JP2009297723A

JP2009297723A - Laser brazing device

Info

Publication number: JP2009297723A
Application number: JP2008151718A
Authority: JP
Inventors: Hiroshige Mikata; 博成三方; Yoshiaki Uchida; 圭亮内田; Masaki Tanzawa; 雅樹丹沢; Shinji Ihata; 伸士井畑
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2008-06-10
Publication date: 2009-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress meandering of wire in a wire supply path between a wire supply means and a contact tip and accordingly stably supply the wire to a laser irradiation point. <P>SOLUTION: A laser brazing device continuously delivers the wire 12 supplied from a wire supply machine through a guide tube to the irradiation point of a laser beam on a workpiece through the contact tip and fuses the delivery end of the wire 12 by the laser beam. A chuck unit 20 as a meandering suppressing means, which constrains the wire 12 in a radial direction and suppresses the meandering of the wire 12 in the guide tube, is provided at the front step of the contact tip. The chuck unit 20 is configured to have a taper collet 27 which is always urged by a spring 29 and generates fastening force to the wire 12. When the wire 12 is supplied, the taper collet 27 is slightly retreated from a fastening position corresponding to the movement of the wire 12 to allow the free movement of the wire 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ワークの継ぎ目部分をレーザ光を熱源としてろう付けするためのレーザろう付け装置に関する。 The present invention relates to a laser brazing apparatus for brazing a joint portion of a workpiece using laser light as a heat source.

レーザろう付けは、入熱量が少なく、ワークの熱歪による変形を抑えることができることから、近年、自動車ボデーのアウタパネル同士の接合などに多用されている（たとえば、特許文献１参照）。ところで、レーザろう付けは、図７（Ａ）に示されるように、ワークＷに対するレーザ光Ｌａの照射ポイントＰにコンタクトチップ２を通してワイヤ（ろう材）３を連続に繰出すことにより行われる。そして従来、コンタクトチップ２に対するワイヤ３の送給は、図８に示されるように、ワイヤ供給機（ワイヤ供給手段）４からガイドチューブ５を経て行われており、ろう付けに際しては、図７（Ａ）に示されるようにコンタクトチップ２から所望の長さ（繰出し長）Ｓだけワイヤ３が繰出されるように、ワイヤ供給機４からのワイヤ送り速度が調整される。 Laser brazing is frequently used for joining outer panels of an automobile body in recent years because it has a small amount of heat input and can suppress deformation due to thermal distortion of a workpiece (see, for example, Patent Document 1). By the way, laser brazing is performed by continuously feeding the wire (brazing material) 3 through the contact chip 2 to the irradiation point P of the laser beam La on the workpiece W as shown in FIG. 7A. Conventionally, as shown in FIG. 8, the wire 3 is fed to the contact tip 2 from a wire feeder (wire supply means) 4 through a guide tube 5. As shown in A), the wire feed speed from the wire feeder 4 is adjusted so that the wire 3 is fed out from the contact tip 2 by a desired length (feeding length) S.

特開２００２−７９３７１号公報JP 2002-79371 A

ところで、ワイヤ供給機４からコンタクトチップ２へワイヤ３を案内するガイドチューブ５は、ワイヤ４の移動の抵抗とならないように、その口径がワイヤ径よりもかなり大きく設定されている。このため、図８に示されるように、ガイドチューブ５内でワイヤ３が遊動（蛇行）する現象が往々にして起こり、このような蛇行が起こると、前出図７（Ｂ）に示すように、コンタクトチップ２からのワイヤ４の繰出し長Ｓ´が規定の繰出し長Ｓより短くなってしまう。一方、コンタクトチップ２は、常にワイヤ４の先端（繰出し端）をワークＷに押付けるように、ワークＷ側へばね付勢されており、前記したようにワイヤ４の繰出し長Ｓ´が短縮する場合には、ワイヤ４の繰出し端がレーザ光Ｌａの照射ポイントＰから距離Ｌだけ横ずれ（オフセット）してしまい、ろう付けビードに穴あきなどのろう付け欠陥が発生する、という問題があった。 By the way, the diameter of the guide tube 5 that guides the wire 3 from the wire feeder 4 to the contact tip 2 is set to be considerably larger than the wire diameter so as not to be resistance to movement of the wire 4. For this reason, as shown in FIG. 8, the phenomenon that the wire 3 moves (meanders) in the guide tube 5 often occurs, and when such meandering occurs, as shown in FIG. Then, the feeding length S ′ of the wire 4 from the contact chip 2 is shorter than the prescribed feeding length S. On the other hand, the contact tip 2 is spring-biased toward the workpiece W so that the tip (feeding end) of the wire 4 is always pressed against the workpiece W, and the feeding length S ′ of the wire 4 is shortened as described above. In this case, there is a problem that the feeding end of the wire 4 is laterally shifted (offset) from the irradiation point P of the laser beam La by a distance L, and a brazing defect such as a hole is generated in the brazing bead.

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、ワイヤ供給手段とコンタクトチップとを結ぶワイヤ送給経路内でのワイヤの蛇行を抑え、もってレーザ照射ポイントに対してワイヤを安定して送給できるレーザろう付け装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to suppress the meandering of the wire in the wire feed path connecting the wire supply means and the contact chip, and thereby perform laser irradiation. An object of the present invention is to provide a laser brazing device capable of stably feeding a wire to a point.

以下に、本発明の態様をいくつか例示し、それらについて項分けして説明する。 In the following, some aspects of the present invention will be illustrated and described.

（１）ワークに対するレーザ光の照射ポイントに、ワイヤ供給手段から送給されたワイヤをコンタクトチップを通して連続に繰出して、該ワイヤの繰出し端部をレーザ光により溶融するレーザろう付け装置において、前記ワイヤ供給手段と前記コンタクトチップとを結ぶワイヤ送給経路に、ワイヤの蛇行を抑制する蛇行抑制手段を配設したことを特徴とするレーザろう付け装置。 (1) In a laser brazing apparatus in which a wire fed from a wire supply means is continuously fed through a contact chip to a laser beam irradiation point on a workpiece, and the feeding end of the wire is melted by a laser beam. A laser brazing apparatus characterized in that meandering suppression means for suppressing meandering of a wire is disposed in a wire feed path connecting a supply means and the contact chip.

本（１）項記載のレーザろう付け装置においては、蛇行抑制手段によってワイヤ送給経路内でのワイヤの蛇行が抑えられるので、コンタクトチップから繰出されるワイヤの繰出し長の変動が少なくなり、結果としてレーザ照射ポイントに対してワイヤを安定して送給できるようになる。 In the laser brazing apparatus described in the item (1), since the meandering of the wire in the wire feeding path is suppressed by the meandering suppressing means, the fluctuation of the feeding length of the wire fed from the contact chip is reduced, and as a result As a result, the wire can be stably fed to the laser irradiation point.

（２）前記蛇行抑制手段が、常時はばねにより付勢されてワイヤに対する締付力を発生するテーパコレットを備えたチャックユニットからなり、前記テーパコレットは、ワイヤの送給に応じて締付位置から後退することを特徴とする（１）項に記載のレーザろう付け装置。 (2) The meandering restraining means is composed of a chuck unit having a taper collet that is normally biased by a spring and generates a clamping force against the wire, and the taper collet is in a clamping position according to the feeding of the wire. The laser brazing device according to item (1), wherein the laser brazing device is retracted from the position.

本（２）項記載のレーザろう付け装置においては、ばね付勢されたテーパコレットの締付力を利用して、ワイヤ送給経路内でのワイヤの蛇行を抑えることができる。また、前記テーパコレットはワイヤの送給に応じて締付位置から後退するので、ワイヤ送給の障害になることはない。 In the laser brazing apparatus described in the item (2), the meandering of the wire in the wire feeding path can be suppressed by using the tightening force of the taper collet that is biased by the spring. Further, since the taper collet is retracted from the tightening position in accordance with the feeding of the wire, there is no obstacle to the feeding of the wire.

（３）前記蛇行抑制手段が、常時はばねにより付勢されてワイヤに対するクランプ力を発生する複数の揺動アームを備えたクランプユニットからなり、前記揺動アームは、ワイヤの送給に応じてクランプ位置から後退することを特徴とする（１）項に記載のレーザろう付け装置。 (3) The meandering suppression means is composed of a clamp unit having a plurality of swing arms that are normally urged by a spring to generate a clamping force against the wire, and the swing arm responds to the feeding of the wire. The laser brazing device according to item (1), wherein the laser brazing device is retracted from the clamp position.

本（３）項記載のレーザろう付け装置においては、ばね付勢された揺動アームのクランプ力を利用して、ワイヤ送給経路内でのワイヤの蛇行を抑えることができる。また、前記揺動アームはワイヤの送給に応じてクランプ位置から後退するので、ワイヤ送給の障害になることはない。 In the laser brazing apparatus described in the item (3), the meandering of the wire in the wire feeding path can be suppressed using the clamping force of the swing arm that is spring-biased. Further, since the swing arm moves backward from the clamp position in accordance with the feeding of the wire, there is no obstacle to the feeding of the wire.

（４）前記蛇行抑制手段が、前記ワイヤ送給経路に配設され、ワイヤを径方向に弾発的に押える押圧装置からなり、該押圧装置は、ワイヤを受ける位置固定の受け部材と、該受け部材に対して接離可能な押付けローラと、該押付けローラを前記受け部材側へ付勢する付勢手段とからなることを特徴とする（１）項に記載のレーザろう付け装置。 (4) The meandering suppression means includes a pressing device that is disposed in the wire feeding path and elastically presses the wire in the radial direction. The pressing device includes a receiving member that fixes the position of receiving the wire, The laser brazing apparatus according to item (1), comprising: a pressing roller that can be brought into contact with and separated from the receiving member; and an urging unit that urges the pressing roller toward the receiving member.

本（４）項記載のレーザろう付け装置においては、付勢手段による押付けローラの押付力を利用して、ワイヤ送給経路内でのワイヤの蛇行を抑えることができる。また、前記押付けローラはワイヤの送給に応じて転動するので、ワイヤ送給の障害になることはない。 In the laser brazing apparatus described in the item (4), the meandering of the wire in the wire feeding path can be suppressed by using the pressing force of the pressing roller by the biasing means. Further, since the pressing roller rolls according to the feeding of the wire, there is no obstacle to the feeding of the wire.

（５）前記蛇行抑制手段が、前記ワイヤ送給経路に配設されたガイドチューブからなり、該ガイドチューブは、断面多角形をなして、その内面の少なくとも二面をワイヤに線接触させることを特徴とする（１）項に記載のレーザろう付け装置。 (5) The meandering restraining means comprises a guide tube disposed in the wire feeding path, and the guide tube has a polygonal cross section, and at least two of its inner surfaces are in line contact with the wire. The laser brazing apparatus according to item (1), which is characterized.

本（５）項記載のレーザろう付け装置においては、ガイドチューブの内面がワイヤに線接触するので、ワイヤに対するガイドチューブの摩擦抵抗が低減し、ガイドチューブ内でのワイヤの遊びを小さくすることが可能になって、その分、ワイヤの蛇行が抑えられる。 In the laser brazing apparatus described in the item (5), since the inner surface of the guide tube is in line contact with the wire, the friction resistance of the guide tube against the wire is reduced, and the play of the wire in the guide tube can be reduced. It becomes possible to suppress the meandering of the wire.

本発明に係る溶接割れ検出方法によれば、蛇行抑制手段によってワイヤ送給経路内でのワイヤの蛇行が抑えられるので、コンタクトチップから繰出されるワイヤの繰出し長の変動が少なくなり、レーザ照射ポイントに対してワイヤを安定して送給できて、穴あきなどのろう付け欠陥の発生防止に大きく寄与するものとなる。 According to the weld crack detection method of the present invention, since the meandering of the wire in the wire feed path is suppressed by the meandering suppression means, fluctuations in the length of the wire fed from the contact tip are reduced, and the laser irradiation point As a result, the wire can be fed stably, which greatly contributes to the prevention of brazing defects such as holes.

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の第１の実施形態を示したものである。同図において、１０は、ワークＷの継ぎ目部分に向けてレーザ光Ｌａを照射するレーザトーチ、１１は、ワークＷに対するレーザ光Ｌａの照射ポイントＰにろう付け材としてのワイヤ１２を繰出すコンタクトチップ、１３は、リール１４から巻き戻されたワイヤ１２をガイドチューブ１５を通して前記コンタクトチップ１１へ送給するワイヤ供給機（ワイヤ供給手段）である。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a laser torch that irradiates a laser beam La toward the joint portion of the workpiece W, 11 is a contact chip that feeds a wire 12 as a brazing material to an irradiation point P of the laser beam La to the workpiece W, Reference numeral 13 denotes a wire feeder (wire feeder) that feeds the wire 12 unwound from the reel 14 to the contact chip 11 through the guide tube 15.

上記レーザトーチ１０には、レーザ発振器１６から光ファンバー１７を介して送られたレーザ光Ｌａを集光し、ワークＷへ向けて出射する光学系１８が内蔵されている。レーザトーチ１０は、ここではロボットのアーム１９に取付けられ、ワークＷに対して真上からレーザ光Ｌａを照射できるように姿勢制御される。 The laser torch 10 incorporates an optical system 18 that condenses the laser light La sent from the laser oscillator 16 via the optical fan bar 17 and emits it toward the workpiece W. Here, the laser torch 10 is attached to the arm 19 of the robot and controlled in posture so that the laser beam La can be irradiated onto the workpiece W from directly above.

上記コンタクトチップ１１の、ワイヤ１２の導入側となる後端には、後に詳述するチャックユニット（蛇行抑制手段）２０を内蔵する支持ブロック２１が固結されている。この支持ブロック２１には、レーザトーチ１０に横付けしたハウジング２２内のワイヤ押付機構２３から延ばした支持アーム２４が連結されている。コンタクトチップ１１は、その軸がレーザ光の光軸と所定の角度をなすように傾斜して支持アーム２４に支持され、これによりコンタクトチップ１１から繰出されたワイヤ１２は斜め横方向からレーザ光Ｌａの照射ポイントＰへ向かう。 A support block 21 containing a chuck unit (meandering suppression means) 20, which will be described in detail later, is fixed to the rear end of the contact chip 11 on the wire 12 introduction side. The support block 21 is connected to a support arm 24 extending from a wire pressing mechanism 23 in a housing 22 laid sideways on the laser torch 10. The contact chip 11 is tilted so that its axis forms a predetermined angle with the optical axis of the laser beam, and is supported by the support arm 24, whereby the wire 12 fed out from the contact chip 11 is laser beam La from an oblique lateral direction. Head to the irradiation point P.

ワイヤ押付機構２３は、支持アーム２４の上端部とハウジング２２の側壁との間に配設され、支持アーム２４を昇降可能に案内するリニアモーションガイド２３ａと、支持アーム２４の上端とハウジング２２の上壁との間に介装され、支持アーム２４を常時下方へ付勢するばね２３ｂとからなっている。すなわち、コンタクトチップ１１は、支持アーム２４を介してワイヤ押付機構２３から下降力を受け、これによってコンタクトチップ１１から繰出されたワイヤ１２の繰出し端は、ワークＷに所定の圧力で押付けられるようになる。 The wire pressing mechanism 23 is disposed between the upper end portion of the support arm 24 and the side wall of the housing 22, and linear motion guide 23 a that guides the support arm 24 so that it can be moved up and down, and the upper end of the support arm 24 and the upper portion of the housing 22. A spring 23b is interposed between the wall and constantly biasing the support arm 24 downward. That is, the contact tip 11 receives a downward force from the wire pressing mechanism 23 via the support arm 24, so that the feeding end of the wire 12 fed from the contact tip 11 is pressed against the workpiece W with a predetermined pressure. Become.

ワイヤ供給機１３には、ワイヤ１２を挟んで転動する複数対（ここでは、二対）の送りローラ１３ａ，１３ａが、ワイヤ送り方向に直列に配列して内装されている。ワイヤ送り方向の前側（下側）に位置する一方の送りローラ１３ａを構成する片側のローラは、図示を略するモータにより駆動される駆動ローラとなっており、リール１４から巻き戻されたワイヤ１２は、二対の送りローラ１３ａの間を通る間に直線状に矯正されると共に、所定の速度でガイドチューブ１５内に送り込まれる。 The wire feeder 13 includes a plurality of pairs (here, two pairs) of feed rollers 13a and 13a that roll around the wire 12 and are arranged in series in the wire feed direction. One roller constituting one feed roller 13a located on the front side (lower side) in the wire feed direction is a drive roller driven by a motor (not shown), and the wire 12 unwound from the reel 14 is wound. Is straightened while passing between the two pairs of feed rollers 13a and is fed into the guide tube 15 at a predetermined speed.

ガイドチューブ１５は、その一端が前記コンタクトチップ１１と一体の支持ブロック２１に連結されており、その他端は途中で湾曲してワイヤ供給機１３側へ延ばされている。ワイヤ供給機１３からガイドチューブ１５内に送り込まれたワイヤ１２は、ガイドチューブ１５の湾曲形状に倣って曲走し、通常は湾曲部の外側内面に接する最長経路を通ってコンタクトチップ１１へ向かう。ワイヤ供給機１３は、前記したロボットのアーム１９に取付けられており、レーザトーチ１０と、コンタクトチップ１１とワイヤ供給機１３とは、ロボットアーム１９の動作により一体的にワークＷの継ぎ目部分に沿って移動（相対移動）する。 One end of the guide tube 15 is connected to a support block 21 that is integral with the contact tip 11, and the other end is bent halfway and extended to the wire feeder 13 side. The wire 12 fed into the guide tube 15 from the wire feeder 13 bends following the curved shape of the guide tube 15 and normally travels toward the contact tip 11 through the longest path in contact with the outer inner surface of the curved portion. The wire feeder 13 is attached to the arm 19 of the robot described above, and the laser torch 10, the contact tip 11 and the wire feeder 13 are integrally moved along the joint portion of the workpiece W by the operation of the robot arm 19. Move (relative movement).

ここで、上記チャックユニット２０は、図２によく示されるように、ケーシング２６内に、ワイヤ１２を挿通させる二分割のテーパコレット２７と、このテーパコレット２７が嵌合されるテーパ穴２８ａを有するホルダ２８と、テーパコレット２７を常時ホルダ２８のテーパ穴２８ａに押込む方向へ付勢するばね２９とを配設してなっている。このチャックユニット２０においては、ワイヤ供給機１３によるワイヤ送給停止時には、図２（Ａ）に示されるように、ばね２９によってテーパコレット２７がホルダ２８のテーパ穴２８ａに押込まれることで、該テーパコレット２７に締付力が発生し、ワイヤ１２が径方向並びに軸方向に拘束される。一方、ワイヤ供給機１３によるワイヤ送給時には、図２（Ｂ）に示されるように、ワイヤ１２に引きずられてテーパコレット２７がばね２９の付勢力に抗してホルダ２８のテーパ穴２８ａ（締付位置）からわずか後退する。 Here, the chuck unit 20 has a two-part tapered collet 27 through which the wire 12 is inserted and a tapered hole 28a into which the tapered collet 27 is fitted, as shown well in FIG. A holder 28 and a spring 29 that urges the taper collet 27 in a direction to always push the taper collet 27 into the taper hole 28a of the holder 28 are provided. In the chuck unit 20, when the wire feeding by the wire feeder 13 is stopped, the taper collet 27 is pushed into the tapered hole 28a of the holder 28 by the spring 29, as shown in FIG. A tightening force is generated in the taper collet 27, and the wire 12 is restrained in the radial direction and the axial direction. On the other hand, when the wire feeder 13 feeds the wire, the taper collet 27 is dragged by the wire 12 against the biasing force of the spring 29 as shown in FIG. Retreat slightly from the attached position.

レーザろう付けに際しては、ロボットアーム１９の動作によりワークＷの継ぎ目部分の始端部にレーザ光Ｌａの照射ポイントＰを合せるようにレーザトーチ１８を位置決めすると共に、該照射ポイントＰにワイヤ１２の繰出し端部が到達するようにコンタクトチップ１１からのワイヤ１２の繰出し長を調整する。このとき、ワイヤ押付機構２３のばね２３ｂの付勢力でワイヤ１２の繰出し端部がワークＷに押付けられた状態となる。そして、この状態からレーザ発振器１６およびワイヤ供給装置１３を起動させて、ロボットアーム１９の動作により前記照射ポイントＰをワークＷの継ぎ目部分に沿って所定の速度で走査させる。これにより該継ぎ目部分には、ワイヤ１２の溶融物が連続に盛られると共に、該照射ポイントＰの走査跡にビードが連続に形成され、ワークＷの継ぎ目部分がレーザろう付けされる。 At the time of laser brazing, the laser torch 18 is positioned so that the irradiation point P of the laser beam La is aligned with the start end of the joint portion of the workpiece W by the operation of the robot arm 19, and the feeding end of the wire 12 is positioned at the irradiation point P. Is adjusted so that the wire 12 is fed out from the contact tip 11. At this time, the feeding end of the wire 12 is pressed against the workpiece W by the urging force of the spring 23 b of the wire pressing mechanism 23. Then, the laser oscillator 16 and the wire supply device 13 are activated from this state, and the irradiation point P is scanned at a predetermined speed along the joint portion of the workpiece W by the operation of the robot arm 19. As a result, the melt of the wire 12 is continuously deposited on the joint portion, beads are continuously formed on the scanning trace of the irradiation point P, and the joint portion of the workpiece W is laser brazed.

ところで、上記したろう付けの開始前、すなわち照射ポイントＰの走査前には、図２（Ａ）に示されるように、チャックユニット２３を構成するばね２９によってテーパコレット２７がホルダ２８のテーパ穴２８ａに押込まれているので、ワイヤ１２がテーパコレット２７の締付力により拘束され、ガイドチューブ１５内でのワイヤ１２の遊びが抑制されている。また、ろう付けの開始後、すなわち照射ポイントＰの走査後には、図２（Ｂ）に示されるように、ワイヤ供給機１３によるワイヤ１２の送給に応じてテーパコレット２７が締付位置からわずか後退し、これによってワイヤ１２の自由な移動（軸方向移動）が許容される。 By the way, before the above-described brazing is started, that is, before the irradiation point P is scanned, as shown in FIG. 2A, the taper collet 27 is moved by the spring 29 constituting the chuck unit 23 into the tapered hole 28a of the holder 28. Thus, the wire 12 is restrained by the tightening force of the taper collet 27, and play of the wire 12 in the guide tube 15 is suppressed. Further, after the start of brazing, that is, after scanning of the irradiation point P, as shown in FIG. 2B, the taper collet 27 is slightly moved from the tightening position according to the feeding of the wire 12 by the wire feeder 13. Retreat, thereby allowing free movement (axial movement) of the wire 12.

一方、上記したワイヤ送給時においても、チャックユニット２３を構成するテーパコレット２７がワイヤ１２に部分接触しているので、ワイヤ１２は依然として径方向に拘束されている。これによってガイドチューブ１５内におけるワイヤ１２の蛇行（遊動）が抑制され、この結果、コンタクトチップ１１からのワイヤ１２の繰出し長Ｓ（図７参照）の変動が抑えられる。すなわち、ワイヤ１２の繰出し端がレーザ光Ｌａの照射ポイントＰから横方向へ大きくオフセットしてしまう｛図７（Ｂ）参照｝ことはなく、結果としてろう付けビードに穴あきなどのろう付け欠陥が発生することはなくなる。 On the other hand, since the taper collet 27 constituting the chuck unit 23 is in partial contact with the wire 12 even during the wire feeding described above, the wire 12 is still constrained in the radial direction. As a result, meandering (floating) of the wire 12 in the guide tube 15 is suppressed, and as a result, fluctuations in the feeding length S (see FIG. 7) of the wire 12 from the contact tip 11 are suppressed. That is, the feeding end of the wire 12 is not significantly offset laterally from the irradiation point P of the laser beam La {see FIG. 7B}, and as a result, a brazing defect such as a hole in the brazing bead is present. It will never occur.

図３は、本発明の第２の実施形態を示したものである。本第２の実施形態の特徴とするところは、前記ワイヤ１２の蛇行を抑える蛇行抑制手段として、上記第１の実施形態におけるチャックユニット２０に代えて、クランプユニット３０を用いた点にある。このクランプユニット３０は、ワイヤ１２の挿通孔３１ａを上下に有するケーシング３１内に、ピン３２を支点に揺動する一対の揺動アーム３３と、各揺動アーム２４を常時閉じる方向へ付勢するばね３４とを配設してなっている。なお、本レーザろう付け装置の全体構造は、図１に示したものと同じであるので、ここでは、その説明を省略し、かつ説明を要する部分には同一符合を用いることとする。 FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. A feature of the second embodiment is that a clamp unit 30 is used instead of the chuck unit 20 in the first embodiment as meandering suppression means for suppressing meandering of the wire 12. The clamp unit 30 urges a pair of oscillating arms 33 oscillating around a pin 32 in a casing 31 having upper and lower insertion holes 31 a of the wire 12 and the oscillating arms 24 in a direction to be always closed. A spring 34 is provided. Since the entire structure of the laser brazing apparatus is the same as that shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted here, and the same reference numerals will be used for portions that require description.

本第２の実施形態において、各揺動アーム３３の先端部外周には、ワイヤ１２に嵌合可能な溝が設けられており、レーザろう付けに際しては、ワイヤ供給機１３からガイドチューブ１５を通して送給されたワイヤ１２が一対の揺動アーム３３の溝間を通過してコンタクトチップ１１へ供給される。そして、ワイヤ１２の送給停止時には、図３（Ａ）に示されるように、ばね３４によって一対の揺動アーム３３が相互に閉じる方向（クランプ方向）に付勢されることで、該一対の揺動アーム３３にクランプ力が発生し、このクランプ力によってワイヤ１２が径方向および軸方向に拘束される。 In the second embodiment, a groove that can be fitted to the wire 12 is provided on the outer periphery of the tip portion of each swing arm 33. When laser brazing, the wire is fed from the wire feeder 13 through the guide tube 15. The supplied wire 12 passes between the grooves of the pair of swing arms 33 and is supplied to the contact chip 11. When the feeding of the wire 12 is stopped, as shown in FIG. 3A, the pair of swinging arms 33 are urged by the springs 34 in the closing direction (clamping direction), thereby A clamping force is generated in the swing arm 33, and the wire 12 is restrained in the radial direction and the axial direction by the clamping force.

一方、ワイヤ１２の送給時には、図３（Ｂ）に示されるように、ワイヤ１２に引きずられて一対の揺動アーム３３が、ばね２９のばね力に抗してクランプ位置から後退し、これによってワイヤ１２の自由な軸方向移動が許容される。すなわち、上記第１の実施形態におけるチャックユニット２０（図２）と同様、ワイヤ送給停止時はもちろん、ワイヤ送給時（レーザ照射ポイントＰの走査時）にも、ガイドチューブ１５内でのワイヤ１２の蛇行（遊動）が抑制される。したがって、ワイヤ４の繰出し端がレーザ光Ｌａの照射ポイントＰから横方向へ大きくオフセットしてしまうことはなく、結果としてろう付けビードに穴あきなどのろう付け欠陥が発生することはなくなる。 On the other hand, at the time of feeding the wire 12, as shown in FIG. 3B, the pair of swing arms 33 are retracted from the clamp position against the spring force of the spring 29 by being dragged by the wire 12. Allows free axial movement of the wire 12. That is, as in the chuck unit 20 (FIG. 2) in the first embodiment, the wire in the guide tube 15 is used not only when the wire feeding is stopped but also when the wire is fed (when the laser irradiation point P is scanned). Twelve meanders (floating) are suppressed. Therefore, the feeding end of the wire 4 is not largely offset laterally from the irradiation point P of the laser beam La, and as a result, no brazing defect such as a hole in the brazing bead is generated.

図４は、本発明の第３の実施形態を示したものである。本第３の実施形態の特徴とするところは、蛇行抑制手段として、上記第１の実施形態におけるチャックユニット２０または第２の実施形態におけるクランプユニット３０に代えて、押圧装置４０を用いると共に、前記したコンタクトチップ１１（支持ブロック２１）とワイヤ供給機１３との間に配置されたガイドチューブ１５を省略して、ガイドローラ４５を配置した点にある。押圧装置４０は、図５によく示されるように、ワイヤ１２の挿通孔４１ａを上下に有するケーシング４１内に、位置固定の受けローラ（受け部材）４２と、該受けローラ４２に対して接離可能な押付けローラ４３と、この押付けローラ４３を前記受けローラ４２側へ付勢するばね（付勢手段）４４とを配設してなっている。また、ガイドローラ４５はワイヤ供給機１３からコンタクトチップ１１へ送給されるワイヤ１２の湾曲部分の内側に配置されている。 FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. The feature of the third embodiment is that, instead of the chuck unit 20 in the first embodiment or the clamp unit 30 in the second embodiment, a pressing device 40 is used as meandering suppression means. The guide tube 15 disposed between the contact tip 11 (support block 21) and the wire feeder 13 is omitted, and the guide roller 45 is disposed. As shown well in FIG. 5, the pressing device 40 has a receiving roller (receiving member) 42 with a fixed position in a casing 41 having upper and lower insertion holes 41 a of the wire 12, and is in contact with and separated from the receiving roller 42. A possible pressing roller 43 and a spring (urging means) 44 for urging the pressing roller 43 toward the receiving roller 42 are provided. The guide roller 45 is disposed inside the curved portion of the wire 12 fed from the wire feeder 13 to the contact chip 11.

本第３の実施形態においては、ワイヤ供給機１３から送給されたワイヤ１２は、ガイドローラ４５で偏向されて押圧装置４０の２つローラ４２と４３との間を通過してコンタクトチップ１１へ供給される。このとき、受けローラ４２に対して押付けローラ４３がばね４４によって付勢されているので、両ローラ４２と４３との間にワイヤ１２が挟持され、これによってワイヤ供給機１３とコンタクトチップ１１との間のワイヤ送給経路内でのワイヤ１２の蛇行（遊動）が抑制される。したがって、ワイヤ１４の繰出し端がレーザ光Ｌａの照射ポイントＰから横方向へ大きくオフセットしてしまうことはなく、結果としてろう付けビードに穴あきなどのろう付け欠陥が発生することはなくなる。本第３の実施形態においては特に、前記したガイドチューブ１５（図１）を省略して、ガイドローラ４５によってワイヤ１２を偏向させるようにしているので、初期セット時のワイヤ１２の取り回しが簡単となる。 In the third embodiment, the wire 12 fed from the wire feeder 13 is deflected by the guide roller 45 and passes between the two rollers 42 and 43 of the pressing device 40 to the contact chip 11. Supplied. At this time, since the pressing roller 43 is urged by the spring 44 against the receiving roller 42, the wire 12 is sandwiched between the rollers 42 and 43, whereby the wire feeder 13 and the contact tip 11 are The meandering (floating) of the wire 12 in the wire feeding path is suppressed. Accordingly, the feeding end of the wire 14 is not greatly offset laterally from the irradiation point P of the laser beam La, and as a result, no brazing defect such as a hole in the brazing bead is generated. Particularly in the third embodiment, since the guide tube 15 (FIG. 1) is omitted and the wire 12 is deflected by the guide roller 45, the wire 12 can be easily handled during the initial setting. Become.

なお、上記受け部材としての受けローラ４２は、Ｖ字形ブロック（図示略）に代えてもよく、この場合は、Ｖ字形ブロックの２面でワイヤ１２を受けるので、ワイヤ１２の蛇行がより確実に抑制される。また、この場合は、Ｖ字形ブロックの２面がワイヤ１２に線接触するので、ワイヤ１２に対する受け部材の摩擦抵抗はわずかとなる。 The receiving roller 42 as the receiving member may be replaced with a V-shaped block (not shown). In this case, since the wire 12 is received by two surfaces of the V-shaped block, the meandering of the wire 12 is more reliably performed. It is suppressed. In this case, since the two surfaces of the V-shaped block are in line contact with the wire 12, the frictional resistance of the receiving member with respect to the wire 12 becomes small.

図６は、本発明の第４の実施形態を示したものである。本第４の実施形態の特徴とするところは、ワイヤ１２の蛇行を抑える蛇行抑制手段として、上記第１、第２実施形態における断面円形のガイドチューブ１５に代えて、断面多角形のガイドチューブ１５Ａ，１５Ｂを用いた点にある。図６（Ａ）は断面三角形のガイドチューブ１５Ａを、同図（Ｂ）は断面四角形のガイドチューブ１５Ｂをそれぞれ示している。このような断面多角形のガイドチューブ１５Ａ，１５Ｂを用いることで、ガイドチューブ１５Ａ，１５Ｂの内面がワイヤ１２に線接触し、ワイヤ１２に対するガイドチューブ１５Ａ，１５Ｂの摩擦抵抗が低減する。換言すれば、ガイドチューブ１５Ａ，１５Ｂ内でのワイヤ１２の遊び（隙間）を小さくしても、摩擦抵抗が増大することはなく、遊びを小さくする分、ワイヤ１２の蛇行が抑えられて、ろう付けビードに穴あきなどのろう付け欠陥が発生し難くなる。この場合、上記第１、２および３の実施形態におけるような特別の蛇行抑制手段２０、３０、３５が不要になるので、装置構造は簡単となる。 FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. A feature of the fourth embodiment is that the meandering suppression means for restraining meandering of the wire 12 is replaced by the guide tube 15A having a polygonal cross section in place of the circular guide tube 15 in the first and second embodiments. , 15B. 6A shows a guide tube 15A having a triangular cross section, and FIG. 6B shows a guide tube 15B having a square cross section. By using such guide tubes 15A and 15B having a polygonal cross section, the inner surfaces of the guide tubes 15A and 15B come into line contact with the wire 12, and the frictional resistance of the guide tubes 15A and 15B against the wire 12 is reduced. In other words, even if the play (gap) of the wire 12 in the guide tubes 15A and 15B is reduced, the frictional resistance does not increase, and the meandering of the wire 12 is suppressed as much as the play is reduced. Brazing defects such as perforations in the brazing bead are less likely to occur. In this case, since the special meandering suppression means 20, 30, and 35 as in the first, second and third embodiments are not required, the structure of the apparatus is simplified.

本発明の第１の実施形態であるレーザろう付け装置の全体的構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the laser brazing apparatus which is the 1st Embodiment of this invention. 本第１の実施形態で用いる蛇行抑制手段としてのチャックユニットの構造を示したもので、（Ａ）はワイヤ送給停止時の状態を、（Ｂ）はワイヤ送給時の状態をそれぞれ示す断面図である。The structure of the chuck unit as meandering suppression means used in the first embodiment is shown, in which (A) shows a state when the wire feeding is stopped, and (B) shows a state when the wire is fed. FIG. 本発明の第２の実施形態で用いる蛇行抑制手段としてのクランプユニットの構造を示したもので、（Ａ）はワイヤ送給停止時の状態を、（Ｂ）はワイヤ送給時の状態をそれぞれ示す断面図である。The structure of the clamp unit as a meandering suppression means used in the second embodiment of the present invention is shown. (A) shows the state when the wire feeding is stopped, and (B) shows the state when the wire is fed. It is sectional drawing shown. 本発明の第３の実施形態であるレーザろう付け装置の要部構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part structure of the laser brazing apparatus which is the 3rd Embodiment of this invention. 本第３の実施形態で用いる蛇行抑制手段としての押圧装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the press apparatus as a meandering suppression means used in the 3rd embodiment. 本第４の実施形態で用いる蛇行抑制手段としてのガイドチューブを示したもので、（Ａ）は断面三角形のガイドチューブを、（Ｂ）は断面四角形のガイドチューブをそれぞれ示す断面図である。The guide tube as a meandering suppression means used in the fourth embodiment is shown. (A) is a cross-sectional view showing a guide tube having a triangular cross section, and (B) is a cross sectional view showing a guide tube having a square cross section. 従来のレーザろう付け装置によるレーザろう付けの実施状況を示したもので、（Ａ）は正常時の状態を、（Ｂ）は不具合発生時の状態をそれぞれ示す模式図である。The implementation state of the laser brazing by the conventional laser brazing apparatus is shown, and (A) is a schematic view showing a normal state, and (B) is a schematic view showing a state when a malfunction occurs. 従来のレーザろう付装置の要部構造とレーザろう付けの実施状況を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part structure of the conventional laser brazing apparatus, and the implementation condition of laser brazing.

Explanation of symbols

１０レーザトーチ
１１コンタクトチップ
１２ワイヤ（ろう材）
１３ワイヤ供給機（ワイヤ供給手段）
１５ガイドチューブ
２１チャックユニット（蛇行抑制手段）
２３ワイヤ押圧装置
２７テーパコレット
２９テーパコレットの付勢用ばね
３０クランプユニット（蛇行抑制手段）
３３揺動アーム
３４揺動アームの付勢用ばね
４０押圧装置
４２受けローラ（受け部材）
４３押付けローラ
４４押付けローラ用付勢ばね
１５Ａ，１５Ｂ断面多角形のガイドチューブ
Ｌａレーザ光
Ｐレーザ光の照射ポイント
Ｗワーク 10 Laser torch 11 Contact chip 12 Wire (brazing material)
13 Wire feeder (Wire supply means)
15 Guide tube 21 Chuck unit (Meandering suppression means)
23 wire pressing device 27 taper collet 29 spring for biasing the taper collet 30 clamp unit (meandering suppression means)
33 oscillating arm 34 oscillating spring for oscillating arm 40 pressing device 42 receiving roller (receiving member)
43 Pressing roller 44 Energizing spring for pressing roller 15A, 15B Polygonal guide tube La laser beam P Laser beam irradiation point W Workpiece

Claims

In a laser brazing apparatus in which a wire fed from a wire feeding means is continuously fed through a contact chip to a laser beam irradiation point on a workpiece, and the feeding end portion of the wire is melted by a laser beam. A laser brazing apparatus characterized in that meandering suppression means for suppressing meandering of a wire is disposed in a wire feeding path connecting the contact chip.

The meandering suppression means comprises a chuck unit having a taper collet that is normally biased by a spring to generate a clamping force against the wire, and the taper collet moves backward from the clamping position in response to the feeding of the wire. The laser brazing apparatus according to claim 1.

The meandering suppression means is composed of a clamp unit having a plurality of swing arms that are normally biased by a spring to generate a clamping force against the wire, and the swing arm is moved from the clamp position in response to the feeding of the wire. The laser brazing apparatus according to claim 1, wherein the laser brazing apparatus moves backward.

The meandering suppression means includes a pressing device that is disposed in the wire feeding path and elastically presses the wire in a radial direction, and the pressing device includes a receiving member that fixes the position of receiving the wire, and the receiving member. 2. The laser brazing apparatus according to claim 1, comprising a pressing roller that can contact and separate from the pressing member, and a biasing means that biases the pressing roller toward the receiving member.

The meandering suppression means comprises a guide tube disposed in the wire feeding path, and the guide tube has a polygonal cross section, and at least two of its inner surfaces are in line contact with the wire. The laser brazing apparatus according to claim 1.