JPH0615469A - 薄板をレーザ溶接して二次加工素材を形成する方法と装置 - Google Patents
薄板をレーザ溶接して二次加工素材を形成する方法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄板の精密断裁及び正確な位置決めを不要に
し、かつ正確な断裁と位置決めとに対する要求を著しく
低減し、ひいては実質的にコストダウンに導きかつ作業
を迅速に実施できるようなレーザ溶接法並びに該方法の
実施装置を提供する。 【構成】 レーザ溶接法においては、溶接ゾーンの手前
でか又は溶接ゾーン内で少なくとも一方の薄板に塑性変
形を施して、薄板間のギャップ幅を減少させる。またレ
ーザ溶接法の実施装置では、薄板端面相互を接触させて
該薄板を位置固定する保持装置と、溶接ゾーンの手前で
か又は該溶接ゾーン内で少なくとも一方の薄板を塑性変
形させる塑性変形装置とが設けられている。
し、かつ正確な断裁と位置決めとに対する要求を著しく
低減し、ひいては実質的にコストダウンに導きかつ作業
を迅速に実施できるようなレーザ溶接法並びに該方法の
実施装置を提供する。 【構成】 レーザ溶接法においては、溶接ゾーンの手前
でか又は溶接ゾーン内で少なくとも一方の薄板に塑性変
形を施して、薄板間のギャップ幅を減少させる。またレ
ーザ溶接法の実施装置では、薄板端面相互を接触させて
該薄板を位置固定する保持装置と、溶接ゾーンの手前で
か又は該溶接ゾーン内で少なくとも一方の薄板を塑性変
形させる塑性変形装置とが設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄板をレーザ溶接して
二次加工素材を形成する方法並びに該方法を実施する装
置に関するものである。
二次加工素材を形成する方法並びに該方法を実施する装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザ溶接法によって薄板相互を突合せ
溶接することは公知である。溶接によって互いに接合さ
れた薄板は二次加工素材と呼ばれる。レーザによる突合
せ溶接時に生じる問題点は、端面でもって互いに接し合
う薄板を極めて正確に位置決めすることが必要でありか
つ薄板が薄板間に極く狭いギャップを有することしか許
されないことである。良好な溶接シーム品質を得るため
には原則としてギャップは０．０５〜０．０８ｍｍ幅を
有することしか許されない。このことは取りも直さず、
両薄板夫々が同一直線から０．０４ｍｍの偏差しか許さ
れないことを意味している。二次加工素材において往々
にして生じるような長い溶接シームの場合、溶接すべき
薄板の、位置決めされた全端面に沿って前記のような微
小なギャップ幅を得ることは著しく面倒で不経済であ
る。所要の正確さをもって例えば２．５ｍ長さの断裁を
実施できる精密断裁用剪断機は入手可能ではあるが、こ
のような剪断機はコストが著しく高くつく。フライス切
削法、研削法又はレーザ切断法のような、その他のエッ
ジ準備加工法は付加的に生産時間及び生産コストを著し
く上昇させることになる。
溶接することは公知である。溶接によって互いに接合さ
れた薄板は二次加工素材と呼ばれる。レーザによる突合
せ溶接時に生じる問題点は、端面でもって互いに接し合
う薄板を極めて正確に位置決めすることが必要でありか
つ薄板が薄板間に極く狭いギャップを有することしか許
されないことである。良好な溶接シーム品質を得るため
には原則としてギャップは０．０５〜０．０８ｍｍ幅を
有することしか許されない。このことは取りも直さず、
両薄板夫々が同一直線から０．０４ｍｍの偏差しか許さ
れないことを意味している。二次加工素材において往々
にして生じるような長い溶接シームの場合、溶接すべき
薄板の、位置決めされた全端面に沿って前記のような微
小なギャップ幅を得ることは著しく面倒で不経済であ
る。所要の正確さをもって例えば２．５ｍ長さの断裁を
実施できる精密断裁用剪断機は入手可能ではあるが、こ
のような剪断機はコストが著しく高くつく。フライス切
削法、研削法又はレーザ切断法のような、その他のエッ
ジ準備加工法は付加的に生産時間及び生産コストを著し
く上昇させることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、薄板の精密断裁及び正確な位置決めを不要にし、か
つ正確な断裁と位置決めとに対する要求を著しく低減
し、ひいては実質的にコストダウンに導きかつ作業を迅
速に実施できるようなレーザ溶接法並びに該方法の実施
装置を提供することである。
は、薄板の精密断裁及び正確な位置決めを不要にし、か
つ正確な断裁と位置決めとに対する要求を著しく低減
し、ひいては実質的にコストダウンに導きかつ作業を迅
速に実施できるようなレーザ溶接法並びに該方法の実施
装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の方法上の手段は、溶接ゾーンの手前でか又は
溶接ゾーン内で少なくとも一方の薄板に塑性変形を施し
て、薄板間のギャップ幅を減少させる点にある。
の本発明の方法上の手段は、溶接ゾーンの手前でか又は
溶接ゾーン内で少なくとも一方の薄板に塑性変形を施し
て、薄板間のギャップ幅を減少させる点にある。
【０００５】また前記課題を解決するための本発明の装
置上の手段は、薄板端面相互を接触させて該薄板を位置
固定する保持装置と、溶接ゾーンの手前でか又は該溶接
ゾーン内で少なくとも一方の薄板を塑性変形させる塑性
変形装置とが設けられた点にある。
置上の手段は、薄板端面相互を接触させて該薄板を位置
固定する保持装置と、溶接ゾーンの手前でか又は該溶接
ゾーン内で少なくとも一方の薄板を塑性変形させる塑性
変形装置とが設けられた点にある。
【０００６】
【作用】本発明の構成手段によって、著しく低い精密度
で薄板を断裁することが可能になり、しかも薄板当り約
０．１５ｍｍの精度で充分になる。従って本発明では最
大許容ギャップ幅は約０．３ｍｍとなり、このギャップ
幅は、本発明のように一方又は両方の薄板を塑性変形す
ることによって実質的に除かれる。すなわち本発明の塑
性変形によって、最大ギャップ幅０．０８ｍｍを上回る
ことのないギャップが得られる。
で薄板を断裁することが可能になり、しかも薄板当り約
０．１５ｍｍの精度で充分になる。従って本発明では最
大許容ギャップ幅は約０．３ｍｍとなり、このギャップ
幅は、本発明のように一方又は両方の薄板を塑性変形す
ることによって実質的に除かれる。すなわち本発明の塑
性変形によって、最大ギャップ幅０．０８ｍｍを上回る
ことのないギャップが得られる。
【０００７】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。
る。
【０００８】図１には、溶接すべき２枚の薄板１，２が
垂直断面図で図示されている。この場合一方の薄板２は
他方の薄板１よりも厚肉である。両薄板１，２は端面で
互いに当接しかつこの状態で突合せ溶接される。溶接は
周知のようにレーザビーム６によって行なわれ、該レー
ザビームは例えば溶接ゾーンにおいて直径０．２ｍｍの
集束横断面を有している。溶接部位が所要の品質を有し
かつ該溶接部位に欠陥や不完全溶接が生じないないよう
にするために、慣用技術では溶接ゾーンにおいて互いに
隣接する両薄板１，２間のギャップ３は最大限で０．０
８ｍｍの幅を有することしか許されていなかった。これ
は、ギャップ幅がそれ以上に大きくなると、溶接シーム
の欠落やレーザビームの通過が生じることになるからで
ある。ところが本発明の方法を適用すれば、薄板間のギ
ャップは差当っては著しく大きくてよく、例えば０．３
ｍｍにすることができる。このことは取りも直さず、薄
板を実質的にあまり正確に断裁する必要がないことを意
味している。ところで本発明では溶接ゾーンの手前でか
又は溶接ゾーン内において前記ギャップ幅を減少させて
最大許容のギャップ幅以下になるように、薄板の一方又
は両方を塑性変形することが可能である。図１に示した
ように、両薄板１，２の厚肉の方の薄板２が、２本のマ
ッシュ（潰し）ローラ４，５によって厚さを減少され
る。これによって、塑性変形された材料では主として矢
印７の方向の材料流れが生じ、ひいてはギャップ幅が減
少される。この場合、両マッシュローラ４，５は、薄板
２上に載るローラゾーン８と、材料をギャップの方向に
シフトさせるために該薄板２内に侵入するローラゾーン
９と、やはり薄板２上に載るローラゾーン１０とを有し
ている。本例では前記ローラゾーン９は、ギャップ幅が
増大するに伴って薄板２内へのマッシュローラ２の侵入
深さが大きくなるように構成されている。これによっ
て、材料流れは主として矢印７の方向に行なわれ、所望
されない逆方向には生じないようになる。例示した配置
・構成では、薄板２の薄板肉厚が３ｍｍでローラゾーン
９の幅が６ｍｍであるとすれば、マッシュローラが０．
１ｍｍ侵入することによってギャップ３の領域において
約０．２ｍｍの材料シフトが生じることが判った。その
場合薄板は１〜２ｔの力で塑性変形される。薄肉の薄板
１ではマッシュローラ４のガイドゾーンとガイドローラ
１３が設けられているにすぎない。しかし又、前記ギャ
ップ３を減少させるために一方の薄板１だけを塑性変形
させるか、或いは両薄板１，２を塑性変形さることも可
能である。
垂直断面図で図示されている。この場合一方の薄板２は
他方の薄板１よりも厚肉である。両薄板１，２は端面で
互いに当接しかつこの状態で突合せ溶接される。溶接は
周知のようにレーザビーム６によって行なわれ、該レー
ザビームは例えば溶接ゾーンにおいて直径０．２ｍｍの
集束横断面を有している。溶接部位が所要の品質を有し
かつ該溶接部位に欠陥や不完全溶接が生じないないよう
にするために、慣用技術では溶接ゾーンにおいて互いに
隣接する両薄板１，２間のギャップ３は最大限で０．０
８ｍｍの幅を有することしか許されていなかった。これ
は、ギャップ幅がそれ以上に大きくなると、溶接シーム
の欠落やレーザビームの通過が生じることになるからで
ある。ところが本発明の方法を適用すれば、薄板間のギ
ャップは差当っては著しく大きくてよく、例えば０．３
ｍｍにすることができる。このことは取りも直さず、薄
板を実質的にあまり正確に断裁する必要がないことを意
味している。ところで本発明では溶接ゾーンの手前でか
又は溶接ゾーン内において前記ギャップ幅を減少させて
最大許容のギャップ幅以下になるように、薄板の一方又
は両方を塑性変形することが可能である。図１に示した
ように、両薄板１，２の厚肉の方の薄板２が、２本のマ
ッシュ（潰し）ローラ４，５によって厚さを減少され
る。これによって、塑性変形された材料では主として矢
印７の方向の材料流れが生じ、ひいてはギャップ幅が減
少される。この場合、両マッシュローラ４，５は、薄板
２上に載るローラゾーン８と、材料をギャップの方向に
シフトさせるために該薄板２内に侵入するローラゾーン
９と、やはり薄板２上に載るローラゾーン１０とを有し
ている。本例では前記ローラゾーン９は、ギャップ幅が
増大するに伴って薄板２内へのマッシュローラ２の侵入
深さが大きくなるように構成されている。これによっ
て、材料流れは主として矢印７の方向に行なわれ、所望
されない逆方向には生じないようになる。例示した配置
・構成では、薄板２の薄板肉厚が３ｍｍでローラゾーン
９の幅が６ｍｍであるとすれば、マッシュローラが０．
１ｍｍ侵入することによってギャップ３の領域において
約０．２ｍｍの材料シフトが生じることが判った。その
場合薄板は１〜２ｔの力で塑性変形される。薄肉の薄板
１ではマッシュローラ４のガイドゾーンとガイドローラ
１３が設けられているにすぎない。しかし又、前記ギャ
ップ３を減少させるために一方の薄板１だけを塑性変形
させるか、或いは両薄板１，２を塑性変形さることも可
能である。
【０００９】両薄板が互いにすでに接し合っている部位
では、一方又は両方の薄板を塑性変形することは本来必
要ではない。にも拘らずこのような部位で塑性変形を行
なうと、塑性変形作用によって、薄板に対して不都合な
力がかかって、両薄板を相互離間させることになる。そ
れ故に例えばマッシュローラ４，５のローラゾーン９内
に環状溝１４を設けることも可能であり、この場合該環
状溝に基づいて、塑性変形する材料流れを該環状溝内へ
逃がして不都合な推力を低下させることが可能である。
またギャップ幅を変形ゾーンの手前で光学式又は機械式
に検出し、それに応じてマッシュローラに作用する力を
適正に増減することによって、マッシュローラに作用す
る変形力を制御して、ギャップ幅がすでに極めて微小で
あるような部位又は両薄板がすでに互いに接し合ってい
るような部位ではマッシュローラに対して極く僅かな力
しかかからないようにするのが殊に有利である。マッシ
ュローラにかける変形力を変化する代わりに、薄板表面
に対する当該マッシュローラの軸線位置を変化すること
によって、薄板内へのマッシュローラの侵入深さを適正
に加減することも可能である。
では、一方又は両方の薄板を塑性変形することは本来必
要ではない。にも拘らずこのような部位で塑性変形を行
なうと、塑性変形作用によって、薄板に対して不都合な
力がかかって、両薄板を相互離間させることになる。そ
れ故に例えばマッシュローラ４，５のローラゾーン９内
に環状溝１４を設けることも可能であり、この場合該環
状溝に基づいて、塑性変形する材料流れを該環状溝内へ
逃がして不都合な推力を低下させることが可能である。
またギャップ幅を変形ゾーンの手前で光学式又は機械式
に検出し、それに応じてマッシュローラに作用する力を
適正に増減することによって、マッシュローラに作用す
る変形力を制御して、ギャップ幅がすでに極めて微小で
あるような部位又は両薄板がすでに互いに接し合ってい
るような部位ではマッシュローラに対して極く僅かな力
しかかからないようにするのが殊に有利である。マッシ
ュローラにかける変形力を変化する代わりに、薄板表面
に対する当該マッシュローラの軸線位置を変化すること
によって、薄板内へのマッシュローラの侵入深さを適正
に加減することも可能である。
【００１０】ギャップ幅を減少させるために材料を塑性
変形させると、前記ギャップ経過線は原則としてもはや
真直ぐではなくなる。そこで本発明の実施態様ではレー
ザビームはギャップ経過に倣ってガイドされる。このガ
イドのためにギャップ経過を固定座標系に基づいて光学
式又はその他の方式で測定し、測定装置の信号に応じ
て、殊に有利には単数又は複数のミラーを調整すること
によって、測定されたギャップ経過に倣ってレーザビー
ムを前記固定座標系の零点位置から偏向させるのが殊に
有利である。これによって残存する継目ギャップ全体に
わたって溶接シームをそのギャップ中心に位置させるこ
とが可能である。異なった肉厚の薄板を溶接する際には
特に、厚肉薄板寄りにビームをずらすことが所望される
場合には、このビームずらしは測定値処理装置において
出力信号を修正することによって行なうことができる。
変形させると、前記ギャップ経過線は原則としてもはや
真直ぐではなくなる。そこで本発明の実施態様ではレー
ザビームはギャップ経過に倣ってガイドされる。このガ
イドのためにギャップ経過を固定座標系に基づいて光学
式又はその他の方式で測定し、測定装置の信号に応じ
て、殊に有利には単数又は複数のミラーを調整すること
によって、測定されたギャップ経過に倣ってレーザビー
ムを前記固定座標系の零点位置から偏向させるのが殊に
有利である。これによって残存する継目ギャップ全体に
わたって溶接シームをそのギャップ中心に位置させるこ
とが可能である。異なった肉厚の薄板を溶接する際には
特に、厚肉薄板寄りにビームをずらすことが所望される
場合には、このビームずらしは測定値処理装置において
出力信号を修正することによって行なうことができる。
【００１１】図２には等しい肉厚の２枚の薄板１，２が
図示されている。薄板の下側には、両薄板１，２の材料
内に侵入する比較的狭幅のマッシュローラ２０が設けら
れている。薄板の上側では、両薄板内に侵入することの
ない比較的広幅の上部ローラ又は上部レール２１が設け
られている。また両側には薄板サイドガイド２２が設け
られている。
図示されている。薄板の下側には、両薄板１，２の材料
内に侵入する比較的狭幅のマッシュローラ２０が設けら
れている。薄板の上側では、両薄板内に侵入することの
ない比較的広幅の上部ローラ又は上部レール２１が設け
られている。また両側には薄板サイドガイド２２が設け
られている。
【００１２】図３には等厚の２枚の薄板を溶接する場合
の異なった実施態様が図示されている。この場合も両薄
板の上位には１本の上部ローラ又は上部レール２１が設
けられている。両薄板の下位でギャップの両側には、２
本のサイドローラ２５，２６が設けられており、各サイ
ドローラはマッシュローラとして薄板材料内に侵入して
各薄板の肉厚をそれぞれ減少する。両マッシュローラの
中間には、薄板を支持するための１本の下部ローラ又は
下部レール２７が設けられている。
の異なった実施態様が図示されている。この場合も両薄
板の上位には１本の上部ローラ又は上部レール２１が設
けられている。両薄板の下位でギャップの両側には、２
本のサイドローラ２５，２６が設けられており、各サイ
ドローラはマッシュローラとして薄板材料内に侵入して
各薄板の肉厚をそれぞれ減少する。両マッシュローラの
中間には、薄板を支持するための１本の下部ローラ又は
下部レール２７が設けられている。
【００１３】図４に示した別の実施態様では、ギャップ
３の両側にそれぞれ侵入ゾーン２９，３０を有する下部
ローラ２８が設けられており、前記の両侵入ゾーンはそ
れぞれ薄板材料を塑性変形する。該下部ローラ２８は真
中に１つの湾入部３１を有している。
３の両側にそれぞれ侵入ゾーン２９，３０を有する下部
ローラ２８が設けられており、前記の両侵入ゾーンはそ
れぞれ薄板材料を塑性変形する。該下部ローラ２８は真
中に１つの湾入部３１を有している。
【００１４】図５に図示した図４に類似の実施態様で
は、上部ローラ又は上部レールに代えて、異なった構成
の薄板サイドガイド２２が使用されている。
は、上部ローラ又は上部レールに代えて、異なった構成
の薄板サイドガイド２２が使用されている。
【００１５】図６には、異なった肉厚の２枚の薄板を溶
接するための別の実施態様が図示されている。この場合
は両薄板１，２の下位に１本のマッシュローラ３４が設
けられており、該マッシュローラは厚肉の薄板２の材料
内に侵入する。両薄板の上位では、薄板ガイドとして作
用する１本の上部ローラ又は上部レール２１が設けられ
ている。
接するための別の実施態様が図示されている。この場合
は両薄板１，２の下位に１本のマッシュローラ３４が設
けられており、該マッシュローラは厚肉の薄板２の材料
内に侵入する。両薄板の上位では、薄板ガイドとして作
用する１本の上部ローラ又は上部レール２１が設けられ
ている。
【００１６】図７には、図６の構成の変化実施態様が図
示されている。本例では、図６に示した上部ローラ又は
上部レールに代えて、それ相応に構成された薄板サイド
ガイド２２が使用される。
示されている。本例では、図６に示した上部ローラ又は
上部レールに代えて、それ相応に構成された薄板サイド
ガイド２２が使用される。
【００１７】図８に示した図７に類似の変化態様では、
薄肉の薄板１が塑性変形される。
薄肉の薄板１が塑性変形される。
【００１８】図９では、斜め面取りの施されたローラ３
５を使用する実施態様が図示されている。
５を使用する実施態様が図示されている。
【００１９】図１０には、本発明の溶接法の異なった実
施態様が図示されている。この場合は両薄板１，２は先
ずそれぞれ別々にマッシュローラ４０，４１；４２，４
３によって定置のストッパ４５の方に向かって塑性変形
される。従って該定置ストッパ４５において各薄板１，
２の極めて精密な直線エッジ（縁面）が塑性変形によっ
て作られる。この加工操作は溶接ゾーンの手前で行なわ
れ、かつ次の操作段階において溶接前に、例えば前記ス
トッパ４５を除去しかつ両薄板を相互に近接する横方向
に移動させることによって、両薄板の前記直線エッジが
互いに当接させられる。
施態様が図示されている。この場合は両薄板１，２は先
ずそれぞれ別々にマッシュローラ４０，４１；４２，４
３によって定置のストッパ４５の方に向かって塑性変形
される。従って該定置ストッパ４５において各薄板１，
２の極めて精密な直線エッジ（縁面）が塑性変形によっ
て作られる。この加工操作は溶接ゾーンの手前で行なわ
れ、かつ次の操作段階において溶接前に、例えば前記ス
トッパ４５を除去しかつ両薄板を相互に近接する横方向
に移動させることによって、両薄板の前記直線エッジが
互いに当接させられる。
【００２０】図１１には、２つの固定ストッパ４６，４
７を使用しかつ各薄板１，２当りただ１本のマッシュロ
ーラ４０，４３しか使用しない本発明の別の実施態様が
図示されている。
７を使用しかつ各薄板１，２当りただ１本のマッシュロ
ーラ４０，４３しか使用しない本発明の別の実施態様が
図示されている。
【００２１】図１２には、各薄板１，２のためのストッ
パとして作用するローラ段部をそれぞれ有する２本のマ
ッシュローラ５０，５１を使用して作業する実施態様が
図示されている。本実施態様では両薄板は、マッシュロ
ーラによる潰し操作時に僅かな高さずれが生じる点を無
視すれば、横方向では互いに適正位置に位置し、つまり
両薄板１，２を横方向にシフトする操作はもはや必要で
はなくなる。
パとして作用するローラ段部をそれぞれ有する２本のマ
ッシュローラ５０，５１を使用して作業する実施態様が
図示されている。本実施態様では両薄板は、マッシュロ
ーラによる潰し操作時に僅かな高さずれが生じる点を無
視すれば、横方向では互いに適正位置に位置し、つまり
両薄板１，２を横方向にシフトする操作はもはや必要で
はなくなる。
【００２２】クランプ緊定された両薄板は搬送装置によ
って定置の塑性変形装置を介してレーザビームへ接近す
る方向にガイドされる。しかし又、緊定された両薄板を
定位置に配置しておいて、塑性変形装置を溶接接合ライ
ンに沿って移動可能に構成することも可能である。その
場合はレーザビーム用の走行可能な集束光学系を設けて
おくのが殊に有利である。
って定置の塑性変形装置を介してレーザビームへ接近す
る方向にガイドされる。しかし又、緊定された両薄板を
定位置に配置しておいて、塑性変形装置を溶接接合ライ
ンに沿って移動可能に構成することも可能である。その
場合はレーザビーム用の走行可能な集束光学系を設けて
おくのが殊に有利である。
【図１】溶接すべき２枚の不等厚の薄板の垂直断面図で
ある。
ある。
【図２】溶接すべき２枚の等厚の薄板の垂直断面図であ
る。
る。
【図３】複数本のマッシュローラを備えた図２の変化実
施例の垂直断面図である。
施例の垂直断面図である。
【図４】２つの侵入ゾーンと１つの湾入部とを有する下
部ローラを用いた本発明の異なった実施態様の垂直断面
図である。
部ローラを用いた本発明の異なった実施態様の垂直断面
図である。
【図５】図４の変化実施態様の垂直断面図である。
【図６】２枚の不等厚の薄板を溶接する際の異なった実
施態様の垂直断面図である。
施態様の垂直断面図である。
【図７】２枚の不等厚の薄板を溶接する際の図６とは異
なった実施態様の垂直断面図である。
なった実施態様の垂直断面図である。
【図８】２枚の不等厚の薄板を溶接する際の図６とは異
なった実施態様の垂直断面図である。
なった実施態様の垂直断面図である。
【図９】斜め面取りされたマッシュローラを用いて２枚
の不等厚の薄板を溶接する異なった実施態様の垂直断面
図である。
の不等厚の薄板を溶接する異なった実施態様の垂直断面
図である。
【図１０】ストッパ条片を用いて溶接する異なった実施
態様の垂直断面図である。
態様の垂直断面図である。
【図１１】ストッパ条片を用いて溶接する図１０とは異
なった実施態様の垂直断面図である。
なった実施態様の垂直断面図である。
【図１２】各マッシュローラがストッパを形成している
実施態様の垂直断面図である。
実施態様の垂直断面図である。
１，２ 薄板、 ３ ギャップ、 ４，５ マッ
シュローラ、 ６レーザビーム、 ７ 材料流れ方向
を示す矢印、 ８，９，１０ ローラゾーン、 １３
ガイドローラ、 １４ 環状溝、 ２０ マッ
シュローラ、 ２１ 上部ローラ又は上部レール、
２２ 薄板サイドガイド、 ２５，２６ マッシュ
ローラとしてのサイドローラ、 ２７ 下部ローラ又
は下部レール、 ２８ 下部ローラ、 ２９，３０
侵入ゾーン、 ３１ 湾入部、 ３４ マッシュ
ローラ、 ３５ 斜め面取りの施されたローラ、４
０，４１；４２，４３ マッシュローラ、 ４５
ストッパ、 ４６，４７ 固定ストッパ、 ５０，５
１ マッシュローラ
シュローラ、 ６レーザビーム、 ７ 材料流れ方向
を示す矢印、 ８，９，１０ ローラゾーン、 １３
ガイドローラ、 １４ 環状溝、 ２０ マッ
シュローラ、 ２１ 上部ローラ又は上部レール、
２２ 薄板サイドガイド、 ２５，２６ マッシュ
ローラとしてのサイドローラ、 ２７ 下部ローラ又
は下部レール、 ２８ 下部ローラ、 ２９，３０
侵入ゾーン、 ３１ 湾入部、 ３４ マッシュ
ローラ、 ３５ 斜め面取りの施されたローラ、４
０，４１；４２，４３ マッシュローラ、 ４５
ストッパ、 ４６，４７ 固定ストッパ、 ５０，５
１ マッシュローラ
フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー ウレヒ スイス国 カイザーシュトゥール ライン ガッセ 28 (72)発明者 カール ヴューガー スイス国 ウースター ヴューレシュトラ ーセ 14
Claims (19)
- 【請求項１】 レーザによって薄板を突合せ溶接して二
次加工素材を形成する方法において、溶接ゾーンの手前
でか又は溶接ゾーン内で少なくとも一方の薄板に塑性変
形を施して、薄板間のギャップ幅を減少させることを特
徴とする、薄板をレーザ溶接して二次加工素材を形成す
る方法。 - 【請求項２】 ギャップ側方で塑性変形によって薄板肉
厚を減少させて、薄板材料の塑性流れを前記ギャップの
方向へ生ぜしめる、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ギャップ側方の薄板肉厚を不均等に減少
させる、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 塑性変形時に薄板に厚肉部を形成可能な
ゾーンをギャップ側方に設けて、材料流れによる薄板相
互の押し離れを防止する、請求項２又は３記載の方法。 - 【請求項５】 塑性変形ゾーンの手前でギャップ幅に関
連して塑性変形を制御する、請求項１から４までのいず
れか１項記載の方法。 - 【請求項６】 薄板の上位又は下位に配置された少なく
とも１本のマッシュローラによって塑性変形を行なう、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 高さのずらされた相互位置で薄板をそれ
ぞれストッパに向かって、又はストッパを形成するマッ
シュローラ段部へ向かって塑性変形する、請求項６記載
の方法。 - 【請求項８】 塑性変形に関連して生じるギャップ位置
にレーザビームを追従させる、請求項１から７までのい
ずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 薄板端面に直接隣接する薄板区域で塑性
変形を行なう、請求項１から８までのいずれか１項記載
の方法。 - 【請求項１０】 薄板端面相互を接触させて該薄板を位
置固定する保持装置と、溶接ゾーンの手前でか又は該溶
接ゾーン内で少なくとも一方の薄板を塑性変形させる塑
性変形装置とを設けたことを特徴とする、薄板をレーザ
溶接して二次加工素材を形成する装置。 - 【請求項１１】 塑性変形装置が、薄板肉厚を減少させ
る少なくとも１本のマッシュローラを有している、請求
項１０記載の装置。 - 【請求項１２】 マッシュローラが、薄板肉厚を不均等
に減少させるための円錐形外周面区分を有している、請
求項１１記載の装置。 - 【請求項１３】 マッシュローラが、薄板に厚肉部を形
成させるための環状凹設部を有している、請求項１１又
は１２記載の装置。 - 【請求項１４】 塑性変形ゾーンの手前でギャップ幅を
検出するための検出装置と、検出されたギャップ幅に関
連して塑性変形装置を制御する制御ユニットとが設けら
れている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載
の装置。 - 【請求項１５】 制御ユニットが、薄板に対する塑性変
形装置の力作用を制御する、請求項１４記載の装置。 - 【請求項１６】 制御ユニットが、薄板表面に対するマ
ッシュローラ軸線の位置を制御する、請求項１４記載の
装置。 - 【請求項１７】 薄板の塑性変形後のギャップ経過を光
学式又は機械式に検出するための検出装置と、前記ギャ
ップ経過に倣ってレーザビームをガイドするために前記
検出装置に応動する追従ガイドユニットとが設けられて
いる、請求項１０から１６までのいずれか１項記載の装
置。 - 【請求項１８】 各薄板のためのストッパを夫々有して
いる下部マッシュローラと上部マッシュローラとが設け
られている、請求項１０から１７までのいずれか１項記
載の装置。 - 【請求項１９】 塑性変形装置が、少なくとも一方の薄
板を塑性変形するための球状マッシュ体を有している、
請求項１０から１８までのいずれか１項記載の装置。
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| CH00573/93A CH687598A5 (de) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Verfahren und Vorrichtung zum Schweissen von Blechen zu Platinen mittels Laser. |
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