JP2930914B2 - Laser seam welding method - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はレーザシーム溶接
方法に係り、特に、核燃料集合体に用いられるスペーサ
を溶接するレーザシーム溶接方法に関する。The present invention relates to a laser seam welding method, and more particularly to a laser seam welding method for welding a spacer used in a nuclear fuel assembly.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に核燃料集合体には複数のスペーサ
が取り付けられ、核燃料集合体を構成する複数の燃料棒
の相互間隔を一定に保持するようにしている。2. Description of the Related Art In general, a plurality of spacers are attached to a nuclear fuel assembly so as to keep a constant interval between a plurality of fuel rods constituting the nuclear fuel assembly.
【0003】このスペーサ10は図4、図5に示すよう
に所定の長さの複数の円筒状セル11にスプリング12
を取付け、これら複数の円筒状セル11の外側から帯状
のバンド13により締め付けるとともにこれら円筒状セ
ル11と円筒状セル11との接触部、円筒状セル11と
バンド13との接触部とを溶接し連結構造にしたもので
ある。[0003] As shown in FIGS. 4 and 5, a spring 12 is attached to a plurality of cylindrical cells 11 having a predetermined length.
And tightened with a band-shaped band 13 from the outside of the plurality of cylindrical cells 11 and welded the contact portions between the cylindrical cells 11 and the cylindrical cells 11 and the contact portions between the cylindrical cells 11 and the bands 13. This is a connection structure.
【0004】このようなスペーサ10の円筒状セル11
の溶接にはレーザ発生部から発生したレーザビームを集
光レンズにより集光し、円筒状セル11に導くレーザ溶
接方法が一般に採用されている。The cylindrical cell 11 of such a spacer 10
In the welding of (1), a laser welding method in which a laser beam generated from a laser generating unit is condensed by a condenser lens and guided to a cylindrical cell 11 is generally adopted.
【0005】このレーザ溶接方法には大きく分類すると
レーザビームを円筒状セル11に位置決めし、これを集
光照射して溶接するレーザスポット溶接方法と、レーザ
ビームを集光照射しながら円筒状セル11とレーザビー
ムの光軸とを相対的に移動して溶接するレーザシーム溶
接方法とがある。The laser welding method can be roughly classified into a laser spot welding method in which a laser beam is positioned in a cylindrical cell 11 and the laser beam is focused and irradiated, and a laser spot welding method in which the laser beam is focused and irradiated. And a laser seam welding method of relatively moving the laser beam and the optical axis of the laser beam for welding.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この円筒状セル11の
溶接には溶接欠陥がないことは勿論であるが所定の継手
強度を保証するため溶接ナゲットの大きさを規定し安定
した溶接品質のものを得る必要がある。The welding of the cylindrical cell 11 is, of course, free of welding defects. However, in order to guarantee a predetermined joint strength, the size of the welding nugget is specified and the welding quality is stable. You need to get
【0007】そのため、レーザビームの出力を厳密に制
御するとともにこのレーザビームを数値制御により円筒
状セル11に正確に位置決めして照射しなければならな
い。Therefore, the output of the laser beam must be strictly controlled, and this laser beam must be accurately positioned and irradiated on the cylindrical cell 11 by numerical control.
【0008】ところで、このスペーサ10の円筒状セル
11は外径が11〜13mm、肉厚が0.5〜0.7m
mのものが用いられ、それぞれの円筒状セル11と円筒
状セル11との接触部、円筒状セル11とバンド13と
の溶接部とが点接触である。The cylindrical cell 11 of the spacer 10 has an outer diameter of 11 to 13 mm and a thickness of 0.5 to 0.7 m.
m is used, and the contact portions between the cylindrical cells 11 and the cylindrical cells 11 and the welded portions between the cylindrical cells 11 and the bands 13 are point contacts.
【0009】この接触部に集光したレーザビームを正確
に位置決めして照射するためにはレーザ溶接方法のうち
レーザスポット溶接方法がよく用いられる。In order to accurately position and irradiate a laser beam focused on the contact portion, a laser spot welding method is often used among laser welding methods.
【0010】このレーザスポット溶接方法は円筒状セル
11の形状、大きさが一定であれば理想的な溶接ができ
るがこれらの円筒状セル11には、通常、外経等に部品
公差があるため位置ずれを生じレーザビームを正確に接
触部に照射することができない。This laser spot welding method enables ideal welding if the shape and size of the cylindrical cells 11 are constant, but these cylindrical cells 11 usually have component tolerances in their outer diameters and the like. A position shift occurs, and the laser beam cannot be accurately applied to the contact portion.
【0011】この位置ずれを補正するため画像処理装置
等が用いられるが、この画像処理装置等には多額の設備
費がかかるばかりか補正に時間を要しスペーサ10のよ
うに多数の溶接部を有するものの溶接には適さないと言
う問題があった。An image processing device or the like is used to correct this positional deviation. However, this image processing device or the like not only requires a large amount of equipment cost but also requires a long time for correction, and requires a large number of welds like the spacer 10. However, there is a problem that it is not suitable for welding.
【0012】一方、レーザシーム溶接方法はレーザビー
ムを移動させながら溶接するため、多少の部品公差があ
っても円筒状セル11に余裕があるので位置ずれを補正
する必要はあまりない。On the other hand, in the laser seam welding method, welding is performed while moving a laser beam. Therefore, even if there is some component tolerance, there is a margin in the cylindrical cell 11, so that there is little need to correct the positional deviation.
【0013】しかし、各円筒状セル11が円形であるた
め、互いに接触部が点接触となり接触部から離れるにし
たがって溶接部の間隙が拡大し、この拡大した間隙から
漏れたレーザビームがスプリング12の部品を照射し、
これを損傷させてしまうと言う問題があった。However, since each cylindrical cell 11 has a circular shape, the contact portions are in point contact with each other, and the gap between the welded portions increases as the distance from the contact portion increases. Irradiate the parts,
There was a problem that this would be damaged.
【0014】そのうえ、レーザビームの移動範囲が大き
くなるとレーザビームのエネルギーの吸収率、材料のも
つ熱容量、円筒状セル11の溶融部の時間の経過に伴う
畜熱効果等により、円筒状セル11の後半部では円筒状
セル11の前半部に比べ大きな融け込みとなり溶接ナゲ
ットの形状が偏った形状になり、接点を中心とした対称
な溶接部が形成されず、凝固収縮に伴う変形からスペー
サとしての寸法に影響を与え、安定した溶接品質のスペ
ーサ10を製造することができないと言う問題があっ
た。In addition, when the moving range of the laser beam is increased, the absorption rate of the energy of the laser beam, the heat capacity of the material, and the heat storage effect of the melting portion of the cylindrical cell 11 with the lapse of time are caused. In the latter half, the welded nugget becomes larger in shape than the first half of the cylindrical cell 11 and the shape of the weld nugget is deviated, and a symmetrical weld around the contact point is not formed. There is a problem that the dimensions are affected and that a spacer 10 having stable welding quality cannot be manufactured.
【0015】そこで本発明は上記問題を解決するために
溶接ナゲットの形状を安定させスプリングの部品を損傷
させることなく安定した溶接品質のスペーサを製造する
ようにしたレーザシーム溶接方法を提供することを目的
とするものである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a laser seam welding method capable of stabilizing the shape of a welding nugget and producing a spacer having stable welding quality without damaging parts of a spring in order to solve the above problems. It is assumed that.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明はレーザ出力制御
部により制御されたレーザ発生部と、レーザビーム移動
制御部およびレーザビーム焦点距離制御部により制御さ
れたレーザ照射部とを有するレーザ装置を用い、少なく
とも一方がスペーサの円筒状セルであり、この円筒状セ
ルが接触する接触部を中心としてレーザビームを移動さ
せながら照射するレーザシーム溶接方法において、円筒
状セルの形状データ、特性データを入力し、これらの入
力データから円筒状セルの溶接範囲を規定するとともに
この溶接範囲の途中からレーザビームの出力を減少さ
せ、移動速度を加速させ、焦点距離の移動をさせる等の
いずれか一つあるいは複数を制御し円筒状セルが接触す
る接触部のナゲットの形状を対称的にするとともに円筒
状セルに備えるスプリングの損傷を防止することを特徴
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a laser device having a laser generator controlled by a laser output controller, and a laser irradiator controlled by a laser beam movement controller and a laser beam focal length controller. Used, at least one is a cylindrical cell of the spacer, in the laser seam welding method of irradiating while moving the laser beam around the contact portion where the cylindrical cell contacts, input the shape data of the cylindrical cell, characteristic data One or more of the following: defining the welding range of the cylindrical cell from these input data, decreasing the output of the laser beam from the middle of this welding range, accelerating the moving speed, moving the focal length, etc. To make the shape of the nugget in the contact area where the cylindrical cell comes into contact Characterized in that to prevent damage to the ring.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明のレーザシーム溶接
方法の実施の形態を図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the laser seam welding method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】本発明のレーザシーム溶接方法に使用する
レーザ溶接機20にはCO2レーザ、YAGレーザ等の
レーザ発生部21が備えられている。The laser welding machine 20 used in the laser seam welding method of the present invention is provided with a laser generator 21 such as a CO 2 laser or a YAG laser.
【0019】このレーザ発生部21にはレーザ照射部2
2が取り付けられ、レーザ発生部21から発生するレー
ザビームを受けそのレーザビームの移動速度等を制御し
なから円筒状セル11等に照射するよになっている。The laser generator 21 includes a laser irradiator 2
2 is attached, receives the laser beam generated from the laser generator 21, and irradiates the cylindrical cell 11 and the like while controlling the moving speed and the like of the laser beam.
【0020】このようなレーザシーム溶接機20には溶
接データ入力部23が備えられ、円筒状セル11に関す
る必要なデータを入力するようになっている。The laser seam welding machine 20 is provided with a welding data input section 23 for inputting necessary data relating to the cylindrical cell 11.
【0021】この溶接データ入力部23にはCPU等を
備えた演算処理部24が接続され、入力データを演算処
理し円筒状セル11の溶接範囲におけるレーザビームの
出力、移動速度、焦点距離、エネルギー等を演算するよ
うになっている。The welding data input unit 23 is connected to an arithmetic processing unit 24 having a CPU and the like. The arithmetic processing unit 24 processes the input data and outputs a laser beam, a moving speed, a focal length, and energy in a welding range of the cylindrical cell 11. And so on.
【0022】このレーザビームの出力としては円筒状セ
ル11の溶接ナゲットの大きさを規定し安定した品質を
担保するような出力、すなわち、比較的に大きな間隙を
有する溶接開始位置の前半部から順次狭められる途中ま
での間は普通の出力とするが途中から順次間隙が広げら
れる溶接終了位置の後半部までの間は低い出力にするデ
ータを演算する。The output of the laser beam is such that the size of the welding nugget of the cylindrical cell 11 is specified and stable quality is ensured, that is, from the first half of the welding start position having a relatively large gap. Data is output to be a normal output until the middle of the narrowing, but to a low output until the second half of the welding end position where the gap is gradually widened from the middle.
【0023】また、移動速度も同様にして円筒状セル1
1の溶接ナゲットの大きさを規定し安定した品質を担保
するような出力、すなわち、溶接開始位置から途中まで
の間は通常の速度にするが途中から溶接終了位置までの
間は高速にするデータを演算する。Similarly, the moving speed is the same as that of the cylindrical cell 1.
An output that regulates the size of the welding nugget 1 and ensures stable quality, that is, data that has a normal speed from the welding start position to the middle, but increases the speed from the middle to the welding end position. Is calculated.
【0024】さらに、焦点距離も同様にして円筒状セル
11の溶接ナゲットの大きさを規定し安定した品質を担
保するような出力、すなわち、溶接開始位置から途中ま
での間は通常の焦点を得る距離とするが途中から溶接終
了位置までの間は焦点を拡大した距離のデータを演算す
る。Further, similarly, the focal length also determines the size of the welding nugget of the cylindrical cell 11 and an output which ensures stable quality, that is, a normal focus is obtained from the welding start position to the middle. Although the distance is used, data of the distance in which the focal point is enlarged from the middle to the welding end position is calculated.
【0025】さらにまた、エネルギーも同様にして円筒
状セル11の溶接ナゲットの大きさを規定し安定した品
質を担保するような出力、すなわち、溶接開始位置から
途中までの間は通常の出力にするが途中から溶接終了位
置までの間は低い出力とするデータを演算する。Further, the energy is similarly set to an output that regulates the size of the welding nugget of the cylindrical cell 11 and ensures stable quality, that is, a normal output from the welding start position to the middle. Calculates low output data from the middle to the welding end position.
【0026】この演算処理部24にはレーザ出力制御部
25、レーザビーム移動速度制御部26、レーザビーム
焦点距離制御部27等が接続され、レーザビームの出
力、移動速度、焦点距離等のデータを受けレーザ発生部
21、レーザ照射部22の出力制御等をするようになっ
ている。A laser output control unit 25, a laser beam moving speed control unit 26, a laser beam focal length control unit 27, and the like are connected to the arithmetic processing unit 24, and data such as the output of the laser beam, the moving speed, and the focal length are transmitted. The output of the receiving laser generator 21 and the laser irradiator 22 is controlled.
【0027】このレーザシーム溶接機20と円筒状セル
11を支持する支持台28には加工テーブル29が備え
られ、数値制御によりレーザシーム溶接機20を支持台
28上の円筒状セル11の所定の位置に所定の速度で移
動させ、常に、レーザビームを円筒状セル11に順次対
向させるよになっている。A support table 28 for supporting the laser seam welding machine 20 and the cylindrical cell 11 is provided with a processing table 29, and the laser seam welding machine 20 is positioned at a predetermined position of the cylindrical cell 11 on the support table 28 by numerical control. The laser beam is moved at a predetermined speed, and the laser beam is always sequentially opposed to the cylindrical cell 11.
【0028】このようなレーザシーム溶接機20を用い
て円筒状セル11を溶接する場合について説明する。A case where the cylindrical cell 11 is welded by using such a laser seam welding machine 20 will be described.
【0029】説明の都合上、レーザビームの移動速度、
焦点距離、エネルギー等を固定した状態でレーザビーム
の出力を制御し、溶接ナゲットの大きさを規定し安定し
た品質を担保するスペーサ10の溶接方法について説明
する。For convenience of explanation, the moving speed of the laser beam,
A method of welding the spacer 10 that controls the output of the laser beam while fixing the focal length, energy, and the like, regulates the size of the welding nugget, and ensures stable quality will be described.
【0030】まず、溶接対象である円筒状セル11の形
状データを溶接データ入力部23に入力する。この形状
データには図3に示すように外径が11〜13mmの円
筒状セル11、11の間から漏れるレーザビームにより
スプリング12を損傷しないデータである接触部D0で
ある中心部から両側に0.8mm、すなわち、1.6m
mの溶接範囲を決めるデータ等も含まれる。その他、円
筒状セル11の材料のもつ熱容量、溶融部の時間経過に
伴う畜熱効果、溶融物の融け込み量等の特性データも溶
接データ入力部23に入力する。First, the shape data of the cylindrical cell 11 to be welded is input to the welding data input unit 23. As shown in FIG. 3, the shape data includes data that does not damage the spring 12 due to a laser beam leaking from between the cylindrical cells 11 having an outer diameter of 11 to 13 mm. .8 mm, ie 1.6 m
Data for determining the welding range of m is also included. In addition, characteristic data such as the heat capacity of the material of the cylindrical cell 11, the heat storage effect of the molten portion over time, and the amount of melted material are also input to the welding data input unit 23.
【0031】これらの各入力データを演算処理部24に
送り演算処理して図2に示すように円筒状セル11、1
1の接触部である中心部を中心として溶接範囲D、この
溶接範囲Dにおける前半の溶接開始位置D1から接触部
D0を介して後半の溶接終了位置D2までのレーザビー
ムの出力、移動速度、焦点距離、エネルギー等のデータ
を演算する。Each of these input data is sent to an arithmetic processing section 24 to execute arithmetic processing, and as shown in FIG.
1, a welding range D centering on the center portion which is the contact portion, and the output, the moving speed, and the focus of the laser beam from the welding start position D1 in the first half to the welding end position D2 in the second half via the contact portion D0 in the welding range D. Calculate data such as distance and energy.
【0032】このデータをレーザ出力制御部25を介し
てレーザ発生部25に送り、溶接範囲におけるレーザビ
ーム出力を発生させる。This data is sent to the laser generator 25 via the laser output controller 25 to generate a laser beam output in the welding range.
【0033】また、このデータをレーザビーム移動速度
制御部26を介してレーザ照射部22に送り、溶接範囲
におけるレーザビーム移動速度を取り出す。This data is sent to the laser irradiation unit 22 via the laser beam moving speed control unit 26, and the laser beam moving speed in the welding range is extracted.
【0034】さらに、このデータをレーザビーム焦点距
離制御部27を介してレーザ照射部22に送り、溶接範
囲におけるレーザビーム焦点の位置を決める距離を取り
出す。さらにまた、このような操作をレーザビームのエ
ネルギーについても行う。Further, this data is sent to the laser irradiation unit 22 via the laser beam focal length control unit 27, and a distance for determining the position of the laser beam focal point in the welding range is extracted. Further, such an operation is performed on the energy of the laser beam.
【0035】そのた、加工テーブル29を数値制御しレ
ーザシーム溶接機20を円筒状セル11、11の溶接開
始位置D1上に配置する。Further, the processing table 29 is numerically controlled, and the laser seam welding machine 20 is arranged on the welding start position D1 of the cylindrical cells 11, 11.
【0036】このような処理、操作を行った後、レーザ
発生部21からレーザビームを発生すると、レーザビー
ム出力が溶接開始位置D1から途中までの距離X1の間
は通常の出力となるが途中から溶接終了位置D2までの
距離X2までの間は低い出力となる。After performing such processing and operation, when a laser beam is generated from the laser generating unit 21, the laser beam output becomes a normal output during the distance X1 from the welding start position D1 to the middle, but from the middle. The output is low until the distance X2 to the welding end position D2.
【0037】この出力により円筒状セル11の前半の間
隙が比較的に広い部分から途中までを通常のレーザビー
ム出力によりレーザシーム溶接し、途中から後半の比較
的に間隙が広げられた位置までを低いレーザビーム出力
によりレーザシーム溶接するからその全溶接範囲Dにわ
たり蓄熱効果や凝固収縮の過程が均一化し寸法誤差のな
い安定した溶接ナゲットを形成する。With this output, laser seam welding is performed by a normal laser beam output from the portion where the gap in the first half of the cylindrical cell 11 is relatively wide to the middle, and the portion from the middle to the second half where the gap is relatively wide is low. Since the laser seam welding is performed by the laser beam output, the heat storage effect and the process of solidification shrinkage are made uniform over the entire welding range D, and a stable welding nugget with no dimensional error is formed.
【0038】1つの溶接部の溶接が終了したら加工テー
ブル29を制御しレーザビームをつぎの円筒状セル11
の溶接開始位置D1上に配置しこれを同様な方法により
溶接する。When the welding of one welded portion is completed, the processing table 29 is controlled and the laser beam is applied to the next cylindrical cell 11.
Is placed on the welding start position D1 and is welded by a similar method.
【0039】このような溶接を行うことにより各円筒状
セル11の溶接が均一になり寸法誤差のないスペーサ1
0を製造することができる。また、この溶接では溶接範
囲が円筒状セル11の形状等から規制されているからレ
ーザビームが円筒状セル11、11の間を介してスプリ
ング12に漏れこれを損傷することもない。By performing such welding, the welding of each cylindrical cell 11 becomes uniform, and the spacer 1 having no dimensional error.
0 can be produced. Further, in this welding, since the welding range is restricted by the shape of the cylindrical cell 11 and the like, the laser beam does not leak to the spring 12 through the space between the cylindrical cells 11 and 11 and does not damage it.
【0040】さらに、この溶接をシーム溶接としたから
円筒状セル11、11の寸法公差を補正することなくそ
のまま溶接できるから短時間で多量のスペーサを製造す
ることができる。Furthermore, since this welding is performed by seam welding, the welding can be performed without correcting the dimensional tolerance of the cylindrical cells 11, and a large number of spacers can be manufactured in a short time.
【0041】つぎに、レーザビームの移動速度、焦点距
離、エネルギー等を制御し円筒状セル11、11を安定
した品質の溶接ナゲットを形成するレーザ溶接方法もレ
ーザビーム出力を制御する場合とほぼ同様に行うことが
できる。Next, a laser welding method for controlling the moving speed, focal length, energy, etc. of the laser beam to form a welding nugget of stable quality for the cylindrical cells 11, 11 is almost the same as that for controlling the laser beam output. Can be done.
【0042】これらのレーザ溶接方法における基本的な
動作はレーザビーム出力を制御する場合とほぼ同様であ
るから基本的な部分は省略して説明する。The basic operations of these laser welding methods are almost the same as those for controlling the output of the laser beam.
【0043】演算処理部が演算処理したデータをレーザ
ビーム移動速度制御部26が受けるとこのレーザビーム
移動速度制御部26からレーザビーム移動速度制御信号
を発生する。この移動速度制御信号をレーザ照射部22
に送り図示しないミラー等を回転させて溶接開始位置D
1から途中までの距離X1におけるレーザビームの移動
速度を通常の移動速度、例えば、100〜600mm/
minで移動させ、途中から溶接終了位置D2までの距
離X2における移動速度を通常の移動動速度の3倍、例
えば、600〜3600mm/minで移動させる。When the data processed by the arithmetic processing unit is received by the laser beam moving speed control unit 26, the laser beam moving speed control unit 26 generates a laser beam moving speed control signal. This moving speed control signal is transmitted to the laser irradiation unit 22.
Starting position D by rotating a mirror (not shown)
The moving speed of the laser beam at a distance X1 from 1 to the middle is a normal moving speed, for example, 100 to 600 mm /.
min, and the moving speed at a distance X2 from the middle to the welding end position D2 is three times the normal moving speed, for example, 600 to 3600 mm / min.
【0044】ここでは、レーザビームの移動をレーザ照
射部にて行うようにしたが、加工テーブルの移動速度、
移動量を制御して行うことも可能である。Here, the laser beam is moved by the laser irradiating section.
It is also possible to control the movement amount.
【0045】このレーザビームの移動速度によりと円筒
状セル11、11等を溶接すればその全溶接範囲にわた
り安定した品質の溶接ナゲットを形成したスペーサを製
造することができる。By welding the cylindrical cells 11, 11 and the like according to the moving speed of the laser beam, it is possible to manufacture a spacer having a welding nugget of stable quality over the entire welding range.
【0046】さらに、レーザビームの焦点距離を調整制
御する場合も同様に演算処理部24が演算処理したデー
タをレーザビーム焦点距離制御部27が受けるとこのレ
ーザビーム焦点距離制御部27からレーザビーム焦点距
離制御信号を発生する。この焦点距離制御信号をレーザ
照射部22に送り図示しない集光レンズの焦点距離を調
整し溶接開始位置D1から途中までの距離X1における
焦点距離を円筒状セル11、11に合わせ、途中から溶
接終了位置D2までの距離X2における焦点距離を被溶
接部から離間するように位置する。Further, when the focal length of the laser beam is adjusted and controlled, similarly, when the laser beam focal length control unit 27 receives the data processed by the arithmetic processing unit 24, the laser beam focal length control unit 27 transmits the data. Generate a distance control signal. The focal length control signal is sent to the laser irradiating unit 22 to adjust the focal length of the condenser lens (not shown) so that the focal length at the distance X1 from the welding start position D1 to the middle is adjusted to the cylindrical cells 11 and the welding is completed from the middle. It is positioned so that the focal length at a distance X2 to the position D2 is separated from the welded portion.
【0047】このレーザビームの焦点距離の調整制御に
より円筒状セル11、11を溶接すればその全溶接範囲
にわたり安定した品質の溶接ナゲットを形成したスペー
サを製造することができる。By welding the cylindrical cells 11 and 11 by controlling the focal length of the laser beam, it is possible to manufacture a spacer having a welding nugget of stable quality over the entire welding range.
【0048】そのた、レーザビームのエネルギーを制御
する場合も同様にしてレーザ照射部22の図示しないシ
ャッタを制御して円筒状セル11、11を溶接すればそ
の全溶接範囲にわたり安定した品質の溶接ナゲットを形
成したスペーサを製造することができる。In the same manner, when controlling the energy of the laser beam, by controlling the shutter (not shown) of the laser irradiation unit 22 to weld the cylindrical cells 11 and 11 in a similar manner, welding of stable quality can be performed over the entire welding range. A nugget-formed spacer can be manufactured.
【0049】上記実施の形態ではレーザビームの出力、
移動速度、焦点距離等をそれぞれ別々に制御したがこれ
らを同時に制御するようにするとさらに精密な制御を行
うことができる。In the above embodiment, the output of the laser beam,
Although the moving speed, the focal length, and the like are individually controlled, more precise control can be performed by controlling them simultaneously.
【0050】また、上記実施の形態ではスペーサの円筒
状セル11、11等を溶接する場合について説明したが
円筒状セル11、11とバンド13、精密な機器等の溶
接に適用できることは勿論である。In the above embodiment, the case where the cylindrical cells 11, 11 and the like of the spacer are welded has been described. However, it is needless to say that the present invention can be applied to welding of the cylindrical cells 11, 11 and the band 13, precision equipment, and the like. .
【0051】[0051]
【発明の効果】本発明はレーザ出力制御部により制御さ
れたレーザ発生部と、レーザビーム移動制御部およびレ
ーザビーム焦点距離制御部により制御されたレーザ照射
部とを有するレーザ装置を用い、少なくとも一方がスペ
ーサの円筒状セルであり、この円筒状セルが接触する接
触部を中心としてレーザビームを移動させながら照射す
るレーザシーム溶接方法において、円筒状セルの形状デ
ータ、特性データを入力し、これらの入力データから円
筒状セルの溶接範囲を規定するとともにこの溶接範囲の
途中からレーザビームの出力を減少させ、移動速度を加
速させ、焦点距離の移動をさせる等のいずれか一つある
いは複数を制御し円筒状セルが接触する接触部のナゲッ
トの形状を対称的にするとともに円筒状セルに備えるス
プリングの損傷を防止するようにしたから、円筒状セル
等の溶接部に規定された形状のの溶接ナゲットを形成す
るとともにこれらを安定した品質に担保することができ
る。According to the present invention, at least one of a laser device having a laser generator controlled by a laser output controller and a laser irradiator controlled by a laser beam movement controller and a laser beam focal length controller is used. Is a cylindrical cell of the spacer, and in the laser seam welding method of irradiating the laser beam while moving the laser beam around the contact portion where the cylindrical cell comes into contact, the shape data and characteristic data of the cylindrical cell are input, and these inputs are performed. The welding range of the cylindrical cell is specified from the data, and the output of the laser beam is reduced from the middle of this welding range, the moving speed is accelerated, and the focal length is moved. The shape of the nugget in the contact area where the cylindrical cell comes into contact is made symmetrical, and the spring provided in the cylindrical cell is damaged. It is so arranged to stop, it can be secured to the stable quality as to form a weld nugget of the defined shape of the welded portion such as the cylindrical cell.
【0052】そのため、溶接の欠陥がなくなるばかりか
継手強度が保証でき、かつ、円筒状セルのスプリングを
レーザビームにより損傷させることがない。Therefore, not only welding defects are eliminated but also joint strength can be guaranteed, and the spring of the cylindrical cell is not damaged by the laser beam.
【図1】本発明のレーザ溶接機の概要を示すブロック線
図。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a laser welding machine according to the present invention.
【図2】円筒状セル等をレーザ溶接する場合の一例を示
す説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a case where a cylindrical cell or the like is laser-welded.
【図3】レーザビームによるスプリングの損傷発生率の
一例を示す特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a damage occurrence rate of a spring by a laser beam.
【図4】一般に使用されているスペーサの平面図。FIG. 4 is a plan view of a commonly used spacer.
【図5】図4のスペーサの側面図。FIG. 5 is a side view of the spacer of FIG. 4;
10 スペーサ 11 セル 12 スプリング 13 バンド 20 レーザシーム溶接機 21 レーザ発生部 22 レーザ照射部 23 溶接データ入力部 24 演算処理部 25 レーザ出力制御部 26 レーザビーム移動速度制御部 27 レーザビーム焦点距離制御部 28 支持台 29 加工テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Spacer 11 Cell 12 Spring 13 Band 20 Laser seam welding machine 21 Laser generation part 22 Laser irradiation part 23 Welding data input part 24 Operation processing part 25 Laser output control part 26 Laser beam moving speed control part 27 Laser beam focal length control part 28 Support Table 29 Processing table
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 26/00 G21C 3/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B23K 26/00 G21C 3/34
Claims (1)
発生部と、レーザビーム移動制御部およびレーザビーム
焦点距離制御部により制御されたレーザ照射部とを有す
るレーザ装置を用い、少なくとも一方がスペーサの円筒
状セルであり、この円筒状セルが接触する接触部を中心
としてレーザビームを移動させながら照射するレーザシ
ーム溶接方法において、 円筒状セルの形状データ、特性データを入力し、これら
の入力データから円筒状セルの溶接範囲を規定するとと
もにこの溶接範囲の途中からレーザビームの出力を減少
させ、移動速度を加速させ、焦点距離の移動をさせる等
のいずれか一つあるいは複数を制御し円筒状セルが接触
する接触部の溶接ナゲットの形状を対称的にするととも
に円筒状セルに備えるスプリングの損傷を防止すること
を特徴とするレーザシーム溶接方法。1. A laser device having a laser generator controlled by a laser output controller and a laser irradiator controlled by a laser beam movement controller and a laser beam focal length controller, at least one of which is a spacer. In a laser seam welding method in which a laser beam is irradiated while moving a laser beam around a contact portion where the cylindrical cell comes into contact, shape data and characteristic data of the cylindrical cell are input, and a cylinder is obtained from the input data. While controlling the welding range of the cylindrical cell and reducing the output of the laser beam from the middle of this welding range, accelerating the moving speed, moving the focal length, etc., one or more of the cylindrical cells are controlled. The shape of the welding nugget at the contacting part that makes contact is made symmetrical and the spring provided in the cylindrical cell is prevented from being damaged. A laser seam welding method.
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