JPH10216980A - レーザ溶接装置 - Google Patents
レーザ溶接装置Info
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- JPH10216980A JPH10216980A JP9022445A JP2244597A JPH10216980A JP H10216980 A JPH10216980 A JP H10216980A JP 9022445 A JP9022445 A JP 9022445A JP 2244597 A JP2244597 A JP 2244597A JP H10216980 A JPH10216980 A JP H10216980A
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- laser beam
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- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高精度な溶接加工処理を極めて効率的に行うと
ともに、溶接工程に対する設備投資やスペースの確保等
を必要最少限のものとすることのできるレーザ溶接装置
を提供する。 【解決手段】搬送機構１４により溶接ステーションに搬
送されたワークＷを位置決め固定した後、スキャンヘッ
ド２６、２８、８４、８６、８８、９０、１００、１０
２、１１６、１１８、１２０、１２２、１３６、１３８
を介してレーザビームＬをワークＷに照射することで溶
接作業を行う。この場合、例えば、光路切換手段３０を
構成する光路切換ミラーを介して、レーザビームＬをス
キャンヘッド２６からワークＷの所定部位に導いて溶接
した後、前記光路切換ミラーを退避させ、次いで、前記
レーザビームＬをスキャンヘッド２８からワークＷの他
の部位に導いて溶接を行う。
ともに、溶接工程に対する設備投資やスペースの確保等
を必要最少限のものとすることのできるレーザ溶接装置
を提供する。 【解決手段】搬送機構１４により溶接ステーションに搬
送されたワークＷを位置決め固定した後、スキャンヘッ
ド２６、２８、８４、８６、８８、９０、１００、１０
２、１１６、１１８、１２０、１２２、１３６、１３８
を介してレーザビームＬをワークＷに照射することで溶
接作業を行う。この場合、例えば、光路切換手段３０を
構成する光路切換ミラーを介して、レーザビームＬをス
キャンヘッド２６からワークＷの所定部位に導いて溶接
した後、前記光路切換ミラーを退避させ、次いで、前記
レーザビームＬをスキャンヘッド２８からワークＷの他
の部位に導いて溶接を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの複数の溶
接部位に対して、レーザビームを用いて効率的に溶接作
業を行うことのできるレーザ溶接装置に関する。
接部位に対して、レーザビームを用いて効率的に溶接作
業を行うことのできるレーザ溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車車体（ボディ）の内板部
材と外板部材とを溶接する際、従来から抵抗スポット溶
接ロボットが用いられている。この抵抗スポット溶接ロ
ボットは、所定の溶接ステーションに搬入されたボディ
の各溶接部位に対して、溶接ガンを移動させながら溶接
作業を行う。
材と外板部材とを溶接する際、従来から抵抗スポット溶
接ロボットが用いられている。この抵抗スポット溶接ロ
ボットは、所定の溶接ステーションに搬入されたボディ
の各溶接部位に対して、溶接ガンを移動させながら溶接
作業を行う。
【０００３】ところで、前記抵抗スポット溶接ロボット
の場合、比較的重量のある溶接ガンを溶接部位毎に移動
させているため、その移動にかなりの時間を要し、従っ
て、効率的な作業が望めないという不具合がある。そこ
で、例えば、溶接ロボットの台数を増加させることで処
理時間の短縮化を図ることが考えられている。
の場合、比較的重量のある溶接ガンを溶接部位毎に移動
させているため、その移動にかなりの時間を要し、従っ
て、効率的な作業が望めないという不具合がある。そこ
で、例えば、溶接ロボットの台数を増加させることで処
理時間の短縮化を図ることが考えられている。
【０００４】しかしながら、単に溶接ロボットの台数を
増加させただけでは、設備投資が増大し、また、溶接ロ
ボットのスペースの関係から、ライン長を長くせざるを
得ないという不具合が発生してしまう。さらに、抵抗ス
ポット溶接ロボットでは、溶接ガンを構成する溶接チッ
プをボディに接触させて作業を行うため、溶接チップの
張り付きや磨耗といった事態を考慮する必要も生じてい
る。すなわち、溶接チップの張り付きを常時監視し、張
り付きが発生した際には、ラインを停止させて所定の処
置を施す必要がある。また、溶接チップを定期的にドレ
ッシングし、最適な溶接条件が維持できるようにしなけ
ればならない。
増加させただけでは、設備投資が増大し、また、溶接ロ
ボットのスペースの関係から、ライン長を長くせざるを
得ないという不具合が発生してしまう。さらに、抵抗ス
ポット溶接ロボットでは、溶接ガンを構成する溶接チッ
プをボディに接触させて作業を行うため、溶接チップの
張り付きや磨耗といった事態を考慮する必要も生じてい
る。すなわち、溶接チップの張り付きを常時監視し、張
り付きが発生した際には、ラインを停止させて所定の処
置を施す必要がある。また、溶接チップを定期的にドレ
ッシングし、最適な溶接条件が維持できるようにしなけ
ればならない。
【０００５】そこで、前述したような抵抗スポット溶接
ロボットの欠点を解消するため、レーザビームを用いて
ボディの溶接を行うものが提案されている（特開平４−
２２０１８７号公報）。この従来技術では、溶接ロボッ
トの先端部に装着されたレーザビーム照射ヘッドをボデ
ィの溶接部位近傍まで移動させることにより、所望の溶
接作業を行うようにしている。この場合、溶接チップの
張り付きや磨耗といった事態は発生しない。
ロボットの欠点を解消するため、レーザビームを用いて
ボディの溶接を行うものが提案されている（特開平４−
２２０１８７号公報）。この従来技術では、溶接ロボッ
トの先端部に装着されたレーザビーム照射ヘッドをボデ
ィの溶接部位近傍まで移動させることにより、所望の溶
接作業を行うようにしている。この場合、溶接チップの
張り付きや磨耗といった事態は発生しない。
【０００６】しかしながら、レーザビーム照射ヘッドを
溶接ロボットの移動に合わせて所定の溶接部位近傍に設
定しているため、前記レーザビーム照射ヘッドの高速移
動動作を実現することは不可能である。
溶接ロボットの移動に合わせて所定の溶接部位近傍に設
定しているため、前記レーザビーム照射ヘッドの高速移
動動作を実現することは不可能である。
【０００７】一方、特公平４−３６７９２号公報に開示
された従来技術では、複数の溶接ヘッドをワークの溶接
部位近傍に配設し、平面鏡の角度を調整することで所望
の溶接ヘッドを選択し、選択された前記溶接ヘッドを介
してレーザビームをワークの溶接部位に照射することに
より溶接を行うようにしている。この場合、複数の溶接
部位に対する溶接作業を比較的短時間で行うことができ
る。
された従来技術では、複数の溶接ヘッドをワークの溶接
部位近傍に配設し、平面鏡の角度を調整することで所望
の溶接ヘッドを選択し、選択された前記溶接ヘッドを介
してレーザビームをワークの溶接部位に照射することに
より溶接を行うようにしている。この場合、複数の溶接
部位に対する溶接作業を比較的短時間で行うことができ
る。
【０００８】しかしながら、この従来技術では、溶接ヘ
ッドがワークに対して固定されているため、溶接部位に
スポット溶接を行うことはできても、連続溶接であるシ
ーム溶接を行うことは不可能である。また、前記溶接ヘ
ッドが各溶接部位毎に必要となるため、装置自体が高価
になるだけでなく、ワークの種類に応じて溶接ヘッドの
位置および台数を変更しなければならず、そのための処
理が煩雑となる不具合がある。さらに、溶接ヘッドが溶
接部位近傍に配置されるため、溶接時に生じるスパッタ
によって溶接ヘッドが汚れ、加工精度が低下するという
不具合が生じてしまう。
ッドがワークに対して固定されているため、溶接部位に
スポット溶接を行うことはできても、連続溶接であるシ
ーム溶接を行うことは不可能である。また、前記溶接ヘ
ッドが各溶接部位毎に必要となるため、装置自体が高価
になるだけでなく、ワークの種類に応じて溶接ヘッドの
位置および台数を変更しなければならず、そのための処
理が煩雑となる不具合がある。さらに、溶接ヘッドが溶
接部位近傍に配置されるため、溶接時に生じるスパッタ
によって溶接ヘッドが汚れ、加工精度が低下するという
不具合が生じてしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高精
度な溶接加工処理を極めて効率的に行うことができると
ともに、溶接工程に対する設備投資やスペースの確保等
を必要最少限のものとすることのできるレーザ溶接装置
を提供することにある。
度な溶接加工処理を極めて効率的に行うことができると
ともに、溶接工程に対する設備投資やスペースの確保等
を必要最少限のものとすることのできるレーザ溶接装置
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明では、溶接ステーションに搬入されたワー
クを位置決めした後、光路切換手段を進退駆動すること
により、当該位置決め部位に配置されたスキャンヘッド
から所定のスキャンヘッドを選択し、次いで、レーザ出
力部からのレーザビームを選択された当該スキャンヘッ
ドに導き、そのスキャンヘッドを走査させることによ
り、レーザビームを所望の溶接部位に照射し、溶接作業
を行う。前記溶接部位に対する溶接作業が完了すると、
前記光路切換手段を進退駆動して他のスキャンヘッドに
対してレーザビームを導き、前記と同様にしてスキャン
ヘッドを走査させて溶接作業を行う。
めに、本発明では、溶接ステーションに搬入されたワー
クを位置決めした後、光路切換手段を進退駆動すること
により、当該位置決め部位に配置されたスキャンヘッド
から所定のスキャンヘッドを選択し、次いで、レーザ出
力部からのレーザビームを選択された当該スキャンヘッ
ドに導き、そのスキャンヘッドを走査させることによ
り、レーザビームを所望の溶接部位に照射し、溶接作業
を行う。前記溶接部位に対する溶接作業が完了すると、
前記光路切換手段を進退駆動して他のスキャンヘッドに
対してレーザビームを導き、前記と同様にしてスキャン
ヘッドを走査させて溶接作業を行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本実施形態の
レーザ溶接装置１０の正面構成図および側面構成図を示
す。
レーザ溶接装置１０の正面構成図および側面構成図を示
す。
【００１２】レーザ溶接装置１０は、所定の溶接ステー
ションに配置される８組の溶接ユニット１２Ａ〜１２Ｈ
と、前記溶接ステーションに自動車車体（ボディ）であ
るワークＷを搬送する搬送機構１４と、前記ワークＷの
両側部に配置され、前記溶接ステーションに搬入された
ワークＷの位置を測定するＣＣＤカメラ等のワーク位置
測定用カメラ１６Ａ、１６Ｂとを備える。なお、ワーク
Ｗは、複数のクランパ１８を有する搬送台車２０に載置
された状態で溶接ステーションに搬送される。
ションに配置される８組の溶接ユニット１２Ａ〜１２Ｈ
と、前記溶接ステーションに自動車車体（ボディ）であ
るワークＷを搬送する搬送機構１４と、前記ワークＷの
両側部に配置され、前記溶接ステーションに搬入された
ワークＷの位置を測定するＣＣＤカメラ等のワーク位置
測定用カメラ１６Ａ、１６Ｂとを備える。なお、ワーク
Ｗは、複数のクランパ１８を有する搬送台車２０に載置
された状態で溶接ステーションに搬送される。
【００１３】溶接ユニット１２Ａは、ワークＷのルーフ
部分を車側方向に溶接するものであり、前記ワークＷの
溶接部位に対して照射されるレーザビームＬを出力する
レーザ発振器２２（レーザ出力部）と、前記レーザビー
ムＬの光路を形成するビーム伝送路２４と、前記ビーム
伝送路２４中に配置される２つのスキャンヘッド２６、
２８と、前記レーザビームＬの光路を切り換える光路切
換手段３０とを有する。
部分を車側方向に溶接するものであり、前記ワークＷの
溶接部位に対して照射されるレーザビームＬを出力する
レーザ発振器２２（レーザ出力部）と、前記レーザビー
ムＬの光路を形成するビーム伝送路２４と、前記ビーム
伝送路２４中に配置される２つのスキャンヘッド２６、
２８と、前記レーザビームＬの光路を切り換える光路切
換手段３０とを有する。
【００１４】スキャンヘッド２６および光路切換手段３
０は、図３に示すように構成される。すなわち、光路切
換手段３０は、ビーム伝送路２４中に配置されるケーシ
ング３２と、前記ケーシング３２に収納され、レーザビ
ームＬを反射してスキャンヘッド２６に導く光路切換ミ
ラー３４とを有し、前記光路切換ミラー３４は、例え
ば、ソレノイド等の駆動機構３６により矢印方向に進退
自在に構成されている。従って、光路切換ミラー３４が
レーザビームＬの光路から退避した場合、前記レーザビ
ームＬは、ビーム伝送路２４を介してスキャンヘッド２
８に導かれる。
０は、図３に示すように構成される。すなわち、光路切
換手段３０は、ビーム伝送路２４中に配置されるケーシ
ング３２と、前記ケーシング３２に収納され、レーザビ
ームＬを反射してスキャンヘッド２６に導く光路切換ミ
ラー３４とを有し、前記光路切換ミラー３４は、例え
ば、ソレノイド等の駆動機構３６により矢印方向に進退
自在に構成されている。従って、光路切換ミラー３４が
レーザビームＬの光路から退避した場合、前記レーザビ
ームＬは、ビーム伝送路２４を介してスキャンヘッド２
８に導かれる。
【００１５】また、スキャンヘッド２６は、光路切換手
段３０にビーム伝送路３８を介して固定されたケーシン
グ４０と、前記ケーシング４０に対して矢印α方向に旋
回可能に連結されるケーシング４２とを備える。ケーシ
ング４０の中には、反射ミラー４４が保持される。ケー
シング４２に連結される側のケーシング４０の端部外周
部には、ウォームホイール４６および回転ガイド４８が
固定されている。このウォームホイール４６には、ケー
シング４２に固定されたブラケット５０により支持され
たウォーム５２が噛合する。なお、前記ウォーム５２
は、ステッピングモータ５４によって回転する。また、
ブラケット５０には、回転ガイド４８が係合する。
段３０にビーム伝送路３８を介して固定されたケーシン
グ４０と、前記ケーシング４０に対して矢印α方向に旋
回可能に連結されるケーシング４２とを備える。ケーシ
ング４０の中には、反射ミラー４４が保持される。ケー
シング４２に連結される側のケーシング４０の端部外周
部には、ウォームホイール４６および回転ガイド４８が
固定されている。このウォームホイール４６には、ケー
シング４２に固定されたブラケット５０により支持され
たウォーム５２が噛合する。なお、前記ウォーム５２
は、ステッピングモータ５４によって回転する。また、
ブラケット５０には、回転ガイド４８が係合する。
【００１６】一方、ケーシング４２の中には、反射ミラ
ー５６、５８が保持される。また、前記反射ミラー５８
によって反射されたレーザビームＬの光路上には、放物
面ミラー６０と、２枚の反射ミラー６２、６４と、楕円
面ミラー６６と、走査ミラー６８、７０とを備える。反
射ミラー６２、６４は、互いに所定の角度を維持して枠
体７２に保持されており、この枠体７２に連結されるス
テッピングモータ７４を介して矢印Ａ方向に進退自在で
ある。走査ミラー６８、７０は、図示しないサーボモー
タによって矢印β、γ方向に偏向自在である。
ー５６、５８が保持される。また、前記反射ミラー５８
によって反射されたレーザビームＬの光路上には、放物
面ミラー６０と、２枚の反射ミラー６２、６４と、楕円
面ミラー６６と、走査ミラー６８、７０とを備える。反
射ミラー６２、６４は、互いに所定の角度を維持して枠
体７２に保持されており、この枠体７２に連結されるス
テッピングモータ７４を介して矢印Ａ方向に進退自在で
ある。走査ミラー６８、７０は、図示しないサーボモー
タによって矢印β、γ方向に偏向自在である。
【００１７】溶接ユニット１２Ｂおよび１２Ｃは、ワー
クＷの側面部分を車高方向に溶接するものであり、夫
々、レーザビームＬを出力するレーザ発振器７６および
７８と、ビーム伝送路８０および８２と、スキャンヘッ
ド８４、８６および８８、９０と、光路切換手段９２お
よび９４とを有する。溶接ユニット１２Ｄは、ワークＷ
のルーフ部分を車長方向に溶接するものであり、レーザ
発振器９６と、ビーム伝送路９８と、スキャンヘッド１
００、１０２と、光路切換手段１０４とを有する。溶接
ユニット１２Ｅおよび１２Ｆは、ワークＷのボンネット
部分、フロントウィンドウ部分およびリアウィンドウ部
分、トランクリッド部分を車長方向に溶接するものであ
り、夫々、レーザ発振器１０８および１１０と、ビーム
伝送路１１２および１１４と、スキャンヘッド１１６、
１１８および１２０、１２２と、光路切換手段１２４お
よび１２６とを有する。溶接ユニット１２Ｇおよび１２
Ｈは、ワークＷのフロント部分およびリア部分を車高方
向に溶接するものであり、夫々、レーザ発振器１２８お
よび１３０と、ビーム伝送路１３２および１３４と、ス
キャンヘッド１３６および１３８とを有する。なお、ス
キャンヘッド２８、８４、８６、８８、９０、１００、
１０２、１１６、１１８、１２０、１２２、１３６、１
３８の構成は、スキャンヘッド２６の構成と同様であ
り、また、光路切換手段９２、９４、１０４、１２４、
１２６の構成は、光路切換手段３０と同様であるため、
これらの説明は省略する。
クＷの側面部分を車高方向に溶接するものであり、夫
々、レーザビームＬを出力するレーザ発振器７６および
７８と、ビーム伝送路８０および８２と、スキャンヘッ
ド８４、８６および８８、９０と、光路切換手段９２お
よび９４とを有する。溶接ユニット１２Ｄは、ワークＷ
のルーフ部分を車長方向に溶接するものであり、レーザ
発振器９６と、ビーム伝送路９８と、スキャンヘッド１
００、１０２と、光路切換手段１０４とを有する。溶接
ユニット１２Ｅおよび１２Ｆは、ワークＷのボンネット
部分、フロントウィンドウ部分およびリアウィンドウ部
分、トランクリッド部分を車長方向に溶接するものであ
り、夫々、レーザ発振器１０８および１１０と、ビーム
伝送路１１２および１１４と、スキャンヘッド１１６、
１１８および１２０、１２２と、光路切換手段１２４お
よび１２６とを有する。溶接ユニット１２Ｇおよび１２
Ｈは、ワークＷのフロント部分およびリア部分を車高方
向に溶接するものであり、夫々、レーザ発振器１２８お
よび１３０と、ビーム伝送路１３２および１３４と、ス
キャンヘッド１３６および１３８とを有する。なお、ス
キャンヘッド２８、８４、８６、８８、９０、１００、
１０２、１１６、１１８、１２０、１２２、１３６、１
３８の構成は、スキャンヘッド２６の構成と同様であ
り、また、光路切換手段９２、９４、１０４、１２４、
１２６の構成は、光路切換手段３０と同様であるため、
これらの説明は省略する。
【００１８】本実施形態のレーザ溶接装置１０は、基本
的には以上のように構成されるものであり、次に、その
動作について説明する。
的には以上のように構成されるものであり、次に、その
動作について説明する。
【００１９】先ず、複数のクランパ１８によって搬送台
車２０に固定されたワークＷは、搬送機構１４によって
溶接ステーションに搬入される。次いで、前記溶接ステ
ーションに搬入されたワークＷは、その両側部に配設さ
れたワーク位置測定用カメラ１６Ａ、１６Ｂによって撮
影され、例えば、フロントウィンドウ開口部のコーナ部
分、リアウィンドウ開口部のコーナ部分、センタピラー
基準点等の画像情報に基づいてワークＷの位置が測定さ
れる。この場合、測定されたワークＷの位置情報と所定
の位置情報とから、ワークＷの位置ずれ誤差が算出さ
れ、各スキャンヘッド２６、２８、８４、８６、８８、
９０、１００、１０２、１１６、１１８、１２０、１２
２、１３６、１３８にフィードバックされる。
車２０に固定されたワークＷは、搬送機構１４によって
溶接ステーションに搬入される。次いで、前記溶接ステ
ーションに搬入されたワークＷは、その両側部に配設さ
れたワーク位置測定用カメラ１６Ａ、１６Ｂによって撮
影され、例えば、フロントウィンドウ開口部のコーナ部
分、リアウィンドウ開口部のコーナ部分、センタピラー
基準点等の画像情報に基づいてワークＷの位置が測定さ
れる。この場合、測定されたワークＷの位置情報と所定
の位置情報とから、ワークＷの位置ずれ誤差が算出さ
れ、各スキャンヘッド２６、２８、８４、８６、８８、
９０、１００、１０２、１１６、１１８、１２０、１２
２、１３６、１３８にフィードバックされる。
【００２０】次に、各スキャンヘッド２６、２８、８
４、８６、８８、９０、１００、１０２、１１６、１１
８、１２０、１２２、１３６、１３８が前記位置ずれの
補正された動作教示データに従ってワークＷに対する溶
接作業を開始する。
４、８６、８８、９０、１００、１０２、１１６、１１
８、１２０、１２２、１３６、１３８が前記位置ずれの
補正された動作教示データに従ってワークＷに対する溶
接作業を開始する。
【００２１】すなわち、溶接ユニット１２Ａを構成する
スキャンヘッド２６に設けられたステッピングモータ５
４が駆動され、ウォームホイール４６に噛合するウォー
ム５２が回転することにより、ケーシング４２が矢印α
方向に回動する。この結果、スキャンヘッド２６は、ワ
ークＷのルーフの所定の位置に位置決めされ、溶接準備
完了となる。
スキャンヘッド２６に設けられたステッピングモータ５
４が駆動され、ウォームホイール４６に噛合するウォー
ム５２が回転することにより、ケーシング４２が矢印α
方向に回動する。この結果、スキャンヘッド２６は、ワ
ークＷのルーフの所定の位置に位置決めされ、溶接準備
完了となる。
【００２２】レーザ発振器２２より出力されたレーザビ
ームＬは、ビーム伝送路２４を介して光路切換手段３０
を構成する光路切換ミラー３４により反射され、スキャ
ンヘッド２６に導かれる。スキャンヘッド２６に導かれ
た前記レーザビームＬは、反射ミラー４４、５６、５８
を介して放物面ミラー６０により反射集光された後、反
射ミラー６２、６４を介して楕円面ミラー６６に導かれ
る。次いで、レーザビームＬは、前記楕円面ミラー６６
によって集光されつつ走査ミラー６８、７０の矢印β、
γ方向への回動制御とビームスポットの焦点位置合わせ
のための反射ミラー６２、６４の矢印Ａ方向への移動制
御を前記位置ずれの補正データに基づいて同時に行いな
がら、予めティーチングされた複数の溶接点の溶接を完
了させる。
ームＬは、ビーム伝送路２４を介して光路切換手段３０
を構成する光路切換ミラー３４により反射され、スキャ
ンヘッド２６に導かれる。スキャンヘッド２６に導かれ
た前記レーザビームＬは、反射ミラー４４、５６、５８
を介して放物面ミラー６０により反射集光された後、反
射ミラー６２、６４を介して楕円面ミラー６６に導かれ
る。次いで、レーザビームＬは、前記楕円面ミラー６６
によって集光されつつ走査ミラー６８、７０の矢印β、
γ方向への回動制御とビームスポットの焦点位置合わせ
のための反射ミラー６２、６４の矢印Ａ方向への移動制
御を前記位置ずれの補正データに基づいて同時に行いな
がら、予めティーチングされた複数の溶接点の溶接を完
了させる。
【００２３】次に、スキャンヘッド２６による所定の溶
接作業が完了すると、光路切換手段３０を構成する光路
切換ミラー３４が駆動機構３６によりレーザビームＬの
光路から退避される。これにより、ビーム伝送路２４に
導入されたレーザビームＬは、光路切換手段３０を通過
してスキャンヘッド２８に導かれる。スキャンヘッド２
８は、前記スキャンヘッド２６と同様に、レーザビーム
Ｌを走査してワークＷに対する他の溶接部位の溶接作業
を遂行する。
接作業が完了すると、光路切換手段３０を構成する光路
切換ミラー３４が駆動機構３６によりレーザビームＬの
光路から退避される。これにより、ビーム伝送路２４に
導入されたレーザビームＬは、光路切換手段３０を通過
してスキャンヘッド２８に導かれる。スキャンヘッド２
８は、前記スキャンヘッド２６と同様に、レーザビーム
Ｌを走査してワークＷに対する他の溶接部位の溶接作業
を遂行する。
【００２４】このように、スキャンヘッド２６、２８に
よりレーザビームＬを走査させるだけで複数の溶接部位
に対する溶接作業を行うことができるため、溶接部位に
対するレーザビームＬの移動に要する時間を著しく短縮
することができる。また、光路切換ミラー３４を進退さ
せることで、共通のレーザ発振器２２を用いて複数のス
キャンヘッド２６、２８に対してレーザビームＬを供給
することができるため、その分、スペースの縮小および
コストダウンを図ることができる。さらに、光学系を含
むスキャンヘッド２６、２８を溶接部位から十分に離れ
た位置に配設して溶接作業を行うようにしているため、
溶接によって発生するスパッタの影響を受けることな
く、良好な状態で溶接作業を遂行することができる。し
かも、レーザビームＬを用いた溶接であるため、抵抗ス
ポット溶接のように、溶接チップの張り付きといった事
態が生じることがなく、また、ドレッシング等のメンテ
ナンスを行う必要もない。従って、極めて効率的に溶接
作業を行うことができる。
よりレーザビームＬを走査させるだけで複数の溶接部位
に対する溶接作業を行うことができるため、溶接部位に
対するレーザビームＬの移動に要する時間を著しく短縮
することができる。また、光路切換ミラー３４を進退さ
せることで、共通のレーザ発振器２２を用いて複数のス
キャンヘッド２６、２８に対してレーザビームＬを供給
することができるため、その分、スペースの縮小および
コストダウンを図ることができる。さらに、光学系を含
むスキャンヘッド２６、２８を溶接部位から十分に離れ
た位置に配設して溶接作業を行うようにしているため、
溶接によって発生するスパッタの影響を受けることな
く、良好な状態で溶接作業を遂行することができる。し
かも、レーザビームＬを用いた溶接であるため、抵抗ス
ポット溶接のように、溶接チップの張り付きといった事
態が生じることがなく、また、ドレッシング等のメンテ
ナンスを行う必要もない。従って、極めて効率的に溶接
作業を行うことができる。
【００２５】なお、他の溶接ユニット１２Ｂ〜１２Ｈに
おいても、同様にして溶接作業が遂行される。
おいても、同様にして溶接作業が遂行される。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スキャ
ンヘッド全体は動かさないでスキャンヘッド内に組み込
まれた走査ミラーおよび焦点調整ミラーのみを制御する
だけで、例えば、約８００ｍｍ×８００ｍｍの溶接範囲
を極めて迅速且つ効率的に溶接することができる。ま
た、光路切換手段を用いて、共通のレーザ出力部から出
力されたレーザビームを複数のスキャンヘッドに供給す
ることができるため、それによる省スペース化およびコ
ストダウンを図ることができる。
ンヘッド全体は動かさないでスキャンヘッド内に組み込
まれた走査ミラーおよび焦点調整ミラーのみを制御する
だけで、例えば、約８００ｍｍ×８００ｍｍの溶接範囲
を極めて迅速且つ効率的に溶接することができる。ま
た、光路切換手段を用いて、共通のレーザ出力部から出
力されたレーザビームを複数のスキャンヘッドに供給す
ることができるため、それによる省スペース化およびコ
ストダウンを図ることができる。
【００２７】なお、レーザビームを用いた溶接であるた
め、チップの張り付きや磨耗といった抵抗溶接における
不具合は一切生じない。さらに、一組のスキャンヘッド
により複数の溶接部位の溶接作業を行うことができるた
め、溶接工程に投入されるスキャンヘッドを必要最少限
のものとすることができる。これにより、設備投資およ
び溶接工程が占有するスペースの縮小化を実現すること
ができるとともに、スキャンヘッドに対する動作教示の
手間も削減されることになる。さらにまた、スキャンヘ
ッドを光偏向光学系および集光光学系により構成するこ
とで、ワークの溶接部位から十分に離間した地点よりレ
ーザビームを照射することができ、これによって、スパ
ッタの影響を回避することが可能となる。
め、チップの張り付きや磨耗といった抵抗溶接における
不具合は一切生じない。さらに、一組のスキャンヘッド
により複数の溶接部位の溶接作業を行うことができるた
め、溶接工程に投入されるスキャンヘッドを必要最少限
のものとすることができる。これにより、設備投資およ
び溶接工程が占有するスペースの縮小化を実現すること
ができるとともに、スキャンヘッドに対する動作教示の
手間も削減されることになる。さらにまた、スキャンヘ
ッドを光偏向光学系および集光光学系により構成するこ
とで、ワークの溶接部位から十分に離間した地点よりレ
ーザビームを照射することができ、これによって、スパ
ッタの影響を回避することが可能となる。
【図１】本実施形態のレーザ溶接装置の正面構成図であ
る。
る。
【図２】本実施形態のレーザ溶接装置の側面構成図であ
る。
る。
【図３】本実施形態のレーザ溶接装置を構成するスキャ
ンヘッドの構成説明図である。
ンヘッドの構成説明図である。
１０…レーザ溶接装置 １２Ａ〜１２Ｈ
…溶接ユニット １４…搬送機構 ２０…搬送台車 ２２、７６、７８、９６、１０８、１１０、１２８、１
３０…レーザ発振器 ２６、２８、８４、８６、８８、９０、１００、１０
２、１１６、１１８、１２０、１２２、１３６、１３８
…スキャンヘッド Ｗ…ワーク
…溶接ユニット １４…搬送機構 ２０…搬送台車 ２２、７６、７８、９６、１０８、１１０、１２８、１
３０…レーザ発振器 ２６、２８、８４、８６、８８、９０、１００、１０
２、１１６、１１８、１２０、１２２、１３６、１３８
…スキャンヘッド Ｗ…ワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧原 賢治 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】溶接ステーションに搬入されたワークの溶
接部位に対して照射されるレーザビームを出力するレー
ザ出力部と、 前記レーザビームを前記溶接部位に対して導く複数のス
キャンヘッドと、 前記複数のスキャンヘッドと前記レーザ出力部との間の
光路中に進退自在に配設され、前記レーザビームを選択
された当該スキャンヘッドに導く光路切換手段と、 を備えることを特徴とするレーザ溶接装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記スキャンヘッドは、前記レーザビームを所定の溶接
部位に導く光偏向光学系と、前記レーザビームを前記所
定の溶接部位に対して集光させる集光光学系とを備える
ことを特徴とするレーザ溶接装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02244597A JP3380416B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | レーザ溶接装置 |
| EP98300809A EP0857536B2 (en) | 1997-02-05 | 1998-02-04 | Laser beam welding apparatus |
| DE69805221T DE69805221T3 (de) | 1997-02-05 | 1998-02-04 | Laserstrahlschweissvorrichtung |
| CA002228837A CA2228837C (en) | 1997-02-05 | 1998-02-05 | Laser beam welding apparatus |
| US09/018,892 US6072149A (en) | 1997-02-05 | 1998-02-05 | Laser beam welding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02244597A JP3380416B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | レーザ溶接装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10216980A true JPH10216980A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3380416B2 JP3380416B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=12082918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02244597A Expired - Fee Related JP3380416B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | レーザ溶接装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6072149A (ja) |
| EP (1) | EP0857536B2 (ja) |
| JP (1) | JP3380416B2 (ja) |
| CA (1) | CA2228837C (ja) |
| DE (1) | DE69805221T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650922B1 (ko) | 2004-12-27 | 2006-11-29 | 주식회사 성우하이텍 | 레이저 용접장치 |
| KR100856565B1 (ko) | 2007-07-25 | 2008-09-04 | (주)와이티에스 | 레이저 마킹 시스템의 스캔헤드 틀어짐에 따른 세타각오프셋 자동 보정 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3642969B2 (ja) | 1999-02-09 | 2005-04-27 | 松下電器産業株式会社 | レーザー加工装置および方法 |
| US6531675B2 (en) * | 2001-01-31 | 2003-03-11 | Unova Ip Corp. | Laser welding method and apparatus |
| DE10151257B4 (de) * | 2001-10-17 | 2005-12-22 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren zum Verbinden von Karosserieteilen und Framingstation |
| DE10230960B4 (de) * | 2002-07-10 | 2011-10-06 | Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh | Laserbearbeitungsmaschine |
| DE10235855A1 (de) * | 2002-08-05 | 2004-03-11 | Abb Research Ltd. | Verfahren zum Herstellen einer Karosserie |
| DE20306581U1 (de) * | 2003-04-29 | 2004-09-16 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Laserschweißanordnung |
| DE10333456A1 (de) * | 2003-07-22 | 2005-02-24 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Laserbearbeiten von Werkstücken |
| DE102004026427B4 (de) * | 2004-05-29 | 2007-04-05 | Audi Ag | Verwendung einer Vorrichtung zur Behandlung eines Substrates mittels Laserstrahlen und Vorrichtung zur Behandlung des Substrates |
| US7851725B2 (en) * | 2004-11-17 | 2010-12-14 | Metal Improvement Company Llc | Active beam delivery system with image relay |
| US7750266B2 (en) * | 2004-11-17 | 2010-07-06 | Metal Improvement Company Llc | Active beam delivery system for laser peening and laser peening method |
| DE102004058263A1 (de) * | 2004-12-03 | 2006-06-08 | Rehau Ag + Co | Einrichtung zur Führung eines Strahles, insbesondere eines Laserstrahles, Vorrichtung zur optischen Bearbeitung, insbesondere zur Laserbearbeitung, und Verfahren zum Führen eines Strahles, insbesondere eines Laserstrahles |
| EP1695787A1 (de) * | 2005-02-25 | 2006-08-30 | Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH | Laserbearbeitungsverfahren für einen Mehrstationenbetrieb |
| DE102005030976A1 (de) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Audi Ag | Vorrichtung zur Belichtung von Zylinderlaufbahnen von Kolbenmaschinen |
| GB2439962B (en) * | 2006-06-14 | 2008-09-24 | Exitech Ltd | Process and apparatus for laser scribing |
| US10072971B2 (en) | 2010-04-16 | 2018-09-11 | Metal Improvement Company, Llc | Flexible beam delivery system for high power laser systems |
| CN102500924A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-06-20 | 武汉法利莱切割系统工程有限责任公司 | 车顶盖的激光焊接装置 |
| KR20170036004A (ko) * | 2014-09-12 | 2017-03-31 | 동관 엠프렉스 테크놀로지 리미티드 | 폴피스 코팅층의 제거 장치 |
| CN107283050B (zh) * | 2017-08-11 | 2024-03-15 | 重庆江陆激光科技有限公司 | 一种深孔激光熔覆用的导光装置 |
| CN117506162B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-05-10 | 安徽华创鸿度光电科技有限公司 | 一种超快固体激光器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2549759B1 (fr) * | 1983-07-27 | 1985-11-22 | Sciaky Sa | Installation de soudage a points multiples, notamment pour carrosserie de vehicule |
| DE241722T1 (de) * | 1986-03-17 | 1988-02-25 | Cincinnati Milacron Inc., Cincinnati, Ohio | Schaltgeraet fuer laserbuendel. |
| US4728773A (en) * | 1986-12-08 | 1988-03-01 | Ex-Cell-O Corporation | Laser processing center |
| DE3702411A1 (de) * | 1987-01-28 | 1988-08-18 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zur herstellung von rundnahtgeschweissten scheibenraedern |
| DE3709351A1 (de) * | 1987-03-21 | 1988-09-29 | Heraeus Gmbh W C | Strahlfuehrungsoptik fuer laserstrahlung |
| JPH0829726B2 (ja) * | 1988-07-18 | 1996-03-27 | 日産自動車株式会社 | 自動車車体の組立て方法 |
| US4972062A (en) * | 1989-05-02 | 1990-11-20 | F.I.A. Futurologie Industrielle Automation Gmbh | Laser system |
| IT224002Z2 (it) * | 1990-01-31 | 1995-10-05 | Comau Spa | Dispositivo per la saldatura di scocche di autoveicoli |
| JPH04182090A (ja) * | 1990-11-19 | 1992-06-29 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | レーザー加工装置 |
| US5380978A (en) * | 1991-07-12 | 1995-01-10 | Pryor; Timothy R. | Method and apparatus for assembly of car bodies and other 3-dimensional objects |
| JP2789281B2 (ja) * | 1991-09-26 | 1998-08-20 | ファナック株式会社 | レーザ加工機における光路長固定装置 |
| JPH0584587A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Fanuc Ltd | レーザ加工方法及び装置 |
| JPH0890266A (ja) * | 1994-09-22 | 1996-04-09 | Mazda Motor Corp | 高密度エネルギービームを用いた溶接方法およびその装置 |
| US5616261A (en) * | 1995-06-07 | 1997-04-01 | Chrysler Corporation | Laser welding system |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP02244597A patent/JP3380416B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-04 EP EP98300809A patent/EP0857536B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-04 DE DE69805221T patent/DE69805221T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-05 CA CA002228837A patent/CA2228837C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-05 US US09/018,892 patent/US6072149A/en not_active Expired - Lifetime
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| KR100856565B1 (ko) | 2007-07-25 | 2008-09-04 | (주)와이티에스 | 레이저 마킹 시스템의 스캔헤드 틀어짐에 따른 세타각오프셋 자동 보정 방법 |
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| CA2228837C (en) | 2001-07-10 |
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| EP0857536B1 (en) | 2002-05-08 |
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| DE69805221T3 (de) | 2008-10-16 |
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| CA2228837A1 (en) | 1998-08-05 |
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