JP3596329B2 - Laser welding apparatus and laser welding method - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/035—Aligning the laser beam
    • B23K26/037—Aligning the laser beam by pressing on the workpiece, e.g. pressing roller foot

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワーク相互の溶接接合部が、その溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に設けられ、この溝内の前記溶接接合部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、常に溝幅方向のほぼ中心部にレーザビームを照射できるように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、ワーク相互の溶接接合部が、その溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に設けられ、前記溶接接合部に向けてレーザビームを照射しつつ溶接線に沿って移動するレーザ加工ヘッドを備えたレーザ溶接装置において、前記溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を、前記レーザ加工ヘッドと一体的に移動可能に設け、前記レーザ加工ヘッドおよび倣い部材を一体的に保持するヘッド本体を、溶接線に沿って移動させる移動手段に対し、溶接面と直交する方向を中心として回転可能に連結し、前記ヘッド本体と前記移動手段との相互の回転動作を規制する規制手段を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、倣い部材を、溝幅方向の寸法が溝幅の寸法より小さい状態として溝内に挿入した後回転させることで、倣い部材は溝内の両側壁に接触し、これにより倣い部材の回転中心部が溝幅方向の中心部にセンタリングされる。倣い部材のセンタリング動作により、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドによるレーザビーム照射部位も、溝幅方向のほぼ中央位置に設定され、この状態でレーザ加工ヘッドを倣い部材と一体的に移動させながら溶接線に沿ってレーザビームを照射する。
このとき、移動手段による移動方向が溶接線と多少ずれていても、ヘッド本体が移動手段に対して回転変位し、これに伴い倣い部材は、両側壁に正規に接触した状態が確保される。また、移動手段に対するヘッド本体の回転動作を規制した状態で、倣い部材を溝内へ挿入する。
請求項２の発明は、ワーク相互の溶接接合部が、その溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に設けられ、前記溶接接合部に向けてレーザビームを照射しつつ溶接線に沿って移動するレーザ加工ヘッドを備えたレーザ溶接装置において、前記溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を、前記レーザ加工ヘッドと一体的に移動可能に設け、前記倣い部材は、駆動手段によって回転角度調整可能となっている。
上記構成によれば、溝内に挿入された倣い部材は、駆動手段によって所定角度回転して溝内の両側壁に接触する。
【０００５】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の構成において、倣い部材は、回転中心の軸方向から見て長円形状を呈している。
【０００６】
上記構成によれば、長円形状を呈した倣い部材を、溝幅より狭い寸法の直径方向を溝幅方向とした状態で溝内に挿入し、その後回転させることで倣い部材は溝の両側壁に接触する。
【０００７】
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、倣い部材は、回転中心の軸方向と直交する両側方に配置した一対のピン部材で構成されている。
【０００８】
上記構成によれば、一対のピン部材を、溝幅方向における外側相互間の寸法が、溝幅より小さい状態として溝内に挿入し、その後回転させることでピン部材は溝の両側壁に接触する。
【００１３】
請求項５発明は、請求項１の発明の構成において、規制手段は、ヘッド本体および移動手段にそれぞれ設けた回転動作規制用のリブと、この各リブを同時に固定保持する保持具とを備えている。
【００１４】
上記構成によれば、ヘッド本体および移動手段にそれぞれ設けた回転動作規制用のリブを、保持具により同時に固定保持することで、ヘッド本体と移動手段との相互の回転動作が規制される。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明の構成において、溶接接合部は、ワークの端部相互が重ね合わされて構成され、この重ね合わせ部を押圧しつつ溶接線に沿って回転しながらレーザ加工ヘッドおよび倣い部材とともに移動するローラを備えている。
【００１８】
上記構成によれば、倣い部材が溝内に挿入される際に、ローラも溝内に挿入され、倣い部材が両側壁に接触した状態で溶接線に沿って移動する際に、ローラは溶接接合部を押し付けながら溶接線に沿って回転しつつ移動し、このローラによる押付部付近をレーザビームが照射される。
【００１９】
請求項７の発明は、ワーク相互の溶接接合部の溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に、この溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を挿入し、この倣い部材を、回転により前記両側壁に接触させた状態で、溶接線に沿って移動させると同時に、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドからレーザビームを前記溶接線に沿って照射する際に、前記レーザ加工ヘッドおよび倣い部材を一体的に保持するヘッド本体を、このヘッド本体に溶接面と直交する方向を中心として回転可能に連結した移動手段によって溶接線に沿って移動させるとともに、規制手段により前記ヘッド本体と前記移動手段との相互の回転動作を規制した状態で前記倣い部材を前記溝内に挿入する。
【００２０】
上記レーザ溶接方法によれば、溝内に挿入した倣い部材を、回転させて両側壁に接触させることで、倣い部材の回転中心部が溝幅方向のほぼ中心部にセンタリングされ、この倣い部材のセンタリング動作により、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドによるレーザビーム照射部位も、溝幅方向のほぼ中央位置に設定される。
このとき、移動手段による移動方向が溶接線と多少ずれていても、ヘッド本体が移動手段に対して回転変位し、これに伴い倣い部材は、両側壁に正規に接触した状態が確保される。また、移動手段に対するヘッド本体の回転動作を規制した状態で、倣い部材を溝内へ挿入する。
請求項８の発明は、ワーク相互の溶接接合部の溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に、この溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を挿入し、この倣い部材を、回転により前記両側壁に接触させた状態で、溶接線に沿って移動させると同時に、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドからレーザビームを前記溶接線に沿って照射する際に、前記倣い部材を駆動手段によって回転角度調整する。
上記レーザ溶接方法によれば、溝内に挿入された倣い部材は、駆動手段によって所定角度回転して溝内の両側壁に接触する。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、倣い部材を、溝幅方向の寸法が溝幅の寸法より小さい状態として溝内に挿入した後回転させることで、倣い部材は、溝内の両側壁に接触して回転中心部が溝幅方向の中心部にセンタリングされるため、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドが照射するレーザビームも、溝幅方向における規定のほぼ中央部に常に照射することができ、高精度な溶接作業が行える。
また、レーザ加工ヘッドおよび倣い部材を一体的に保持するヘッド本体を、溶接線に沿って移動させる移動手段に対し、溶接面と直交する方向を中心として回転可能に連結したため、移動手段による移動方向が溶接線と多少ずれていても、ヘッド本体が移動手段に対して回転変位し、これに伴い倣い部材は、両側壁に正規に接触した状態が確保され、レーザビームが照射される部位も溝幅方向のほぼ中央部の規定の位置に確保することができる。
さらに、ヘッド本体と移動手段との相互の回転動作を規制する規制手段を設けたため、倣い部材の溝内へ挿入を、移動手段に対するヘッド本体の回転動作を規制した状態で行えて挿入作業を容易かつ確実に行うことができる。
請求項２の発明によれば、倣い部材は、駆動手段によって回転角度調整可能となっているので、溝内に挿入された倣い部材は、駆動手段によって所定角度回転して溝内の両側壁に接触し、後工程での作業性から必要となる溝幅寸法の最小値を確実に得ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、倣い部材は、回転中心の軸方向から見て長円形状を呈しているので、溝幅より狭い寸法の直径方向を溝幅方向とした状態で溝内に挿入し、その後回転させることで溝内の両側壁に接触して回転中心部を溝幅方向の中心部にセンタリングすることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、倣い部材は、回転中心の軸方向と直交する両側方に配置した一対のピン部材で構成されているので、一対のピン部材を、溝幅方向における外側相互間の寸法が、溝幅より小さい状態として溝内に挿入し、その後回転させることでピン部材は溝の両側壁に接触して回転中心部を溝幅方向の中心部にセンタリングすることができる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、規制手段は、ヘッド本体および移動手段にそれぞれ設けた回転動作規制用のリブと、この各リブを同時に固定保持する保持具とを備える構成としたため、倣い部材を溝内に挿入する際に、ヘッド本体の移動手段に対する回転動作が、保持具による各リブに対する固定保持動作によって規制され、挿入作業が容易かつ確実となる。
【００２８】
請求項６の発明によれば、ワーク相互の重ね合わせ部付近を押圧しつつ溶接線に沿って回転しながらレーザ加工ヘッドおよび倣い部材とともに移動するローラを備えているので、倣い部材が溝内に挿入される際に、ローラも溝内に挿入されて溶接接合部に接触して押圧し、ワーク相互の密着度が高まって、高精度な溶接作業が行える。
【００２９】
請求項７の発明によれば、溝内に挿入した倣い部材を、回転させて両側壁に接触させることで、倣い部材の回転中心部が溝幅方向のほぼ中心部にセンタリングされるため、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドが照射するレーザビームも、溝幅方向における規定のほぼ中央部に常に照射することができ、高精度な溶接作業が行える。
また、レーザ加工ヘッドおよび倣い部材を一体的に保持するヘッド本体を、溶接面と直交する方向を中心として回転可能に連結した移動手段によって溶接線に沿って移動させるようにしたため、移動手段による移動方向が溶接線と多少ずれていても、ヘッド本体が移動手段に対して回転変位し、これに伴い倣い部材は、両側壁に正規に接触した状態が確保され、レーザビームが照射される部位も溝幅方向のほぼ中央部の規定の位置に確保することができる。
さらに、ヘッド本体と移動手段との相互の回転動作を規制手段により規制するため、倣い部材の溝内へ挿入を、移動手段に対するヘッド本体の回転動作を規制した状態で行えて挿入作業を容易かつ確実に行うことができる。
請求項８の発明によれば、倣い部材は、駆動手段によって回転角度調整可能となっているので、溝内に挿入された倣い部材は、駆動手段によって所定角度回転して溝内の両側壁に接触し、後工程での作業性から必要となる溝幅寸法の最小値を確実に得ることができる。
【００３０】
【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。
【００３１】
図１は、この発明の実施の一形態を示すレーザ溶接装置の一部断面を含む側面図、図２は図１の拡大されたＡ−Ａ断面図、図３は図１の拡大されたＢ−Ｂ断面図である。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（図２中で左右方向）の端部とボディサイドパネル３の上端部との溶接接合部となる重ね合わせ部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。
【００３２】
上記した溝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中で右方向に向けて回転移動し、これと同時にレーザビーム１１が溝７内の図３中で左右方向に延長される溶接線Ｐに向けて照射されて溶接作業がなされる。溶接線Ｐは、溝７の幅方向のほぼ中央部に設定されている。
【００３３】
レーザビーム１１を照射するレーザ加工ヘッド１３は、ヘッド本体１５側に固定され、ヘッド本体１５は回転支持機構１７を介して溶接ロボット１９のロボットアーム２１の先端に取り付けられている。ヘッド本体１５は、上端部に設けたベース板２３と、ベース板２３の図１中で紙面裏側の側部から図１中で下方に向けて延長される側板２５と、ベース板２３の回転支持機構１７側の側部から下方に向けて延長される連結板２７とから構成されている。
【００３４】
ベース板２３の下面には、加圧シリンダ２９が装着され、加圧シリンダ２９のピストンロッド３１の下端には保持ブロック３３が連結されている。保持ブロック３３の図１中で左側の側面には、ヘッド支持ブラケット３５が取り付けられ、ヘッド支持ブラケット３５には前記したレーザ加工ヘッド１３が固定されている。レーザ加工ヘッド１３によるレーザビーム１１の照射位置は、図３に示すように、ローラ９の移動方向後方側の近傍である。
【００３５】
保持ブロック３３の、前記したローラ９の回転中心より移動方向前方側の下部には、ブラケット３７が取り付けられている。ブラケット３７は、下部側が図１中で左方向に延長されたローラ保持部３７ａと、ローラ保持具３７ａと反対側に向けて延長される倣い部材保持部３７ｂとがそれぞれ形成されている。ローラ保持部３７ａには、ローラ軸３８を介して前記したローラ９が回転可能に保持され、倣い部材保持部３７ｂには、溶接面となる溝７の底面に直交する図１中で上下方向に延長される連結軸３９が回転可能に保持されている。
【００３６】
連結軸３９の下端には、図２に示すように、溝７内に挿入される倣い部材としての楕円ピン４１が固定され、同上端には駆動手段としてのサーボモータ４３が連動連結されている、サーボモータ４３は、保持ブロック３３の側部に固定されており、このサーボモータ４３の駆動により楕円ピン４１が連結軸３９を中心として所定角度回転調整可能となっている。
【００３７】
楕円ピン４１は、図３に示すように、楕円形状を呈しており、この楕円形状における短径の寸法は、溝７の幅寸法より小さく形成されている。上記楕円形状部の中心に連結軸３９が連結されており、連結軸３９とローラ９とレーザビーム１１のそれぞれの中心は、同一直線上にあり、楕円ピン４１が溶接作業時に溝７の左右の両側壁７ａ，７ｂに接触することで上記同一直線が溝７の幅方向のほぼ中心位置となる。すなわち、上記同一直線が溶接線Ｐに対応する。
【００３８】
ヘッド本体１５とロボットアーム２１とを連結する回転支持機構１７は、図１中で上下方向にそれぞれ延長されるヘッド側回転中心軸４７およびロボット側回転中心軸４９を備え、これら各回転中心軸４７，４９を中心としてヘッド本体１５側およびロボットアーム２１側がそれぞれ回転するヒンジ部５１，５３をそれぞれ備えている。
【００３９】
ヒンジ部５１，５３相互間には、回転支持軸５５が上下方向に延長して配置され、回転支持軸５５には、ヒンジ部５１側の複数の回転支持突起５７ａと、ヒンジ部５３側の複数の回転支持突起５７ｂとをそれぞれ備えた円筒状のヒンジ構成部５７が装着されている。これら各回転支持突起５７ａ，５７ｂは、ヘッド側回転中心軸４７，ロボット側回転中心軸４９にそれぞれ回転可能に支持されている。
【００４０】
一方、ヘッド本体１５側の連結板２７には、ヒンジ部５１側の複数の回転支持突起５９が、上記回転支持突起５７ａと互い違いとなるよう配置された状態でヘッド側回転中心軸４７に回転可能に支持され、またロボットアーム２１側のブラケット６１には、ヒンジ部５３側の複数の回転支持突起６３が、上記回転支持突起５７ｂと互い違いとなるよう配置された状態でロボット側回転中心軸４９に回転可能に支持されている。
【００４１】
上記各ヒンジ部５１，５３によるロボットアーム２１側とヘッド本体１５側との間の相互の回転を規制するための規制手段としてのストッパ機構６５が、回転支持機構１７の上部に配置されている。ストッパ機構６５は、ロボットアーム２１側のブラケット６１上に固定されたシリンダ６７と、図１のＣ矢視図である図４に示すように、シリンダ６７の駆動によって同図（ａ）状態と同図（ｂ）の状態とに変位可能な保持具としての矩形状の平行リンク６９とを備えている。
【００４２】
一方、ヘッド本体１５側のベース板２３、ロボットアーム２１側のブラケット６１および回転支持軸５５のそれぞれの上端には、リブ７１，７３および７５が突出して設けられ、これら各リブ７１，７３，７５は平行リンク６９内に入り込み、かつ相互に同一直線状に配置されている。
【００４３】
平行リンク６９は、２本の短片リンク７７と２本の長片リンク７９とが、４本の連結ピン８０を介して回動可能に連結されており、短片リンク７７の各中心部に位置する一対の支点ピン８１を中心として全体が回動変位可能である。また、一対の支点ピン８１は、ヘッド本体１５側のベース板２３上およびロボットアーム２１側のブラケット６１の上端に設けた支持板８７上に形成した円弧状の各溝内にて、それぞれ移動可能に支持されている。
【００４４】
上記した平行リンク６９が、図４（ａ）の状態から、同図（ｂ）の状態に回動変位することで、上記三つの各リブ７１，７３，７５が２本の長片リンク７９相互間に同時に挟まれて固定され、これによりロボットアーム２１とヘッド本体１５との間の相互の回転が規制された状態となる。上記図４（ｂ）の状態で一対の支点ピン８１は、各リブ７１，７３，７５と同一直線状に位置している。
【００４５】
平行リンク６９の２本の長片リンク７９のうちの一方には、連結バー８３が固定され、連結バー８３には、前記したシリンダ６７のピストンロッド８５が連結固定されている。連結バー８３とピストンロッド８５との連結部は、ピストンロッド８５の先端が連結バー８３に対してその長手方向（図４中で上下方向）に移動可能に取り付けられて、平行リンク６９の回転変位に追従可能となっている。上記シリンダ６７の作動に基づくピストンロッド８５の進退移動により平行リンク６９が回動変位する。
【００４６】
次に、作用を説明する。まず、ストッパ機構６５により、図４（ｂ）のように平行リンク６９でリブ７１，７３，７５を挟んだ状態として、ロボットアーム２１とヘッド本体１５との相互間の回転を規制しておく。この状態で、ロボットアーム２１を移動させて、楕円ピン４１およびローラ９を溝７内に挿入する。このとき、楕円ピン４１は、楕円形状部における溝７の幅方向の寸法が、溝７の幅寸法より小さくなるようサーボモータ４３により調整しておく。
【００４７】
上記した楕円ピン４１およびローラ９の溝７内への挿入作業は、これらを支持しているヘッド本体１５が、ロボットアーム２１側に対してストッパ機構６５により回転を規制した状態となっているので、容易かつ確実に行える。
【００４８】
上記挿入作業後は、ストッパ機構６５により、図４（ａ）のように平行リンク６９によるリブ７１，７３，７５に対する挟持動作を解除して、ロボットアーム２１に対してヘッド本体１５を回転可能な状態とする。この状態で、サーボモータ４３により楕円ピン４１を所定角度回転させて、図２および図３に示すように、楕円ピン４１を溝７の左右の両側壁７ａ，７ｂに接触させる。
【００４９】
楕円ピン４１が側壁７ａ，７ｂに接触すると、その回転中心である連結軸３９が溝７の幅方向の中心位置となり、これに伴い連結軸３９と同一直線上にあるローラ９およびレーザビーム１１の照射位置も、同様に溝７の幅方向の中心位置となる。
【００５０】
この状態で、加圧シリンダ２９の作動によりローラ９を溝７の底面に向けて押圧させつつ、ロボットアーム２１を溝７に沿って図１中で右方向に移動させると、楕円ピン４１が側壁７ａ，７ｂに接触した状態で溝７内を移動して、ローラ９およびレーザビーム１１の照射位置も、常に溝７の幅方向中央の溶接線Ｐ上を移動することとなる。このため、溶接線Ｐが曲線状に変化する場合であっても、レーザビーム１１を、ロボット１９の教示ポイントに常に追従させて照射できるとともに、ロボット１９の教示精度の影響を受けることなく、スムーズかつ安定して溝７内の所定の溶接線Ｐに沿って精度よく溶接することが可能となる。
【００５１】
また、溝７の幅が溶接線Ｐに沿って変化する場合であっても、楕円ピン４１を溝７の幅寸法に対応させて適宜回転させて常に側壁７ａ，７ｂに接触させるようにすれば、溝幅方向の中央部に対する溶接作業を継続して行うことができる。
【００５２】
ここで、ヘッド本体１５は、ロボットアーム２１に対し回転支持機構１７により回転可能となっているので、溶接作業時におけるロボットアーム２１の動作方向が、溶接線Ｐに対して多少ずれている場合であっても、上記回転動作によってずれを吸収でき、高精度な溶接作業を継続して行うことができる。
【００５３】
また、溶接作業持には、溝７内に楕円ピン４１が挿入されているので、溝７の幅寸法のマイナス側が規制され、溝７に対するルーフモールの装着作業などの後工程での作業性から必要となる幅寸法の最小値を確保することができる。
【００５４】
図５は、この発明の他の実施の形態を示すレーザ溶接装置の一部断面を含む側面図である。この実施の形態は、前記図１に示されている加圧シリンダ２９のピストンロッド３１の下端に連結される保持ブロック３３の、図５中で左右両側部にサーボモータ４３を装着して楕円ピン４１をローラ９の前後に一対設けたものである。
【００５５】
楕円ピン４１は、図１のものと同様に連結軸３９を介してサーボモータ４３に連結され、連結軸３９はブラケット８９に回転可能に支持されている。ブラケット８９は保持ブロック３３の下部に固定され、保持ブロック３３の下部にはさらに、ローラ９をローラ軸３８を介して支持するローラブラケット９１が取り付けられている。
【００５６】
レーザ加工ヘッド１３は、ヘッド支持ブラケット３５を介して保持ブロック３３の図５中で紙面表側に配置固定されており、これによりレーザビーム１１は、ローラ９による溝７への押圧部の側方近傍へ照射される構成となっている。その他の構成は、前記図１のものと同様である。
【００５７】
上記図５の例においては、二つの連結軸３９相互を結ぶ直線上に、レーザビーム１１の照射部位が位置するようにすれば、楕円ピン４１が溝７の両側壁７ａ，７ｂに接触した状態で、溝７の幅方向中央部の溶接線Ｐに沿って精度よく溶接作業を行うことが可能となる。
【００５８】
なお、前記図１および図５に示した楕円ピン４１は、楕円形状に限定されるものではなく、長円形状であればよく、また、図６および図７に示すように、楕円ピン４１に代えて、一対のピン部材としての倣いピン９３の上端相互を連結部９５で連結した倣い部材としてもよい。上記した一対の倣いピン９３相互間の中心に位置する連結部９５の上部に連結軸３９が連結固定されている。
【００５９】
この例においても、サーボモータ４３の作動に伴う連結軸３９の回転により、倣いピン９３も連結部９５とともに一体回転して溝７の両側壁７ａ，７ｂに接触し、レーザビーム１１の照射位置が、常に溝７の幅方向のほぼ中央となる。
【００６０】
なお、上記各実施の形態では、溝７内におけるルーフパネル１とボディサイドパネル３との重ね合わせ部５にレーザ溶接を行うようにしているが、パネル相互を重ね合わせず、パネルの端部相互を溝内にて突き合わせて行う溶接作業にも、この発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すレーザ溶接装置の一部断面を含む側面図である。
【図２】図１の拡大されたＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の拡大されたＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のレーザ溶接装置におけるストッパ機構のＣ矢視図であり、（ａ）はストッパ動作を解除した状態、（ｂ）はストッパ動作を行わせた状態である。
【図５】この発明の他の実施の形態を示すレーザ溶接装置の一部断面を含む側面図である。
【図６】図１ないし図３における楕円ピンに代えて一対の倣いピンを用いた例を示す図２と同様な断面図である。
【図７】図６の一対の倣いピンを用いた例を示す図３と同様な断面図である。
【符号の説明】
１ ルーフパネル（ワーク）
３ ボディサイドパネル（ワーク）
５ 重ね合わせ部（溶接接合部）
７ 溝
７ａ，７ｂ 側壁
９ ローラ
１１ レーザビーム
１３ レーザ加工ヘッド
１５ ヘッド本体
２１ ロボットアーム（移動手段）
４１ 楕円ピン（倣い部材）
４３ サーボモータ（駆動手段）
６５ ストッパ機構（規制手段）
６９ 平行リンク（保持具）
７１，７３，７５ リブ
９３ 倣いピン（ピン部材）
Ｐ 溶接線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a laser welding apparatus and a laser in which a weld joint between workpieces is provided in a groove having side walls on the left and right along the weld line, and a laser beam is irradiated toward the weld joint in the groove. It relates to a welding method.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to make it possible to always irradiate a laser beam almost at the center in the groove width direction.
[0003]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a weld joint part between workpieces is provided in a groove having side walls on the left and right along the weld line, and a laser beam is directed toward the weld joint part. In a laser welding apparatus provided with a laser processing head that moves along a welding line while irradiating, a copying member whose dimension in the groove width direction can be changed by rotation about a direction orthogonal to the welding surface, Centering on a direction perpendicular to the welding surface with respect to the moving means that moves the head main body integrally holding the laser processing head and the copying member along the welding line so as to be movable integrally with the laser processing head. A restricting means is provided that is rotatably connected and restricts the mutual rotation of the head body and the moving means .
[0004]
According to the laser welding apparatus having such a configuration, the copying member is inserted into the groove in a state in which the dimension in the groove width direction is smaller than the dimension of the groove width, and then rotated, so that the copying member is placed on both side walls in the groove. Thus, the rotation center portion of the copying member is centered on the center portion in the groove width direction. The laser beam irradiation part by the laser processing head that moves integrally with the copying member by the centering operation of the copying member is also set at a substantially central position in the groove width direction. In this state, the laser processing head moves together with the copying member. The laser beam is irradiated along the welding line.
At this time, even if the moving direction of the moving means is slightly deviated from the weld line, the head main body is rotationally displaced with respect to the moving means, and as a result, the copying member is ensured to be in regular contact with both side walls. Further, the copying member is inserted into the groove in a state where the rotation operation of the head main body with respect to the moving means is restricted.
According to a second aspect of the present invention, a weld joint between workpieces is provided in a groove having side walls on the left and right along the weld line, and a laser beam is irradiated toward the weld joint along the weld line. In a laser welding apparatus provided with a moving laser processing head, a copying member whose dimension in the groove width direction can be changed by rotation about a direction orthogonal to the welding surface is moved integrally with the laser processing head. The copying member is capable of adjusting the rotation angle by a driving means .
According to the above configuration, the copying member inserted in the groove is rotated by a predetermined angle by the driving means and contacts both side walls in the groove.
[0005]
According to a third aspect of the invention, in the configuration of the first or second aspect of the invention, the copying member has an oval shape when viewed from the axial direction of the center of rotation.
[0006]
According to the above configuration, the copying member having an oval shape is inserted into the groove in a state where the diameter direction of the dimension narrower than the groove width is the groove width direction. To touch.
[0007]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect of the present invention, the copying member is composed of a pair of pin members disposed on both sides orthogonal to the axial direction of the rotation center.
[0008]
According to the above configuration, the pin member contacts the both side walls of the groove by inserting the pair of pin members into the groove so that the dimension between the outer sides in the groove width direction is smaller than the groove width and then rotating the pair of pin members. .
[0013]
Claim 5 invention, in the configuration of the invention of claim 1, restricting means includes a rib for rotational operation restricting provided respectively f head body and moving means, and a holder for fixing and holding the each of the ribs at the same time I have.
[0014]
According to the above arrangement, the ribs for rotation restricting provided respectively f head body and moving means, the retainer by By fixing and holding the same time, mutual rotation between the head body and the moving means is restricted .
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fifth aspects of the present invention, the weld joint is configured by overlapping the end portions of the workpiece, and along the weld line while pressing the overlapped portion. And a roller that moves with the laser processing head and the copying member while rotating.
[0018]
According to the above configuration, when the copying member is inserted into the groove, the roller is also inserted into the groove, and when the copying member moves along the weld line in contact with both side walls, the roller is welded. It moves while rotating along the welding line while pressing the part, and the laser beam is irradiated in the vicinity of the pressing part by this roller.
[0019]
According to the seventh aspect of the present invention, in the groove having the left and right side walls along the weld line of the welded joint part between the workpieces, the dimension in the groove width direction is changed by rotation about the direction orthogonal to the welding surface. A possible copying member is inserted, and the copying member is moved along the weld line while being in contact with the both side walls by rotation, and at the same time, a laser beam is emitted from a laser processing head that moves integrally with the copying member. When irradiating along the weld line, the head main body integrally holding the laser processing head and the copying member is welded by a moving means connected to the head main body so as to be rotatable about a direction orthogonal to the welding surface. The copying member is inserted into the groove while being moved along a line and the mutual rotation of the head body and the moving means being restricted by the restricting means.
[0020]
According to the laser welding method described above, the copying member inserted in the groove is rotated and brought into contact with both side walls, whereby the rotation center portion of the copying member is centered at the substantially central portion in the groove width direction. By the centering operation, the laser beam irradiation site by the laser processing head that moves integrally with the copying member is also set at the substantially central position in the groove width direction.
At this time, even if the moving direction of the moving means is slightly deviated from the weld line, the head main body is rotationally displaced with respect to the moving means, and as a result, the copying member is ensured to be in regular contact with both side walls. Further, the copying member is inserted into the groove in a state where the rotation operation of the head main body with respect to the moving means is restricted.
In the invention according to claim 8, the dimension in the groove width direction is changed by rotation about the direction orthogonal to the welding surface in the groove having the left and right side walls along the weld line of the weld joint part between the workpieces. A possible copying member is inserted, and the copying member is moved along the weld line while being in contact with the both side walls by rotation, and at the same time, a laser beam is emitted from a laser processing head that moves integrally with the copying member. When irradiating along the weld line, a rotation angle of the copying member is adjusted by driving means.
According to the laser welding method, the copying member inserted into the groove is rotated by a predetermined angle by the driving means and contacts both side walls in the groove.
[0021]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the copying member is brought into contact with both side walls in the groove by rotating the copying member in a state where the dimension in the groove width direction is smaller than the dimension of the groove width and then rotating the copying member. Since the rotation center is centered in the center in the groove width direction, the laser beam irradiated by the laser processing head that moves integrally with the copying member can always be applied to the specified center in the groove width direction. Can be performed with high accuracy.
In addition, since the head main body that integrally holds the laser processing head and the copying member is connected to the moving means that moves along the welding line so as to be rotatable about the direction orthogonal to the welding surface, the moving direction by the moving means Even if the head is slightly deviated from the weld line, the head body is rotationally displaced with respect to the moving means, and as a result, the copying member is ensured to be in regular contact with both side walls, and the portion irradiated with the laser beam is also a groove. It can be ensured at a specified position at a substantially central portion in the width direction.
In addition, since a restricting means for restricting the mutual rotation operation of the head body and the moving means is provided, the insertion into the groove of the copying member can be performed in a state where the rotation operation of the head body with respect to the moving means is restricted, thereby facilitating the insertion work. And it can be done reliably.
According to the invention of claim 2, since the copying member can be adjusted in rotation angle by the driving means, the copying member inserted into the groove is rotated by a predetermined angle by the driving means on the both side walls in the groove. It is possible to reliably obtain the minimum value of the groove width dimension required from workability in the subsequent process.
[0022]
According to the invention of claim 3 , since the copying member has an oval shape when viewed from the axial direction of the center of rotation, the copying member is inserted into the groove in a state where the diameter direction narrower than the groove width is the groove width direction. Then, by rotating it, the center of rotation can be centered to the center in the groove width direction by contacting both side walls in the groove.
[0023]
According to the invention of claim 4 , since the copying member is composed of a pair of pin members arranged on both sides orthogonal to the axial direction of the rotation center, the pair of pin members are arranged between the outer sides in the groove width direction. When the pin member is inserted into the groove in a state where the dimension is smaller than the groove width and then rotated, the pin member can come into contact with both side walls of the groove to center the center of rotation in the groove width direction.
[0026]
According to the invention of claim 5, regulating means, since the rib for rotational operation restricting provided respectively f head body and moving means, a structure and a holder for simultaneously fixing and holding the respective ribs, the copying When the member is inserted into the groove, the rotation operation of the head main body with respect to the moving means is restricted by the fixing and holding operation with respect to each rib by the holder, and the insertion operation becomes easy and reliable.
[0028]
According to the sixth aspect of the invention, since the roller moving with the laser processing head and the copying member while rotating along the welding line while pressing the vicinity of the overlapping portion between the workpieces is provided, the copying member is in the groove. When the roller is inserted, the roller is also inserted into the groove to contact and press the weld joint, and the degree of adhesion between the workpieces is increased, so that a highly accurate welding operation can be performed.
[0029]
According to the seventh aspect of the present invention, the copying member inserted in the groove is rotated and brought into contact with both side walls, whereby the rotation center portion of the copying member is centered at substantially the center portion in the groove width direction. The laser beam irradiated by the laser processing head that moves integrally with the member can always be irradiated to the specified substantially central portion in the groove width direction, and a highly accurate welding operation can be performed.
In addition, the head main body that integrally holds the laser processing head and the copying member is moved along the weld line by the moving means that is rotatably connected around the direction orthogonal to the welding surface. Even if the direction is slightly deviated from the weld line, the head main body is rotationally displaced with respect to the moving means, and accordingly, the copying member is ensured to be in regular contact with both side walls, and the laser beam is irradiated on the part. It can be ensured at a specified position at a substantially central portion in the groove width direction.
Further, since the mutual rotation operation of the head main body and the moving means is restricted by the regulating means, the insertion into the groove of the copying member can be performed in a state where the rotational movement of the head main body with respect to the moving means is restricted, and the insertion work can be performed easily and easily. It can be done reliably.
According to the invention of claim 8, since the copying member can be adjusted in rotation angle by the driving means, the copying member inserted in the groove is rotated by a predetermined angle by the driving means on the both side walls in the groove. It is possible to reliably obtain the minimum value of the groove width dimension required from workability in the subsequent process.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0031]
1 is a side view including a partial cross section of a laser welding apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged B of FIG. It is -B sectional drawing. This laser welding apparatus performs laser welding on an overlapping portion 5 serving as a weld joint between an end portion of a roof panel 1 in a vehicle in a vehicle width direction (left and right direction in FIG. 2) and an upper end portion of a body side panel 3. The two panels 1 and 3 constituting these workpieces are welded to each other, and the overlapping portion 5 is formed with a groove 7 for fitting a roof molding (not shown).
[0032]
The roller 9 rotates in the right direction in FIG. 1 while pressing the overlapping portion 5 to correct the gap between the panels 1 and 3 in the groove 7 described above, and at the same time, the laser beam 11. Is irradiated toward the welding line P extending in the left-right direction in FIG. The weld line P is set at a substantially central portion in the width direction of the groove 7.
[0033]
The laser processing head 13 that irradiates the laser beam 11 is fixed to the head main body 15 side, and the head main body 15 is attached to the tip of the robot arm 21 of the welding robot 19 via the rotation support mechanism 17. The head body 15 includes a base plate 23 provided at the upper end, a side plate 25 extending downward from the side of the base plate 23 in FIG. The connecting plate 27 extends downward from the side on the mechanism 17 side.
[0034]
A pressure cylinder 29 is attached to the lower surface of the base plate 23, and a holding block 33 is connected to the lower end of the piston rod 31 of the pressure cylinder 29. A head support bracket 35 is attached to the left side surface of the holding block 33 in FIG. 1, and the laser processing head 13 is fixed to the head support bracket 35. The irradiation position of the laser beam 11 by the laser processing head 13 is in the vicinity of the rear side in the moving direction of the roller 9 as shown in FIG.
[0035]
A bracket 37 is attached to a lower portion of the holding block 33 on the front side in the movement direction from the rotation center of the roller 9 described above. The bracket 37 is formed with a roller holding portion 37a whose lower side is extended in the left direction in FIG. 1 and a copying member holding portion 37b extended toward the opposite side of the roller holder 37a. The roller 9 is rotatably held by the roller holding portion 37a via a roller shaft 38, and the copying member holding portion 37b is vertically moved in FIG. 1 perpendicular to the bottom surface of the groove 7 serving as a welding surface. An extended connecting shaft 39 is rotatably held.
[0036]
As shown in FIG. 2, an elliptical pin 41 as a copying member inserted into the groove 7 is fixed to the lower end of the connecting shaft 39, and a servo motor 43 as a driving means is interlocked and connected to the upper end. servo motor 43 is fixed to the side of the holding block 33, elliptical pin 41 has a rotation by a predetermined angle adjustment around the connecting shaft 39 by the driving of the servo motor 43.
[0037]
As shown in FIG. 3, the elliptical pin 41 has an elliptical shape, and the dimension of the short diameter in the elliptical shape is smaller than the width dimension of the groove 7. A connecting shaft 39 is connected to the center of the elliptical portion, and the centers of the connecting shaft 39, the roller 9 and the laser beam 11 are on the same straight line. By contacting the side walls 7a and 7b, the same straight line becomes the substantially central position of the groove 7 in the width direction. That is, the same straight line corresponds to the weld line P.
[0038]
The rotation support mechanism 17 that connects the head body 15 and the robot arm 21 includes a head-side rotation center shaft 47 and a robot-side rotation center shaft 49 that are respectively extended in the vertical direction in FIG. 49 and 49, the head main body 15 side and the robot arm 21 side respectively have hinge portions 51 and 53 that rotate.
[0039]
Between the hinge portions 51 and 53, a rotation support shaft 55 is arranged extending in the vertical direction. The rotation support shaft 55 includes a plurality of rotation support projections 57a on the hinge portion 51 side and a plurality of rotation support shafts 57a on the hinge portion 53 side. Cylindrical hinge constituent portions 57 each having a rotation support protrusion 57b are mounted. These rotation support protrusions 57a and 57b are rotatably supported by the head side rotation center shaft 47 and the robot side rotation center shaft 49, respectively.
[0040]
On the other hand, on the connecting plate 27 on the head body 15 side, a plurality of rotation support protrusions 59 on the hinge portion 51 side can be rotated around the head side rotation center shaft 47 in a state of being arranged so as to alternate with the rotation support protrusions 57a. In the bracket 61 on the robot arm 21 side, a plurality of rotation support protrusions 63 on the hinge portion 53 side are arranged on the robot side rotation center shaft 49 in a state of being alternately arranged with the rotation support protrusions 57b. It is rotatably supported.
[0041]
A stopper mechanism 65 serving as a restricting means for restricting the mutual rotation between the robot arm 21 side and the head main body 15 side by the hinge portions 51 and 53 is disposed above the rotation support mechanism 17. The stopper mechanism 65 has a cylinder 67 fixed on the bracket 61 on the robot arm 21 side, and the cylinder 67 is driven to drive the cylinder 67 as shown in FIG. A rectangular parallel link 69 is provided as a holder that can be displaced in the state shown in FIG.
[0042]
On the other hand, ribs 71, 73, and 75 protrude from the upper ends of the base plate 23 on the head body 15 side, the bracket 61 on the robot arm 21 side, and the rotation support shaft 55, respectively. Enter the parallel link 69 and are arranged in the same straight line.
[0043]
In the parallel link 69, two short piece links 77 and two long piece links 79 are rotatably connected via four connecting pins 80, and are located at the central portions of the short piece links 77. The whole can be rotationally displaced around the pair of fulcrum pins 81. The pair of fulcrum pins 81 are movable in arc-shaped grooves formed on the base plate 23 on the head body 15 side and the support plate 87 provided on the upper end of the bracket 61 on the robot arm 21 side. It is supported by.
[0044]
When the parallel link 69 is rotated and displaced from the state shown in FIG. 4A to the state shown in FIG. 4B, each of the three ribs 71, 73, 75 is connected to the two long piece links 79. At the same time, they are sandwiched and fixed so that the mutual rotation between the robot arm 21 and the head body 15 is regulated. In the state of FIG. 4B, the pair of fulcrum pins 81 are positioned in the same straight line as the ribs 71, 73, 75.
[0045]
A connection bar 83 is fixed to one of the two long piece links 79 of the parallel link 69, and the piston rod 85 of the cylinder 67 is connected and fixed to the connection bar 83. The connecting portion between the connecting bar 83 and the piston rod 85 is attached so that the tip end of the piston rod 85 can move in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4) with respect to the connecting bar 83. Can follow. The parallel link 69 is rotationally displaced by the forward / backward movement of the piston rod 85 based on the operation of the cylinder 67.
[0046]
Next, the operation will be described. First, the stopper mechanism 65 restricts the rotation between the robot arm 21 and the head body 15 with the ribs 71, 73, 75 being sandwiched between the parallel links 69 as shown in FIG. 4B. In this state, the robot arm 21 is moved to insert the elliptical pin 41 and the roller 9 into the groove 7. At this time, the elliptical pin 41 is adjusted by the servo motor 43 so that the dimension in the width direction of the groove 7 in the elliptical part is smaller than the width dimension of the groove 7.
[0047]
The above-described insertion work of the elliptical pin 41 and the roller 9 into the groove 7 is because the head main body 15 supporting them is in a state in which the rotation is restricted by the stopper mechanism 65 with respect to the robot arm 21 side. Easy and reliable.
[0048]
After the above insertion work, the holding mechanism for the ribs 71, 73, 75 by the parallel link 69 is released by the stopper mechanism 65 as shown in FIG. State. In this state, the elliptical pin 41 is rotated by a predetermined angle by the servo motor 43 to bring the elliptical pin 41 into contact with the left and right side walls 7a and 7b of the groove 7 as shown in FIGS.
[0049]
When the elliptical pin 41 comes into contact with the side walls 7a and 7b, the connecting shaft 39, which is the center of rotation, becomes the center position in the width direction of the groove 7, and accordingly, the roller 9 and the laser beam 11 that are collinear with the connecting shaft 39 Similarly, the irradiation position is the center position of the groove 7 in the width direction.
[0050]
In this state, when the robot arm 21 is moved rightward in FIG. 1 along the groove 7 while pressing the roller 9 toward the bottom surface of the groove 7 by the operation of the pressure cylinder 29, the elliptical pin 41 is moved to the side wall. The position where the roller 9 and the laser beam 11 are irradiated also moves on the welding line P at the center in the width direction of the groove 7 by moving in the groove 7 in contact with 7a and 7b. For this reason, even when the welding line P changes in a curved line, the laser beam 11 can be irradiated while always following the teaching point of the robot 19, and smooth without being affected by the teaching accuracy of the robot 19. And it becomes possible to weld accurately along the predetermined welding line P in the groove | channel 7 stably.
[0051]
Further, even when the width of the groove 7 changes along the weld line P, the elliptical pin 41 is appropriately rotated according to the width dimension of the groove 7 so as to always contact the side walls 7a and 7b. The welding operation for the central portion in the groove width direction can be continued.
[0052]
Here, since the head main body 15 is rotatable with respect to the robot arm 21 by the rotation support mechanism 17, the operation direction of the robot arm 21 during the welding operation is slightly deviated from the welding line P. Even if it exists, a shift | offset | difference can be absorbed by the said rotation operation | movement, and a highly accurate welding operation can be performed continuously.
[0053]
In addition, since the elliptical pin 41 is inserted in the groove 7 for holding the welding work, the minus side of the width dimension of the groove 7 is restricted, and workability in the subsequent process such as the mounting work of the roof molding to the groove 7 is restricted. The minimum value of the required width dimension can be ensured.
[0054]
FIG. 5 is a side view including a partial cross-section of a laser welding apparatus showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, the servo motor 43 is mounted on both the left and right sides of the holding block 33 connected to the lower end of the piston rod 31 of the pressure cylinder 29 shown in FIG. A pair of rollers 41 is provided before and after the roller 9.
[0055]
The elliptical pin 41 is connected to the servo motor 43 through the connecting shaft 39 as in FIG. 1, and the connecting shaft 39 is rotatably supported by the bracket 89. The bracket 89 is fixed to the lower portion of the holding block 33, and a roller bracket 91 that supports the roller 9 via the roller shaft 38 is further attached to the lower portion of the holding block 33.
[0056]
The laser processing head 13 is arranged and fixed on the front side of the drawing in FIG. 5 of the holding block 33 via the head support bracket 35, so that the laser beam 11 is near the side of the pressing portion to the groove 7 by the roller 9. It is configured to be irradiated. Other configurations are the same as those in FIG.
[0057]
In the example of FIG. 5 described above, the elliptical pin 41 is in contact with both side walls 7a and 7b of the groove 7 if the irradiation site of the laser beam 11 is positioned on a straight line connecting the two connecting shafts 39. Thus, the welding operation can be performed with high accuracy along the welding line P at the center in the width direction of the groove 7.
[0058]
The elliptic pin 41 shown in FIGS. 1 and 5 is not limited to an elliptical shape, and may be an oval shape. Further, as shown in FIGS. Instead, a copying member in which the upper ends of the copying pins 93 as a pair of pin members are connected by a connecting portion 95 may be used. A connecting shaft 39 is connected and fixed to the upper portion of the connecting portion 95 located at the center between the pair of copying pins 93 described above.
[0059]
Also in this example, by the rotation of the connecting shaft 39 accompanying the operation of the servo motor 43, the copying pin 93 also rotates together with the connecting portion 95 to come into contact with both side walls 7a and 7b of the groove 7, and the irradiation position of the laser beam 11 is changed. , Always at the center of the width direction of the groove 7.
[0060]
In each of the above embodiments, laser welding is performed on the overlapping portion 5 of the roof panel 1 and the body side panel 3 in the groove 7, but the panels are not overlapped with each other. The present invention can also be applied to a welding operation that is performed by abutting in a groove.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view including a partial cross section of a laser welding apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
4 is a C arrow view of a stopper mechanism in the laser welding apparatus of FIG. 1, in which (a) shows a state in which the stopper operation is released, and (b) shows a state in which the stopper operation is performed.
FIG. 5 is a side view including a partial cross section of a laser welding apparatus showing another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 showing an example in which a pair of copying pins are used instead of the elliptical pins in FIGS. 1 to 3. FIG.
7 is a cross-sectional view similar to FIG. 3, showing an example using the pair of copying pins of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Roof panel (work)
3 Body side panel (work)
5 Overlap (welded joint)
7 Grooves 7a, 7b Side wall 9 Roller 11 Laser beam 13 Laser processing head 15 Head body 21 Robot arm (moving means)
41 Elliptical pin (copying member)
43 Servo motor (drive means)
65 Stopper mechanism (regulation means)
69 Parallel links (holders)
71, 73, 75 Rib 93 Copying pin (pin member)
P welding line

Claims (8)

ワーク相互の溶接接合部が、その溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に設けられ、前記溶接接合部に向けてレーザビームを照射しつつ溶接線に沿って移動するレーザ加工ヘッドを備えたレーザ溶接装置において、前記溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を、前記レーザ加工ヘッドと一体的に移動可能に設け、前記レーザ加工ヘッドおよび倣い部材を一体的に保持するヘッド本体を、溶接線に沿って移動させる移動手段に対し、溶接面と直交する方向を中心として回転可能に連結し、前記ヘッド本体と前記移動手段との相互の回転動作を規制する規制手段を設けたことを特徴とするレーザ溶接装置。A weld joint between workpieces is provided in a groove having side walls on the left and right along the weld line, and a laser processing head that moves along the weld line while irradiating a laser beam toward the weld joint. in laser welding apparatus, the size of the groove width direction, the copying member possible changes by rotation of the direction perpendicular to the welding plane and the axis, movable the laser processing head integrally with the laser processing A head main body that integrally holds the head and the copying member is connected to a moving means that moves along the welding line so as to be rotatable about a direction orthogonal to the welding surface, and the head main body and the moving means A laser welding apparatus provided with a regulating means for regulating mutual rotational movement . ワーク相互の溶接接合部が、その溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に設けられ、前記溶接接合部に向けてレーザビームを照射しつつ溶接線に沿って移動するレーザ加工ヘッドを備えたレーザ溶接装置において、前記溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を、前記レーザ加工ヘッドと一体的に移動可能に設け、前記倣い部材は、駆動手段によって回転角度調整可能となっていることを特徴とするレーザ溶接装置。 A weld joint between workpieces is provided in a groove having side walls on the left and right along the weld line, and a laser processing head that moves along the weld line while irradiating a laser beam toward the weld joint. In the laser welding apparatus, a copying member whose dimension in the groove width direction can be changed by rotation about a direction orthogonal to the welding surface is provided to be movable integrally with the laser processing head, and the copying member Is a laser welding apparatus characterized in that the rotation angle can be adjusted by a driving means. 倣い部材は、回転中心の軸方向から見て長円形状を呈している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。 3. The laser welding apparatus according to claim 1, wherein the copying member has an oval shape when viewed from the axial direction of the rotation center. 倣い部材は、回転中心の軸方向と直交する両側方に配置した一対のピン部材で構成されている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。 3. The laser welding apparatus according to claim 1, wherein the copying member is composed of a pair of pin members arranged on both sides orthogonal to the axial direction of the rotation center. 規制手段は、ヘッド本体および移動手段にそれぞれ設けた回転動作規制用のリブと、この各リブを同時に固定保持する保持具とを備え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。Regulating means, f head body and the ribs for rotation regulating respectively provided to the moving unit, the laser welding according to claim 1, characterized in that it comprises a holder for fixedly holding the respective ribs at the same time apparatus. 溶接接合部は、ワークの端部相互が重ね合わされて構成され、この重ね合わせ部を押圧しつつ溶接線に沿って回転しながらレーザ加工ヘッドおよび倣い部材とともに移動するローラを備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のレーザ溶接装置。The weld joint is configured by overlapping the end portions of the workpiece, and includes a roller that moves along with the laser processing head and the copying member while rotating along the weld line while pressing the overlap portion. A laser welding apparatus according to any one of claims 1 to 5 . ワーク相互の溶接接合部の溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に、この溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を挿入し、この倣い部材を、回転により前記両側壁に接触させた状態で、溶接線に沿って移動させると同時に、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドからレーザビームを前記溶接線に沿って照射する際に、前記レーザ加工ヘッドおよび倣い部材を一体的に保持するヘッド本体を、このヘッド本体に溶接面と直交する方向を中心として回転可能に連結した移動手段によって溶接線に沿って移動させるとともに、規制手段により前記ヘッド本体と前記移動手段との相互の回転動作を規制した状態で前記倣い部材を前記溝内に挿入することを特徴とするレーザ溶接方法。A copying member in which the dimension in the groove width direction can be changed by rotation about the direction orthogonal to the welding surface is inserted into a groove having side walls on the left and right along the weld line of the weld joint of the workpieces. The copying member is moved along the welding line while being in contact with the both side walls by rotation, and at the same time, a laser beam is irradiated along the welding line from a laser processing head that moves integrally with the copying member. When moving, the head main body integrally holding the laser processing head and the copying member is moved along the weld line by a moving means connected to the head main body so as to be rotatable about a direction orthogonal to the welding surface. A laser welding method , wherein the copying member is inserted into the groove in a state in which the rotation operation of the head main body and the moving unit is regulated by a regulating unit . ワーク相互の溶接接合部の溶接線に沿う左右に側壁を備えた溝内に、この溝幅方向の寸法が、溶接面と直交する方向を軸心とする回転によって変化可能な倣い部材を挿入し、この倣い部材を、回転により前記両側壁に接触させた状態で、溶接線に沿って移動させると同時に、倣い部材と一体的に移動するレーザ加工ヘッドからレーザビームを前記溶接線に沿って照射する際に、前記倣い部材を駆動手段によって回転角度調整することを特徴とするレーザ溶接方法。A copying member in which the dimension in the groove width direction can be changed by rotation about the direction orthogonal to the welding surface is inserted into a groove having side walls on the left and right along the weld line of the weld joint of the workpieces. The copying member is moved along the welding line while being in contact with the both side walls by rotation, and at the same time, a laser beam is irradiated along the welding line from a laser processing head that moves integrally with the copying member. A laser welding method characterized in that the rotation angle of the copying member is adjusted by a driving means when performing.
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