JP3596286B2

JP3596286B2 - レーザ溶接装置およびレーザ溶接方法

Info

Publication number: JP3596286B2
Application number: JP12901498A
Authority: JP
Inventors: 隆久長谷川; 卓磨中村; 清和森; 大志樽井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: JPH11320153A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば２枚の板材の端部相互を重ね合わせて溶接接合する際に、重ね合わせた板材に対し、ローラを押圧しつつ溶接線に沿って回転移動させながら、前記ローラによる押圧部付近の加工点に向けてレーザビームを照射するレーザ溶接装置およびレーザ溶接方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、２枚の板材の重ね合わせ部の幅がより狭いものであっても、レーザ溶接を可能とすることを目的としている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、加工点に向けてレーザビームを照射する加工ヘッドと、前記加工点付近のワークを押圧しつつ溶接線に沿って回転しながら前記加工ヘッドとともに移動するローラとを備えたレーザ溶接装置において、前記加工ヘッドをヘッド本体に固定する一方、前記ローラを移動体に装着し、この移動体を、前記溶接線に対し所定角度ずれた方向に前記ヘッド本体に対して移動可能に設けた構成としてある。
【０００４】
このような構成のレーザ溶接装置によれば、加工点がローラの側方に位置する状態でレーザビームを照射して仮止め溶接を行い、その後移動体をローラの移動方向前方へ溶接線と所定角度ずれた方向へ移動させることで、加工点がローラの後方に位置し、これによりその後のレーザビームによる溶接作業は、ローラの移動軌跡をならうことになる。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、移動体は、ヘッド本体に対し、ローラの側方に加工点が位置する溶接開始位置と、ローラの移動方向後方側に加工点が位置する継続溶接位置との間を移動可能に設けられている。
【０００６】
上記構成によれば、移動体が溶接開始位置にあるとき、加工点はローラの側方にあり、この状態で仮止め溶接を行い、移動体が継続溶接位置にあるとき、加工点はローラの後方にあり、この状態で仮止め溶接後の溶接を継続して行う。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２の発明の構成において、レーザビームは、溶接開始位置にあるローラに対し加工点側の側方から傾斜した状態で照射され、前記ローラの加工点側の側面は、前記傾斜したレーザビームとほぼ平行となるよう傾斜面に形成されている。
【０００８】
上記構成によれば、レーザビームをローラの傾斜面に沿って照射することで、加工点を、ローラによるワークへの押圧部のより近接した位置に設定可能となる。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１または２の発明の構成において、移動体に、ワークへのローラの押圧方向が回転中心軸線となる回転軸を回転可能に設け、この回転軸の先端側に前記ローラを回転可能に設けた。
【００１０】
上記構成によれば、ローラは、移動体の移動時に、ワークを押圧した状態でその移動方向に向けて回転移動可能なように、回転軸を中心として回転し、移動体の移動に追従しやすいものとなる。
【００１１】
請求項５の発明は、ワークを押圧しつつ溶接線に沿って回転しながら移動するローラの側方の加工点に、前記ローラの移動停止状態で加工ヘッドからレーザビームを照射して仮止め溶接を行い、その後前記ローラが装着された移動体を前記加工ヘッドが固定されたヘッド本体に対して溶接線に対し所定角度ずれた方向に移動させて、前記加工点を前記ローラの移動方向後方側に位置させ、この状態で前記ヘッド本体をローラおよび加工ヘッドとともに溶接線に沿って移動させて溶接作業を行う。
【００１２】
上記溶接方法によれば、加工点がローラの側方に位置する仮止め溶接から、移動体を移動させて、加工点をローラの移動方向後方側とすることで、例えば２枚の板材の端部相互を重ね合わせて溶接接合を行う重ね合わせ部の幅が狭いワークに対し、レーザ溶接が容易となる。
【００１３】
請求項６の発明は、加工点に向けてレーザビームを照射する加工ヘッドと、前記加工点付近のワークを押圧しつつ溶接線に沿って回転しながら前記加工ヘッドとともに移動するローラとを備えたレーザ溶接装置において、前記加工点は前記ローラによるワークへの押圧部の直下に位置し、前記ローラは、側面から加工点に対向する押圧部にわたり前記レーザビームが貫通する貫通孔を備え、前記加工点に向けて照射されるレーザビームは、２系統設けられ、これら２系統のレーザビームにそれぞれ対応する前記貫通孔は、側面の開口部が半径方向について相互にずれ、円周方向については相互に連続した状態で設けられている。
【００１４】
上記構成によれば、レーザビームは、ローラの貫通孔を通ってワークへの押圧部の直下の加工点に照射される。
また、一方のレーザビームが、対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射され、この状態からローラが回転して他方のレーザビームが、これに対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射される。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６の発明の構成において、ローラは、ヘッド本体側に固定された回転支持軸に対して回転可能に設けられ、この回転支持軸内に、ローラ外部のアシストガス供給源と、加工点に向けて開口している貫通孔とを連通するガス連絡通路を設けてある。
【００２０】
上記構成によれば、アシストガス供給源から回転支持軸内のガス連絡通路にアシストガスを供給することで、このアシストガスは、レーザビームが照射されている加工点に向けて貫通孔を通って吹き付けられる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項６または７の発明の構成において、ローラの回転角度を検出する角度検出手段を設け、この角度検出手段が、いずれかの貫通孔が加工点に整合している状態を検出したとき、その貫通孔に対応するレーザビームを照射する。
【００２４】
上記構成によれば、角度検出手段が、ローラの一方の貫通孔が加工点に整合する状態を検出しているとき、これに対応する一方のレーザビームがこの貫通孔を通して加工点に照射され、同様にして他方の貫通孔が加工点に整合する状態を検出しているとき、これに対応する他方のレーザビームがこの貫通孔を通して加工点に照射される。
【００２５】
請求項９の発明は、ローラを、ワークに対して押圧しつつ溶接線に沿って回転させながら移動させ、前記ローラのワークへの押圧部と側面とを貫通し、この側面の開口部が半径方向について相互にずれ、円周方向については相互に連続した状態で設けられた貫通孔を通して、この半径方向に相互にずれた貫通孔それぞれに対応する２系統のレーザビームを照射して溶接作業を行う。
【００２６】
上記溶接方法によれば、レーザビームは、ローラに設けた貫通孔を通ってローラによる押圧部に対応する位置にある加工点に向けて照射されるので、例えば２枚の板材の端部相互を重ね合わせて溶接接合を行う重ね合わせ部の幅が狭いワークに対し、レーザ溶接が容易となる。
また、一方のレーザビームが、対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射され、この状態からローラが回転して他方のレーザビームが、これに対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、加工点がローラの側方に位置する状態でレーザビームを照射して仮止め溶接を行った状態から、移動体をローラの移動方向前方へ、溶接線と所定角度ずれた方向へ移動させて、加工点をローラの後方に位置させることで、レーザビームによる溶接位置が、ローラの移動軌跡をならうことになり、これにより２枚の板材の重ね合わせ部の幅が狭いワークに対する溶接が容易となる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、移動体が溶接開始位置にある状態での仮止め溶接から、移動体を継続溶接位置に移動させることで、加工点はローラの移動方向後方側に位置することになるので、重ね合わせ部の幅が狭いワークに対する溶接が容易となる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、レーザビームはローラの傾斜面に沿って照射できるので、加工点を、ローラによるワークへの押圧部のより近接した位置に設定でき、加工点がローラの側方に位置する仮止め溶接を行う際においての重ね合わせ部の幅が狭いワークに対して溶接が容易となる。
【００３０】
請求項４の発明によれば、ローラは、移動体の移動時に、ワークを押圧した状態でその移動方向に向けて回転移動可能となるよう、回転軸を中心として回転するので、移動体の移動に対する追従動作が容易となる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、加工点がローラの側方に位置する仮止め溶接から、移動体を移動させることで、加工点をローラの移動方向後方側に設定できるので、重ね合わせ部の幅が狭いワークに対する溶接が容易となる。
【００３２】
請求項６の発明によれば、レーザビームは、ローラの貫通孔を通ってワークへの押圧部の直下に照射されるので、重ね合わせ部での幅が狭いワークに対して溶接が容易となる。
また、一方のレーザビームが、対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射され、この状態からローラが回転して他方のレーザビームが、これに対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射されるので、貫通孔を通しての溶接作業を連続して行うことができる。
【００３５】
請求項７の発明によれば、ローラを回転可能に支持する回転支持軸内に、アシストガスが通過するガス連絡通路を設けたため、装置全体のコンパクト化に寄与することができる。
【００３７】
請求項８の発明によれば、角度検出手段が、いずれかの貫通孔が加工点に整合している状態を検出したとき、これに対応するレーザビームを照射するようにしたため、貫通孔を通してのレーザビームの照射を連続して確実に行うことができる。
【００３８】
請求項９の発明によれば、レーザビームは、ローラに設けた貫通孔を通ってローラによる押圧部に対応する位置にある加工点に向けて照射されるので、重ね合わせ部の幅が狭いワーク対して溶接が容易なものとなる。
また、一方のレーザビームが、対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射され、この状態からローラが回転して他方のレーザビームが、これに対応する貫通孔を通して加工点に向けて照射されるので、貫通孔を通しての溶接作業を連続して行うことができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００４０】
図１は、この発明の第１の実施の形態を示すレーザ溶接装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のレーザ溶接装置の全体構成を示す斜視図である。このレーザ溶接装置は、自動車におけるルーフパネル１の車幅方向の端部とサイドパネル３の上端部との重ね合わせ部５に対してレーザ溶接を行い、これらワークを構成する両パネル１，３相互を溶接接合するものであり、この重ね合わせ部５には、図示しない例えばルーフモールを嵌め込む溝７が形成されている。この溝７内にてローラ９が、重ね合わせ部５を押圧して両パネル１，３相互の隙間を矯正しつつ図１中で左方向に向けて回転移動し、レーザビーム１１が溝７内の所定の加工点Ｐに向けて照射されて溶接作業がなされる。
【００４１】
レーザビーム１１を照射する加工ヘッド１３は、ヘッド本体１５側に固定され、ヘッド本体１５はロボットアーム１７の先端に取り付けられている。ヘッド本体１５は、ロボットアーム１７が連結具１８を介して取り付けられるベース板１９を備え、ベース板１９の上端には上板２１が固定されるとともに、連結具１８と反対側の面には、ガイド部材２３を介して上下方向に移動可能な支持ブラケット２５が設けられている。
【００４２】
支持ブラケット２５は、ガイド部材２３に直接取り付けられる側板２７と、側板２７の下端にてガイド部材２３と反対側の面に固定される底板２９と、底板２９の側板２７と反対側の端部に設けられるヘッド支持部材３１とから構成されている。このヘッド支持部材３１に加工ヘッド１３が固定されている。
【００４３】
上板１５の下面には、加圧シリンダ３３が装着され、加圧シリンダ３３のピストンロッド３５の先端は、支持ブラケット２５の底板２９に固定されている。すなわち、加圧シリンダ３３の作動によるピストンロッド３５の下方への移動により、支持ブラケット２５が下方へ押圧される。
【００４４】
支持ブラケット２５の底板２９の下面には、一対のガイド部３７を介して移動体３９が移動可能に設けられている。この移動体３９は、その周辺の簡略化した平面図である図４（ａ）に示すように、溶接線Ｌに対し、図４（ａ）中で矢印Ｂで示す溶接方向に対し、その溶接方向に向かって左側に所定角度θだけずれた矢印Ｃで示す方向に移動可能である。移動体３９の図２中で左側面には、ラック３９ａが形成され、このラック３９ａにはピニオン４１が噛合しており、ピニオン４１は、支持ブラケット２５の側板２７に固定されたアクチュエータ４３の駆動軸４５に連結されている。
【００４５】
すなわち、移動体３９は、アクチュエータ４３の駆動により移動するもので、、図１および図２に示すように、レーザビーム１１が、ローラ９の側方（回転中心の側方）に位置する加工点Ｐに対して照射される仮止め溶接を行う溶接開始位置と、図５に示すように、レーザビーム１１が、ローラ９の回転中心より右側（ローラ９の移動方向後方側）でかつローラ９の移動軌跡上に位置する加工点Ｐに対して照射される継続溶接位置との間を移動可能である。
【００４６】
移動体３９の、図１中で左右方向のほぼ中央位置には、ローラ９のワークに対する押圧方向が回転中心軸線となる回転軸４７がベアリング４９を介して回転可能に設けられている。回転軸４７の下端には、図１に示すように、上端がローラ９の移動方向前方側に位置するよう傾斜しているローラ支持部材５１の上端が固定されている。ローラ支持部材５１の下端の側部には、ローラ９を回転可能に支持する回転支持軸５３が設けられている。
【００４７】
加工ヘッド１３は、図２に示すように、ヘッド支持部材３１に対し、レーザビーム１１が溶接開始位置にあるローラ９に対して加工点Ｐ側の側方から傾斜した状態で照射されるよう傾斜して取り付けられており、この傾斜して進行するレーザビーム１１に対応してローラ９の加工点Ｐ側の側面は、傾斜面９ａに形成されている。
【００４８】
ヘッド支持部材３１の図１中で右側の下面には、第１支持アーム５５が下方に向けて取り付けられ、第１支持アーム５５の下端には第２支持アーム５７が傾斜した状態で取り付けられている。第２支持アーム５７の上下両端には、加工点Ｐから発生するプラズマの強度を監視して溶接状態を管理する品質保証装置に用いる光センサ５９が装着されるとともに、中央には加工点Ｐの酸化防止のための不活性ガスであるアシストガスを吐出するアシストガスノズル６１が装着されている。
【００４９】
次に、作用を説明する。ロボットアーム１７を作動させてヘッド本体１５を、ローラ９が、ルーフパネル１とサイドパネル３との重ね合わせ部５の溝７内に入り込むよう移動させる。このときローラ９は、溝７内のワーク表面に近接した位置にあるものとする。この状態で、加圧シリンダ３３を、支持ブラケット２５が下方に移動するよう作動させ、これによりローラ９は重ね合わせ部５に対して所定の圧力で加圧することになり、各パネル１，３の端部相互が密着して隙間が矯正される。
【００５０】
上記した隙間が矯正された状態でレーザ溶接を開始するが、この溶接開始時には、移動体３９は図１に示す位置にあり、このときローラ９は、図１および図２に示すように、加工点Ｐがローラ９の回転中心の側方に位置している。この状態で、加工ヘッド１３からレーザビーム１１を加工点Ｐに向けて照射し、仮止め溶接を行う。
【００５１】
仮止め溶接を行う際には、レーザビーム１１は、ローラ９の傾斜面９ａに沿って近接した状態で進行させることができ、これにより、重ね合わせ部５の幅、すなわち溝７の幅がより狭いワークに対して容易にレーザ溶接が可能となる。
【００５２】
仮止め溶接後は、アクチュエータ４３を作動させて、移動体３９を、図１の位置から図５の位置となるよう、図４中の矢印Ｃ左方向に移動させる。このときローラ９は、移動体３９に対して回転軸４７を介して回転可能であり、かつ傾斜しているローラ支持部材５１に支持されているので、移動体３９の移動方向に向けて回転移動可能となるよう、回転軸４７を中心に図４（ａ）中で矢印Ｄ方向に回転し、図４（ａ）の状態となる。このため、ローラ９のワーク上での回転移動が、移動体３９の移動方向に沿ったものとなって容易となる。
【００５３】
移動体３９の図５の状態への移動後の平面図を図４（ｂ）に示す。ここでの加工点Ｐは、ローラ９の移動方向後方側に位置している。この状態からロボットアーム１７の作動により、ヘッド本体１５を溝７内の溶接線Ｌに沿って移動させると、ローラ９は、重ね合わせ部５のワーク表面上を押圧しながら回転して移動する。この移動の際においても、ローラ９は、図４（ｂ）の状態から回転軸４７を中心に前記とは逆の矢印Ｅ方向に回転してヘッド本体１５の進行方向に向いた状態となり、ローラ９のワーク上での回転移動が容易となる。
【００５４】
上記ローラ９の回転移動と同時に、加工ヘッド１３からレーザビーム１１を加工点Ｐに向けて照射し、仮止め溶接を行った部位から継続してレーザ溶接を行う。この継続溶接の際には、ローラ９の移動軌跡上をレーザビーム１１がならい溶接を行うことになる。これにより、ローラ９によるワークへの押圧部とレーザビーム１１によるワークに対する加工点Ｐとが、同一の溶接線Ｌ上に位置することになるので、重ね合わせ部５の幅、つまり溝７の幅が狭い、例えば１２ｍｍを下回る８ｍｍ程度のものであってもレーザ溶接を容易に行うことが可能である。
【００５５】
図６は、この発明の第２の実施の形態を示すレーザ溶接装置の溶接方向前方側から見た動作説明図、図７は図６のＦ−Ｆ断面図、図８は図６のレーザ溶接装置の全体構成を示す斜視図である。この実施の形態は、前記第１の実施の形態におけるものと同様なヘッド本体１５の支持ブラケット２５の底板２９の下面に、ローラ支持板６３が固定され、このローラ支持板６３の下部に、ローラ支持アーム６５を介してローラ６７が取り付けられている。
【００５６】
ローラ支持アーム６５は、下端側がロボットアーム１７から離れる位置となるよう傾斜しており、この傾斜と平行にローラ６７も傾斜した状態で、ローラ支持アーム６５に固定された回転支持軸６９を中心に回転可能となっている。傾斜状態のローラ６７の外周面６７ａは、溝７内のワーク表面に対する押圧時に、ワーク表面と平行となるよう形成されている。
【００５７】
上記ローラ６７内には、レーザビーム１１が通過する貫通孔７１が形成されている。この貫通孔７１は、ローラ支持アーム６５と反対側の側面の開口部７１ａと、外周面６７ａに形成された開口部７１ｂとを連通するもので、図７に示すように、円周方向等間隔に４箇所設けられている。そして、貫通孔７１の加工点Ｐに対応する開口部７１ｂの円周方向両端相互間の角度αと、貫通孔７１が設けられていない部位の円周方向の角度βとの関係は、α／β＝０．４としてある。すなわちこれは、ローラ６７の回転に伴ってレーザビーム１１が照射される部位と照射されない部位との比が、２：５であることを意味している。
【００５８】
また、ローラ支持アーム６５のローラ支持板６３側の端部には、ローラ６７の外周面６７ａに近接して配置される角度検出手段としてのローラ回転角度センサ７３が装着されている。ローラ回転角度センサ７３は、ローラ６７の回転角度を検出するものであり、ローラ６７の貫通孔７１が加工点Ｐに整合している状態を検出したとき、レーザビーム１１を照射するよう図示しないレーザ発振器に信号を送る。
【００５９】
ローラ６７を回転支持する回転支持軸６９内には、加工点Ｐに向けて供給するアシストガスが流れるガス連絡通路７５が形成されている。ガス連絡通路７５のローラ支持アーム６５側には、図示しないアシストガス供給源に連通するガス供給管７７が、ガス吸入口７９を介して連通するとともに、加工点Ｐに開口している状態の貫通孔７１に、連通路８１を介して連通している。
【００６０】
次に、作用を説明する。前述した第１の実施の形態と同様に、ロボットアーム１７を作動させてヘッド本体１５を、ローラ６７がルーフパネル１とサイドパネル３との重ね合わせ部５の溝７内に入り込むよう移動させる。このときローラ６７は、溝７内のワーク表面に近接した位置にあり、この状態で加圧シリンダ３３を、支持ブラケット２５が下方に移動するよう作動させ、これによりローラ６７は重ね合わせ部５に対して所定の圧力で加圧することになり、各パネル１，３の端部相互が密着して隙間が矯正される。
【００６１】
上記した隙間が矯正された状態で、ローラ６７がワーク表面上を回転移動し、ローラ回転角度センサ７３が、貫通孔７１の開口部７１ｂが加工点Ｐに整合する状態を検出したときに、レーザビーム１１を貫通孔７１を通して加工点Ｐに照射してレーザ溶接を行う。また、このときガス連絡通路７５から連通路８１を通してアシストガスが加工点Ｐに向けて吐出される。
【００６２】
レーザビーム１１は４カ所に設けた貫通孔７１を通して加工点Ｐに照射されるので、ローラ６７の回転に伴って、溶接部分は、一定間隔をおいて間欠的に形成されるが、非溶接部分に対して２／５としてあり、これによりスポット溶接と同等以上の強度が確保されている。
【００６３】
上記したレーザ溶接装置によれば、ローラ６７によるワークに対する押圧部の直下に、レーザビーム１１を照射する加工点Ｐが位置しているので、重ね合わせ部５の幅、つまり溝７の幅が狭い、例えば５ｍｍ程度のものであってもレーザ溶接が可能なものとなる。また、溶接部分の表面が三次元形状を呈しているワークに対しても、ローラ６７による押圧部と加工点Ｐとが一致しているため、容易に追従してレーザ溶接が可能である。
【００６４】
また、加工点Ｐに供給するアシストガスを、ローラ６７を回転支持する回転支持軸６９内に設けたガス連絡通路７５を通して吐出するようにしたため、装置全体のコンパクト化が達成され、溝７の幅が狭いワークに対する溶接作業に適したものとなっている。
【００６５】
図９および図１０は、前記第２の実施の形態の変形例で、図１０は図９のＧ矢視図である。この実施の形態は、２系統のレーザビーム１１ａ，１１ｂを、ローラ８３内の別々の貫通孔８５，８７を通して同一の加工点Ｐに、交互に照射するようにしたものである。レーザビーム１１ａに対応する貫通孔８５は、ローラ支持アーム６５と反対側の側面の開口部８５ａが、ローラ８３の半径方向内側に位置し、レーザビーム１１ｂに対応する貫通孔８７は、ローラ支持アーム６５と反対側の側面の開口部８７ａが開口部８５ａより外周側に位置し、これにより各開口部８５ａ，８７ａは半径方向に相互にずれた位置に形成されるものとなる。そして、これら各貫通孔８５，８７は、円周方向については交互に配置され、かつ開口部８５ａ，８７ａが円周方向に向けて相互に連続した状態となるよう設けられている。
【００６６】
図９においては、各貫通孔８５，８７は、同一のものとして図示しているが、これらは互いに別々の、側面の開口部８５ａ，８７ａと、外周面８３ａに形成された開口部８５ｂ，８７ｂとをそれぞれ連通するものである。
【００６７】
ローラ支持板６３の先端下部に取り付けられる角度検出手段としてのローラ回転角度センサ８９は、貫通孔８５，８７のいずれかが加工点Ｐに整合している状態を検出したとき、対応するレーザビーム１１ａ，１１ｂのいずれかを照射するよう図示しないレーザ発振器に信号を送る。
【００６８】
上記した構成のレーザ溶接装置は、ローラ８３がワークを押圧しつつ回転移動する際に、一方の例えば貫通孔８５が加工点Ｐに整合した状態では、レーザビーム１１ａが加工点Ｐに照射されてレーザ溶接がなされ、また他方の貫通孔８７が加工点Ｐに整合した状態では、レーザビーム１１ｂが加工点Ｐに照射されてレーザ溶接がなされる。
【００６９】
このようなレーザ溶接装置は、前記図６〜図８のものと同様に、溝７の幅が狭いワークに対してもレーザ溶接が容易に行えるとともに、溶接部分の表面が三次元形状を呈しているワークに対しても、容易に追従してレーザ溶接が可能である。また、レーザビーム１１ａ，１１ｂがそれぞれ通過する貫通孔８５，８７が、ローラ８３の回転方向に沿って交互に連続して形成されているので、加工点Ｐには常にどちらかのレーザビーム１１ａ，１１ｂが照射されることになり、溶接線に沿ったレーザ溶接が連続して行え、溶接部分の強度向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すレーザ溶接装置の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のレーザ溶接装置の全体構成を示す斜視図である。
【図４】図１のレーザ溶接装置における移動体周辺の簡略化した平面図で、（ａ）は溶接開始時でのもの、（ｂ）は溶接開始後の継続溶接時でのものである。
【図５】継続溶接時でのレーザ溶接装置の正面図である。
【図６】この発明の第２の実施の形態を示すレーザ溶接装置の溶接方向前方から見た動作説明図である。
【図７】図６のＦ−Ｆ断面図である。
【図８】図６のレーザ溶接装置の全体構成を示す斜視図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例を示す動作説明図である。
【図１０】図９のＧ矢視図である。
【符号の説明】
Ｐ加工点
Ｌ溶接線
１ルーフパネル（ワーク）
３サイドパネル（ワーク）
９，６７，８３ローラ
９ａ傾斜面
１１，１１ａ，１１ｂレーザビーム
１３加工ヘッド
１５ヘッド本体
３９移動体
４７回転軸
６９回転支持軸
７１，８５，８７貫通孔
７１ｂ加工点に対向する開口部
７３，８９ローラ回転角度センサ（角度検出手段）
７５ガス連絡通路
８５ａ，８７ａ側面の開口部

Claims

加工点に向けてレーザビームを照射する加工ヘッドと、前記加工点付近のワークを押圧しつつ溶接線に沿って回転しながら前記加工ヘッドとともに移動するローラとを備えたレーザ溶接装置において、前記加工ヘッドをヘッド本体に固定する一方、前記ローラを移動体に装着し、この移動体を、前記溶接線に対し所定角度ずれた方向に前記ヘッド本体に対して移動可能に設けたことを特徴とするレーザ溶接装置。
移動体は、ヘッド本体に対し、ローラの側方に加工点が位置する溶接開始位置と、ローラの移動方向後方側に加工点が位置する継続溶接位置との間を移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のレーザ溶接装置。
レーザビームは、溶接開始位置にあるローラに対し加工点側の側方から傾斜した状態で照射され、前記ローラの加工点側の側面は、前記傾斜したレーザビームとほぼ平行となるよう傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項２記載のレーザ溶接装置。
移動体に、ワークへのローラの押圧方向が回転中心軸線となる回転軸を回転可能に設け、この回転軸の先端側に前記ローラを回転可能に設けたことを特徴とする請求項１または２記載のレーザ溶接装置。
ワークを押圧しつつ溶接線に沿って回転しながら移動するローラの側方の加工点に、前記ローラの移動停止状態で加工ヘッドからレーザビームを照射して仮止め溶接を行い、その後前記ローラが装着された移動体を前記加工ヘッドが固定されたヘッド本体に対して溶接線に対し所定角度ずれた方向に移動させて、前記加工点を前記ローラの移動方向後方側に位置させ、この状態で前記ヘッド本体をローラおよび加工ヘッドとともに溶接線に沿って移動させて溶接作業を行うことを特徴とするレーザ溶接方法。
加工点に向けてレーザビームを照射する加工ヘッドと、前記加工点付近のワークを押圧しつつ溶接線に沿って回転しながら前記加工ヘッドとともに移動するローラとを備えたレーザ溶接装置において、前記加工点は前記ローラによるワークへの押圧部の直下に位置し、前記ローラは、側面から加工点に対向する押圧部にわたり前記レーザビームが貫通する貫通孔を備え、前記加工点に向けて照射されるレーザビームは、２系統設けられ、これら２系統のレーザビームにそれぞれ対応する前記貫通孔は、側面の開口部が半径方向について相互にずれ、円周方向については相互に連続した状態で設けられていることを特徴とするレーザ溶接装置。
ローラは、ヘッド本体側に固定された回転支持軸に対して回転可能に設けられ、この回転支持軸内に、ローラ外部のアシストガス供給源と、加工点に向けて開口している貫通孔とを連通するガス連絡通路を設けたことを特徴とする請求項６記載のレーザ溶接装置。
ローラの回転角度を検出する角度検出手段を設け、この角度検出手段が、いずれかの貫通孔が加工点に整合している状態を検出したとき、その貫通孔に対応するレーザビームを照射することを特徴とする請求項６または７記載のレーザ溶接装置。
ローラを、ワークに対して押圧しつつ溶接線に沿って回転させながら移動させ、前記ローラのワークへの押圧部と側面とを貫通し、この側面の開口部が半径方向について相互にずれ、円周方向については相互に連続した状態で設けられた貫通孔を通して、この半径方向に相互にずれた貫通孔それぞれに対応する２系統のレーザビームを照射して溶接作業を行うことを特徴とするレーザ溶接方法。