JPS6033596B2 - レ−ザ溶接装置 - Google Patents
レ−ザ溶接装置Info
- Publication number
- JPS6033596B2 JPS6033596B2 JP58132873A JP13287383A JPS6033596B2 JP S6033596 B2 JPS6033596 B2 JP S6033596B2 JP 58132873 A JP58132873 A JP 58132873A JP 13287383 A JP13287383 A JP 13287383A JP S6033596 B2 JPS6033596 B2 JP S6033596B2
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- JP
- Japan
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- laser beam
- laser
- welding
- workpiece
- mirror
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Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 25
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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。
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。
あった。
図において、１はしーザ発振器、２はこのレーザ発振器
１より発生されるレーザビーム、３はしーザビーム２の
一部を反射し、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はし−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ピ
ーム２を被加工物７に照射する加工ヘッド、５ｂは平面
鏡４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、６ａ，６ｂはしーザビーム２を集光
する集光レンズ、８ａ，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、１川ま被加工物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。
１より発生されるレーザビーム、３はしーザビーム２の
一部を反射し、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はし−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ピ
ーム２を被加工物７に照射する加工ヘッド、５ｂは平面
鏡４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、６ａ，６ｂはしーザビーム２を集光
する集光レンズ、８ａ，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、１川ま被加工物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ケ所並設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
が低下して歩留り低下の原因となる。したがって、２ケ
所の継手８ａ，８ｂ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、し−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，６Ｍこより集光され、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１０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。従来の並設する
接合継手８ａ，８ｂのレーザ溶接装置は、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、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１０仇奴以下にすることが非常に困難で
あるいう問題があった。
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
が低下して歩留り低下の原因となる。したがって、２ケ
所の継手８ａ，８ｂ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、し−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，６Ｍこより集光され、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１０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。従来の並設する
接合継手８ａ，８ｂのレーザ溶接装置は、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、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１０仇奴以下にすることが非常に困難で
あるいう問題があった。
この発明は、上記のような従釆装鷹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
周波数により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
周波数により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、図中第１図と
同一または相当部分には同一符号を付してある。第２図
において、１１はしーザビーム２の方向を変更する平面
鏡、１２はしーザビーム２を集光する円筒形鏡、１３は
反射鏡、１４は反射鏡１３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１１により進行方向を変更され、
円筒形鏡１２により被加工物７表面近傍で最もスポット
径が小さくなるように集東される。次に、円筒形鏡１２
より集東され反射されたレーザビーム２は、反射鏡１３
により被加工物７方向に折り曲げられ、かつスキャナ１
４により接合継手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
に熔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１４による反射
鏡１３の振動波形を示すものである。
同一または相当部分には同一符号を付してある。第２図
において、１１はしーザビーム２の方向を変更する平面
鏡、１２はしーザビーム２を集光する円筒形鏡、１３は
反射鏡、１４は反射鏡１３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１１により進行方向を変更され、
円筒形鏡１２により被加工物７表面近傍で最もスポット
径が小さくなるように集東される。次に、円筒形鏡１２
より集東され反射されたレーザビーム２は、反射鏡１３
により被加工物７方向に折り曲げられ、かつスキャナ１
４により接合継手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
に熔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１４による反射
鏡１３の振動波形を示すものである。
また第４図は、レーザ発振器１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１４による反射鏡１３の振
動波形を示すものである。
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１４による反射鏡１３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、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、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１４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８ａ，８
ｂ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１４による
反射鏡１３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−ム２の振
動軌跡は、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いてのみ説明したが、
重ね継手等他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熔接に関しても、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、装置も安価になるとい
う効果を奏する。
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、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１４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８ａ，８
ｂ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１４による
反射鏡１３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−ム２の振
動軌跡は、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いてのみ説明したが、
重ね継手等他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熔接に関しても、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、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ａ，ｂは、第２図の実施例装鷹による
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ａ，ｂは
、パルス波形のレーザビームにより溶接する場合の、被
加工物上でのど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。 １・・・・・・レーザ発振器、２・・・・・・レーザビ
ーム、７・…・・被加工物、８ａ，８ｂ・・…・接合継
手、１３・・・・・・反射鏡、１４・・・・・・スキャ
ナ。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。第１図 第２図 第３図 第４図
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ａ，ｂは、第２図の実施例装鷹による
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ａ，ｂは
、パルス波形のレーザビームにより溶接する場合の、被
加工物上でのど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。 １・・・・・・レーザ発振器、２・・・・・・レーザビ
ーム、７・…・・被加工物、８ａ，８ｂ・・…・接合継
手、１３・・・・・・反射鏡、１４・・・・・・スキャ
ナ。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、上記平面鏡により進
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、上記円筒形鏡により集束されたレ
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３００Ｈｚ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
ヤ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、スキヤ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 JPS6027491A (ja) | 1985-02-12 |
| JPS6033596B2 true 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) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2829192B2 (ja) * | 1992-05-15 | 1998-11-25 | 住友電気工業株式会社 | レ−ザビ−ムスキャナ |
| ITTO20040361A1 (it) * | 2004-05-28 | 2004-08-28 | Comau Spa | Metodo e dispositivo per saldatura laser remota mediante robot, con controllo semplificato della direzione di focalizzazione del fascio laser. |
| 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6027491A (ja) | 1985-02-12 |
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