JP6947669B2 - レーザ溶接方法 - Google Patents
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Description
図2は、本実施形態に係るレーザ溶接方法を実施するためのレーザ溶接装置50を模式的に示す概略構成図である。このレーザ溶接装置50は、ワークWから離れた位置でレーザビームLBを照射してレーザ溶接を行うリモートレーザとして構成されている。レーザ溶接装置50は、図2(a)に示すように、レーザビームLBを出力するレーザ発振器51と、ロボット52と、ファイバケーブル54を介してレーザ発振器51から供給されたレーザビームLBを走査してワークWに照射する3Dスキャナ60と、を備えている。ロボット52は、複数のサーボモータ(図示せず)によって駆動される複数の関節を有する多関節型ロボットであり、制御装置(図示せず)の指令に基づき、先端部に取り付けられた3Dスキャナ60を移動させるように構成されている。
次に、上記レーザ溶接装置50を用いた本実施形態のレーザ溶接方法について説明するが、本発明を理解し易くするために、これに先立ち、重ねられた鋼板同士の間に隙間Gがある場合における従来のレーザ溶接方法について説明する。図9は、従来のレーザ溶接方法を模式的に説明する図であり、図10は、従来のレーザ溶接方法によって形成された溶接部130,230を模式的に示す断面図である。
図4は、本レーザ溶接方法例を模式的に説明する図である。本レーザ溶接方法例では、先ず、上下に重ねられた上側鋼板10および下側鋼板20における、相対的に大きな隙間Gを有する重ね合せ部1に対して、図4(a)に示すように、上側鋼板10の上面を基準(0)とした場合における焦点Fを−側にシフトさせることで上側鋼板10および下側鋼板20にインフォーカスされたレーザビームLBを照射する。つまり、レーザビームLBの焦点Fが下側鋼板20よりも下側に位置するように、上側鋼板10の上方から上側鋼板10および下側鋼板20に対してレーザビームLBを照射するので、上側鋼板10および下側鋼板20には同時並行的にインフォーカスされたレーザビームLBが照射される。なお、「相対的に大きな隙間G」とは、板厚比(上側鋼板10および下側鋼板20の板厚tに対する隙間Gの比率)が50%を超えるものを意味する。
上記レーザ溶接方法例1では、レーザビームLBを動かすことなく照射することで溶接部30を形成したが、本レーザ溶接方法例では、所謂LSW(Laser Screw Welding)を用いて円を描くように走査しながらレーザビームLBを照射することで溶融池31を形成して、より広い、換言すると、より強い溶接部30を形成するようにしている。
次に、本実施形態のレーザ溶接方法の効果を確認するために行った実験例について説明する。
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
10 上側鋼板(上側金属板)
11 レーザ照射部
20 下側鋼板(下側金属板)
21 レーザ照射部
30 溶接部
F 焦点
G 隙間
LB レーザビーム
Claims (1)
- 上下に重ねられた上側金属板および下側金属板における、隙間を有する重ね合せ部にレーザビームを照射して部分的な溶接部を形成することにより、当該上側金属板と当該下側金属板とを溶接するレーザ溶接方法であって、
レーザビームの焦点が上記下側金属板よりも下側に位置するように、上記上側金属板の上方から当該上側金属板および当該下側金属板に対してレーザビームを照射することで、当該上側金属板における溶融して下方に凹むレーザ照射部と、当該下側金属板における熱膨張して上方に膨らむレーザ照射部とを連結して上記溶接部を形成することを特徴とするレーザ溶接方法。
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