JPS61162283A - エネルギ−ビ−ム併用電気抵抗溶接法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気抵抗溶接法と、例えはレーザービームの
ようなエネルギービームの投射を併用する複合溶接法に
関するものである。

〔従来の技術〕

物体を溶接することは広範囲な分野で必要とされ、各種
の方法が用いられているが、その中で電気抵抗溶接法は
最もよく使われている技術の１つである。

例えば溶接管の製造分野においては、一般に電縫管ど呼
ばれる管の、溶接速度の速い、即ち生産性の高い溶接法
として用いられている。

電縫管の製造方法、例えば従来の高周波接触溶接法によ
る溶接造管工程では、まず成形ロール群にＪ：って鋼４
１１に管状に成形し、それらのエツジ部をスクイズロー
ルにＪ：って突合わ仕る。これによりエッチ部が、衝合
部を頂点とするクサビ形状を呈する。

スクイズロールの−１：、流に配設された接触子に、高
周波電圧を印加し、１つの接触子から他の接触子へ高周
波電流を流してクサビ形状をなずエツジ部に沿って高周
波電流を流す。この高周波電流によってエツジ部が加熱
されクサビ形状の頂点すなわち溶接点が溶接温度に達し
スクイズロールにより加圧ｔ８接される。

電縫管の溶接品質には溶接電流の大小が大きく影響を及
ぼし、溶接電力か過小のときにはエツジ部は低入熱状態
となり冷接と呼はれる溶接欠陥が発生する。溶接電力が
過大になりエツジ部が高入熱状態となるとベネｌ−Ｌ／
−夕と呼ばれる溶接欠陥が発生する場合がある。低入熱
造管で発生する冷接はエツジ部の加熱不足が主原因であ
り、高入熱造管で発生するバネ１−レータはエツジ部が
溶融し溶除１令属が電磁力によって溶接面から排出され
るために溶接点か管軸方向に周期的位置変動を繰り返す
ことが主原因である。

このにうな従来の問題点を更に詳しく説明する。

一般に′ｌｔ縫溶接造管に用いる高周波電力としては、
１０〜５００ＫＨｚの周波数帯が用いられ、高周波特有
の「表皮効果」と「近接効果」の２つの現象の相乗効果
により周波数が高くなるほど電気的溶接効果は大きくな
る。これが電縫溶接造管に広く高周波電力が用いられる
理由である。

ところで、高周波加熱によりエッヂ端面を溶融量しぬる
と同時に、スクイズロールで接合部に強いアブセノ１へ
力を加えて大部分の溶融金属を加熱中に生した酸化物と
共に溶接部外に排出するという機構で溶接が行なわれる
と考えられていた。アブセソ１〜によって溶接部は変形
し、第４ａ図に示すように、熱影響部のメタルフローが
立上る。

メタルフローが立−１−ると帯板に含まれる介在物も同
時に立−」ニリ、また表面に比べて機械的、化学的性質
の劣る内質部か表面に露出するという欠点が生ずる。他
方、アプセッ１〜を加えないと溶接欠陥が多発する。メ
タルフロー立１ニリ角Ｏと溶接部の靭性は第４ｂ図に示
す関係となり、立上り角０が大きくなるほど靭性が低下
する。なお、第４ｂ図の斜線領域か靭性の範１７■を示
す。靭性は斜線範囲内でばらつく。

高周波電流は、突合せ端面の表面、特にコーナ部に集中
する。このため、突合せ端面中心部と比較してコーナ部
の溶融量が多くなる。端面に生じた溶融金属は、相対す
る突合せ面を流れる互いに逆向きの電流によって誘起さ
Ｊｔ、る電磁圧力の作用で端面から；ＩＩＦ板外部外部
出される。この電磁圧力の方向を第５ａ図に示す。従っ
て、溶接直前の端面の突合せ形状は、第５ｂ図に示すよ
うに、中心部の膨らんだ凸形となっている。溶接直後の
端面の間の部分は溶鋼で埋められる。このままの状態又
は溶接部にほとんどアプセッ１〜を加えない状態で溶鋼
が凝固すると、コーナ部近傍に凝固収縮孔が発生し、こ
の部分が溶接欠陥になる。この状態を第５ｃ図の上欄に
示す。もし溶接部に強いアプセッ−４＝ １−が加えられると溶接部が変形して凸面形が平面形と
なり凝固層は薄いフィルム状となって板厚面内には収縮
孔が発生しない。この状態を第５ｃ図のド欄に示す。

、〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の高周波電気抵抗溶接では、上述のように、板厚面
内に収縮孔を生じないようにするためにはアプセッ１へ
を強くしなければならず、アプセッ１へを強くすると、
メタルフロー立上り角θが大きくなって溶接部の靭性が
低下するという相反する問題があった。

これらの現象は、ス１−レートシームの電縫管に限らず
スパイラル管や■ビードなど形鋼の電気抵抗溶接におい
ても見られる。

一方、溶接時の熱影響が少なく優れた溶接品質が得られ
る溶接法としてレーザ、電子ビームなどのエネルギービ
ームを用いる溶接法があり、特開昭５６−］＋４５９０
において、これらのエネルギービームを、溶接されるへ
きクサビ形状の頂点すなわち溶接点に投射する溶接法が
提案され、更に特願昭５８　１０７１２０号で改良が提
案されている。

たとえば特願昭５８−１．０７　］、　２０号の方法の
概要を第１図を参照して説明すると、管状体１のエッチ
部２　（クサビ形状をなす溶接対向面）は接触子７から
供給される高周波電力によって発生するジュール熱、よ
ンよび、１ノーザ照射装置４から、ビームガイド２９を
通して照射されるレーザービーム＋−Ｂによって全肉範
囲に頁って１合接温度に均一　に加熱される。

レーザービー１１　Ｌ　Ｂは所定角度をなすクサビ形状
の頂点、すなわち溶接点、を中心に所定角度の範囲で、
管状体１の溶接面対向面２に向けて往復走査される。レ
ーザビームＩ、［３は対向面の−・方に当ってそこで反
射されて他方に向い他方で反射されてまた該一方に当る
という具合に反射を繰り返して最後に溶接点に至る。す
なわち、レーザービームＬ　Ｂが直接に溶接点に照射さ
れなくても反射収束により溶接点に自動的に収束する。

このような複合溶接においても、肉厚変動および鋼材強
度による溶接点変動によってビーム投射位置ずれにより
所定の加熱パターンが達成されず、厚み全体にわたって
の均一な加熱がもたらされない場合があり、特に厚みが
大きくなる程それが顕著になるという問題などがあるこ
とが分かった。

これらは、本来の鋼材の均一性、ビーム位置設定。

ビーム投射形状自身に問題がある場合のみならず、設定
は適であっても、機械的な位置ずれ、特に、つ゛テ状体
の形状誤差、配置すれやエネルギービーム照射装置の配
置すれ等に原因することが多い。

本発明はこの種の、高周波電気抵抗溶接とエネルギービ
ームを併用する複合溶接法の改良に関し、１’Ｊ　、７
７全体にわたって所定の温度分布で正確に加熱を行なう
ことを第１の目的とし、被溶接物および溶接装置の機械
的な配置ずれや設定すれによる溶接不全を防止すること
を第２の目的とする。

〔問題点を解決するための手段゛〕

」１記目的を達成するために本発明においては、和向い
合う溶接面が漸近し溶接点を頂点とするり勺ビ形状をな
す被溶接物へ電気エネルギーを供給＝７− ししかも該クサビ形状の開放側から溶接点へエネルギー
ビームを投射して、発生するジュール熱と投射エネルギ
ービー１３でクサビ形状の頂点を溶接温度まで加熱する
エネルギービーム併用電気溶接法において：位置検出器
により突合せ端面の高さを検出し、厚み検出器により被
溶接物の厚みを検出し、エネルギービーフ、検出手段で
クサビ形状の開「１に投射するエネルギービームの位Ｉ
を検出し、これらの検出情報をもとに突合せ端面の厚み
方向所定位置にエネルギービーフ１の中心を合せる。

〔作用〕

これによれば、実際の突合せ端面の」上下位置および厚
みに対応して、またエネルギービームの実際の投射位置
に対応して、両者の実際の位置合せが行なわれるので、
設ＨＩ上および機構設定上の誤差が補正され、溶接点変
動にも対応した所望の加熱パターンで正確な加熱が行な
われる。

本発明の好ましい実施例では、被溶接物の厚みに応じて
、エネルギービームの投射位置、投射形状およびパワー
を制御する。

これによれば、被溶接物の厚み方向に均一な溶融か得ら
れる。また、アプセッ１〜量を最低とし、所望の溶融量
を端面角隅部にもたらす高周波抵抗加熱と、その他の部
位を同溶融量とする均一な加熱をエネルギービームで正
確に行なうことができ、エネルギービーム溶接の利点を
最大限に利用した正確な加熱が可能である。

一本発明によれば、高周波抵抗溶接によるエッヂコーナ
部の高加熱とコーナ部の内側の低加熱という不均一温度
分布を合理的に正確に補った、全体として所要のパワー
となる溶接が可能であり、したがって、高周波抵抗溶接
のパワーを必要最小限として被溶接物の厚み全体を均一
な温度で、比較的に浅い深さに加熱し得る。厚みが大き
い場合でも厚み全体を均一に過不足なく正確に加熱し得
る。

大きい板厚でも広範囲にビームによる加熱を実施し得る
。その結果、エネルギービームでは熱影響部が小さいこ
とと相伴って、またエネルギービームによる加熱の寄与
分が可及的に大きくなることと相伴って、高周波抵抗溶
接のパワーを可及的に低減した。熱影響部が少ない溶接
が実現する。

第１図に本発明を−・ｆル様で実施する装置構成を示す
。これにおいて、管状体■のエッヂ部２は接触子７から
供給される高周波電力によって発生するジュール熱およ
びレーザ照射装ｗ４かｌへビームガイド２９を通して照
射されるレーザービームＬ　Ｂによって全肉範囲に１Ｌ
って溶接温度に均一に加熱さ九る。これは先の特願昭５
８−１０７１２０号の溶接と同様である。

１１は演算＆コン１−ローうで、該コントローラ１１に
は次の情報が十位剖算機又は入力ボード及び各種検出器
Ｊ：すｑ、えら汎る。

溶接速度データ、同期パルス（速度ｉｌ’ｌｏより）マ
アプセッ１へ量データ、板厚データ、高さデータ、その
他の溶接条件および制御データ（−に位計算機又は入力
ボードより）； 実板厚データ（厚み検出器（γ線厚みｉｔ）　　ｔ　６
より）； 実高さデータ（高さ検出器１５より）；開先中心線ずＪ
しデータ八Ｃ（演算器１４より）；ビーム要照射幅ＷＬ
Ｈ（演算器１４より）；実ビーム位置＆実ビーム形状（
ビデオアナライザ２３より）；を、演算＆コン１〜ロー
ラ１１で処理する。

溶接点よりやや耐の点を視野中心にして、赤外線領域に
感度が高いビデオカメラ１２が配置されており、これが
溶接点Ｏより所定距離Ｘ前の突合ぜ端面（第６図）の光
像を撮影し、ビデオ信号をビデオアナライザ１３に与え
る。ビデオアナライザＩ　３は、ビデオ信号を処理して
溶接点０より所定距離Ｘ前の２端而それぞれのＷｈを演
算し、そ４しらの）［ｌ均値を演算器１４に与える。／
ｊＬｎ器１４には、予め開先中心線（クサビ形状の中心
線）位置データか与えられる。演算器１４は、画像がら
得られる実開先中心線の、予め与えられている開先中心
線からの偏差データ八Ｃを演算し、これらを演算＆コン
１−ローラ１１に与える。更に演算器］　４　Ｉｆ、　
　Ｌニーｊ’Ａ’７ｆ−ｆｙ＃　ｆ　］　嵐り引托７′
′　　　　　　　　　１Ｌ画像データに、予め与えられ
ている開先中心線データおよび位置Ｘデータより作成し
た開時中心−月− 線像データおよび溶融量測定位置表示線像データを重畳
したデジタル画像データをＣＲＴディスプレイ２５に与
える。ＣＲ，Ｔディスプレイ２５は、ＣＲ’Ｔ表示面に
、予め与えられている開先中心線（第１図のブロック２
５中の横点線）と開先形状を表示する。

クサビ形状の開いた空間でレーザービーｂ　Ｔ、Ｂを遮
断しない形で高さ検出器１５およびビーム位置、形状検
出器２２が配置されており、また厚み検出器１６は平板
部で設置されている。そしてそれぞれ、管状体１の上面
高さ、レーザービームＬ　Ｂの投射位置、形状、−１−
面下の厚みを検出する。

検出高さく実高さ）データ、検出厚み（実厚み）データ
、検出ビーム位置（実位置：２次元）データおよび検出
ビーム形状（実ビーム形状）データ（画像データ）が演
算＆コン１ヘローラ１１に与えられる。

演算＆コントローラ１１は、上位計算機又は入力ボード
より予め与えられた溶接速度、アプセッ１一旦、板厚お
よびその他の溶接条件に基づいて、光学系制御器１７に
ビーム形状データを与え、レーザ制御器】８にパワーデ
ータを与える。また、ＣＲＴディスプレイ２４には、与
えられたデータに基づいて演算した結果に基づいて、管
状体１の開先から溶接点（クサビ形頂点）を見た線図デ
ータとビーム投射像データを作成して与える。これによ
りＣＲ，Ｔディプレイ２４の画面には、予定開先形状と
予定ビーム投射形状（いずれも第１図のブロック２４に
点線で示す）が表示される。

演算＆コン１〜ローラ１１は、その後適当なタイミング
で溶接の開始（スター１−）を指示する。以」二が初期
溶接条件の設定である。なお、ｃＩくＴディスプレイ２
５には、予定の開先中心線（点線）と溶融量測定点表示
線（実縦線）が表示されている。

溶接を開始した後は、演算＆コン１−ローラ１１が、適
当なタイミングで、実測データを読取り、それを初期設
定値（初期溶接条件）と比較して偏差（又は誤差）を演
算して、偏差に対応したフィードバック制御（出力指示
データの修正）を行なう。

次に、第２図を参照してビームガイ１−２９の溝底を説
明する。このビー１１ガイ１くは、レーザービームの集
光レンズドＩ、および搬送ミラーＭｌ。

Ｍ２を備える。ｉノーリ“ビーム１．１３は、常に集光
レンズＦｒ、および搬送ミラーＭ　１　＋　Ｍ　２の中
心を通るように設定されている。ビームカイ１−の壁部
は、基部２９ａ、中間部２９ｂ　ｔＥよび先端部２９ｃ
の３者で成り立っている。

先端部２９ｃはくの字形であり、レーザービームおよび
非酸化性ガスを放射する先端２９Ｆは、管状体Ｉのクサ
ビ形状の開き角と同じ角度の、外観が裁頭円釘１形の、
筒状体となっており、その内面は鏡面に仕−１−けられ
ている。くの字の曲り部にはミラーＭ２が装着さ、１ｔ
でいる。先端部２９（、の後端には、中間部２９１）の
先端が挿入されており、この先端を中心に先端部２９　
Ｇが回転し得ると共に、」１下方向（矢印ＡＩ）３）に
摺動し得る。

中間部２９ｂもくの字形であり曲り部にミラーＭ１が装
着されている。内面は鏡面に仕上げられている。中間部
２９１〕の後端は基部２９ａの先端に挿入されてＪ：９
す、左右方向（矢印ΔＩ〕１）に摺動し得、る。

内面が鏡面に仕−にげられた基部２９ａの後端には集光
レンズＦＩ４が装着されている。また、基部２９ａの後
端は、レーザ照射装Ｗ４のビーム送出ガイド２９０に左
右方向（矢印ＡＤａ）に摺動自在に装着されている。基
部２９ａには、非酸化性ガスＧを導入する支管２９Ｅが
一体に成形されてＪ′ンリ、この支管２９Ｅに、不活性
ガス、好ましくは所定圧力のヘリウム（Ｈｅ）ガスが供
給される。

１−１　ｅガスは、Ｍ部２９ａ、中間部２９ｂおよび先
端部２９ｃの内空間を通って先端２９Ｆより溶接点に向
けて噴出する。このガス流により、ビームガイド２９が
冷却されると共に、ビームガイｌく内のゴミを吹出し、
かつビームガイド内へのゴミの侵入を阻止する。更に、
Ｈｅは、アルゴン（Ａｒ）の電離電圧１５．７６Ｖより
も高い電離電圧２４．６Ｖであり、Ｉ’ｌｅガスと実質
上同軸に放射されるレーザービームによるプラズマの発
生を抑制し、ビームエネルギーの吸収が少ない。また、
Ｈｅが、先端２９Ｆから溶接点亘ってレーザービーム行
路を流れて溶接点に向い、管状体１の溶接面対向面（エ
ッヂ２：第１図）および溶接点を覆って溶接面の酸化を
防く。このＨｅ流は常時流れているので、先端２９Ｆ−
溶接点間のビーム行路における調度分布が均一　どなり
、ビームの曲りがなく、意図したイ装置にビー１５が当
る。

以」二に説明したビームガイドの作用を要約すると次の
通りである１゜ ○ビーム投射プロフィルの調整。

○ミラー、レンズ等、光学系の防塵。

Ｏ溶接面エッヂの酸化防＋１＝によるレーザビームの溶
接面対向面での多重反射効果の保持。

０１ノーザービーム投入路の塵、水分の除去。

パワーロスの低減。

以」二に説明したビームガイ１く２９は、図示を省略し
たが、ＡＤ、〜Ａ、　Ｄ　４方向それぞれの位置制御機
構を備えており、次の通りの投入位置、プロフィル調整
・設定を行ない得る。

○溶接線方向（Δ丁〕１）のビーム位置調整（Ｘ軸）。

Ｏ水平方向（ＡＤ２　）のビーム位置調整（Ｙ　ψ山）
　　。

○垂直方向（ＡＤ３）のビーム位置調整（２軸）。

○投射パターン（ＡＤ４）の調整（１，＋３　、と１、
、　＋３２のＸ軸方向の距離調整二重なり調整）。

次にこれらの３方向のビーム位置制御と投射パターンの
制御な第７図を参照して説明する。

１、）溶接線方向（Ｘ軸） 焦点位置調整とガイド先端位置調整を実施するもので、
基部２９ａに対して中間部２９ｂをＡＤ１方向に調整す
る。基部２９ａに対して中間部２９ｂ　（ミラーＭＩ）
および先端部２９ｃ　（ミラーＭ２）が一体となって移
動するので、ガイド先端２９Ｆの位置調整どなり、また
、搬送ミラーＭ　Ｉ　ｒ　Ｍ　２が曲率のあるミラーの
場合は、集光レンズＦ’　ＬとそれらのミラーＭ　Ｉ　
ｒ　Ｍ　２との距離が変化して複合焦光系の特性（投射
点におけるビーム像）が変化する。すなわち、ビームの
焦点位置の変化および集光系の位置の変化（投射点に才
）けるビーム像）となる。これによって、照射位置に対
するビーム形状２伎置の制御が可能になるので、板厚方
向での照射ビーｌ、形状の制御となり、溶融形状制御が
可能である。

２）水平方向（Ｙ軸） 中間部２９ｂに女４して先端部２９ｃを回転させること
によって、ミラーＭ１を中心にしてミラーＭ２（先端部
９ｃ）が回転し、それらのミラーの中心を通るレーザー
ビームの照射位置を水平方向で調整できる。この＆’ｉ
果、溶接面（エッヂ２；苅白面）の片側のみの不均一溶
融を防止することができる。

３）垂直力向（Ｚ４１１１１） 先端部２９（、をΔ１−）３方向に−１，下することに
よってビー１１を板厚の中央／＼、また電気抵抗溶接の
加熱分布に合せて上下へ移動制御することができる。

４）板厚の変更に対応 管状体の１Ｍ鋼板の厚み変更又は変化、もしくは厚み変
動、に対応して１ノーザビーｌ＼の投入位置を変化させ
る必要かある。これは、鋼板の下面が一定位１ｒｔにあ
って、厚みが増すにつれて鋼板の］二面（および厚み中
央）が−■三方に移動するからである。

これに伴ってレーザービームの投入位置をＬ部に移動す
る必要がある。厚みが変わったときには、先端部２９ｃ
をＡＤ、３方向に調整してビーム投入位置を厚み中央に
合せる。これに伴う光路長の変化分を、中間部２９ｂを
八ＴＬＩ　、方向に移動させることにより相殺する。

５）１．Ｂ＝Ｉ、Ｂｘ＝ｒ−４＋３．　＋ＬＢ２のｒ−
Ｂ＋　とｒ、。

Ｂ２の交点が１ｌ１８溶接点に位置するが、基部２９ａ
をΔ１〕４方向に移動させることにより該交点が溶接点
の前後に移り、溶接点におけるｒ、、　Ｂ　、と■、Ｂ
、の重なり長が変化する。そこで、基部２９ａ’ＩＡＩ
Ｄ４方向に移動させて重なり長を設定する（投射パター
ン設定）。

次に高さ検出器１５およびビーム位置、形状検出器２２
による測定を説明する。

高さ検出器１５は、位置検出用の差動トランス（１５）
を設け、設定基準面よりの管状体１」二面のすれ量を示
ず信号が差動１ヘランス（１５）より発生され、演算＆
コン１−ローラ１１に与えられる。

ビーム位置、形状検出器２２は、この例では、第３ａ図
、第３）１図および第３ｃ図に示すようにエアシリンダ
ー２２８によってエアシリンダー駆動機構付ミラー２２
Ｍを測定サンプル時にレーザビームＬＢの光路に挿入し
、レーザビームＬ　Ｂを瞬時だけ、表裏面に黒色膜を塗
布した薄金属フィルム２２ｂに照射し、フィルム２２’
ｂのレーザビーム加熱位置を２次元ＣＣＤカメラ２２ｄ
で撮像して、加熱位置と形状ビデオデータを得るもので
ある。このフレームの光像をカメラ２２ｄが撮像しビデ
オ信号をビデオアナライザ２３に与える。ビデオアナラ
イザ２３はビデオ信号をデジタル処理して通過穴の形状
画像デニタを演算＆コン１ヘローラ１］に与えると共に
、通過穴形状の中心座標を示す位置データを演算＆コン
１ヘローラ１１に！Ｊえる。演算＆コン１ヘローラ１１
は、加熱部の形状画像データ（レーザービームの実位置
および実形状を示す画像データ）、設定時の入力データ
から演算した管状体Ｉの上、下面位置およびビーム投射
位置を示す画像データ（所期ｌ」標データで演算した開
先形状とレーザ投射位置登示す画像データ）。

ならびに、演算器１４より与えられる中心偏差データ八
Ｃ２高さ検出器１５より与えられる高さデータおよび厚
み検出器１６より与えられる厚みデータから演算した管
状体１の上、下面実位置（実開先形状を示す画像データ
）を重畳した画像データを作成してＣＲＴディスプレイ
２４に与えると共に、演算＆コントローラ１１は、演算
器１４゜速度側１０．高さ検出器１５．厚み検出器１６
およびカメラ２２の実測値に基づいて、圧下量データ、
高周波電力、レーザービームプロフィルおよびパワーを
再計算して、溶接の進行に同期したタイミングで、光学
系制御器１７およびレーザー制御器１８への指示呈を変
更する。溶接を開始するどきには、演算＆コン１〜ロー
ラ１１は、すでに説明したように目標値を演算して各操
作端に与えるが、溶接開始後は各検出器等からの実測値
に基づいて溶接状態を監視して溶接状態を最適とするフ
イー１ヘパツク制御を行なう。

ＣＲｌ”チーｒスプレィ２５には、開先を−１一方から
見た、溶接状態（突合せ喘面の溶融状態）が、初期設定
時の１１標開先中心線（点線）と溶融足側定位置（縦実
線）と共に示され、またＣ　ＲＴディスプレイ２４には
、管状体１の実−１１面位置（横実線）、実下面位首（
横実線）、実開先中心（溶接点：クサヒ形頂点；縦実線
）およびレーザービーム実投射位置＆形状（実線斜線で
示ず大領域）か、初期設定時の管状体１の」−面位置（
横点線）、下面位置（横点線）、開先中心（縦点線）お
よびレーザービーム投射位置＆形状（点線丸領域）が開
示される。オペレータは、これＩ１８．のティスプレィ
２４．２５の画面より実溶接状況を知ることができ、ま
た、初期設定状態と実状態とを比較し得る。

実溶接状態に対応して、演算＆コン１−ローラ１１へ溶
接条件データを更新人力して溶接状態を変更したり修正
したりし得る。

なお、レーザピー１１位置、形状検出装置としては、光
検出素ｒを２次元的に並へたものでもよく、またセンサ
としては熱電対を用いるものでもよい。

高さ検出器１５や厚み検出器１６もその他の構造。

原理のものを用いてもよい。

再度第１１２１を参照すると、演算＆ｈン１ヘローラ１
１により、板厚、溶接速度およびその他の溶接条件に従
って、レーザビームＬ　Ｂのパターンおよびパワー配分
か設定され、光学系制御器１７がレーザビーＡ　Ｌ　Ｂ
のパターンに応じてビームカイ１−２９の調整機構を制
御して投射ビーム位置（厚み中央）および投射ビーフ１
像を設定し、発振パワーに設定する。これにより、加熱
温度分布が厚み方向で均一・で熱影響部の広がりが最も
小さく、溶接欠陥がなく、しかも靭性が高い溶接が行な
われる。

実際の溶接状態を監視してこれが行なわれるので、正補
゛に意図した結果が得られる。

〔発明の効果〕

以１の通り本発明では実際の溶接状態に基づいた所望条
件の溶接が正確に行なわれ、低アプセノ１〜で高い靭性
が得られる正確な溶接が可能である。

高周波抵抗溶接のパワーを必要最小限として被溶接物の
厚み全体を均一な温度で均一な、比較的に浅い深さに加
熱し得る。したがって熱影響部が小さい溶接が可能であ
る。温度分布を容易に均一−化し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一態様で実施する溶接装置の構成概要
な示すブロック図、第２図はビームガイ１〜２９の主要
部を示す縦断面図である。 第３ａ図、第３ｂ図および第３ｃ図１１第１図に示すビ
ーム位置、形状検出器２２を詳細に示す側面図である。 第４ａ図は従来の高周波電気抵抗溶接による継手の拡大
断面図、第４ｂ図は該継手の立上り角と靭性の関係髪示
ずグラフである。 第５ａ図は従来の高周波電気抵抗溶接における溶接エッ
チ部の溶融状態と電磁力を示す断面図、第５ｂ図は従来
の高周波電気抵抗溶接にお（づる溶接エッチ部の溶融状
態を示す断面図、第５ｃ図は従来の高周波電気抵抗溶接
における溶接エッヂ部のアプセッ１−後の冷却状態を示
す断面図である。 第６図は、管状体のクサビ形状部を示す平面図である。 １：管状体　　　　　２：エツジ（溶接前対向面）３ニ
スクイズロール　４：レーザ照射装置７：接触子　　　
　１５：高さ検出器 １６：厚み検出器　２２：ビーム位置、形状検出器２９
：ビームガイト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）相向い合う溶接面が漸近し溶接点を頂点とするク
   サビ形状をなす被溶接物へ電気エネルギーを供給ししか
   も該クサビ形状の開放側から溶接点へエネルギービーム
   を投射して、発生するジュール熱と投射エネルギービー
   ムでクサビ形状の頂点を溶接温度まで加熱するエネルギ
   ービーム併用電気抵抗溶接法において： 位置検出器により突合せ端面の高さを検出し、厚み検出
   器により被溶接物の厚みを検出し、画像読取手段で投射
   するエネルギービームの位置を検出し、これらの検出情
   報をもとに突合せ端面の厚み方向所定位置にエネルギー
   ビームの中心を合せることを特徴とするエネルギービー
   ム併用電気抵抗溶接法。
2. （２）被溶接物の厚みに応じて、エネルギービームの投
   射位置およびパワーを制御する前記特許請求の範囲第（
   １）項記載のエネルギービーム併用電気抵抗溶接法。
3. （３）被溶接物の厚みに応じてエネルギービームの投射
   形状を調整する前記特許請求の範囲第（１）項又は第（
   ２）項記載のエネルギービーム併用電気抵抗溶接法。