JP2015178118A - Welding method and welding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、溶接方法および溶接装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a welding method and a welding apparatus.
一般に、レーザ溶接では、開先の間隔が0.2mm以下の場合に安定した溶接が行われる。開先の間隔が0.2mmを超える場合、例えば、溶接ワイヤの供給、アーク溶接との複合化等の必要性が生じる。溶接ワイヤを供給して、厚めの継手形成を行うことが知られている(例えば、非特許文献1参照)。また、アーク溶接として、MIG(metal inert gas)溶接、TIG(tungsten inert gas)溶接等が知られている。 Generally, in laser welding, stable welding is performed when the gap interval is 0.2 mm or less. When the gap interval exceeds 0.2 mm, for example, it is necessary to supply a welding wire or to combine with arc welding. It is known to supply a welding wire to form a thicker joint (for example, see Non-Patent Document 1). As arc welding, MIG (metal inert gas) welding, TIG (tungsten inert gas) welding, and the like are known.
レーザ溶接は、レーザ光のエネルギー密度が高いことから、溶接対象を瞬時に溶融させて高速溶接できる。また、レーザ溶接は、レーザ光のエネルギー密度が高いことから、入熱が少なく、周辺部への熱影響および溶接歪みが少ない。しかし、レーザ溶接の場合でも、溶接線の近くに別の溶接線が存在する場合、前者の溶接線の溶接時に後者の溶接線の開先の形状が熱により変形することがある。このような問題は、例えば、超伝導線を収容して超伝導コイルとなる冷却構造体において発生する。 In laser welding, the energy density of laser light is high, so that the object to be welded can be melted instantaneously and high-speed welding can be performed. In addition, laser welding has a high energy density of laser light, so there is little heat input, and there is little thermal influence on the peripheral part and welding distortion. However, even in the case of laser welding, when another weld line exists near the weld line, the shape of the groove of the latter weld line may be deformed by heat when welding the former weld line. Such a problem occurs, for example, in a cooling structure that accommodates a superconducting wire and becomes a superconducting coil.
図10は、溶接前の冷却構造体の一例を示す断面図である。
冷却構造体100は、例えば、板体111と、複数の蓋体112とを有する。板体111は、複数の平行に配置された溝部113と、これらの溝部113の間に配置された壁部114とを有する。超伝導線等は、溝部113に収納される。壁部114は、上部に配置された厚さの薄い突部115と、この突部115の両側に設けられた平坦部116とを有する。蓋体112は、両端部が平坦部116に支持されて、溝部113を覆うように配置される。突部115と蓋体112との間に、溶接が行われる溶接線117が配置される。突部115の両側に配置される2本の溶接線117の間隔は、例えば、2mm以上10mm以下である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the cooling structure before welding.
The
冷却構造体100の溶接は、例えば、以下のように行われる。まず、図11に示されるように、突部115の一方の側面側に配置される溶接線117について、溶接方向の一方の端部から他方の端部にかけての全体にレーザ光の照射が行われて、溶接部118が形成される。その後、図示しないが、突部115の他方の側面側に配置される溶接線117についても、溶接方向の一方の端部から他方の端部にかけての全体にレーザ光の照射が行われて、溶接部118が形成される。
For example, the
このとき、両者の溶接線117の距離が近いと、前者の溶接線117の溶接時、後者の溶接線117における開先の間隔が広がるように変形する。開先の間隔が広がると、レーザ光の照射だけでは溶接が困難となるために、溶接ワイヤ等が必要となる。また、開先の間隔が広がると、この開先を有する側面に対して反対側の側面が持ち上がるようにして、蓋体112が傾斜して溶接される。蓋体112が傾斜した場合、気密性が低下して、冷却効率が低くなるおそれがある。
At this time, if the distance between the two
また、複数の溶接線117がある場合、溶接線117を個別に溶接すると多くの時間が必要となることから、効率的に溶接できる方法が求められている。また、溶接装置の構造が複雑にならず、溶接装置の価格が高価にならないことも求められている。
In addition, when there are a plurality of
本発明が解決しようとする課題は、複数の溶接線を適切かつ効率的に溶接する溶接方法および溶接装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a welding method and a welding apparatus for appropriately and efficiently welding a plurality of weld lines.
実施形態の溶接方法は、複数の溶接線をレーザ溶接する方法において、レーザ光を溶接方向に対して垂直な方向に揺動させて、各溶接線にレーザ光を順に照射するとともに、各溶接線にレーザ光を繰り返して照射する。 The welding method of the embodiment is a method in which a plurality of welding lines are laser-welded, in which laser light is swung in a direction perpendicular to the welding direction, and each welding line is irradiated with laser light in order, and each welding line Are repeatedly irradiated with laser light.
以下、本発明の実施形態について説明する。
実施形態の溶接方法は、複数の溶接線をレーザ溶接する方法に関する。実施形態の溶接方法では、レーザ光を溶接方向に対して垂直な方向に揺動させて、各溶接線にレーザ光を順に照射するとともに、各溶接線にレーザ光を繰り返して照射する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The welding method of the embodiment relates to a method of laser welding a plurality of welding lines. In the welding method of the embodiment, the laser beam is swung in a direction perpendicular to the welding direction, the laser beam is sequentially irradiated to each welding line, and the laser beam is repeatedly irradiated to each welding line.
レーザ光を揺動させることにより、複数の溶接線を1つのレーザ光により溶接でき、溶接の効率を向上できるとともに、溶接装置の構造も簡素化できる。また、各溶接線にレーザ光を順に照射するとともに、各溶接線にレーザ光を繰り返して照射することにより、各溶接線を溶接方向に同時に溶接でき、溶接線の間の間隔が小さい場合でも開先の変形を抑制できる。これにより、例えば、複数の蓋体を有するような冷却構造体を溶接した場合、蓋体の傾斜等を抑制でき、気密性、冷却性を良好にできる。 By oscillating the laser beam, a plurality of welding lines can be welded by one laser beam, the welding efficiency can be improved, and the structure of the welding apparatus can be simplified. In addition, by sequentially irradiating each welding line with laser light and repeatedly irradiating each welding line with laser light, each welding line can be welded simultaneously in the welding direction, and even when the distance between the welding lines is small, the welding line is opened. The previous deformation can be suppressed. Thereby, for example, when a cooling structure having a plurality of lids is welded, the inclination of the lids can be suppressed, and airtightness and cooling performance can be improved.
図1は、溶接対象の一例である冷却構造体を示す断面図である。
冷却構造体10は、例えば、超伝導線を収容することにより超伝導コイルの製造に用いられる。冷却構造体10は、板体11と、複数の蓋体12とを有する。板体11、蓋体12は、例えば、ステンレス鋼からなる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cooling structure that is an example of a welding target.
The
板体11は、複数の平行に配置された溝部13と、これらの溝部13の間に配置された壁部14とを有する。壁部14は、上部に配置された厚さが小さい突部15と、この突部15の両側に設けられた平坦部16とを有する。蓋体12は、両端部が平坦部16に支持されて、溝部13を覆うように配置される。突部15と蓋体12との間に、溶接が行われる溶接線17が配置される。突部15の両側に配置される2本の溶接線17の間隔は、例えば、2mm以上10mm以下である。
The
図2、図3は、実施形態の溶接方法を説明するための図である。 2 and 3 are diagrams for explaining the welding method of the embodiment.
実施形態の溶接方法では、例えば、図2、図3に示されるように、冷却構造体10の中央に配置された突部15の両側の溶接線17が同時に溶接される。以下、突部15の左側に配置された溶接線17を左側の溶接線17と記し、突部15の右側に配置された溶接線17を右側の溶接線17と記して説明する。
In the welding method of the embodiment, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, the
実施形態の溶接方法では、まず、溶接方向にレーザ光21が移動される。レーザ光21の移動速度は、溶接時間の短縮化の観点から、0.5m/分以上が好ましい。また、レーザ光21の移動速度は、各溶接線17における溶接部18が不連続になることを抑制する観点から、5m/分以下が好ましい。
In the welding method of the embodiment, first, the
レーザ光21が溶接方向に移動された状態で、例えば、図2に示されるように、レーザ光21が左側の溶接線17に揺動され、左側の溶接線17にレーザ光21が照射されて溶接部18が形成される。その後、図3に示されるように、レーザ光21が右側の溶接線17に揺動され、右側の溶接線17にレーザ光21が照射されて溶接部18が形成される。レーザ光21の照射は、例えば、溶け込み深さが1mm以上5mm以下となるように行われる。
In a state where the
右側の溶接線17にレーザ光21が照射された後、再びレーザ光21が左側の溶接線17に揺動され、左側の溶接線17にレーザ光21が照射されて溶接部18が形成される。このようにして、左右の溶接線17の溶接方向の一方の端部から他方の端部にかけて、レーザ光21を周期的に揺動させて、左右の溶接線17に交互に繰り返して照射することにより、左右の溶接線17を溶接方向に同時に溶接できる。これにより、左右の溶接線17の間の間隔が小さい場合でも、これらの開先の変形を抑制できる。これにより、蓋体12の傾斜等を抑制でき、気密性、冷却性を良好にできる。
After the
なお、実施形態の溶接方法により溶接が行われた溶接対象には、通常、各溶接部18の片側または両側にレーザ光21が照射されたことによる筋状等の痕跡が残る。すなわち、レーザ光21が揺動された場合、溶接線17だけでなく、その片側または両側の近辺にもレーザ光21が照射されやすく、これが痕跡として残りやすい。このため、各溶接部18の片側または両側に筋状等の痕跡がある場合、実施形態の溶接方法により溶接が行われたと考えることができる。
Note that traces such as streaks due to the irradiation of the
図4は、レーザ光21の照射パターンの一例を示す模式的平面図である。
なお、図中、実線で示される矢印は、レーザ光21が照射される部分である。また、破線で示される矢印は、実質的にレーザ光21が照射されない部分である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of the irradiation pattern of the
In the figure, an arrow indicated by a solid line is a portion irradiated with the
例えば、レーザ光21は、まず左側の溶接線17に沿って照射される。次に、レーザ光21は、右側の溶接線17に沿って照射される。その後、再び、左側の溶接線17に沿って照射される。このように、レーザ光21は、左右の溶接線17に順に照射されるとともに、繰り返して照射される。なお、レーザ光21の照射は、図示されるように各溶接線17の溶接方向に不連続に行われる。しかし、レーザ光21が照射された部分の熱が溶接方向の前後にも伝わることから、溶接部18は各溶接線17の溶接方向に連続したものとなる。溶接部18が連続することにより、気密性、冷却性が良好な冷却構造体10が得られる。
For example, the
このような照射パターンは、既に説明したように、レーザ光21を溶接方向に一定の速度で移動させるとともに、レーザ光21を溶接方向に対して垂直な方向に周期的に揺動させて得られる。揺動は、必要に応じて、一時的に停止させてもよい。例えば、レーザ光21が各溶接線17を照射するときに揺動を一時的に停止させることにより、レーザ光21が各溶接線17を照射する時間を長くできる。
As described above, such an irradiation pattern is obtained by moving the
揺動の振幅wは、各溶接線17の中心(開先の中心)17aを基準にすることが好ましい。ここで、中心17aは、溶接方向に垂直な方向における中心である。中心17aを基準にすることにより、溶接線17の幅(開先の間隔)Gが溶接方向において変化する場合でも、レーザ光21を溶接線17に適切に照射できる。
The swinging amplitude w is preferably based on the center (groove center) 17a of each
中心17aを基準にして揺動の振幅wを調整する方法としては、例えば、レーザ光21が照射される位置よりも溶接方向の前方において中心17aの位置を計測して、この計測結果に基づいてレーザ光21の揺動の振幅wを調整する方法が挙げられる。この場合、溶接開始から溶接終了まで、常時計測を行い、この計測結果に基づいてレーザ光21の揺動の振幅wを常時調整することが好ましい。
As a method of adjusting the swing amplitude w with reference to the
振幅wは、例えば、各溶接線17の中心17aがレーザ光21に照射されるように調整される。なお、溶接ビード幅等を考慮して、中心17aの外側または内側にレーザ光21が照射されるように振幅wが調整されてもよい。この場合、中心17aの両側のそれぞれ1mm以内の範囲にレーザ光21が照射されるように振幅wが調整されることが好ましい。
The amplitude w is adjusted, for example, so that the
揺動の周波数は、20Hz以上が好ましい。ここで、揺動の周波数は、1秒間あたりの1往復の揺動が行われる回数を意味する。周波数が20Hz以上の場合、各溶接線17における先の照射と後の照射との間の照射されない時間が短縮され、各溶接線17の溶接方向に溶接部18が連続しやすい。また、周波数が20Hz以上の場合、レーザ光21の溶接方向における移動速度が速くなったとしても、各溶接線17の溶接方向に溶接部18が連続しやすい。特に、レーザ光21の溶接方向の移動速度が1.2m/分程度の場合には、揺動の周波数は20Hz以上が好ましい。
The oscillation frequency is preferably 20 Hz or more. Here, the oscillation frequency means the number of times of one reciprocal oscillation per second. When the frequency is 20 Hz or more, the non-irradiation time between the previous irradiation and the subsequent irradiation in each
図5は、時間とレーザ出力との関係を示す図である。
レーザ出力は、レーザ光21の揺動に合わせて、周期的に増減されることが好ましい。具体的には、レーザ光21が溶接線17を照射するときに、レーザ出力がピークとなるように増減されることが好ましい。レーザ出力の増減は、例えば、図示されるような矩形波となるように行われる。以下、ピークにおけるレーザ出力をレーザ出力の最大値と記し、ピーク間における最小のレーザ出力をレーザ出力の最小値と記す。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between time and laser output.
The laser output is preferably periodically increased or decreased in accordance with the oscillation of the
レーザ出力の最大値は、溶接部18の溶け込み深さを1mm以上5mm以下とし、また各溶接線17の溶接方向に溶接部18を連続させる観点から、1kW以上が好ましい。また、レーザ出力の最大値は、開先の変形等を抑制する観点から、10kW以下が好ましい。
The maximum value of the laser output is preferably 1 kW or more from the viewpoint that the penetration depth of the welded
レーザ出力の最小値は、レーザ出力の最大値よりも小さければよいが、2kW以下とする。レーザ出力の最小値は小さいほど好ましいが、発振器の応答性によっては、図示されるような矩形波とならない場合がある。このような場合には、レーザ出力の最小値は必ずしも0kWとならなくてもよく、2kW以下となればよい。 The minimum value of the laser output may be smaller than the maximum value of the laser output, but is 2 kW or less. The minimum value of the laser output is preferably as small as possible. However, depending on the response of the oscillator, the rectangular wave as illustrated may not be obtained. In such a case, the minimum value of the laser output does not necessarily have to be 0 kW, and may be 2 kW or less.
レーザ出力のパルス幅は、揺動の周波数等に応じて適宜選択できる。パルス幅は、各溶接線17の一方の側端部から他方の側端部にかけてレーザ光21が照射されるように設定されることが好ましい。ここで、レーザ出力の増減を表すパルス形状が図示されるような矩形状の場合、パルス幅はパルスの立ち上がりから立ち下がりまでの時間間隔となる。パルス幅は、0.05秒以上が好ましい。パルス幅が0.05秒以上場合、各溶接線17にレーザ光21が十分に照射されるために好ましい。通常、パルス幅は、1秒以下が好ましい。なお、パルス形状は、矩形状に限られない。パルス形状が矩形状以外の場合、パルス幅は、パルスの立ち上がりの半値点と立ち下がりの半値点との時間間隔となる。
The pulse width of the laser output can be appropriately selected according to the oscillation frequency and the like. The pulse width is preferably set so that the
実施形態の溶接方法においては、各溶接線17の幅Gが広い場合等、必要に応じて、溶接ワイヤが供給されることが好ましい。この場合、溶接線17の幅Gに合わせて、溶接ワイヤの供給の有無および供給速度が調整されることが好ましい。溶接ワイヤの供給の有無および供給速度を調整する方法としては、例えば、レーザ光21が照射される位置よりも溶接方向の前方において幅Gを計測して、この計測結果に基づいて溶接ワイヤの供給の有無および供給速度を調整する方法が挙げられる。この場合、溶接開始から溶接終了まで、常時計測を行い、この計測結果に基づいて溶接ワイヤの供給の有無および供給速度を常時調整する。
In the welding method of the embodiment, it is preferable that a welding wire is supplied as necessary, for example, when the width G of each
図6は、溶接線17の幅Gと溶接ワイヤ35の供給速度との関係を示す図である。供給速度は、例えば、図示されるような枠内の範囲に調整することが好ましい。すなわち、幅Gが所定の大きさに満たない場合には溶接ワイヤ35の供給を行わず、幅Gが所定の大きさに達した場合に溶接ワイヤ35の供給を開始することが好ましい。溶接ワイヤ35の供給を開始する幅Gとしては、例えば、0.2mmが挙げられる。また、供給速度は、幅Gが大きくなるにつれて大きくすることが好ましい。供給速度としては、例えば、1m/分以上10m/分以下が挙げられる。供給速度が1m/分未満の場合、供給量が不足するおそれがある。供給速度が10m/分を超える場合、供給量が過剰となるおそれがある。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the width G of the
図7は、実施形態の溶接装置の一例を示す外観図である。
溶接装置30は、出力手段31、移動手段32、および揺動手段33を有する。出力手段31は、レーザ光21を出力する。移動手段32は、レーザ光21を各溶接線17の溶接方向に移動させる。揺動手段33は、各溶接線17を順に照射するように、レーザ光21を溶接方向に対して垂直な方向に揺動させる。
FIG. 7 is an external view showing an example of the welding apparatus of the embodiment.
The
出力手段31は、例えば、レーザ光21を発振させる発振器、この発振器から発振されたレーザ光21を集光する集光レンズ等を有する。レーザ光21としては、固体レーザ、ガスレーザ等が挙げられる。具体的には、波長1030nmのディスクレーザ、波長1064nmのYAGレーザ、波長1070nmのファイバーレーザ等が好適に用いられる。
The
移動手段32は、レーザ光21を各溶接線17の溶接方向に移動できるものであればよい。レーザ光21の移動は、溶接方向の位置が固定された冷却構造体10に対してレーザ光21を移動させてもよいし、反対に溶接方向の位置が固定されたレーザ光21に対して冷却構造体10を移動させてもよい。溶接装置30の構造の簡素化から、冷却構造体10に対してレーザ光21を移動させることが好ましい。移動手段32としては、各種のロボット、NC工作機械等が挙げられる。
The moving means 32 only needs to be able to move the
揺動手段33は、機械的に揺動させるもの、光学的に揺動させるもののいずれでもよい。機械的に揺動させるものとしては、例えば、図示されるように出力手段31の全体を外部から揺動させることによりレーザ光21を揺動させるものが挙げられる。光学的に揺動させるものとしては、例えば、出力手段31の内部に設けられるものであって、レーザ光21の進行方向を変更するミラーを有し、このミラーの角度を変更することによりレーザ光21を揺動させるものが挙げられる。
The rocking means 33 may be either mechanically rocked or optically rocked. Examples of mechanically oscillating devices include those that oscillate the
揺動手段33としては、構造の簡便化の観点から、レーザ光21を出射する位置(溶接方向に垂直な方向の位置)は実質的に変化させないで、レーザ光21の出射角度のみを変化させるものが好ましい。例えば、溶接線17と平行な軸を中心に出力手段31を回転させるようなもの、またはレーザ光21の進行方向を変更するミラーの角度を変更するようなものが好ましい。また、揺動手段33としては、揺動の振幅wを調整できるものが好ましい。
As the oscillating means 33, from the viewpoint of simplification of the structure, the position where the
溶接装置30には、計測手段34が設けられる。計測対象としては、各溶接線17の中心17a、幅G、ルート間隔等が挙げられる。中心17aは、例えば、計測手段34に設けられた中心計測センサにより計測される。幅Gは、例えば、計測手段34に設けられた幅計測センサにより計測される。ルート間隔は、例えば、計測手段34に設けられたルート間隔計測センサにより計測される。
The
計測手段34は、出力手段31に対して溶接方向の前方に配置される。また、計測手段34は、出力手段31とともに溶接方向に移動されることが好ましい。計測手段34が、出力手段31の前方に配置され、かつ出力手段31とともに移動することにより、レーザ光21の照射に先立って、中心17a、幅G、ルート間隔等を常時計測できる。計測手段34としては、レーザ変位計等が挙げられる。
The measuring means 34 is arranged in front of the output means 31 in the welding direction. Moreover, it is preferable that the measuring
また、溶接装置30には、溶接ワイヤ35を供給する供給手段36が設けられることが好ましい。溶接ワイヤ35は、各溶接線17におけるレーザ光21が照射される位置に供給される。供給手段36は、溶接ワイヤ35の供給の有無および供給速度を調整できるものが好ましい。冷却構造体10の構成材料がステンレス鋼の場合、溶接ワイヤ35の構成材料はステンレス鋼を用いる。また、溶接ワイヤ35の直径は、0.8mm以上1.6mm以下が好ましい。
The
次に、溶接装置の制御方法について説明する。
図8は、制御システムの一例を示すブロック図である。
Next, a control method for the welding apparatus will be described.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a control system.
出力手段31、移動手段32、揺動手段33、供給手段36は、制御手段37により制御されることが好ましい。また、制御手段37は、計測手段34により計測された計測結果に基づいて、出力手段31、揺動手段33、移動手段32、供給手段36を制御することが好ましい。
The
出力手段31においては、レーザ出力が増減される時期、増減時のレーザ出力が制御手段37により制御される。レーザ出力が増減される時期は、レーザ光21が溶接線17を照射するときにレーザ出力が増加し、レーザ光21が溶接線17を照射しないときにレーザ出力が低下するように制御される。レーザ出力が増減される時期は、基本的には予め設定された周波数に基づいて制御され、計測手段34により計測された計測結果、例えば、各溶接線17の中心17aの位置により調整される。増減時のレーザ出力は、例えば、予め設定されたレーザ出力の最大値、最小値に基づいて制御される。レーザ出力が増減される時期、増減時のレーザ出力の制御は、例えば、出力手段31に設けられたレーザ光21を発振する発振器を制御手段37により制御して行う。
In the
移動手段32においては、レーザ光21の溶接方向の移動速度が予め設定された移動速度となるように制御手段37により制御される。移動速度は、一定の速度に制御される。移動速度としては、0.5m/分以上が好ましく、0.6m/分以上がより好ましい。また、移動速度としては、5m/分以下が好ましく、2m/分以下がより好ましく、1.8m/分以下がさらに好ましい。
The moving means 32 is controlled by the control means 37 so that the moving speed of the
揺動手段33においては、揺動の振幅w、周波数が制御手段37により制御されることが好ましい。振幅wは、例えば、レーザ光21が各溶接線17の中心17aを照射するように制御される。振幅wは、基本的には予め設定された振幅に基づいて制御され、計測手段34により計測された計測結果、例えば、各溶接線17の中心17aの位置により調整される。周波数についても、基本的には予め設定された周波数に基づいて制御され、計測手段34により計測された計測結果、例えば、各溶接線17の中心17aの位置により調整される。
In the swinging means 33, the swinging amplitude w and frequency are preferably controlled by the control means 37. The amplitude w is controlled so that the
供給手段36においては、溶接ワイヤ35の供給の有無、供給速度が制御手段37により制御される。供給の有無は、計測手段34により計測された計測結果、例えば、溶接線17の幅G、ルート間隔により調整される。供給速度についても、計測手段34により計測された計測結果、例えば、溶接線17の幅G、ルート間隔により調整される。溶接線17の幅G、ルート間隔等の計測結果に基づいて、供給の有無、供給速度を調整することにより、さらに適切に溶接できる。
In the supply means 36, whether or not the
上記したように、レーザ出力が増減される時期、増減時のレーザ出力、揺動の振幅wおよび周波数、溶接ワイヤ35の供給時期および供給速度等を計測手段34の測定結果に基づいて制御することにより、各溶接線17の中心17a、幅G等が溶接方向において変化する場合でも適切に溶接できる。
As described above, the timing at which the laser output is increased / decreased, the laser output at the time of increase / decrease, the amplitude w and frequency of the oscillation, the supply timing and supply speed of the
次に、他の溶接対象について説明する。
図9は、他の溶接対象の一例である溶接ベローズの溶接方法を示す断面図である。
Next, other welding objects will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a welding method of a welding bellows which is an example of another welding target.
溶接ベローズ40は、複数の環状の金属板41を有する。複数の金属板41は、内周部どうしおよび外周部どうしが溶接されて繋ぎ合わされる。複数の金属板41が繋ぎ合わされて蛇腹状になることにより、内部の気密性を保った状態で、軸方向における伸縮、および折り曲げができる。実施形態の溶接方法は、このような溶接ベローズ40の溶接にも好適に用いられる。
The welding bellows 40 has a plurality of
図示されるように、溶接ベローズ40では、例えば、2つの金属板41の外周部が溶接される。このような2つの金属板41の外周部に配置される溶接線42は、複数が平行に配置される。このような溶接ベローズ40においては、実施形態の溶接方法を適用することにより、適切かつ効率的に溶接できる。
As illustrated, in the welding bellows 40, for example, the outer peripheral portions of two
溶接ベローズ40は、例えば、図示されるように、一方の端部に配置された3つの溶接線42が同時にレーザ溶接される。具体的には、レーザ光21を溶接方向に対して垂直な方向に揺動させて、各溶接線42にレーザ光21を順に照射するとともに、各溶接線42にレーザ光42を繰り返して照射する。
In the welding bellows 40, for example, as shown in the drawing, three
溶接ベローズ40の場合についても、レーザ光21が溶接方向に一定の速度で移動される。レーザ光21の溶接方向への移動は、位置が固定された溶接ベローズ40に対してレーザ光21が周方向に移動されてもよいし、反対に位置が固定されたレーザ光21に対して溶接ベローズ40が回転されてもよい。
Also in the case of the welding bellows 40, the
溶接線42が3つの場合、例えば、一方の側に配置される溶接線42から順に照射されて、他方の側に配置される溶接線42まで照射された後、再び一方の側に配置される溶接線42に戻って同様に照射される。すなわち、一方の側から順に、第1の溶接線42、第2の溶接線42、第3の溶接線42とした場合、レーザ光21は、第1の溶接線42、第2の溶接線42、第3の溶接線42、第1の溶接線42、第2の溶接線42、第3の溶接線42の順に繰り返して照射される。
In the case of three
なお、レーザ光21は、一方の側に配置される溶接線42から順に照射されて、他方の側に配置される溶接線42まで照射された後、折り返すように照射されてもよい。例えば、第1の溶接線42、第2の溶接線42、第3の溶接線42、第2の溶接線42、第1の溶接線42の順に繰り返して照射されてもよい。
The
以上説明した実施形態によれば、複数の溶接線を適切かつ効率的に溶接できる。 According to the embodiment described above, a plurality of welding lines can be appropriately and efficiently welded.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10…冷却構造体、11…板体、12…蓋体、13…溝部、14…壁部、15…突部、16…平坦部、17…溶接線、17a…中心、21…レーザ光、30…溶接装置、31…出力手段、32…移動手段、33…揺動手段、34…計測手段、35…溶接ワイヤ、36…供給手段、37…制御手段、40…溶接ベローズ、41…金属板、42…溶接線。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
レーザ光を溶接方向に対して垂直な方向に揺動させて、各溶接線に前記レーザ光を順に照射するとともに、各溶接線に前記レーザ光を繰り返して照射する溶接方法。 In a method of laser welding a plurality of weld lines,
A welding method in which a laser beam is swung in a direction perpendicular to a welding direction, the laser beam is irradiated to each welding line in order, and the laser beam is repeatedly irradiated to each welding line.
前記レーザ光を複数の溶接線の溶接方向に移動させる移動手段と、
各溶接線を順に照射するように、前記レーザ光を溶接方向に対して垂直な方向に揺動させる揺動手段と
を有する溶接装置。 Output means for outputting laser light;
Moving means for moving the laser beam in the welding direction of a plurality of welding lines;
And a swinging means for swinging the laser beam in a direction perpendicular to the welding direction so as to sequentially irradiate each welding line.
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