KR970010887B1

KR970010887B1 - 레이저 용접 방법

Info

Publication number: KR970010887B1
Application number: KR1019940011101A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 니시오; 사또시 야스마쯔; 히사노리 나까무라; 히로아끼 고바야시; 히로히꼬 히사노
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤; 긴바라 요시로
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1994-05-21
Publication date: 1997-07-02
Also published as: EP0628375A1; DE69430151T2; DE69430151D1; EP0628375B1; US5451742A

Abstract

내용없음.

Description

레이저 용접 방법

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 2 도는 제 1 도의 2-2선을 따라 취한 본 발명의 다른 실시예중 하나에 적용 가능한 패널 조립체의 단면도.

제 3 도는 본 발명의 제2실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 4 도는 본 발명의 제3실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 5 도는 본 발명의 제4실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 6 도는 본 발명의 제5실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 7 도는 본 발명의 제6실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 8 도는 본 발명의 제7실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 9 도는 제 8 도의 9-9 선을 따라 취한 패널 조립체의 단면도.

제 10 도는 본 발명의 제8실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 패널 조립체의 사시도.

제 11 도는 레이저 용접이 가해지기 전 제 10 도의 패널 조립체의 측면도.

제 12 도는 제 10 도의 12-12 선을 따라 취한 패널 조립체의 단면도.

제 l3 도는 본 발명의 어느 실시예에 따른 레이저 용접 방법을 실행하는데 사용된 YAG 레이저 용접 장치의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 조립체 1a : 외부 패널

lb : 내부 패널 3 : 용접 비이드

11:슬릿 15 : 로봇

16 : 레이저 토오치 L : 용접 스케쥴선

S : 교차선

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 알루미늄 합금 부품을 레이저 용접하기 위해 사용될 수 있는 레이저 용접 방법에 관한 것이다.

[종래의 설명]

알루미늄 합금으로 된 자동차 부품을 제작하는 한예로써, 알루미늄 합금 자동차 후드의 제작이 있다. 이제작에 있어서, 주위부를 가지는 내부 패널과 가장자리부를 가진 외부 패널은 가장자리부에서 용접된다. 종래의 가압형 스폿 용접이 가해지면, 가장자리부는 용접 팁으로부터의 가압력하에서 크게 변형될 것이다. 이것은 알루미늄 합금 부품을 용접하기 위한 종래의 스폿 용접을 사용하는 것이 바람직 않다는 의미이다. 종래의 스폿 용접 대신에, MTG 용접 또는 TIG 용접이 사용될 수 있다. 그러나, 알루미늄 합금의 열 도전성과 열 팽창율이 스틸의 것보다 훨씬 더 크기 때문에, 용접 디포지트와 열 효과 영역내에 상당히 큰 변형이 발생되고 용접후 수선이 필요하게 될 것이다.

변형을 억제하기 위해서, 알루미늄 합금 부품의 레이저 용접의 이용방법이 연구되고 있다. 예를 들어, NIKKEI BP Company Ltd로부터 1993년 5월 3일 공개된 공보에 자동차 후드에 레이저 용접을 하는 것이공지되어 있다, 이 레이저 용접에 있어서, YAG(Yttrium-Aluminum-Ganet) 레이저는 사용되고 레이저 발생기로부터 광섬유를 통해 레이저 토오치(laser torch)로 전달된다. 레이저 토오치는 용접 스케쥴 선을 따라 이동되어 약 20mm의 길이를 각각 가지는 간헐성 용접 비이드를 만든다. YAG 레이저를 사용하는 이유는 YAG 레이저가 1.06마이크론의 파장을 가지고 SiO₂로 구성된 광섬유에 의해 거의 흡수되지 않기때 문이다.

그러나, 상술한 간헐성 용접 비이드에도 용접 비이드내에서 발생된 열팽창과 수축과 이들의 열 작용 영역이 상당히 크므로 상당히 큰 변형이 부품의 용접부에서 여전히 일어날 수 있다는 문제점이 있다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 레이저 용접동안 패널 조립체내에서 발생된 변형 또는 비틀림을 억제할 수 있는 레이저 용접 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 상술한 목적은 아래의 방법중 어느 하나에 의해서 성취될 수 있다.

(1) 서로 이격된 스폿형 용접 비이드가 형성되도록 패널 조립체를 레이저 용접하는 것,

(2) 레이저 용접될 부분 사이에 미리 패널 조립체내의 슬릿을 제공하고, 레이저 용접을 행하는 것,

(3) 상당히 큰 레이저 출력을 가진 제1레이저 용접과 상당히 작은 레이저 출력을 가진 제2레이저 용접을 예정된 간격을 두고 용접 스케쥴 선을 따라 제2레이저 용접이 제1레이저 용접에 의해 생긴 응축된 열을 오프셋하도록 교대로 행하는 것,

(4) 패널 조립체의 접혀진 부분의 헤밍 곡률에 의해서 굽힘 강도가 증가된 패널 조립체의 일부분에 레이져 용접을 적용하는 것,

(1)의 방법은 제 1 도, 제 2 도 및 제 13 도를 사용해서 본 발명의 제1실시예로써 도시되어 있다.

(2)의 방법은 제 3 도 내지 제 7 도 및 제 13 도를 사용해서 본 발명의 제2 내지 제6실시예로써 도시되어 있다.

(3)의 방법은 제 8 도, 제 9 도 및 제 13 도를 사용해서 본 발명의 제7실시예로써 도시되어 있다.

(4)의 방법은 제 l0 도 내지 제 12 도 및 제 13 도를 사용해서 본 발명의 제8실시예로써 도시되어 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징과 장점들은 첨부 도면을 참조로 양호한 실시예의 아래의 상세한 설명으로부터 보다 쉽게 이해될 것이다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

제 13 도는 본 발명에 따른 레이저 용접용 수행하는데 사용될 수 있는 레이저 용접 장치(13)와 레이저 용접될 패널 조립체(1)용 도시하고 있다. 패널 조립체는 또한제 2 도에 도시되어 있다. 예를 들어, 패널 조립체(1)는 자동자 후드에 국환되지 않을지라도 알루미늄 합금으로 구성된 자동차 보넷 패널 조립체(1)이다. 패널 조립체는 주변부용 가지는 내부 패널(lb)과 내부 패널(lb)의 주변부가 유지되어 있는 접혀진 가장자리부흡 가진 외부 패널(la)율 가전다. 외부 패널(la)의 가광자리부와 내부 패널(lb)의 주변부는 패널 조립체(1)의 3캐의 판이 경쳐진 부분용 형성합다·자동자 보드의 경우에, 외부 패널(lb)의 두께는 약 1mnㄲ이고 내부 패널(lb)의 두께는 약 1.4mmo1다. 레이저 용겁온 패널(1)의 3개의 관이 경쳐진 부분에 가해진다. 용접비이드(3)는 용접 비이드와 열 영향 영역의 팽창과 수축에 의해 패널 조립체(1)의 가장자리부내에 발생된비틀림을 억제하기 위해서, 레이저 방사 측면상에 배치된 두개의 판 사이에만 형성되고 레이저 망사 측면에서 가장 먼 3번째 판에는 도달되지 않는다.

제 13도 에 있어서, 패널 조립체(1)는 데이블(14)상의 예정된 위치에 설정된다. 멀티 암 로봇(l5)은 테이블(14)에 인접하게 배치된다. 레이저 토오치(16)는 로봇(15)의 팁 또는 손목 요소(15a)에 연결되어 용접 스케쥴선(L)(예, 제 1 도 참조)을 따라 로봇(15)에 의해 이동된다. 레이저 토오치(16)는 광섬유(18)를 통해 펄스 YAG 레이저 발생기(17)에 연결되므로 펄스 YAG 레이저는 YAG 레이저 발생기로부터 레이저 토오치(16)에전달된다. 로봇(15)의 작동은 로봇 제어기(19)에 의해 제어되므로 토오치(16)는 예정된 속도로 용접 스케쥴선(L)을 따라 상당히 이동되고 래이져 토오치(16)에서부터 나은 레이저 비임은 용접될 패널 조립체(1)의 부분을 향해 인도된다.

펄스 YAG 레이저가 레이저 용접에 사용될 때, 평균 레이저 출력이 500-700왓트로 설정되고 펄스폭이 10-20msec로 설정되고, 펄스 반복 주파수가 6-10Hz로 설정되는 것이 양호하다. 적합하게, 레이저 토오치(16)는 50-l50m/sec 속도로 패널 조립체에 대해 이동된다. 특히, 레이져 용접이 외부 패널(la)의 두께가 약 1mm, 내부 패널의 두께가 약 l.4mm, 레이저 출력 전압이 약 650왓트, 펄스폭이 약 18msec, 펄스 반복 주파수가 약 6Hz, 용접 속도가 약 90mm/sec로 설정되어 이루어지는 것이 양호하다.

지금부터 본 발명의 각 실시예에 대한 특정 방법을 설명하겠다. 제 1 도 및 제 2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 레이저 용접 방법을 사용해서 레이저 용접한 패널 조립체(1)를 도시한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 레이저 용접 방법은 (a) 스폿 용접 방법으로 패널 조립체(l)를 레이저 용접하도록 펄스 YAG 레이저 토오치(l6)에서 나은 YAG 레이저의 한 펄스를 패널 조립체(1)상에 방사하는 단계와,(b) 레이저 토오치(16)로부터 레이저 비임의 방사를 멈추고 예정된 거리 만큼 거리에 대해 레이저 토오치(l6)와 패널 조립체(1)중 하나를 이동하는 단계를 반복한다. 거리가 예정되어 있으므로 스폿 용접 비이드(3)는 약 15mm 또는 그 이상의 피치로 서로 이격된다. 스폿 용접 비이드(3)의 피치가 15mm 또는 그 이상이어야 되는 이유는 열적비틀림시 서로 영향을 끼치지 못하게 하고 패널 조립체(1)를 크게 변형시키지 못하게 하기 위해서다. 피치가 15mm와 거의 같으면, 외부 패널(la)과 내부 패널(lb) 사이의 용접 강도는 보넷의 강도와 강성을 보장할 만큼 바람직하게 크게 된다. 적합하게, 각 스폿 용접 비이드(3)의 크기는 용접 스케쥴선을 따라 한 방향으로 6mm와 같거나 보다 적다. 각 스폿 용접 비이드(3)의 크기는 레이저 출력과 레이저 토오치(16)의 속도에 따라 변화한다. 레이저의 한 펄스를 방사하는 단계동안, 레이저 토오치(16)와 패널 조립체(1)중 하나는 서로에 대해서 이동하든지 또는 멈춤한다.

YAG 레이저 출력이 약 650왓트, 펄스폭이 약 18msec, 펄스 반복 주파수가 약 6Hz, 레이저 토오치의 속도가 약 90m/sec이면, 약 15mm의 피치가 얻어진다.

제 3 도는 본 발명의 제2실시예에 따른 레이저 용접 방법이 적용된 알루미늄 합금으로 제조된 패널 조립체(1)를 도시하고 있다. 패널 조립체(1)는 주변부를 가지는 내부 패널(1b)과 내부 패널(1b)의 주변부가 유지되어 있는 가장자리부(2)를 가지는 외부 패널(la)을 포함한다. 외부 패널(la)의 접혀진 후면 부분에, 외부 패널(la)의 주변에 인접하게 연장하는 다수의 슬릿(11)을 레이저 용접하기 전에 형성한다. 각 슬릿(11)은 적합하게 V형 슬릿이지만 다른 형태도 될 수 있다. 그리고 나서, 패널 조립체(1)는 제13도의 용접장치를 사용해서 용접 스케쥴선(L)을 따라 예정된 간격을 두고 레이저 용접되므로, 용접 스케쥴선(L)을 따라 어떤 길이동안 연속하는 용접 비이드(3A)를 형성하고 슬릿(11)을 용접 비이드(3A)의 각 길이방향 단부에 인접하게 배치한다. 용접 비이드(3A)와 슬릿(l1)의 중심선의 연장선은 이상적으로 서로 수직이다. 이 방법으로, 인접한 두 용접 비이드(3A)는 인접한 두 용접 비이드(3A) 사이에 배치된 슬릿(11)으로부터 분리된다.

각 용접 비이드(3A)의 길이는 적합하게 약 10-20mm이다. 펄스 YAG 레이저 장치가 10-20mm의 길이를 가지는 용접 비이드(3A)를 형성하는데 사용되면, 한 용접 비이드(3A)당 펄스의 수는 용접 토오치(16)가 약 90mm/sec의 속도로 패널 조립체에 대해서 이동될 때 15-20이다. 레이저 출력 레벨은 예를 들어 500-700왓트이다. 용접 비이드(3A)를 역시 예정된 간격을 두고 작동되는 연속파(CW) YAG 레이저 장치를 사용해서 형성할 수 있다. 용접 비이드(3A)의 길이가 약 10-20mm이므로, 용접 비이드(3A)는 큰 열적 변형을 일으키지 않을 것이다. 용접 비이드(3A)의 열적 수축과 열적 수축에 의해 패널 조립체(1)내에 발생된 인장 응력은 인접한 두 용접 비이드(3A) 사이에 제공된 슬릿(11)에 의해 흡수되므로, 용접 비이드(3A)와패널 조립체(l)에는 큰 변형이 일어나지 않는다. 더우기, 용접 비이드(3A)는 패널 조립체(1)의 두께 방향으로 레이저 방사 측면상에 배치된 3개의 판이 겹쳐진 부분의 3개의 판중 두개에만 형성된다. 그러므로, 열적변형은 더욱 더 억제된다.

상술한 슬릿(11)은 다른 형태의 슬릿에 의해 교환될 수 있다.

특히, 제4도는 본 발명의 제3실시예에 따라 사용된 패널 조립체(1)의 외부 패널(1a)의 접혀진 후면부(10)내에 만들어진 폐쇄된 슬릿(11A)을 도시한다. 슬릿(11A)은 용접 스케쥴선(L)을 따른 방향으로 레이저 용접될 외부 패널의 부분의 반대 측면상의 용접 스케쥴선(L)에 수직으로 연장한다. 슬릿(llA)은 용접 스케즐선(ㄴ에 수직인 방향으로 외부 패널(la)의 주변으로부터 이격된 위치에서 끝난다.

제 5 도는 본 발명의 제4실시예에 따라 사용된 패널 조립체(1)의 외부 패널(la)의 접혀진 후면부(10)로 만들어진 폐쇄된 슬릿(11B)을 도시한다. 슬릿(11B)은 용접 스케쥴선(L)의 한 측면상의 용접 스케쥴선(L)과 평행하게 연장한다. 슬릿(1lB)은 용접 스케쥴선(L) 보다 외부 패널(la)의 주변으로부터 보다 먼 위치에 배치된다. 슬릿(1lB)은 적합하게 용접 스케쥴선(L)에 평행한 길이 방향으로 용접 비이드(3A) 보다 길게 연장한다.

제 6 도는 본 발명의 제5실시예에 따라 사용된 패널 조립체(1)의 외부 패널(1a)의 접혀진 후면부(10)로 만들어진 복합 슬릿(11C)을 도시한다. 복합 슬릿(11C)은 제1슬릿부(11Ca)와 제2슬릿부(11Cb)와 제1,2슬릿부(11Ca,11Cb)를 연결하는 제3슬릿부(1lCc)를 포함한다. 제1, 2슬릿부(11Ca,11Cb)는 용접 비이드(3A)가 용접 스케쥴선(L)에 형성되어 수직으로 연장하는 외부 패널(la)의 일부분의 반대측면상에 배치된다. 제3슬릿부(11Cc)는 용접 스케쥴선(L)과 평행하게 연장하고 용접 스케쥴(L)의 한 측면상에 배치된다. 제3슬릿부(11Cc)는 용접 비이드(3A)보다 외부 패널(la)의 주변으로부터 보다 먼 위치에 배치된다.

제 7 도는 본 발명의 제6실시예에 따라 사용된 패널 조립체(1)의 외부 패널(1a)의 접혀진 후면부(10)의 엣지내에 만들어진 넓은 슬릿(11D)(또는, 리세스)을 도시한다. 넓은 슬릿(1lD)은 용접 스케쥴선(L)에 수직인폭 방향으로 외부 패널(1a)의 주변으로부터 리세스되어 있다. 넓은 슬릿(11D)은 용접 비이드(3A)가 형성되어질 외부 패널(1a)의 인접한 두 부분 사이에 배치된다.

본 발명의 제3 내지 제6실시예의 다른 상세한 설명은 본 발명의 제2실시예와 동일하다.

제 8 도 및 제 9 도는 본 발명의 제7실시예에 따른 레이저 용접 방법을 사용해서 레이저 용접될 패널 조립체(1)를 도시한다. 패널 조립체(1)는 주변부를 가진 내부 패널(1b)과 내부 패널(1b)의 주변부가 유지되어 있는 가장자리부(3)를 가지는 외부 패널(1a)을 포함한다. 외부 패널(1a)의 가장자리부와 내부 패널(1b)의 주변부는 3개의 판이 겹쳐진 부분으로 구성된다. 레이저 용접은 3개의 판이 겹쳐진 부분에 가해진다. 본 발명의 제7실시예에 따른 레이저 용접 방법은 (a) 제1레이저 전압 출력 레벨로 YAG 레이저를 사용해서 패널 조립체(1)를 레이저 용접하여, 패널 조럽체(1)의 두께 방향으로 제1용접 비이드(3B)를 외부 패널(la)의 접혀진 후면부(10)와 내부 패널(lb) 양쪽에 형성하고 용접 스케쥴선(L)을 따른 방향으로 제1길이부에 대해 연속적으로 연장하는 단계와,(b) 제1레이저 전압 출력 레벨 보다 낮은 제2레이저 전압 출력 레벨로 YAG 레이저를 사용해서 패널 조립체(1)를 레이저 용접하여, 제2용접 비이드(20)를 패널 조립체(1)의 두께 방향으로 외부 패널(la)의 접혀진 후면부(10)에만 형성하고 용접 스케쥴선(L)을 따라 제1용접 비이드(3B)로부터 멀어지는 방향으로 제1용접 비이드(3B)의 단부로부터 제2길이부에 대해 연속적으로 연장하는 단계를 반복적으로한다. 제1용접 비이드(3B)와 제2용접 비이드(20)는 용접 스케쥴선(L)을 따라 교대로 형성되어 있다(제 8 도 및 제 9 도 참조).

그러므로, 레이저 용접된 패널 조립체(1)에 있어서, 제1용접 비이드(3B)가 수축할 때 패널 조립체(1)내의 제1방향으로 작용하는 인장 응력을 일으키질 지라도, 제2용접 비이드(20)는 수축할 때 제1용접 비이드(3B)에 의해 발생된 인장 응력을 상쇄시키도록 제1방향에 반대인 제2방향으로 작용하는 인장력을 발생시킨다. 그러므로, 레이저 용접에 의해 패널 조립체(1)의 가장자리부(2)의 변형 또는 비틀림은 억제된다.

제 10 도 내지 제 12 도는 본 발명의 제8실시예에 따른 레이저 용접 방법을 사용해서 레이저 용접된 패널조립체(1)를 도시한 것이다. 패널 조립체(1)는 주변부를 가지는 내부 패널(1b)과 내부 패널(1b)의 주변부가 유지되는 가장자리부(2)를 가지는 외부 패널(1a)을 포함한다. 내부 패널(1b)과 외부 패널(1a)의 가장자리부는 YAG 레이저 용접이 가해진 패널 조립체(1)의 3개의 판이 겹쳐진 부분을 형성한다. 헤밍가공(hemming)동안 외부 패널(1a)이 굽혀지는 부분(21)을 제 1l 도에 도시한 바와 같이 헤밍가공전에 원호 형상의 단면으로 미리 성형함으로서, 외부 패널(1a)을 헤밍가공동안 부드럽게 굽힐 수 있다. 외부 패널(la)의 원호형 단면부분(21)과 평탄부분(22)은 이들 사이에 교차선(S)을 형성한다. 본 발명의 제8실시예에 따른 레이저 용접방법은 교차선(S) 또는 교차선(S)에 인접하게 배치된 패널 조립체(1)의 일부분에 가해지므로, 연속 또는 간헐적인 용접 비이드(3C)는 교차선(S) 또는 교차선(S)을 따라 인접한 부분에 형성된다. 용접 비이드(3C)가 교차선(S)에 인접하지만 이격된 위치에 형성될 때, 용접 비이드(3C)의 중앙선과 교차선(S) 사이의 거리(ℓ)는 접합하게 약 3mm 보다 크지 않다.

교차선(S) 또는 교차선(S)에 인접하게 배치된 패널 조립체의 부분은 원호부분(21)의 곡률에 의해서 상당히 큰 굽힘 강성을 가지므로, 레이저 용접에 의해 발생된 변형 또는 비틀림은 교차선(S)의 큰 굽힘 강성에 의해 억제된다.

본 발명의 약간의 실시예는 알루미늄 뿐만 아니라 예를 들어, 스틸, 구리, 마그네슘 다른 재료로 제조된 패널 조립체에 적용될 수 있다. 패널 조립체는 자동차 보넷에 제한되지 않고 다른 부품 또는 조립체에 적용될 수 있다.

레이져 용접 방법이 가해진 부분은 가장자리부에 국한되지 않고 예를 들어 플랜지 부분과 이중 또는 여러장이 겹쳐진 부분에 적용될 수 있다. 레이저 토오치(16)가 연결되는 장치는 멀티 아암 로봇(12)에 국한되지 않고 단일 망향 또는 X-Y 방향의 이동 헤드일 수 있다. 본 발명에 따은 스픗 또는 간혈적인 용접이 종래 연속파 레이저 용접과 조합에서 사용될 수 있다.

본 발명에 따라서, 레이저 용접에 의해서 패널 조립체내에 발생된 변형 또는 비틀림이 억제될 수 있다는과정은 실명할 수 있다.

단지 본 발명의 몇몇 실시예가 상세히 실명되어있지만, 다양한 개량과 변경이 본 발명의 신규 기술과 과정으로부터 벗어나지 않고 도시한 특정 실시예에서 이 기술분야의 종사자에 의해 이루어질 수 있다. 따라서,이러한 모든 개량과 변경은 아래 청구댐외에 의해 정의된 본 발명의 정신과 범주내에 속함을 이해해야 한다.

Claims

펄스 YAG 레이저 토오치(16)에서 나은 YAG 레이저의 한 펄스를 알루미늄재의 패널 조립체(1)로 안내하여 스폿 용접을 형성함으로 패널 조립체(1)를 레이저 용접하는 단계와, 레이저 토오치(16) 방사가 상기패널 조립체(1)에 안내되지 않으면 레이저 토오치(16)와 패널 조립체(1)를 서로에 대해서 예정된 거리만큼 이동하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 레이저 토오치(16)와 패널 조립체(l)가 서로에 대해 이동되므로 다수의 스폿 용접 비이드(3)가 15mm 이상의 피치로 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 레이저의 한 펄스를 방사하는 단계동안, 레이저 토오치(16)와 패널 조립체(1)중 적어도 하나는 다른 것에 대해 이동되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
재 1 항에 있어서, 상기 레이저의 한 펄스를 방사하는 단계동안, 레이저 토오지(16)와 패널 조립체(1)는 서로에 대해 이동이 없는 것을 특징으로 하는 레이져 용접 방법.
제 1 항에 있어서, 각 스폿 용접 비이드(3)는 레이저 토오지(16)와 패널 조립체(1)가 서로에 대해 이동되는 방향으로 측정될 때 6mm 보다 크지 않는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
용접 비이드(3A)가 연속적으로 형성되는 패널 조립체(1)의 일부분에 인접한 적어도 하나의 슬릿(11)을 가지는 패널 조립체(1)를 제공하는 단계와, 다수의 용접 비이드(3A)가 적어도 하나의 슬릿에 인접하게 예정된 간격을 두고 연창하도록 용접 비이드(3A)를 형성하기 위해 레이저를 사용해서 패널 조립체(1)를 레이저 용접하는 단계를 포함하는 것dmf 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 레이저 용접은 펄스 YAG 레이저를 사용해서 하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 레이저 용접 단계는 15-20 레이저 펄스를 방출하여 용접 비이드(3A)를 형성하는 단계를 포함하며, 각 용접 비이드(3A)의 길이는 10-20mm인 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 레이져 용접은 연속파 YAG 레이저를 사용해서 하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 주변부를 가지는 내부 패널(1b)과 내부 패널의 주변부가 배치되어 있는 가장자리부(2)를 가지는 외부 패널(1a)을 포함하며, 상기 가장자리부는 접혀진 후면부(10)를 포함하며, 상기 슬릿(11)은 외부 패널의 접혀진 후면부내에 만들어진 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제6항에 있어서, 상기 출릿종 적어도 하나는 용정 비이드(3A)가 연속적으로 형성되는 패널 조립체(1)의 각 길이방향 측면부분에 만들어진 게방 슬릿(11)을 포합하는 것을 목적으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 슬릿중 적어도 하나는 용접 비이드(3A)가 연속적으로 형성되는 패널 조립체(1)의 각 길이방향 측면부분에 만들어진 패쇄 슬릿(11A,1lB)올 포함하는 것올 특징으로 햐는 레이저 용접방법.
제 6 항에 있어서, 상기 슬릿중 복합슬릿(11C)은 용접 비이드(3A)가 연속적으로 형성되는 패널 조립체(1)의 양길이방향 측면부분에 만들어진 제1,2슬릿부(11Ca,11Cb)과 제1,2슬릿부를 연결하고 용접 비이드(3A)가 연속적으로 형성되는 상기 부분과 거의 평행하게 연장하는 제3슬릿부(11Cc)를 포합하는 것을 특징으로하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 슬릿중 넓은 슬릿(4D)은 용접 비이드(3A)가 연속적으로 형성되는 인정 부분사이에 형성된 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 1 용접 비이드(3B)가 패널 조립체(1)의 두께 방향에 대해서 외부 패널(la)의 접혀진 후면부(10)와 내부 패널(lb)의 주변부 양쪽에 형성되고 용접 스케쥴선(L)을 따른 방향으로 제1길이부에 대해 연속적으로 연장하도록, 주변부를 가지는 내부 패널(lb)과 내부 패널의 주변부가 배치되어 있는 가장가리부(2)를 가지는 외부 패널(la)을 포함하는 패널 조립체(1)를 제1레이저 출력 레벨로 있는 YAG 레이저를 사용해서 레이저 용접하는 단계와, 제2용접 비이드(30)가 패널 조립체(1)의 두께 방향에 대해서 외부 패널(la)의 접혀진후면부(10)에만 형성되고 용접 스케쥴선을 따라 제1용접 비이드(3B)에서 멀어지는 방향으로 제1용접 비이드(3B)의 단부. 로부터 연속적으로 연장하도록, 제2레이저 출력 레벨로 있는 레이저를 사용해서 패널 조립체(l)를 레이저 용접하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
주변부를 가지는 내부 패널(1b)과 내부 패널의 주변부가 배치되어 있는 접혀진 가장자리부(2)를 가지는 외부 패널(1a)을 포함하는 패널 조럽체(1)를 제공하는데, 여기서 헤밍가공동안 외부 패널(la)이 접혀지는 외부 패널의 일부분(2l)을, 외부 패널(1a)의 원호 부분(21)과 나머지 평탄부분(22) 사이의 교차선(S)에 라인이 형성되도록, 원호 형상의 횡단면으로 미리 형성한 패널 조립체를 제공하는 단계와, 상기 패널 조립체(1)를 연속적으로 또는 예정된 간격을 두고 상기 선상에 또는 상기 선을 따라 조밀하게 레이저 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 3개의 판이 겹쳐진 부분(1b,1a,2)을 포함하며, 레이저 출력레벨은 용접 비이드가 패널 조립체(1)의 두께 방향에 대해서 레이저 방사에 가장 가까운 3개의 판이 겹쳐진 부분중 상부 2개의 판내에만 형성되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 알루미늄 합금으로 구성된 자동차 보넷인 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 펄스 레이저 용접은 평균 레이저 출력이 500-700왓트, 펄스폭이 10-20msec,펄스 반복 주파수가 6-10Hz 되는 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 1 항에 있어서, 레이저 토오치(16)는 패널 조립체(1)에 대해 50-150m/sec의 속도로 이동되도록 로봇 제어기(19)에 의해 제어되는 용접 로봇(l5)의 손목 요소(15a)에 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 레이저 용접은 외부 패널이 1mm, 내부 패널의 두께가 1.4mm, 레이저 출력이 650왓트, 펄스폭이 18msec, 펄스 반복 주파수가 6Hz, 용접 속도가 90mm/sec 인 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 3개의 판이 겹쳐진 부분(1b,1a,2)을 포함하며, 레이저 출력레벨은 용접 비이드가 패널 조립체(1)의 두께 방향에 대해서 레이저 방사에 가장 가까운 3개의 판이 겹쳐진 부분중 상부 2개의 판내에만 형성되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 알루미늄 합금으로 구성된 자동차 보넷인 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 펄스 레이저 용접은 평균 레이저 출력이 500-700왓트, 펄스폭이 l0-20msec펄스 반복 주파수가 6-10Hz 되는 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 6 항에 있어서, 레이저 토오치(16)는 패널 조립체(1)에 대해 50-150m/sec의 속도로 이동되도록 로봇 제어기(19)에 의해 제어되는 용접 로봇(15)의 손목 요소(15a)에 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 레이저 용접은 외부 패널이 1mm, 내부 패널의 두께가 1.4mm, 레이저 출력이 650왓트, 펄스폭이 18msec, 펄스 반복 주파수가 6Hz, 용접 속도가 90mm/sec인 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 3개의 판이 겹쳐진 부분(1b,1a,2)을 포함하며, 레이저 출력레벨은 용접 비이드가 패널 조립체(1)의 두께 방향에 대해서 레이저 방사에 가장 가까운 3개의 판이 겹쳐진 부분중 상부 2개의 판내에만 형성되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 알루미늄 합금으로 구성된 자동차 보넷인 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 펄스 레이저 용접은 평균 레이저 출력이 500-700왓트, 펄스폭이 10-20m/sec, 펄스 반복 주파수가 6-10Hz 되는 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 15 항에 있어서, 레이저 토오치(16)는 패널 조립제(1)에 대해 50-150m/sec의 속도로 이동되도록 로봇 제어기(19)에 의해 제어되는 용접 로봇(15)의 손목 요소(15a)에 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 레이저 용접은 외부 패널이 1mm, 내부 패널의 두께가 1.4mm, 러이저 출력이 650왓트, 펄스폭이 18msec, 펄스 반복 주파수가 6Hz, 용접 속도가 90m/sec인 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 3개의 판이 겹쳐진 부분(lb,la,2)을 포함하며, 레이저 출력레벨은 용접 비이드가 패널 조립체(1)의 두께 방향에 대해서 레이저 방사에 가장 가까운 3개의 판이 겹쳐진 부분중 상부 2개의 판내에만 형성되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 패널 조립체(1)는 알루미늄 합금으로 구성된 자동차 보넷인 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 16 항에 있어서, 상기 펄스 레이저 용접은 평균 레이저 출력이 500-700왓트, 펄스폭이 10-20m/sec, 펄스 반복 주파수가 6-10Hz 되는 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 16 항에 있어서, 레이저 토오치(16)는 패널 조립체(1)에 대해 50-150m/sec의 속도로 이동되도록 로봇 제어기(19)에 의해 제어되는 용접 로봇(15)의 손목 요소(15a)에 연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
제 34 항에 있어서, 상기 레이저 용접은 외부 패널이 1mm, 내부 패널의 두께가 1.4mm, 레이저 출력이 650왓트, 펄스폭이 18msec, 펄스 반복 주파수가 6Hz, 용접 속도가 90mm/sec인 조건하에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.