JP7269226B2 - 溶接方法および溶接装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態1に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す模式図である。レーザ溶接装置100は、レーザ装置110と、光学ヘッド120と、レーザ装置110と光学ヘッド120とを接続する光ファイバ130と、を備えている。また、加工対象Wは、たとえば純度99.9%以上である純銅からなり、厚さがたとえば1mm~10mm程度の板状である。
上記実施形態1では、複数の副ビームが主ビームの外周を囲むように位置しているが、ビームの配置はこれに限られない。
図9は、実施形態2に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す図である。レーザ溶接装置200は、加工対象W1にレーザ光Lを照射して加工対象W1の溶接を行う。加工対象W1は、2枚の板状の銅部材W11、W12を重ね合わせて構成されている。レーザ溶接装置200は、レーザ溶接装置100と同様の作用原理によって溶接を実現するものである。したがって、以下では、レーザ溶接装置200の装置構成の説明のみを行う。
図10は、実施形態3に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す模式図である。レーザ溶接装置300は、加工対象W2にレーザ光Lを照射して加工対象W2の溶接を行う。加工対象W2は、2枚の板状の銅部材W21、W22を突き合わせるように隣接させて構成されている。レーザ溶接装置300は、レーザ溶接装置100、200と同様の作用原理によって溶接を実現するものである。光学ヘッド320以外の要素(レーザ装置310および光ファイバ330)の構成は、レーザ溶接装置100、200の対応する要素と同様である。したがって、以下では、光学ヘッド320の装置構成の説明のみを行う。
図11は、実施形態4に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す図である。レーザ溶接装置400は、加工対象Wにレーザ光L11,L12を照射して加工対象Wの溶接を行う。レーザ溶接装置400は、レーザ溶接装置100と同様の作用原理によって溶接方法を実現するものである。したがって、以下では、レーザ溶接装置400の装置構成の説明のみを行う。
図12は、実施形態5に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す図である。レーザ溶接装置500は、加工対象Wにレーザ光L11,L12を照射して加工対象Wの溶接を行う。レーザ溶接装置500は、レーザ溶接装置100と同様の作用原理によって溶接方法を実現するものである。したがって、以下では、レーザ溶接装置500の装置構成の説明のみを行う。
図13は、実施形態6に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す図である。レーザ溶接装置600は、加工対象Wにレーザ光Lを照射して加工対象Wをの溶接を行う。レーザ溶接装置600は、レーザ溶接装置100と同様の作用原理によって溶接方法を実現するものである。したがって、以下では、レーザ溶接装置600の装置構成の説明のみを行う。
110、210、310、411、412、510、611、612 レーザ装置
120、220、320、420 光学ヘッド
121、221、321、421a、421b コリメートレンズ
122、222、322、422a、422b 集光レンズ
123、223、323 回折光学素子
123a 回折格子
130、230、330、431、432、531、533、534、631、632,635 光ファイバ
224a、224b、226、324a、324b ミラー
225a、225b、325a、325b モータ
532 分岐ユニット
634 結合部
B1 主ビーム
B2、B3 副ビーム
G2、G3 副ビーム群
L、L´、L1、L2、L11、L12、L31、L32、L33、L34、L35、L36、L37 レーザ光
W、W1、W2 加工対象
W11、W12、W21、W22 銅部材
Claims (14)
- 銅を含む加工対象を、レーザ光が照射される領域に配置し、
前記レーザ光を前記加工対象に向かって照射しながら前記レーザ光と前記加工対象とを相対的に移動させ、前記レーザ光を前記加工対象上で掃引し、照射された部分の前記加工対象を溶融して溶接を行い、
前記レーザ光は、主ビームと、複数の副ビームとによって構成され、
前記複数の副ビームは、前記主ビームに対して掃引方向前方側に少なくともその一部が位置し、
前記主ビームのパワーと、前記複数の副ビームのパワーの合計との比が、72:1~3:7である、
溶接方法。 - 前記複数の副ビームは、前記主ビームの外周を囲むように位置する、
請求項1に記載の溶接方法。 - 前記複数の副ビームは、前記主ビームを中心として、略リング形状を成すように位置する、
請求項2に記載の溶接方法。 - 前記主ビームと最も隣接する副ビームの中心と前記主ビームの中心との距離が75μm~400μmである、
請求項3に記載の溶接方法。 - 前記加工対象は溶接されるべき少なくとも2つの部材であり、前記加工対象を前記レーザ光が照射される領域に配置する際は、前記少なくとも2つの部材を重ねる、または接触させる、または隣接させるように配置する、
請求項1~4のいずれか一つに記載の溶接方法。 - ビームシェイパによって、前記レーザ光を、前記主ビームと前記複数の副ビームとに分割し、前記加工対象に照射する、
請求項1~5のいずれか一つに記載の溶接方法。 - 前記ビームシェイパは回折光学素子である、
請求項6に記載の溶接方法。 - レーザ装置と、
前記レーザ装置から出力されたレーザ光を、銅を含む加工対象に向かって照射し、照射された部分の前記加工対象を溶融して溶接を行う光学ヘッドと、
を備え、
前記光学ヘッドは、前記レーザ光と前記加工対象とが相対的に移動可能なように構成され、前記レーザ光を前記加工対象上で掃引しつつ、前記溶融を行なって溶接を行い、
前記加工対象に照射されるレーザ光は、主ビームと、複数の副ビームとによって構成され、
前記複数の副ビームは、前記主ビームに対して掃引方向前方側に少なくともその一部が位置し、
前記主ビームのパワーと、前記複数の副ビームのパワーの合計との比が、72:1~3:7である、
溶接装置。 - 前記複数の副ビームは、前記主ビームの外周を囲むように位置する、
請求項8に記載の溶接装置。 - 前記複数の副ビームは、前記主ビームを中心として、略リング形状を成すように位置する、
請求項9に記載の溶接装置。 - 前記主ビームと最も隣接する副ビームの中心と前記主ビームの中心との距離が75μm~400μmである、
請求項10に記載の溶接装置。 - 前記加工対象は溶接されるべき少なくとも2つの部材を重ねる、または接触させる、または隣接させることにより構成される、
請求項8~11のいずれか一つに記載の溶接装置。 - 前記レーザ光を、前記主ビームと前記複数の副ビームとに分割するビームシェイパを備える、
請求項8~12のいずれか一つに記載の溶接装置。 - 前記ビームシェイパは回折光学素子である、
請求項13に記載の溶接装置。
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