JPH03146290A - 鋼板のレーザ光による溶接方法 - 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 本発明はレーザ溶接機に係り、詳しくは、高出力レーザ
溶接機であっても板厚の小さい鋼材をタクトタイム（溶
接時間）を著しく減少させることができる傳れたレーザ
溶接機に係る。

従　来　　の　　技　　術 近年、鋼板の溶接にレーザ溶接方法が広く行なわれてい
る。このレーザ溶接方法においては第３図ならびに第４
図に示すように溶接速度と溶は込みの深さならびに溶接
速度とレーザ出力と溶接部断面形状との関係から板厚が
大きい溶接では高出力のレーザにより溶接し、板厚が小
さい溶接では低出力のレーザにより溶接することが一般
的である。しかし、このレーザ溶接において板厚が大き
い鋼材の溶接に必要な出力で、レーザ溶接機の最大出力
が決定されるので、板厚が小さい溶接の場合、溶接機の
スペックは過剰となる傾向がある。

また、特開昭５８−６５５９２号公報記載の如く、一つ
のレーザ光を二つに分割し、一方の分割レーザ光でレー
ザ光を吸収する金属をＷＩＩＪして金属被覆囲を形成し
、他方の分割レーザ光で形成された金属被覆■を放射し
レーザ溶接しに（い母材どうしを溶接する方法がある。

しかしながら、この方法は二段階溶接によりレーザ溶接
しにくい母材どうじを溶接することができるが、低出力
しか必要としない板厚の小さい溶接において、発振器側
の出力を最大限に発揮することはできないという問題が
あった。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記問題の解決を目的とし、具体的には、溶接
すべき各ｌＩ鋼材に必要な最大能力の溶接機を用い、板
厚の小さい鋼材にはレーザご一ムを分光して複数個のト
ーチを構成し、このトーチによりタクトタイムを著しく
低減することができるレーザ溶接機を提案することを目
的とする。

課題を解決するための 手段ならびにその作用 すなわち、本発明は、高出力レーザ溶接機において、着
脱自在な複数個のレーザトーチを設け、しかも、このレ
ーザトーチへのレーザの出力配分をほぼ等しくなるよう
に構成してなることを特徴とする。

以下、本発明の手段たる構成ならびにその作用について
図面により詳しく説明すると、次の通りである。

なお、第１図ならびに第２図はそれぞれ本発明を実施す
る際に用いられる装置の一例を示す説明図であり、第３
図は溶接速度と溶は込み深さの関係を示すグラフであり
、第４図は溶接速度とレーザ出力と溶接部断面形状との
関係を示す説明図である。

まず、第１図に示すように、図示しないＣ０２レーザ発
振器から放出されるレーザ光１は４５゜の反射面を有す
る分割ミラー２により２つに分ｖ１され正反対方向に分
光される。

この分割ミラー２を含む光学系はレーザ光１の光軸に直
交する方向に往復動自在にされている。

分割ミラー２で二方向に分光された分光レーザ光４ａ、
　４ｂはそれぞれ反射鏡５ａ、　５ｂにより移動台６に
向けて偏向され、それらの偏光光路には集光レンズ８ａ
、８ａが設けられ、その集光レンズの焦点位置がレーザ
光トーチとして構成される。

このように構成すると、板厚の小さい鋼材の板厚の厚さ
に応じて複数個のトーチからほぼ等しい出力配分でレー
ザ光が供給され、溶接部分が確実に溶接することができ
るとともに例えば最大出力の′１／２以下の溶接であれ
ば溶接時間が約１７２にすることができる。なお、第１
図の鎖線は分割ミラーを外した時の光路を示す。他の実
施例としては第２図に示す如く、第１図の分割ミラーの
かわりに反射率を５０％に調整した三角プリズム９を用
いたものであるが、その効果は実施例１と同様である。

以上レーザ光の分光を実施例１〜２では２等分する例で
説明したが、これに限られるものではなく、板厚の大小
によって何等分に分光してもよい。

なお、レーザ溶接機を最大出力で使用したい場合は分割
ミラー若しくは三角プリズムをレーザ光路から外せばよ
い。

実施例 熱間圧延鋼板の酸洗ラインに第１図に示すビーム溶接機
を用いて溶接した。

この場合、板厚６１１Ｉｌの熱間圧延鋼板の溶接を三角
プリズムを用いずにレーザ出力１０ＫＷで溶接したが、
途中、板厚２ｍの薄板の溶接に三角プリズムを用いて二
等分し、出力５にＷで溶接したところ、薄板溶接時間は
従来法では３０秒であったが、実施例では１５秒であっ
た。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明したように、本発明は、高出力レーザ溶
接機において、着脱自在な複数個のレーザトーチを設け
、しかも、このレーザトーチへのレーザの出力配分をほ
ぼ等しくなるように構成してなることを特徴とする。

本発明によれば、レーザビームを分光して用いるように
したため、低出力しか必要としない溶接も発振器側の出
力を最大限に発揮することができ、しかも、溶接時間を
著しく減少することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図ならびに票２図はそれぞれ本発明を実施する際に
用いられる［２の一例を示す説明図、第３図は溶接速度
と溶は込み深さの関係を示すグラフ、第４図は溶接速度
とレーザ出力と溶接部所面形状との関係を示す説明図で
ある。 符号１・・・・・・レーザ光 ２・・・・・・分割ミラ ４ａ、４ｂ・・・・・・分光レーザ光 ５ａ、　５ｂ・・・・・・反！）１鏡 ６・・・・・・移動台 １・・・・・・溶接物 ８ａ、　８ｂ・・・・・・集光レンズ ９・・・・・・三角プリズム ９ａ、９ｂ・・・・・・半透明ミラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高出力レーザ溶接機において、着脱自在な複数個の
   レーザトーチを設け、しかも、このレーザトーチへのレ
   ーザの出力配分をほぼ等しくなるように構成してなるこ
   とを特徴とするレーザ溶接機。 ２）前記レーザトーチがレーザ光路に三角プリズム若し
   くは分割ミラーを介して構成されたものである請求項１
   記載のレーザ溶接機。