JP2017131914A - Welding method - Google Patents

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内田 圭亮
Yoshiaki Uchida
圭亮 内田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a joint geometry error during welding and to control welding conditions based on a detection result.SOLUTION: A wire 4 fed to a joint 3 is irradiated with a laser beam L, and the laser beam L is scanned along the joint 3, whereby a component to be welded is welded. A geometry of the joint 3 at a position separated from a position at which the laser beam L is radiated by a prescribed distance is measured prior to radiation of the laser beam L. A diameter a of the laser beam L is so controlled as to be larger than a width of the joint 3. According to increasing/decreasing of the diameter a of the laser beam L, an output of the laser beam L is increased/decreased. A feed speed of the wire 4 is controlled based on an area of a cross section of the joint 3 perpendicular to a scanning direction of the laser beam L, the diameter a of the laser beam L, and a diameter of the wire 4.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は溶接方法に関する。   The present invention relates to a welding method.

被溶接部材の溶接を行うにあたって所望の溶接品質を実現するには、溶接部の隙間量や段差量など開先形状誤差を検出し、誤差に応じてウィービング振幅やワイヤ送給量、レーザ出力、溶接速度といった溶接条件を制御する必要が有る。   In order to achieve the desired welding quality when welding the welded member, groove shape errors such as the gap amount and level difference of the welded part are detected, and weaving amplitude, wire feed amount, laser output, It is necessary to control welding conditions such as welding speed.

このような溶接条件を制御する手法として、溶接開始に先立って記憶しておいた開先の形状に応じて、溶接条件を制御するレーザ溶接装置が提案されている(特許文献1)。このレーザ溶接装置では、被溶接部材の板厚等に応じたレーザ出力、溶接速度、ウィービング振幅等の基本溶接条件が、溶接線毎に記憶手段に記憶されている。記憶手段は、基本溶接条件毎に開先形状誤差に応じたウィービング振幅の制御量を記憶する。そして、選択手段にて選択された溶接線の基本溶接条件と、誤差検出手段にて検出された検出データとに対応するウィービング振幅の制御量とが、記憶手段から選出される。その結果、溶接線毎に、この基本溶接条件とウィービング振幅の制御量とに基づいて溶接が行われる。これにより、溶接部に隙間量や段差量等の開先形状誤差を有する場合でも、高品質な溶接を行うことができるとしている。   As a technique for controlling such welding conditions, there has been proposed a laser welding apparatus that controls welding conditions according to the shape of a groove stored prior to the start of welding (Patent Document 1). In this laser welding apparatus, basic welding conditions such as laser output, welding speed, and weaving amplitude corresponding to the thickness of the member to be welded are stored in the storage means for each weld line. The storage means stores a control amount of the weaving amplitude corresponding to the groove shape error for each basic welding condition. Then, the basic welding condition of the welding line selected by the selection means and the control amount of the weaving amplitude corresponding to the detection data detected by the error detection means are selected from the storage means. As a result, welding is performed for each weld line based on the basic welding conditions and the control amount of the weaving amplitude. Thereby, even when there is a groove shape error such as a gap amount or a step amount in the welded portion, high-quality welding can be performed.

特開2003−170284号公報JP 2003-170284 A

しかし、上記のレーザ溶接装置では、溶接部の開先形状誤差を検出するために、溶接開始前に基準となる開先形状を予め記憶しておく必要がある。そのため、記憶されていない開先形状の溶接部については、適切な溶接条件を設定することがそもそもできない。   However, in the above laser welding apparatus, in order to detect a groove shape error of the welded portion, it is necessary to store in advance a groove shape as a reference before starting welding. Therefore, it is impossible to set appropriate welding conditions in the first place for the welded portion of the groove shape that is not stored.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接中に開先形状誤差を検出し、検出結果に基づいて溶接条件を制御することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to detect a groove shape error during welding and to control welding conditions based on the detection result.

本発明の一態様である溶接方法は、開先に送給したワイヤにレーザビームを照射して、かつ、前記開先に沿って前記レーザビームを走査することで被溶接部材を溶接する溶接方法であって、前記レーザビームが照射される位置から所定の距離だけ離れた位置の開先の形状を、前記レーザビームの照射に先だって計測し、前記レーザビームの直径を、計測した開先の幅よりも大きくなるように制御し、前記レーザビームの直径の増減に応じて、前記レーザビームの出力を増減させ、前記レーザビームの走査方向と垂直な断面における前記開先の面積と、前記レーザビームの直径と、前記ワイヤの直径と、に基づいて、前記ワイヤの送給速度を制御する、ものである。   A welding method according to one aspect of the present invention is a welding method for welding a member to be welded by irradiating a laser beam onto a wire fed to a groove and scanning the laser beam along the groove. The groove shape measured at a predetermined distance from the position irradiated with the laser beam is measured prior to the irradiation with the laser beam, and the diameter of the laser beam is measured as the width of the measured groove. And the output of the laser beam is increased / decreased according to the increase / decrease of the diameter of the laser beam, the area of the groove in the cross section perpendicular to the scanning direction of the laser beam, and the laser beam The wire feeding speed is controlled based on the diameter of the wire and the diameter of the wire.

本発明によれば、溶接中に開先形状誤差を検出し、検出結果に基づいて溶接条件を制御することができる。   According to the present invention, it is possible to detect a groove shape error during welding and control welding conditions based on the detection result.

実施の形態1にかかる溶接方法における溶接部を模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing a welded portion in the welding method according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる溶接装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the welding apparatus concerning Embodiment 1. FIG. 実施の形態1にかかる被溶接部材の溶接後の断面(Y−Z断面)の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the cross section (YZ cross section) after the welding of the to-be-welded member concerning Embodiment 1. FIG. 開先の断面(Y−Z断面)の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the cross section (YZ cross section) of a groove | channel. 開先の幅が狭い場合の断面(Y−Z断面)を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a cross section (YZ cross section) when the width | variety of a groove | channel is narrow. 開先の幅が広い場合の断面(Y−Z断面)を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section (YZ cross section) in case the width | variety of a groove | channel is wide. 実施の形態1にかかる溶接方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a welding method according to the first embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary.

実施の形態1
実施の形態1にかかる溶接方法について説明する。図1は、実施の形態1にかかる溶接方法における溶接部を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、ここでは、被溶接部材1及び2が溶接される例について説明する。ここでは、溶接が進行する方向をX方向として定義する。X方向に垂直かつ被溶接部材1及び2の主面に平行な方向をY方向とする。そして、X方向及びY方向に垂直な方向をZ方向とする。
Embodiment 1
A welding method according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a welded portion in the welding method according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, here, an example in which the welded members 1 and 2 are welded will be described. Here, the direction in which welding proceeds is defined as the X direction. A direction perpendicular to the X direction and parallel to the main surfaces of the welded members 1 and 2 is defined as a Y direction. A direction perpendicular to the X direction and the Y direction is taken as a Z direction.

被溶接部材1と被溶接部材2とは、Y方向に突き合わされて配置されている(いわゆる突合せ継手)。なお、ここでは、被溶接部材1と被溶接部材2との継ぎ目において、被溶接部材2の一部が被溶接部材1に乗り上げている。しかし、これは例示に過ぎず、被溶接部材2の一部が被溶接部材1に乗り上げることは必須ではない。また、被溶接部材1と被溶接部材2との継ぎ目にはX方向に延在する溝である開先3が設けられている。   The to-be-welded member 1 and the to-be-welded member 2 are arranged to be butted in the Y direction (so-called butt joint). Here, at the joint between the member to be welded 1 and the member to be welded 2, a part of the member to be welded 2 rides on the member to be welded 1. However, this is only an example, and it is not essential that a part of the welded member 2 rides on the welded member 1. Further, a groove 3 which is a groove extending in the X direction is provided at the joint between the member to be welded 1 and the member to be welded 2.

溶接は、開先3に沿って、例えば図1のX方向の−側から+側へ向かう方向に進行する。開先3の上に配置された溶加材からなるワイヤ4にZ方向からレーザビームLが照射され、ワイヤ4が開先3で溶融する。これにより、溶融した被溶接部材1、被溶接部材2及びワイヤ4が溶融した溶融池5が生じ、この溶融池5が固化することで溶接ビード6が形成さる。従って、レーザビームLが開先3を溶接方向(X方向)に走査することで、被溶接部材1と被溶接部材2とが溶接される。   The welding proceeds along the groove 3 in a direction from the − side in the X direction of FIG. 1 toward the + side, for example. A laser beam L is irradiated from the Z direction to the wire 4 made of a filler material disposed on the groove 3, and the wire 4 melts at the groove 3. As a result, a molten pool 5 in which the melted welded member 1, the welded member 2 and the wire 4 are melted is formed, and the weld pool 6 is formed by solidifying the molten pool 5. Accordingly, the welded member 1 and the welded member 2 are welded by the laser beam L scanning the groove 3 in the welding direction (X direction).

本実施の形態にかかる溶接方法を実行する装置の構成例について説明する。図2は、実施の形態1にかかる溶接装置100の構成を模式的に示す図である。溶接装置100は、加工ヘッド10、開先形状測定器11、制御部12、レーザ発振器13、ワイヤ送給装置14及び駆動装置15を有する。   A configuration example of an apparatus that performs the welding method according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the welding apparatus 100 according to the first embodiment. The welding apparatus 100 includes a processing head 10, a groove shape measuring instrument 11, a control unit 12, a laser oscillator 13, a wire feeding device 14, and a driving device 15.

加工ヘッド10は、レーザ発振器13から出力されるレーザビームLを溶接部に照射する。また、加工ヘッド10は、例えばワイヤガイド14Aを介して、ワイヤ送給装置14が送給するワイヤ4を溶接部に導く。   The machining head 10 irradiates the welded portion with the laser beam L output from the laser oscillator 13. Moreover, the processing head 10 guides the wire 4 fed by the wire feeding device 14 to the welded portion, for example, via the wire guide 14A.

開先形状測定器11は、例えばラインレーザ11Aを現在のレーザビームLの照射位置よりも所定の距離だけ先(X方向の+側)の開先3に照射して、照射した位置の開先3の断面(Y−Z平面)形状を計測する。計測結果は、制御部12に出力される。開先形状測定器11は、例えば加工ヘッド10に取り付けることができる。   The groove shape measuring instrument 11 irradiates, for example, the line laser 11 </ b> A to the groove 3 ahead (+ side in the X direction) by a predetermined distance from the irradiation position of the current laser beam L. 3 cross-sectional (YZ plane) shape is measured. The measurement result is output to the control unit 12. The groove shape measuring instrument 11 can be attached to the machining head 10, for example.

駆動装置15は、加工ヘッド10を駆動することが可能に構成される。駆動装置15は、例えばNC(Numerical Control)加工機やロボットとして構成することができる。   The driving device 15 is configured to be able to drive the machining head 10. The drive device 15 can be configured as an NC (Numerical Control) processing machine or a robot, for example.

制御部12は、レーザ発振器13のレーザ出力P、ワイヤ送給装置14のワイヤ送給速度Vf、駆動装置15の加工ヘッド10の駆動速度を制御する。また、制御部12は、溶接部に照射されるレーザビームLのビーム直径aを制御する。例えば、制御部12は、レーザ発振器13の制御、加工ヘッド10に設けられた光学素子(例えばレンズ光学系など)を制御することにより、レーザビームLのビーム直径aを制御することができる。また、例えば、レーザビームLが平行ビームではなく、開先3に収束される先細り形状のビームである場合(不図示)には、制御部12は、加工ヘッド10をレーザビームLの光軸方向(Z方向)に移動させることにより、レーザビームLのビーム直径aを制御することもできる。   The control unit 12 controls the laser output P of the laser oscillator 13, the wire feeding speed Vf of the wire feeding device 14, and the driving speed of the machining head 10 of the driving device 15. Moreover, the control part 12 controls the beam diameter a of the laser beam L irradiated to a welding part. For example, the control unit 12 can control the beam diameter a of the laser beam L by controlling the laser oscillator 13 and controlling an optical element (for example, a lens optical system) provided in the processing head 10. For example, when the laser beam L is not a parallel beam but a tapered beam converged on the groove 3 (not shown), the control unit 12 moves the machining head 10 in the optical axis direction of the laser beam L. By moving in the (Z direction), the beam diameter a of the laser beam L can also be controlled.

次いで、本実施の形態にかかる溶接方法について説明する。図3は、実施の形態1にかかる被溶接部材1及び2の溶接後の断面(Y−Z断面)の一例を模式的に示す断面図である。開先3を溶接すると、溶融した被溶接部材1、被溶接部材2及びワイヤ4が固化して形成された接合ビード6が形成される。以下では、被溶接部材1及び2の表面から接合ビード6の頂部までの高さ(Z方向)を余盛り高さHとする。 Next, the welding method according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a cross section (YZ cross section) after welding of the welded members 1 and 2 according to the first embodiment. When the groove 3 is welded, a weld bead 6 formed by solidifying the welded member 1, the welded member 2, and the wire 4 is formed. Hereinafter, an extra prime height H W height to the top of the (Z direction) of the welding bead 6 from the surface of the member to be welded 1 and 2.

図4は、開先3の断面(Y−Z断面)の一例を模式的に示す断面図である。本実施の形態では、被溶接部材1には勾配部1A、被溶接部材2には勾配部2Aが設けられており、これにより開先3は概略V形の溝として構成される。ここでは、V形溝の頂部の幅(Y方向)をW1、底部の幅(Y方向)をW2、勾配部1A及び2Aの高さ(Z方向)をD1、勾配部以外の高さをD2とする。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section (YZ cross section) of the groove 3. In the present embodiment, the member to be welded 1 is provided with a gradient portion 1A, and the member to be welded 2 is provided with a gradient portion 2A, whereby the groove 3 is configured as a substantially V-shaped groove. Here, the top width (Y direction) of the V-shaped groove is W1, the bottom width (Y direction) is W2, the height of the gradient parts 1A and 2A (Z direction) is D1, and the height other than the gradient part is D2. And

溶接に当たっては、被溶接部材1及び2の製造誤差や、被溶接部材1及び2の配置のばらつきにより、開先3の形状に誤差が生じる。図5は、開先3の幅が狭い場合の断面(Y−Z断面)を模式的に示す断面図である。この場合、誤差を考慮せずに溶接を行うと、開先3のV形溝の断面積が小さくなっているので、溶接ビードが過剰となって余盛り高さが高くなりすぎてしまう。   In welding, errors occur in the shape of the groove 3 due to manufacturing errors of the members 1 and 2 to be welded and variations in arrangement of the members 1 and 2 to be welded. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a cross section (YZ cross section) when the width of the groove 3 is narrow. In this case, if welding is performed without considering the error, the cross-sectional area of the V-shaped groove of the groove 3 is small, so that the weld bead becomes excessive and the surplus height becomes too high.

図6は、開先3の幅が広い場合の断面(Y−Z断面)を模式的に示す断面図である。この場合、誤差を考慮せずに溶接を行うと、開先3のV形溝の断面積が大きくなっているので、開先3に溶接されていない箇所が生じてしまい、十分な強度の接合ができていないおそれが生じる。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section (YZ cross section) when the width of the groove 3 is wide. In this case, if welding is performed without taking account of the error, the cross-sectional area of the V-shaped groove of the groove 3 is large, so that a portion that is not welded to the groove 3 is generated, and a sufficiently strong joint is formed. There is a risk that it may not be possible.

以上のように、開先3の形状には誤差が存在するため、適切な接合幅(接合ビードのY方向の幅)、接合深さ(接合ビードのZ方向の深さ)、余盛り高さでの溶接を行うには、開先の形状変化に追随して溶接条件を制御する必要が有る。以下、本実施の形態にかかる溶接条件の制御について具体的に説明する。図7は、実施の形態1にかかる溶接方法を示すフローチャートである。   As described above, since there is an error in the shape of the groove 3, an appropriate joining width (width of the joining bead in the Y direction), joining depth (depth of the joining bead in the Z direction), and surplus height In order to carry out welding at, it is necessary to control the welding conditions following the shape change of the groove. Hereinafter, the control of the welding conditions according to the present embodiment will be specifically described. FIG. 7 is a flowchart illustrating the welding method according to the first embodiment.

ステップS11
開先形状測定器11が、開先形状計測データを取り込む。
Step S11
The groove shape measuring instrument 11 takes in the groove shape measurement data.

ステップS12
制御部12は、開先形状測定器11での計測結果に基づき、開先3の幅と深さとを測定する。具体的には、制御部12は、図4に示す開先3での幅W1及びW2を測定し、深さとしてD1+D2を測定する。
Step S12
The control unit 12 measures the width and depth of the groove 3 based on the measurement result obtained by the groove shape measuring instrument 11. Specifically, the control unit 12 measures the widths W1 and W2 at the groove 3 shown in FIG. 4, and measures D1 + D2 as the depth.

ステップS13
制御部12は、開先3の幅から、レーザビームLのビーム直径aを計算する。このとき、開先3の上端の幅W1よりも大きくなるように、レーザビームLのビーム直径aを決定する。
Step S13
The controller 12 calculates the beam diameter a of the laser beam L from the width of the groove 3. At this time, the beam diameter a of the laser beam L is determined so as to be larger than the width W1 of the upper end of the groove 3.

ステップS14
制御部12は、開先の幅W1及びW2と深さD1及びD2とから、ワイヤ送給速度Vfを計算する。ここで、求められる接合ビード6のY−Z断面(すなわち、レーザビームLの走査方向であるX方向に垂直な断面)の面積をSとする。接合ビード6の断面積Sは、以下の式(1)で求めることができる。

Figure 2017131914
但し、αは、要求される余盛り高さによって決定される0よりも大きな値である。例としては、αは0.2とすることができる。
更に、溶接による接合速度をVw、ワイヤの直径をdとすると、ワイヤ送給速度Vfは、以下の式(2)で求めることができる。
Figure 2017131914
Step S14
The controller 12 calculates the wire feed speed Vf from the groove widths W1 and W2 and the depths D1 and D2. Here, let S be the area of the YZ cross section (that is, the cross section perpendicular to the X direction that is the scanning direction of the laser beam L) of the bonding bead 6 that is obtained. The cross-sectional area S of the bonding bead 6 can be obtained by the following equation (1).
Figure 2017131914
However, α is a value larger than 0 determined by the required extra height. As an example, α can be 0.2.
Further, when the welding speed by welding is Vw and the diameter of the wire is d, the wire feeding speed Vf can be obtained by the following equation (2).
Figure 2017131914

ステップS15
制御部12は、ビーム直径aとワイヤ送給速度Vfとから、レーザ出力Pを計算する。このとき、例えば、レーザビームLの面積に比例して、換言すればビーム直径aの2乗に比例して、レーザ出力を増減させることができる。
Step S15
The controller 12 calculates the laser output P from the beam diameter a and the wire feed speed Vf. At this time, for example, the laser output can be increased or decreased in proportion to the area of the laser beam L, in other words, in proportion to the square of the beam diameter a.

ステップS16
制御部12は、ビーム直径a、ワイヤ送給速度Vf及びレーザ出力Pを算出した値に更新する。例えば、制御部12は、ビーム直径a、ワイヤ送給速度Vf及びレーザ出力Pを算出した値に更新するために、加工ヘッド10、レーザ発振器13及びワイヤ送給装置14を制御する。
Step S16
The control unit 12 updates the beam diameter a, the wire feed speed Vf, and the laser output P to the calculated values. For example, the control unit 12 controls the machining head 10, the laser oscillator 13, and the wire feeding device 14 in order to update the beam diameter a, the wire feeding speed Vf, and the laser output P to the calculated values.

ステップS17
制御部12は、溶接が終了したかどうかを判定する。溶接が終了していない場合にはステップS11に戻り、溶接が終了したならば溶接条件の制御を終了する。なお、溶接の終了は、ユーザからの指令やセンサにより、適宜検出することが可能である。
Step S17
The control unit 12 determines whether or not the welding is finished. If welding has not ended, the process returns to step S11. If welding has ended, the control of the welding conditions is ended. Note that the end of welding can be appropriately detected by a command or a sensor from the user.

上記の通り、本実施の形態にかかる溶接装置100によれば、溶接作業中に、未溶接の開先3の形状を事前に計測する。そして、所望の余盛り高さで溶接を行えるように、計測した開先3の幅及び深さに基づいて、ワイヤ送給速度、レーザビーム出力、及び、レーザビームのビーム直径を制御することができる。これにより、開先の形状が変化しても、形状変化に応じて溶接条件を制御できるので、溶接不良を好適に防止することが可能となる。   As described above, according to the welding apparatus 100 according to the present embodiment, the shape of the unwelded groove 3 is measured in advance during the welding operation. The wire feed speed, laser beam output, and beam diameter of the laser beam can be controlled based on the measured width and depth of the groove 3 so that welding can be performed at a desired height. it can. Thereby, even if the groove shape changes, the welding conditions can be controlled in accordance with the shape change, so that it is possible to suitably prevent poor welding.

また、本構成では、溶接作業中に逐次開先の形状を計測するので、溶接条件制御にために前もって開先の形状を測定し、測定結果を溶接装置に記憶させておくといった準備作業が不要である。従って、溶接作業の所要時間を短縮することが可能である。   In addition, in this configuration, since the shape of the groove is sequentially measured during the welding operation, it is not necessary to prepare for measuring the groove shape in advance and storing the measurement result in the welding apparatus in order to control the welding conditions. It is. Therefore, it is possible to shorten the time required for welding work.

その他の実施の形態
上記説明は、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。例えば、上記では、開先形状測定器がラインレーザを開先に照射する構成について説明したが、これは例示に過ぎない。開先形状測定器が開先の形状を計測できるならば、レーザの種類はラインレーザに限られず、照射する光もレーザ光に限られない。また、開先形状測定器をCCDカメラなどの撮像装置で構成し、開先の撮像結果から開先の形状を計測してもよい。更に、開先形状測定器をCCDカメラなどの撮像装置で構成した場合、又は、開先形状測定器とは別に撮像装置を設ける場合には、撮像装置によって溶融池5を撮像し、撮像した溶融池の大きさが所定の範囲内に収まるように、レーザビームのビーム直径、レーザビームの出力、及び、ワイヤ送給速度を制御してもよい。開先形状測定器とは別に撮像装置を設ける場合、上述した溶融池の撮像による制御は、開先形状測定器による制御と組み合わせて行うことも可能であり、又は、いずれかを優先的に行うことも可能である。
Other Embodiments Although the above description specifically explained the invention made by the present inventor based on the embodiment, the present invention is not limited to the embodiment already described, and departs from the gist thereof. Needless to say, various modifications can be made without departing from the scope. For example, in the above description, the configuration in which the groove shape measuring device irradiates the groove with the line laser has been described, but this is merely an example. If the groove shape measuring instrument can measure the shape of the groove, the type of laser is not limited to a line laser, and the light to be irradiated is not limited to laser light. Further, the groove shape measuring device may be configured by an imaging device such as a CCD camera, and the shape of the groove may be measured from the imaged result of the groove. Further, when the groove shape measuring device is configured by an imaging device such as a CCD camera, or when an imaging device is provided separately from the groove shape measuring device, the molten pool 5 is imaged by the imaging device and the imaged melting is performed. The beam diameter of the laser beam, the output of the laser beam, and the wire feed speed may be controlled so that the size of the pond is within a predetermined range. When an imaging device is provided separately from the groove shape measuring instrument, the above-described control by the molten pool imaging can be performed in combination with the control by the groove shape measuring instrument, or one of them is preferentially performed. It is also possible.

上記においては、制御部12が、レーザ発振器13などを制御してレーザビームのビーム直径及び出力を制御し、ワイヤ送給装置14を制御することでワイヤ送給速度を制御している。制御部12を例えばコンピュータなどのハードウェア資源を用いて構成した場合、制御部12が行うこれらの制御をソフトウェアにより実行することもできる。具体的には、制御部12が行うレーザビームのビーム直径及び出力の制御とワイヤ送給速度の制御とを行うために必要な処理を行うためのプログラムを、コンピュータなどのハードウェア資源に実行させることで、当該制御を実現できる。   In the above, the control unit 12 controls the laser oscillator 13 and the like to control the beam diameter and output of the laser beam, and controls the wire feeding device 14 to control the wire feeding speed. When the control unit 12 is configured using hardware resources such as a computer, for example, these controls performed by the control unit 12 can be executed by software. Specifically, a program for performing processing necessary for controlling the beam diameter and output of the laser beam and the wire feed speed performed by the control unit 12 is executed on a hardware resource such as a computer. Thus, the control can be realized.

上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non−transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。   The programs described above can be stored and provided to a computer using various types of non-transitory computer readable media. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROM (Read Only Memory) CD-R, CD -R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)). The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.

1、2 被溶接部材
1A、2A 勾配部
3 開先
4 ワイヤ
5 溶融池
6 接合ビード
10 加工ヘッド
11 開先形状測定器
11A ラインレーザ
12 制御部
13 レーザ発振器
14 ワイヤ送給装置
14A ワイヤガイド
15 駆動装置
100 溶接装置
a ビーム直径
L レーザビーム
1, 2 to-be-welded member 1A, 2A Gradient part 3 Groove 4 Wire 5 Weld pool 6 Joining bead 10 Processing head 11 Groove shape measuring instrument 11A Line laser 12 Control part 13 Laser oscillator 14 Wire feeder 14A Wire guide 15 Drive Apparatus 100 Welding apparatus a Beam diameter L Laser beam

Claims (1)

開先に送給したワイヤにレーザビームを照射して、かつ、前記開先に沿って前記レーザビームを走査することで被溶接部材を溶接する溶接方法であって、
前記レーザビームが照射される位置から所定の距離だけ離れた位置の開先の形状を、前記レーザビームの照射に先だって計測し、
前記レーザビームの直径を、計測した開先の幅よりも大きくなるように制御し、
前記レーザビームの直径の増減に応じて、前記レーザビームの出力を増減させ、
前記レーザビームの走査方向と垂直な断面における前記開先の面積と、前記レーザビームの直径と、前記ワイヤの直径と、に基づいて、前記ワイヤの送給速度を制御する、
溶接方法。
A welding method of welding a member to be welded by irradiating a laser beam on a wire fed to a groove and scanning the laser beam along the groove,
Prior to irradiation with the laser beam, the shape of the groove at a predetermined distance from the position irradiated with the laser beam is measured,
Controlling the diameter of the laser beam to be larger than the measured groove width;
In response to an increase or decrease in the diameter of the laser beam, the output of the laser beam is increased or decreased,
Controlling the feeding speed of the wire based on the area of the groove in the cross section perpendicular to the scanning direction of the laser beam, the diameter of the laser beam, and the diameter of the wire;
Welding method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107876984A (en) * 2017-10-31 2018-04-06 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 Gap weldig method and device
JP2020015075A (en) * 2018-07-26 2020-01-30 ファナック株式会社 Control device

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