JPH07195187A - 成形品の製造方法及び成形品 - Google Patents

成形品の製造方法及び成形品

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JPH07195187A JP6229556A JP22955694A JPH07195187A JP H07195187 A JPH07195187 A JP H07195187A JP 6229556 A JP6229556 A JP 6229556A JP 22955694 A JP22955694 A JP 22955694A JP H07195187 A JPH07195187 A JP H07195187A
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文章 夏見
Mamoru Toyoda
守 豊田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋭角的段差のないなめらかな溶接部形状とな
り、型かじりの問題や応力集中による強度低下の問題を
解決せんとするものである。 【構成】 互いに板厚の異なる二枚の板材の片方の表面
を相互にずらした状態にして突き合わせ、この突き合わ
せ線に沿って前記片方の表面側からレ−ザ光を照射しつ
つ移動させて溶接する成形品の製造方法において、板厚
の大きい板材に照射されるレ−ザ光のエネルギ−を板厚
の小さい板材より大きくして、板厚の大きい板材と板厚
の小さい板材との前記突き合わせの部分に形成された角
部を溶融しつつ前記二枚の板材を溶接する溶接工程と、
前記溶接工程によって溶接された板材にプレス加工を施
すプレス工程とを有することを特徴とする成形品の製造
方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二枚の板材を突合せ、
この突合せ線に沿ってレーザー光を照射しつつ移動させ
て溶接する成形品の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】レーザー光のエネルギー密度は、図5に示
した如く、レーザー光の直径内において光軸に対して軸
対称に分布している。従って、図6に示した如く二枚の
板材1,2を突合せ、この突合せ線3にレーザー光4を
照射すると、突合せ線3の両側には均等なエネルギーが
分配される。
【0003】二枚の板材1,2の板厚が等しい場合は問
題ないが図6に示した如く、板厚が異なる場合あるいは
板厚のバラツキによって部分的に板厚差が生じているよ
うな場合、相対的に厚板側(板材1)を溶融させるエネ
ルギーが不足するため、薄板側(板材2)に比して十分
溶融せず、図7に示す如く、鋭角的段差5のある溶接部
6の形状となる。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】ところが、鋭角的段
差5のある溶接部形状では、後加工のプレス成形時にそ
の鋭角的段差5の部分がプレス成形型(図示せず)をか
じり、損傷するという型かじりの問題があった。また、
プレス成形して得た製品に力を加えた場合、前記相対的
エネルギー不足に起因して応力集中が著しく、その結果
強度を低下させる問題があった。
【0005】本発明の目的は、鋭角的段差のないなめら
かな溶接部形状となるレーザー溶接方法を提供し、型か
じりの問題や応力集中による強度低下の問題を解決せん
とするものである。
【0006】
【問題点を解決しようとする手段及び作用】本発明は、
板厚差検知手段により二枚の板材の突合せ部分の板厚差
を検知し、この検知信号を駆動手段に送り、この駆動手
段によってレーザー光の集中レンズを光軸に対して傾か
せ、これにより板厚の大きい板材に照射されるレーザー
光のエネルギー密度を板厚の小さい板材のエネルギー密
度より大きくして、板厚差による相対的エネルギー不足
を無くし、両板材が十分溶融して溶接されるようにした
ものである。
【0007】
【発明の実施例】図1は本発明の溶接方法を実施する装
置の一部切欠の斜視図を示す。レーザー照射装置のレー
ザー照射部には集光レンズ7がレンズホルダー8に保持
されている。この集光レンズ7は、回転軸9によりレー
ザー光4の光軸に対して傾けるように保持されている。
この回転軸9は、集光レンズ7が傾いても焦点を結ぶ高
さが変化しないようにレンズ中心に合せてある。集光レ
ンズ7が傾くと、焦点位置は平面的に移動するが、微少
量であるため突合せ線とのズレは無視できる。レンズホ
ルダー8の外部に板厚差検知手段10が設けられてい
る。この板厚差検知手段10は板材1,2の突合せ部分
に射光することによって板厚差を検知するものである。
この板厚差の検知信号は、駆動手段11に送られる。駆
動手段11は、前記検知信号を直接受ける制御部12
と、この制御部12からの制御信号を受けて駆動するレ
ンズ回転モータ13とから形成されている。制御部12
は、板厚差の検知信号を受けて、その値によりおらかじ
め記憶された量だけレンズ回転モータ13を回転する。
このレンズ回転モータ13の回転により歯車14,15
により集光レンズ7が回転して図2に示した如く光軸に
対して所定の傾きを持つ。この傾きは、板厚の大きい板
材1に照射されるレーザー光4のエネルギー密度を板厚
の小さい板材2のエネルギー密度よりも大きくして、両
板材1,2が等しく溶融できる大きさに設定されてい
る。すなわち、板厚差の大小により集光レンズ7の傾き
角も大小し、図3に示した如く、両板材1,2の板厚差
の大きさに適合したエネルギー密度分布になるように設
定されている。
【0008】次に本発明の方法により実際に溶接する場
合について説明する。板厚差検知手段から板材1,2の
突合せ部分に射光し、両板材1,2の板厚差を検知し、
この検知信号が制御部12に送られ、演算された制御信
号がレンズ回転モータ13に送られる。このモータ13
の回転により集中レンズ7が前記板厚差に対応した設定
角度だけ傾く。この集光レンズ7の傾きによって板厚の
大きい板材1に照射されるレーザー光4のエネルギー密
度は、板厚の小さい板材2のエネルギー密度よりも大き
くなり、両板材1,2の突合せ部分は等しく十分に溶融
され、溶接される。図4は本発明の方法により溶接した
溶接部6を示す。従来のような鋭角的段差5(図7)は
ない。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、板厚の大きい板材に照
射されるレーザー光のエネルギー密度を板厚の小さい板
材のエネルギー密度よりも大きくなるようにしたので、
板厚差による相対的エネルギー不足は無くなり、両板材
が等しく十分溶融して溶接される。従って、従来のよう
な鋭角的段差が生じないため後加工におけるプレス成形
時に型かじりの問題は生じない。また、両板材は等しく
溶融して溶接されるため、応力集中がなく、強度が低下
しない。さらに、レーザー光エネルギーの有効利用も図
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶接方法を実施する装置の一部切欠の
斜視図である。
【図2】集光レンズの傾きとエネルギ−密度分布の関係
図である。
【図3】板厚差の大小に対応するエネルギ−密度分布図
である。
【図4】本発明の方法により溶接した溶接部を示す側面
図である。
【図5】集光レンズが傾いていない状態のエネルギ−密
度分布図である。
【図6】従来の溶接方法を示す斜視図である。
【図7】従来の方法により溶接した溶接部を示す側面図
である。
【符号の説明】
1、2…板材、 3…突合せ線、 4…レ−ザ−光、 7…集光レンズ、 10…板厚差検知手段 11…駆動手段。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 成形品の製造方法及び成形品
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二枚の板材を突合せ、
この突合せ線に沿ってレーザー光を照射しつつ移動させ
て溶接し、この溶接された板材にプレス加工を施す成形
品の製造方法及びその製造方法によって製造される成形
品に関する。
【0002】
【従来技術】レーザー光のエネルギー密度は、第5図に
示した如く、レーザー光の直径内において光軸に対して
軸対称に分布している。従って、第6図に示した如く二
枚の板材1,2を突合せ、この突合せ線3にレーザー光
4を照射すると、突合せ線3の両側には均等なエネルギ
ーが分配される。
【0003】二枚の板材1,2の板厚が等しい場合は問
題ないが、第6図に示した如く、板厚が異なる場合ある
いは板厚のバラツキによって部分的に板厚差が生じてい
るような場合、相対的に厚板側(板材1)を溶融させる
エネルギーが不足するため、薄板側(板材2)に比して
十分溶融せず、第7図に示す如く、鋭角的段差5のある
溶接部6の形状となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、鋭角的段差
5のある溶接部形状では、後加工のプレス成形時にその
鋭角的段差5の部分がプレス成形型(図示せず)をかじ
り、損傷するという型かじりの問題があった。また、プ
レス成形して得た製品に力を加えた場合、前記相対的エ
ネルギー不足に起因して応力集中が著しく、その結果強
度を低下させる問題があった。
【0005】本発明の目的は、互いに板厚の異なる二枚
の板材の片方の表面を相互にずらした状態にして突き合
わせ、この突き合わせ線に沿って前記片方の表面が相互
にずれた側にレ−ザ光を照射しつつ移動させて溶接する
成形品の製造方法において、プレス成形加工に関して生
じる型かじりの問題や相対的エネルギー不足に起因する
応力集中による強度低下の問題を解決することである。
【0006】
課題を解決するための手段】本発明は、互いに板厚の
異なる二枚の板材の片方の表面を相互にずらした状態に
して突き合わせ、この突き合わせ線に沿って前記片方の
表面が相互にずれた側にレ−ザ光を照射しつつ移動させ
て溶接する成形品の製造方法において、板厚の大きい板
材に照射されるレ−ザ光のエネルギ−を板厚の小さい板
材より大きくして、板厚の大きい板材と板厚の小さい板
材との前記突き合わせの部分に形成された角部を溶融し
つつ前記二枚の板材を溶接する溶接工程と、前記溶接工
程によって溶接された板材にプレス加工を施すプレス工
程とを有するものである。
【0007】また、本発明は、互いに板厚の異なる二枚
の板材の片方の表面を相互にずらした状態にして突き合
わせ、板厚の大きい板材に照射されるレ−ザ光のエネル
ギ−を板厚の小さい板材より大きくして、板厚の大きい
板材と板厚の小さい板材との前記突き合わせの部分に形
成された角部を溶融しつつ前記二枚の板材を溶接し、こ
の溶接された板材にプレスして成るものである。
【0008】
【作用】本発明の成形品の製造方法によれば、板厚の大
きい板材に照射されるレ−ザ−光のエネルギ−密度を板
厚の小さい板材のエネルギ−密度より大きくして、板厚
差による相対的エネルギ−不足を無くし、両板材が十分
溶融して溶接されるようにして鋭角的段差のないなめら
かな溶接部形状とし、このように溶接された板材にプレ
ス加工を施すので、プレス成形加工に関して生じる型か
じりの問題が解決される。
【0009】また、相対的エネルギーを十分供給して板
材を溶接している成形品を提供することにより、応力集
中による強度低下の問題を回避できる。
【0010】
【発明の実施例】第1図は本発明の成形品の製造方法を
実施する溶接装置の一部切欠の斜視図を示す。レーザー
照射装置のレーザー照射部には集光レンズ7がレンズホ
ルダー8に保持されている。この集光レンズ7は、回転
軸9によりレーザー光4の光軸に対して傾けるように保
持されている。この回転軸9は、集光レンズ7が傾いて
も焦点を結ぶ高さが変化しないようにレンズ中心に合せ
てある。集光レンズ7が傾くと、焦点位置は平面的に移
動するが、微少量であるため突合せ線とのズレは無視で
きる。レンズホルダー8の外部に板厚差検知手段10が
設けられている。この板厚差検知手段10は板材1,2
の突合せ部分に射光することによって板厚差を検知する
ものである。この板厚差の検知信号は、駆動手段11に
送られる。駆動手段11は、前記検知信号を直接受ける
制御部12と、この制御部12からの制御信号を受けて
駆動するレンズ回転モータ13とから形成されている。
制御部12は、板厚差の検知信号を受けて、その値によ
りおらかじめ記憶された量だけレンズ回転モータ13を
回転する。このレンズ回転モータ13の回転により歯車
14,15により集光レンズ7が回転して第2図に示し
た如く光軸に対して所定の傾きを持つ。この傾きは、板
厚の大きい板材1に照射されるレーザー光4のエネルギ
ー密度を板厚の小さい板材2のエネルギー密度よりも大
きくして、両板材1,2が等しく溶融できる大きさに設
定されている。すなわち、板厚差の大小により集光レン
ズ7の傾き角も大小し、第3図に示した如く、両板材
1,2の板厚差の大きさに適合したエネルギー密度分布
になるように設定されている。
【0011】次に本発明の方法により実際に製造する場
合について説明する。板厚差検知手段から板材1,2の
突合せ部分に射光し、両板材1,2の板厚差を検知し、
この検知信号が制御部12に送られ、演算された制御信
号がレンズ回転モータ13に送られる。このモータ13
の回転により集中レンズ7が前記板厚差に対応した設定
角度だけ傾く。この集光レンズ7の傾きによって板厚の
大きい板材1に照射されるレーザー光4のエネルギー密
度は、板厚の小さい板材2のエネルギー密度よりも大き
くなり、両板材1,2の突合せ部分は等しく十分に溶融
され、溶接される。第4図は本発明の方法により溶接し
た溶接部6を示す。従来のような鋭角的段差5(第7
図)はない。次に、この鋭角的段差5がないように溶接
された成形品にプレス成形を施す。従って、このプレス
成形される成形品は、鋭角的段差5がないため、型かじ
りの問題を生じない。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、板厚の大きい板材に照
射されるレーザー光のエネルギー密度を板厚の小さい板
材のエネルギー密度よりも大きくなるようにしたので、
板厚差による相対的エネルギー不足は無くなり、両板材
が等しく十分溶融して溶接される。従って、従来のよう
な鋭角的段差が生じないため後加工におけるプレス成形
時に型かじりの問題は生じない。
【0013】また、プレス成形された成形品に力を加え
ても、相対的エネルギ−を十分供給して板材を溶接して
いるため、応力集中による強度低下の問題もない。
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明の製造方法を実施する装置の一部切欠
の斜視図である。
【第2図】集光レンズの傾きとエネルギ−密度分布の関
係図である。
【第3図】板厚差の大小に対応するエネルギ−密度分布
図である。
【第4図】本発明の方法により溶接した溶接部を示す側
面図である。
【第5図】集光レンズが傾いていない状態のエネルギ−
密度分布図である。
【第6図】従来の溶接方法を示す斜視図である。
【第7図】従来の方法により溶接した溶接部を示す側面
図である。
【符号の説明】 1、2…板材、 3…突合せ線、 4…レ−ザ−光、 7…集光レンズ、 10…板厚差検知手段 11…駆動手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに板厚の異なる二枚の板材の片方の
    表面を相互にずらした状態にして突き合わせ、この突き
    合わせ線に沿って前記片方の表面側からレ−ザ光を照射
    しつつ移動させて溶接する成形品の製造方法において、
    板厚の大きい板材に照射されるレ−ザ光のエネルギ−を
    板厚の小さい板材より大きくして、板厚の大きい板材と
    板厚の小さい板材との前記突き合わせの部分に形成され
    た角部を溶融しつつ前記二枚の板材を溶接する溶接工程
    と、前記溶接工程によって溶接された板材にプレス加工
    を施すプレス工程とを有することを特徴とする成形品の
    製造方法。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010054132A (ko) * 1999-12-03 2001-07-02 이계안 범퍼 백 빔
JP2002540950A (ja) * 1999-04-07 2002-12-03 シーメンス ソーラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 担体材料上の薄層の剥離のための装置及び方法
JP2007502712A (ja) * 2003-05-16 2007-02-15 ラザグ エージー 回転レーザビームを生成する装置
JP2010167436A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Tokyu Car Corp レーザ溶接方法
US7820936B2 (en) * 2004-07-02 2010-10-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Method and apparatus for controlling and adjusting the intensity profile of a laser beam employed in a laser welder for welding polymeric and metallic components
CN103182606A (zh) * 2013-04-17 2013-07-03 奇瑞汽车股份有限公司 一种不等料厚激光拼焊钢板的生产方法
CN104002053A (zh) * 2014-06-10 2014-08-27 昆山宝锦激光拼焊有限公司 一种激光焊接定位夹具
CN104002045A (zh) * 2014-06-10 2014-08-27 昆山宝锦激光拼焊有限公司 一种激光拼焊装置
JP2015205279A (ja) * 2014-04-17 2015-11-19 株式会社Wel−Ken レーザ加工装置用加工ヘッド
JP2017039141A (ja) * 2015-08-18 2017-02-23 鹿島建設株式会社 溶接装置
JP2019089097A (ja) * 2017-11-14 2019-06-13 トヨタ自動車株式会社 平角線のレーザ溶接方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56114592A (en) * 1980-02-15 1981-09-09 Nippon Steel Corp Laser welding method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56114592A (en) * 1980-02-15 1981-09-09 Nippon Steel Corp Laser welding method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540950A (ja) * 1999-04-07 2002-12-03 シーメンス ソーラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 担体材料上の薄層の剥離のための装置及び方法
KR20010054132A (ko) * 1999-12-03 2001-07-02 이계안 범퍼 백 빔
JP4748728B2 (ja) * 2003-05-16 2011-08-17 ラザグ エージー 回転レーザビームを生成する装置
US7564006B2 (en) * 2003-05-16 2009-07-21 Lasag Ag Apparatus for generating a rotating laser beam
JP2007502712A (ja) * 2003-05-16 2007-02-15 ラザグ エージー 回転レーザビームを生成する装置
US7820936B2 (en) * 2004-07-02 2010-10-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Method and apparatus for controlling and adjusting the intensity profile of a laser beam employed in a laser welder for welding polymeric and metallic components
JP2010167436A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Tokyu Car Corp レーザ溶接方法
CN103182606A (zh) * 2013-04-17 2013-07-03 奇瑞汽车股份有限公司 一种不等料厚激光拼焊钢板的生产方法
CN103182606B (zh) * 2013-04-17 2016-01-27 奇瑞汽车股份有限公司 一种不等料厚激光拼焊钢板的生产方法
JP2015205279A (ja) * 2014-04-17 2015-11-19 株式会社Wel−Ken レーザ加工装置用加工ヘッド
CN104002053A (zh) * 2014-06-10 2014-08-27 昆山宝锦激光拼焊有限公司 一种激光焊接定位夹具
CN104002045A (zh) * 2014-06-10 2014-08-27 昆山宝锦激光拼焊有限公司 一种激光拼焊装置
JP2017039141A (ja) * 2015-08-18 2017-02-23 鹿島建設株式会社 溶接装置
JP2019089097A (ja) * 2017-11-14 2019-06-13 トヨタ自動車株式会社 平角線のレーザ溶接方法

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