JPS6027491A - レ−ザ溶接装置 - Google Patents
レ−ザ溶接装置Info
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- JPS6027491A JPS6027491A JP58132873A JP13287383A JPS6027491A JP S6027491 A JPS6027491 A JP S6027491A JP 58132873 A JP58132873 A JP 58132873A JP 13287383 A JP13287383 A JP 13287383A JP S6027491 A JPS6027491 A JP S6027491A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- laser
- joints
- welding
- scanner
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
-
- 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
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
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- 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】
この発明は、被加工物上の２ケ所以上の接合継手を同時
に溶接することができるレーザ溶接装置に関するもので
ある。
に溶接することができるレーザ溶接装置に関するもので
ある。
従来、この種の溶接装置としては、第１図に示すものが
あった。図において、（１）はレーザ発振器。
あった。図において、（１）はレーザ発振器。
（２）はこのレーザ発振器（１）よシ発生されるレーザ
ビーム、（３）はレーザビーム（２）の一部を反射し１
反射された以外のレーザビーム（２）を透過する半透過
ミラー、（４）はレーザビーム（２）を全反射する平面
鏡。
ビーム、（３）はレーザビーム（２）の一部を反射し１
反射された以外のレーザビーム（２）を透過する半透過
ミラー、（４）はレーザビーム（２）を全反射する平面
鏡。
（５ａ）は半透過ミラー（３）により反射されたレーザ
ビーム（２）を被加工物（７）に照射する加工ヘッド、
（ｓｂ）は平面鏡（４）によシ反射されたレーザビー
ム（２）を被加工物（７）に照射する加工ヘッド、”ａ
） （６ｂ）はレーザビーム（２）を集光する集光レン
ズ、 （ｓａ）（８ｂ）は被加工物（７）の接合継手、
（９）は被加工物（７）を支持する溶接治具、α時は被
加工物（７）を移動させる加工台を示す。
ビーム（２）を被加工物（７）に照射する加工ヘッド、
（ｓｂ）は平面鏡（４）によシ反射されたレーザビー
ム（２）を被加工物（７）に照射する加工ヘッド、”ａ
） （６ｂ）はレーザビーム（２）を集光する集光レン
ズ、 （ｓａ）（８ｂ）は被加工物（７）の接合継手、
（９）は被加工物（７）を支持する溶接治具、α時は被
加工物（７）を移動させる加工台を示す。
次にこの従来装置の動作について説明する。接合継手（
８ａ）（８ｂ）が２ケ所並接された構造からなる被加工
物（７）をレーザ溶接する場合、各々の継手（８ａ）
（８ｂ）の接合を時間的に異なって行なうと。
８ａ）（８ｂ）が２ケ所並接された構造からなる被加工
物（７）をレーザ溶接する場合、各々の継手（８ａ）
（８ｂ）の接合を時間的に異なって行なうと。
歪みが発生し品質が低下して歩留まり低下の原因となる
。したがって、２ケ所の継手（！３ａ） （ａｂ）を同
時に接合することが必要となり、そのためには。
。したがって、２ケ所の継手（！３ａ） （ａｂ）を同
時に接合することが必要となり、そのためには。
第１図に示す装置構造が必要となる。即ち、レーザ発振
器＋１）から発生したレーザビーム（２）は、被加工物
（７）の接合継手（８ａ）（８ｂ）の間隔に合わせて設
置された半透過ミラーク３）および平面鏡（４）により
進行方向を変換され、加工ヘッド（５ａ）（５ｂ）の内
部に設置された集光レンズ（６ａ） （６ｂ）によシ集
光され、溶接治具（９）上に設置された被加工物（７）
の接合継手（８ａ）（８ｂ）上に照射され、同時に加工
台Ｑｌを移動することにより、並接する継手（８ａ）
（８ｂ）の同時溶接が達成される。
器＋１）から発生したレーザビーム（２）は、被加工物
（７）の接合継手（８ａ）（８ｂ）の間隔に合わせて設
置された半透過ミラーク３）および平面鏡（４）により
進行方向を変換され、加工ヘッド（５ａ）（５ｂ）の内
部に設置された集光レンズ（６ａ） （６ｂ）によシ集
光され、溶接治具（９）上に設置された被加工物（７）
の接合継手（８ａ）（８ｂ）上に照射され、同時に加工
台Ｑｌを移動することにより、並接する継手（８ａ）
（８ｂ）の同時溶接が達成される。
従来の並接する接合継手（８ａ）（８ｂ）のレーザ溶接
装置は９以上のように構成されており、高価で耐久性の
乏しい半透過ミラー（３）を用いなければならず９また
接合継手（８ａ） （８ｂ）が近接する場合には加工ヘ
ッド（５ａ）（５ｂ）の寸法的な制約から、継手間隔を
約ＩＤ０ｊｌｙｓ以下にすることが非常に困難であると
いう問題があった。
装置は９以上のように構成されており、高価で耐久性の
乏しい半透過ミラー（３）を用いなければならず９また
接合継手（８ａ） （８ｂ）が近接する場合には加工ヘ
ッド（５ａ）（５ｂ）の寸法的な制約から、継手間隔を
約ＩＤ０ｊｌｙｓ以下にすることが非常に困難であると
いう問題があった。
この発明は、上記のような従来装置の欠点を除去するた
めになされたもので、レーザビームを振動させるスキャ
ナを用い、レーザビームを各接合継手に時間的に有効な
周波数によシ分配することにより、接合継手が近接する
被加工物に対しても容易に同時溶接ができるレーザ溶接
装置を提供することを目的とするものである。
めになされたもので、レーザビームを振動させるスキャ
ナを用い、レーザビームを各接合継手に時間的に有効な
周波数によシ分配することにより、接合継手が近接する
被加工物に対しても容易に同時溶接ができるレーザ溶接
装置を提供することを目的とするものである。
以下この発明の一実施例を図について説明する。
第２図はこの発明の一実施例装置を示し２図中第１図と
同一または相尚部分には同一符号を付しである。第２図
において、ａ＃はレーザビーム（２）の方向を変更する
平面鏡、α望はレーザビーム（２）を集光する円筒形鏡
、 Ｑ：ｌは反射鏡、 ａ４は反射鏡α謙を高速で振動
させるスキャナである。
同一または相尚部分には同一符号を付しである。第２図
において、ａ＃はレーザビーム（２）の方向を変更する
平面鏡、α望はレーザビーム（２）を集光する円筒形鏡
、 Ｑ：ｌは反射鏡、 ａ４は反射鏡α謙を高速で振動
させるスキャナである。
次に、この第２図に示した実施例装置の動作について説
明する。先ず、レーザ発振器（１）から発生したレーザ
ビーム（２）は平面鏡（Ｉｌ＋により進行方向を変更さ
れ９円筒形鏡αａにょシ被加工物（７）表面近傍で最も
スポット径が小さくなるように集束される。
明する。先ず、レーザ発振器（１）から発生したレーザ
ビーム（２）は平面鏡（Ｉｌ＋により進行方向を変更さ
れ９円筒形鏡αａにょシ被加工物（７）表面近傍で最も
スポット径が小さくなるように集束される。
次に１円筒形鏡αつより集束され反射されたレーザビー
ム（２）は９反射鏡（ＩＳにより被加工物（７）方向に
折り曲けられ、かつスキャナα４にょシ接合継手（８ａ
）（８ｂ）間を高速振動する。このようにして、レーザ
ビーム（２）により継手（８ａ）（８ｂ）を同時に溶接
することができる。
ム（２）は９反射鏡（ＩＳにより被加工物（７）方向に
折り曲けられ、かつスキャナα４にょシ接合継手（８ａ
）（８ｂ）間を高速振動する。このようにして、レーザ
ビーム（２）により継手（８ａ）（８ｂ）を同時に溶接
することができる。
第３図は、このレーザビーム（２）の被加工物（７）上
での動き及びスキャナα荀による反射鏡α場の撮動波形
を示すものである。
での動き及びスキャナα荀による反射鏡α場の撮動波形
を示すものである。
また、第４図は、レーザ発振器（りがパルス波形のレー
ザビーム（２）を発生する場合におけるレーザビーム（
２）の被加工物（７）上での動き及びスキャナＩによる
反射鏡０の振動波形を示すものである。
ザビーム（２）を発生する場合におけるレーザビーム（
２）の被加工物（７）上での動き及びスキャナＩによる
反射鏡０の振動波形を示すものである。
即ち、第３図は、レーザ発振器＋１）により発生するレ
ーザビーム（２）が連続波形の場合を示しており。
ーザビーム（２）が連続波形の場合を示しており。
被加工物（７）上でのレーザビーム（２）の振動軌跡は
第３図（ａ）に示すように連続した状態となる。従って
。
第３図（ａ）に示すように連続した状態となる。従って
。
レーザビーム（２）は接合継手（８ａ）（８ｂ）間をも
走査されることになるが、被加工物（７）の溶融挙動、
溶接速度等の加工条件から、第３図（ｂ）に示すスキャ
ナＩによる振動周波数を３００Ｈｚ以上に設定すること
により、２本の接合継手（８ａ）（８ｂ）の中間部は全
く溶融されず、あたかも各々の接合継手（６ａ）（８ｂ
）を独自に溶接したごとくなる。
走査されることになるが、被加工物（７）の溶融挙動、
溶接速度等の加工条件から、第３図（ｂ）に示すスキャ
ナＩによる振動周波数を３００Ｈｚ以上に設定すること
により、２本の接合継手（８ａ）（８ｂ）の中間部は全
く溶融されず、あたかも各々の接合継手（６ａ）（８ｂ
）を独自に溶接したごとくなる。
また、第４図は、レーザ発振器（１）により発生するレ
ーザビーム（２）がパルス波形の場合を示しており、第
４図（ｂ）に示すように、パルス波形のレーザビーム（
２）の発生周波数とスキャナα４による反射鏡時の振動
周波数を同期させることにより、第４図（ａ）に示すよ
うに被加工物（７）上でのレーザビーム（２）の振動軌
跡は９周波数の値に依存せずに接合継手（８ａ）（８ｂ
）上にのみ存在するようになる。
ーザビーム（２）がパルス波形の場合を示しており、第
４図（ｂ）に示すように、パルス波形のレーザビーム（
２）の発生周波数とスキャナα４による反射鏡時の振動
周波数を同期させることにより、第４図（ａ）に示すよ
うに被加工物（７）上でのレーザビーム（２）の振動軌
跡は９周波数の値に依存せずに接合継手（８ａ）（８ｂ
）上にのみ存在するようになる。
なお、上述の実施例装置では、接合継手が突合せ継手に
つｈてのみ説明したが１重ね継手等信の継手構造のもの
に用いても同様の効果を奏する。
つｈてのみ説明したが１重ね継手等信の継手構造のもの
に用いても同様の効果を奏する。
また、上述の実施例装置では、２本の並接する継手に対
しレーザビームを分配する場合について説明したが、２
本以上の継手に対する同時溶接に関しても、レーザビー
ムの振動波形を変更するのみで容易に適用することがで
きる。
しレーザビームを分配する場合について説明したが、２
本以上の継手に対する同時溶接に関しても、レーザビー
ムの振動波形を変更するのみで容易に適用することがで
きる。
以上のように、この発明装置によれば、複数本の接合継
手の同時溶接を行なうレーザ溶接装置において、１本の
レーザビームを振動させるスキャナを設けたものであり
、これにより極めて近接した接合継手に対しても容易に
レーザ溶接が行なえ。
手の同時溶接を行なうレーザ溶接装置において、１本の
レーザビームを振動させるスキャナを設けたものであり
、これにより極めて近接した接合継手に対しても容易に
レーザ溶接が行なえ。
装置も安価になるという効果を奏する。
第１図は従来のレーザ溶接装置を示す断面側面図、第２
図はこの発明の一実施例によるレーザ溶接装置を示す断
面側面図、第３図（Ｉｉ）（ｂ）は、第２図の実施例装
置によるレーザビームの被加工物上での軌跡を示す図お
よびスキャナによる反射鏡の振動を示す波形図、第４図
（→（１，）は、パルス波形のレーザビームにより溶接
する場合の、被加工物上でのビームの軌跡を示す図およ
び反射鏡の振動、レーザビームの発生形態を示す波形図
である。 （り・・・レーザ発振器、（２）−・・レーザビーム、
（７）・・・被加工物＋ （８ａ）（８ｂ）・・・接合
継手、ａｌ・・・反射鏡、Ｉ・・・スキャナ。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 ０□、い エ。技ヵ院ッ ２，１田棒斗第３図 Ｃｂ） ６丹 間 第４図 時間
図はこの発明の一実施例によるレーザ溶接装置を示す断
面側面図、第３図（Ｉｉ）（ｂ）は、第２図の実施例装
置によるレーザビームの被加工物上での軌跡を示す図お
よびスキャナによる反射鏡の振動を示す波形図、第４図
（→（１，）は、パルス波形のレーザビームにより溶接
する場合の、被加工物上でのビームの軌跡を示す図およ
び反射鏡の振動、レーザビームの発生形態を示す波形図
である。 （り・・・レーザ発振器、（２）−・・レーザビーム、
（７）・・・被加工物＋ （８ａ）（８ｂ）・・・接合
継手、ａｌ・・・反射鏡、Ｉ・・・スキャナ。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 ０□、い エ。技ヵ院ッ ２，１田棒斗第３図 Ｃｂ） ６丹 間 第４図 時間
Claims (3)
- （１）並接する複数個所の溶接線のレーザ溶接を行なう
レーザ溶接装置において、レーザビームを発生するレー
ザ発振器、上記レーザ発振器により発生されたレーザビ
ームの進行方向を変更させる平面鏡、上記平面鏡によシ
進行方向が変更させられたレーザビームを被加工物近傍
で集束させる円筒形鏡、上記円筒形鏡によシ集束された
レーザビームを上記被加工物上に照射させる反射鏡、上
記反射鏡を高速振動させ、上記反射鏡により反射される
レーザビームを３００１１ｚ以上の周波数で振動させ上
記複数個所の溶接線へ交互にレーザビームを照射させる
スキャナを備えたことを特徴とするレーザ溶接装置。 - （２） レーザ発振器はパルス波形のレーザビームを発
生することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のレーザ溶接装置。 - （３） レーザ発振器が発生するパルス波形のレーザビ
ームの発生周波数と、スキャナにより振動させられる反
射鏡の振動周波数とを同期させたことを特徴とする特許
請求の範囲第（２）項記載のレーザ溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132873A JPS6033596B2 (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | レ−ザ溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132873A JPS6033596B2 (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | レ−ザ溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027491A true JPS6027491A (ja) | 1985-02-12 |
| JPS6033596B2 JPS6033596B2 (ja) | 1985-08-03 |
Family
ID=15091545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58132873A Expired JPS6033596B2 (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | レ−ザ溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033596B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05318161A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レ−ザビ−ムスキャナ |
| US7560659B2 (en) * | 2004-05-28 | 2009-07-14 | Comau, S.P.A. | Robot-aided remote laser welding with simplified control of focusing direction of laser beam |
| RU2768618C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-03-24 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" | Способ лазерной сварки |
-
1983
- 1983-07-22 JP JP58132873A patent/JPS6033596B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05318161A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | レ−ザビ−ムスキャナ |
| US7560659B2 (en) * | 2004-05-28 | 2009-07-14 | Comau, S.P.A. | Robot-aided remote laser welding with simplified control of focusing direction of laser beam |
| US8148662B2 (en) | 2004-05-28 | 2012-04-03 | Comau S.P.A. | Method and device for robot-aided remote laser welding with simplified control of focusing direction of laser beam |
| RU2768618C1 (ru) * | 2021-06-29 | 2022-03-24 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований" АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" | Способ лазерной сварки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033596B2 (ja) | 1985-08-03 |
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