JPS6167588A - Laser beam butt welding equipment - Google Patents
Laser beam butt welding equipmentInfo
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- JPS6167588A JPS6167588A JP59188150A JP18815084A JPS6167588A JP S6167588 A JPS6167588 A JP S6167588A JP 59188150 A JP59188150 A JP 59188150A JP 18815084 A JP18815084 A JP 18815084A JP S6167588 A JPS6167588 A JP S6167588A
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- Japan
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- clamp
- welding
- laser
- back bar
- strip
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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
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/0408—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work for planar work
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- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、レーザー突合わせ溶接装置に関し、この明細
書で述べる技術は、フィラーワイヤーをセットする溶接
線が常時水平に維持されるような装置構成とすることに
より、溶接部強度が優れる溶接を行うのに好適に用いら
れる装置について提案する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a laser butt welding device, and the technology described in this specification is applicable to a device in which a welding line for setting a filler wire is always maintained horizontally. The present invention proposes a device that can be suitably used to perform welding with excellent weld strength due to its configuration.
(従来の技術)
フィラーワイヤーを用いたレーザービームによるストリ
ップの突合わせ溶接は、該ストリップを剪断後若干の溶
接ギャップを設けて突合わせ、そのギャップにフィラー
ワイヤーを供給しながら溶接する。この場合、溶接面で
のレーザービーム径は0.2〜0.8」φ、ギャップは
0.1〜0.7B位であるが、供給するフィラーワイヤ
ーの方はギャップより径の大きなものを使うのが普通で
ある0従来、使用されて?)るレーザー溶接装置は、先
行ストリップの尾端部をクランプするための出側クラン
プ装置および後行ストリップの先端部をクランプするた
めの入側クランプ装置を具え、両ストリップ突出わせ端
の溶接線に沿う上側にはレーザートーチを設ける一方そ
の下側にはバックバーを設けてなる構成を有するものが
一般的である。(Prior Art) In butt welding of strips using a laser beam using a filler wire, the strips are sheared and then butted together with a slight welding gap, and welding is performed while supplying the filler wire into the gap. In this case, the laser beam diameter at the welding surface is 0.2 to 0.8"φ and the gap is about 0.1 to 0.7B, but the filler wire to be supplied should have a larger diameter than the gap. Is it normal to use 0 conventionally? ) The laser welding device is equipped with an exit clamp device for clamping the tail end of the leading strip and an entry clamp device for clamping the leading end of the trailing strip, and the welding line of the protruding ends of both strips is It is common to have a structure in which a laser torch is provided on the upper side along the line, and a back bar is provided on the lower side.
この従来装置を使って、先行〜後行して搬送されるス)
IJツブの尾端・先端を突合わせ溶接するとき、まず
それぞれの端部をクランプ機構で強固にクランプし、次
いでレーザービームトーチを切断線に沿って走らせるの
であるが、この装置における各クランプ機構は上部に位
置する上部クランプが昇降移動しストリップ各端部をク
ランプする形式になっていた。しかもフィラーワイヤは
、送給モーターにより溶接線のギャップに沿って送給さ
れるが、送給位置として厳しい精度が要求されるために
送給ガイドを設けてガイドすることが不可決であると共
に、そのガイドの仕方が第4図−(ロ)に示すように、
レーザービームの当る直前にストリップ表面にセットさ
れるような角度を選び、ストリップ先・尾端間のギャッ
プに沿って供給するという面倒なものであった。Using this conventional device, the leading and trailing stages are conveyed.
When butt welding the tail end and tip of an IJ tube, each end is first firmly clamped with a clamp mechanism, and then a laser beam torch is run along the cutting line. The upper clamp located at the top moved up and down to clamp each end of the strip. Moreover, the filler wire is fed along the gap of the welding line by the feeding motor, but since strict precision is required for the feeding position, it is impractical to provide a feeding guide to guide the filler wire. The way of guiding is shown in Figure 4-(b).
This involved selecting an angle that would set the strip surface just before it was hit by the laser beam, and feeding it along the gap between the tip and tail of the strip.
(発明が解決しようとする問題点)
かかる従来溶接装置の場合、高い送給精度が要求される
ために例えば板厚の異なるストリップ溶接のようなとき
、フィラーワイヤーの送給位置がギャップの中心から若
干ずれてしまい、レーザービームによるフィラーワイヤ
ーの溶融がうまくゆかず、高い溶接強度をもつ溶接が達
せられなかった。(Problems to be Solved by the Invention) In the case of such conventional welding equipment, high feeding accuracy is required, so when welding strips with different thicknesses, for example, the feed position of the filler wire is shifted from the center of the gap. Due to the slight deviation, the filler wire was not melted properly by the laser beam, and a weld with high welding strength could not be achieved.
(問題点を解決するための手段)
本発明は、上述した従来技術が抱える問題点を克服する
手段として、
先行ストリップの尾端部をクランプするための出側クラ
ンプ装置および後行ス) IJツブの先端部をクランプ
するための入側クランプ装置を具え、両ストIJツブ突
合わせ端の溶接線に沿う上側にはレーザートーチを設け
る一方その下側にはバックバーを設けてなる金属ストリ
ップのレーザー突合わせ溶接装置において、上記各クラ
ンプ装置の上部クランプを固定構造にする一方下部クラ
ンプを昇降可能な構造にし、上記バックバーを入・出側
で独立して昇降するように構成したことを特徴とするレ
ーザー突合わせ溶接装置、
について提案する。(Means for Solving the Problems) The present invention provides an exit side clamping device for clamping the tail end of the leading strip and an IJ tube as a means for overcoming the problems of the prior art described above. A metal strip laser is provided with an entry side clamping device for clamping the tip of the metal strip, and a laser torch is provided on the upper side along the welding line of the butt ends of both IJ knobs, and a back bar is provided on the lower side. In the butt welding device, the upper clamp of each of the clamp devices has a fixed structure, while the lower clamp has a structure that can be raised and lowered, and the back bar is configured to be raised and lowered independently on the entry and exit sides. We propose a laser butt welding device that uses laser butt welding.
(作用)
本発明においては、第1図に示したところから・判るよ
うに、上部クランプを固定構造として下部クランプの方
を押し上げてストリップのクランプを行うようにし、下
側のストリップを押えるバックバーを先行・後行ストリ
ップの側を夫々セパレートに動くような構造を(必要に
応じスプリング等のイコライザーをつけ板厚の異る場合
にも均等かつ十分な押え力を与えられるようにする)を
採用し、そして各上部クランプとレーザートーチ走行フ
レームを一体構造としであるので、レーザートーチのビ
二ム集光器(レンズ)と板の表面(上部クランプ下面)
との距離を一定に維持することができ、加えてフィラー
ワイヤーの板面への当る位置も一定にできる。(Function) As can be seen from FIG. 1, in the present invention, the upper clamp has a fixed structure and the lower clamp is pushed up to clamp the strip, and the back bar that presses down the lower strip. Adopts a structure in which the leading and trailing strip sides move separately (equalizers such as springs are installed as necessary to ensure that even and sufficient pressing force is applied even when the plate thickness is different). And since each upper clamp and the laser torch travel frame are integrated, the laser torch's vinyl condenser (lens) and the surface of the plate (lower surface of the upper clamp)
The distance between the filler wire and the filler wire can be maintained constant, and the position where the filler wire touches the plate surface can also be kept constant.
とくに本発明の場合、ス) IJツブの板厚違いの溶接
時、第1図−(ロ)に示すように、先・後行ストリップ
の上面が同レベルになって合致するので、フィラーワイ
ヤーのセンタリングも溶接線(ギャップ)の中央に確実
に誘導でき、レーザービーム芯からのずれがなくなり、
十分な強度の溶接を達成するのに有効である。Particularly in the case of the present invention, when welding IJ tubes with different thicknesses, the top surfaces of the leading and trailing strips are at the same level and match, as shown in Figure 1-(b), so the filler wire is Centering can also be reliably guided to the center of the weld line (gap), eliminating deviation from the laser beam center.
Effective in achieving welds of sufficient strength.
また、フィラーワイヤーを使用しない突合わせ溶接の場
合であっても、板厚が違うと、先行ストリップと後行ス
トリップの上面位置が変わり、焦点に遠い方が溶融しに
くくなるが、本発明の場合はそれらの上面位置を常に一
致させることができ十分な溶接強度が得られる。Furthermore, even in the case of butt welding that does not use filler wire, if the plate thicknesses are different, the top surface positions of the leading and trailing strips will change, and the one farther from the focus will be less likely to melt, but in the case of the present invention The positions of their upper surfaces can always be matched and sufficient welding strength can be obtained.
(実施例)
第1図は、本発明レーザー突合わせ溶接袋「2の好適実
施例であり、この装置の特徴を、従来装置の例として示
す第2〜4図との比較のもとに説明する。(Example) Fig. 1 shows a preferred embodiment of the laser butt welding bag "2" of the present invention, and the features of this device will be explained in comparison with Figs. 2 to 4, which are shown as examples of conventional devices. do.
図示の符号1,1′は、先行・後行するス) IJツブ
を示しており、2,2′は上部クランプ、3.3’は下
部クランプであり、本発明の場合は上部が固定式で下部
がクランプシリンダー4.4′による昇降移動する形式
であるのに対し、従来例(第2図)は、下部固定、上部
可動式となっている。図示の5は、レーザートーチ走行
フレームであり、本発明は固定上部クランプ2からのび
る固定棒5aにて一体に取付けられているが、従来例で
は上部りランプ2p、2p’とは別個に支持される。6
はレーザートーチ昇降モータ、7はレーザートーチ、8
はフィラーワイヤー、9はフィラーワイヤー送給モータ
、10,101)がストリップ玉押え用のバックバーで
あり、本発明バックバー10は先行板ハックバー13と
後行板バックバー14とが、バツクバー用シリンダー1
2の作動のときロッド11を介して動く際に、第1図(
b)に示すように板IJに応じて別個に昇降移動し、ス
トリップの板厚変動にもかかわらずしっかりと固定する
ことができる。なお、図示の15は板厚違いのとき効果
を発揮するバックバーイコライザー、16はレーザービ
ーム、17はレーザービーム集光器、18はフィラーワ
イヤー送給ガイドである。The symbols 1 and 1' in the figure indicate leading and trailing IJ knobs, 2 and 2' are upper clamps, and 3.3' are lower clamps, and in the case of the present invention, the upper part is a fixed type. In contrast to the conventional example (FIG. 2) in which the lower part is moved up and down by a clamp cylinder 4.4', the lower part is fixed and the upper part is movable. Reference numeral 5 in the figure denotes a laser torch traveling frame, which in the present invention is integrally attached with a fixed rod 5a extending from the fixed upper clamp 2, but in the conventional example, it is supported separately from the upper lamps 2p and 2p'. Ru. 6
is the laser torch lifting motor, 7 is the laser torch, 8
9 is a filler wire, 9 is a filler wire feeding motor, 10, 101) are back bars for the strip ball presser, and the back bar 10 of the present invention includes a leading plate hack bar 13 and a trailing plate back bar 14, which are cylinders for the back bar. 1
2, when moving through the rod 11, the
As shown in b), the strip can be moved up and down separately depending on the plate IJ, and can be firmly fixed despite variations in the thickness of the strip. In the figure, 15 is a back bar equalizer that is effective when the plate thicknesses are different, 16 is a laser beam, 17 is a laser beam condenser, and 18 is a filler wire feeding guide.
この実施例において明らかなように、すなわち第1図(
blと第4図(イ)、(ロ)との比較で判るように、先
・後行ストリップの板厚が違うときに効果が顕著な差ど
なり、溶接強度に優れたレーザービーム溶接を行うには
本発明装置の採用が有効である。As is clear in this example, namely FIG.
As can be seen from the comparison between BL and Figures 4 (a) and (b), there is a noticeable difference in the effect when the thickness of the leading and trailing strips is different, making it possible to perform laser beam welding with excellent welding strength. It is effective to employ the device of the present invention.
(発明の効果)
以上説明したところから判るように、従来のレーザー溶
接装置と本発明溶接装置とを比較すると、特に板厚の異
なる場合の溶接に著しく差があり、このことは第5図に
示す繰り返し曲げ回数のグラフ(板厚違い30%の場合
の溶接部の強度を示す)に明らかなとおつ本発明の方が
従来法に比べ約4倍の強度を示している。また、板厚差
についても著しい差があり、例えば繰返し曲げ強度10
〜20回を得るには、従来装置の場合板厚差は10〜2
0%止まりであり、フィラーワイヤーの入れ方によつ強
度に犬種なバラツキが生じる。これに対して本発明装置
では、板厚差50〜60係までは十分な強度が得られ、
しかも強度のバラツキも小さいという効果がある。(Effects of the invention) As can be seen from the above explanation, when comparing the conventional laser welding device and the welding device of the present invention, there is a significant difference in welding, especially when the plate thickness is different, and this is shown in Fig. 5. As is clear from the graph of the number of repeated bending shown (indicating the strength of the welded part when the plate thickness difference is 30%), the strength of the present invention is approximately four times greater than that of the conventional method. In addition, there are significant differences in plate thickness, for example, cyclic bending strength of 10
In order to obtain ~20 times, the difference in plate thickness is 10 to 2 in the case of conventional equipment.
It remains at 0%, and the strength varies depending on the breed depending on how the filler wire is inserted. On the other hand, with the device of the present invention, sufficient strength can be obtained for plate thickness differences of 50 to 60 mm.
Moreover, it has the effect that the variation in strength is small.
第1図は、本発明レーザー突合わせ溶接装置の例を示し
、同図の(イ)は正面図、(ロ)は玉押えバツクバーの
正面図、
第2図は従来装置の正面図、
第3図はフィラーワイヤー供給状態を示す正面図、
第4図は、溶接断面図で(イ)は同一板厚、(ロ)は実
板厚のときの断面図、
第5図は、本発明と従来技術の効果の差を示す繰返し曲
げ回数のグラフである。
1 ・先行ストリップ 1′・・後行ストリップ2、
z′・・上面クランプ 3,3′・・下面クランプ4.
4′・ クランプシリンダー
5 ・レーザートーチ走行フレーム
6 ・レーザートーチ昇降モーター
7・・レーザートーチ 8 ・フィラーワイヤー9・
・・フィラーワイヤー送給モータ
10・・・バツクバー
1トバンクパー押しロッド
12・・バツクバー用シリンダ
13・・・先行板用バックバー
トt・・後行板用バックバー
15・・バツクバー押えイコライザー
16・・レーザービームFig. 1 shows an example of the laser butt welding device of the present invention, in which (a) is a front view, (b) is a front view of the ball presser back bar, Fig. 2 is a front view of the conventional device, and Fig. 3 The figure is a front view showing the filler wire supply state, Figure 4 is a welded cross-sectional view, (a) is a cross-sectional view when the plate thickness is the same, (b) is a cross-sectional view when the plate thickness is actual, and Figure 5 is a cross-sectional view of the present invention and conventional It is a graph of the number of repeated bending showing the difference in the effect of technology. 1. Leading strip 1'... Trailing strip 2,
z'...Top clamp 3, 3'...Bottom clamp 4.
4' Clamp cylinder 5 Laser torch traveling frame 6 Laser torch lifting motor 7 Laser torch 8 Filler wire 9
...Filler wire feeding motor 10...Back bar 1 and banker push rod 12...Cylinder for back bar 13...Back bar t for leading plate...Back bar 15 for trailing plate...Back bar presser equalizer 16...Laser beam
Claims (1)
クランプ装置および後行ストリップの先端部をクランプ
するための入側クランプ装置を具え、両ストリップ突合
わせ端の溶接線に沿う上側にはレーザートーチを設ける
一方その下側にはバツクバーを設けてなる金属ストリッ
プのレーザー突合わせ溶接装置において、上記各クラン
プ装置の上部クランプを固定構造にする一方下部クラン
プを昇降可能な構造にし、上記バツクバーを入・出側で
独立して昇降するように構成したことを特徴とするレー
ザー突合わせ溶接装置。1. It is equipped with an exit side clamp device for clamping the tail end of the leading strip and an input side clamp device for clamping the tip end of the trailing strip, and a laser torch is installed on the upper side along the welding line of the butt ends of both strips. In a laser butt welding device for metal strips, the upper clamp of each of the above clamping devices has a fixed structure, while the lower clamp has a movable structure, so that the back bar can be inserted and removed. A laser butt welding device characterized in that it is configured to move up and down independently on the sides.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59188150A JPS6167588A (en) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | Laser beam butt welding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59188150A JPS6167588A (en) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | Laser beam butt welding equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6167588A true JPS6167588A (en) | 1986-04-07 |
JPS6332555B2 JPS6332555B2 (en) | 1988-06-30 |
Family
ID=16218623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59188150A Granted JPS6167588A (en) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | Laser beam butt welding equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6167588A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04367304A (en) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Nippon Steel Corp | Welding method utilizing laser beam for plates for rolling |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP59188150A patent/JPS6167588A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04367304A (en) * | 1991-06-14 | 1992-12-18 | Nippon Steel Corp | Welding method utilizing laser beam for plates for rolling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6332555B2 (en) | 1988-06-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |