JPS5853384A - レ−ザシ−ム溶接機 - Google Patents

レ−ザシ−ム溶接機

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JPS5853384A
JPS5853384A JP56151795A JP15179581A JPS5853384A JP S5853384 A JPS5853384 A JP S5853384A JP 56151795 A JP56151795 A JP 56151795A JP 15179581 A JP15179581 A JP 15179581A JP S5853384 A JPS5853384 A JP S5853384A
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laser
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seam welding
welding machine
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/244Overlap seam welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462Nozzles; Features related to nozzles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、炭酸ガスレーザー装置から発生した
レーザー光線を使用して重合した被溶廣材(ワーク)を
直線的に一定のビート長のシーム溶接を行うレーザーシ
ーム溶接機に関する。
一般に、電気的なスポット溶接手段は、重合された2枚
の被接合材に上争下一対の電極チップで刀口圧しながら
、これに瞬時に大電流を供給して被溶接材を抵抗発熱さ
せて、接付部をスポット溶接するようになっている。
しかしながら、従来の電気的なスポット溶接手段は、電
源容量の制限から、相互に溶接できる被溶接材の板厚に
対しての制限や1つの溶接点(スポット溶接点)のごく
近くに、さらに、もう1つのスポット溶接を行うとする
と、このスポット溶接の電流が既に溶接されたスポット
溶接部分に分流し、有効なスポット溶接が得られず、ス
ポット溶接の信頼性を損うおそれがある。
特に、上述した従来の電気的なスポット溶接手段におい
て、2枚の重合した被溶接材を直線的に連続したビート
長のシール溶接をすることは困難である。
又一方、上述したスポット溶接による溶接手段は、大電
流を瞬時に流さなければならないので。
可撓性の大きい導体を利用しなければならず、安全性や
電極チップの寿命に難点があるばかりでなく、接合する
2つの被接合材を、予め、充分に密着させるのに大きな
押圧力を必要とすると共に、被接合材が薄板のとき、溶
接時に溶けた金属定スト等が四方へ飛散することが多く
なって、接合部の溶接点が実質的に減少して窪むおそれ
がある。
さらに又、上述したスポット溶接手段に1更用される両
電極チップは、4屯性、冷却性及び耐押圧力を保持する
ために、虜に清掃された状態VCC持持ることを余儀な
くされている。
又一方、レーザースポット溶接手段も既に幾つか提案さ
れているけれども、これらは、被接合材が薄板のとき、
レーザー光束を斜方向から被接合材に照射して溶接し、
溶接長さを″J!:質的に長くするようにしている。
しかしながら、上述したレーザースポット溶接手段は、
レーザー光測による溶接で凋度の急激な加熱及び急速な
冷却によって、非溶接部と溶接部との間の金属組織中に
ブローホールや不純物の混入が多くなり、しかも、過度
の硬度差異を生じて、あたかも、金属材料の焼入れや金
属組織の局部的な材料歪及び亀裂(クラック)を起すお
それもある。
本発明は、上述した欠点を解決するために、水平腕杆を
有する機枠の上部にレーザー装置を備えた揺動積杆を枢
着し、この水平腕杆の一端部に被接合材を支承する下側
チップを設け、この下側チップの直上に位置する上記揺
動積杆の一端部に上側チップを一体的に設け、この上側
チップの位置する上記揺動積杆の内側に一対の案内溝を
水平に設け、この両茶内溝に摺動部材を摺動自在に嵌装
し、との摺動部材に反射体を上記レーザー装置のレーザ
ー光を下方へ反射するようにして斜設し。
この反射体のF位の上記摺動部材に集光レンズを上記被
接合材に焦点を結ぶようにして附設し、これにより、レ
ーザー光束による溶接時の過度の加熱と急冷を生じない
ようにして被接合材に血縁的、に一定のビート長さのシ
ーム溶接を行い、被接合材の金属組織に悪影響を与えな
いようにしてシーム溶接の信頼性の向上を図ることを目
的とするレーザーシーム溶接機を提供するものである。
以下、本発明を図示の一実施例に2いて説明する。
第1図乃至第8図において、符号lは、基板2上に設置
された機枠であって、この機枠1には水平腕杆8が実質
的に一体に設けられており、この機枠1の上部1aには
、レーザー装置4を備えた揺動積杆5が支軸6によって
揺動自在に枢着されている。又、上記機枠の一側部11
)と上記揺動積杆6との間には、例えば、油圧シリンダ
ー装置のような、シリンダー装置7が連結して設けられ
ており、このシリンダー装置7は上記揺動積杆5を支軸
6の周りに揺動し得るようになっている。さらに、上記
水平腕杆8の一端部8aには下1則チッグ8が、第8図
に示されるように取付ボルトのような取付部材9で実質
的に一体に設けられており、この下側チップ8内には、
例えば冷却水のような冷却流体の噴出孔101Lを備え
た噴嘴管10及び冷却流体の排出口11が設けられてお
り、上記噴出孔1゜aの圧力流体は上記下側チップ8の
受台部8aの内がわを冷却するようになっている。又、
この受台部8aを冷却した流体は上記排出口11から排
出されるようになっている(第2図参照)。
一方、上記下側チップ8の直上に位置する上記揺#槓杆
5の一端部6aには、+j4断面がU字状をなす上側チ
ップ12が重合された被接合材13を押圧し得るように
して各取付ボルトのような取付部材14で固着されてお
り、この上側チップ12の上位置に位置する上記揺動積
杆5の内側には、搏2図及び第8図に示されるように、
一対の案内1%Jt5が木材13に対して平行して摺動
自在に嵌装されており。
この摺動部材I6の上部には、例えば、反射鏡のような
反射体17が上記レーザー装置4のレーザー光を下方へ
反射するようにして斜設されている。さらに、この反射
体17の王立の上記摺動部材【6の下部には集光レンズ
18が上記反射体17からのレーザー光を上記被接合材
13に焦点0を結ぶようにして附設されており、上記摺
動部材【6の一側に形成された1ギ片16丸には上記揺
動積杆5の一部に設けられたシリンダー装置19の出力
軸19aが連結されている。従って、このシリンダー装
置19を駆動することにより、上記摺動部材I6は上記
両案内構15に沿って往復摺動し得るようになっており
、しかも、との摺動部材I6に内蔵される反射鏡による
反射体17と集光レンズ18の集光レンズ光学系d:レ
ーザー光束を上記被接合材13に焦点Oを結んでシーム
溶接の接会し得るようになっている。
従って、今、2枚の被接合材13を重合してシーム溶接
する場合、上記下側チップ8の受台部8aに被接合材1
3を載置すると共に、噴嘴管10の噴出010aから冷
却流体を上記受台部8aに噴射して、これを冷却する。
次に、前記シリンダー装置7を駆動することにより、上
記揺動積杆5を支軸6の周りに左旋して。
この揺動積杆5と一体をなす上側チップ12が上記被接
合材13の接合部13aを邪魔しzt、nようにして押
圧して固定する。さらに、他のシリンダー装置19とレ
ーザー装置4を同時に駆]wJすることにより、上記シ
リンダー装置19の出力軸19aは、前述したように、
摺動部材I6を上記両案内11115に沿って摺動を開
始し、他方、レーザー装置4のレーザー光は上記反射体
17及び集光レンズ18によって被接合材13に焦点O
を結んで直線的なシーム溶接を施すようになっている。
次に、第4図に示される実施例は本発明の他の実施例で
あって、これは上記水平腕杆8の一端部8aに下側チッ
プ8を支!11120によって揺動自在に設けることに
よって、板厚の異なる重合した被接合材13を載置して
シーム溶接し得るようにしたものである。即ち、上記水
平腕杆8の一端部8aは一対の円弧堤8bを形成してお
り、上記下側チップ8の下面8bは上記両円弧堤8bに
駕座し得るようにして上記支軸20に揺動自在に枢着す
ると共に、上記下側チップ8の下面8bと上記一端部8
aとの間に介装されたばね210弾力によって上記下側
チップ8を、常に水平に味持し、シーム溶接時、異なる
板厚の被接合板13でも固く緊締し得るようにしたもの
である。
又、第6図に示される実施例は、本発明の他の実施例で
あって、これは上側チップ12の一側に不活性ガスの給
気口22及び排気口23を設けたものであって、これに
よって、シー人溶接時、上記給気口22から上側チップ
12内に流入した不活性ガスが被接合材13の接合部1
3aの酸化を防止すると共に、溶接時に発生する金)A
ミストやスパッター等が上述した集光レンズ18や反射
体17に防着するのを防止するようになっている。
さらに、又、第6図に示される実施例は1本発明の他の
実施例であって、これは摺動部材16に内蔵される反射
体17や集光レンズ18による集光レンズ光学系を凹面
反射レンズ(凹面反射鏡)24に代替したものであって
、上述した具体例と同じ構成をなすものである。
以上述べたように本発明によれば、水平腕杆8を有する
機枠1の上部にレーザー装置f4を備えた揺動積杆を枢
着し、この水平腕杆8の一端部8aに被接合材13を載
置する下側チップ8を設け、この下側チップ8の直上に
位置する上記揺動積杆5の一端部5aに上側チップ12
ヲ一体的に設け、この上側チップ12の位1iffiす
る上記揺動積杆6の内側に一対の案内溝5を水平に設け
、この両案内溝5に摺動部材i6を摺動自在に嵌装し、
この摺動部材【6に反射体177上記レーザー装置4の
レーザー光を下方へ反射するようにして斜設し、この反
射体17の下位の上記摺動部材(6に集光レンズ18を
上記被接合材13に焦点を結ぶようにして附設しである
ので、直線的に一定のビーム長のシーム溶接を。
被接合材の金属、till織に熱的な悪影響を与えるこ
となく円滑にできるばかりですく、取扱い操作も簡単で
あり、しかも、構成も簡素であるから、組立alS整も
容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるレーザーシーム溶接機の正面図、
第2図は本発明による要部を示す拡大断面図、@8図は
第2図中の鎖mA−Aに沿う断面図、第4図乃至第6図
は本発明の他の実施例を示す各図である。 1・・・機枠、3・・・水平腕杆、4・・・レーザー装
置。 5・・・揺動横杆、?・・・シリンダー装置、8・・・
下側チップ%12・・・上側チップ、13・・・被接合
材、15・・・案内溝、【6・・・摺動部材、17・・
・反射体、18・・・集光レンズ、19・・・シーリン
グ−装置。 (11)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水平腕杆を有する機枠の上部にレーザー装置を備え
    た揺動積杆を枢着し、この水平腕杆の一端部に被接合材
    を支承する下側チップを設け。 この下側チップの直上に位置する上記揺動積杆の一端部
    に上側チップを一体的に設け、この上側チップの位置す
    る上記揺動積杆の内側に一対の案内溝を水平に設け、こ
    の両案内溝に摺動部材を摺動自在に嵌装し、この摺動部
    材に反射体を上記レーザー装置のレーザー光を下方へ反
    射するようにして斜設し、この反射体の下位の上記摺動
    部材に集光レンズを上記被接合材に焦点を結ぶようにし
    て附設したことを特徴とするレーザーシーム溶接機。 2、下側チップ内に冷却流体の噴嘴管及び排出口を附設
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレー
    ザーシーム溶接機。 8、上側チップに不活性ガスの給・排気口を形成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1頃又は第2項記載の
    レーザーシーム溶接機。 4、水平腕杆の目出端部に円弧部を形成し、この円弧部
    に下側チップの下面を当接し得るようにして支軸で揺動
    自在に枢着したことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載のレーザーシーム溶接機。
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