JP2010207840A - Laser beam welding equipment and laser beam welding method - Google Patents

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和彦 鍵谷
Takayuki Kakizaki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam welding equipment that reduces cost required for preventing an oxide film from being produced, by forming an inert atmosphere around a weld zone without using a gas for shielding and thereby preventing production of the oxide film, and to provide a laser beam welding method. <P>SOLUTION: In the laser beam welding equipment, a sidewall part 64 that is arranged while covering the periphery of a weld zone 230 of welding members and an opening part 65 that is continuous to the sidewall part and that passes the laser beam which irradiates the weld zone, are formed. The equipment is provided with a cylindrical member 60 having a sufficient volume for filling vapor generated from the weld zone by welding. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ溶接装置、およびレーザ溶接方法に関する。   The present invention relates to a laser welding apparatus and a laser welding method.

溶接部材に対してレーザを照射し、溶接部材を溶接するレーザ溶接方法が知られている。レーザ溶接方法は、溶接部材の溶接部にレーザを照射し、溶接部材を溶融させるが、溶接部を大気に晒した状態でレーザを照射すると、溶接部が冷却する際に酸素を取り込んで酸化皮膜を発生させることがある。   There is known a laser welding method in which a laser is irradiated on a welding member to weld the welding member. The laser welding method irradiates the welded portion of the welded member with laser and melts the welded member. However, when the laser is irradiated with the welded portion exposed to the atmosphere, the welded portion takes in oxygen and cools the oxide film. May occur.

溶接後の溶接部材には、一般的に、防錆を目的とした塗膜を形成させるための塗装工程を実施する。酸化皮膜が発生した溶接部にあっては、塗膜の密着性が低下するため、塗膜の剥がれが生じ易く、溶接部材の品質の低下を招く虞がある。   A coating process for forming a coating film for the purpose of rust prevention is generally performed on the welded member after welding. In the welded portion where the oxide film is generated, the adhesion of the coating film is lowered, so that the coating film is easily peeled off, and the quality of the welded member may be deteriorated.

特許文献1に記載された発明にあっては、シールド用のガスを溶接部周辺に吹き流しながらレーザ溶接を行うことによって、溶接部に酸化皮膜が発生することを防止している(特許文献1を参照)。   In the invention described in Patent Document 1, laser welding is performed while blowing a shielding gas around the welded portion, thereby preventing an oxide film from being generated in the welded portion (see Patent Document 1). reference).

特開昭57−56190JP-A 57-56190

上記の発明にあっては、溶接部に酸化皮膜が発生することを防止することはできるが、シールド用のガスの使用によってレーザ溶接に要するコストが増加するという問題がある。   In the above invention, although an oxide film can be prevented from being generated in the welded portion, there is a problem that the cost required for laser welding increases due to the use of a shielding gas.

そこで本発明は、レーザ溶接に際して、シールド用のガスを使用することなく溶接部に酸化皮膜が発生することを防止し、酸化皮膜の発生の防止に要するコストを低減させるレーザ溶接装置、およびレーザ溶接方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a laser welding apparatus and laser welding that prevent the occurrence of an oxide film on a welded portion without using a shielding gas during laser welding and reduce the cost required to prevent the formation of an oxide film. It aims to provide a method.

本発明のレーザ溶接装置は、溶接部材の溶接部の周囲を覆わせて配置する側壁部と、側壁部に連なり溶接部に対して照射されたレーザを通過させる開口部とが形成された筒状部材を有している。筒状部材は、溶接時に溶接部から発生する蒸気を充満しえる容積を有している。   The laser welding apparatus of the present invention has a cylindrical shape in which a side wall portion that covers and arranges the periphery of a welded portion of a welding member, and an opening portion that is connected to the side wall portion and allows a laser irradiated to the welded portion to pass therethrough. It has a member. The tubular member has a volume that can be filled with steam generated from the welded portion during welding.

また、本発明のレーザ溶接方法は、溶接部材の溶接部の周囲を容器で覆わせて行う。溶接部を容器で覆わせた状態で溶接部に対してレーザを照射する。   The laser welding method of the present invention is performed by covering the periphery of the welded portion of the welding member with a container. Laser is irradiated to the welded portion in a state where the welded portion is covered with the container.

本発明によれば、筒状部材の側壁部に覆われた溶接部に対してレーザを照射し、レーザの照射に伴って発生した蒸気を筒状部材の外部に噴出させることによって、シールド用のガスを使用することなく溶接部の周辺に不活性な雰囲気を形成させることができ、酸化皮膜の発生の防止に要するコストを低減させることができる。   According to the present invention, a laser beam is irradiated to the welded portion covered by the side wall portion of the cylindrical member, and the steam generated by the laser irradiation is ejected to the outside of the cylindrical member. An inert atmosphere can be formed around the weld without using gas, and the cost required to prevent the formation of an oxide film can be reduced.

本実施形態に係るレーザ溶接装置を簡略化して示す図である。It is a figure which simplifies and shows the laser welding apparatus which concerns on this embodiment. 筒状部材を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a cylindrical member. 図3(A)、および(B)はそれぞれ、筒状部材を利用して酸化皮膜の発生を防止する原理について説明するための図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the principle of preventing the generation of an oxide film using a cylindrical member. 図4(A)、および(B)はそれぞれ、筒状部材を利用して酸化皮膜の発生を防止する原理について説明するための図である。FIGS. 4A and 4B are views for explaining the principle of preventing the generation of an oxide film using a cylindrical member. 図5(A)〜(C)はそれぞれ、筒状部材の配置方法を説明するための図である。FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining a method of arranging the cylindrical members. 図6(A)、および(B)はそれぞれ、筒状部材の形状例を説明するための図である。FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining examples of the shape of the cylindrical member. 図7(A)、および(B)はそれぞれ、レーザ溶接方法を説明するための図であり、図2の矢印7A方向から見た矢視図である。FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the laser welding method, and are views seen from the direction of arrow 7A in FIG. 図8は、変形例1に係る筒状部材を説明するための図である。FIG. 8 is a view for explaining a cylindrical member according to the first modification. 図9(A)、および(B)はそれぞれ、変形例2に係る筒状部材を説明するための図である。FIGS. 9A and 9B are views for explaining a cylindrical member according to the second modification. 図10(A)、および(B)はそれぞれ、実施例の条件を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining the conditions of the example. 図11は、実施例1の実施結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an implementation result of the first embodiment. 図12は、実施例2の実施結果を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an implementation result of the second embodiment.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may be different from the actual ratios.

図1には、本実施形態に係るレーザ溶接装置100を示す。本実施形態にあっては、本発明のレーザ溶接装置およびレーザ溶接方法を、載置台80上に重ね合わせて配置した鋼板210、220を溶接部材200とし、その溶接部材200に対してレーザを照射して溶接を行うレーザ溶接装置100、およびレーザ溶接方法に適用している。   FIG. 1 shows a laser welding apparatus 100 according to the present embodiment. In this embodiment, the laser welding apparatus and the laser welding method of the present invention are the steel plates 210 and 220 arranged on the mounting table 80 as the welding member 200, and the welding member 200 is irradiated with the laser. Thus, the present invention is applied to a laser welding apparatus 100 that performs welding and a laser welding method.

図1、および図2を参照して、レーザ溶接装置100を概説すれば、溶接部材200の溶接部230の周囲を覆わせて配置する側壁部64と、側壁部64に連なり溶接部230に対して照射されたレーザを通過させる開口部65とが形成され、溶接時に溶接部230から発生する蒸気Vを充満しえる容積の筒状部材60を有している(図7(A)をも参照)。筒状部材60の側壁部64は、溶接部230に対するレーザの照射方向に沿って伸びるように形成している(図5(C)をも参照)。レーザ溶接装置100は、筒状部材60を溶接部材200に対して押し付けて配置することによって溶接部材200をクランプする。   Referring to FIG. 1 and FIG. 2, the laser welding apparatus 100 will be briefly described. The side wall portion 64 disposed so as to cover the periphery of the welded portion 230 of the welding member 200, and the welded portion 230 connected to the side wall portion 64. And the cylindrical member 60 having a volume capable of filling the vapor V generated from the welded portion 230 during welding (see also FIG. 7A). ). The side wall portion 64 of the cylindrical member 60 is formed so as to extend along the laser irradiation direction with respect to the welded portion 230 (see also FIG. 5C). The laser welding apparatus 100 clamps the welding member 200 by placing the tubular member 60 against the welding member 200.

本明細書における溶接部230とは、溶接部材210、220を溶接させるために溶接部材210、220に対してレーザを照射する部位、およびその周辺部を意味するものである。以下、本実施形態について詳述する。   The welding part 230 in this specification means the site | part which irradiates the welding member 210,220 with a laser in order to weld the welding member 210,220, and its peripheral part. Hereinafter, this embodiment will be described in detail.

図1および図2を参照して、レーザ溶接装置100は、溶接部材200に対してレーザを照射してレーザ溶接を行うレーザ溶接ロボット10と、溶接部230の周囲を覆うように配置される筒状部材60と、レーザ溶接装置100の各部の動作を制御する制御部40と、レーザを発振するレーザ発振器50と、を有している。   Referring to FIGS. 1 and 2, laser welding apparatus 100 includes laser welding robot 10 that performs laser welding by irradiating welding member 200 with a laser, and a cylinder that is disposed so as to cover the periphery of welded portion 230. And a control unit 40 that controls the operation of each part of the laser welding apparatus 100, and a laser oscillator 50 that oscillates a laser.

レーザ溶接ロボット10は、レーザ発振器50から伝送されたレーザを溶接部230に対して照射するレーザ加工ヘッド20と、レーザ加工ヘッド20を所定の位置に移動させるためのロボットアーム30と、を有している。レーザ発振器50からレーザ加工ヘッド20へのレーザの伝送には、光ファイバ35を利用している。なお、各図においてレーザ加工ヘッド20から照射したレーザLは、破線で示す。   The laser welding robot 10 includes a laser processing head 20 that irradiates a laser beam transmitted from the laser oscillator 50 to the welded portion 230, and a robot arm 30 that moves the laser processing head 20 to a predetermined position. ing. An optical fiber 35 is used for laser transmission from the laser oscillator 50 to the laser processing head 20. In each figure, the laser L irradiated from the laser processing head 20 is indicated by a broken line.

レーザ加工ヘッド20は、伝送されたレーザを溶接部230に対して集束させて照射するためのレンズ群21と、回動自在な光学ミラー22と、を有している。光ファイバケーブル35からレーザ加工ヘッド20内に伝送されたレーザは、レンズ群21を通過し、光学ミラー22に入射する。光学ミラー22は、図示しない駆動源によって回動し、所定の溶接軌跡に沿ってレーザを走査する。レーザを楕円形状(図7(A)を参照)や、円形形状、直線形状などの任意の溶接軌跡に沿って走査する。   The laser processing head 20 includes a lens group 21 for converging and irradiating the transmitted laser beam to the welded portion 230, and a rotatable optical mirror 22. The laser transmitted from the optical fiber cable 35 into the laser processing head 20 passes through the lens group 21 and enters the optical mirror 22. The optical mirror 22 is rotated by a driving source (not shown) and scans the laser along a predetermined welding locus. The laser is scanned along an arbitrary welding locus such as an elliptical shape (see FIG. 7A), a circular shape, or a linear shape.

ロボットアーム30は、一般的な多間接ロボットアーム30である。教示作業によって与えられた動作に従って先端部に配置されたレーザ加工ヘッド20をさまざまな方向へ移動させる。ロボットアーム30を移動させて定められた溶接軌跡に沿ってレーザを照射させることが可能である。   The robot arm 30 is a general multi-indirect robot arm 30. The laser processing head 20 arranged at the tip is moved in various directions according to the operation given by the teaching work. It is possible to irradiate the laser along the welding trajectory determined by moving the robot arm 30.

筒状部材60には、筒状部材60を溶接部材200上に配置したり(図1中矢印cで示す)、溶接部材200から退避させたり(図1中矢印c′で示す)するためのアーム部69を取り付けている。図示しない駆動ロボットによってアーム部69の動作を駆動させている。   The tubular member 60 is arranged to place the tubular member 60 on the welding member 200 (indicated by an arrow c in FIG. 1) or to retract from the welding member 200 (indicated by an arrow c ′ in FIG. 1). An arm portion 69 is attached. The operation of the arm unit 69 is driven by a driving robot (not shown).

図2を参照して、筒状部材60は、側壁部64と、側壁部64に連なる第1の開口部66および第2の開口部67と、を有した円筒状の外形形状を有している。第1の開口部66の面形状を円形に形成し、第2の開口部67の面形状を楕円形に形成している(図6(A)を参照)。   Referring to FIG. 2, cylindrical member 60 has a cylindrical outer shape having a side wall portion 64, and a first opening 66 and a second opening 67 connected to side wall portion 64. Yes. The surface shape of the first opening 66 is circular, and the surface shape of the second opening 67 is elliptical (see FIG. 6A).

アーム部69を動作させて筒状部材60を溶接部材200上に配置する。アーム部69は、筒状部材60を溶接部材200に対して押し付ける(押し付けを図中矢印Pで示す)。アーム部69による押し付けによって、第2の開口部67の接地面と溶接部材200との間に隙間を形成させずに筒状部材60を配置する。筒状部材60は、側壁部64によって溶接部230の周囲を囲むように覆う。   The arm portion 69 is operated to place the tubular member 60 on the welding member 200. The arm portion 69 presses the tubular member 60 against the welding member 200 (the pressing is indicated by an arrow P in the figure). The cylindrical member 60 is arranged without forming a gap between the ground contact surface of the second opening 67 and the welding member 200 by pressing with the arm portion 69. The tubular member 60 is covered by the side wall portion 64 so as to surround the periphery of the welded portion 230.

筒状部材60は、溶接部材200に押し付けられることによって第1と第2の溶接部材210、220をクランプする。筒状部材60に溶接部材200をクランプさせる機能を付加することによって、筒状部材60の配置と溶接部材200のクランプを同時に行うことができ、筒状部材60の配置作業の作業効率を向上させることができる。クランプ装置を別体に設けた場合と比較して、装置の製造コストを低減させることが可能になる。   The cylindrical member 60 clamps the first and second welding members 210 and 220 by being pressed against the welding member 200. By adding the function of clamping the welding member 200 to the tubular member 60, the placement of the tubular member 60 and the clamping of the welding member 200 can be performed simultaneously, and the work efficiency of the placement work of the tubular member 60 is improved. be able to. Compared with the case where the clamping device is provided separately, the manufacturing cost of the device can be reduced.

アーム部69の構造は、図示されるものに限定されず、筒状部材60を溶接部材200に対して押し付けることが可能な形態において適宜変更することが可能である。   The structure of the arm portion 69 is not limited to that shown in the figure, and can be appropriately changed in a form in which the tubular member 60 can be pressed against the welding member 200.

レーザ溶接に際して、溶接部230の周囲を囲んだ状態で第1の開口部66の側からレーザを入射させる。第1の開口部66、筒状部材60の内部空間68、第2の開口部67を通過させて溶接部230に対してレーザを照射する。レーザの照射によって付与された熱により、溶接部材200が溶融する。所定の溶接軌跡に沿ってレーザを照射し、溶接ビード240を形成させる。レーザが照射された溶接部230が凝固すると、溶接が終了する。   During laser welding, a laser is incident from the first opening 66 side in a state of surrounding the welded portion 230. The laser beam is irradiated to the welded portion 230 through the first opening 66, the internal space 68 of the cylindrical member 60, and the second opening 67. The welding member 200 is melted by the heat applied by the laser irradiation. Laser is irradiated along a predetermined welding locus to form a weld bead 240. When the welded portion 230 irradiated with the laser solidifies, the welding is finished.

筒状部材60を利用してレーザ溶接を実施することによって、溶接ビード240に酸化皮膜が発生することを防止することが可能になる。酸化皮膜の発生を防止する原理について説明する。   By performing laser welding using the cylindrical member 60, it is possible to prevent an oxide film from being generated on the weld bead 240. The principle for preventing the generation of an oxide film will be described.

図3(A)を参照して、被溶接部材200である鋼板上に筒状部材60を配置した状態で溶接部230に対してレーザを照射する。   With reference to FIG. 3 (A), laser is irradiated to welded portion 230 in a state in which cylindrical member 60 is disposed on a steel plate as member to be welded 200.

図3(B)を参照して、レーザを照射した部位に局所的な温度上昇が生じ、溶接部材200が蒸発して金属の蒸気Vを発生させる。レーザが照射された溶接部230は、溶融しつつ周辺に存在する雰囲気酸素を消費しながら蒸発する。蒸発した金属の蒸気Vが筒状部材60内に充満し、筒状部材60の内部空間68の圧力が増加する。筒状部材60の内部空間68と外部との間に圧力差が生じる。この圧力差によって、第1の開口部66に向かう蒸気Vの流れが発生する。   Referring to FIG. 3 (B), a local temperature rise occurs at the site irradiated with laser, and welding member 200 evaporates to generate metal vapor V. The welded portion 230 irradiated with the laser evaporates while consuming atmospheric oxygen present in the periphery while being melted. The vaporized metal vapor V fills the cylindrical member 60 and the pressure in the internal space 68 of the cylindrical member 60 increases. A pressure difference is generated between the internal space 68 of the cylindrical member 60 and the outside. Due to this pressure difference, a flow of the steam V toward the first opening 66 is generated.

側壁部64は、第2の開口部67の側で発生した金属の蒸気Vに指向性を持たせて第1の開口部66の側へ導流させる機能を発揮する。   The side wall 64 exhibits a function of directing the metal vapor V generated on the second opening 67 side to the first opening 66 side with directivity.

図4(A)を参照して、金属の蒸気Vは、筒状部材60の内部空間68に残留した酸素とともに第1の開口部66から筒状部材60の外部へ噴出する。筒状部材60の内部空間68の酸素濃度が低下し、溶接部230周辺においては、酸素が存在しない不活性な雰囲気が形成されることになる。   Referring to FIG. 4A, metal vapor V is jetted out of cylindrical member 60 from first opening 66 together with oxygen remaining in internal space 68 of cylindrical member 60. The oxygen concentration in the internal space 68 of the cylindrical member 60 is reduced, and an inert atmosphere in which no oxygen is present is formed around the welded portion 230.

金属の蒸気Vおよび酸素の噴出に伴って筒状部材60の内部空間68の圧力が低下する。   The pressure in the internal space 68 of the cylindrical member 60 decreases with the ejection of the metal vapor V and oxygen.

レーザが照射された溶接部230は、不活性な雰囲気の中で冷却し、凝固する。酸素を取り込むことなく凝固するため、溶接ビード240に酸化皮膜が発生することを防止できる。   The welded portion 230 irradiated with the laser is cooled and solidified in an inert atmosphere. Since it solidifies without taking in oxygen, it can prevent that an oxide film generate | occur | produces in the weld bead 240. FIG.

図4(B)を参照して、圧力が低下した状態にある筒状部材60の内部空間68へ大気中の空気aが次第に流れ込む。レーザが照射された溶接部230は、レーザを照射した後、空気aが流れ込むまでの間に冷却、および凝固し、酸素を取り込む温度領域から脱する。このため、流入した空気aに含まれる酸素によって生じ得る酸化皮膜の発生を防止することができる。   With reference to FIG. 4 (B), air a in the atmosphere gradually flows into the internal space 68 of the cylindrical member 60 in a state where the pressure is lowered. The welded portion 230 irradiated with the laser is cooled and solidified before the air a flows after being irradiated with the laser, and is removed from the temperature range where oxygen is taken in. For this reason, generation | occurrence | production of the oxide film which can arise with the oxygen contained in the inflowing air a can be prevented.

溶接部材200と第2の開口部67の接地面との間に隙間が生じた状態でレーザ溶接を実施すると、発生した蒸気Vが隙間から漏洩し、第1の開口部66から噴出する蒸気Vの勢いが低下する。このような場合、酸化皮膜の発生を防止する効果を十分に発揮することができない虞がある。筒状部材60を溶接部材200に対して押し付けて配置することによって隙間が生じることを防止でき、酸化皮膜の発生をより確実に防止することが可能になる。   When laser welding is performed in a state where a gap is generated between the welding member 200 and the ground contact surface of the second opening 67, the generated steam V leaks from the gap and the steam V ejected from the first opening 66. Will lose momentum. In such a case, there exists a possibility that the effect which prevents generation | occurrence | production of an oxide film cannot fully be exhibited. By placing the tubular member 60 against the welding member 200, it is possible to prevent a gap from being generated, and it is possible to more reliably prevent the generation of an oxide film.

溶接後の溶接部材には、一般的に、防錆等を目的とした塗膜を形成するための塗装工程を実施する。酸化皮膜が発生した溶接ビードに塗膜を形成すると、塗膜の密着性が低下し、塗膜の剥がれが生じ易くなる。溶接ビードにおいて生じた塗膜の剥がれを起点として溶接部材全体に形成させた塗膜の剥がれが生じ、溶接後の溶接部材の品質の低下を招く虞がある。   Generally, a coating process for forming a coating film for the purpose of preventing rust or the like is performed on the welded member after welding. When a coating film is formed on the weld bead in which the oxide film is generated, the adhesion of the coating film is lowered and the coating film is easily peeled off. The peeling of the coating film formed on the entire welded member starts from the peeling of the coating film generated in the weld bead, and there is a possibility that the quality of the welded member after welding is deteriorated.

上述したように、筒状部材60を利用してレーザ溶接を実施することによって、溶接ビード240に酸化皮膜が発生することを防止でき、酸化皮膜の発生に伴って生じ得る溶接後の溶接部材200の品質の低下を防止することが可能になる。   As described above, by performing laser welding using the tubular member 60, it is possible to prevent the generation of an oxide film on the weld bead 240, and the weld member 200 after welding that can be generated along with the generation of the oxide film. It becomes possible to prevent the deterioration of quality.

次に、レーザ溶接に利用する筒状部材60の好適な形状について説明する。   Next, the suitable shape of the cylindrical member 60 utilized for laser welding is demonstrated.

図5(A)を参照して、図示されるような形状の溶接部材200をクランプ手段70によってクランプし、破線で示された溶接部230に対してレーザを照射して溶接を行う場合、溶接部230に対して垂直にレーザを照射すると、レーザの光路上に配置されたクランプ手段70とレーザとが干渉することになる。このような場合、レーザを照射する面に対して傾斜させてレーザを照射することによって、クランプ手段70に干渉させることなく溶接部230に対してレーザを照射させることが可能になる。   With reference to FIG. 5 (A), when welding member 200 having a shape as shown in the figure is clamped by clamp means 70 and welding is performed by irradiating laser to welded portion 230 indicated by a broken line, welding is performed. When the laser is irradiated perpendicularly to the portion 230, the clamp means 70 arranged on the optical path of the laser and the laser interfere with each other. In such a case, it is possible to irradiate the welded portion 230 with a laser without causing interference with the clamping means 70 by irradiating the laser with an inclination with respect to the surface to be irradiated with the laser.

図5(B)を参照して、レーザを照射する面に対して直交する方向に伸びる形状の筒状部材60を用いると、筒状部材60とレーザとが干渉することになり、溶接部230に対してレーザ溶接を照射することが困難になる。   Referring to FIG. 5B, when cylindrical member 60 having a shape extending in a direction orthogonal to the laser irradiation surface is used, cylindrical member 60 and the laser interfere with each other, so that welded portion 230 is obtained. It becomes difficult to irradiate with laser welding.

図5(C)を参照して、側壁部64がレーザの照射方向に沿って伸びるような形状の筒状部材60を利用すれば、筒状部材60に干渉させることなく溶接部230に対してレーザを照射させることが可能になる。このように、溶接部材200の形状や、溶接部材200上に配置されたクランプ手段70によってレーザの照射角度に制約が生じるような場合であっても、レーザの照射角度に合わせた形状の側壁部64を形成することによって、筒状部材60をレーザ溶接に好適に利用することが可能になる。   Referring to FIG. 5C, if a cylindrical member 60 having a shape in which the side wall portion 64 extends along the laser irradiation direction is used, the welded portion 230 can be prevented from interfering with the cylindrical member 60. Laser irradiation can be performed. Thus, even when the laser irradiation angle is restricted by the shape of the welding member 200 or the clamp means 70 disposed on the welding member 200, the side wall portion having a shape that matches the laser irradiation angle. By forming 64, the cylindrical member 60 can be suitably used for laser welding.

図6(A)、および(B)を参照して、筒状部材60を溶接部材200に対して傾斜させて配置する場合には、溶接部230の形状やレーザの照射軌跡に合わせて第1と第2の開口部66、67の形状を適宜変更させることが望ましい。   6A and 6B, when the cylindrical member 60 is disposed to be inclined with respect to the welding member 200, the first shape is set in accordance with the shape of the welded portion 230 and the laser irradiation locus. It is desirable to change the shape of the second openings 66 and 67 as appropriate.

第1の開口部66の面形状を円形に形成し、第2の開口部67の面形状を楕円形に形成することによって、溶接部材200との間に隙間を生じさせずに筒状部材60を配置することが可能になる(図6(A)を参照)。   By forming the surface shape of the first opening 66 in a circular shape and the surface shape of the second opening 67 in an oval shape, the cylindrical member 60 can be formed without generating a gap with the welding member 200. Can be arranged (see FIG. 6A).

例えば、第1の開口部66の面形状を楕円形に形成し、第2の開口部67の面形状を円形に形成したりすることも可能である(図6(B)を参照)。   For example, the surface shape of the first opening 66 may be formed in an elliptical shape, and the surface shape of the second opening 67 may be formed in a circular shape (see FIG. 6B).

第1と第2の開口部66、67の面形状は図示された形状に限定されるものではなく、レーザの照射角度や、溶接部材および溶接部の形状等に合わせて適宜変更することが可能である。   The surface shapes of the first and second openings 66 and 67 are not limited to the illustrated shapes, and can be appropriately changed according to the laser irradiation angle, the shape of the welding member and the welded portion, and the like. It is.

次に作用について説明する。   Next, the operation will be described.

図7(A)を参照して、レーザ溶接に際して、溶接部230の周囲を側壁部64によって囲ませるようにして筒状部材60を配置する。この際、溶接部材200と第2の開口部67の接地面との間に隙間が生じないように筒状部材60を配置する。   With reference to FIG. 7A, the cylindrical member 60 is arranged so that the periphery of the welded portion 230 is surrounded by the side wall portion 64 during laser welding. At this time, the tubular member 60 is arranged so that no gap is generated between the welding member 200 and the ground contact surface of the second opening 67.

アーム部69は、筒状部材60を溶接部材200に対して押し付けることによって、溶接部材200をクランプする。   The arm portion 69 clamps the welding member 200 by pressing the tubular member 60 against the welding member 200.

筒状部材60を配置した状態で溶接部230に対してレーザを照射する。側壁部64がレーザの照射方向に沿って伸びるような形状に形成されているため、筒状部材60に干渉させることなくレーザを照射させることができる。レーザは、第2の開口部67の面形状に合わせて設定された溶接軌跡に沿って照射する。   Laser is irradiated to the welded portion 230 in a state where the cylindrical member 60 is disposed. Since the side wall portion 64 is formed in a shape that extends along the laser irradiation direction, the laser can be irradiated without causing the cylindrical member 60 to interfere. The laser irradiates along a welding locus set in accordance with the surface shape of the second opening 67.

レーザが照射された溶接部230は、溶融しつつ周辺に存在する雰囲気酸素を消費しながら蒸発し、金属の蒸気Vを発生させる。蒸発した金属の蒸気Vが筒状部材60内に充満し、筒状部材60の内部空間68の圧力が増加する。筒状部材60の内部空間68と外部との間に圧力差が生じる。圧力差によって、第1の開口部66へ向かう蒸気Vの流れが生じる。   The welded portion 230 irradiated with the laser evaporates while consuming atmospheric oxygen present in the periphery while being melted, and generates a metal vapor V. The vaporized metal vapor V fills the cylindrical member 60 and the pressure in the internal space 68 of the cylindrical member 60 increases. A pressure difference is generated between the internal space 68 of the cylindrical member 60 and the outside. Due to the pressure difference, a flow of steam V toward the first opening 66 occurs.

金属の蒸気Vは、第1の開口部66から筒状部材60外部に向けて噴出する。この際、筒状部材60の内部空間68に残留した酸素が一緒になって外部へ噴出する。   The metal vapor V is ejected from the first opening 66 toward the outside of the cylindrical member 60. At this time, oxygen remaining in the internal space 68 of the cylindrical member 60 is ejected together.

筒状部材60の側壁部64は、金属の蒸気Vに指向性を持たせて第1の開口部66の側へ蒸気Vを導流させる。筒状部材60の内部空間68に残留した酸素が筒状部材60の外部に噴出されることによって、筒状部材60の内部空間68の酸素濃度が低下し、溶接部230の周辺に不活性な雰囲気を形成させる。   The side wall portion 64 of the cylindrical member 60 directs the vapor V to the first opening 66 side by imparting directivity to the metal vapor V. Oxygen remaining in the internal space 68 of the cylindrical member 60 is ejected to the outside of the cylindrical member 60, so that the oxygen concentration in the internal space 68 of the cylindrical member 60 is reduced and is inactive around the welded portion 230. Create an atmosphere.

図7(B)を参照して、レーザが照射された溶接部230は、不活性な雰囲気の中で酸素を取り込むことなく凝固する。このため、溶接ビード240に酸化皮膜が発生することを防止できる。   With reference to FIG. 7B, the welded portion 230 irradiated with the laser solidifies in an inert atmosphere without taking in oxygen. For this reason, it can prevent that an oxide film generate | occur | produces on the weld bead 240. FIG.

圧力が低下した状態にある筒状部材60の内部空間68へ大気中の空気aが次第に流れ込む。溶接ビード240は、冷却して酸素を取り込む温度領域から脱した状態にあるため、流入した空気aに含まれる酸素によって酸化皮膜が発生することはない。   Air a in the atmosphere gradually flows into the internal space 68 of the tubular member 60 in a state in which the pressure is reduced. Since the weld bead 240 is in a state of being cooled and removed from the temperature range in which oxygen is taken in, an oxide film is not generated by oxygen contained in the inflowing air a.

筒状部材60を利用することによって、溶接ビード240に酸化皮膜が発生することを防止し、溶接ビード240に形成される塗膜の密着性が低下することを防止できる。塗膜の密着性の低下に伴って生じ得る溶接部材200の品質の低下を防止することが可能になる。   By using the cylindrical member 60, it can prevent that an oxide film generate | occur | produces on the weld bead 240, and can prevent that the adhesiveness of the coating film formed on the weld bead 240 falls. It becomes possible to prevent the deterioration of the quality of the welded member 200 which may occur with the decrease in the adhesion of the coating film.

ここで、従来の技術として、溶接ビードに酸化皮膜が発生することを防止するために、シールド用のガスを溶接部に吹き流しなら溶接を行うレーザ溶接装置が知られている。このような従来のレーザ溶接装置を用いてレーザ溶接を行う場合には、シールド用のガスの利用に伴って材料コストが増加し、溶接作業に費やすコストが増加するという問題がある。また、シールド用のガスを供給および排出するための構造をレーザ溶接装置に付加するため、装置構成が煩雑化し、装置の製造コストの増加を招くという問題がある。   Here, as a conventional technique, in order to prevent an oxide film from being generated on the weld bead, a laser welding apparatus that performs welding if a gas for shielding is blown into the welded part is known. When laser welding is performed using such a conventional laser welding apparatus, there is a problem that the material cost increases with the use of the shielding gas, and the cost for welding work increases. In addition, since a structure for supplying and discharging the shielding gas is added to the laser welding apparatus, the apparatus configuration becomes complicated, resulting in an increase in the manufacturing cost of the apparatus.

これに対して本実施形態にあっては、筒状部材60を配置した状態でレーザを照射し、レーザの照射に伴って発生した蒸気Vを利用して溶接部230の周囲に不活性な雰囲気を形成することによって、溶接ビード240に酸化皮膜が発生することを防止する。シールド用のガスを使用せずに酸化皮膜が発生することを防止でき、シールド用のガスの使用に伴って生じる材料コストの増加を防止できる。さらに、筒状部材60を付加した簡素な構造のレーザ溶接装置100によってレーザ溶接を実施するとともに酸化皮膜の発生を防止することができるため、装置構成が煩雑化することを防止でき、装置構成の煩雑化に伴って生じ得る装置の製造コストの増加を防止できる。   On the other hand, in this embodiment, a laser beam is irradiated in a state where the tubular member 60 is disposed, and an inert atmosphere around the welded portion 230 using the vapor V generated along with the laser irradiation. As a result, the formation of an oxide film on the weld bead 240 is prevented. It is possible to prevent the generation of an oxide film without using a shielding gas, and to prevent an increase in material cost caused by the use of the shielding gas. Furthermore, since laser welding can be performed by the laser welding apparatus 100 having a simple structure to which the cylindrical member 60 is added and the generation of an oxide film can be prevented, the apparatus configuration can be prevented from becoming complicated, and the apparatus configuration can be reduced. It is possible to prevent an increase in the manufacturing cost of the device that may occur with complication.

上述したように、本実施形態によれば、筒状部材60の側壁部64に覆われた溶接部230に対してレーザを照射し、レーザの照射に伴って発生した蒸気Vを筒状部材60の外部に噴出させることによって、溶接部230の周辺に不活性な雰囲気を形成させることができる。このため、溶接ビード240に酸化皮膜が発生することを防止でき、酸化皮膜の発生に伴って生じ得る溶接部材200の品質の低下を防止することができる。シールド用のガスを使用することなく酸化皮膜の発生を防止することができ、酸化皮膜の発生を防止するために要するコストを低減させることができる。さらに、筒状部材60を付加した簡素な構造のレーザ溶接装置100によって酸化皮膜の発生を防止することができるため、装置構成の煩雑化に伴って生じ得る装置の製造コストの増加を防止できる。   As described above, according to the present embodiment, the welded portion 230 covered with the side wall portion 64 of the cylindrical member 60 is irradiated with laser, and the vapor V generated along with the laser irradiation is emitted to the cylindrical member 60. By injecting to the outside, an inert atmosphere can be formed around the welded portion 230. For this reason, it can prevent that an oxide film generate | occur | produces on the weld bead 240, and can prevent the deterioration of the quality of the welding member 200 which may arise with generation | occurrence | production of an oxide film. The generation of an oxide film can be prevented without using a shielding gas, and the cost required to prevent the generation of an oxide film can be reduced. Furthermore, since the generation of an oxide film can be prevented by the laser welding apparatus 100 having a simple structure to which the cylindrical member 60 is added, it is possible to prevent an increase in the manufacturing cost of the apparatus that may occur due to complication of the apparatus configuration.

側壁部64がレーザの照射方向に沿って伸びるような形状に形成されているため、筒状部材60に干渉させずにレーザを照射させることができる。   Since the side wall portion 64 is formed in a shape extending along the laser irradiation direction, the laser can be irradiated without causing interference to the cylindrical member 60.

筒状部材60を溶接部材200に押し付けて配置することによって、筒状部材60の配置と溶接部材200のクランプを同時に行うことができ、筒状部材60の配置作業の作業効率を向上させることができる。クランプ装置を別体に設けた場合と比較して、装置の製造コストを低減させることができる。   By placing the tubular member 60 against the welding member 200, the tubular member 60 can be placed and the welding member 200 can be clamped at the same time, and the work efficiency of the placement work of the tubular member 60 can be improved. it can. Compared to the case where the clamp device is provided separately, the manufacturing cost of the device can be reduced.

本実施形態は、適宜変更することができる。   This embodiment can be changed as appropriate.

溶接部材200に筒状部材60を押し付けて配置しているが、筒状部材60は、第2の開口部67の接地面と溶接部材200との間に隙間が形成されないように配置されていればよく、その配置方法は、特に限定されるものではない。   Although the tubular member 60 is pressed against the welding member 200 and disposed, the tubular member 60 is disposed such that no gap is formed between the grounding surface of the second opening 67 and the welding member 200. The arrangement method is not particularly limited.

側壁部64の形状は、レーザの入射角度、照射方向に合わせて適宜変更することができ、図示された形状に限定されるものではない。   The shape of the side wall portion 64 can be appropriately changed in accordance with the incident angle and irradiation direction of the laser, and is not limited to the illustrated shape.

(変形例1)
図8を参照して、本変形例に係るレーザ溶接装置100は、溶接部材200に設定された複数個所の溶接部231、232に対してそれぞれ配置される複数個の筒状部材61、62を有している。前述した実施形態と同様の部材および溶接方法については、その説明を一部省略する。
(Modification 1)
Referring to FIG. 8, the laser welding apparatus 100 according to this modification includes a plurality of cylindrical members 61 and 62 that are respectively arranged with respect to the welded portions 231 and 232 at a plurality of locations set in the welding member 200. Have. Description of parts and welding methods similar to those of the above-described embodiment is partially omitted.

図8を参照して、溶接部材200上に第1と第2の溶接部231、232が設定されている場合、第1と第2の溶接部231、232に対してそれぞれ配置する第1と第2の筒状部材61、62をレーザ溶接装置100に設ける。   Referring to FIG. 8, when the first and second welded portions 231 and 232 are set on the welding member 200, the first and the second welded portions 231 and 232 are arranged with respect to the first and second welded portions 231 and 232, respectively. The second cylindrical members 61 and 62 are provided in the laser welding apparatus 100.

レーザ溶接に際して、第1と第2の筒状部材61、62を配置した状態でレーザを照射する。レーザは、第1の溶接部231から第2の溶接部232の順に照射する。   At the time of laser welding, laser irradiation is performed with the first and second cylindrical members 61 and 62 disposed. The laser is irradiated in order from the first welded portion 231 to the second welded portion 232.

第2の溶接部232には、第2の筒状部材62を予め配置しているため、第1の溶接部231にレーザを照射した後、第2の溶接部232へ第1の筒状部材61を移動、および配置する作業を行う必要がない。このため、第1の溶接部231に対するレーザの照射に引き続いて第2の溶接部232に対するレーザの照射を実施することが可能になる。   Since the second tubular member 62 is disposed in advance in the second welded portion 232, the first tubular member is applied to the second welded portion 232 after irradiating the first welded portion 231 with laser. There is no need to move and arrange 61. For this reason, it is possible to perform laser irradiation on the second welded portion 232 subsequent to laser irradiation on the first welded portion 231.

複数の溶接部231、232に対してレーザを照射するレーザ溶接に筒状部材61、62を利用した場合において、溶接作業の作業効率を向上させることが可能になる。   When the cylindrical members 61 and 62 are used for laser welding that irradiates a plurality of welds 231 and 232 with laser, the work efficiency of the welding work can be improved.

上述したように、本変形例によれば、溶接部材200上に設定された複数個所の溶接部231、232に対してそれぞれ配置する複数個の筒状部材61、62をレーザ溶接装置100に設けている。このため、複数の溶接部231、232に対してレーザを照射するレーザ溶接に筒状部材61、62を利用した場合において、溶接作業の作業効率を向上させることができる。   As described above, according to the present modification, the laser welding apparatus 100 is provided with a plurality of cylindrical members 61 and 62 that are respectively arranged with respect to the welding portions 231 and 232 at a plurality of locations set on the welding member 200. ing. For this reason, when the cylindrical members 61 and 62 are utilized for the laser welding which irradiates a laser with respect to the some welding parts 231,232, the work efficiency of welding work can be improved.

本変形例にあっては、第1と第2の筒状部材61、62にアーム部69を取り付けることによって、それぞれの筒状部材61、62に溶接部材200をクランプさせる機能を付加した形態としているが、筒状部材61、62と別体のクランプ装置を利用して溶接部材200をクランプさせることも可能である。   In this modification, by attaching the arm part 69 to the first and second tubular members 61 and 62, a function of clamping the welding member 200 to the respective tubular members 61 and 62 is added. However, it is also possible to clamp the welding member 200 using a clamping device separate from the cylindrical members 61 and 62.

溶接部の個数、および筒状部材の個数は、適宜変更することが可能である。また、筒状部材は、レーザの照射角度に合わせて、レーザの照射方向に沿って伸びる形状にして側壁部を形成させることも可能である。   The number of welds and the number of cylindrical members can be changed as appropriate. In addition, the cylindrical member can be formed in a shape extending along the laser irradiation direction in accordance with the laser irradiation angle to form the side wall portion.

(変形例2)
図9(A)および(B)を参照して、本変形例に係るレーザ溶接装置100にあっては、筒状部材60は、溶接部材200をクランプするクランプ手段70に一体にして設けられており、クランプ手段70が溶接部材200をクランプすることによって溶接部230の周囲を覆って筒状部材60が配置される。前述した実施形態、および変形例と同様の部材および溶接方法については、その説明を一部省略する。
(Modification 2)
Referring to FIGS. 9A and 9B, in laser welding apparatus 100 according to the present modification, cylindrical member 60 is provided integrally with clamping means 70 that clamps welding member 200. The tubular member 60 is disposed so as to cover the periphery of the welded portion 230 by the clamping means 70 clamping the welding member 200. A part of the description of the members and welding methods similar to those in the above-described embodiment and modification examples will be omitted.

図9(A)を参照して、図示されるように複数個所に溶接部231〜233が設定された溶接部材200をクランプ手段70によってクランプさせる。このとき、クランプ手段70と別体にして設けた筒状部材61〜63を配置すると、クランプ手段70によって溶接部材200をクランプさせる作業と、溶接部材200上に筒状部材61〜63を配置する作業が必要になり、筒状部材61〜63を利用することによる作業遅延が生じる虞がある。   With reference to FIG. 9 (A), the welding member 200 in which the welding parts 231 to 233 are set at a plurality of positions as shown in the figure is clamped by the clamping means 70. At this time, when the cylindrical members 61 to 63 provided separately from the clamping unit 70 are arranged, the clamping member 70 clamps the welding member 200 and the cylindrical members 61 to 63 are arranged on the welding member 200. Work is required, and there is a risk of work delay due to the use of the cylindrical members 61-63.

図9(B)を参照して、筒状部材61〜63をクランプ手段70に一体にして設け、クランプ手段70により溶接部材200をクランプさせることによって、クランプ手段70によるクランプ作業と、筒状部材61〜63の配置作業を同時に行うことが可能になる。このため、クランプ手段70とともに筒状部材61〜63を利用する場合において、筒状部材61〜63を利用することによって生じ得る作業遅延を低減させることが可能になる。   With reference to FIG. 9 (B), the cylindrical members 61 to 63 are provided integrally with the clamping means 70, and the clamping member 70 clamps the welding member 200, whereby the clamping operation by the clamping means 70 and the cylindrical member are performed. 61 to 63 can be arranged simultaneously. For this reason, when using the cylindrical members 61-63 with the clamp means 70, it becomes possible to reduce the work delay which may arise by using the cylindrical members 61-63.

前述した実施形態、および変形例にあっては、筒状部材60のみによって溶接部材200をクランプさせる構成になっているが、本変形例にあっては、クランプ手段70、および筒状部材61〜63によって溶接部材200をクランプさせることができるため、溶接部材200をより強固にクランプすることが可能になる。   In the embodiment and the modification described above, the welding member 200 is clamped only by the tubular member 60. However, in the present modification, the clamping means 70 and the tubular members 61-61 are configured. Since the welding member 200 can be clamped by 63, the welding member 200 can be clamped more firmly.

上述したように、本変形例によれば、溶接部材200をクランプするクランプ手段70に筒状部材61〜63を一体にして設けているため、クランプ手段70による溶接部材200のクランプ作業と、筒状部材60の配置作業を同時に行うことができる。このため、クランプ手段70とともに筒状部材61〜63を利用する場合において、筒状部材61〜63を利用することによって生じ得る作業遅延を低減させることができる。   As described above, according to this modification, since the cylindrical members 61 to 63 are provided integrally with the clamp means 70 for clamping the welding member 200, the clamping operation of the welding member 200 by the clamping means 70 and the cylinder The arrangement work of the member 60 can be performed simultaneously. For this reason, when using the cylindrical members 61-63 with the clamp means 70, the work delay which may arise by using the cylindrical members 61-63 can be reduced.

溶接部の個数、および筒状部材の個数は、適宜変更することが可能である。   The number of welds and the number of cylindrical members can be changed as appropriate.

本発明は、適宜変更することが可能である。   The present invention can be modified as appropriate.

筒状部材60の外形形状は、図示された円筒形状に限定されるものでない。筒状部材内で発生した蒸気を充満し得る容積を有し、筒状部材の内部空間から外部へ噴出させることによって溶接部の周辺に不活性な雰囲気を形成し得る範囲において、適宜変更することが可能である。   The outer shape of the cylindrical member 60 is not limited to the illustrated cylindrical shape. As long as it has a volume that can be filled with steam generated in the tubular member, and can be formed from the internal space of the tubular member to the outside, an inert atmosphere can be formed around the welded portion, and the appropriate change is made. Is possible.

溶接部材の配置や形状、材質は、適宜変更することが可能である。   The arrangement, shape, and material of the welding member can be changed as appropriate.

本発明のレーザ溶接装置、およびレーザ溶接方法は、レーザ溶接によって形成された溶接ビードに酸化皮膜が発生することを好適に防止することを目的としたレーザ溶接に広く適用することが可能である。   The laser welding apparatus and laser welding method of the present invention can be widely applied to laser welding for the purpose of suitably preventing an oxide film from being generated on a weld bead formed by laser welding.

以下、本発明の実施形態を実施例に基づいて具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。   Embodiments of the present invention will be specifically described below based on examples. In addition, this invention is not limited only to these Examples, It can change suitably.

(実施例1)
図10(A)、および(B)を参照して、実施例1にあっては、酸化皮膜の発生を防止することが可能な筒状部材60の高さ寸法hと内径寸法d1との関係について検討した。
Example 1
Referring to FIGS. 10A and 10B, in Example 1, the relationship between the height dimension h and the inner diameter dimension d1 of the cylindrical member 60 capable of preventing the generation of an oxide film. Was examined.

円筒形の筒状部材60の高さ寸法hと内径寸法d1を変化させてレーザ溶接を実施し、その結果から筒状部材60の形状が酸化皮膜の発生の有無に与える影響について調べた。   Laser welding was performed by changing the height dimension h and the inner diameter dimension d1 of the cylindrical tubular member 60, and the influence of the shape of the tubular member 60 on the presence or absence of the occurrence of an oxide film was examined from the results.

レーザ溶接装置100には、レーザ出力、レーザの走査速度、および溶接軌跡を予め教示させた。溶接部材200には、重ね合わせて配置した板厚1.4mm、0.65mmの鋼板を利用した。具体的には、以下の条件でレーザを照射させた。   The laser welding apparatus 100 was previously taught the laser output, the laser scanning speed, and the welding locus. As the welding member 200, steel plates having a thickness of 1.4 mm and 0.65 mm arranged in an overlapping manner were used. Specifically, the laser was irradiated under the following conditions.

(1)レーザ発振器に入力するレーザ出力:4000W
(2)照射されたレーザの走査速度:70mm/s
(3)溶接ビードの直径d2が5mmとなるように円形の溶接軌跡に沿ってレーザを走査する(溶接ビードの直径d2は、溶接ビード中心位置間での距離である)。
(1) Laser output input to the laser oscillator: 4000 W
(2) Scanning speed of irradiated laser: 70 mm / s
(3) The laser is scanned along a circular welding trajectory so that the diameter d2 of the weld bead is 5 mm (the diameter d2 of the weld bead is a distance between the weld bead center positions).

図11を参照して、溶接ビード240に酸化皮膜が形成されなかったと判定された条件には、○の印を付している。溶接ビード240に発生した酸化皮膜が塗膜の密着性に影響を与えない程度の厚さ寸法(0.5〜2.0μm)で形成されたと判定された条件には、△の印を付している。塗膜の密着性に悪影響を与える程の厚さ寸法(2μm〜)で酸化皮膜が形成されたと判定された条件には、×の印を付している。   Referring to FIG. 11, a condition where it is determined that no oxide film is formed on weld bead 240 is marked with a mark. The conditions for determining that the oxide film generated on the weld bead 240 has a thickness dimension (0.5 to 2.0 μm) that does not affect the adhesion of the coating film are marked with Δ. ing. Conditions marked as having an oxide film formed with a thickness dimension (2 μm or more) that adversely affects the adhesion of the coating film are marked with x.

この結果より、筒状部材60の内径寸法d1が同一の場合には、筒状部材60の高さ寸法hが大きい方が、酸化皮膜の発生をより効果的に抑制することができることがわかる。筒状部材60の高さ寸法hが低い場合には、溶接部230の周囲へ容易に大気中の空気aが流れ込むため、不活性な雰囲気を形成し難くなる。   From this result, it can be seen that when the inner diameter dimension d1 of the tubular member 60 is the same, the larger the height dimension h of the tubular member 60 can suppress the generation of the oxide film more effectively. When the height dimension h of the cylindrical member 60 is low, the air a in the atmosphere easily flows around the welded portion 230, so that it is difficult to form an inert atmosphere.

(実施例2)
図12を参照して、実施例2にあっては、面積S(図10(B)中破線で示す箇所の面積)が異なる複数種類の溶接ビード240を形成し、溶接ビード240の面積と酸化皮膜の発生を防止することが可能な筒状部材60の形状との関係について検討した。図中には、異なる面積で形成されたそれぞれの溶接ビード240について、酸化皮膜が形成されなかったとの判定結果が得られた筒状部材60の高さ寸法hと内径寸法d1との関係を示している。
(Example 2)
Referring to FIG. 12, in Example 2, a plurality of types of weld beads 240 having different areas S (areas indicated by broken lines in FIG. 10B) are formed. The relationship with the shape of the cylindrical member 60 capable of preventing the generation of a film was examined. The figure shows the relationship between the height dimension h and the inner diameter dimension d1 of the cylindrical member 60 from which the determination result that no oxide film was formed was obtained for each weld bead 240 formed with a different area. ing.

直線で示す条件の溶接ビード240は、12mmの大きさの面積に形成している。破線で示す条件の溶接ビード240は、20mmの大きさの面積に形成している。一点鎖線で示す条件の溶接ビード240は、33mmの大きさの面積に形成している。その他、レーザ溶接に係る各条件は、前述した実施例1と同様の条件で実施した。 The weld bead 240 having the condition indicated by the straight line is formed in an area having a size of 12 mm 2 . The weld bead 240 under the condition indicated by the broken line is formed in an area having a size of 20 mm 2 . The weld bead 240 having the condition indicated by the alternate long and short dash line is formed in an area having a size of 33 mm 2 . Other conditions related to laser welding were performed under the same conditions as in Example 1 described above.

この結果より、溶接ビード240の面積Sが大きくなると、溶接部材200が蒸発する際に消費する酸素量が増加するため、同一の内径寸法d1の筒状部材60にあっては、高さ寸法hをより小さく設定することが可能になることが確認できる。   From this result, when the area S of the weld bead 240 increases, the amount of oxygen consumed when the welding member 200 evaporates increases. Therefore, in the cylindrical member 60 having the same inner diameter dimension d1, the height dimension h It can be confirmed that a smaller value can be set.

10 レーザ溶接ロボット、
20 レーザ加工ヘッド、
21 レンズ群、
22 光学ミラー、
30 ロボットアーム、
35 光ファイバ、
40 制御部、
50 レーザ発振器、
60 筒状部材、
64 側壁部、
65 開口部、
66 第1の開口部、
67 第2の開口部、
68 筒状部材の内部空間、
69 アーム部、
70 クランプ手段、
80 載置台、
100 レーザ溶接装置、
200 溶接部材、
210 第1の溶接部材、
220 第2の溶接部材、
230 溶接部、
240 溶接ビード、
V 蒸気、
a 空気。
10 Laser welding robot,
20 laser processing head,
21 lens group,
22 Optical mirror,
30 robot arm,
35 optical fiber,
40 control unit,
50 laser oscillator,
60 tubular member,
64 side wall,
65 opening,
66 first opening,
67 second opening,
68 the internal space of the tubular member,
69 arm part,
70 clamping means,
80 mounting table,
100 laser welding equipment,
200 welded parts,
210 a first welding member;
220 second welding member,
230 welds,
240 weld beads,
V steam,
a Air.

Claims (6)

前記溶接部材の溶接部の周囲を覆わせて配置する側壁部と、前記側壁部に連なり前記溶接部に対して照射されたレーザを通過させる開口部とが形成され、溶接時に前記溶接部から発生する蒸気を充満しえる容積の筒状部材を有するレーザ溶接装置。   A side wall portion that covers the periphery of the welded portion of the welding member and an opening that passes through the side wall portion and allows the laser irradiated to the welded portion to pass through are formed from the welded portion during welding. Welding apparatus having a cylindrical member having a volume capable of being filled with steam. 前記側壁部は、前記溶接部に対するレーザの照射方向に沿って伸びるように形成された請求項1に記載のレーザ溶接装置。   The laser welding apparatus according to claim 1, wherein the side wall portion is formed so as to extend along a laser irradiation direction with respect to the welding portion. 前記筒状部材は、前記溶接部材に対して押し付けて配置されることによって前記溶接部材をクランプする請求項1または請求項2に記載のレーザ溶接装置。   3. The laser welding apparatus according to claim 1, wherein the cylindrical member clamps the welding member by being pressed against the welding member. 4. 前記筒状部材は、前記溶接部材をクランプするクランプ手段に一体にして設けられ、前記クランプ手段が前記溶接部材をクランプすることによって前記溶接部の周囲を覆って配置される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。   The said cylindrical member is integrally provided in the clamp means which clamps the said welding member, The said clamp means is arrange | positioned covering the circumference | surroundings of the said welding part by clamping the said welding member. The laser welding apparatus according to any one of the above. 前記溶接部材に設定された複数個所の前記溶接部に対してそれぞれ配置される複数個の前記筒状部材を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザ溶接装置。   The laser welding apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a plurality of the cylindrical members that are respectively arranged with respect to the welding portions at a plurality of locations set in the welding member. 溶接部材の溶接部の周囲を容器で覆わせて、前記溶接部に対してレーザを照射するレーザ溶接方法。   A laser welding method in which the periphery of a welded portion of a welded member is covered with a container and laser is irradiated to the welded portion.
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