JP2009183970A - レーザ溶接方法、レーザ溶接装置、および溶接部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザ溶接方法は、重ね合わせられた複数の部材70、80を溶接する溶接軌跡27に沿う第1の走査方向27にレーザビームを走査しつつ、部材に対して相対的にレーザビームLを移動して第1の走査方向と交差する第2の走査方向28にレーザビームを走査することによって第1の走査方向に沿って形成される溶接ビード35の少なくとも一部に、第2の走査方向に拡大された溶接ビードの拡大部39を形成する。
【選択図】図3
Description
前記レーザビームが前記第1の走査方向に走査された状態において、前記部材に対して相対的に前記レーザビームを移動させて前記第1の走査方向と交差する第2の走査方向に前記レーザビームを走査することにより、前記第1の走査方向に沿って形成される溶接ビードの少なくとも一部に、前記第2の走査方向に拡大された溶接ビードの拡大部を形成する第2の走査手段と、を有するレーザ溶接装置である。
図1は、本発明の実施形態に係るレーザ溶接装置100を示す概略図、図2は、光学スキャナ10に備えられた第1の走査手段を構成する駆動軸20、および第2の走査手段を構成する駆動軸21を示す概略斜視図である。図3は、本実施形態に係るレーザ溶接方法によって、C字状の溶接軌跡27に沿って形成された溶接ビード35の外形を示す平面図である。図4(A)は、略円型の形状に形成された溶接ビードの始端部36を拡大して示す平面図、図4(B)は、直線状に形成された溶接ビードの始端部36を拡大して示す平面図である。図5は、S字状の溶接軌跡27に沿って形成された溶接ビード35の外形を示す平面図である。図6は、丸型の形状の溶接軌跡27に沿って形成された溶接ビード35の外形を示す平面図である。
図7は、光学スキャナ10に設けられた第2の走査手段24を構成する圧電素子22を示す概略斜視図である。図1〜6に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。
図8(A)および(B)はそれぞれ、平面において溶接ビード35の外形を示すとともに鋼板70、80の断面を示す図である。図9(A)には、クランプされた鋼板間の隙間が生じている部位40に拡大部39を形成しない場合の対比例が示され、図9(B)には、隙間が生じている部位40に拡大部39を形成する場合が示される。図1〜7に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。
図10は、隙間部の高さhを次第に大きくして配置された鋼板70、80を示す概略斜視図である。図1〜9に示した部材と共通する部材には同一の符号を付し、その説明は一部省略する。
15 光学ミラー、
20、21 駆動軸、
22 圧電素子、
23 第1の走査手段、
24 第2の走査手段、
25 溶接開始点、
26 溶接終了点、
27 溶接軌跡(第1の走査方向)、
28 第2の走査方向、
29、30 駆動部、
31 走査軌跡、
32 振幅、
33 ピッチ、
35 溶接ビード、
36 溶接ビードの始端部、
37 溶接ビードの終端部、
38 一般部、
39 拡大部、
40 隙間が生じている部位、
41 隙間部、
42 鋼板の中心線、
43 溶けた鋼板、
44 接触箇所、
45 接触箇所の周辺部、
50 レーザ発振器、
55 ロボットハンド、
60 光学ヘッド、
70、80 鋼板(複数の部材、金属製の板材)、
90 クランプ手段、
100 レーザ溶接装置、
L レーザビーム、
h 隙間部の高さ。
Claims (10)
- 重ね合わせられた複数の部材を溶接する溶接軌跡に沿う第1の走査方向にレーザビームを走査しつつ、前記部材に対して相対的に前記レーザビームを移動して前記第1の走査方向と交差する第2の走査方向に前記レーザビームを走査することによって前記第1の走査方向に沿って形成される溶接ビードの少なくとも一部に、前記第2の走査方向に拡大された溶接ビードの拡大部を形成するレーザ溶接方法。
- 前記溶接軌跡は、溶接開始点から前記レーザビームを走査して形成される溶接ビードの始端部と、溶接終了点まで前記レーザビームを走査して形成される溶接ビードの終端部とが重ならない溶接軌跡である請求項1に記載のレーザ溶接方法。
- 前記溶接ビードの前記始端部および前記終端部に前記拡大部を形成する請求項2に記載のレーザ溶接方法。
- 前記第1の走査方向に前記レーザビームを走査する光学ミラーを移動させることによって、前記第2の走査方向に前記レーザビームを走査する請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のレーザ溶接方法。
- 前記レーザビームの出力エネルギーを制御することなく照射する請求項1〜4のいずれか1つに記載のレーザ溶接方法。
- 前記溶接軌跡は、C字状、S字状、丸型の形状である請求項2に記載のレーザ溶接方法。
- 前記部材は金属製の板材であり、前記拡大部を形成する位置は、前記板材間に隙間が生じている部位である請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のレーザ溶接方法。
- 前記部材は金属製の板材であり、一方の板材が他方の板材に対して接触した接触箇所から両板材間の隙間を次第に大きくして重ね合わせられており、前記接触箇所の周辺部に設けられた溶接開始点から前記隙間の大きい方に向かう溶接軌跡を有する請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のレーザ溶接方法。
- 重ね合わせられた複数の部材を溶接する溶接軌跡に沿う第1の走査方向にレーザビームを走査する第1の走査手段と、
前記レーザビームが前記第1の走査方向に走査された状態において、前記部材に対して相対的に前記レーザビームを移動させて前記第1の走査方向と交差する第2の走査方向に前記レーザビームを走査することにより、前記第1の走査方向に沿って形成される溶接ビードの少なくとも一部に、前記第2の走査方向に拡大された溶接ビードの拡大部を形成する第2の走査手段と、を有するレーザ溶接装置。 - 重ね合わせられた複数の部材を溶接する溶接軌跡に沿う第1の走査方向に沿って形成された溶接ビードの少なくとも一部に、前記第1の走査方向と交差する第2の走査方向に拡大して形成された溶接ビードの拡大部を有する溶接部材。
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