JP2021090987A - Laser welding method and laser welding device - Google Patents

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Abstract

To provide a laser welding method and a laser welding device with which excessive melting of a filler wire can be avoided, and with which a filler wire can be stably melted always, when joining two metal plates of about 5 mm plate thickness by using laser light.SOLUTION: Provided is a laser welding method for joining two metal plates W and W together by using laser welding. In the laser welding method, when irradiating a laser light L along a gap Wa while a filler wire FW is fed from a front side toward a rear side in a welding advancing direction with respect to the gap Wa between the metal plates W and W, and while oscillating the laser light L so as to straddle the gap Wa, an oscillation optical path OT of the laser light L under oscillation operation at the time of passing the gap Wa has a protruding circular arc shape on the rear side in the welding advancing direction so as to surround a tip FWt of the filler wire FW in a meltable manner. If the tip FWt of the filler wire FW is displaced relative to the circular arc shaped oscillation optical path OT, an irradiation position of the laser light L is corrected by the displaced amount.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、例えば、板厚5mm程度の金属板同士をレーザ光の照射によって接合する際に用いられるレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置に関するものである。 The present disclosure relates to, for example, a laser welding method and a laser welding apparatus used when joining metal plates having a plate thickness of about 5 mm by irradiation with a laser beam.

上記したような板厚5mm程度の金属板同士を接合する場合、金属板間にはギャップが否応なく生じる。このようなギャップがある金属板同士をレーザ光により接合する場合には、このギャップをなくすために、従来において、例えば、ギャップに対してフィラーワイヤを供給しつつレーザ光をオシレートさせるレーザ溶接装置が採用されている(特許文献1参照。)。 When metal plates having a thickness of about 5 mm are joined to each other as described above, a gap is inevitably generated between the metal plates. When metal plates having such a gap are joined by laser light, in order to eliminate this gap, for example, a laser welding device that oscillates the laser light while supplying a filler wire to the gap has been used. It has been adopted (see Patent Document 1).

すなわち、このレーザ溶接装置は、レーザ光源からのレーザ光を金属板上に集光して金属板間に生じているギャップを跨ぐようにオシレートさせる光学系と、この光学系をギャップに沿って移動させる移動機構と、ギャップにフィラーワイヤを供給するワイヤ供給器と、フィラーワイヤの供給位置及びその姿勢を算出してワイヤ供給器を制御するワイヤ供給制御部を備えている。 That is, this laser welding device has an optical system that collects laser light from a laser light source on a metal plate and oscillates it so as to straddle a gap generated between the metal plates, and moves this optical system along the gap. It is provided with a moving mechanism for making the filler wire, a wire feeder for supplying the filler wire to the gap, and a wire supply control unit for calculating the supply position and the attitude of the filler wire to control the wire feeder.

この際、光学系はレーザ光の金属板からの戻り光を受けて光強度を測定する受光光学系を含んでおり、ワイヤ供給制御部は受光光学系からの光強度の変化をオシレート動作に沿って取得してフィラーワイヤの供給位置及びその姿勢を算出するようになっている。 At this time, the optical system includes a light receiving optical system that receives the return light of the laser light from the metal plate and measures the light intensity, and the wire supply control unit follows the oscillating operation of the change in the light intensity from the light receiving optical system. The supply position of the filler wire and its attitude are calculated.

つまり、このレーザ溶接装置では、受光光学系からの光強度の変化に基づいて、オシレートに沿った溶接部位置や姿勢を算出するので、この算出した溶接部位置や姿勢に対応してワイヤ供給器を動作させることで、溶接部位置にフィラーワイヤを安定して供給することができる。 That is, in this laser welding device, the position and orientation of the welded portion along the oscillate are calculated based on the change in the light intensity from the light receiving optical system, so that the wire feeder corresponds to the calculated position and orientation of the welded portion. By operating, the filler wire can be stably supplied to the welded portion position.

特開2016−043409号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-043409

ところが、上記した従来のレーザ溶接装置において、大半の場合、溶接部位置にフィラーワイヤを安定して供給することができるものの、溶接進行方向の前方側から後方側に向けて供給されるフィラーワイヤの先端が溶接部位置を超えて溶接進行方向の後方側に入り込んだ場合には、ワイヤ供給制御部でフィラーワイヤの供給位置及びその姿勢が算出される前に、フィラーワイヤの先端が過剰溶融して溶融池から離脱してしまい、その結果、溶接欠陥が発生する可能性があるという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっている。 However, in most of the above-mentioned conventional laser welding devices, although the filler wire can be stably supplied to the welded portion position, the filler wire supplied from the front side to the rear side in the welding progress direction When the tip exceeds the position of the weld and enters the rear side in the welding progress direction, the tip of the filler wire is excessively melted before the wire supply control unit calculates the supply position and its attitude of the filler wire. There is a problem that welding defects may occur as a result of being separated from the molten pool, and solving this problem has become a conventional problem.

本開示は、上記した従来の課題を解決するためになされたもので、板厚5mm程度の金属板同士をレーザ光の照射により接合する場合において、フィラーワイヤの過剰溶融を回避することができるレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置を提供することを目的としている。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is a laser capable of avoiding excessive melting of filler wires when metal plates having a thickness of about 5 mm are joined by irradiation with a laser beam. It is an object of the present invention to provide a welding method and a laser welding apparatus.

本開示の第1の態様は、金属板同士をレーザ溶接により接合するレーザ溶接方法であって、前記金属板間のギャップに対して溶接進行方向の前方側から後方側に向けてフィラーワイヤを供給しつつ前記ギャップを跨ぐようにレーザ光をオシレートさせながら該ギャップに沿ってレーザ光を照射するに際して、オシレート動作する前記レーザ光の前記ギャップ通過時におけるオシレート光路を前記フィラーワイヤの先端を囲むような前記溶接進行方向の後方側に凸の円弧状とする構成としている。
また、本開示の第2の態様は、前記円弧状のオシレート光路に対して前記フィラーワイヤの先端が位置ずれした場合に、そのずれた量だけ前記レーザ光の照射位置を補正する構成としている。
The first aspect of the present disclosure is a laser welding method in which metal plates are joined by laser welding, and a filler wire is supplied from the front side to the rear side in the welding progress direction with respect to the gap between the metal plates. When irradiating the laser beam along the gap while oscillating the laser beam so as to straddle the gap, the oscillating optical path of the laser beam that operates oscillating when passing through the gap surrounds the tip of the filler wire. The structure is such that it has an arc shape that is convex to the rear side in the welding progress direction.
Further, in the second aspect of the present disclosure, when the tip of the filler wire is displaced with respect to the arcuate oscillating optical path, the irradiation position of the laser beam is corrected by the amount of the displacement.

一方、本開示の第3の態様は、金属板同士をレーザ溶接により接合するレーザ溶接装置であって、レーザ光を前記金属板間に照射するレーザヘッドと、前記レーザ光を前記金属板間のギャップに沿って移動させるヘッド駆動機構と、前記ギャップを跨ぐようにレーザ光をオシレートさせるオシレート機構と、前記ギャップに対して溶接進行方向の前方側から後方側に向けてフィラーワイヤを供給するワイヤ供給部と、前記レーザヘッド,前記ヘッド駆動機構及び前記オシレート機構の各動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、オシレート動作する前記レーザ光の前記ギャップ通過時におけるオシレート光路が前記フィラーワイヤの先端を囲むべく前記溶接進行方向の後方側に凸の円弧状となるように前記オシレート機構を制御する構成としている。
さらに、本開示の第4の態様は、前記フィラーワイヤの供給状況を検出するワイヤ検出部を有し、前記制御部は、前記円弧状のオシレート光路に対して前記フィラーワイヤの先端が位置ずれしたのを前記ワイヤ検出部が検出した場合に、そのずれた量だけ前記レーザ光の照射位置を補正するべく前記オシレート機構を制御する構成としている。
On the other hand, the third aspect of the present disclosure is a laser welding apparatus for joining metal plates to each other by laser welding, in which a laser head that irradiates laser light between the metal plates and the laser light between the metal plates. A head drive mechanism that moves along the gap, an oscillating mechanism that oscillates the laser beam so as to straddle the gap, and a wire supply that supplies filler wires from the front side to the rear side in the welding progress direction with respect to the gap. The control unit includes a unit and a control unit that controls each operation of the laser head, the head drive mechanism, and the oscillating mechanism. The control unit has an oscillating optical path of the oscillating laser beam when passing through the gap of the filler wire. The oscillating mechanism is controlled so as to form a convex arc shape on the rear side in the welding progress direction so as to surround the tip.
Further, a fourth aspect of the present disclosure has a wire detection unit for detecting the supply status of the filler wire, and the control unit has the tip of the filler wire displaced with respect to the arcuate oscillating optical path. When the wire detection unit detects the above, the oscillating mechanism is controlled so as to correct the irradiation position of the laser beam by the amount of the deviation.

なお、本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置において、レーザ溶接により接合する金属板の厚さは特に限定しない。例えば、中板と呼称される3〜6mmの金属板を特に対象としている。 In the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure, the thickness of the metal plate to be joined by laser welding is not particularly limited. For example, a metal plate of 3 to 6 mm called a middle plate is particularly targeted.

また、本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置において、レーザにはYAGレーザや半導体レーザやファイバーレーザを用いるのが一般的であるが、これらのものに限定されない。 Further, in the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure, a YAG laser, a semiconductor laser, or a fiber laser is generally used as the laser, but the laser is not limited to these.

さらに、本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置は、金属板同士を突き合わせ接合するのに用いることができるほか、本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置を金属板同士の隅肉溶接にも適用することができる。 Further, the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure can be used for abutting and joining metal plates to each other, and the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure can be used for fillet welding between metal plates. Can also be applied.

本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置によれば、板厚5mm程度の金属板同士をレーザ光の照射により接合する場合に、フィラーワイヤの過剰溶融を回避することができるという非常に優れた効果がもたらされる。 According to the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure, it is very excellent that excessive melting of the filler wire can be avoided when metal plates having a plate thickness of about 5 mm are joined by irradiation with a laser beam. The effect is brought about.

本開示の一実施形態に係るレーザ溶接方法に用いるレーザ溶接装置を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the laser welding apparatus used in the laser welding method which concerns on one Embodiment of this disclosure. 図1のレーザ溶接装置によりオシレートするレーザ光とフィラーワイヤの上向きに反った先端との距離が近い場合の位置関係を示す部分拡大断面説明図(a)及び部分拡大平面説明図(b)である。1 is a partially enlarged cross-sectional explanatory view (a) and a partially enlarged plane explanatory view (b) showing a positional relationship when the distance between the laser beam oscillated by the laser welding apparatus of FIG. 1 and the upwardly warped tip of the filler wire is short. .. 図2の状態にあるレーザ光の照射位置を補正した後のフィラーワイヤの上向きに反った先端に対する位置関係を示す部分拡大断面説明図(a)及び部分拡大平面説明図(b)である。2 is a partially enlarged cross-sectional explanatory view (a) and a partially enlarged plane explanatory view (b) showing a positional relationship with respect to an upwardly warped tip of the filler wire after correcting the irradiation position of the laser beam in the state of FIG. 図1のレーザ溶接装置によりオシレートするレーザ光とフィラーワイヤの下向きに反った先端との距離が近い場合の位置関係を示す部分拡大断面説明図(a)及び部分拡大平面説明図(b)である。1 is a partially enlarged cross-sectional explanatory view (a) and a partially enlarged plane explanatory view (b) showing a positional relationship when the distance between the laser beam oscillated by the laser welding apparatus of FIG. 1 and the downwardly warped tip of the filler wire is short. .. 図4の状態にあるレーザ光の照射位置を補正した後のフィラーワイヤの下向きに反った先端に対する位置関係を示す部分拡大断面説明図(a)及び部分拡大平面説明図(b)である。It is a partially enlarged cross-sectional explanatory view (a) and a partially enlarged plane explanatory view (b) which show the positional relationship with respect to the downwardly warped tip of the filler wire after correcting the irradiation position of the laser beam in the state of FIG.

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本開示の一実施形態に係るレーザ溶接装置を示しており、本実施形態では、本開示に係るレーザ溶接装置を金属板同士の突き合わせ接合に用いた場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a laser welding apparatus according to an embodiment of the present disclosure, and in the present embodiment, a case where the laser welding apparatus according to the present disclosure is used for butt-joining metal plates will be described as an example. ..

図1に概略的に示すように、このレーザ溶接装置1は、金属板W,W同士をレーザ溶接により突き合わせ接合するものであって、レーザ発振器2と、このレーザ発振器2から供給されるレーザ光Lを内蔵した光学系3により集光して金属板W,W間に照射するレーザヘッド4と、レーザ発振器2からのレーザ光Lをレーザヘッド4へ導く光ファイバ5と、レーザヘッド4を金属板W,W間に生じているギャップWaに沿って移動させるヘッド駆動機構6と、ギャップWaを跨ぐようにレーザ光Lを往復移動させる、すなわち、ギャップWaを跨いでレーザ光Lをオシレートさせるオシレート機構8と、ギャップWaに対して溶接進行方向(図1右上から左下に向かう方向)の前方側から後方側に向けてフィラーワイヤFWを供給するワイヤ供給部11と、フィラーワイヤFWの供給状況を検出するカメラ(ワイヤ検出部)12と、レーザヘッド4,ヘッド駆動機構6及びオシレート機構8の各動作を制御する制御部10を備えている。 As schematically shown in FIG. 1, this laser welding apparatus 1 butt-bonds metal plates W and W to each other by laser welding, and is a laser oscillator 2 and a laser beam supplied from the laser oscillator 2. A laser head 4 that collects light by an optical system 3 with a built-in L and irradiates it between the metal plates W, W, an optical fiber 5 that guides a laser beam L from a laser oscillator 2 to a laser head 4, and a metal laser head 4. The head drive mechanism 6 that moves along the gap Wa generated between the plates W and W and the laser beam L that reciprocates so as to straddle the gap Wa, that is, the oscillate that oscillates the laser beam L across the gap Wa. The mechanism 8, the wire supply unit 11 that supplies the filler wire FW from the front side to the rear side in the welding progress direction (direction from the upper right to the lower left in FIG. 1) with respect to the gap Wa, and the supply status of the filler wire FW. It includes a camera (wire detection unit) 12 for detection, and a control unit 10 for controlling each operation of the laser head 4, the head drive mechanism 6, and the oscillating mechanism 8.

ヘッド駆動機構6は、金属板W,W間のギャップWaに沿って配置されるレール6aと、このレール6a上を往復移動するスライダ6bを具備している。この場合、レーザヘッド4は、ギャップWaを跨ぐようにレーザ光照射方向を合わせるようにしてスライダ6bに固定されている。 The head drive mechanism 6 includes a rail 6a arranged along a gap Wa between the metal plates W and W, and a slider 6b that reciprocates on the rail 6a. In this case, the laser head 4 is fixed to the slider 6b so as to match the laser beam irradiation direction so as to straddle the gap Wa.

オシレート機構8は、ヘッド駆動機構6のスライダ6bに支持台7を介して取り付けられたケース9に保持されており、水平軸回りに回動してレーザヘッド4からのレーザ光Lを金属板W,Wに向けて反射するスキャナミラー8aと、このスキャナミラー8aを所定の範囲で回動させるミラー用モータ8bを具備している。 The oscillating mechanism 8 is held in a case 9 attached to a slider 6b of the head drive mechanism 6 via a support base 7, and rotates around a horizontal axis to transmit a laser beam L from the laser head 4 to a metal plate W. , A scanner mirror 8a that reflects toward W and a mirror motor 8b that rotates the scanner mirror 8a within a predetermined range are provided.

この際、オシレート機構8は、鉛直軸回りに回動するジンバル8cと、このジンバル8cを所定の範囲で回動させるジンバル用モータ8dを具備しており、スキャナミラー8a及びミラー用モータ8bをジンバル8cで支持することで、スキャナミラー8aを2自由度で回動させることができるようになっている。 At this time, the oscillating mechanism 8 includes a gimbal 8c that rotates around a vertical axis and a gimbal motor 8d that rotates the gimbal 8c within a predetermined range, and the scanner mirror 8a and the mirror motor 8b are gimbaled. By supporting it with 8c, the scanner mirror 8a can be rotated with two degrees of freedom.

この実施形態において、制御部10は、図1の拡大円内に示すように、オシレート動作するレーザ光LがギャップWaを通過する際のオシレート光路OTを溶接進行方向の後方側に凸の円弧状となるようにオシレート機構8のミラー用モータ8b及びジンバル用モータ8dを制御するようになっている。 In this embodiment, as shown in the enlarged circle of FIG. 1, the control unit 10 has an arc shape that is convex to the rear side in the welding progress direction of the oscillating optical path OT when the oscillating laser beam L passes through the gap Wa. The mirror motor 8b and the gimbal motor 8d of the oscillating mechanism 8 are controlled so as to be.

より詳述すれば、制御部10は、フィラーワイヤFWの先端FWtを囲むようにオシレート光路OTを設定して、フィラーワイヤFWの先端FWtの近傍をレーザ光Lが溶融可能に移動するように制御することで、フィラーワイヤFWを安定して溶融させるようにしている。 More specifically, the control unit 10 sets the oscillating optical path OT so as to surround the tip FWt of the filler wire FW, and controls the laser beam L to move in a meltable manner in the vicinity of the tip FWt of the filler wire FW. By doing so, the filler wire FW is stably melted.

また、制御部10は、フィラーワイヤFWの先端FWtが円弧状のオシレート光路OTに対してあらかじめ設定した位置からずれたのをカメラ12が検出した場合に、そのずれた量だけレーザ光Lの照射位置を補正するべくオシレート機構8のミラー用モータ8b及びジンバル用モータ8dを制御するようになっている。 Further, when the camera 12 detects that the tip FWt of the filler wire FW deviates from a preset position with respect to the arcuate oscillating optical path OT, the control unit 10 irradiates the laser beam L by the amount of the deviation. The mirror motor 8b and the gimbal motor 8d of the oscillating mechanism 8 are controlled in order to correct the position.

すなわち、制御部10は、図2(a),(b)に示すように、フィラーワイヤFWの上反りの先端FWtが円弧状のオシレート光路OTの内側に深く入り込んだ場合において、オシレート機構8のミラー用モータ8b及びジンバル用モータ8dに指令を出して、図示矢印方向に円弧状のオシレート光路OTを移動させて(レーザ光Lの照射位置を移動させて)、図3(a),(b)に示すように、フィラーワイヤFWの先端FWtが円弧状のオシレート光路OTの略中心に位置するようにコントロールする。 That is, as shown in FIGS. 2A and 2B, the control unit 10 of the oscillating mechanism 8 when the tip FWt of the upward warp of the filler wire FW penetrates deeply inside the arcuate oscillating optical path OT. A command is issued to the mirror motor 8b and the gimbal motor 8d to move the arc-shaped oscillating optical path OT in the direction of the illustrated arrow (moving the irradiation position of the laser beam L), and FIGS. ), The tip FWt of the filler wire FW is controlled to be located substantially at the center of the arcuate oscillating optical path OT.

これと同じく制御部10は、図4(a),(b)に示すように、フィラーワイヤFWの下反りの先端FWtが円弧状のオシレート光路OT外に外れた場合において、オシレート機構8のミラー用モータ8b及びジンバル用モータ8dに指令を出して、図示矢印方向に円弧状のオシレート光路OTを移動させて(レーザ光Lの照射位置を移動させて)、図5(a),(b)に示すように、フィラーワイヤFWの先端FWtが円弧状のオシレート光路OTの略中心に位置するようにコントロールする。 Similarly, as shown in FIGS. 4A and 4B, the control unit 10 mirrors the oscillating mechanism 8 when the tip FWt of the downward warp of the filler wire FW deviates from the arcuate oscillating optical path OT. A command is issued to the motor 8b for the gimbal and the motor 8d for the gimbal, and the arcuate oscillating optical path OT is moved in the direction of the arrow in the drawing (the irradiation position of the laser beam L is moved), and FIGS. As shown in the above, the tip FWt of the filler wire FW is controlled to be located substantially at the center of the arcuate oscillating optical path OT.

このように構成されたレーザ溶接装置1を用いて金属板W,W同士を接合するに際しては、まず、金属板W,Wの各両端部間にタブ板Tをそれぞれ仮付けする。 When joining the metal plates W and W using the laser welding apparatus 1 configured in this way, first, a tab plate T is temporarily attached between both ends of the metal plates W and W.

この後、レーザ溶接装置1を始動すると、レーザ発振器2からレーザヘッド4に対するレーザ光Lの供給が開始され、レーザヘッド4からは光学系3で集光したレーザ光Lの照射が金属板W,W間に向けて開始される。 After that, when the laser welding apparatus 1 is started, the laser oscillator 2 starts supplying the laser beam L to the laser head 4, and the laser head 4 irradiates the laser beam L focused by the optical system 3 with the metal plate W. It will start towards the W.

これと同時に、ヘッド駆動機構6及びオシレート機構8がそれぞれ動作を開始し、これにより、金属板W,W間に生じているギャップWaを跨ぐようにオシレートしつつレーザ光LがギャップWaに沿って移動する。そして、レーザ光Lが移動するのに合わせてワイヤ供給部11が作動して、溶接進行方向の前方側から後方側に向けてギャップWaに対するフィラーワイヤFWの供給が開始される。 At the same time, the head drive mechanism 6 and the oscillating mechanism 8 each start operating, whereby the laser beam L is oscillated so as to straddle the gap Wa generated between the metal plates W and W along the gap Wa. Moving. Then, the wire supply unit 11 operates in accordance with the movement of the laser beam L, and the supply of the filler wire FW to the gap Wa is started from the front side to the rear side in the welding progress direction.

このレーザ溶接装置1において、オシレート動作するレーザ光LがギャップWaを通過する際には、オシレート機構8のミラー用モータ8b及びジンバル用モータ8dの作動により、溶接進行方向の後方側に凸の円弧状を成すように(フィラーワイヤFWの先端FWtを囲むように)設定したオシレート光路OTをレーザ光Lが移動する。つまり、フィラーワイヤFWの先端FWtの近傍をレーザ光Lが溶融可能に移動する。 In this laser welding device 1, when the oscillating laser beam L passes through the gap Wa, the mirror motor 8b and the gimbal motor 8d of the oscillating mechanism 8 operate to form a circular convex rearward in the welding progress direction. The laser beam L moves along the oscillating optical path OT set to form an arc (surrounding the tip FWt of the filler wire FW). That is, the laser beam L moves so as to be meltable in the vicinity of the tip FWt of the filler wire FW.

したがって、このレーザ溶接装置1では、フィラーワイヤFWの先端FWtに直接レーザ光Lが当たらないので、フィラーワイヤFWが想定外に過剰に溶融されることが回避されることとなる。すなわち、フィラーワイヤの先端が過剰溶融して溶融池から離脱するようなことがなくなり、溶接欠陥の発生が回避されることとなる。 Therefore, in this laser welding apparatus 1, since the laser beam L does not directly hit the tip FWt of the filler wire FW, it is possible to prevent the filler wire FW from being unexpectedly excessively melted. That is, the tip of the filler wire is not excessively melted and separated from the molten pool, and the occurrence of welding defects is avoided.

加えて、このレーザ溶接装置1において、フィラーワイヤFWの先端FWtが円弧状のオシレート光路OTに対してあらかじめ設定した位置からずれたのをカメラ12が検出した場合は、制御部10からの指令によってオシレート機構8のミラー用モータ8b及びジンバル用モータ8dが作動し、そのずれた量だけレーザ光Lの照射位置を補正する。 In addition, in the laser welding apparatus 1, when the camera 12 detects that the tip FWt of the filler wire FW deviates from a preset position with respect to the arcuate oscillating optical path OT, a command from the control unit 10 is used. The mirror motor 8b and the gimbal motor 8d of the oscillating mechanism 8 operate, and the irradiation position of the laser beam L is corrected by the amount of deviation.

つまり、フィラーワイヤFWの先端FWtの位置ずれにも対応して常に安定してフィラーワイヤFWを溶融させることができるので、未接合等の溶接欠陥の発生を少なく抑え得ることとなる。 That is, since the filler wire FW can always be stably melted in response to the misalignment of the tip FWt of the filler wire FW, the occurrence of welding defects such as unbonded can be suppressed to a small extent.

上記した実施形態では、本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置が、金属板W,W同士を突き合わせ接合するレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置である場合を示したが、これに限定されるものではなく、本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置を金属板同士の隅肉溶接にも適用することが当然可能である。 In the above-described embodiment, the case where the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure are the laser welding method and the laser welding apparatus in which the metal plates W and W are butted and joined to each other is shown, but the present invention is limited to this. However, it is naturally possible to apply the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure to fillet welding between metal plates.

本開示に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置の構成は、上記した実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。 The configuration of the laser welding method and the laser welding apparatus according to the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the spirit of the invention.

1 レーザ溶接装置
4 レーザヘッド
6 ヘッド駆動機構
8 オシレート機構
10 制御部
11 ワイヤ供給部
12 カメラ(ワイヤ検出部)
FW フィラーワイヤ
FWt フィラーワイヤの先端
L レーザ光
OT オシレート光路
W 金属板
Wa ギャップ
1 Laser welding device 4 Laser head 6 Head drive mechanism 8 Oscillating mechanism 10 Control unit 11 Wire supply unit 12 Camera (wire detection unit)
FW Filler wire FWt Tip of filler wire L Laser beam OT Oscillate optical path W Metal plate Wa Gap

Claims (4)

金属板同士をレーザ溶接により接合するレーザ溶接方法であって、
前記金属板間のギャップに対して溶接進行方向の前方側から後方側に向けてフィラーワイヤを供給しつつ前記ギャップを跨ぐようにレーザ光をオシレートさせながら該ギャップに沿ってレーザ光を照射するに際して、
オシレート動作する前記レーザ光の前記ギャップ通過時におけるオシレート光路を前記フィラーワイヤの先端を囲むような前記溶接進行方向の後方側に凸の円弧状とするレーザ溶接方法。
This is a laser welding method in which metal plates are joined by laser welding.
When irradiating the laser beam along the gap while supplying the filler wire from the front side to the rear side in the welding progress direction with respect to the gap between the metal plates and oscillating the laser beam so as to straddle the gap. ,
A laser welding method in which an oscillating optical path of the laser beam that operates oscillating when passing through the gap is formed into an arc shape that is convex to the rear side in the welding advancing direction so as to surround the tip of the filler wire.
前記円弧状のオシレート光路に対して前記フィラーワイヤの先端が位置ずれした場合に、そのずれた量だけ前記レーザ光の照射位置を補正する請求項1に記載のレーザ溶接方法。 The laser welding method according to claim 1, wherein when the tip of the filler wire is displaced with respect to the arcuate oscillating optical path, the irradiation position of the laser beam is corrected by the amount of the displacement. 金属板同士をレーザ溶接により接合するレーザ溶接装置であって、
レーザ光を前記金属板間に照射するレーザヘッドと、
前記レーザ光を前記金属板間のギャップに沿って移動させるヘッド駆動機構と、
前記ギャップを跨ぐようにレーザ光をオシレートさせるオシレート機構と、
前記ギャップに対して溶接進行方向の前方側から後方側に向けてフィラーワイヤを供給するワイヤ供給部と、
前記レーザヘッド,前記ヘッド駆動機構及び前記オシレート機構の各動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、オシレート動作する前記レーザ光の前記ギャップ通過時におけるオシレート光路が前記フィラーワイヤの先端を囲むべく前記溶接進行方向の後方側に凸の円弧状となるように前記オシレート機構を制御するレーザ溶接装置。
A laser welding device that joins metal plates by laser welding.
A laser head that irradiates laser light between the metal plates and
A head drive mechanism that moves the laser beam along the gap between the metal plates, and
An oscillating mechanism that oscillates the laser beam so as to straddle the gap,
A wire supply unit that supplies filler wires from the front side to the rear side in the welding progress direction with respect to the gap.
A control unit that controls each operation of the laser head, the head drive mechanism, and the oscillating mechanism is provided.
The control unit controls the oscillating mechanism so that the oscillating optical path of the oscillating laser beam when passing through the gap becomes a convex arc shape on the rear side in the welding progress direction so as to surround the tip of the filler wire. Laser welding equipment.
前記フィラーワイヤの供給状況を検出するワイヤ検出部を有し、前記制御部は、前記円弧状のオシレート光路に対して前記フィラーワイヤの先端が位置ずれしたのを前記ワイヤ検出部が検出した場合に、そのずれた量だけ前記レーザ光の照射位置を補正するべく前記オシレート機構を制御する請求項3に記載のレーザ溶接装置。 The control unit has a wire detection unit that detects the supply status of the filler wire, and the control unit detects when the tip of the filler wire is displaced with respect to the arcuate oscillating optical path. The laser welding apparatus according to claim 3, wherein the oscillating mechanism is controlled so as to correct the irradiation position of the laser beam by the amount of the deviation.
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