JP2003266190A - Method of forming lap joint in laser welding - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a highly accurate profiling welding without using the end face of a member to be welded or the boundary line between members to be welded as a profiling welding reference when a lap joint is formed by a lap weld of the members to be welded with a laser beam. <P>SOLUTION: A welding line L which is used as a target of the laser profiling welding is formed on the surface of the member to be welded 1 on the irradiated side with the laser beam when the lap joint T is formed by lapping the members to be welded 1 and 2 and irradiating the members with the laser beam in the lapped direction, the members are irradiated with the laser beam by profiling the welding line L. In this way, a profiling welding is possible along the welding line L, and a lap joint having a straight line, a curved line or the like is easily formed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー溶接におけ
る重ね継手の形成方法に関するものであり、特に、その
改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a lap joint in laser welding, and particularly to an improvement thereof.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、レーザ溶接においては、トーチ
の走行方向前部にＣＣＤカメラを取り付けてトーチの走
行に先立って撮影した画像の画像処理によって被溶接部
を認識しており、前回の撮影によって認識した二次元座
標と今回、認識した二次元座標とに基づく被溶接部の位
置、及びトーチの溶接速度に対応させてトーチの溶接狙
い位置を修正している。2. Description of the Related Art Generally, in laser welding, a CCD camera is attached to the front portion of the torch in the traveling direction, and a welded portion is recognized by image processing of an image taken prior to traveling of the torch. The welding target position of the torch is corrected in correspondence with the position of the welded portion based on the recognized two-dimensional coordinates and the recognized two-dimensional coordinates this time, and the welding speed of the torch.

【０００３】ところで、レーザー溶接において、すみ肉
部溶接や突合わせ溶接をする場合には、すみ肉溶接や突
合わせ溶接の突合わせ面同士の境界線をターゲットとし
た倣い溶接をすることができるが、重ね継手を形成する
場合には、倣い溶接のターゲットが存在しない。このた
めに、被溶接部材の端面や、他の被溶接部材同士の突合
わせ面を基準として、倣い溶接を行うことが試みられて
いる。By the way, in laser welding, when fillet welding or butt welding is performed, it is possible to perform profile welding with the boundary line between the butt faces of the fillet welding or the butt welding as a target. When forming a lap joint, there is no target for copy welding. For this reason, it has been attempted to perform copy welding with reference to the end surface of the member to be welded or the abutting surface of other members to be welded.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、被溶接部
材の端面や、被溶接部材同士の突合わせ面を倣い溶接の
基準とすると、直線的な重ね継手の形成は可能となる
が、ジグザグや湾曲等、複雑な倣い溶接を要求された場
合には対応が困難となる。また、従来のレーザー溶接
は、ＣＣＤカメラで散乱光を検出して被溶接線を認識す
るので、反射光の多い材料や、表面粗度の粗い材料で
は、散乱光によるノイズによって被溶接線の検出が難し
く、大きな誤差を伴う。このために、被溶接部材の表面
に、エネルギー吸収率の大きいカーボンブラック等を、
あらかじめ塗布して反射光の光量を減少させることも試
みられているが、この場合には、溶融した金属にカーボ
ンブラック等が不純物となって入り込むという問題があ
る。本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであ
り、その目的は、レーザービームにより重ね継手を形成
するに際し、被溶接部材の端面や、被溶接部材同士の境
界線を倣い溶接の基準とせずに精度の高い溶接ができる
ようにすることにある。As described above, when the end surface of the member to be welded or the abutting surface of the members to be welded is used as a reference for the profile welding, it is possible to form a linear lap joint. If complicated copy welding such as bending or bending is required, it is difficult to deal with it. Further, in the conventional laser welding, since the scattered light is detected by the CCD camera to recognize the welded line, the welded line is detected by the noise due to the scattered light in the material having a lot of reflected light or the material having the rough surface. Is difficult and involves large errors. For this reason, carbon black, etc., which has a large energy absorption rate, is
Attempts have also been made to reduce the amount of reflected light by coating in advance, but in this case, there is a problem that carbon black or the like enters the molten metal as impurities. The present invention was devised in view of the above circumstances, and its object is to form a lap joint by a laser beam so that the end face of the member to be welded or the boundary line between the members to be welded is used as a reference for profiling welding. The purpose is to enable high-precision welding without the need.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被溶接部材同士を重ね合わせ、レーザービームをその重
ね合わせ方向に照射して重ね継手を形成するに際し、レ
ーザービーム照射側の被溶接部材の表面に、レーザー倣
い溶接のターゲットとなる被溶接線を形成し、この被溶
接線に倣わせてレーザービームを照射するようにしたレ
ーザー溶接における重ね継手の形成方法を提供するもの
である。このようにすると、被溶接線に沿った倣い溶接
が可能となるので、直線や、曲線等の被溶接線に対応さ
せて重ね継手を形成することができる。The invention according to claim 1 is
When the members to be welded are overlapped and a laser beam is emitted in the direction of the overlap to form a lap joint, a weld line to be the target of laser copy welding is formed on the surface of the member to be welded on the laser beam irradiation side. Then, the present invention provides a method for forming a lap joint in laser welding in which a laser beam is irradiated along the line to be welded. In this way, since profile welding can be performed along the welded line, the lap joint can be formed in correspondence with the welded line such as a straight line or a curved line.

【０００６】請求項２記載の発明は、前記被溶接線を、
レーザービームの照射側に向かって順次拡開するＶ字形
の断面に形成してレーザービームを被溶接線内に集中さ
せるようにしたレーザー溶接における重ね継手の形成方
法を提供するものである。このように被溶接線をＶ字形
の断面とすると、被溶接線の一方側の斜面で反射したレ
ーザービームが、他方側の斜面へ、また、他方側の斜面
で反射したレーザービームが、一方側への斜面へと向か
うので、被溶接線に向けて照射したレーザービームのエ
ネルギーが全て被溶接線内に集中され、金属を溶融する
ためのエネルギーとして最大限に利用される。このため
高密度エネルギビームであるレーザービームを用いた場
合でも、さらに、溶け込み深さ、溶接幅を広げることが
でき、反射率の高いアルミニウム等の金属材料でも容易
に溶かして溶接することができる。また、被溶接線を認
識するために照射された検出光をレーザーセンサの受光
部に反射させることができるので、被溶接部材が反射率
の高いアルミニウム合金で構成されていても、被溶接線
の形状（幅、深さ、傾き、表面粗さ等）をクリアな状態
で認識することができる。According to a second aspect of the present invention, the weld line is
Provided is a method for forming a lap joint in laser welding in which a laser beam is formed in a V-shaped cross section that gradually expands toward the irradiation side of the laser beam so that the laser beam is concentrated within the welded line. When the line to be welded has a V-shaped cross section in this way, the laser beam reflected on one slope of the welded line is directed to the slope of the other side, and the laser beam reflected on the slope of the other side is welded to one side. The energy of the laser beam irradiated toward the welded line is entirely concentrated in the welded line and is maximally utilized as the energy for melting the metal. Therefore, even when a laser beam which is a high-density energy beam is used, the penetration depth and the welding width can be further widened, and a metal material such as aluminum having a high reflectance can be easily melted and welded. Further, since the detection light emitted for recognizing the weld line can be reflected on the light receiving portion of the laser sensor, even if the welded member is made of an aluminum alloy having a high reflectance, The shape (width, depth, inclination, surface roughness, etc.) can be recognized in a clear state.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図８を参照して
本実施の一実施の形態を説明する。図１は、本発明の一
実施の形態に係るレーザー溶接における重ね継手の形成
方法を示し、図２は図１の要部拡大図である。図示され
るように、重ね溶接をするための被溶接部材1，２は、
上下に重ねて配置される。レーザービームを照射して重
ね継手Ｔを形成するためのトーチ３には、トーチ３の走
行方向前方側の側部に、倣い溶接のためのレーザーセン
サ５がブラケット４を介して取り付けられる。前記被溶
接部材１，２は、それぞれアルミニウム合金（５０００
系アルミニウム合金、６０００系アルミニウム合金）で
構成され、トーチ３側の被溶接部材１の表面には、倣い
溶接のターゲットとなる被溶接線Ｌがケガキ、プレス加
工、鍛造加工等の加工によって形成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a method for forming a lap joint in laser welding according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. As shown, the members to be welded 1 and 2 for lap welding are
They are arranged one above the other. A laser sensor 5 for copy welding is attached to the torch 3 for irradiating a laser beam to form the lap joint T on the front side of the torch 3 in the traveling direction via a bracket 4. The members 1 and 2 to be welded are each made of an aluminum alloy (5000
System aluminum alloy, 6000 series aluminum alloy), and a welded line L, which is a target of profile welding, is formed on the surface of the welded member 1 on the torch 3 side by processing such as marking, pressing, and forging. It

【０００８】図２の要部拡大断面図に示すように、被溶
接線Ｌは、レーザービームＲの照射側、すなわち、トー
チ３側に向かって順次拡開したＶ字形の断面に形成され
る。また、例えば、被溶接線Ｌの幅Ｂは１．５ｍｍ、深
さＨは、０．５ｍｍに定められる。As shown in the enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 2, the welded line L is formed in a V-shaped cross-section that is gradually expanded toward the irradiation side of the laser beam R, that is, the torch 3 side. Further, for example, the width B of the welded line L is set to 1.5 mm and the depth H is set to 0.5 mm.

【０００９】被溶接部材１，２同士の重ね溶接のため、
図３に示すように、前記したトーチ３から被溶接線Ｌに
レーザービームＲを照射すると、被溶接線Ｌの一方側の
斜面で反射したレーザービームＲは他方側の斜面へ、ま
た、他方側の斜面で反射したレーザービームＲは、一方
側への斜面へと向かうので、被溶接線Ｌに向けて照射し
たレーザービームＲのエネルギーが全て被溶接線Ｌ内に
集中され、金属を溶融するためのエネルギーとして全て
利用される。この結果、高密度エネルギビームであるレ
ーザービームを用いた場合でも、溶接幅、溶け込み深さ
を広げることができる。また、被溶接線ＬをＶ字形の断
面とすると、図４に示すように、被溶接線Ｌを認識する
ためのレーザーセンサ５から被溶接線Ｌに照射された検
出光（レーザー光）Ｒ１が反射してレーザーセンサ５の
受光部に戻るので、被溶接部材１が反射率の高いアルミ
ニウム合金で構成されていても、被溶接線Ｌの形状
（幅、深さ、傾き、表面粗さ等）がノイズの無いクリア
な状態で検出される。なお、他の部分での散乱光の影響
が大きく、被溶接線Ｌの認識性が低下する場合は、前記
レーザーセンサ５に、必要に応じて散乱光の影響を排除
するためのフィルタ（図示せず）を取り付ける。Due to the lap welding of the members 1 and 2 to be welded,
As shown in FIG. 3, when the welding line L is irradiated with the laser beam R from the torch 3 described above, the laser beam R reflected by the slope on one side of the welding line L is directed to the slope on the other side and also on the other side. Since the laser beam R reflected by the inclined surface of the laser heads toward the inclined surface toward one side, all the energy of the laser beam R irradiated toward the welded line L is concentrated in the welded line L and melts the metal. Are all used as energy. As a result, the welding width and the penetration depth can be widened even when a laser beam which is a high-density energy beam is used. When the weld line L has a V-shaped cross section, the detection light (laser light) R1 emitted from the laser sensor 5 for recognizing the weld line L to the weld line L as shown in FIG. Since it reflects and returns to the light receiving portion of the laser sensor 5, even if the member 1 to be welded is made of an aluminum alloy having a high reflectance, the shape of the line L to be welded (width, depth, inclination, surface roughness, etc.) Is detected in a clear state with no noise. When the influence of scattered light on other portions is large and the recognizability of the welded line L is reduced, the laser sensor 5 is provided with a filter (not shown) for eliminating the influence of scattered light. No)).

【００１０】図５（ａ），（ｂ）は、カッタナイフのケ
ガキによって前記被溶接部材１の表面に前記被溶接線Ｌ
を形成した供試材を用い、被溶接線Ｌを同じ時間間隔で
レーザーセンサ５によって認識した結果を示す。なお、
溶接速度の影響を知るため、溶接速度は、それぞれ２ｍ
／ｍｉｎ、８ｍ／ｍｉｎとした。被溶接線ＬをＶ字形の
断面に形成すると、図５（ａ），（ｂ）に示すように、
レーザーセンサ５は、溶接速度の影響を受けることな
く、被溶接線Ｌの幅Ｂ、深さＨを正確に認識し、また、
被溶接部材Ｌの表面粗さ、傾きも正確に認識する。さら
に、被溶接線Ｌの底が時間の経過とともにＸ軸方向に移
動することも正確に検出されるので、被溶接線Ｌが直線
でなく、図１に示したように湾曲されていても、また、
途中で折曲したり、斜めに延びていてもその方向が正確
に検出される。したがって、被溶接線Ｌの断面をＶ字形
として、前記レーザーセンサ５に被溶接線Ｌを検出させ
ると、正確な倣い溶接が行われる。5 (a) and 5 (b), the line L to be welded is formed on the surface of the member 1 to be welded by the scribing of a cutter knife.
The result of recognizing the welded line L by the laser sensor 5 at the same time intervals is shown using the test material formed with. In addition,
To know the effect of welding speed, welding speed is 2m each
/ Min and 8 m / min. When the welded line L is formed in a V-shaped cross section, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b),
The laser sensor 5 accurately recognizes the width B and the depth H of the welded line L without being affected by the welding speed, and
The surface roughness and inclination of the welded member L are also accurately recognized. Furthermore, since it is accurately detected that the bottom of the welded line L moves in the X-axis direction with the passage of time, even if the welded line L is not a straight line and is curved as shown in FIG. Also,
The direction is accurately detected even if it is bent halfway or extends obliquely. Therefore, when the laser welded line L is made to have a V-shaped cross section and the laser sensor 5 detects the welded line L, accurate copy welding is performed.

【００１１】なお、Ｖ形の被溶接線Ｌをケガキにより形
成するには、前記カッタナイフだけでなく、ケガキ針、
リング状のカッタ、振動ペンを用いてもよい。また、Ｖ
形の被溶接線Ｌは、塑性加工で形成してもよい。ケガキ
による場合は、例えば、定規にケガキ針、カッタナイフ
の刃先を沿わせて移動させることによって形成する。ま
た、プレス加工及び鍛造加工等の塑性加工で前記被溶接
線Ｌを形成する際は、分割可能なプレス型（図示せず）
の一方に被溶接線Ｌを形成するための凸部を形成してお
き、両型を所定のプレス荷重で型合わせすることによっ
て形成する。なお、被溶接線Ｌの幅を０．５〜１．５ｍ
ｍ、深さＨを０．５〜１．５ｍｍとすると、被溶接線Ｌ
の認識性が良好となり、溶接の際の溶け込み幅が大きく
なる。In order to form the V-shaped weld line L by marking, not only the cutter knife but also a marking needle,
A ring-shaped cutter or a vibration pen may be used. Also, V
The shaped welded line L may be formed by plastic working. In the case of scribing, for example, it is formed by moving a scribing needle and a blade of a cutter knife along a ruler. Further, when forming the welded line L by plastic working such as press working and forging, a press mold (not shown) that can be divided
A convex portion for forming the welded line L is formed on one side, and the two dies are formed by matching the dies with a predetermined press load. The width of the welded line L is 0.5 to 1.5 m.
m and depth H of 0.5 to 1.5 mm, welded line L
Is better recognized, and the penetration width during welding is increased.

【００１２】図６（ａ），（ｂ）はトーチ３側の被溶接
部材１の表面に押し出し成形によって被溶接線Ｌ１を形
成した一実施の形態を示す。押し出し成形による場合
は、押し出し型（図示せず）の型面に窪みを形成してお
き、被溶接部材１となる押し出し材の上面又は下面に上
向き又は下向きに突出した山形断面の凸部を形成してこ
れを前記被溶接線Ｌに対応する被溶接線Ｌ１としてい
る。凸状の断面の被溶接線Ｌ１の高さ、幅は前記したＶ
形の被溶接線Ｌの高さＨ、幅Ｂと同じ寸法としている。
また、レーザービームＲは、図６（ａ）に示すように、
凸状の断面の被溶接線Ｌ１に対して鉛直線方向上方から
照射してもよいが、図６（ｂ）に示すように、被溶接線
Ｌ１に対してトーチ角θだけずれた方向から照射しても
よい。このように、トーチ角θだけずらして被溶接線Ｌ
１のすみ肉部にレーザービームＲを照射すると、すみ肉
部で反射が起こり、相対的に、溶接の溶け込み幅、溶け
込み深さが増加する。FIGS. 6 (a) and 6 (b) show an embodiment in which the weld line L1 is formed by extrusion molding on the surface of the welded member 1 on the torch 3 side. In the case of extrusion molding, a depression is formed in the die surface of an extrusion die (not shown), and a protrusion having a chevron cross section protruding upward or downward is formed on the upper surface or the lower surface of the extruded material to be welded member 1. And this is made into the welded line L1 corresponding to the said welded line L. The height and width of the welded line L1 having a convex cross section are V as described above.
The shape is the same as the height H and width B of the welded line L.
Further, the laser beam R is, as shown in FIG.
The welding line L1 having a convex cross-section may be irradiated from above in the vertical direction, but as shown in FIG. 6B, the irradiation is performed from a direction deviated by the torch angle θ with respect to the welding line L1. You may. In this way, the welding line L is shifted by the torch angle θ.
When the laser beam R is applied to the fillet portion No. 1, reflection occurs at the fillet portion, and the penetration width and penetration depth of welding relatively increase.

【００１３】図７はレーザー溶接装置のブロック図であ
る。レーザー溶接装置９は、周知のように、Ｘ軸モータ
１０で、トーチ３を被溶接線Ｌの横断方向（Ｘ軸方向）
に移動させ、Ｙ軸モータ１１でＸ軸と直交するＹ軸方向
にトーチ３を走行させ、Ｚ軸モータ１２で被溶接部材１
に対するトーチ３の高さ方向のギャップを調節する。前
記レーザーセンサ５は、その照射部５ａから検出光Ｒ１
を照射し、受光部５ｂでその反射光を受光して測距部５
ｃに出力する。測距部５ｃは、受光部５ｂから被溶接部
材Ｌの表面までの距離と、受光部５ｂから被溶接線Ｌの
表面までの距離を演算により算出し、結果をコントロー
ラ１７に出力する。コントローラ１７は、ＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を主要部とした周知のコンピュー
タ、またはシーケンサからなり、前記Ｘ軸モータ１０を
制御するＸ軸モータ駆動回路１４、Ｙ軸モータ１１を制
御するためのＹ軸モータ駆動回路１５、Ｚ軸モータ１２
を制御するためのＺ軸モータ駆動回路１６に制御信号を
出力する。なお、トーチ３のトーチ角及びレーザーセン
サ５の検出角は、手動スイッチの操作により、設定す
る。FIG. 7 is a block diagram of the laser welding apparatus. As is well known, the laser welding device 9 uses the X-axis motor 10 to move the torch 3 in the transverse direction of the welding line L (X-axis direction).
The torch 3 in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis by the Y-axis motor 11, and the Z-axis motor 12 drives the to-be-welded member 1
Adjust the height gap of the torch 3 with respect to. The laser sensor 5 detects the detection light R1 from its irradiation portion 5a.
And the reflected light is received by the light receiving unit 5b, and the distance measuring unit 5
output to c. The distance measuring unit 5c calculates the distance from the light receiving unit 5b to the surface of the welding target member L and the distance from the light receiving unit 5b to the surface of the welding line L, and outputs the result to the controller 17. The controller 17 is a CPU, RO
An X-axis motor drive circuit 14 for controlling the X-axis motor 10 and a Y-axis motor drive for controlling the Y-axis motor 11 are formed by a well-known computer or sequencer having M, RAM, I / O, etc. as main parts. Circuit 15, Z-axis motor 12
A control signal is output to the Z-axis motor drive circuit 16 for controlling the. The torch angle of the torch 3 and the detection angle of the laser sensor 5 are set by operating a manual switch.

【００１４】コントローラ１７に入力パネル１８から溶
接における初期設定が入力されると、コントローラ１７
は、Ｘ軸モータ駆動回路１４、Ｙ軸モータ駆動回路１
５、Ｚ軸モータ駆動回路１６に初期制御値を出力して、
トーチ３を初期位置に移動させて初期設定を終了し、前
記入力パネル１８から溶接開始信号が入力されるまで待
機する。そして、溶接開始信号が入力されたとき、コン
トローラ１７は、トーチ３を走行させるＹ軸モータ駆動
回路１５に制御信号を出力し、トーチ３を定速度で走行
させると同時に、レーザー溶接装置９のレーザー生成装
置（図示せず）を起動させてトーチ３の先端から前記し
たように上側の被溶接部材１の被溶接線Ｌに向けてレー
ザービームＲを照射する。そして、互いに重ね合わされ
た被溶接部材１，２は、被溶接線Ｌに照射されたレーザ
ービームＲの高密度エネルギーによって溶融され凝固し
て、図１に示したように、重ね継手部Ｔを形成する。When initial settings for welding are input to the controller 17 from the input panel 18, the controller 17
Is an X-axis motor drive circuit 14 and a Y-axis motor drive circuit 1
5, output the initial control value to the Z-axis motor drive circuit 16,
The torch 3 is moved to the initial position to complete the initial setting, and waits until a welding start signal is input from the input panel 18. Then, when the welding start signal is input, the controller 17 outputs a control signal to the Y-axis motor drive circuit 15 that drives the torch 3 to drive the torch 3 at a constant speed, and at the same time, causes the laser of the laser welding device 9 to travel. A generator (not shown) is activated to irradiate the laser beam R from the tip of the torch 3 toward the weld line L of the upper welded member 1 as described above. Then, the members to be welded 1 and 2 superposed on each other are melted and solidified by the high-density energy of the laser beam R applied to the welding line L to form the lap joint T as shown in FIG. To do.

【００１５】前記レーザーセンサ５の受光部５ｂがトー
チ３の走行に先行して被溶接部材１の表面と、被溶接線
Ｌの表面とから反射光を受光すると、測距部５ｃが、被
溶接部材１の表面の形状と、被溶接線Ｌの表面の形状を
演算によって算出し、これをコントローラ１７に入力す
る。コントローラ１７は、前回の演算によって取得した
被溶接線Ｌに対する溶接狙い位置（ターゲット）と、今
回の演算によって取得した溶接狙い位置とを二次元座標
系で比較して、前回の溶接狙い位置に対する今回の溶接
狙い位置の変化を算出する。そして、位置の変化と、ト
ーチ３の移動速度とに基づいてＸ軸方向のトーチ３の移
動速度を求め、対応する制御量を前記Ｘ軸モータ駆動回
路１４に出力して、Ｘ軸モータ１０を駆動し、倣い位置
を変更する。このように、トーチ３は前回の溶接狙い位
置と今回の溶接狙い位置及び溶接速度に対応して自動的
にトーチ３の溶接狙い位置を修正し、被溶接線Ｌに沿っ
た倣い溶接を実施するので、図１、図８に示すように、
湾曲した被溶接線Ｌに倣った重ね継手Ｔが形成される。
なお、前回の溶接狙い位置と、今回の溶接狙い位置との
間は、２点間の二次元座標、及び溶接速度に基づいて補
間し、倣い溶接の精度を向上するものとする。また、前
記測距部５ｃの演算によって、トーチ３の高さ方向の変
化を検出し、前記Ｚ軸モータ駆動回路１６によりギャッ
プの補正を行ってもよい。このように、本発明は本発明
の思想を逸脱しない限り、種々の改変が可能であり、本
発明はこの改変された発明に及ぶことは当然である。When the light receiving section 5b of the laser sensor 5 receives the reflected light from the surface of the member 1 to be welded and the surface of the line L to be welded prior to the traveling of the torch 3, the distance measuring unit 5c causes the distance measuring unit 5c to weld. The shape of the surface of the member 1 and the shape of the surface of the welding line L are calculated by calculation, and are input to the controller 17. The controller 17 compares the welding target position (target) for the welded line L acquired by the previous calculation with the welding target position acquired by the current calculation in the two-dimensional coordinate system, and compares the welding target position with the previous welding target position this time. Calculate the change in the welding target position of. Then, the moving speed of the torch 3 in the X-axis direction is calculated based on the change in the position and the moving speed of the torch 3, and the corresponding control amount is output to the X-axis motor drive circuit 14 to drive the X-axis motor 10. Drive to change the scanning position. In this way, the torch 3 automatically corrects the welding target position of the torch 3 in accordance with the previous welding target position, the current welding target position, and the welding speed, and performs the profile welding along the welded line L. Therefore, as shown in FIG. 1 and FIG.
The lap joint T following the curved weld line L is formed.
It should be noted that, between the previous welding target position and the current welding target position, interpolation is performed based on the two-dimensional coordinates between two points and the welding speed to improve the accuracy of copy welding. Further, a change in the height direction of the torch 3 may be detected by the calculation of the distance measuring unit 5c, and the Z axis motor drive circuit 16 may correct the gap. As described above, the present invention can be modified in various ways without departing from the idea of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified invention.

【００１６】[0016]

【発明の効果】以上、説明したことから明らかなよう
に、本発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。 （１）請求項１記載の発明は、被溶接部材同士を重ね合
わせてーザービームをその重ね合わせ方向に照射して重
ね継手を形成するに際し、レーザービーム照射側の被溶
接部材の表面に、レーザー倣い溶接のターゲットとなる
被溶接線を表面の加工により形成し、この被溶接線に倣
わせてレーザービームを照射するようにしたので、直線
や、曲線等の倣い溶接線に対応した重ね継手を精度よく
形成することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited. (1) In the invention according to claim 1, when the members to be welded are overlapped with each other and a laser beam is irradiated in the overlapping direction to form a lap joint, laser copying is performed on the surface of the member to be welded on the laser beam irradiation side. The welding line that is the target of welding is formed by processing the surface, and the laser beam is irradiated along this welding line. Therefore, a lap joint that corresponds to a copying welding line such as a straight line or a curved line is accurate. Can be well formed.

【００１７】（２）請求項２記載の発明は、被溶接線
を、レーザービームの照射側に向かって順次拡開するＶ
字形の断面に形成してレーザービームを被溶接線内に集
中させる反射面を形成するので、被溶接線に向けて照射
したレーザービームのエネルギーが全て被溶接線内に集
中され、金属を溶融するためのエネルギーとして最大限
に利用される。このため溶け込み深さ、溶接幅を広げる
ことができる。また、被溶接線を認識するために照射さ
れた検出光をレーザーセンサの受光部に反射させること
ができるので、被溶接部材が反射率の高いアルミニウム
合金で構成されていても、被溶接線の形状（幅、深さ、
傾き、表面粗さ等）をクリアな状態で認識させることが
できる。(2) According to a second aspect of the present invention, the welded line is sequentially expanded toward the laser beam irradiation side.
Since the reflective surface is formed in a V-shaped cross section to concentrate the laser beam in the welding line, all the energy of the laser beam irradiated toward the welding line is concentrated in the welding line and melts the metal. To be used as energy for the maximum. Therefore, the penetration depth and the welding width can be increased. Further, since the detection light emitted for recognizing the weld line can be reflected on the light receiving portion of the laser sensor, even if the welded member is made of an aluminum alloy having a high reflectance, Shape (width, depth,
Inclination, surface roughness, etc.) can be recognized in a clear state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザー溶接にお
ける重ね継手の形成方法を示す解説図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a method for forming a lap joint in laser welding according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施の形態に係り、図１の要部拡大
図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1 according to the embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施の形態に係り、被溶接線内での
レーザビームの集光状態を示す解説図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a focused state of a laser beam within a welded line according to the embodiment of the present invention.

【図４】本発明の一実施の形態に係り、被溶接線による
検出光の反射状態を示す解説図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a reflection state of detection light by a welded line according to the embodiment of the present invention.

【図５】カッタナイフのケガキによって被溶接部材の表
面に被溶接線を形成した供試材の被溶接線を同じ時間間
隔で認識した認識結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a recognition result of recognizing the welded line of the test material in which the welded line is formed on the surface of the welded member by the marking of the cutter knife at the same time interval.

【図６】トーチ側の被溶接部材の表面に押し出しに成形
によって被溶接線を形成した一実施の形態を示す解説図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an embodiment in which a welding line is formed by extrusion on the surface of a member to be welded on the torch side.

【図７】レーザー溶接装置のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a laser welding device.

【図８】レーザービームによる重ね継手の完了状態を示
す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a completed state of a lap joint with a laser beam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 被溶接部材 ２ 被溶接部材 ３ トーチ ５ レーザーセンサ Ｌ 被溶接線 Ｔ 重ね継手 1 Welded member 2 Welded member 3 torch 5 Laser sensor L Weld line T lap joint

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢羽々 隆憲 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 瀧川 正人 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 一山 靖友 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 浮穴 俊康 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 園田 弘文 千葉県習志野市東習志野７丁目６番１号 日鐵溶接工業株式会社機器・オプト事業部 内 (72)発明者 衣袋 順一 千葉県習志野市東習志野７丁目６番１号 日鐵溶接工業株式会社機器・オプト事業部 内 (72)発明者 奥山 健二 千葉県習志野市東習志野７丁目６番１号 日鐵溶接工業株式会社機器・オプト事業部 内 Ｆターム(参考） 4E068 AJ01 BF00 CA10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takanori Yaba             1-4-1 Chuo Stock Market, Wako City, Saitama Prefecture             Inside Honda Research Laboratory (72) Inventor Masato Takigawa             1-4-1 Chuo Stock Market, Wako City, Saitama Prefecture             Inside Honda Research Laboratory (72) Inventor Yasutomo Ichiyama             20-1 Shintomi, Futtsu-shi, Chiba Nippon Steel shares             Company Technology Development Division (72) Inventor Toshiyasu Ukiana             2-6-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo New Japan             Steelmaking Co., Ltd. (72) Inventor Hirofumi Sonoda             7-6-1, Higashi Narashino, Narashino, Chiba Prefecture             Nittetsu Welding Industry Co., Ltd.             Within (72) Inventor, Junichi             7-6-1, Higashi Narashino, Narashino, Chiba Prefecture             Nittetsu Welding Industry Co., Ltd.             Within (72) Inventor Kenji Okuyama             7-6-1, Higashi Narashino, Narashino, Chiba Prefecture             Nittetsu Welding Industry Co., Ltd.             Within F-term (reference) 4E068 AJ01 BF00 CA10

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 被溶接部材同士を重ね合わせ、レーザー
ビームをその重ね合わせ方向に照射して重ね継手を形成
するに際し、レーザービーム照射側の被溶接部材の表面
に、レーザー倣い溶接のターゲットとなる被溶接線を形
成し、この被溶接線に倣わせてレーザービームを照射す
るようにしたことを特徴とするレーザー溶接における重
ね継手の形成方法。1. When superposing members to be welded and irradiating a laser beam in the superposing direction to form a lap joint, the surface of the member to be welded on the laser beam irradiation side serves as a target of laser copy welding. A method for forming a lap joint in laser welding, characterized in that a weld line is formed and a laser beam is irradiated along the weld line. 【請求項２】 前記被溶接線を、レーザービームの照射
側に向かって順次拡開するＶ字形の断面に形成してレー
ザービームを被溶接線内に集中させるようにした請求項
１記載のレーザー溶接における重ね継手の形成方法。2. The laser according to claim 1, wherein the weld line is formed in a V-shaped cross section that is gradually expanded toward a laser beam irradiation side so that the laser beam is concentrated in the weld line. Method of forming lap joint in welding.