JP2018176229A - 溶接装置および溶接方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る溶接装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、第1実施形態に係る溶接装置100は、加工対象Wにレーザ光Lを照射して加工対象Wを溶融させる装置の構成の一例であり、ここでの加工対象Wは、第1金属板と第2金属板とを突き合せた突合せ部を想定している。図1に示すように、溶接装置100は、レーザ光を発振するレーザ発振器110と、レーザ光を加工対象Wに照射する光学ヘッド120と、レーザ発振器110で発振されたレーザ光を光学ヘッド120へ導く光ファイバ130とを備えている。
図6は、第2実施形態に係る溶接装置の概略構成を示す図である。図6に示すように、第2実施形態に係る溶接装置200は、加工対象Wにレーザ光Lを照射して加工対象Wを溶融させる装置の構成の一例であり、ここでの加工対象Wは、第1金属板と第2金属板とを突き合せた突合せ部を想定している。第2実施形態に係る溶接装置200は、第1実施形態に係る溶接装置と同様の作用原理によって溶接方法を実現するものである。したがって、以下では、溶接装置200の装置構成の説明のみを行う。
図7は、第3実施形態に係る溶接装置の概略構成を示す図である。図7に示すように、第3実施形態に係る溶接装置300は、加工対象Wにレーザ光Lを照射して加工対象Wを溶融させる装置の構成の一例であり、ここでの加工対象Wは、第1金属板と第2金属板とを突き合せた突合せ部を想定している。第3実施形態に係る溶接装置300は、第1実施形態に係る溶接装置と同様の作用原理によって溶接方法を実現するものであり、光学ヘッド320以外の構成(レーザ発振器310および光ファイバ330)は、第2実施形態と同様である。したがって、以下では、光学ヘッド320の装置構成の説明のみを行う。
110,210,310 レーザ発振器
120,220,320 光学ヘッド
121,221,321 コリメートレンズ
122,222,322 集光レンズ
123,223,323 回折光学素子
224a,224b,226,324a,324b ミラー
225a,225b,325a,325b モータ
130,230,330 光ファイバ
Claims (10)
- 第1金属板と第2金属板とを突き合せた突合せ部にレーザ光を照射して当該突合せ部を溶融させる溶接装置であって、
前記第1金属板および前記第2金属板を含む加工対象に照射するためのレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器と前記加工対象との間に配置され、前記第1金属板を溶融するためのパワー密度の第1ピークと、前記第2金属板を溶融するためのパワー密度の第2ピークと、前記第1ピークおよび前記第2ピークの照射位置よりも前記レーザ光の掃引方向後方であって、前記第1金属板と前記第2金属板との突合せ面上に照射するための第3ピークと、を有するプロファイルを形成する回折光学素子と、を備える、
ことを特徴とする溶接装置。 - 前記第1ピークで溶融された溶融池と前記第2ピークで溶融された溶融池とが少なくとも一部で繋がり、前記第3ピークが当該繋がった溶融池に照射される、
ことを特徴とする請求項1に記載の溶接装置。 - 前記第1金属板の厚さが前記第2金属板の厚さよりも厚い場合、前記第1金属板に照射されるレーザ光のエネルギーは、前記第2金属板に照射されるレーザ光のエネルギーよりも大きいまたは等しい、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の溶接装置。 - 前記第1金属板の厚さが前記第2金属板の厚さよりも厚い場合、前記第1ピークにおけるパワー密度は、前記第2ピークにおけるパワー密度よりも高いまたは等しい、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の溶接装置。 - 前記第3ピークにおけるパワー密度は、前記第1ピークおよび前記第2ピークにおけるパワー密度よりも高いまたは等しい、
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の溶接装置。 - 第1金属板と第2金属板とを突き合せた突合せ部にレーザ光を照射して当該突合せ部を溶融させる溶接方法であって、
前記レーザ光のプロファイルは、前記第1金属板を溶融するためのパワー密度の第1ピークと、前記第2金属板を溶融するためのパワー密度の第2ピークと、前記第1ピークおよび前記第2ピークの照射位置よりも前記レーザ光の掃引方向後方であって、前記第1金属板と前記第2金属板との突合せ面上に照射するための第3ピークと、を有し、
前記第1ピークで溶融された溶融池と前記第2ピークで溶融された溶融池とが少なくとも一部で繋がった溶融池上に前記第3ピークを照射する、
ことを特徴とする溶接方法。 - 前記第1金属板の厚さが前記第2金属板の厚さよりも厚い場合、前記第1金属板に照射されるレーザ光のエネルギーは、前記第2金属板に照射されるレーザ光のエネルギーよりも大きいまたは等しい、
ことを特徴とする請求項6に記載の溶接方法。 - 前記第1金属板の厚さが前記第2金属板の厚さよりも厚い場合、前記第1ピークにおけるパワー密度は、前記第2ピークにおけるパワー密度よりも高いまたは等しい、
ことを特徴とする請求項6に記載の溶接方法。 - 前記第3ピークにおけるパワー密度は、前記第1ピークおよび前記第2ピークにおけるパワー密度よりも高いまたは等しい、
ことを特徴とする請求項6から請求項8の何れか1項に記載の溶接方法。 - 前記レーザ光のプロファイルは、レーザ発振器と加工対象との間に配置された回折光学素子によって形成される、
ことを特徴とする請求項6から請求項9の何れか1項に記載の溶接方法。
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