JP3453972B2 - レーザ溶接方法および装置 - Google Patents

レーザ溶接方法および装置

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JP3453972B2 JP34045795A JP34045795A JP3453972B2 JP 3453972 B2 JP3453972 B2 JP 3453972B2 JP 34045795 A JP34045795 A JP 34045795A JP 34045795 A JP34045795 A JP 34045795A JP 3453972 B2 JP3453972 B2 JP 3453972B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ溶接方法お
よびレーザ溶接装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板等の被接合部材を突き合わせて接合
する方法の一つとして、レーザ光をそれらの突き合わさ
れた界面近傍に集光しつつ、その界面すなわち溶接線に
沿って相対移動させるレーザ溶接法が知られている。こ
のようなレーザ溶接法においては、例えば、図１に示さ
れるように、レーザ光源８から射出された炭酸ガスレー
ザ等のレーザ光１０がトーチヘッド１２を経由して被溶
接部材である一対の鋼板１４ａ，１４ｂの界面１６近傍
に集光させられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、上記のような
レーザ溶接においては、レーザ光１０は、その集光点が
上記の界面１６を挟む所定の幅で、その界面１６を交差
して所定周期で繰り返し通過するように往復移動（すな
わち揺動）させられる。そのため、例えば、上記のトー
チヘッド１２内には、レーザ光１０を鋼板１４の表面で
集光させるための反射凹面１８ａを有するパラボリック
ミラー１８と、例えば界面１６に平行な回動軸２０回り
の所定の角度範囲内で回動可能に設けられてそのパラボ
リックミラー１８によって反射されたレーザ光１０を鋼
板１４の表面に向かわせるスキャニングミラー２２とが
備えられている。
【０００４】上記のスキャニングミラー２２は、レーザ
光１０の照射中すなわちレーザ光１０の集光点と鋼板１
４が界面１６に沿って相対移動させられている間は、所
定の速度で往復回動させられ、レーザ光１０の反射方向
が周期的に変化させられる。これにより、図２(a) に示
されるように、レーザ光１０の鋼板１４表面での集光点
は界面１６からそれぞれ所定距離離隔した範囲ｗ内で揺
動させられつつ、それら鋼板１４ａ，１４ｂとその界面
１６に沿った方向に相対移動させられ、その移動軌跡２
４は、図２(b) に示されるように、サインカーブを描く
こととなる。
【０００５】したがって、上記のようなトーチヘッド１
２を用いたレーザ溶接においては、溶接される鋼板１４
ａ，１４ｂの溶融範囲が広がることとなり、それらの厚
さが異なる場合にも、単に界面１６のみにレーザ光１０
が集光される場合に比較して、例えば、図３に示される
ようにその厚さの差に起因して溶接部近傍に稜線が形成
されることが抑制され、滑らかな接合部が得られるので
ある。なお、図３において、破線はレーザ光１０の集光
点が揺動させられない場合の接合部形状を示すものであ
る。
【０００６】ところで、このようなレーザ光１０の集光
点を揺動させつつ鋼板１４と相対移動させるレーザ溶接
方法では、上記の図２(b) からも明らかなように、その
レーザ光１０の集光点の揺動に起因して、界面１６に沿
った方向の各線上においてレーザ光１０の集光点が不連
続になる。そのため、その各線上においてはレーザ光１
０による加熱が不均一となるが、レーザ溶接において高
い溶接の信頼性を得るためには、両鋼板１４ａ，１４ｂ
が何れも界面１６近傍の裏面においても十分な幅で連続
的に溶融させられていること（すなわち所謂裏ビードが
連続であること）が必要であることから、上記の各線上
の集光間隔すなわちサインカーブの波長は、最も溶融さ
れない部分に合わせて、裏面における溶融幅が十分に大
きくなるように決定される。
【０００７】この場合において、レーザ溶接における被
溶接部材の溶融は主に熱伝導によって生じるものである
ことから、上記の裏面の溶融幅は、鋼板１４の厚さ、レ
ーザ光１０の出力、揺動周期によって決定される界面１
６に沿った方向の各線上におけるレーザ光１０の集光間
隔、或いはレーザ光１０の集光点と鋼板１４との相対移
動速度等によって決定され、鋼板１４の厚さが薄く、レ
ーザ光１０の出力が大きく、揺動周期が短く、且つ相対
移動速度が遅い程溶融幅が大きくなる。
【０００８】しかしながら、上記の各条件のうち、レー
ザ光１０の出力および揺動周期は、レーザ溶接のコスト
を可及的に低くするために、高くしないことが望まれ
る。そのため、鋼板１４の裏面における溶融幅を十分に
得るために、溶接すべき鋼板１４の厚さによって、実質
的にレーザ光１０の集光点と鋼板１４との相対移動速度
の上限（限界速度）が比較的低い値に決定されるという
問題があった。
【０００９】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであって、その目的とするところは、レーザ光の
出力および揺動周期を高めることなく、レーザ光の集光
点と被溶接部材との相対移動速度を高めることが可能な
レーザ溶接方法および装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための第１の手段】斯かる目的を達成
するため、第１発明のレーザ溶接方法の要旨とするとこ
ろは、(ａ)互いに突き合わされた被溶接部材表面の界面
近傍に複数のレーザ光をそれぞれ集光し、それら複数の
レーザ光の集光点をそれぞれその界面を交差して所定周
期で繰り返し通過するように往復移動させつつ、それら
複数のレーザ光の集光点とそれら被溶接部材とをその界
面に沿った方向に相対移動させると共に、前記被溶接部
材表面における前記複数のレーザ光の集光点の走行軌跡
がその往復周期に同期して互いに交差するように、その
集光点をその被溶接部材に対して往復移動および相対移
動させることにより、それら被溶接部材を互いに溶接す
ることにある。
【００１１】
【第１発明の効果】このようにすれば、被溶接部材表面
の界面近傍にそれぞれ集光された複数のレーザ光の集光
点をその界面を交差して所定周期でそれぞれ繰り返し通
過するように往復移動（すなわち揺動）させつつ、それ
ら複数のレーザ光の集光点と被溶接部材とをその界面に
沿った方向に相対移動させることにより、被溶接部材が
互いに溶接される。そのため、レーザ光のエネルギの総
量が同様な場合には、特に揺動周期を高めることなく、
単一のレーザ光で溶接が行われていた従来に比較して、
レーザ光の集光点と被溶接部材との相対移動速度すなわ
ち溶接速度を高めることが可能である。このとき、被溶
接部材表面における前記複数のレーザ光の集光点の走行
軌跡がその往復周期に同期して互いに交差するように、
それらの集光点がそれら被溶接部材に対して往復移動お
よび相対移動させられることから、レーザ光の集光点の
走行軌跡が相互に重なっていないため、集光間隔が小さ
くされて加熱の均一性が高められる。しかも、交差した
点において高い照射量（すなわち高いエネルギの注入
量）が得られることから、例えば、それぞれのレーザ光
による加熱が最も低くなる点で交差させることにより、
その部分に与えられる熱量の不足を補うことが可能であ
る。
【００１２】上記の作用は、例えば、複数のレーザ光が
それぞれ集光されることによって、以下のように生じる
ものと考えられる。第１に、複数のレーザ光のそれぞれ
の集光点の走行軌跡がサインカーブ状の曲線を描くこと
から、界面に沿った方向の各線上におけるレーザ光の集
光間隔が小さくなって、その各線上における加熱の均一
性が高められると考えられる。第２に、被溶接部材の界
面近傍に複数のレーザ光が順次集光されることによって
エネルギの吸収効率が高くなることから、その界面近傍
の加熱効率が向上すると考えられる。したがって、加熱
の均一性が高められて被溶接部材の裏面における溶融幅
のバラツキが小さくなると共に、加熱効率が高められて
比較的少ない集光時間でその裏面における溶融幅が十分
に大きくなって、レーザ光のエネルギや揺動周期を高め
ることなく、従来よりもレーザ光の集光点と被溶接部材
の界面に沿った方向の相対移動速度を高めることができ
るのである。
【００１３】なお、複数のレーザ光の集光点の走行軌跡
が相互に重なる場合には、集光間隔は従来と同様となる
が、順次集光されることによる加熱効率の向上効果が一
層高まることとなり、反対に、走行軌跡が相互に最も離
隔した場合（すなわち、例えば２つのレーザ光が集光さ
せられる際には、それらの集光点のサインカーブ状の走
行軌跡が半波長の奇数倍だけずれている場合）には、順
次集光することによる加熱効率の向上は殆ど期待できな
いが、集光間隔が最も短くなって加熱の均一性が一層高
まることとなる。したがって、何れの場合にも、本発明
の効果が十分に得られることとなる。
【００１４】
【課題を解決するための第２の手段】 また、前記目的を
達成するための第２発明のレーザ溶接方法の要旨とする
ところは、(ａ)互いに突き合わされた被溶接部材表面の
界面近傍に複数のレーザ光をそれぞれ集光し、それら複
数のレーザ光の集光点をそれぞれその界面を交差して所
定周期で繰り返し通過するように往復移動させつつ、そ
れら複数のレーザ光の集光点とそれら被溶接部材とをそ
の界面に沿った方向に相対移動させると共に、前記界面
に沿った方向において所定距離だけ隔てた２点に相互に
異なるエネルギ値を有する第１のレーザ光および第２の
レーザ光を集光することにより、それら被溶接部材を互
いに溶接することにある。
【００１５】
【第２発明の効果】 このようにすれば、被溶接部材表面
の界面近傍にそれぞれ集光された複数のレーザ光の集光
点をその界面を交差して所定周期でそれぞれ繰り返し通
過するように往復移動（すなわち揺動）させつつ、それ
ら複数のレーザ光の集光点と被溶接部材とをその界面に
沿った方向に相対移動させることにより、被溶接部材が
互いに溶接される。そのため、レーザ光のエネルギの総
量が同様な場合には、特に揺動周期を高めることなく、
単一のレーザ光で溶接が行われていた従来に比較して、
レーザ光の集光点と被溶接部材との相対移動速度すなわ
ち溶接速度を高めることが可能である。このとき、前記
界面に沿った方向において所定距離だけ隔てた２点に、
レーザ光による加熱特性に合わせて相互にエネルギ値の
異なる第１および第２のレーザ光がそれぞれ集光される
ことから、溶接精度を向上させることが可能である。
【００１６】
【第２発明の他の態様】ここで、 好適には、前記のレー
ザ溶接方法は、前記界面に沿う相対移動方向において、
前記第１のレーザ光の集光点は前記第２のレーザ光の集
光点よりも先行させられるものであり、その第２のレー
ザ光は、その第１のレーザ光よりも高いエネルギ値を有
するものである。このようにすれば、順次集光される第
１および第２のレーザ光のうち、先行する第１のレーザ
光のエネルギ値が比較的低くされていることから、その
第１のレーザ光に予熱機能を与えられる一方、後行する
第２のレーザ光のエネルギ値が比較的高くされているこ
とから、その第２のレーザ光に本溶接機能を与えられ
る。そのため、その後行する第２のレーザ光の高い吸収
効率によって裏面における溶融幅を一層大きくすること
が可能である。
【００１７】
【第１，第２発明の他の態様】 また、好適には、前記の
レーザ溶接方法は、前記複数のレーザ光が前記界面に沿
った方向の一直線上の複数点にそれぞれ集光されるもの
である。このようにすれば、複数のレーザ光の集光点の
揺動範囲すなわち集光幅（界面に垂直な方向の長さ）が
相互に一致することとなるため、揺動範囲を最も小さく
することが可能となって、一層効率的にレーザ溶接を行
うことができる。
【００１８】また、好適には、前記のレーザ溶接方法
は、前記複数のレーザ光の集光点を前記被溶接部材の界
面に対して直角を為す方向に往復移動させつつその界面
に沿った方向に相対移動させるものである。このように
すれば、界面に沿った方向の相対移動速度が一定である
場合には、それぞれのレーザ光の集光点の被溶接部材上
における走行速度が一定となるため、一層均一な加熱が
可能となる。
【００１９】
【課題を解決するための第３の手段】また、前記目的を
達成するための第３発明のレーザ溶接装置の要旨とする
ところは、互いに突き合わされた被溶接部材表面の界面
近傍にレーザ光を集光することによりそれら被溶接部材
を互いに接合するためのレーザ溶接装置であって、(ａ)
複数のレーザ光を前記被溶接部材表面にそれぞれ集光さ
せる集光装置と、(ｂ)それら複数のレーザ光の集光点と
被溶接部材とを、それら集光点がそれぞれ前記界面を交
差して所定周期で繰り返し通過するように往復移動させ
る往復移動装置と、(ｃ)それら複数のレーザ光の集光点
と被溶接部材とを、前記界面に沿った方向にそれぞれ相
対移動させる相対移動装置と、(ｄ)前記被溶接部材表面
における前記複数のレーザ光のそれぞれの集光点の走行
軌跡がその往復周期に同期して互いに交差するように、
その走行軌跡を制御する制御装置とを、含むことにあ
る。
【００２０】
【第３発明の効果】 このようにすれば、複数のレーザ光
を被溶接部材表面にそれぞれ集光させる集光装置と、複
数のレーザ光の集光点が界面を交差して所定周期で繰り
返し通過するように往復移動（揺動）させる往復移動装
置と、それらの集光点と被溶接部材とを界面に沿った方
向にそれぞれ相対移動させる相対移動装置とを含んで、
レーザ溶接装置が構成される。そのため、レーザ溶接を
行うに際しては、被溶接部材表面の界面近傍にそれぞれ
集光された複数のレーザ光の集光点がその界面を交差し
て所定周期でそれぞれ繰り返し通過するように往復移動
（すなわち揺動）させられつつ、その界面に沿った方向
に相対移動させることにより、被溶接部材が互いに溶接
される。したがって、レーザ光のエネルギの総量が同様
な場合には、特に揺動周期を高めることなく、単一のレ
ーザ光で溶接が行われていた従来に比較して、レーザ光
の集光点と被溶接部材との相対移動速度すなわち溶接速
度を高めることが可能である。
【００２１】このとき、レーザ溶接装置は、前記被溶接
部材表面における前記複数のレーザ光のそれぞれの集光
点の走行軌跡がその往復周期に同期して互いに交差する
ように、それぞれの軌跡を制御する制御装置を更に含む
ものであることから、レーザ光をその集光点の走行軌跡
が相互に重ならないように集光できるため、集光間隔を
小さくできて加熱の均一性が高められる。しかも、交差
した点において高い照射量（すなわち高いエネルギの注
入量）が得られることから、例えば、それぞれのレーザ
光による加熱が最も低くなる点で走行軌跡を交差させる
ことにより、その部分に与えられる熱量の不足を補うこ
とが可能である。
【００２２】
【課題を解決するための第４の手段】また、前記目的を
達成するための第４発明のレーザ溶接装置の要旨とする
ところは、互いに突き合わされた被溶接部材表面の界面
近傍にレーザ光を集光することによりそれら被溶接部材
を互いに接合するためのレーザ溶接装置であって、(ａ)
複数のレーザ光を前記被溶接部材表面にそれぞれ集光さ
せる集光装置と、(ｂ)それら複数のレーザ光の集光点と
被溶接部材とを、それら集光点がそれぞれ前記界面を交
差して所定周期で繰り返し通過するように往復移動させ
る往復移動装置と、(ｃ)それら複数のレーザ光の集光点
と被溶接部材とを、前記界面に沿った方向にそれぞれ相
対移動させる相対移動装置と、(ｄ)それら第１のレーザ
光および第２のレーザ光を相互に異なるエネルギ値に設
定するエネルギ値設定装置とを、含むことにある。
【００２３】
【第４発明の効果】このようにすれば、複数のレーザ光
を被溶接部材表面にそれぞれ集光させる集光装置と、複
数のレーザ光の集光点が界面を交差して所定周期で繰り
返し通過するように往復移動（揺動）させる往復移動装
置と、それらの集光点と被溶接部材とを界面に沿った方
向にそれぞれ相対移動させる相対移動装置とを含んで、
レーザ溶接装置が構成される。そのため、レーザ溶接を
行うに際しては、被溶接部材表面の界面近傍にそれぞれ
集光された複数のレーザ光の集光点がその界面を交差し
て所定周期でそれぞれ繰り返し通過するように往復移動
（すなわち揺動）させられつつ、その界面に沿った方向
に相対移動させることにより、被溶接部材が互いに溶接
される。したがって、レーザ光のエネルギの総量が同様
な場合には、特に揺動周期を高めることなく、単一のレ
ーザ光で溶接が行われていた従来に比較して、レーザ光
の集光点と被溶接部材との相対移動速度すなわち溶接速
度を高めることが可能である。このとき、 集光装置は、
前記界面に沿った方向において所定距離だけ隔てた２点
に第１のレーザ光および第２のレーザ光をそれぞれ集光
するものであり、前記レーザ溶接装置は、それら第１の
レーザ光および第２のレーザ光を相互に異なるエネルギ
値に設定するエネルギ値設定装置を更に含むことから、
レーザ光による加熱特性に合わせて、界面に沿った方向
において所定距離だけ隔てた２点に相互に異なるエネル
ギ値を有する第１および第２のレーザ光をそれぞれ集光
できることとなって、溶接精度を向上させることが可能
である。
【００２４】
【第４発明の他の態様】ここで、 好適には、前記集光装
置は、前記界面に沿う相対移動方向において、前記第１
のレーザ光の集光点を前記第２のレーザ光の集光点より
も先行させるものであり、前記エネルギ値設定装置は、
その第２のレーザ光がその第１のレーザ光よりも高いエ
ネルギ値を有するように設定するものである。このよう
にすれば、界面に沿う相対移動方向において、高いエネ
ルギ値を有する第２のレーザ光の集光点よりも第１のレ
ーザ光の集光点が先行させられる。そのため、順次集光
される第１および第２のレーザ光のうち、先行する第１
のレーザ光のエネルギ値が比較的低く設定されることと
なってその第１のレーザ光に予熱機能が与えられる一
方、後行する第２のレーザ光のエネルギ値が比較的高く
設定されることとなってその第２のレーザ光に本溶接機
能が与えられる。したがって、その後行する第２のレー
ザ光の高い吸収効率によって裏面における溶融幅を一層
大きくすることが可能である。
【００２５】
【第３，第４発明の他の態様】また、好適には、前記の
集光装置は、前記複数のレーザ光を前記界面に沿った方
向の一直線上の複数点にそれぞれ集光するものである。
このようにすれば、複数のレーザ光の集光点の揺動範囲
すなわち集光幅（界面に垂直な方向の長さ）が相互に一
致することとなるため、揺動範囲を最も小さくすること
が可能となって、一層効率的にレーザ溶接を行うことが
できる。 また、好適には、前記の往復移動装置は、前記
複数のレーザ光の集光点を前記被溶接部材の界面に対し
て直角を為す方向に往復移動させるものである。このよ
うにすれば、相対移動装置による界面に沿った方向の相
対移動速度が一定である場合には、それぞれのレーザ光
の集光点のその界面に沿った方向の走行速度が一定とな
るため、一層均一な加熱が可能となる。
【００２６】また、好適には、前記の集光装置は、所定
のレーザ光源から入射されたレーザ光を反射しつつ集光
するための反射凹面を備えた反射集光部材と、互いに所
定の角度で交わる複数の分割反射面を有してその反射集
光部材によって反射されたレーザ光を複数のレーザ光に
分割しつつそれぞれ前記被溶接部材の界面近傍に向かう
ように反射する反射分割部材とを、含むものである。こ
のようにすれば、レーザ光源を複数用いることなく、被
溶接部材に複数のレーザ光を集光することができると共
に、上記分割反射面の相互の角度に応じて複数のレーザ
光のそれぞれの集光位置が決定されるため、その位置の
制御を精度良く設定できる。
【００２７】また、好適には、前記の往復移動装置は、
上記の反射分割部材を所定の回動軸回りの回動可能に設
けることにより構成される。このようにすれば、往復移
動装置が比較的簡単に構成されると共に、被溶接部材表
面で容易に複数のレーザ光の集光点を同期的に走行させ
得るため、被溶接部材が一層均一に加熱されることとな
る。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。なお、以下の説明において、各部の
寸法比等は必ずしも正確に描かれていない。
【００２９】図４は、本発明の一実施例のレーザ溶接装
置２８のトーチヘッド３０周辺の要部構成を示す図であ
る。図において、レーザ溶接装置２８は、レーザ光源３
１から射出された平行光である炭酸ガスレーザ等のレー
ザ光３２を集光しつつ反射するためのパラボリックミラ
ー３４と、そのパラボリックミラー３４により反射され
たレーザ光３２を２つに分割し且つ被溶接部材である鋼
板１４ａ，１４ｂの界面１６近傍に向かわせるための、
その界面１６に平行な回動軸３８回りの所定の角度範囲
内で回動可能とされたツインフォーカスミラー３６とを
トーチヘッド３０内に備えており、更に、そのツインフ
ォーカスミラー３６を回動軸３８回りに回動させるため
のガルバノメータ４０と、そのガルバノメータの振動数
および振幅を制御することによりツインフォーカスミラ
ー３６の回動速度および回動角度を制御するための制御
装置４２と、被溶接部材１４ａ，１４ｂを固定し且つそ
の被溶接部材１４ａ，１４ｂへのレーザ光３２の入射方
向と直交する２方向（Ｘ方向およびＹ方向）へ移動させ
るＸ−Ｙ駆動テーブル４３とを備えている。本実施例に
おいては、トーチヘッド３０が集光装置に相当する。
【００３０】上記のパラボリックミラー３４は、放物面
を為す反射凹面４４を例えばレーザ光３２の入射方向に
対して45°程度の傾き角度で備えたものである。そのた
め、トーチヘッド３０の界面１６に垂直な断面を表す図
５(a) に示されるように、上方から入射されたレーザ光
３２は、その反射凹面４４でツインフォーカスミラー３
６に向かって略直角方向に反射される際に集光させら
れ、更に、そのツインフォーカスミラー３６で反射され
ることにより鋼板１４の表面で焦点を結ぶ（すなわちそ
の表面に集光させられる）こととなる。
【００３１】また、ツインフォーカスミラー３６は、図
６(a) 〜(d) に平面図，正面図、左側面図、および右側
面図がそれぞれ示されるように、略円板状の98％程度の
反射率を有する反射鏡であり、上記パラボリックミラー
３４側の一面すなわち反射面４６は、その円板状の軸心
方向に垂直な平面（すなわちパラボリックミラー３４と
は反対側のツインフォーカスミラー３６の裏面と平行な
平面）に対してそれぞれ所定角度θ1 ，θ2 を為す一対
の平面から成る分割反射面４６ａ，４６ｂから構成さ
れ、それら一対の分割反射面４６ａ，４６ｂとの境界に
は、上記平面と平行な分割線４８が形成されている。す
なわち、反射面４６は、その分割線４８で折れ曲がるよ
うに形成されている。この分割線４８は、ツインフォー
カスミラー３６の軸心よりも分割反射面４６ａ側となる
位置に形成されており、これにより、図に示されるよう
に、分割反射面４６ａは分割反射面４６ｂよりも小面積
とされている。
【００３２】そのため、上記のツインフォーカスミラー
３６にレーザ光３２が入射させられると、上記の分割線
４８を境界として、レーザ光３２がその分割線４８の位
置に応じた分割比で分割反射面４６ａ，４６ｂにそれぞ
れ対応する２つのレーザ光３２ａ，３２ｂに分割される
こととなる。したがって、トーチヘッド３０から射出さ
れるレーザ光３２は、例えば図４に示されるように、鋼
板１４ａ，１４ｂの界面１６近傍の２位置に集光され
る。このとき、本実施例においては、ツインフォーカス
ミラー３６が界面１６と平行な回動軸３８回りに回動可
能に設けられているが、上記分割線４８はその回動軸心
に対して垂直な面内に位置するように設けられている。
そのため、図４、図５等に示されるように、分割された
レーザ光３２ａ，３２ｂは、界面１６に平行な一直線上
にそれぞれ集光されることとなり、それらレーザ光３２
ａ，３２ｂの集光点は、図５(b) に示される距離ｄだけ
相互に離隔させられる。
【００３３】そして、前記のガルバノメータ４０によっ
て上記ツインフォーカスミラー３６が回動させられる
と、分割されたレーザ光３２ａ，３２ｂは、それぞれの
集光点が相互の間隔ｄを保ったまま、図４に矢印で範囲
を示されるｗの幅で揺動させられる。すなわち、本実施
例においては、ツインフォーカスミラー３６，回動軸３
８，およびガルバノメータ４０によって往復移動装置が
構成されている。なお、分割されたレーザ光３２ａ，３
２ｂは、それぞれのエネルギ量が分割反射面４６ａ，４
６ｂの面積比によって決定されており、本実施例におい
ては、レーザ光３２ａのエネルギ量がレーザ光３２ｂの
エネルギ量よりも小さくなっている。したがって、本実
施例においては、ツインフォーカスミラー３６によって
エネルギ値設定装置が構成されている。
【００３４】また、前記のＸ−Ｙ駆動テーブル４３は、
界面１６に沿った方向と略平行なＸ方向に鋼板１４ａ，
１４ｂを駆動するためのＸ方向駆動装置５４と、そのＸ
方向と直交するＹ方向に鋼板１４ａ，１４ｂを駆動する
ためのＹ方向駆動装置５６とを備えており、制御装置４
２或いは別に備えられた図示しない制御装置の駆動信号
に従ってそれらＸ方向駆動装置５４およびＹ方向駆動装
置５６が駆動されることにより、レーザ光３２の集光点
がその界面１６に沿って相対移動させられる。すなわ
ち、本実施例においては、このＸ−Ｙ駆動テーブル４３
が相対移動装置に相当し、レーザ光３２の集光点は、ト
ーチヘッド３０とＸ−Ｙ駆動テーブル４３とが相対移動
させられることにより、そのＸ−Ｙ駆動テーブル４３と
相対移動させられている。なお、トーチヘッド３０に
は、レーザ光３２が鋼板１４ａの表面で焦点を結ぶよう
に、そのトーチヘッド３０全体の高さを調節するための
Ｚ方向駆動装置が備えられているが、図においては省略
されている。但し、そのＺ方向駆動装置は、例えば、Ｘ
−Ｙ駆動テーブル４３に備えられていても差し支えな
い。
【００３５】以上のように構成されたレーザ溶接装置２
８を用いて一対の鋼板１４ａ，１４ｂをその端面におい
て溶接するに際しては、それら一対の鋼板１４ａ，１４
ｂをＸ−Ｙ駆動テーブル４３上に固定し、そのＸ−Ｙ駆
動テーブル４３によって鋼板１４ａ，１４ｂをその界面
１６に沿った図４に矢印Ｆで示される方向に移動させつ
つ、その界面１６近傍にレーザ光３２を集光する。これ
により、レーザ光３２によってその界面１６近傍が溶融
させられて、鋼板１４ａ，１４ｂが相互に溶接される。
【００３６】このとき、同時に制御装置４２に設定され
た振動数および振幅に従って駆動されるガルバノメータ
４０によって、ツインフォーカスミラー３６が揺動させ
られる。このため、鋼板１４ａ，１４ｂ上のレーザ光３
２ａ，３２ｂの集光点の走行軌跡は、例えば図７に実線
５０，破線５２でそれぞれ示されるように、それぞれ同
様な波長および振幅のサインカーブを描くこととなる。
本実施例においては、レーザ光３２ａの集光点が先行す
るように構成されていると共に、例えば、前記のレーザ
光３２ａ，３２ｂの集光点の相互の間隔ｄが、例えば上
記サインカーブの半波長に等しくなるように、その間隔
ｄ，鋼板１４の移動速度（すなわちＸ−Ｙ駆動テーブル
４３の移動速度），ツインフォーカスミラー３６の回動
速度（すなわちガルバノメータ４０の振動数）が設定さ
れていることから、走行軌跡５０，５２は、半波長だけ
位相が異なり界面１６上で交差するように形成される。
すなわち、一対のレーザ光３２ａ，３２ｂは、鋼板１４
ａ，１４ｂ表面における集光点の走行軌跡５０，５２
が、その往復周期に同期して互いに交差するようになっ
ている。
【００３７】更に、ツインフォーカスミラー３６の一対
の分割反射面４６ａ，４６ｂは、相互に異なる面積に設
けられているが、それら一対の分割反射面４６ａ，４６
ｂのうち、面積の小さい一方（分割反射面４６ａ）にお
いて反射されるレーザ光３２ａ（すなわちエネルギ値が
比較的低くされた一方）の集光点が先行するように、一
対のレーザ光３２ａ，３２ｂが鋼板１４ａ，１４ｂにそ
れぞれ集光される。そのため、界面１６すなわち溶接線
上においては、レーザ光３２ａ，３２ｂが順次集光され
て、その後行するエネルギ量の大きなレーザ光３２ｂの
吸収効率が高められて十分に加熱されることとなる一
方、界面１６から離隔する鋼板１４ａ，１４ｂの内側位
置では、単一のレーザ光３２のみが集光された場合に比
較して界面１６に沿った方向の各線上における集光間隔
が小さくなって、加熱の均一性が高められる。したがっ
て、鋼板１４に対する入射エネルギ量を比較的低くして
も十分且つ比較的均一にその界面１６近傍が溶融させら
れることとなって、鋼板１４の移動速度すなわち溶接速
度を従来よりも高めることが可能となる。
【００３８】要するに、本実施例においては、一対のレ
ーザ光３２ａ，３２ｂを鋼板１４ａ，１４ｂ表面にそれ
ぞれ集光させる集光装置として機能するトーチヘッド３
０と、一対のレーザ光３２ａ，３２ｂの集光点の走行軌
跡が界面１６を交差して所定周期で繰り返し通過するよ
うに揺動させる往復移動装置として機能するツインフォ
ーカスミラー３６，回動軸３８，およびガルバノメータ
４０と、一対のレーザ光３２ａ，３２ｂの集光点と鋼板
１４ａ，１４ｂとを界面１６に沿った方向にそれぞれ相
対移動させる相対移動装置として機能するＸ−Ｙ駆動テ
ーブル４３とを、含んでレーザ溶接装置２８が構成され
る。そのため、レーザ溶接を行うに際しては、被溶接部
材である鋼板１４ａ，１４ｂの表面の界面１６近傍にそ
れぞれ集光された一対のレーザ光３２ａ，３２ｂの集光
点がその界面１６を交差して所定周期でそれぞれ繰り返
し通過するように揺動させられつつ、鋼板１４ａ，１４
ｂを移動させてその界面１６に沿った方向に相対移動さ
せることにより、それら鋼板１４ａ，１４ｂが互いに溶
接される。そのため、レーザ光３２のエネルギの総量が
同様な場合には、特に揺動周期を高めることなく、単一
のレーザ光３２で溶接が行われていた従来に比較して、
レーザ光３２の集光点と鋼板１４ａ，１４ｂの移動速度
すなわち溶接速度を高めることが可能である。
【００３９】また、本実施例においては、鋼板１４ａ，
１４ｂの表面における一対のレーザ光３２ａ，３２ｂの
それぞれの集光点の走行軌跡５０，５２がその往復周期
に同期して互いに交差するように、揺動速度を制御する
制御装置４２を更に含むものである。そのため、鋼板１
４ａ，１４ｂ表面における走行軌跡５０，５２が互いに
交差するように、一対のレーザ光３２ａ，３２ｂの集光
点がそれら鋼板１４ａ，１４ｂに対して揺動および界面
１６に沿った方向に相対移動させられる。したがって、
レーザ光３２ａ，３２ｂの集光点の走行軌跡が相互に重
なっていないことから、界面１６に沿った方向の各線上
の集光間隔が小さくされて加熱の均一性が高められる。
しかも、交差した点（本実施例においては界面１６上）
において高い照射量（すなわち高いエネルギの注入量）
が得られることから、その界面１６に与えられる熱量の
不足を補うことが可能である。
【００４０】また、本実施例においては、トーチヘッド
３０に備えられているツインフォーカスミラー３６は、
その分割線４８が界面１６に垂直な方向となるように設
けられていることから、そのトーチヘッド３０によって
一対のレーザ光３２ａ，３２ｂが界面１６に沿った方向
の一直線上の２点にそれぞれ集光される。そのため、一
対のレーザ光３２ａ，３２ｂの集光点の揺動範囲すなわ
ち集光幅（界面１６に垂直な方向の長さ）ｗが相互に一
致することとなって、集光幅ｗに等しい揺動範囲を最も
小さくすることが可能となり、一層効率的にレーザ溶接
を行い得る。
【００４１】また、本実施例においては、集光装置とし
て機能するトーチヘッド３０は、界面１６に沿った方向
において所定距離ｄだけ隔てた２点に第１のレーザ光に
対応するレーザ光３２ａおよび第２のレーザ光に対応す
るレーザ光３２ｂをそれぞれ集光するものであり、それ
らレーザ光３２ａ，３２ｂは、分割反射面４６ａ，４６
ｂの面積比に応じた相互に異なるエネルギ値に設定され
る。すなわち、本実施例においては、界面１６に沿った
方向において所定距離ｄだけ隔てた２点に相互に異なる
エネルギ値を有するレーザ光３２ａ，３２ｂを集光する
ことによりレーザ溶接が行われる。そのため、レーザ光
３２による加熱特性に合わせて異なるエネルギ値のレー
ザ光３２ａ，３２ｂをそれぞれ集光できることとなっ
て、溶接精度を向上することが可能である。
【００４２】また、本実施例においては、集光装置とし
て機能するトーチヘッド３０は、界面１６に沿う相対移
動方向において、レーザ光３２ａの集光点をレーザ光３
２ｂの集光点よりも先行させるものであり、エネルギ値
設定装置として機能するツインフォーカスミラー３６
は、そのレーザ光３２ｂがレーザ光３２ａよりも高いエ
ネルギ値を有するように設定するものであることから、
界面１６に沿う相対移動方向において、高いエネルギ値
を有するレーザ光３２ｂの集光点よりもレーザ光３２ａ
の集光点が先行させられる。そのため、順次集光される
レーザ光３２ａ，３２ｂのうち、先行するレーザ光３２
ａのエネルギ値が比較的低く設定されることとなってそ
のレーザ光３２ａにより予熱効果が得られる一方、後行
するレーザ光３２ｂのエネルギ値が比較的高く設定され
ることとなってそのレーザ光３２ｂに本溶接効果が得ら
れる。したがって、その後行するレーザ光３２ｂが高い
吸収効率で吸収されることによって鋼板１４の裏面にお
ける溶融幅を一層大きくすることが可能である。
【００４３】また、本実施例においては、往復移動装置
に対応するツインフォーカスミラー３６，回動軸３８，
ガルバノメータ４０によって、一対のレーザ光３２ａ，
３２ｂの集光点が一対の鋼板１４ａ，１４ｂの界面１６
に対して直角を為す方向に往復移動させられる。そのた
め、界面１６に沿った方向の相対移動速度が一定である
場合には、それぞれのレーザ光３２ａ，３２ｂの鋼板１
４ａ，１４ｂ上の集光点の走行速度が一定となるため、
一層均一な加熱が可能となる。
【００４４】また、本実施例においては、集光装置を構
成するトーチヘッド３０は、レーザ光源３１から入射さ
れた平行光であるレーザ光３２を反射しつつ集光するた
めの反射凹面４４を備えた反射集光部材であるパラボリ
ックミラー３４と、互いに所定の角度で交わる一対の分
割反射面４６ａ，４６ｂを有してそのパラボリックミラ
ー３４によって反射されたレーザ光３２を一対のレーザ
光３２ａ，３２ｂに分割しつつそれぞれ鋼板１４ａ，１
４ｂの界面１６近傍に向かうように反射する反射分割部
材であるツインフォーカスミラー３８とを、含むもので
ある。このようにすれば、レーザ光源３１を複数用いる
ことなく、鋼板１４に一対のレーザ光３２ａ，３２ｂを
集光することができると共に、分割反射面４６ａ，４６
ｂの相互の角度に応じて一対のレーザ光３２ａ，３２ｂ
のそれぞれの集光位置が決定されるため、その位置の制
御を精度良く設定できる。
【００４５】また、本実施例においては、前述のように
往復移動装置が、ツインフォーカスミラー３６を所定の
回動軸３８回りの回動可能に設けることにより構成され
る。そのため、往復移動装置が比較的簡単に構成される
と共に、鋼板１４の表面で容易に一対のレーザ光３２
ａ，３２ｂの集光点が同期的に走査されることとなるた
め、鋼板１４ａ，１４ｂが一層均一に加熱されることと
なる。
【００４６】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施され
る。
【００４７】例えば、前述の実施例においては、ツイン
フォーカスミラー３６の反射面４６は、一対の分割反射
面４６ａ，４６ｂから構成されていたが、３つ以上の分
割反射面から反射面４６を構成しても良い。そのように
すれば、レーザ光３２が３つ以上に分割されることとな
って、一層均一な加熱が可能となる。
【００４８】また、実施例においては、分割反射面４６
ａ，４６ｂは何れも平面から構成されていたが、例えば
凹面から構成しても差し支えない。
【００４９】また、実施例においては、分割反射面４６
ａ，４６ｂの面積比が異なるものとされていたが、同様
な面積に構成することもできる。
【００５０】また、実施例においては、レーザ光３２
ａ，３２ｂが鋼板１４ａ，１４ｂの界面１６に沿って分
割されるように構成されていたが、界面１６に対し所定
角度を為す方向に分割されても良い。
【００５１】また、実施例においては、回動軸３８の軸
心方向が界面１６と平行に設けられてレーザ光３２の集
光点の揺動方向がその界面１６に対して垂直な方向とさ
れていたが、その揺動方向は界面１６に沿った方向と一
致しない範囲で適宜変更し得る。
【００５２】また、実施例においては、一対のレーザ光
３２ａ，３２ｂの集光点の走行軌跡５０，５２が界面１
６上で交差するように回動軸３８の回動速度等が定めら
れていたが、必ずしも界面１６上で交差しなくとも良
く、例えば、集光点の走行軌跡５０，５２が完全に一致
するように構成されても良い。
【００５３】また、実施例においては、トーチヘッド３
０に入射されたレーザ光３２をツインフォーカスミラー
３６で分割することにより、複数（一対）のレーザ光３
２ａ３２ｂを鋼板１４に集光していたが、例えば、ハー
フミラー等を用いてレーザ光３２を分割し、或いは、レ
ーザ光源３１を複数用意して分割することなく集光して
も良い。
【００５４】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のレーザ溶接装置のトーチヘッドを示す図
である。
【図２】(a),(b) は図１のトーチヘッドにより集光され
るレーザ光の集光範囲および軌跡をそれぞれ説明するた
めの図である。
【図３】図２に示されるようにレーザ光を集光した場合
の溶接状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施例のレーザ溶接装置の要部構成
を示す図である。
【図５】図４のレーザ溶接装置のトーチヘッドの構成を
示す断面図であり、(a) は溶接方向に垂直な断面を、
(b) は、(a) におけるｂ−ｂ断面をそれぞれ示す図であ
る。
【図６】(a) 〜(d) は、ぞれぞれ図５のトーチヘッドに
用いられているツインフォーカスミラーの平面図、正面
図、左側面図、右側面図である。
【図７】図５のレーザ溶接装置のレーザ光の軌跡を示す
図である。
【符号の説明】
２８：レーザ溶接装置 ３０：トーチヘッド（集光装置） ３２：レーザ光 ｛３６：ツインフォーカスミラー（分割反射装置），３
８：回動軸，４０：ガルバノメータ｝（往復移動装置） ４２：制御装置 ４３：Ｘ−Ｙ駆動テーブル（相対移動装置）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−199089（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60470（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−108289（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−121249（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/24 - 26/30

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに突き合わされた被溶接部材表面の
    界面近傍に複数のレーザ光をそれぞれ集光し、該複数の
    レーザ光の集光点をそれぞれ該界面を交差して所定周期
    で繰り返し通過するように往復移動させつつ、該複数の
    レーザ光と該被溶接部材とを該界面に沿った方向に相対
    移動させると共に、前記被溶接部材表面における前記複
    数のレーザ光の集光点の走行軌跡がその往復周期に同期
    して互いに交差するように、該集光点を該被溶接部材に
    対して往復移動および相対移動させることにより、該被
    溶接部材を互いに溶接することを特徴とするレーザ溶接
    方法。
  2. 【請求項２】 互いに突き合わされた被溶接部材表面の
    界面近傍に複数のレーザ光をそれぞれ集光し、該複数の
    レーザ光の集光点をそれぞれ該界面を交差して所定周期
    で繰り返し通過するように往復移動させつつ、該複数の
    レーザ光と該被溶接部材とを該界面に沿った方向に相対
    移動させると共に、前記界面に沿った方向において所定
    距離だけ隔てた２点に相互に異なるエネルギ値を有する
    第１のレーザ光および第２のレーザ光を集光することに
    より、該被溶接部材を互いに溶接することを特徴とする
    レーザ溶接方法。
  3. 【請求項３】 前記界面に沿う相対移動方向において、
    前記第１のレーザ光の集光点は前記第２のレーザ光の集
    光点よりも先行させられるものであり、該第２のレーザ
    光は、該第１のレーザ光よりも高いエネルギ値を有する
    ものである請求項２のレーザ溶接方法。
  4. 【請求項４】 互いに突き合わされた被溶接部材表面の
    界面近傍にレーザ光を集光することにより該被溶接部材
    を互いに接合するためのレーザ溶接装置であって、 複数のレーザ光を前記被溶接部材表面にそれぞれ集光さ
    せる集光装置と、 該複数のレーザ光の集光点と該被溶接部材とを、該集光
    点がそれぞれ前記界面を交差して所定周期で繰り返し通
    過するように往復移動させる往復移動装置と、 該複数のレーザ光の集光点と該被溶接部材とを、前記界
    面に沿った方向にそれぞれ相対移動させる相対移動装置
    と、 前記被溶接部材表面における前記複数のレーザ光のそれ
    ぞれの集光点の走行軌 跡がその往復周期に同期して互い
    に交差するように、該走行軌跡を制御する制御装置と
    を、含むことを特徴とするレーザ溶接装置。
  5. 【請求項５】 互いに突き合わされた被溶接部材表面の
    界面近傍にレーザ光を集光することにより該被溶接部材
    を互いに接合するためのレーザ溶接装置であって、 前記界面に沿った方向において所定距離だけ隔てた前記
    被溶接部材表面の２点に第１のレーザ光および第２のレ
    ーザ光をそれぞれ集光させる集光装置と、 該複数のレーザ光の集光点と該被溶接部材とを、該集光
    点がそれぞれ前記界面を交差して所定周期で繰り返し通
    過するように往復移動させる往復移動装置と、 該複数のレーザ光の集光点と該被溶接部材とを、前記界
    面に沿った方向にそれぞれ相対移動させる相対移動装置
    と、 該第１のレーザ光および該第２のレーザ光を相互に異な
    るエネルギ値に設定するエネルギ値設定装置とを、含む
    ことを特徴とするレーザ溶接装置。
  6. 【請求項６】 前記集光装置は、前記界面に沿う相対移
    動方向において、前記第１のレーザ光の集光点を前記第
    ２のレーザ光の集光点よりも先行させるものであり、前
    記エネルギ値設定装置は、該第２のレーザ光が該第１の
    レーザ光よりも高いエネルギ値を有するように設定する
    ものである請求項５のレーザ溶接装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3722178B2 (ja) * 1996-12-19 2005-11-30 株式会社デンソー 回転電機の回転子の接合方法、及びこの接合方法に用いる溶接装置、及び前記接合方法により接合された回転電機の回転子
CA2199355A1 (en) 1997-03-06 1998-09-06 Bob Bishop Multiple beam laser welding apparatus
US6087619A (en) * 1997-05-13 2000-07-11 Fraunhofer Usa Resource Center Dual intensity multi-beam welding system
JP2001326290A (ja) * 2000-03-10 2001-11-22 Seiko Epson Corp パッケージの封止方法、電子素子モジュールの製造方法、封止装置並びにパッケージ品
DE10057298A1 (de) * 2000-11-17 2002-05-29 Baasel Carl Lasertech Lasrbearbeitungsgeräte mit Beobachtungseinrichtung
US6818857B1 (en) * 2000-11-28 2004-11-16 Heung Ki Cho Method and apparatus for welding
EP1219381A1 (de) * 2000-12-27 2002-07-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Laserschweissen eines Werkstückes
US6596961B2 (en) 2001-09-12 2003-07-22 Fraunhofer Usa, Inc. Method and apparatus for monitoring and adjusting a laser welding process
US6700096B2 (en) * 2001-10-30 2004-03-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser apparatus, laser irradiation method, manufacturing method for semiconductor device, semiconductor device, production system for semiconductor device using the laser apparatus, and electronic equipment
JP3973882B2 (ja) * 2001-11-26 2007-09-12 株式会社半導体エネルギー研究所 レーザ照射装置およびレーザ照射方法
US7105048B2 (en) * 2001-11-30 2006-09-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiation apparatus
KR100913793B1 (ko) * 2001-11-28 2009-08-26 조흥기 레이저빔 용접시스템 및 용접방법
JP2003204067A (ja) * 2001-12-28 2003-07-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置およびそれを用いた電子機器
JP4011344B2 (ja) * 2001-12-28 2007-11-21 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US6933527B2 (en) * 2001-12-28 2005-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device production system
US6841797B2 (en) * 2002-01-17 2005-01-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device formed over a surface with a drepession portion and a projection portion
WO2004067178A1 (en) * 2002-02-07 2004-08-12 Kee-Met, Ltd. Method of manufacturing refiner elements--.
TWI267131B (en) * 2002-03-05 2006-11-21 Semiconductor Energy Lab Semiconductor element and semiconductor device using the same
US6847050B2 (en) * 2002-03-15 2005-01-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor element and semiconductor device comprising the same
US6930326B2 (en) 2002-03-26 2005-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor circuit and method of fabricating the same
US6740845B2 (en) * 2002-05-24 2004-05-25 Alcoa Inc. Laser welding with beam oscillation
US7154065B2 (en) 2002-05-24 2006-12-26 Alcon Inc. Laser-hybrid welding with beam oscillation
DE102004001166B4 (de) * 2003-02-28 2007-03-15 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Laserschweissen mit Vor- und/oder Nachwärmung im Bereich der Schweißnaht
DE10321123A1 (de) * 2003-05-09 2004-11-25 Lpkf Laser & Electronics Ag Vorrichtung und Arbeitsverfahren zur Laserbearbeitung
JP2005276944A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Sharp Corp 半導体デバイス、その製造方法および製造装置
DE102004026427B4 (de) * 2004-05-29 2007-04-05 Audi Ag Verwendung einer Vorrichtung zur Behandlung eines Substrates mittels Laserstrahlen und Vorrichtung zur Behandlung des Substrates
US20060000810A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Kerr James A Method of and system for dynamic laser welding
JP4354376B2 (ja) * 2004-09-28 2009-10-28 株式会社ディスコ レーザ加工装置
DE102004050819B4 (de) * 2004-10-19 2010-05-12 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Laserstrahlbearbeiten
DE502005009184D1 (de) * 2005-02-25 2010-04-22 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh Anordnung zur Laserbearbeitung, insbesondere zum Laserschweissen von 3D-Bauteilen, mit einem ersten optischen Element zur Aufteilung eines Laserstrahles und einem zweiten optischen Element zur Fokusierung der Teilstrahlen
WO2006116722A2 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 The Pennsylvania State Research Foundation Apparatus and method for conducting laser stir welding
DE102005022095B4 (de) * 2005-05-12 2007-07-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer lateralen Relativbewegung zwischen einem Bearbeitungskopf und einem Werkstück
US20060261045A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Pei-Chung Wang Multi-heat source laser brazing system and method
US7910855B2 (en) * 2005-09-23 2011-03-22 Lasx Industries, Inc. No gap laser welding of coated steel
DE102006017629A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-30 Lpkf Laser & Electronics Ag Verfahren und Vorrichtung zur Laserbearbeitung
US8198565B2 (en) * 2007-04-11 2012-06-12 Chrysler Group Llc Laser-welding apparatus and method
DE102007059261B4 (de) * 2007-12-10 2015-04-02 Robert Bosch Gmbh Laserschweißverfahren sowie Verbundteil
JP5062025B2 (ja) * 2008-05-12 2012-10-31 住友電気工業株式会社 レーザ加工方法
FI122404B (fi) 2009-04-15 2011-12-30 Outokumpu Oy Menetelmä laserhitsauksen suorittamiseksi
JP5479024B2 (ja) * 2009-10-27 2014-04-23 パナソニック株式会社 接合方法および接合装置
KR101116638B1 (ko) * 2009-12-15 2012-03-07 주식회사 성우하이텍 강판의 레이저 용접방법
JP5570396B2 (ja) * 2010-11-22 2014-08-13 パナソニック株式会社 溶接方法および溶接装置
KR101247106B1 (ko) * 2010-11-24 2013-03-29 주식회사 성우하이텍 롤 포밍 시스템용 레이저 용접장치의 제어방법
KR101272050B1 (ko) * 2011-11-11 2013-06-07 주식회사 성우하이텍 레이저 용접방법
JP2013220462A (ja) * 2012-04-19 2013-10-28 Panasonic Corp 溶接方法および金属ケース
JP5571137B2 (ja) * 2012-08-13 2014-08-13 株式会社東芝 密閉型２次電池の溶接方法、密閉型２次電池及びキャップ体
EP2961010B8 (en) * 2013-02-22 2018-05-23 Furukawa Electric Co., Ltd. Method for manufacturing crimp terminal, crimp terminal, and wire harness
US9067278B2 (en) * 2013-03-29 2015-06-30 Photon Automation, Inc. Pulse spread laser
AT514970B1 (de) * 2013-10-21 2015-09-15 Automed Holding Gmbh Fügeverbindung und Strahlschweißverfahren
DE102013225490A1 (de) * 2013-12-10 2015-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Oszillierendes Schweißverfahren
US10195688B2 (en) 2015-01-05 2019-02-05 Johnson Controls Technology Company Laser welding system for a battery module
JP6913087B2 (ja) 2015-12-18 2021-08-04 オートテック・エンジニアリング・ソシエダッド・リミターダＡｕｔｏｔｅｃｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓ．Ｌ． 二つのブランクを接合する方法、及び製品を形成する方法
JP6624510B2 (ja) * 2016-02-19 2019-12-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池およびその製造方法
US20170248793A1 (en) * 2016-02-29 2017-08-31 Universal Laser Systems, Inc. Laser processing system with modified beam energy distribution
DE112017002010A5 (de) * 2016-04-14 2019-01-24 Plasmatreat Gmbh Vorrichtung zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Laserstrahl und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
DE112016006963T5 (de) * 2016-07-14 2019-02-21 GM Global Technology Operations LLC LASERPUNKTSCHWEIßEN VON BESCHICHTETEN STÄHLEN MIT MEHREREN LASERSTRAHLEN
JP6484204B2 (ja) 2016-09-09 2019-03-13 ファナック株式会社 ガルバノスキャナ
DE102017105900A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Verfahren zum stirnseitigen Laserschweißen
DE102017209599A1 (de) * 2017-06-07 2018-12-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbundes und Bauteilverbund
EP3441178A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-13 Autotech Engineering A.I.E. A method for joining two blanks
JP6720950B2 (ja) * 2017-11-13 2020-07-08 株式会社安川電機 レーザ加工方法、コントローラおよびロボットシステム
CN108161225B (zh) * 2018-02-01 2019-12-03 松下·万宝(广州)压缩机有限公司 一种激光焊接方法以及压缩机
JP6863334B2 (ja) * 2018-05-11 2021-04-21 株式会社デンソー 溶接方法および溶接装置
JP6592564B1 (ja) * 2018-07-06 2019-10-16 株式会社アマダホールディングス レーザ加工機及びレーザ加工方法
WO2020050379A1 (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 古河電気工業株式会社 溶接方法および溶接装置
CN109226961A (zh) * 2018-11-09 2019-01-18 武汉瑞丰光电技术有限公司 一种空间多自由度可控刀片振镜焊接机
CN111266730B (zh) * 2018-12-04 2022-04-12 富泰华工业（深圳）有限公司 焊接装置
DE102019215181A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Laserschweißen und Bauteilverbund
DE102022004248A1 (de) 2022-11-17 2024-05-23 Fritz Orbke Baustoffgroßhandlung Gesellschaft mit beschränkter Haftung Einrichtung zum Beschneiden und Verschweißen von Bandenden sowie ein Verfahren für das Erwärmen von schweißtechnisch zu verbindenden Bandenden

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54101596A (en) * 1978-01-27 1979-08-10 Toshiba Corp Working method by laser
JPS57106489A (en) * 1980-12-25 1982-07-02 Seiko Instr & Electronics Ltd Laser joining method
JPS6044192A (ja) * 1983-08-23 1985-03-09 Univ Nagoya レーザ加工装置
JPS60240395A (ja) * 1984-05-15 1985-11-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レ−ザ溶接法
US4572841A (en) * 1984-12-28 1986-02-25 Rca Corporation Low temperature method of deposition silicon dioxide
US4691093A (en) * 1986-04-22 1987-09-01 United Technologies Corporation Twin spot laser welding
JPS6352788A (ja) * 1986-08-21 1988-03-05 Kawasaki Steel Corp レ−ザ溶接方法
DE3630889A1 (de) * 1986-09-11 1988-03-24 Krupp Gmbh Verfahren zum laengsnahtschweissen von behaelterruempfen mittels laserstrahl und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP0276078A1 (en) * 1987-01-21 1988-07-27 CMB Foodcan plc Continuous seam welding
JP2615093B2 (ja) * 1987-11-30 1997-05-28 三菱重工業株式会社 異軸多焦点式レーザビーム集光装置
JPH01228689A (ja) * 1988-03-08 1989-09-12 Mitsubishi Electric Corp レーザ加工方法および装置
US5138490A (en) * 1989-04-29 1992-08-11 Carl-Zeiss-Stiftung Arrangement for changing the geometrical form of a light beam
JPH04182087A (ja) * 1990-11-17 1992-06-29 Kobe Steel Ltd レーザ加工用集光装置
US5410123A (en) * 1992-10-22 1995-04-25 Rancourt; Yvon Process and apparatus for welding annular bellows
JPH0566281A (ja) * 1991-04-25 1993-03-19 Toshiba Corp 核融合装置真空壁の再組立方法
US5155323A (en) * 1991-05-16 1992-10-13 John Macken Dual focus laser welding
JPH0550277A (ja) * 1991-08-23 1993-03-02 Toyota Motor Corp 異板厚素材のレーザ溶接方法
JP2829192B2 (ja) * 1992-05-15 1998-11-25 住友電気工業株式会社 レ−ザビ−ムスキャナ
JP2828879B2 (ja) * 1993-08-30 1998-11-25 住友重機械工業株式会社 レーザ加工機
JPH08108289A (ja) * 1994-10-07 1996-04-30 Sumitomo Electric Ind Ltd レーザ加工用光学装置

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