JP6898287B2

JP6898287B2 - 溶接方法

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Publication number: JP6898287B2
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Inventors: 小林　亨; 亨小林
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Description

本開示は、溶接方法に関する。

溶接を行う金属部材にレーザー光を照射し、金属部材同士を溶接する方法が公知である（特許文献１参照）。このレーザー溶接は、重ね合わせた２枚の金属板の溶接にも使用される。

特表２００５−５２７３８３号公報

２枚の金属板が水平方向に対して傾斜して配置され、かつ２枚の金属板を重ね合わせた際の板同士の隙間が大きい場合、従来の溶接方法では、溶融金属によって板同士の隙間が十分に充填されず、良好な溶接ができないおそれがある。

本開示の一局面は、傾斜配置されている上板と下板との溶接品質を高められる溶接方法を提供することを目的としている。

本開示の一態様は、上板の表面にレーザー光を照射することにより、上板と上板に重ね合わされた下板とを溶接する工程を備える溶接方法である。溶接する工程は、溶接進行方向に対して交差すると共に複数の折り返し点を有する主溶接軌跡を形成する工程を有する。上板と下板とは、溶接進行方向と平行な視点で水平方向に対して傾斜して配置される。主溶接軌跡を形成する工程では、鉛直方向上側の折り返し点近傍の領域においてレーザー光によって与えられるエネルギー量が、鉛直方向下側の折り返し点近傍の領域においてレーザー光によって与えられるエネルギー量よりも大きくされる。

このような構成によれば、溶融金属が垂れ落ちやすい鉛直方向上側の折り返し点近傍で鉛直方向下側の折り返し点近傍より多くのエネルギー量を与えることによって、下側の折り返し点近傍での過剰な溶融を抑えつつ、上側の折り返し点近傍での溶融金属の不足を補うことができる。その結果、溶接品質を高めることができる。また、上板及び下板が傾斜配置されることで、製品及び治具の設計裕度を高めることができる。

本開示の一態様では、主溶接軌跡を形成する工程では、鉛直方向上側の折り返し点近傍の領域における溶接速度が、鉛直方向下側の折り返し点近傍の領域における溶接速度よりも小さくされてもよい。このような構成によれば、容易かつ確実に折り返し点近傍でのエネルギー量を調整できる。

本開示の一態様では、主溶接軌跡を形成する工程では、レーザー光を照射したまま、鉛直方向上側の折り返し点近傍の領域においてレーザー光の移動を一定時間停止させてもよい。このような構成によれば、鉛直方向上側の折り返し点近傍における溶接速度を容易かつ確実に小さくできる。

本開示の一態様では、溶接する工程は、主溶接軌跡の形成後、レーザー光の照射を停止
し、その後に再照射を行う工程をさらに有してもよい。このような構成によれば、溶接の終点で徐冷を行うことができる。その結果、溶接の終点での凝固割れを抑制できる。

本開示の一態様では、溶接する工程は、主溶接軌跡を形成する工程の前に、往復又は循環する軌跡を含む連続した補助溶接軌跡を形成する工程をさらに有してもよい。このような構成によれば、補助溶接軌跡において溶融金属を生成し、主溶接軌跡に供給することができる。その結果、主溶接軌跡における溶融金属の不足による隙間の発生を抑制できる。

本開示の一態様では、補助溶接軌跡は、円形状であってもよい。このような構成によれば、溶融金属の溜りが形成されやすくなるため、容易かつ確実に溶融金属を主溶接軌跡に供給できる。

本開示の一態様では、主溶接軌跡は、補助溶接軌跡から連続する初期領域と、初期領域よりも溶接進行方向側に設けられ、初期領域よりも折り返しのピッチが大きい主領域と、を有してもよい。このような構成によれば、溶融金属を主溶接軌跡の始点近傍で有効活用しつつ、主溶接軌跡を形成する工程の時間短縮を図ることができる。

図１は、実施形態の溶接方法で用いる溶接装置のフロー及びブロック図である。図２Ａは、図１の溶接方法における溶接部の模式的な斜視図であり、図２Ｂは、図１の溶接方法における溶接部の模式図である。図３Ａは、補助溶接軌跡の模式図であり、図３Ｂは、図３Ａとは異なる実施形態の補助溶接軌跡の模式図であり、図３Ｃは、主溶接軌跡の模式図である。図４は、溶接進行方向とエネルギーレベル又は溶接速度との関係を示す模式図である。図５は、溶接の終了点での時間とエネルギーレベル又は温度との関係を示す模式図である。図６は、実施形態の溶接方法のフロー図である。図７は、低ピッチ主溶接軌跡形成処理のフロー図である。図８は、高ピッチ主溶接軌跡形成処理のフロー図である。図９は、溶接部の模式的な断面図である。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
本実施形態の溶接方法は、上板の表面にレーザー光を照射することにより、上板と上板に重ね合わされた下板とを溶接する溶接工程を備える。

本実施形態の溶接方法では、図１に示す溶接装置１０を用いて溶接が行われる。
溶接装置１０は、発振器１２と、ミラー１３と、モーター１４と、制御部１５とを備えている。

また、本実施形態の溶接方法では、上板３と下板２とは、溶接進行方向（図１中紙面垂直方向）と平行な視点で水平方向に対して傾斜して配置されている。つまり、上板３及び下板２は、溶接進行方向と平行なロール軸を中心に水平面から離間するように回転された状態にある。上板３及び下板２の水平方向に対する傾斜角（つまりロール角）αは、０°超９０°未満である。

発振器１２は、下板２に重ねられた上板３の表面（つまり母材表面）にエネルギーを与えるレーザー光を生成させる。レーザー光の供給源としては、例えば炭酸ガス（ＣＯ_２）が使用できる。ミラー１３は、発振器１２が生成したレーザー光の進路を変更し、上板３の表面に照射する。モーター１４は、ミラー１３に取り付けられ、ミラー１３の角度を変えるように構成されている。

制御部１５は、上板３の表面におけるレーザー光の照射位置とエネルギー量とを調整する。つまり、制御部１５は、モーター１４を介してミラー１３の角度を変えることで、レーザー光の照射位置を調整する。また、制御部１５は、発振器１２の出力を変えることで、レーザー光のエネルギー量を調整する。

以下、溶接装置１０の具体的な調整手順について説明する。
図１に示すように、まず、プログラム内で作業者がレーザー出力と溶接速度とを直接溶接装置１０に入力する（ステップＳ１）。

ステップＳ１と並行して、溶接位置を作業者が目視で決定して溶接装置１０にティーチングすることによって、プログラム内で溶接位置を自動作成させる（ステップＳ２）。また、溶接位置を作業者が数値入力で決定する（ステップＳ３）。

制御部１５は、ステップＳ２及びステップＳ３での入力を元に座標系を作成する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ２とステップＳ３とは、どちらか一方のみを選択して実行してもよい。

ステップＳ１の入力（つまりレーザー出力及び溶接速度）と、ステップＳ４の座標系とに基づき、制御部１５は、モーションコントローラーによって溶接装置１０の全体の動作パターンを作成する（ステップＳ５）。

制御部１５は、ステップＳ５で作成した動作パターンに基づいて、発振器１２にレーザー出力を指令する（ステップＳ６）。また、制御部１５は、ミラー１３及びモーター１４によって構成される加工ヘッドに、照射位置を指令する（ステップＳ７）。なお、ステップＳ６とステップＳ７とは連動している。

＜溶接構造＞
溶接装置１０による溶接により、図２Ａに示す溶接構造１が得られる。溶接構造１は、２枚の金属板同士が厚み方向に溶接されたものである。溶接構造１は、下板２と、上板３と、主要溶接部４と、溶接ビード６とを備える。

溶接構造１の用途としては、金属板同士を溶接する用途であれば特に限定されない。溶接構造１は、例えば、インパネリインフォースメント等の自動車部品におけるブラケットの取り付け構造に好適に使用できる。

下板２の材質としては、例えば、鉄、鋼等の鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが挙げられる。下板２の厚みは特に限定されない。上板３の材質は、下板２の材質として例示したものが挙げられる。上板３と下板２とは同一の材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。

上板３は、一部が下板２の一方の表面２Ａ（図２Ａ中の上面）に重ね合わされている。上板３は、下板２との重ね合わせ領域Ｏにおける平均厚みが１ｍｍ以下の薄板である。なお、上板３は全体が下板２に重ね合わされていてもよい。また、上板３の重ね合わせ領域Ｏ以外での平均厚みは１ｍｍを超えてもよい。

主要溶接部４は、溶接部のうち、下板２及び上板３を構成する金属がレーザー光による入熱によって溶融し、凝固したものである。主要溶接部４の周囲には溶接ビード６が形成される。図２Ｂに示すように、主要溶接部４は、円形部４Ａと、波状部４Ｂとを含む。

主要溶接部４の円形部４Ａは、図３Ａに示すレーザー光の補助溶接軌跡４１に基づく部位である。主要溶接部４の波状部４Ｂは、レーザー光の主溶接軌跡４２に基づく部位である。

本実施形態の溶接方法における溶接工程は、補助溶接軌跡４１を形成する補助溶接軌跡形成工程と、主溶接軌跡４２を形成する主溶接軌跡形成工程と、主溶接軌跡４２の形成後、レーザー光の照射を停止し、その後に再照射を行う再照射工程とを有する。

＜補助溶接軌跡形成工程＞
本工程では、主溶接軌跡形成工程の前に、往復又は循環する軌跡を含む連続した１本又は複数本の補助溶接軌跡４１を形成する。本実施形態では、図３Ａに示すように、循環する軌跡である円形状の補助溶接軌跡４１を形成する。なお、「円形状」とは、周方向に沿って縮径又は拡径する渦巻き状を含む概念である。

例えば、レーザー光照射の開始地点Ｓから溶接進行方向Ｌに沿って一定の径で半円をまず描き、次に、やや径を大きくした半円を開始地点Ｓに向かって描き、さらに径を大きくした半円を溶接進行方向Ｌに沿って描くことで円形状の補助溶接軌跡４１が形成される。

このように循環する軌跡の位置をずらすことで、ブローホールが発生することを抑制できる。また、軌跡を円形状とすることで、溶融金属の溜りＣが形成されやすくなるため、主溶接軌跡４２へ溶融金属を好適に供給できる。

補助溶接軌跡４１は、図３Ｂに示すように、四角形状であってもよい。また、補助溶接軌跡４１は、四角形以外の多角形状であってもよい。さらに、補助溶接軌跡４１は、一定の方向に往復する線状の軌跡であってもよい。

＜主溶接軌跡形成工程＞
本工程では、補助溶接軌跡４１の形成後、溶接進行方向Ｌに対して交差すると共に複数の折り返し点を有する主溶接軌跡４２を形成する。

主溶接軌跡４２は、図３Ａに示すように、補助溶接軌跡４１の終点Ｑ３が始点となる。つまり、主溶接軌跡４２は、補助溶接軌跡４１と連続して形成される。図３Ｃに示すように、主溶接軌跡４２は、溶接進行方向Ｌに対して交差する方向で、溶接進行方向Ｌと平行な中心線Ｍを跨ぐようにして折り返すように構成されている。

本実施形態では、主溶接軌跡４２は、三角波形状が連続したものである。なお、主溶接軌跡４２は、三角波形状の頂上部が滑らかに折り返す形状やサイン波形状も採用できる。
主溶接軌跡４２は、上板３における下板２とは反対側の表面３Ａ（図２Ａ中の上面）に、レーザー光を溶接進行方向Ｌに対しウィービングさせながら照射することで形成されている。

主溶接軌跡４２は、補助溶接軌跡４１から連続する初期領域４２Ａと、初期領域４２Ａよりも溶接進行方向Ｌ側に設けられる主領域４２Ｂとを有する。主領域４２Ｂの折り返しのピッチＰ２は、初期領域４２Ａの折り返しのピッチＰ１よりも大きい。

ここで、「折り返しのピッチ」とは、各軌跡における１周期（つまり１波長）の溶接進行方向Ｌに沿った長さを意味する。具体的には、折り返しのピッチは、各軌跡が中心線Ｍと交差する複数の交点のうち、隣接する３つの交点のうち最も離れた２つの交点間の距離である。

このように初期領域４２ＡのピッチＰ１が主領域４２ＢのピッチＰ２よりも小さいことで、図３Ａに示すように、溶融金属の溜りＣと主溶接軌跡４２の鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１との距離が小さくなる。その結果、溜りＣから折り返し点Ｑ１に溶融金属を供給し易くなる。また、補助溶接軌跡４１と初期領域４２Ａとが一体的に構成される。

本実施形態では、初期領域４２Ａにおける主溶接軌跡４２は、２つの折り返し点Ｑ１，Ｑ２を含む１周期分の長さである。つまり、初期領域４２Ａの溶接進行方向Ｌの長さは、初期領域４２Ａの折り返しのピッチＰ１と等しい。

主領域４２Ｂにおける主溶接軌跡４２は、複数の周期を有する。主領域４２Ｂは、初期領域４２Ａの終点Ｑ４から溶接の終了点Ｆまでを含む領域である。本実施形態では、主領域４２Ｂの溶接進行方向Ｌの長さは、主領域４２Ｂの折り返しのピッチＰ２の整数倍である。

本実施形態では、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ１においてレーザー光によって与えられるエネルギー量が、鉛直方向下側の折り返し点Ｑ２近傍の領域Ｒ２においてレーザー光によって与えられるエネルギー量よりも大きくされる。

具体的には、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ１における溶接速度が、鉛直方向下側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ２における溶接速度よりも小さくされる。換言すれば、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ１におけるレーザー光の照射時間が、鉛直方向下側の折り返し点Ｑ２近傍の領域Ｒ２におけるレーザー光の照射時間よりも大きくされる。

これにより、図４に示すように、主溶接軌跡４２の鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍において与えられるエネルギー量が、鉛直方向下側の折り返し点Ｑ２において与えられるエネルギー量よりも大きくされる。

このように折り返し点近傍において溶接速度を変える方法として、タイマーが使用できる。つまり、レーザー光を照射したまま、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域においてレーザー光の移動を一定時間停止させることで、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ１における溶接速度を、鉛直方向下側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ２における溶接速度よりも小さくできる。

タイマーによるレーザー光の停止時間としては、例えば、０．０１秒以上１秒以下とすることができる。なお、レーザー光の移動が停止している間、レーザー光の出力が変更されてもよい。

また、本実施形態では、折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍の領域Ｒ１，Ｒ２において与えられるエネルギー量は、折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍以外の領域において与えられるエネルギー量よりも小さい。これにより、折り返し点Ｑ１，Ｑ２での過度の溶け込みによる穴あきを抑制できる。

具体的には、図４に示すように、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ１における溶接速度及び鉛直方向下側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ２における溶接速度が、領域Ｒ１，Ｒ２以外の領域における溶接速度よりも大きくされる。

＜再照射工程＞
本工程では、溶接の終了点Ｆにおいて、レーザー光の照射を停止し、その後に終了点Ｆに対しレーザー光の再照射を行う。

照射を停止してから再照射までの間隔としては、例えば、０．０５秒以上２秒以下とすることができる。また、再照射時間としては、例えば、０．０５秒以上２秒以下とすることができる。

再照射時のレーザー光の出力は、例えばデフォーカス等によって溶接時（つまり、主溶接軌跡４２の形成時）の出力から変更してもよいが、溶接時と同じ出力とすることが好ましい。

図５に示すように、時間Ｔ１でレーザー光の照射を停止し、時間Ｔ２で再照射を行うことで、終了点における冷却完了期間が時間Ｔ３から時間Ｔ４まで延長される。つまり、終了点が徐冷され、凝固割れが抑制される。

＜制御＞
以下、図６のフロー図を参照しつつ、溶接装置１０が本実施形態の溶接方法を実現するために実行する処理について説明する。

まず、溶接装置１０は、発振器１２及びモーター１４を用いて補助溶接軌跡４１を形成する（ステップＳ１０）。補助溶接軌跡４１の形成後、溶接装置１０は、図７の低ピッチ主溶接軌跡形成処理を実行する（ステップＳ２０）。

低ピッチ主溶接軌跡形成処理では、溶接装置１０は、まず溶接のピッチを低ピッチ（つまり、初期領域４２Ａの折り返しピッチＰ１）に設定する（ステップＳ１１０）。

次に、溶接装置１０は、照射位置の領域を確認し、折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍にあるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。現在の照射位置が折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍にある場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、溶接装置１０は、溶接速度を高速モードに切り替える指令、又は高速モードを維持する指令を行う（ステップＳ１３０）。

一方、照射位置が折り返し点近傍以外にある場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、溶接装置１０は、溶接速度を低速モードに切り替える指令、又は低速モードを維持する指令を行う（ステップＳ１４０）。

溶接装置１０は、照射位置が折り返し点Ｑ１に到達するまで、溶接速度の制御を繰り返す（ステップＳ１５０）。折り返し点Ｑ１に到達後、溶接装置１０は、レーザー光を照射したまま、タイマーにより折り返し点Ｑ１で一定時間停止する（ステップＳ１６０）。

一定時間経過後、溶接装置１０は、再び低ピッチで溶接しながら折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍か判定を行い（ステップＳ１７０）、高速モード（ステップＳ１８０）及び低速モード（ステップＳ１９０）の切り替えを行う。溶接装置１０は、照射位置が初期領域４２Ａの終点Ｑ４に到達した時点で低ピッチ主溶接軌跡形成処理を終了する（ステップＳ２００）。

低ピッチ主溶接軌跡形成処理の終了後、溶接装置１０は、図８の高ピッチ主溶接軌跡形成処理を実行する（ステップＳ３０）。
高ピッチ主溶接軌跡形成処理では、溶接装置１０は、まず溶接のピッチを高ピッチ（つ
まり、主領域４２Ｂの折り返しピッチＰ２）に設定する（ステップＳ２１０）。

次に、溶接装置１０は、照射位置の領域を確認し、折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍にあるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。現在の照射位置が折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍にある場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、溶接装置１０は、溶接速度を高速モードに切り替える指令、又は高速モードを維持する指令を行う（ステップＳ２３０）。

一方、照射位置が折り返し点近傍以外にある場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、溶接装置１０は、溶接速度を低速モードに切り替える指令、又は低速モードを維持する指令を行う（ステップＳ２４０）。

溶接装置１０は、照射位置が折り返し点Ｑ１に到達するまで、溶接速度の制御を繰り返す（ステップＳ２５０）。折り返し点Ｑ１に到達後、溶接装置１０は、レーザー光を照射したまま、タイマーにより折り返し点Ｑ１で一定時間停止する（ステップＳ２６０）。

一定時間経過後、溶接装置１０は、再び高ピッチで溶接しながら折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍か判定を行い（ステップＳ２７０）、高速モード（ステップＳ２８０）及び低速モード（ステップＳ２９０）の切り替えを行う。溶接装置１０は、照射位置が主溶接軌跡４２の１周期ごとの終点Ｑ５に到達した時点で高ピッチ主溶接軌跡形成処理を終了する（ステップＳ３００）。

高ピッチ主溶接軌跡形成処理の終了後、溶接装置１０は、軌跡が溶接の終了点Ｆに到達したか判定する（ステップＳ４０）。終了点Ｆに到達していない場合（Ｓ４０：ＮＯ）、溶接装置１０は、高ピッチ主溶接軌跡形成処理を繰り返す。

終了点Ｆに到達した場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、溶接装置１０は、レーザー光の照射を停止する（ステップＳ５０）。一定時間経過後、溶接装置１０は、レーザー光を再照射する（ステップＳ６０）。

＜溶接構造の断面＞
本実施形態の溶接方法によって得られる溶接構造の断面を図９に示す。図９は、紙面右側が鉛直方向上方に位置するように傾斜して溶接した溶接構造を表している。なお、図中の矢印はレーザーの照射方向である。

図９の溶接構造では、主要溶接部４内には空隙（つまりブローホール）は存在しない。また、主要溶接部４を構成する溶融金属５は、鉛直方向下方側に対し、鉛直方向上方側に多く形成されている。つまり、重力で垂れ落ちる溶融金属を補うように鉛直方向上側において溶融金属が多く生成されている。

溶融金属５は、上板３を貫通すると共に、下板２の内部及び上板３とは反対側の表面２Ｂ（図９中の下面）まで到達している。上板３と下板２とは、上板３の内面と下板２の内面とに溶接された主要溶接部４を介して、厚み方向に溶接されている。

上板３における下板２とは反対側の表面３Ａ（つまり溶接面）と、上板３における主要溶接部４の露出面４Ｃとは、連続している。つまり、主要溶接部４の長手方向（つまり溶接進行方向）と垂直な断面において、上板３と主要溶接部４との接続部分には厚み方向の段差が存在しない。なお、主要溶接部４の長手方向は、ウィービングの進行方向（つまりウィービングの中心を結んだ線と平行な方向）である。

主要溶接部４の露出面４Ｃは、上板３の厚み方向に窪んだ凹状に湾曲している。換言す
れば、露出面４Ｃは、上板３の表面３Ａにおいて溶融金属５によって隔てられた２つの端の間に架け渡され、これらの端同士を滑らかに接続している。

また、図９に示すように、上板３内の主要溶接部４は、上板３の表面３Ａから厚み方向内側に向かって（つまり下板２に近づくにつれて）拡幅している。ただし、上板３内の主要溶接部４は拡幅していなくてもよい。

さらに、下板２内の主要溶接部４は、下板２の表面２Ａから厚み方向外側に向かって（つまり上板３から離間するにつれて）縮幅している。下板２から露出した主要溶接部４の底面４Ｄは、上板３における主要溶接部４の露出面４Ｃよりも厚み方向と垂直な方向の幅が小さい。

図９に示すように、上板３の下板２と対向する表面３Ｂ（図９中の下面）と、下板２の表面２Ａとの間には、重ね合わせ方向の隙間Ｄが存在する。この隙間Ｄが大きすぎると、溶接強度が不十分となるおそれがある。なお、上板３と下板２との間の隙間Ｄは必ずしも存在しなくてもよい。

［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）溶融金属が垂れ落ちやすい鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍で鉛直方向下側の折り返し点Ｑ２近傍より多くのエネルギー量を与えることによって、下側の折り返し点近傍Ｑ２での過剰な溶融を抑えつつ、上側の折り返し点近傍Ｑ１での溶融金属の不足を補うことができる。その結果、溶接品質を高めることができる。また、上板３及び下板２が傾斜配置されることで、製品及び治具の設計裕度を高めることができる。

（１ｂ）レーザー光を照射したまま、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ１においてレーザー光の移動を一定時間停止させることで、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍における溶接速度を小さくして、容易かつ確実に折り返し点Ｑ１近傍でのエネルギー量を調整できる。

（１ｃ）溶接の終点でレーザー光の照射を停止し、その後に再照射を行うことによって、溶接の終点で徐冷を行うことができる。その結果、溶接の終点での凝固割れを抑制できる。

（１ｄ）補助溶接軌跡４１において溶融金属を生成し、主溶接軌跡４２に供給することができる。その結果、主溶接軌跡４２における溶融金属の不足による隙間の発生を抑制できる。

（１ｅ）主溶接軌跡４２が、初期領域４２Ａと、初期領域４２Ａよりも折り返しのピッチが大きい主領域４２Ｂとを有することで、溶融金属を主溶接軌跡４２の始点近傍で有効活用しつつ、主溶接軌跡４２を形成する工程の時間短縮を図ることができる。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（２ａ）上記実施形態の溶接方法において、溶接速度の代わりに、又は溶接速度と組み合わせて、レーザー光の出力又はレーザー光のフォーカスを制御することで、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍において与えられるエネルギー量を、鉛直方向下側の折り返し点Ｑ２近傍において与えられるエネルギー量よりも大きくしてもよい。

また、折り返し点Ｑ１における溶接速度の調整において、必ずしもレーザー光の移動を一定時間停止させなくてもよい。つまり、溶接速度を小さくする制御によって、折り返し点Ｑ１における溶接速度を調整してもよい。

さらに、鉛直方向上側の折り返し点Ｑ１近傍の領域Ｒ１に与えられるエネルギー量を他の領域に与えられるエネルギー量よりも大きくする代わりに、鉛直方向下側の折り返し点Ｑ２近傍の領域Ｒ２に与えられるエネルギー量を他の領域に与えられるエネルギー量よりも小さくしてもよい。

（２ｂ）上記実施形態の溶接方法において、主溶接軌跡４２は、必ずしも初期領域４２Ａと主領域４２Ｂとを有しなくてもよい。つまり、主溶接軌跡４２は、折り返しのピッチが一定であってもよい。

（２ｃ）上記実施形態の溶接方法において、補助溶接軌跡形成工程は必須の工程ではない。そのため、主溶接軌跡４２の始点から溶接を開始してもよい。また、再照射工程も必須の工程ではなく、省略されてもよい。

（２ｄ）上記実施形態の溶接方法において、折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍の領域Ｒ１，Ｒ２において与えられるエネルギー量は、必ずしも折り返し点Ｑ１，Ｑ２近傍以外の領域において与えられるエネルギー量よりも小さくなくてもよい。

（２ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…溶接構造、２…下板、２Ａ，２Ｂ…表面、３…上板、３Ａ，３Ｂ…表面、
４…主要溶接部、４Ａ…円形部、４Ｂ…波状部、４Ｃ…露出面、４Ｄ…底面、
５…溶融金属、６…溶接ビード、１０…溶接装置、１２…発振器、１３…ミラー、
１４…モーター、１５…制御部、４１…補助溶接軌跡、４２…主溶接軌跡、
４２Ａ…初期領域、４２Ｂ…主領域。

Claims

上板の表面にレーザー光を照射することにより、前記上板と前記上板に重ね合わされた下板とを溶接する工程を備え、
前記溶接する工程は、溶接進行方向に対して交差すると共に複数の折り返し点を有する主溶接軌跡を形成する工程を有し、
前記上板と前記下板とは、前記溶接進行方向と平行な視点で水平方向に対して傾斜して配置され、
前記主溶接軌跡を形成する工程では、鉛直方向上側の前記折り返し点近傍の領域において前記レーザー光によって与えられるエネルギー量が、鉛直方向下側の前記折り返し点近傍の領域において前記レーザー光によって与えられるエネルギー量よりも大きくされる、溶接方法。
請求項１に記載の溶接方法であって、
前記主溶接軌跡を形成する工程では、鉛直方向上側の前記折り返し点近傍の領域における溶接速度が、鉛直方向下側の前記折り返し点近傍の領域における溶接速度よりも小さくされる、溶接方法。
請求項２に記載の溶接方法であって、
前記主溶接軌跡を形成する工程では、前記レーザー光を照射したまま、前記鉛直方向上側の前記折り返し点近傍の領域において前記レーザー光の移動を一定時間停止させる、溶接方法。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の溶接方法であって、
前記溶接する工程は、前記主溶接軌跡の形成後、前記レーザー光の照射を停止し、その後に再照射を行う工程をさらに有する、溶接方法。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の溶接方法であって、
前記溶接する工程は、前記主溶接軌跡を形成する工程の前に、前記主溶接軌跡と連続すると共に、往復又は循環する軌跡を含む連続した１本の補助溶接軌跡を形成する工程をさらに有する、溶接方法。
請求項５に記載の溶接方法であって、
前記補助溶接軌跡は、円形状である、溶接方法。
請求項５又は請求項６に記載の溶接方法であって、
前記主溶接軌跡は、
前記補助溶接軌跡から連続する初期領域と、
前記初期領域よりも前記溶接進行方向側に設けられ、前記初期領域よりも折り返しのピッチが大きい主領域と、
を有する、溶接方法。