JP2008161936A - Laser welding method for surface treated steel sheet, fixing apparatus for bead-shaped gap material used therefor, and laser welding implement - Google Patents
Laser welding method for surface treated steel sheet, fixing apparatus for bead-shaped gap material used therefor, and laser welding implement Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008161936A JP2008161936A JP2007313031A JP2007313031A JP2008161936A JP 2008161936 A JP2008161936 A JP 2008161936A JP 2007313031 A JP2007313031 A JP 2007313031A JP 2007313031 A JP2007313031 A JP 2007313031A JP 2008161936 A JP2008161936 A JP 2008161936A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bead
- gap material
- base material
- laser welding
- steel sheet
- 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
Images
Abstract
Description
本発明は、表面処理鋼板のレーザ溶接方法およびそれに用いるビーズ状間隙材の定着装置に関し、特に合金化溶融亜鉛めっき鋼板等のめっき鋼板が重なるような板組のもとでレーザ溶接を施すにあたり、めっき層の蒸発による二次的不具合を防止するべく、溶接する母材間にビーズ状間隙材を挟み込むことにより所定の隙間を確保して、発生する蒸気を脱出させることにより溶融部での巻き込みを防止し、健全な溶接ができるような表面処理鋼板のレーザ溶接方法とそれに用いるビーズ状間隙材の定着装置およびレーザ溶接用治具に関するものである。 The present invention relates to a laser welding method of a surface-treated steel sheet and a fixing device for a bead-shaped gap material used therefor, in particular, when performing laser welding under a plate set in which plated steel sheets such as galvannealed steel sheets overlap. In order to prevent secondary problems due to evaporation of the plating layer, a predetermined gap is secured by sandwiching a bead-like gap material between the base materials to be welded, and the generated steam is evacuated so that entrainment in the molten part can occur. The present invention relates to a laser welding method of a surface-treated steel sheet that can prevent and perform sound welding, a fixing device for a bead-like gap material used therefor, and a laser welding jig.
二枚以上の母材を重ね合わせた上でいわゆる重ね継手の形態でレーザ溶接を施す場合、少なくとも下側となる母材表面がめっき鋼板であると溶接時の熱でめっき層が蒸発して気体となり、これが溶接ビード内に気泡(ポロシティ)となって残り、結果として溶接強度が低下することになる。 When laser welding is performed in the form of a so-called lap joint after stacking two or more base materials, if the surface of the lower base material is a plated steel plate, the plating layer will evaporate due to heat during welding and gas This remains as bubbles in the weld bead, resulting in a decrease in weld strength.
この対策として、溶接する母材間に隙間を設けて、溶接中に発生した気泡を積極的に外部に排出することが有効であるが、上記隙間が大きすぎると逆に母材同士の溶着が阻害されることになるため、例えば特許文献1に記載のように溶接母材同士の重合部にビーズ状間隙材を介在させて、その状態でビーズ状間隙材を含む母材同士を上下から加圧することで溶接母材間の隙間の大きさを管理する方法が考えられている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、予めビーズ状間隙材を混入した溶剤を塗布した上で溶接母材同士を重ね合わせたならば、その状態で実際の溶接に先立って溶剤を蒸発(揮発)させる乾燥工程が必須であり、工程数の増加とコストアップが余儀なくされることとなって好ましくない。
However, in the technique described in the above-mentioned
しかも、特許文献1に記載の技術では、ビーズ状間隙材そのものが転がりやすいためにビーズ状間隙材の定着性が悪く、例えば溶接母材が複雑な三次元形状の車体パネルである場合には、ビーズ状間隙材を混入した溶剤を塗布してから溶接するまでの間にビーズ状間隙材が転がり、必要な部位に必要な量のビーズ状間隙材をとどめておくことが難しく、十分な効果を期待することができない。
Moreover, in the technique described in
例えばビーズ状間隙材の定着量が少ないと母材同士の間に必要な大きさの隙間を確保することができずになおもポロシティが発生するほか、ビーズ状間隙材の定着量が多すぎると溶接ビードに穴あき、凹凸等の欠陥が発生して、必要な溶接強度を確保することができなくなる。 For example, if the fixing amount of the beaded gap material is small, a gap of the required size cannot be secured between the base materials, and porosity is still generated. The weld bead is perforated and defects such as irregularities occur, and the required welding strength cannot be ensured.
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、従来と同様に転がりやすいビーズ状間隙材の使用を前提としつつも、そのビーズ状間隙材の定着性、すなわち必要な部位に必要な量のビーズ状間隙材をとどめておくことができるように考慮された表面処理鋼板のレーザ溶接方法とそれに用いるビーズ状間隙材の定着装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made by paying attention to such a problem, and it is necessary to fix the bead-like gap material, that is, a necessary part, while assuming the use of a bead-like gap material that is easy to roll as in the prior art. It is an object of the present invention to provide a laser welding method for a surface-treated steel sheet and a fixing device for the bead-shaped gap material used therefor, which are considered so that a small amount of the bead-shaped gap material can be kept.
本発明は、表面処理鋼板が下側となるようにその表面処理鋼板を含む少なくとも二枚の母材同士を重ね合わせた上で重ね継手の形態でレーザ溶接を施す方法であって、ビーズ状間隙材を不揮発性の粘性流体の粘度をもって下側となる母材の上に定着保持させた後にその上から上側となる母材を重ね合わせて、その上側の母材側よりレーザビームを照射してレーザ溶接を施すことを特徴とする。 The present invention is a method of performing laser welding in the form of a lap joint after superposing at least two base materials including the surface-treated steel sheet so that the surface-treated steel sheet is on the lower side. After fixing the material on the lower base material with the viscosity of the non-volatile viscous fluid, superimpose the upper base material from above and irradiate the laser beam from the upper base material side. Laser welding is performed.
本発明によれば、不揮発性の粘性流体の粘度をもってビーズ状間隙部材を定着保持させるようにしたため、従来のように乾燥工程を必要としないので、工程数の増加やコストアップを招くことがないだけでなく、母材が複雑な三次元形状を有する場合であってもビーズ状間隙材の転がりを抑制して、必要な部位に必要な量のビーズ状間隙材をとどめておくことができ、そのビーズ状間隙材を使用したことによる溶接母材間の隙間確保が確実に行え、ポロシティの発生や溶接強度不足の発生を未然に防止して溶接品質が向上する。 According to the present invention, since the bead-shaped gap member is fixed and held with the viscosity of the non-volatile viscous fluid, there is no need for a drying step as in the prior art, so there is no increase in the number of steps and an increase in cost. In addition, even if the base material has a complicated three-dimensional shape, it is possible to suppress the rolling of the bead-like gap material and keep the necessary amount of bead-like gap material in the necessary part, By using the bead-like gap material, the gap between the welded base materials can be surely secured, and the occurrence of porosity and the occurrence of insufficient weld strength can be prevented and the welding quality can be improved.
図1以下の図面は本発明に係るレーザ溶接方法のより具体的な実施の形態を示す図であり、特に図1はレーザ溶接の手順を模式的に示している。 1 and the following drawings are diagrams showing a more specific embodiment of the laser welding method according to the present invention, and particularly FIG. 1 schematically shows a laser welding procedure.
ここでは、表面処理鋼板である例えば合金化溶融亜鉛めっき鋼板を母材として二枚の母材W1,W2同士を重ね継手の形態で連続的に溶接する場合を示しており、実際の溶接に先立って二枚の母材W1,W2同士の間に微小隙間を確保する手段に特徴がある。 Here, a case where two base materials W1 and W2 are continuously welded in the form of a lap joint using a surface-treated steel plate, for example, an alloyed hot-dip galvanized steel plate as a base material, is shown prior to actual welding. The means for securing a minute gap between the two base materials W1, W2 is characteristic.
最初に同図(A)に示すように、溶接に先立って下側となる母材W1の上に少なくとも溶接線に沿った所定範囲に大きさが均一の微小径のガラスビーズやスチールビーズ等のビーズ状間隙材1を定着保持させるべく、下側となる母材W1の上に不揮発性の粘性流体として例えば比較的粘度の高い粘稠な防錆油2を均一に塗布するとともに、その塗布した防錆油2のなかにビーズ状間隙材1を均一に混在させて定着保持させる。
First, as shown in FIG. 2A, a glass bead or a steel bead having a uniform diameter of at least a predetermined range along the weld line is formed on the lower base material W1 prior to welding. In order to fix and hold the bead-
より具体的には、図2に示すように、予めビーズ状間隙材1を混入した防錆油2をタンク3に貯留しておく一方、シーリングロボット(産業用ロボット)4のロボットアーム5に持たせた塗布ガン6からビーズ状間隙材1入りの防錆油2を噴射して、下側となる母材W1の上にビーズ状間隙材1を含んだ防錆油2を均一に塗布する。または、図3に示すように、間隙材定着装置10のオイル塗布ローラ13にて下側となる母材W1の上に防錆油2を塗布した上で、その塗布した防錆油2の上から間隙材散布ローラ14にてビーズ状間隙材1を均一に散布する。なお、間隙材定着装置10の詳細は後述する。
More specifically, as shown in FIG. 2, a rust
このように防錆油2の粘度をもってビーズ状間隙材1を定着保持させることにより、例えば下側となる母材W1が複雑な三次元形状を呈していたとしても、その母材W1上でのビーズ状間隙材1の転がりを未然に防止して、溶接までの間、所定の位置に必要な量のビーズ状間隙材1をとどめておくことができる。
By fixing and holding the bead-
こうして下側となる母材W1の上にビーズ状間隙材1を定着保持させたならば、図1の(B)に示すように、それらの上から上側となる母材W2を重ね合わせて、二枚の母材W1,W2同士の間に防錆油2とともに多数のビーズ状間隙材1を介在させる。この時、予め下側の母材W1上にある多数のビーズ状間隙材1は防錆油2の粘度にて定着保持されたままであるから、上側の母材W2を重ね合わせたとしても多数のビーズ状間隙材1は不動であり、それらのビーズ状間隙材1は上下の母材W1,W2同士の間にそのまま介在して、ビーズ状間隙材1の直径に相当する所定の隙間Gが上下の母材W1,W2間に確保されることになる。
When the bead-
この状態で、同図(C)に示すように、母材W1,W2とレーザ加工ヘッド7とを相対移動させて、例えば母材W1,W2側を固定側としたならばレーザ加工ヘッド7を所定速度で連続的に移動させて、上側の母材W2側よりレーザビームLを照射することにより母材W1,W2同士を溶接する。
In this state, as shown in FIG. 5C, if the base materials W1, W2 and the
より具体的には、例えば図4に示すように、溶接ロボットのロボットアーム8に持たせたレーザ加工ヘッド7に加圧ピン9を予め付帯させておき、上下の母材W1,W2同士を加圧ピン9にて加圧して、その加圧位置を後追いするようにしてレーザビームLを移動させることで母材W1,W2同士を溶接する。なお、別のクランプ手段にて溶接線の近傍を加圧拘束した状態でレーザ溶接を施す場合には上記加圧ピン9は不要である。
More specifically, for example, as shown in FIG. 4, a pressurizing pin 9 is attached to a
この場合において、溶接対象となる母材W1,W2同士が合金化溶融亜鉛めっき鋼板であるため、溶接部での母材W1,W2の溶融に伴いその母材W1,W2の表面のめっき層が蒸発してガスが発生することは周知のとおりであるが、これらのガスは母材W1,W2同士の間に予め確保されている隙間Gを通して外部にスムーズに排出されることから、溶接ビード部にポロシティや未溶着等の不具合が発生することはない。 In this case, since the base materials W1 and W2 to be welded are alloyed hot-dip galvanized steel sheets, the plating layers on the surfaces of the base materials W1 and W2 are melted with the melting of the base materials W1 and W2 in the welded portion. As is well known, gas is generated by evaporation, but these gases are smoothly discharged to the outside through a gap G secured in advance between the base materials W1 and W2, so that the weld bead portion There will be no problems such as porosity and non-welding.
ここで、上下の母材W1,W2間に介在するビーズ状間隙材1の量が少なすぎると、その母材W1,W2同士の間に必要な隙間Gを溶接ビード全長にわたって確保することができずに溶接ビードにポロシティ等が発生する一方、またビーズ状間隙材1の量が多すぎると、同様に溶接ビードに穴あき、凹凸等の欠陥が発生して必要な溶接強度を確保することができなくなる可能性があるので、上下の母材W1,W2間に介在させるべきビーズ状間隙材1の量は試験等を行って予め定量的に把握しておくものとする。
Here, if the amount of the bead-
また、使用するビーズ状間隙材1の融点が母材W1,W2に比べて極端に低いと溶接時に飛散して穴あきが発生し、ポロシティのような気泡が溶接ビード内に残る可能性がある一方、逆にビーズ状間隙材1の融点が母材W1,W2に比べて高すぎるとビーズ状間隙材1が溶けずに溶接ビード内に粒子状になって残るので、ビード本来の溶接強度を低下させる原因となる。そして、ビーズ状間隙材1の融点が母材W1,W2と同程度であればそのビーズ状間隙材1が溶接ビードに溶け込んで溶接強度の低下を防ぐことができる。このようなことから、使用するビーズ状間隙材1はその融点が母材W1,W2である鉄の融点より高い材料が望ましく、例えばガラスビーズ(融点は1700℃程度)を使用するものとする。
Further, if the melting point of the bead-
さらに、例えば自動車の車体パネルの場合、上下の母材W1,W2間に確保する隙間Gの大きさが0.1〜0.3mm(母材板厚×0.4)程度であればめっき層の蒸発による溶接ビード部でのポロシティ等の不具合が発生しないとされていることから、上記ビーズ状間隙材1として使用するガラスビーズの直径は例えば直径が0.1〜0.3mm程度で極力ばらつきのないものを使用する。
Further, for example, in the case of an automobile body panel, if the size of the gap G secured between the upper and lower base materials W1 and W2 is about 0.1 to 0.3 mm (base material plate thickness × 0.4), the plating layer Therefore, the diameter of the glass beads used as the bead-
その一方、上記のようなビーズ状間隙材1の定着保持に使用する不揮発性の粘性流体としては、例えば下側の母材W1が複雑な三次元形状を呈しているような場合でもビーズ状間隙材1の転がりを防止して定位置にとどめておく機能がれば良く、先に例示したような例えば比較的粘度の高い粘稠な防錆油2を使用する。この防錆油2の使用は、溶接時にめっき層が飛散して消失しまった場合でも母材W1,W2の防錆性を確保できる利点がある。ただし、粘性流体のうちでも例えば接着剤はビーズ状間隙材1の定着保持性には優れているものの、溶接時の熱で燃焼してガスが発生し、溶接ビードの穴あき等を招くおそれがあるので、好ましくない。
On the other hand, as the non-volatile viscous fluid used for fixing and holding the bead-
ここで、図3に示した間隙材定着装置10の詳細を説明すると、この間隙材定着装置10は、シーリングロボット(産業用ロボット)等のロボットアーム11に持たせることを前提として、そのロボットアーム11に支持されることになる支持体としてのフレーム12に、先の不揮発性の粘稠な粘性流体としての防錆油2を塗布するための流体塗布ローラ(流体塗布手段)たるオイル塗布ローラ13とビーズ状間隙材1であるガラスビーズを散布するための間隙材散布手段たる間隙材散布ローラ14とを共に支持させたものである。
Here, the gap
オイル塗布ローラ13はフレーム12の下部に回転可能に軸受支持されているとともに、ローラ13自体の内部に予め所定量の防錆油2が貯留されているか、または図示しない防錆油供給源から防錆油が供給されるようになっていて、下側となる母材W1上を転動させることでそのローラ13の表面から防錆油が浸出して母材W1上に防錆油2を均一に塗布する機能を有する。
The
一方、間隙材散布ローラ14はフレーム12のうちオイル塗布ローラ13よりも上方位置に支持されていて、後述するようにオイル塗布ローラ13との間に掛け渡されたチェーン等のエンドレスな巻掛伝達手段15を介してそのオイル塗布ローラ13と同期回転駆動されるようになっている。
On the other hand, the gap
より詳しくは、間隙材散布ローラ14は、図5,6に示すように有底円筒状の外筒16と、その外筒16に内挿可能であって且つガラスビーズ等のビーズ状間隙材1の貯留容器として機能する円筒状の内筒17、およびエンドキャップ18とから構成されていて、内筒17には予め所定量のガラスビーズ等のビーズ状間隙材1が収容される。また、外筒16には長手方向に沿って下向きの開口部19が形成されている一方、内筒17の円筒面にはビーズ状間隙材1が通過可能な多数の穴20がランダムにまたは規則性をもって形成されていて、外筒16を固定側としてその外筒16に対し内筒17を回転駆動させることにより、外筒16側の開口部19と内筒17側のいずれかの穴20との合致を条件に、間隙材散布ローラ14からビーズ状間隙材1が流出するようになっている。
More specifically, the gap
なお、図3に示すように、フレーム12のうち間隙材散布ローラ14の下方位置には拡散プレート21が付設されていて、間隙材散布ローラ14から流出した直後のビーズ状間隙材1を拡散プレート21に当接させることで、間隙材散布ローラ14の下方側にビーズ状間隙材1を拡散させつつ散布することが可能となっている。
As shown in FIG. 3, a
したがって、図3に示すように、間隙材散布ローラ14がオイル塗布ローラ13よりも上方で且つ進行方向後方側に位置するようにフレーム12を傾けた状態のままで、オイル塗布ローラ13を下側の母材W1に軽く押し付けて下側の母材W1上で転動させ、その下側の母材W1に防錆油2を連続的に且つ均一に塗布する。
Therefore, as shown in FIG. 3, the
このオイル塗布ローラ13の転動に伴い間隙材散布ローラ14が同期回転、すなわち間隙材散布ローラ14の外筒16に対して内筒17が同期回転することから、外筒16の開口部19から内部のビーズ状間隙材1が所定量ずつ流出することになる。間隙材散布ローラ14から流出したビーズ状間隙材1は拡散プレー21に当接することで拡散し、先に塗布されている防錆油2の上にランダムに散布され、その防錆油2自体の粘性をもって下側の母材W1上に定着保持されることになる。
As the
この場合、オイル塗布ローラ13と間隙材散布ローラ14との速比を調整することでビーズ状間隙材1の流出量ひいては下側の母材W1に対するビーズ状間隙材1の散布量をコントロールすることが可能となる。
In this case, by adjusting the speed ratio between the
ここで、図2の例では、予めビーズ状間隙材1を混入した不揮発性の粘性流体としての防錆油2をタンク3に貯留しておき、シーリングロボット4のロボットアーム5に持たせた塗布ガン6からビーズ状間隙材1入りの防錆油2を噴射して、下側となる母材W1の上にビーズ状間隙材1を含んだ防錆油2を塗布するものであることは先に説明した通りである。
Here, in the example of FIG. 2, a rust
その一方、防錆油2はその種類、特に粘度によってはビーズ状間隙材1との比重差のためにタンク3内でそのビーズ状間隙材1が沈殿,分離してしまい、撹拌手段にて撹拌しなければいけない場合がある。
On the other hand, the rust
そこで、不揮発性の粘性流体として、先の防錆油2に代えて、ゲル状の有機材料または油脂、例えばワセリン、パラフィンワックス、グリセリン等のように粘度および熱容量が共に大きな油脂を用いることがより望ましい。その理由は、粘度および熱容量が大きいほど溶接部でのめっき層からの蒸気の発生を抑制する上で有利となるからである。
Therefore, as the non-volatile viscous fluid, instead of the rust
図7は第2の実施の形態としてその具体例を示し、タンク3内には、ガラスビーズ等のビーズ状間隙材1を混入したゲル状の油脂22を貯留してある。このビーズ状間隙材1を混入したゲル状の油脂22は、先に述べたワセリン、パラフィンワックス、グリセリン等のような粘性および熱容量の大きなゲル状の油脂22のなかにビーズ状間隙材1を投入して撹拌または混練し、あたかも乳化させるようにしてビーズ状間隙材1を全体的に均等に分散させたものである。このように不揮発性の粘性流体としてゲル状の油脂22を用いると、図7から明らかなように油脂22自体の粘度が大きく且つビーズ状間隙材1の周りに表面張力がはたらいて、タンク3内でビーズ状間隙材1が沈殿,分離してしまうことがなく、均等な分散状態を維持することが可能となる。
FIG. 7 shows a specific example of the second embodiment, in which a gel-like oil and
より具体的には、図7に示したように、図4と同様のレーザ加工ヘッド7を支持させたロボットアーム5に同時にブラケット23を介して塗布ガン26を支持させ、その塗布ガン26の先端のノズル24は伸縮可能に構成してある。なお、符号25はエアノズルを示し、レーザビーム照射による溶接の際に発生する生成物を飛散,除去させるためのものである。
More specifically, as shown in FIG. 7, the
そして、タンク3から塗布ガン26までは、ビーズ状間隙材1を予め混入してあるゲル状の油脂22をポンプ27にて圧送する一方、レーザ加工ヘッド7による溶接に先立って、下側の母材W1の上に溶接線に沿って塗布ガン26のノズル24からゲル状の油脂22を吐出して塗布する。この場合、溶接線に倣って正確にゲル状の油脂22を塗布するためにノズル24を伸長させて、そのノズル24を下側の母材W1に一段と近付けて塗布することが望ましい。
From the
このようにゲル状の油脂22をもってビーズ状間隙材1を下側の母材W1の上に定着保持させることにより、例えば下側となる母材W1が複雑な三次元形状を呈していたとしても、その母材W1上でのビーズ状間隙材1の転がりを未然に防止して、溶接までの間、所定の位置に必要な量のビーズ状間隙材1をとどめておくことができることは言うまでもない。
Thus, even if the lower base material W1 exhibits a complicated three-dimensional shape by fixing and holding the bead-shaped
ここで、図8に示すように溶接線W・Lが直線状の場合には、その下側の母材W1の上に塗布されるゲル状の油脂22の塗布軌跡は、上記溶接線W・Lとほぼ一致していることが望ましい。その理由は、同図(B)に示すようにゲル状の油脂22の塗布した下側の母材W1の上に上側の母材W2を重ね合わせて押し付けると、ゲル状の油脂22が押し潰されて周囲に拡がるためにそのゲル状の油脂22に含まれているビーズ状間隙材1もまた溶接線W・Lの周囲に拡がることになる。その結果として、溶接線W・Lの周囲ではビーズ状間隙材1の分散化により均等な隙間を確保することが可能となる。
Here, when the welding line W · L is linear as shown in FIG. 8, the application locus of the gel-like oil /
同様の理由から、図9に示すように溶接線W・Lが円弧状の場合には、溶接線W・Lで囲まれる部分の中央部にビーズ状間隙材1を予め混入してあるゲル状の油脂22を塗布して、下側の母材W1の上に上側の母材W2を重ね合わせて押し付けたときに、そのビーズ状間隙材1を含んだゲル状の油脂22が溶接線W・Lとほぼ同心円状に拡がるようにすることが望ましい。
For the same reason, when the weld line W · L is arcuate as shown in FIG. 9, the bead-
図10は第3の実施の形態として上記塗布ガン26の変形例を示し、上下の母材W1,W2同士を加圧・クランプするためのレーザ溶接用治具30にその塗布手段としての塗布ガン36を組み込んだものである。
FIG. 10 shows a modification of the
このレーザ溶接用治具30の場合には、下側の母材W1と上側の母材W2が重ね合わせた状態で二枚セットとして前工程から当該治具30に投入されるもので、二枚の母材W1,W2は治具30の母体となるワークベース31上に投入された上で位置決めされる。
In the case of this
ワークベース31には、下側の母材W1に対して上側の母材W2を押し付けるためのクランプ手段としてのクランプ機構32が左右に配置されている。このクランプ機構32は、リンク33を介してワークベース31に支持された略L字状のクランプアーム34がクランプシリンダ35の伸縮作動に応じて揺動変位してクランプ,アンクランプ動作するもので、クランプアーム34の先端には球面継手38を介して当て金37が装着されているとともに、その当て金37には電磁石が埋め込まれている。当て金37は球面継手38が介在しているためにいわゆる首振り動作または揺動動作が可能となっている。
The
また、ワークベース31上には後述するように上下の母材W1,W2同士のなす隙間に進入・退避可能な塗布ガン36を配置してある。この塗布ガン36は例えば鉛直軸心周りでのスイング動作をもって上記のように上下の母材W1,W2同士のなす隙間に進入・退避可能となっているとともに、ノズル39自体がテレスコピック状に伸縮可能となっている。なお、この塗布ガン36へのビーズ状間隙材1入りのゲル状の油脂22の供給形態は図7の場合と同様である。
On the
このレーザ溶接用治具30の例では、クランプ機構32のクランプアーム34がアンクランプ動作していて、母材W1,W2の投入に障害とならない位置まで退避している状態で、ワークベース31の上に二枚セットとなった母材W1,W2が図示外のハンドリング手段にて投入されて位置決めされる。この時、塗布ノズル36もまた母材W1,W2の投入に障害とならない位置まで退避している。
In the example of the
ワークベース31上に母材W1,W2が位置決めされると、クランプ機構32がクランプ動作して、クランプアーム34の先端の当て金37にて上側の母材W2のみを電磁石の吸着力で吸着支持した上で、再びアンクランプ方向にわずかに変位してその上側の母材W2を持ち上げるべく所定量だけリフトアップして停止する。これにより、下側の母材W1から上側の母材W2が離間して両者の間に所定の隙間が確保される。なお、この隙間の大きさとしては先の塗布ガン36のノズル39が進入可能な大きさであれば良い。
When the base materials W1 and W2 are positioned on the
こうして、上下の母材W1,W2の間に所定の隙間が確保されると、塗布ガン36のノズル39がその隙間に進入して、下側の母材W1の上に溶接線に沿うかたちでノズル39の伸縮動作に応じてビーズ状間隙材1入りのゲル状の油脂22を塗布する。
Thus, when a predetermined gap is secured between the upper and lower base materials W1 and W2, the
ゲル状の油脂22が塗布されたならば、塗布ガン36が退避する一方、クランプアーム34が再びクランプ動作して、上側を母材W2を下側の母材W1に重ね合わせるようにして押し付ける。これにより、上下の母材W1,W2のクランプが完了し、上下の母材W1,W2同士の間に介在しているビーズ状間隙材1入りのゲル状の油脂22が押し拡げられるとともに、以降はレーザ加工ヘッド7による溶接が施されることになる。
When the gel-like oil /
このように、図10のレーザ溶接用治具30の場合には、クランプ機構32が実質的に上側の母材W2のみをリフトアップさせる機構を兼ねていることになり、特にクランプアーム34による上側の母材W2のリフトアップ,リフトダウン動作は、クランプシリンダ35として例えば多段シリンダを使用することで容易に対応することができる。
As described above, in the case of the
また、クランプアーム34の先端の当て金37に埋設してある電磁石にて上側の母材W2を吸着支持してリフトアップするのに代えて、バキュームカップ等を使用することも可能であるほか、例えばそのバキュームカップによるリフトアップ手段がクランプ機構から独立していても良い。例えば、クランプ機構から独立しているバキュームカップにて上側の母材W2を所定量だけリフトアップしたならば、その上側の母材W2のリフトダウンはクランプアーム34のクランプ動作をもって行わせるようにしても良い。
In addition to using an electromagnet embedded in the
なお、上記の各実施の形態では表面処理鋼板として合金化溶融亜鉛めっき鋼板を例にとって説明したが、めっき鋼板以外にも例えば各種の塗装やコーティング等を施した表面処理鋼板にも本発明を適用することが可能である。 In each of the embodiments described above, an alloyed hot-dip galvanized steel sheet has been described as an example of the surface-treated steel sheet. However, in addition to the plated steel sheet, the present invention is also applied to a surface-treated steel sheet that has been subjected to various coatings, coatings, and the like. Is possible.
さらに、本発明は、レーザ溶接とMIG溶接とを併用するいわゆるハイブリッド溶接法にも適用することが可能である。 Furthermore, the present invention can also be applied to a so-called hybrid welding method using both laser welding and MIG welding.
1…ビーズ状間隙材
2…不揮発性の粘性流体としての防錆油
4…シーリングロボット
5…ロボットアーム
6…塗布ガン
7…レーザ加工ヘッド
8…ロボットアーム
10…間隙材定着装置
11…ロボットアーム
12…支持体としてのフレーム
13…流体塗布ローラ(流体塗布手段)としてのオイル塗布ローラ
14…間隙材散布ローラ(間隙材塗布手段)
16…外筒
17…内筒
21…拡散プレート
22…ゲル状の油脂
24…ノズル
26…塗布ガン
30…レーザ溶接用治具
31…ワークベース
32…クランプ機構(リフトアップ手段を兼ねたクランプ手段)
34…クランプアーム
36…塗布ガン(塗布手段)
39…ノズル
G…隙間
L…レーザビーム
W1…下側の母材(表面処理鋼板としての合金化溶融亜鉛めっき鋼板)
W2…上側の母材(表面処理鋼板としての合金化溶融亜鉛めっき鋼板)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
34 ...
39 ... Nozzle G ... Gap L ... Laser beam W1 ... Lower base material (alloyed hot-dip galvanized steel sheet as surface-treated steel sheet)
W2 ... Upper base material (alloyed hot-dip galvanized steel sheet as surface-treated steel sheet)
Claims (15)
ビーズ状間隙材を不揮発性の粘性流体の粘度をもって下側となる母材の上に定着保持させた後にその上から上側となる母材を重ね合わせて、
その上側の母材側よりレーザビームを照射してレーザ溶接を施すことを特徴とする表面処理鋼板のレーザ溶接方法。 A method of performing laser welding in the form of a lap joint after overlapping at least two base materials including the surface-treated steel sheet so that the surface-treated steel sheet is on the lower side,
After fixing the bead-like gap material on the lower base material with the viscosity of the non-volatile viscous fluid, the upper base material is overlaid from above,
A laser welding method for a surface-treated steel sheet, wherein laser welding is performed by irradiating a laser beam from the upper base metal side.
下側となる母材の上に不揮発性の粘性流体を塗布する流体塗布手段と、塗布された不揮発性の粘性流体の上からビーズ状間隙材を散布する間隙材散布手段とが、共通の支持体に支持されていることを特徴とするビーズ状間隙材の定着装置。 A fixing device for bead-like gap materials used in the laser welding method of the surface-treated steel sheet according to claim 5,
The fluid application means for applying the non-volatile viscous fluid on the lower base material and the gap material application means for applying the bead-like gap material from the applied non-volatile viscous fluid have a common support. A fixing device for a bead-shaped gap material, which is supported by a body.
溶接対象となる少なくとも二枚の母材が重ね合わせた状態で投入されて位置決めされるワークベースと、
上記ワークベース上に位置決めされた少なくとも二枚の母材のうち上側の母材を少なくとも持ち上げる機能を有し、予めビーズ状間隙材を混入してある不揮発性の粘性流体を下側の母材の上に塗布するのに先立って、上側の母材を持ち上げて上下の母材同士の間に隙間を確保するリフトアップ手段と、
上記上下の母材同士の間の隙間に対して進入・退避可能であって、予めビーズ状間隙材を混入してある不揮発性の粘性流体を下側の母材の上に塗布する塗布手段と、
予めビーズ状間隙材を混入してある不揮発性の粘性流体を塗布した下側の母材の上に上側の母材を重ね合わせた状態で、その上側の母材を下側の母材に対して押し付けるクランプ手段と、
を備えたことを特徴とするレーザ溶接用治具。 A laser welding jig used in the laser welding method of the surface-treated steel sheet according to claim 2,
A work base that is placed and positioned in a state in which at least two base materials to be welded are superimposed,
Among the at least two base materials positioned on the work base, it has a function of lifting at least the upper base material, and a non-volatile viscous fluid mixed with a bead-shaped gap material in advance is used for the lower base material. Prior to application on the top, lift up means for lifting the upper base material to ensure a gap between the upper and lower base materials,
An application means that can enter and retreat with respect to the gap between the upper and lower base materials, and applies a non-volatile viscous fluid mixed with a bead-like gap material in advance onto the lower base material; ,
With the upper base material superimposed on the lower base material coated with a non-volatile viscous fluid mixed with bead-shaped gap material in advance, the upper base material is placed against the lower base material. Clamping means for pressing,
A laser welding jig comprising:
予めビーズ状間隙材を混入してある不揮発性の粘性流体が下側の母材の上に塗布されるのを待って、その下側の母材に対して上側の母材を重ね合わせながら押し付けるようになっていることを特徴とする請求項14に記載のレーザ溶接用治具。 The clamp means has a function of lifting the base material after adsorbing and supporting the upper base material,
Wait until the non-volatile viscous fluid mixed with the bead-shaped gap material in advance is applied onto the lower base material, and press the upper base material against the lower base material while overlapping it. The laser welding jig according to claim 14, which is configured as described above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007313031A JP5332190B2 (en) | 2006-12-04 | 2007-12-04 | Laser welding method for surface-treated steel sheet |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006326451 | 2006-12-04 | ||
JP2006326451 | 2006-12-04 | ||
JP2007313031A JP5332190B2 (en) | 2006-12-04 | 2007-12-04 | Laser welding method for surface-treated steel sheet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008161936A true JP2008161936A (en) | 2008-07-17 |
JP5332190B2 JP5332190B2 (en) | 2013-11-06 |
Family
ID=39692093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007313031A Expired - Fee Related JP5332190B2 (en) | 2006-12-04 | 2007-12-04 | Laser welding method for surface-treated steel sheet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5332190B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012043714A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | Welding method, battery and battery pack manufacturing method, and battery |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6462284A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Toyoda Automatic Loom Works | Resistance welding method for steel sheet |
JPH08141761A (en) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Daihatsu Motor Co Ltd | Laser welding method |
JP2002361461A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Nippon Steel Corp | Method for lap welding with laser beam of zinc-based plated steel plates giving excellent corrosion resistance |
-
2007
- 2007-12-04 JP JP2007313031A patent/JP5332190B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6462284A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Toyoda Automatic Loom Works | Resistance welding method for steel sheet |
JPH08141761A (en) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Daihatsu Motor Co Ltd | Laser welding method |
JP2002361461A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Nippon Steel Corp | Method for lap welding with laser beam of zinc-based plated steel plates giving excellent corrosion resistance |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012043714A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | Welding method, battery and battery pack manufacturing method, and battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5332190B2 (en) | 2013-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101744039B1 (en) | Sheet metal piece having weld notch and method of forming the same | |
JP5353087B2 (en) | Laser welding gap control device | |
US20200180078A1 (en) | Method of Laser Beam Localized-Coating | |
US9339892B2 (en) | Method for joining workpieces by using a joining element and heating the joining element and the workpieces | |
US9956636B2 (en) | Welded blank assembly and method | |
US7721938B2 (en) | Friction stirring-joining method and method of manufacturing hollow body | |
US20110278266A1 (en) | Laser welding method | |
US20080035615A1 (en) | Lap welding of steel articles having a corrosion resisting metallic coating | |
WO2010070548A1 (en) | Method of repairing a metallic artefact | |
US9676056B2 (en) | Method for joining two essentially metal sheet-type workpieces by means of friction squeeze welding using a filler material | |
JP4645853B2 (en) | Method of deforming cross section of coated metal plate by laser beam and painted metal plate having this kind of cross section deformation | |
JP2008161936A (en) | Laser welding method for surface treated steel sheet, fixing apparatus for bead-shaped gap material used therefor, and laser welding implement | |
JP2008137012A (en) | Laser beam welding method and laser beam welding system for surface treated steel sheet | |
EP1640104A2 (en) | Method of welding galvanized steel components | |
US20230001513A1 (en) | Method for laser welding two coated workpieces | |
Kam et al. | Porosity reduction through a Ti particle based gap-paste in arc welding of zinc coated steel | |
JP4099642B2 (en) | Laser welding method for surface-treated steel sheet | |
JP5213245B2 (en) | Laser welding equipment | |
JP2001276989A (en) | Laser lap welding method for plating steel plate | |
JP2009106998A (en) | Friction spot welding method | |
KR20190066444A (en) | Laser Welding Method | |
KR100327751B1 (en) | A method for butt joint one-side welding | |
JP2969088B2 (en) | How to repair seam joints | |
WO2001098017A1 (en) | Laser welding of zinc coated sheet metal | |
JP2006167725A (en) | Laser brazing method and apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120417 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120419 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121204 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130201 |
|
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: 20130702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |