JP2531298B2

JP2531298B2 - レ―ザビ―ム溶接装置

Info

Publication number: JP2531298B2
Application number: JP2231101A
Authority: JP
Inventors: 勝吉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JPH04111985A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、レーザビーム溶接装置、特に先行するス
トリップと後行のストリップとをレーザビームで溶接す
るレーザビーム溶接装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図および第４図は例えば、特開昭63−52787号公
報に示された従来のレーザビーム溶接装置を示す外形図
で、第５図はレーザビーム光路の説明図、第６図および
第７図は第３図および第４図の動作を説明する動作説明
図である。

図において、（１）はコモンベース、（２）は前部ク
ランプ装置、（３）は後部クランプ装置で、上記両クラ
ンプ装置（２）と（３）とはコモンベース（１）上に後
述のストリップ（12）、（13）の移動方向に所定の間隔
をあけて設けられている。（４）は前部クランプ装置
（２）と後部クランプ装置（３）との間を、ストリップ
（12）、（13）の移動方向と直角方向に進退可能に設け
られたシャー装置、（５）は前部クランプ装置（２）と
後部クランプ装置（３）との間をストリップ（12）、
（13）の移動方向と直角方向に進退可能なバックバー装
置、（６）は後部クランプ装置（３）の上部に取り付け
られた上部ベッド、（７）および（８）は上部ベッド
（６）上をストリップ（12）、（13）の移動方向と直角
方向およびストリップ（12）、（13）の移動方向ならび
に両ストリップ（12）、（13）の端面間を垂直方向に加
工ヘッド（９）を移動させる溶接キャリッジ装置、（1
0）はレーザ発振器（11）で発生されたレーザビームを
伝送する伝送管、（12）は先行ストリップ、（13）は後
行ストリップで、矢印Ａは両ストリップ（12）、（13）
の移動方向である。

また、第５図において、（14）はレーザビームの光路
を変更するためのミラー、（15）は加工ヘッド（９）の
内部に取り付けられている集光レンズ、（16）はレーザ
ビームである。

次に動作について説明する。

鉄鋼プロセスラインにおいては、ストリップが酸洗
い、メッキ、熱処理などの連続処理がなされている場合
には、ストリップは第３図に矢印Ａで示す方向に移送さ
れている。

そして、先行ストリップ（12）が送られて終端にくる
と、この先行ストリップ（12）が第８図に示すように、
シャー装置（４）の刃幅（4a）内に導かれて停止する。

この状態になると、後行ストリップ（13）が、その先
端部をシャー装置（４）の刃幅（4a）内に送り込まれて
停止する。

そして、第３図および第６図に示すように、バックバ
ー装置（５）が進退し、シャー装置（４）が前進して前
部クランプ装置（２）と後部クランプ装置（３）との間
に位置する。

次いで、両クランプ装置（２）、（３）でストリップ
（12）および（13）を保持したのち、シャー装置（４）
の上部シャー刃が下降して両ストリップ（12）、（13）
の対向した端部を切断する。

続いて、第４図および第７図に示すようにシャー装置
（４）が後退し、バックバー装置（５）が前進して前部
クランプ装置（２）と後部クランプ装置（３）との間に
位置し、次いで前部クランプ装置（２）を後部クランプ
装置（３）側へシャー装置（４）の刃幅（4a）分だけ移
動させて、先行ストリップ（12）の切断面と後行ストリ
ップ（13）の切断面とを突き合わせる。

次いで、突き合わされた両ストリップ（12）、（13）
の当接部上に加工ヘッド（９）がくるように、溶接キャ
リッジ装置（８）を前後方向、すなわち、両ストリップ
（12）、（13）の端面に対して直角方向に移動させてセ
ットする。

このようにして溶接準備が整うと、伝送管（10）を介
して、第５図に示すように、レーザ発振器（11）により
発生されたレーザビーム（16）を、ミラー（14）により
方向を変え、かつ集光レンズ（15）により両ストリップ
当接部上へ集光させて溶接を開始するとともに、溶接キ
ャリッジ装置（７）を両ストリップの当接線方向に移動
させることにより、両ストリップ（12）および（13）を
連続して溶接する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のレーザビーム溶接装置は、以上のように構成さ
れているので、上部シャー刃が下降し先行ストリップと
後行ストリップとの対向した端部を切断するとき、例え
ば特開昭58−34715号公報にも指摘されている通り両ク
ランプ装置が中央側に引き寄せられ、切断線が正確な直
線とならず、第８図（ａ）に示すように湾曲する。この
ため、両ストリップの切断面の突き合わせでは、第８図
（ｂ）に示すように当接面間に隙間が発生し、溶接不良
が発生しやすいという問題点があった。

例えば後部クランプ装置（３）をコモンベース（１）
に強固に取り付けた場合には、第８図（ｃ）に示すよう
に、先行ストリップ（12）側は比較的直線に近い形状で
切断されるが、後行ストリップ（13）側は逆に湾曲の度
合が大きくなり、いずれの場合も当接面間に隙間が発生
して良質な溶接が得られないことになる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、両ストリップの切断面の直線性の向上を図
り、当接面をほぼ均一に接触させることにより、高品質
の溶接部を得ることができるレーザビーム溶接装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るレーザビーム溶接装置は、前部クラン
プ装置と後部クランプ装置とを結合装置で機械的に直接
結合固定し両者間の相対位置関係を拘束した状態で両ス
トリップの対向部を切断するようにしたものである。

〔作用〕

この発明におけるレーザビーム溶接装置は、前部クラ
ンプ装置と後部クランプ装置、または前部クランプ装置
とコモンベースとを機械的に直接結合固定した状態で両
ストリップの対向部を切断するので、切断中に前部及び
後部両クランプ装置が引き寄せられることが防止され、
両ストリップの切断部の直線性が確保される。

〔実施例〕以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例によるレーザ
ビーム溶接装置のシャーおよびクランプ部の詳細図で、
同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）をＢ
から見た側面図である。図において、（２）は前部クラ
ンプ装置で、後述の結合軸（17）を挿入できる穴（2a）
を備えている。（３）は後部クランプ装置、（４）はシ
ャー装置、（12）は先行ストリップ、（13）は後行スト
リップ、（17）は前部クランプ装置（２）と後部クラン
プ装置（３）とを機械的に結合するための結合軸で、後
述の係止軸（19）と係合できるように構成されている。
（18）は結合軸（17）を駆動する第１のアクチュエー
タ、（19）は結合軸（17）を前部クランプ装置（２）の
所定の位置に係止する係止軸、（20）は係止軸（19）を
駆動する第２のアクチュエータである。上記（17）〜
（20）で両クランプ装置（２）と（３）とを結合する結
合装置（21）を構成する。

このように構成されたレーザビーム溶接装置において
は、シャー装置（４）が前進して前部クランプ装置
（２）と後部クランプ装置（３）との間の所定位置で停
止すると、第１のアクチュエータ（18）により結合軸
（17）を所定の位置まで駆動し、結合軸（17）の先端を
前部クランプ装置（２）の穴（2a）に挿入する。

次に第２のアクチュエータ（20）により係止軸（19）
を駆動して、係止軸（19）の先端を結合軸（17）の係合
穴（17a）に挿入して結合軸（17）を係止する。これに
よって、前部クランプ装置（２）後部クランプ装置
（３）とは、結合装置（21）によって機械的に直接結合
固定される。

その後、シャー装置（４）の上部シャー刃を下降さ
せ、両ストリップ（12）、（13）の対向する端部を切断
する。切断動作後は、第２のアクチュエータ（20）によ
り係止軸（19）を後退させて結合軸（17）との係合を解
き、次に、第１のアクチュエータ（18）により結合軸
（17）を後退させ、両クランプ装置（２）、（３）を分
離する。これによって、シャー装置（４）が後退し、バ
ックバー装置（５）が前進して、従来と同様に、前部ク
ランプ装置（２）を後部クランプ装置（３）側へ移動さ
せて、先行ストリップ（12）の切断面と後行ストリップ
（13）の切断面とを突き合わせ、レーザビーム（16）で
突き合わせ部の溶接が行われる。

第２図は、切断装置としてロータリシャを使用した場
合の実施例によるレーザビーム溶接装置を示す図であ
る。第３図のものは、前部クランプ装置（２）と後部ク
ランプ装置（３）とを結合装置（21）で結合し、両スト
リップ（12）、（13）の対向端部をロータリシャー（2
2）で切断するようにして、上記実施例と同様の動作を
期待したものである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、前部クランプ装置と
後部クランプ装置、又は、前部クランプ装置とコモンベ
ースとを、結合装置で機械的に直接結合固定し結合する
両者間の相対位置関係を拘束した状態で、両ストリップ
の端部を切断するようにしたので、切断時にクランプ装
置が移動するのを防止する。これにより両ストリップの
切断部の直線性が確保されるので、高品質の溶接部が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるレーザビーム溶接装
置を示す正面及び側面図、第２図はこの発明の他の実施
例によるレーザビーム溶接装置を示す正面および側面
図、第３図及び第４図はそれぞれ従来のレーザビーム溶
接装置を示す斜視図、第５図はレーザビームの光路説明
図、第６図及び第７図は従来のものの動作を説明する
図、第８図は従来装置によるストリップの切断部を示す
説明図である。図において、（１）はコモンベース、（２）は前部クラ
ンプ装置、（３）は後部クランプ装置、（４）はシャー
装置、（５）はバックバー装置、（６）は上部ベッド、
（７）、（８）は溶接キャリッジ装置、（９）は加工ヘ
ッド、（12）は先行ストリップ、（13）は後行ストリッ
プ、（17）は結合軸、（18）は第１のアクチュエータ、
（19）は係止軸、（20）は第２のアクチュエータ、（2
1）は結合装置である。なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の間隔をあけて互いに対向して配置さ
れ先行ストリップの後端と後行ストリップの先端とをそ
れぞれ個別に挟持固定可能な一対のクランプ装置と、上
記両クランプ装置間に上記両ストリップの移動方向と直
角方向に移動可能に配置され上記両クランプ装置により
上記各ストリップを挟持固定した状態で上記両ストリッ
プの対向した両端部をそれぞれ同時に切断可能なシャー
装置と、上記両クランプ装置間に上記両ストリップの移
動方向と直角方向に移動可能に配置され上記両ストリッ
プの対向するそれぞれの端部を支持するバックバー装置
と、レーザビームを集光させる集光光学装置を有する加
工ヘッドと、上記加工ヘッドを上記両ストリップの対向
した端面に沿って移動させる溶接キャリッジ装置と、上
記両クランプ装置の一方を固定支持し他方を上記ストリ
ップの移動方向に相対移動可能に支持するコモンベース
とを備えたレーザビーム溶接装置において、上記シャー装置が上記両ストリップの対向端部を切断す
る時に上記両クランプ装置間を機械的に直接結合固定し
上記両クランプ装置間の相対位置関係を自らの剛性で拘
束する上記コモンベースとは別体のものからなる結合装
置を設けたことを特徴とするレーザビーム溶接装置。