JPS60121089A - レ−ザビ−ムによる鋼板のつき合わせ溶接法 - Google Patents
レ−ザビ−ムによる鋼板のつき合わせ溶接法Info
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- JPS60121089A JPS60121089A JP58226784A JP22678483A JPS60121089A JP S60121089 A JPS60121089 A JP S60121089A JP 58226784 A JP58226784 A JP 58226784A JP 22678483 A JP22678483 A JP 22678483A JP S60121089 A JPS60121089 A JP S60121089A
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- welding
- steel plate
- laser beams
- laser beam
- steel plates
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、レーザビームによるｗｉ＆の浴接方法に関
し、更に詳しくは、レーザビーム溶接によって、例えば
鋼板ス□トリップを接合する際に、そのレーザビームの
走行線を鋼板ス） ＩＪッグ間のつき合わせ線に確実に
且つ容易に一致させ、更にその溶接時間を従来よシも短
糺させる事を目的としたレーザビームによる溶接法に関
するものである。
し、更に詳しくは、レーザビーム溶接によって、例えば
鋼板ス□トリップを接合する際に、そのレーザビームの
走行線を鋼板ス） ＩＪッグ間のつき合わせ線に確実に
且つ容易に一致させ、更にその溶接時間を従来よシも短
糺させる事を目的としたレーザビームによる溶接法に関
するものである。
従来、２個以上の冷延コイルを互いにつなぎ合わせて大
型コイルとするだめのレーザビームによる溶接法として
、第１図に示す構成による方法があった。
型コイルとするだめのレーザビームによる溶接法として
、第１図に示す構成による方法があった。
第１図は、従来の溶接法の構成図を示すが、同図−おい
て、（１１は出４１＋１クラング、（２）は入併１クラ
ング、（３ａ）は先行の鋼板ストリップ、（３ｂ）は後
行の鋼板ストリップ、（４ａ）＋（４ｂ）はレーザ発振
器（図示せず）から導かれたレーザビームを、板山方向
に走行可能な様に設けらｔした加工ヘッド台車（図示せ
ず））に設置した２本のレーザ加工ヘッド、（５ａ）、
（５ｂ）は各々レーザ加工ヘッド（４ａ）、 （４ｂ
）に設けられた集光レンズ、（６）は入側クランプ（２
）を通板方向に移動させるための油圧シリンダ、（力は
レーザ加工ヘッド（４ａ）をつき合わせ線に一致させる
ためのビーム振角調整装置、（８）はコモンベースであ
る。
て、（１１は出４１＋１クラング、（２）は入併１クラ
ング、（３ａ）は先行の鋼板ストリップ、（３ｂ）は後
行の鋼板ストリップ、（４ａ）＋（４ｂ）はレーザ発振
器（図示せず）から導かれたレーザビームを、板山方向
に走行可能な様に設けらｔした加工ヘッド台車（図示せ
ず））に設置した２本のレーザ加工ヘッド、（５ａ）、
（５ｂ）は各々レーザ加工ヘッド（４ａ）、 （４ｂ
）に設けられた集光レンズ、（６）は入側クランプ（２
）を通板方向に移動させるための油圧シリンダ、（力は
レーザ加工ヘッド（４ａ）をつき合わせ線に一致させる
ためのビーム振角調整装置、（８）はコモンベースであ
る。
次に動作について第２Ａ図及び第２Ｂ図に基づいて説明
する。第２Ａ図は切断時を示したもので、先行の鋼板ス
） ＩＪツブ（６ａ）が進行し、先行の銅板ストリップ
（６ａ）のテールエンドが出０１１１クランプ（ＩＩを
通溝する直前にラインを停止し、出側クランプ（１）に
よシクランブする。続いて後行の鋼板ストリップ（６ｂ
）を導入し、後行の鋼板ストリップ（３ｈ）導入（１１
１１クランプ（２）を出たところで、第２八・図に示す
如くクランプする。
する。第２Ａ図は切断時を示したもので、先行の鋼板ス
） ＩＪツブ（６ａ）が進行し、先行の銅板ストリップ
（６ａ）のテールエンドが出０１１１クランプ（ＩＩを
通溝する直前にラインを停止し、出側クランプ（１）に
よシクランブする。続いて後行の鋼板ストリップ（６ｂ
）を導入し、後行の鋼板ストリップ（３ｈ）導入（１１
１１クランプ（２）を出たところで、第２八・図に示す
如くクランプする。
次に、コモンベース（８）の片仙に待機中の加工ヘッド
台車を走行させ、この間、平行な加工ヘッド（４ａ）、
（４ｂ）に導入され集光レンズ（５ａ）＋ （５ｈ）
にて集光されたレーザビームを発振させて、先行及び後
行の鋼板ストリング（３ａ）、 （３ｂ、）の各端部を
、加工ヘッド（４ａ）、 （４ｂ）のレーザビーム中心
に沿って切断する。切断されたスクラップ（９ａ ）。
台車を走行させ、この間、平行な加工ヘッド（４ａ）、
（４ｂ）に導入され集光レンズ（５ａ）＋ （５ｈ）
にて集光されたレーザビームを発振させて、先行及び後
行の鋼板ストリング（３ａ）、 （３ｂ、）の各端部を
、加工ヘッド（４ａ）、 （４ｂ）のレーザビーム中心
に沿って切断する。切断されたスクラップ（９ａ ）。
（９ｂ）は外部へ排出される。
次に、力０エヘッド（４ａ）、 （４ｂ）を−担上昇さ
せ（図示せず）、その間に入側クランプ（２）を移動し
て、後行の鋼板ストリップ（６ｂ）の切断面を先行の鋼
板ストリップ（６ａ）の切断面に対してつき合わせる。
せ（図示せず）、その間に入側クランプ（２）を移動し
て、後行の鋼板ストリップ（６ｂ）の切断面を先行の鋼
板ストリップ（６ａ）の切断面に対してつき合わせる。
その後、ビーム振角調整装置（７）により加工ヘッド（
４ａ）のレーザビーム中心を、レーザビーム切断中（お
よそレーザビーム径と同等）の２分の７だけ移動して、
レーザビーム走行線と鋼板ストリップ（３ａ）、 （３
ｂ）のつき合わせ線とを一致させ、再び加工ヘッド台車
を板山方向−＼移動しながらレーザビームを発振し溶接
を行なう（第２Ｂ図参照）。
４ａ）のレーザビーム中心を、レーザビーム切断中（お
よそレーザビーム径と同等）の２分の７だけ移動して、
レーザビーム走行線と鋼板ストリップ（３ａ）、 （３
ｂ）のつき合わせ線とを一致させ、再び加工ヘッド台車
を板山方向−＼移動しながらレーザビームを発振し溶接
を行なう（第２Ｂ図参照）。
従来のレーザビームによる溶接方法は、以上の様に構成
されているので、溶接時に先行及び移行の銅板ストリッ
プのつき合わせ線とレーザビーム走行線とを一致させる
ため、ビーム振角調整装置を設置する必要があり、また
その場合レーザビームが鋼板つき合わせ面に対し、斜め
に照射でれるので板厚が厚い場合には、第２Ｃ図に示す
ように、鋼板のつき合わせ面に溶接部囚と非溶接部（Ｂ
）とが発生し、ビーム振角（のが大きい程鋼板下面部の
非溶接部（Ｂ）は大きくなる、という欠点がある。また
、１本のレーザビームにて溶接を行なうので、必ず阪１
】分だけ走行させる時間がかかる事になシ、ライン停止
時間が長くなる等の欠点があった。
されているので、溶接時に先行及び移行の銅板ストリッ
プのつき合わせ線とレーザビーム走行線とを一致させる
ため、ビーム振角調整装置を設置する必要があり、また
その場合レーザビームが鋼板つき合わせ面に対し、斜め
に照射でれるので板厚が厚い場合には、第２Ｃ図に示す
ように、鋼板のつき合わせ面に溶接部囚と非溶接部（Ｂ
）とが発生し、ビーム振角（のが大きい程鋼板下面部の
非溶接部（Ｂ）は大きくなる、という欠点がある。また
、１本のレーザビームにて溶接を行なうので、必ず阪１
】分だけ走行させる時間がかかる事になシ、ライン停止
時間が長くなる等の欠点があった。
この発明は、このような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、２本のレーザビームによ勺先行及
び後行の鋼板ストリップを切断し、そのつき合わせ面を
２本のレーザビームの中心点にてつき合わせ、２本のレ
ーザビームはその中点を中心として９０’回転させるこ
とにより、つき合わせ面と一致させ、そのつき合わせ面
を２本のレーザビームにより、それぞれ板１〕の２分の
１ずつ溶接することによｐｌ レーザビームの走行線ケ
鋼板ストリップ間のつき合わせ線に確実に、かつ容易に
一致させ、更に溶接時＋１−ｉ１を従来の２分の１に短
縮させたレーザビームによる鋼板のつき合わせ溶接法を
提供することを目的としている。
めになされたもので、２本のレーザビームによ勺先行及
び後行の鋼板ストリップを切断し、そのつき合わせ面を
２本のレーザビームの中心点にてつき合わせ、２本のレ
ーザビームはその中点を中心として９０’回転させるこ
とにより、つき合わせ面と一致させ、そのつき合わせ面
を２本のレーザビームにより、それぞれ板１〕の２分の
１ずつ溶接することによｐｌ レーザビームの走行線ケ
鋼板ストリップ間のつき合わせ線に確実に、かつ容易に
一致させ、更に溶接時＋１−ｉ１を従来の２分の１に短
縮させたレーザビームによる鋼板のつき合わせ溶接法を
提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について読切する。第６
図はこの発明の一実施例を示す構成図であシ、（１１）
（２）ｒ （’先ａ）〜（８）は上記従来装置と全く
同一のものである。００）は加工ヘッド（４ａ）＋（４
ｂ）間距離の中点を中心として水平方向に回転し任意の
位置で停止可能な様に構成されている回転機構付加工ヘ
ッド（回転装置は図示せず）、Ｃｌ１ｌはレーザビーム
分配器、（１２ａ）、（１２ｈ）は加工ヘッド（４ａ）
、 （４ｂ）間距離を回転機構付加工ヘッド（ＩＩに対
して任意の等間隔に調整可能なように構成されているビ
ーム間隔調整機構付加工ヘッド（ビーム間隔調整機構は
図示せず）、（１３ａ）、 （１３ｂ）はベンドミラー
、（１（イ）は出側クランプ移動用油圧シリンダである
。
図はこの発明の一実施例を示す構成図であシ、（１１）
（２）ｒ （’先ａ）〜（８）は上記従来装置と全く
同一のものである。００）は加工ヘッド（４ａ）＋（４
ｂ）間距離の中点を中心として水平方向に回転し任意の
位置で停止可能な様に構成されている回転機構付加工ヘ
ッド（回転装置は図示せず）、Ｃｌ１ｌはレーザビーム
分配器、（１２ａ）、（１２ｈ）は加工ヘッド（４ａ）
、 （４ｂ）間距離を回転機構付加工ヘッド（ＩＩに対
して任意の等間隔に調整可能なように構成されているビ
ーム間隔調整機構付加工ヘッド（ビーム間隔調整機構は
図示せず）、（１３ａ）、 （１３ｂ）はベンドミラー
、（１（イ）は出側クランプ移動用油圧シリンダである
。
次に動作について第４Ａ図及び第４Ｂ図に基づいて説明
する。先行の鋼板ストリップ（６ａ）が進行し、そのス
トリップ（Ｓａ）のテールエンドが出側クランプ（１）
を通過する直前にラインを停止し、出側クランプ（１）
によシフラングする。続いて、後行の鋼板ストリップ（
６ｂ）を導入し、そのストリップ（３ｂ）が入側１クラ
ンプ（２）を出たところでクランプする。
する。先行の鋼板ストリップ（６ａ）が進行し、そのス
トリップ（Ｓａ）のテールエンドが出側クランプ（１）
を通過する直前にラインを停止し、出側クランプ（１）
によシフラングする。続いて、後行の鋼板ストリップ（
６ｂ）を導入し、そのストリップ（３ｂ）が入側１クラ
ンプ（２）を出たところでクランプする。
次に、コモンベース（８）の片側１に待機中の加工ヘッ
ド台車を走行させ、加工ヘッド（４ａ）、 （４ｂ）よ
りレーザビームを発振して先行及び後行の鋼板ストリッ
プ（３ａ）、 （３ｂ）の両端部を切断する。その際、
回転機構付加工ヘッド（１０１は、加工ヘッド（４ａ）
、 （４ｂ）が通板方向に平行に設置されるように調整
されておシ、また、ビーム間隔調整機構付加工ヘッド（
１２ａ）、（１２ｂ）は、所定の切断間隔ｔ５例えばｔ
＝ ｔ１＋ｔ、 ＝ ２ｔ、に設定されている（第４Ａ
図参照）。
ド台車を走行させ、加工ヘッド（４ａ）、 （４ｂ）よ
りレーザビームを発振して先行及び後行の鋼板ストリッ
プ（３ａ）、 （３ｂ）の両端部を切断する。その際、
回転機構付加工ヘッド（１０１は、加工ヘッド（４ａ）
、 （４ｂ）が通板方向に平行に設置されるように調整
されておシ、また、ビーム間隔調整機構付加工ヘッド（
１２ａ）、（１２ｂ）は、所定の切断間隔ｔ５例えばｔ
＝ ｔ１＋ｔ、 ＝ ２ｔ、に設定されている（第４Ａ
図参照）。
次に、加工ヘッド（４ａ）、（４ｂ） ｋ−担上昇させ
、出側クランプ（１）及び入側クランプ（２）を切断時
のビーム間隔の２分の１（＝右）にレーザビーム径の２
分の１を加えた距離だけそれぞれ反対方向に移動し、先
行及び後行の鋼板ス） ＩＪツブ（，５ａ）、 （３ｂ
）をつき合わせる。この様にすることによシ、そのつき
合わせ線は回転機構付加工ヘッド（１０１の回転中心軸
に一致することになる。そこで、同転機構伺加エヘッド
００）を９０°回転させると、２本のレーザビーム走行
線が鋼板ストリップ（３ａ）ｙ （３ｂ）（Ｄつき合わ
せ線と一致する。その後、機中検出装置（図示せず）に
よって溶接する箇所のむ巾を検出し、ビーム間隔調整機
構付加工ヘッド（１３ａ）。
、出側クランプ（１）及び入側クランプ（２）を切断時
のビーム間隔の２分の１（＝右）にレーザビーム径の２
分の１を加えた距離だけそれぞれ反対方向に移動し、先
行及び後行の鋼板ス） ＩＪツブ（，５ａ）、 （３ｂ
）をつき合わせる。この様にすることによシ、そのつき
合わせ線は回転機構付加工ヘッド（１０１の回転中心軸
に一致することになる。そこで、同転機構伺加エヘッド
００）を９０°回転させると、２本のレーザビーム走行
線が鋼板ストリップ（３ａ）ｙ （３ｂ）（Ｄつき合わ
せ線と一致する。その後、機中検出装置（図示せず）に
よって溶接する箇所のむ巾を検出し、ビーム間隔調整機
構付加工ヘッド（１３ａ）。
（１３ｂ）によシ、２本のレーザビーム間隔が機中（例
えば２ｔ２）の２分の１ （＝ ｔ２ ）になるように
設定する。そこで、溶接方向に対して手前側にある加工
ヘッド（本実施例では（４ｂ））のレーザビーム中心が
機中の中点にくる様に加工ヘッド台車を移動し、再び加
工ヘッド台車を飯山方向へ移動しながらレーザビームを
発振する。この様にして溶接することによシ、溶接は加
工ヘッド台車が機中の２分の１（＝ｔｚ）だけ走行した
時点で完了することになシ（第４Ｂ図参照）、図示の溶
接線（Ｗ）が得られる。
えば２ｔ２）の２分の１ （＝ ｔ２ ）になるように
設定する。そこで、溶接方向に対して手前側にある加工
ヘッド（本実施例では（４ｂ））のレーザビーム中心が
機中の中点にくる様に加工ヘッド台車を移動し、再び加
工ヘッド台車を飯山方向へ移動しながらレーザビームを
発振する。この様にして溶接することによシ、溶接は加
工ヘッド台車が機中の２分の１（＝ｔｚ）だけ走行した
時点で完了することになシ（第４Ｂ図参照）、図示の溶
接線（Ｗ）が得られる。
以上のように、この発明によれば、切断後のつきあわせ
面を２本のレーザビーム回転中心軸上に設置することに
より、ビーム振角調整が不要となシ、鋼板のつき合わせ
線とレーザビーム走行線とを容易に一致させることが出
来る。！た、２本のレーザビームによシ同簡に溶接を行
なうことによシ、溶接時間が従来の半分に短縮される。
面を２本のレーザビーム回転中心軸上に設置することに
より、ビーム振角調整が不要となシ、鋼板のつき合わせ
線とレーザビーム走行線とを容易に一致させることが出
来る。！た、２本のレーザビームによシ同簡に溶接を行
なうことによシ、溶接時間が従来の半分に短縮される。
さらに、レーザビーム照射方向と溶接面方向が同方向の
だめ、鋼板下面のつき合わせ面が未溶接のまま残る事も
無い等その効果は大きい。
だめ、鋼板下面のつき合わせ面が未溶接のまま残る事も
無い等その効果は大きい。
第１図は従来の溶接：Ａ置の構成図、第２Ａ図〜第２Ｃ
図位前記溶接装置Ｋの切断時及び溶接時の動作説明図並
びに溶接不良例を示した説明図、第６図は本発明の一実
施例に係る溶接装置の構成図、第４Ａ図及び・第４Ｂ図
は第６図の溶接装置の切断時及び溶接時の動作説明図で
ある。 （１）出側クランプ、（２）大冊クランプ、（６ａ）先
行ストリップ、（６ｂ）後行ストリップ、（４ａ）、（
４ｂ）加工ヘッド、（５ａ）ｊ（５ｂ）集光レンズ、（
６）油圧シリンダ、（カビーム振角調整装置、（８）コ
モンベース、（９ａ）、 （９ｂ）スクラップ、（１〔
回転機構付加工ヘッド、００分配器、（１２ａ）、（１
２ｂ）ビーム間隔調整機構付加工ヘッド、（１３ａ）、
（１３ｂ）ペンドミラー、（１４）油圧シリンダ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第 ｌｒ！！Ｊ ８ 第２Ａ図 第２Ｂ図 ＠２ＣＩｙＪ
図位前記溶接装置Ｋの切断時及び溶接時の動作説明図並
びに溶接不良例を示した説明図、第６図は本発明の一実
施例に係る溶接装置の構成図、第４Ａ図及び・第４Ｂ図
は第６図の溶接装置の切断時及び溶接時の動作説明図で
ある。 （１）出側クランプ、（２）大冊クランプ、（６ａ）先
行ストリップ、（６ｂ）後行ストリップ、（４ａ）、（
４ｂ）加工ヘッド、（５ａ）ｊ（５ｂ）集光レンズ、（
６）油圧シリンダ、（カビーム振角調整装置、（８）コ
モンベース、（９ａ）、 （９ｂ）スクラップ、（１〔
回転機構付加工ヘッド、００分配器、（１２ａ）、（１
２ｂ）ビーム間隔調整機構付加工ヘッド、（１３ａ）、
（１３ｂ）ペンドミラー、（１４）油圧シリンダ。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第 ｌｒ！！Ｊ ８ 第２Ａ図 第２Ｂ図 ＠２ＣＩｙＪ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１ル−ザビームにより先行鋼板と後行鋼板を互いにつ
き合わせて溶接するに際に、その先行鋼板及び後行鋼板
の各端部を通板方向に対して平行な２本のレーザービー
ムによ多切断し、その後、先行鋼板及び後行鋼板の切断
面を、前記２本のレーザビーム中心間距離の中点位置に
てつき合わせ、そのつき合わせ面を２本のレーザビーム
により溶接して接合する事を特徴とするレーザビー・ム
による鋼板のつき合わせ溶接法。 （２）２本のレーザビームは、ビーム中心間隔の中点を
中心として回転し、通板方向に直角に設置可能に構成さ
れたものである特許請求の範囲第１項記載のレーザビー
ムによる鋼板のつき合わせ溶接法。 （３）２本のレーザビームはその間隔を任意に調整可能
な様に構成し、先行鋼板及び後行鋼板切断時に調整する
特許請求の範囲第１項又は第２１１を記載のレーザビー
ムによる銅板のつきイリわせ浴接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58226784A JPS60121089A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | レ−ザビ−ムによる鋼板のつき合わせ溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58226784A JPS60121089A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | レ−ザビ−ムによる鋼板のつき合わせ溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121089A true JPS60121089A (ja) | 1985-06-28 |
Family
ID=16850556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58226784A Pending JPS60121089A (ja) | 1983-12-02 | 1983-12-02 | レ−ザビ−ムによる鋼板のつき合わせ溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121089A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107886A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Nippon Steel Corp | 金属薄板のレ−ザ溶接方法 |
| JPH0215890A (ja) * | 1988-04-28 | 1990-01-19 | Nobelpharma Ab | インプラント及び／または補綴術用構造に含まれる２つの要素を接合するための方法及び装置 |
| EP0641614A1 (en) * | 1993-01-28 | 1995-03-08 | Nippon Steel Corporation | Continuous hot rolling method and rolled material joining apparatus |
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| EP1529593A1 (en) * | 2003-11-07 | 2005-05-11 | Oy Mizar Ab | Method for producing large metal sheets by laser welding in association with pressure rollers and worktable with means for moving closer two worktable parts |
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| DE102020106530A1 (de) | 2020-03-10 | 2021-09-16 | Baosteel Lasertechnik Gmbh | Verfahren zum Stumpfschweißen von wenigstens zwei Blechen |
-
1983
- 1983-12-02 JP JP58226784A patent/JPS60121089A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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