JPH0592284A - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JPH0592284A JPH0592284A JP3252237A JP25223791A JPH0592284A JP H0592284 A JPH0592284 A JP H0592284A JP 3252237 A JP3252237 A JP 3252237A JP 25223791 A JP25223791 A JP 25223791A JP H0592284 A JPH0592284 A JP H0592284A
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- Japan
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- laser
- laser beam
- turned
- welded
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】アルミニュームもしくはその合金等を構成材料
とする被加工体を効率良く加工することができるレーザ
加工装置を提供することにある。 【構成】ＣＯ2 レーザからなる第１のレーザ光照射手段
（１）と、被加工体（５）に吸収され易いレーザ光を発
生し、被加工体（５）の表層部を溶融する第２のレーザ
光照射手段（２）と、第１、第２のレーザ光照射手段
（１，２）のレーザ光（１ａ，２ａ）を被加工体（５）
に導く光学系（３，４，７）と、第１、第２のレーザ光
照射手段（１，２）の照射タイミングを設定する手段
（６）とが備えられている。
とする被加工体を効率良く加工することができるレーザ
加工装置を提供することにある。 【構成】ＣＯ2 レーザからなる第１のレーザ光照射手段
（１）と、被加工体（５）に吸収され易いレーザ光を発
生し、被加工体（５）の表層部を溶融する第２のレーザ
光照射手段（２）と、第１、第２のレーザ光照射手段
（１，２）のレーザ光（１ａ，２ａ）を被加工体（５）
に導く光学系（３，４，７）と、第１、第２のレーザ光
照射手段（１，２）の照射タイミングを設定する手段
（６）とが備えられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いて溶
接、切断等の加工を行う装置に関する。
接、切断等の加工を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車重の軽減等を図る目的で、最近は自動
車のボディ構成体の材料としてアルミニュームもしくは
その合金を用いることが多いが、このような材料からな
るボディ構成体の溶接に従来のスポット溶接装置を適用
した場合、次のような不都合が発生する。すなわち、専
用の溶接電源を用いて極めて高い電圧をスポット溶接ガ
ンに印加する必要があり、このため設備費用が嵩む。ま
た電極チップに材料が溶着するのでその除去作業を必要
とし、これは生産性を低下させる。そこで、ＣＯ2 レー
ザを用いたレーザ溶接装置を適用することが考えられ
る。
車のボディ構成体の材料としてアルミニュームもしくは
その合金を用いることが多いが、このような材料からな
るボディ構成体の溶接に従来のスポット溶接装置を適用
した場合、次のような不都合が発生する。すなわち、専
用の溶接電源を用いて極めて高い電圧をスポット溶接ガ
ンに印加する必要があり、このため設備費用が嵩む。ま
た電極チップに材料が溶着するのでその除去作業を必要
とし、これは生産性を低下させる。そこで、ＣＯ2 レー
ザを用いたレーザ溶接装置を適用することが考えられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ＣＯ2 レーザは、
高出力のレーザ光が安価に得られるという利点を持つ半
面、レーザ光の波長が長いために上記アルミニューム等
の材料に吸収されにくいという欠点がある。したがっ
て、ＣＯ2 レーザを用いたレーザ溶接装置で上記ボディ
構成体の溶接を行なう場合には、該ボディ構成体の溶接
部上面に吸収剤を塗布し、かつレーザ光を長時間照射し
なければならず、そのため作業効率が低下する。
高出力のレーザ光が安価に得られるという利点を持つ半
面、レーザ光の波長が長いために上記アルミニューム等
の材料に吸収されにくいという欠点がある。したがっ
て、ＣＯ2 レーザを用いたレーザ溶接装置で上記ボディ
構成体の溶接を行なう場合には、該ボディ構成体の溶接
部上面に吸収剤を塗布し、かつレーザ光を長時間照射し
なければならず、そのため作業効率が低下する。
【０００４】本発明の目的は、かかる状況に鑑み、アル
ミニュームもしくはその合金等を構成材料とする被加工
体を効率良く加工することができるレーザ加工装置を提
供することにある。
ミニュームもしくはその合金等を構成材料とする被加工
体を効率良く加工することができるレーザ加工装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＯ2 レーザ
からなる第１のレーザ光照射手段と、被加工体に吸収さ
れ易いレーザ光を発生し、該被加工体の表層部を溶融す
る第２のレーザ光照射手段と、上記第１、第２のレーザ
光照射手段のレーザ光を被加工体に導く光学系と、上記
第１、第２のレーザ光照射手段の照射タイミングを設定
する手段とを備えている。
からなる第１のレーザ光照射手段と、被加工体に吸収さ
れ易いレーザ光を発生し、該被加工体の表層部を溶融す
る第２のレーザ光照射手段と、上記第１、第２のレーザ
光照射手段のレーザ光を被加工体に導く光学系と、上記
第１、第２のレーザ光照射手段の照射タイミングを設定
する手段とを備えている。
【０００６】
【作用】第２のレーザ光照射手段によって被加工体の表
層部が溶融される。したがって、第１のレーザ光照射手
段より照射されるレーザ光が被加工体に効率良く吸収さ
れて該被加工体が深層部まで溶融される。
層部が溶融される。したがって、第１のレーザ光照射手
段より照射されるレーザ光が被加工体に効率良く吸収さ
れて該被加工体が深層部まで溶融される。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【０００８】図１は、本発明に係るレーザ加工装置の一
実施例を、また図２は同装置の他の実施例をそれぞれ概
念的に示している。図１の実施例は、レーザ光照射手段
たるＣＯ2 レーザ１およびＹＡＧレーザ２を備え、ＣＯ
2レーザ１から照射されるレーザ光１ａを集光レンズ３
を介して被溶接体５の被溶接点５ａに入射させ、またＹ
ＡＧレーザ２から照射されるレーザ光２ａを反射ミラー
４および集光レンズ２を介して上記被溶接点５ａに入射
させている。
実施例を、また図２は同装置の他の実施例をそれぞれ概
念的に示している。図１の実施例は、レーザ光照射手段
たるＣＯ2 レーザ１およびＹＡＧレーザ２を備え、ＣＯ
2レーザ１から照射されるレーザ光１ａを集光レンズ３
を介して被溶接体５の被溶接点５ａに入射させ、またＹ
ＡＧレーザ２から照射されるレーザ光２ａを反射ミラー
４および集光レンズ２を介して上記被溶接点５ａに入射
させている。
【０００９】また、図２の実施例は、上記各レーザ１お
よび２のレーザ光１ａおよび２ａをプリズム７および集
光レンズ２を介してそれぞれ被溶接体５の被溶接点５ａ
に入射させている。なお、上記被溶接体５はアルミニュ
ームもしくはその合金を構成材料としている。
よび２のレーザ光１ａおよび２ａをプリズム７および集
光レンズ２を介してそれぞれ被溶接体５の被溶接点５ａ
に入射させている。なお、上記被溶接体５はアルミニュ
ームもしくはその合金を構成材料としている。
【００１０】前述したように、上記ＣＯ2 レーザ１のレ
ーザ光１ａは、上記のような構成材料の被溶接体５に吸
収されにくいという性質を持つが、被溶接体５の表層部
が溶融された後においては該被溶接体５に吸収され易く
なる。一方、固体レーザである上記ＹＡＧレーザ２は、
低出力であるものの、レーザ光の波長が短いことから上
記構成材料に吸収され易い性質を持つ。したがって、被
溶接体５の深層部の溶融は困難であるが、表層部の溶融
を行う手段としては有効である。
ーザ光１ａは、上記のような構成材料の被溶接体５に吸
収されにくいという性質を持つが、被溶接体５の表層部
が溶融された後においては該被溶接体５に吸収され易く
なる。一方、固体レーザである上記ＹＡＧレーザ２は、
低出力であるものの、レーザ光の波長が短いことから上
記構成材料に吸収され易い性質を持つ。したがって、被
溶接体５の深層部の溶融は困難であるが、表層部の溶融
を行う手段としては有効である。
【００１１】この実施例は、ＣＯ2 レーザ１とＹＡＧレ
ーザ２の特徴を生かして上記被溶接体５にスポット溶接
を施すものであり、その際、コントローラ６によって各
レーザ１、２の照射タイミングが図３に例示した態様で
設定される。
ーザ２の特徴を生かして上記被溶接体５にスポット溶接
を施すものであり、その際、コントローラ６によって各
レーザ１、２の照射タイミングが図３に例示した態様で
設定される。
【００１２】図３（ａ）の場合には、まずＹＡＧレーザ
２が所定時間オンされ、このレーザ２のレーザ光２ａに
よって上記被溶接点５ａの表層部が溶融される。そし
て、ＹＡＧレーザ２がオフされた時点からＣＯ2 レーザ
１が所定時間オンされ、このレーザ１のレーザ光１ａが
被溶接点５ａに入射される。
２が所定時間オンされ、このレーザ２のレーザ光２ａに
よって上記被溶接点５ａの表層部が溶融される。そし
て、ＹＡＧレーザ２がオフされた時点からＣＯ2 レーザ
１が所定時間オンされ、このレーザ１のレーザ光１ａが
被溶接点５ａに入射される。
【００１３】ＣＯ2 レーザ１がオンした時点では、上記
被溶接点５ａの表層部が既に溶融しているので、該被溶
接点５ａにおけるレーザ光１ａの吸収性は良好である。
したがって、高出力のレーザ光１ａにより被溶接体５が
深層部まで溶融され、これにより十分な溶け込み深さを
もつ溶接が行われる。
被溶接点５ａの表層部が既に溶融しているので、該被溶
接点５ａにおけるレーザ光１ａの吸収性は良好である。
したがって、高出力のレーザ光１ａにより被溶接体５が
深層部まで溶融され、これにより十分な溶け込み深さを
もつ溶接が行われる。
【００１４】図３（ｂ）〜（ｄ）は、別の照射タイミン
グを例示している。図３（ｂ）の例では，ＹＡＧレーザ
２がオンされてからオフされるまでの間にＣＯ2 レーザ
１がオンされ、ＹＡＧレーザ２のオフ後にＣＯ2 レーザ
がをオフされる。また、図２（ｃ）の例では、ＣＯ2 レ
ーザ１とＹＡＧレーザ２が同時にオンされ，ＹＡＧレー
ザ２のオフ後にＣＯ2 レーザ１がオフされる。さらに、
図２（ｄ）の例では、ＣＯ2 レーザ１のオン後にＹＡＧ
レーザ２がオンされ、ＹＡＧレーザ２のオフ後にＣＯ2
レーザ１がオフされる。
グを例示している。図３（ｂ）の例では，ＹＡＧレーザ
２がオンされてからオフされるまでの間にＣＯ2 レーザ
１がオンされ、ＹＡＧレーザ２のオフ後にＣＯ2 レーザ
がをオフされる。また、図２（ｃ）の例では、ＣＯ2 レ
ーザ１とＹＡＧレーザ２が同時にオンされ，ＹＡＧレー
ザ２のオフ後にＣＯ2 レーザ１がオフされる。さらに、
図２（ｄ）の例では、ＣＯ2 レーザ１のオン後にＹＡＧ
レーザ２がオンされ、ＹＡＧレーザ２のオフ後にＣＯ2
レーザ１がオフされる。
【００１５】図３（ｂ）〜（ｄ）では、いずれもＹＡＧ
レーザ２がオフする時点よりも前にＣＯ2 レーザ１がオ
ンされるが、このようにしてもＹＡＧレーザ２のレーザ
光２ａが上記表層部を溶融させることから、図３（ａ）
の場合と同様に十分な溶け込み深さをもつ溶接結果を得
ることができる。
レーザ２がオフする時点よりも前にＣＯ2 レーザ１がオ
ンされるが、このようにしてもＹＡＧレーザ２のレーザ
光２ａが上記表層部を溶融させることから、図３（ａ）
の場合と同様に十分な溶け込み深さをもつ溶接結果を得
ることができる。
【００１６】なお、図３（ａ）〜（ｄ）に示した照射タ
イミングは、被溶接体５の仕様に応じて適宜選択的に採
用される。また、個々の照射タイミングにおけるＣＯ2
レーザ１およびＹＡＧレーザ２のオン時間も被溶接体５
の仕様に応じて適宜設定される。
イミングは、被溶接体５の仕様に応じて適宜選択的に採
用される。また、個々の照射タイミングにおけるＣＯ2
レーザ１およびＹＡＧレーザ２のオン時間も被溶接体５
の仕様に応じて適宜設定される。
【００１７】上記実施例によれば、本来、ＣＯ2 レーザ
１のレーザ光１ａでは溶接が困難なアルミニュームもし
くはその合金等からなる被溶接体５の溶接を、吸収剤を
塗布する等の処置を施すことなく確実かつ短時間に行う
ことができる。
１のレーザ光１ａでは溶接が困難なアルミニュームもし
くはその合金等からなる被溶接体５の溶接を、吸収剤を
塗布する等の処置を施すことなく確実かつ短時間に行う
ことができる。
【００１８】なお、図１の実施例において、ミラー４を
一点鎖線に示す後退位置と二点鎖線に示す前進位置との
間で往復できるように構成し、図３（ａ）に示したＹＡ
Ｇレーザ２の照射期間およびＣＯ2 レーザ１の照射期間
に、適宜な電動アクチュエータを用いてミラー４を上記
前進位置および後退位置にそれぞれ位置決めするように
しても良い。
一点鎖線に示す後退位置と二点鎖線に示す前進位置との
間で往復できるように構成し、図３（ａ）に示したＹＡ
Ｇレーザ２の照射期間およびＣＯ2 レーザ１の照射期間
に、適宜な電動アクチュエータを用いてミラー４を上記
前進位置および後退位置にそれぞれ位置決めするように
しても良い。
【００１９】また、上記実施例では、被溶接体５に吸収
され易いレーザ光を発生するレーザ光照射手段としてＹ
ＡＧレーザ２を使用しているが、これに代えてガラスレ
ーザ等の他の適当なレーザを使用しても良い。
され易いレーザ光を発生するレーザ光照射手段としてＹ
ＡＧレーザ２を使用しているが、これに代えてガラスレ
ーザ等の他の適当なレーザを使用しても良い。
【００２０】上記実施例のレーザ加工装置は、スポット
溶接手段に適用されているが、穴あけ加工、切断加工等
にも適用することができる。
溶接手段に適用されているが、穴あけ加工、切断加工等
にも適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、本来、ＣＯ2 レーザで
は加工が困難であったアルミニュームもしくはその合金
からなる被加工物を効率良くレーザ加工することができ
る。したがって、量産される自動車のボディ等の加工に
適用する加工手段として使用すれば、生産性を著しく向
上することができる。
は加工が困難であったアルミニュームもしくはその合金
からなる被加工物を効率良くレーザ加工することができ
る。したがって、量産される自動車のボディ等の加工に
適用する加工手段として使用すれば、生産性を著しく向
上することができる。
【図１】本発明の一実施例を示した概念図。
【図２】本発明の他の実施例を示した概念図。
【図３】ＣＯ2 レーザとＹＡＧレーザの照射タイミング
を例示したタイムチャート。
を例示したタイムチャート。
１ ＣＯ2 レーザ ２ ＹＡＧレーザ ３ 集光レンズ ４ ミラー ５ 被溶接体 ６ コントローラ ７ プリズム
Claims (1)
- 【請求項１】ＣＯ2 レーザからなる第１のレーザ光照射
手段と、 被加工体に吸収され易いレーザ光を発生し、該被加工体
の表層部を溶融する第２のレーザ光照射手段と、 上記第１、第２のレーザ光照射手段のレーザ光を被加工
体に導く光学系と、 上記第１、第２のレーザ光照射手段の照射タイミングを
設定する手段とを備えることを特徴とするレーザ溶接装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252237A JPH0592284A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252237A JPH0592284A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | レーザ加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0592284A true JPH0592284A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17234425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252237A Pending JPH0592284A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0592284A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000106466A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Suzuki Motor Corp | レーザビーム混合装置 |
| WO2003034554A1 (fr) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Kataoka Corporation | Appareil laser |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3252237A patent/JPH0592284A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000106466A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Suzuki Motor Corp | レーザビーム混合装置 |
| WO2003034554A1 (fr) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Kataoka Corporation | Appareil laser |
| US7088761B2 (en) | 2001-10-16 | 2006-08-08 | Kataoka Corporation | Laser apparatus |
| CN1299404C (zh) * | 2001-10-16 | 2007-02-07 | 株式会社片冈制作所 | 激光器系统 |
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