
このようにしてクランプされたワーク2の板材3,4の溶接部19にレーザビーム1が照射されてレーザ溶接がなされる。このレーザ溶接の一つ一つは、溶接開始点から溶接終了点に至るループ状でかつ溶接開始点と溶接終了点とが重ならない溶接軌跡に沿ってなされる。ループ状でかつ溶接開始点と溶接終了点とが重ならない溶接軌跡の例は、C字状、S字状、丸型などの溶接軌跡であり、これによりC型、S型、丸型などの溶接ビードが形成される。溶接開始点と溶接終了点とを重ねないのは、重ねると溶融して孔が開く場合があるからである。そして、このような溶接ビードを形成するに際し、溶接軌跡のC字状などのパターンの溶接面内での向きを、当該溶接軌跡の溶接開始点が板材3,4間の隙間7の小さい方から始まるように設定する。このように設定すると、溶接軌跡の溶接開始点を板材3,4間の隙間7の大きい方から始まるように設定した場合に比べ、より隙間7の広い板材3,4間の溶接ができるようになる。
Laser welding is performed by irradiating the welded
ここで板材3,4間の隙間7の小さい方から大きい方へ向かってレーザビーム1を移動させるとの条件は、レーザ溶接を開始する時点での溶接方向(溶接開始点での方向性)において大きな意味を持ち、レーザ溶接が開始された後については、全体的に大まかに見て隙間7が小から大の方向に向けて溶接がなされて行けばよい。レーザ溶接は、その溶接開始点においてはまだ溶融部が存在しないためにクラックが入り易く、また溶接終了点においても溶融部が存在しなくなるので窪みや欠陥が生じ易い。しかし、溶接開始点から溶接終了点に至るまでの経過途中においては、レーザ照射位置の周囲に溶融部が存在し、これが流れ出しながら隣接部が溶融するのを助長するので、良品質の溶接が行われる。従って、レーザ溶接が開始された後については、レーザビーム1が、溶接軌跡の途中で、例えば局部的に隙間7の大小関係が逆なるような路程(隙間7が大から小)を経由したとしても、良品質の溶接が確保される。
Here, the condition of moving the
そこで、レーザ溶接すべき部位における鋼板間の隙間7に大小関係がある場合には、板材間の隙間7の小さい方に溶接開始点を定め、全体的に大まかに見て、隙間7が小から大の方に向けてレーザビーム1を走査して溶接を行う。
Therefore, when there is a magnitude relationship between the
なおレーザの種類は、ここではYAGレーザを用いているが、炭酸ガスレーザであってもよい。また、アシストガスとして、ArあるいはHeなどの不活性ガスを用いることもできる。また、基本となる溶接法として、ここではレーザビーム1を瞬時に移動することができるリモートレーザ溶接法を前提に以下説明しているが、必ずしもリモートレーザ溶接法に限定されない。
The type of laser used here is a YAG laser, but it may be a carbon dioxide laser. An inert gas such as Ar or He can also be used as the assist gas. In addition, as a basic welding method, a remote laser welding method capable of instantaneously moving the
上記実施形態において、ゲージ部材9の作用面、すなわちゲージ本体部17の頂面の形状には特に制限は無く、任意の断面形状とすることができる。しかし、このゲージ部材9は、下側板材4を下方から上方に突き上げて、下側板材4を上側に凸に湾曲させる働きをする部材である。そこで、この湾曲作用が容易に達成できるように、ゲージ本体部17の頂面は、図4に示すように、その頂面の断面形状を上側に凸に湾曲させた湾曲面20に形成することが好ましい。このようすると、湾曲面20の領域内においても下側板材4の湾曲が開始され、より大きく湾曲させることができるからである。
In the said embodiment, there is no restriction | limiting in particular in the shape of the action surface of the
また、同様の下側板材4の弾性変形を促進させる効果は、図5に示すように、押圧して弾性変形させる下側板材4の板厚を、弾性変形させない上側板材3の板厚よりも薄く構成することでも、達成することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the effect of promoting the elastic deformation of the
<第2の実施形態>
図6に、本発明のレーザ溶接装置の第2の実施形態を示す。このレーザ溶接装置では、二枚の板材3、4を重ね合わせた状態にて第1箇所で保持する第1のクランプ手段8Aと、上記第1箇所で保持された二枚の板材3、4のうち、一方の上側板材3をフリー状態とし、他方の下側板材4のみを第2箇所で保持する第2のクランプ手段8Bと、上記第1箇所と第2箇所の間における上記第1箇所の近傍において、下側板材4を上側板材3に向けて押圧して弾性変形させ、二枚の板材3、4間に、第1箇所から次第に大きくなる隙間7を形成する押圧手段としての突き上げ部材21を有する。
<Second Embodiment>
FIG. 6 shows a second embodiment of the laser welding apparatus of the present invention. In this laser welding apparatus, the first clamping means 8A that holds the two
この実施形態では、二枚の板材3、4を面的に接触させた接触箇所6の一側において、第1のクランプ手段8Aにより二枚の板材3、4をクランプする。また、上記接触箇所6の他側からクランプ位置より遠ざかる方向に離れた位置においては、第2のクランプ手段8Bにより下側板材4のみをクランプし、上側板材3は自由とする。この状態下で、上記接触箇所6における上記一側と上記他側との間の領域において、突き上げ部材21により下側板材4を上側板材3に向けて押圧する。このようにすると、下側板材4だけが上に凸の円弧状に弾性変形し、二枚の板材3、4間に隙間7が形成される。
In this embodiment, the two
従って、この隙間7の存在する部位において二枚の板材3、4に対してレーザビーム1を照射することで、隙間7から亜鉛蒸気を逃がし、溶接部19の強度低下を招かずに、二枚の板材3、4をレーザ溶接することができる。
Therefore, by irradiating the two
上記実施形態では、相対的に下側板材4が押し上げられて弾性変形される場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。表面に被服を有した鋼板を含む複数の板材のうち、相隣る板材の少なくともいずれかを、弾性変形させる形態であれば本発明を適用することができる。すなわち、本発明には、上側板材3と下側板材4のいずれか一方を弾性変形させる形態や、上側板材3と下側板材4の双方を弾性変形させ且つその変形量を異ならせる形態などが含まれる。
Although the case where the
本発明はレーザ溶接に利用することができる。 The present invention can be used for laser welding.
レーザビーム1
2 ワーク、
3 一方の板材(上側板材)、
3a 膨出部、
4 他方の板材(下側板材)、
5 空洞部、
6 接触箇所、
7 隙間、
8 クランプ手段、
8A 第1のクランプ手段、
8B 第2のクランプ手段、
9 ゲージ部材、
10 クランプ部材、
18 ストッパー部材、
20 湾曲面、
21 突き上げ部材。
2 work,
3 One plate (upper plate),
3a bulge,
4 The other plate (lower plate),
5 cavity,
6 points of contact,
7 Clearance,
8 Clamping means,
8A first clamping means,
8B second clamping means,
9 gauge members,
10 Clamp member,
18 stopper member,
20 curved surface,
21 Push-up member.
Claims (12)
一方の板材を他方の板材に対して局部的に接触させ、
この接触箇所から離れた部位において前記一方の板材と前記他方の板材の少なくともいずれかを押圧し弾性変形させることにより、前記一方と他方の板材間に前記接触箇所の一部から次第に大きくなる隙間を形成し、
この隙間の領域にレーザビームを照射して前記複数の板材を溶接する、
ことを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method of welding a plurality of plate materials including a steel plate having a film on the surface,
One plate is brought into local contact with the other plate,
By pressing and elastically deforming at least one of the one plate material and the other plate material at a site away from the contact location, a gap gradually increasing from a part of the contact location is formed between the one and the other plate material. Forming,
Welding the plurality of plate materials by irradiating the gap area with a laser beam,
And a laser welding method.
前記複数の板材の一方に頂部が平坦面から成る膨出部を形成し、
この膨出部が他方の板材と接触するように前記一方の板材を前記他方の板材に重ね合わせ、
この両板材の接触箇所から離れた部位において前記一方の板材と前記他方の板材の少なくともいずれかを押圧し弾性変形させることにより、前記一方と他方の板材間に前記接触箇所の一部から次第に大きくなる隙間を形成し、
この隙間の領域にレーザビームを照射して前記複数の板材を溶接する、
ことを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method of welding a plurality of plate materials including a steel plate having a film on the surface,
Forming a bulging portion having a flat top surface on one of the plurality of plate members;
The one plate material is overlaid on the other plate material so that the bulging portion contacts the other plate material,
By pressing and elastically deforming at least one of the one plate member and the other plate member at a portion away from the contact location between the two plate members, the contact portion gradually increases from a part of the contact portion between the one and the other plate members. Forming a gap
Welding the plurality of plate materials by irradiating the gap area with a laser beam,
And a laser welding method.
前記複数の板材の一方に、頂部が平坦面から成る膨出部を2以上形成し、
この膨出部が他方の板材と接触し、且つ前記膨出部間に空洞部が形成されるように、前記一方の板材を前記他方の板材に重ね合わせ、
この空洞部において前記一方の板材と前記他方の板材の少なくともいずれかを押圧し弾性変形させることにより、前記一方と他方の板材間に前記接触箇所の一部から次第に大きくなる隙間を形成し、
この隙間の領域にレーザビームを照射して前記複数の板材を溶接する、
ことを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method of welding a plurality of plate materials including a steel plate having a film on the surface,
One or more of the plurality of plate members is formed with two or more bulging portions having a flat top.
The one plate material is overlapped with the other plate material so that the bulging portion is in contact with the other plate material and a cavity is formed between the bulging portions,
By pressing and elastically deforming at least one of the one plate member and the other plate member in the hollow portion, a gap gradually increasing from a part of the contact location is formed between the one and the other plate member,
Welding the plurality of plate materials by irradiating the gap area with a laser beam,
And a laser welding method.
また、前記接触箇所の一側から遠ざかる方向に離れた位置においては、前記他方の板材のみをクランプすると共に前記一方の板材を自由とし、
前記接触箇所における前記一側と前記他側との間の領域において前記他方の板材を前記一方の板材に向けて押圧し弾性変形させることにより、前記一方と他方の板材間に前記隙間を形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ溶接方法。 In one side of the contact location that is locally contacted, clamp the overlapping portion of the one and the other plate material,
In addition, in a position away from the one side of the contact location, only the other plate material is clamped and the one plate material is free,
The gap is formed between the one plate and the other plate by pressing and elastically deforming the other plate toward the one plate in a region between the one side and the other side at the contact location. ,
The laser welding method according to claim 1.
頂部が平坦面から成る膨出部が2以上形成された一方の板材を平坦な他方の板材に重ね合わせた状態に保持する保持手段と、
前記一方と他方の板材の重ね合わせにより前記膨出部と前記膨出部との間に形成される空洞部において、前記一方の板材と他方の板材の少なくともいずれかの板材を外方から押圧し、これにより前記他方の板材を前記一方の板材に向けて凸に弾性変形させ、前記一方と他方の板材間に、前記膨出部が前記他方の板材に接触する接触箇所の一部から次第に大きくなる隙間を形成する押圧手段と、
前記押圧手段が押圧動作する際の移動量を制限し、前記隙間の下限値を規定するストッパー機構と、
前記隙間の領域にレーザビームを照射するレーザ装置と、を有する、
ことを特徴とするレーザ溶接装置。 In a laser welding apparatus for performing welding by irradiating a laser beam toward a plurality of plate materials including a steel plate having a film on the surface,
Holding means for holding one plate material in which two or more bulging portions each having a flat top portion are formed on the other flat plate material;
In a hollow portion formed between the bulging portion and the bulging portion by overlapping the one and the other plate materials, at least one of the one plate material and the other plate material is pressed from the outside. Thus, the other plate member is elastically deformed in a convex manner toward the one plate member, and between the one and the other plate member, the bulging portion gradually increases from a part of a contact portion where the other plate member contacts the other plate member. Pressing means for forming a gap,
A stopper mechanism that limits the amount of movement when the pressing means performs a pressing operation, and defines a lower limit value of the gap;
A laser device for irradiating a laser beam to the gap area;
A laser welding apparatus characterized by that.
一方の板材と他方の板材を重ね合わせた状態で第1箇所で保持する第1のクランプ手段と、
前記第1箇所で保持された板材のうち、一方の板材をフリー状態とし、他方の板材のみを第2箇所で保持する第2のクランプ手段と、
前記第1箇所と前記第2箇所の間における前記第1箇所近傍において、前記他方の板材を前記一方の板材に向けて押圧して弾性変形させ、前記一方の板材と他方の板材間に、前記第1箇所から次第に大きくなる隙間を形成する押圧手段と、
前記隙間が形成された領域にレーザビームを照射するレーザ装置と、を有する、
ことを特徴とするレーザ溶接装置。 In a laser welding apparatus that performs welding by irradiating a laser beam toward a plurality of plate materials including a steel plate having a film on the surface,
A first clamping means for holding the first plate member and the other plate member in a state of being overlapped with each other;
Of the plate members held at the first place, one plate member is in a free state, and the second clamp means for holding only the other plate member at the second place;
In the vicinity of the first location between the first location and the second location, the other plate material is pressed against the one plate material to be elastically deformed, and between the one plate material and the other plate material, A pressing means for forming a gap that gradually increases from the first location;
A laser device that irradiates the region where the gap is formed with a laser beam,
A laser welding apparatus characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006221300A JP4978111B2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Laser welding method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006221300A JP4978111B2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Laser welding method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008043972A true JP2008043972A (en) | 2008-02-28 |
JP4978111B2 JP4978111B2 (en) | 2012-07-18 |
Family
ID=39178205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006221300A Expired - Fee Related JP4978111B2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Laser welding method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4978111B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103128443A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 三河世原汽车科技有限公司 | Clamping method suitable for laser welding of galvanized steel sheet |
WO2014185193A1 (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-20 | 日産自動車株式会社 | Apparatus and method for producing fuel cell separator assembly |
WO2020025132A1 (en) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | Toyota Motor Europe | Method of high speed laser welding a first and a second metal sheet with clamping the sheets |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5992189A (en) * | 1982-11-18 | 1984-05-28 | Toshiba Corp | Production of steel plate frame |
JPH04327386A (en) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Sekisui Chem Co Ltd | Tee type welding method by laser beam |
JP2000326078A (en) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Daihatsu Motor Co Ltd | Welding method |
JP2001162388A (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-19 | Honda Motor Co Ltd | Method of laser welding for plated steel plate and welding structure |
JP2001276990A (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | Laser lap welding structure of plating steel plate |
JP2002321076A (en) * | 2001-03-02 | 2002-11-05 | Como Spa | Laser welding method and apparatus for two-ply or multi-ply metal sheets and sheet clamping apparatus used for the method |
JP2004098122A (en) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Futaba Industrial Co Ltd | Laser welding method |
JP2004209549A (en) * | 2002-11-14 | 2004-07-29 | Nissan Motor Co Ltd | Welding method of metal plating steel sheet |
JP2006159257A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | Laser beam welding equipment and its method |
-
2006
- 2006-08-14 JP JP2006221300A patent/JP4978111B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5992189A (en) * | 1982-11-18 | 1984-05-28 | Toshiba Corp | Production of steel plate frame |
JPH04327386A (en) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Sekisui Chem Co Ltd | Tee type welding method by laser beam |
JP2000326078A (en) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Daihatsu Motor Co Ltd | Welding method |
JP2001162388A (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-19 | Honda Motor Co Ltd | Method of laser welding for plated steel plate and welding structure |
JP2001276990A (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | Laser lap welding structure of plating steel plate |
JP2002321076A (en) * | 2001-03-02 | 2002-11-05 | Como Spa | Laser welding method and apparatus for two-ply or multi-ply metal sheets and sheet clamping apparatus used for the method |
JP2004098122A (en) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Futaba Industrial Co Ltd | Laser welding method |
JP2004209549A (en) * | 2002-11-14 | 2004-07-29 | Nissan Motor Co Ltd | Welding method of metal plating steel sheet |
JP2006159257A (en) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | Laser beam welding equipment and its method |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103128443A (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-05 | 三河世原汽车科技有限公司 | Clamping method suitable for laser welding of galvanized steel sheet |
WO2014185193A1 (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-20 | 日産自動車株式会社 | Apparatus and method for producing fuel cell separator assembly |
JP6020718B2 (en) * | 2013-05-16 | 2016-11-02 | 日産自動車株式会社 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for fuel cell separator assembly |
JPWO2014185193A1 (en) * | 2013-05-16 | 2017-02-23 | 日産自動車株式会社 | Manufacturing apparatus and manufacturing method for fuel cell separator assembly |
US9911986B2 (en) | 2013-05-16 | 2018-03-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Apparatus and method for producing fuel cell separator assembly |
WO2020025132A1 (en) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | Toyota Motor Europe | Method of high speed laser welding a first and a second metal sheet with clamping the sheets |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4978111B2 (en) | 2012-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10005156B2 (en) | Laser welding apparatus and laser welding method | |
US9737960B2 (en) | Laser-based lap welding of sheet metal components using laser induced protuberances to control gap | |
JP4605576B2 (en) | Bonding material, manufacturing method thereof, bonded product, and manufacturing method thereof | |
JP5224349B2 (en) | Laser welding method for thin plate | |
US11203086B2 (en) | Laser welding method and laser welding device | |
JP2009183970A (en) | Laser welding method, laser welding apparatus, and welding member | |
JP6299136B2 (en) | Laser welding method and laser welding apparatus for steel sheet | |
WO2015159514A1 (en) | Laser welding method | |
JP4978111B2 (en) | Laser welding method and apparatus | |
JP5125001B2 (en) | Laser welding method, apparatus and equipment | |
JP4210857B2 (en) | Laser machining method for plated plate | |
JP6343971B2 (en) | Laser welding method and laser welding apparatus | |
JP2007275982A (en) | Laser welding method and clearance straightening device in base metal for laser welding | |
JP2011115836A (en) | Method of laser welding metal plated plate | |
JP2012228716A (en) | Laser welding apparatus and laser welding method | |
JP2012228717A (en) | Laser welding apparatus and laser welding method | |
JP7372642B2 (en) | Laser welding method and laser welding device | |
JP6252262B2 (en) | Laser welding method and laser welding apparatus | |
JP6947669B2 (en) | Laser welding method | |
JP5011796B2 (en) | Arc welding method | |
JP5082248B2 (en) | Laser welding apparatus and laser welding method | |
JP5147013B2 (en) | PROJECTION FORMING DEVICE, PROJECTION FORMING METHOD, WELDING MEMBER, LASER WELDING DEVICE, AND LASER WELDING METHOD | |
JP2001129676A (en) | Laser welding jig | |
JP2002035970A (en) | Laser beam welding method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090327 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110623 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110829 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120321 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120403 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4978111 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |