JP3095578B2 - レーザ溶接による帯状金属の接合方法 - Google Patents
レーザ溶接による帯状金属の接合方法Info
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- JP3095578B2 JP3095578B2 JP05132048A JP13204893A JP3095578B2 JP 3095578 B2 JP3095578 B2 JP 3095578B2 JP 05132048 A JP05132048 A JP 05132048A JP 13204893 A JP13204893 A JP 13204893A JP 3095578 B2 JP3095578 B2 JP 3095578B2
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- strip
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接により帯状
金属を接合する方法に関する。
金属を接合する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に帯状金属を溶接する方法としてと
くに適用金属に制限のないレーザ溶接法が広く適用され
ている。レーザ溶接法は高密度の微小径の熱源を使用す
るため、高い開先精度が要求される。通常レーザー溶接
の際の開先のギャップとしては０．１〜０．２ｍｍが好
適とされている。そして良好な溶接を行うためには、さ
らに溶接トーチ走行線の精度を開先中心線から０．０５
ｍｍ以内に抑える必要がある。
くに適用金属に制限のないレーザ溶接法が広く適用され
ている。レーザ溶接法は高密度の微小径の熱源を使用す
るため、高い開先精度が要求される。通常レーザー溶接
の際の開先のギャップとしては０．１〜０．２ｍｍが好
適とされている。そして良好な溶接を行うためには、さ
らに溶接トーチ走行線の精度を開先中心線から０．０５
ｍｍ以内に抑える必要がある。
【０００３】しかし、現状の技術では移動する帯状金属
の端部を他方の端部直近のレーザ溶接可能な範囲まで持
ってくるのは可能としても、停止位置を０．０５ｍｍ以
内の精度で機械的に制御することは困難である。そのた
め、この溶接開先と溶接トーチ走行線を一致させる方法
に関して、従来から各種の提案がなされている。
の端部を他方の端部直近のレーザ溶接可能な範囲まで持
ってくるのは可能としても、停止位置を０．０５ｍｍ以
内の精度で機械的に制御することは困難である。そのた
め、この溶接開先と溶接トーチ走行線を一致させる方法
に関して、従来から各種の提案がなされている。
【０００４】第一の方法としては、特開平４−５５０７
８号公報に開示されているように、ＩＴＶカメラを溶接
トーチの前に配置し、各検出位置からの反射光の光量を
画像処理して認識し、その結果をもとに演算して溶接ト
ーチ走行線位置を決定する方法がある。第二の方法とし
ては、予めＣＣＤカメラで溶接開先をスキャンニング
し、その結果にもとづいて溶接トーチの走行線を決定す
る方法（中川、毎川、荒牧、杉山：”炭酸ガスレーザ加
工機用溶接線位置補正装置”平成２年３月４日、溶接学
会全国大会講演概要第４６集、Ｎｏ．３２０）が知られ
ている。
８号公報に開示されているように、ＩＴＶカメラを溶接
トーチの前に配置し、各検出位置からの反射光の光量を
画像処理して認識し、その結果をもとに演算して溶接ト
ーチ走行線位置を決定する方法がある。第二の方法とし
ては、予めＣＣＤカメラで溶接開先をスキャンニング
し、その結果にもとづいて溶接トーチの走行線を決定す
る方法（中川、毎川、荒牧、杉山：”炭酸ガスレーザ加
工機用溶接線位置補正装置”平成２年３月４日、溶接学
会全国大会講演概要第４６集、Ｎｏ．３２０）が知られ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記第一の方
法では、溶接開先部の帯状金属の平面度が良い被溶接材
料の場合には、反射光量の差が、ルートギャップと開先
端部で大きく異なるため検出できるが、開先加工方法
が、通常用いられているシャーによる場合には、開先端
部がシャーだれのために曲率をもち反射光量が徐々に変
化するため、溶接速度と同じ速度でＩＴＶで測定しても
大きな誤差がでる場合があった。
法では、溶接開先部の帯状金属の平面度が良い被溶接材
料の場合には、反射光量の差が、ルートギャップと開先
端部で大きく異なるため検出できるが、開先加工方法
が、通常用いられているシャーによる場合には、開先端
部がシャーだれのために曲率をもち反射光量が徐々に変
化するため、溶接速度と同じ速度でＩＴＶで測定しても
大きな誤差がでる場合があった。
【０００６】前記第二の方法では、溶接前に予めスキャ
ンニングするので、検出精度が維持できる速度でＣＣＤ
カメラを走行できるが、その後再度溶接トーチを走行さ
せて溶接するので、１回溶接するのに２倍以上の時間が
必要となり、生産時間の損失が生じるという問題があっ
た。本発明は、上記の問題点を解決したレーザ溶接によ
る帯状金属の接合方法を提案することを目的とする。
ンニングするので、検出精度が維持できる速度でＣＣＤ
カメラを走行できるが、その後再度溶接トーチを走行さ
せて溶接するので、１回溶接するのに２倍以上の時間が
必要となり、生産時間の損失が生じるという問題があっ
た。本発明は、上記の問題点を解決したレーザ溶接によ
る帯状金属の接合方法を提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題を解
決するために帯状金属の一端をクランプする移動側クラ
ンプの位置を測定し、その測定信号にもとづいて溶接開
先位置を演算し、その演算値によって溶接トーチ走行線
を決定して溶接するようにしたものである。すなわち本
発明は、レーザ溶接機と帯状金属をクランプする移動式
および固定式の二つのクランプとダブルカットシャーと
からなるレーザ溶接による帯状金属接合ラインにより帯
状金属を接合するに際して、先行する該帯状金属の後端
と後行の該帯状金属の先端部のいずれか一方を該固定式
の固定側クランプでクランプし、他方を該移動式の移動
側クランプでクランプして該ダブルカットシャーで剪断
した後、該移動側クランプにクランプした該帯状金属端
部が固定された他方の該帯状金属端部直近のレーザ溶接
可能な位置にくるように該移動側クランプを移動させた
後、その停止位置を該移動側クランプのベースに設けた
距離計により測定し、その測定信号に基づいて溶接開先
位置を演算し、その演算値によって決定した溶接トーチ
走行線上を走行するようレーザー溶接トーチを調整し、
溶接することを特徴とするレーザ溶接による帯状金属の
接合方法である。
決するために帯状金属の一端をクランプする移動側クラ
ンプの位置を測定し、その測定信号にもとづいて溶接開
先位置を演算し、その演算値によって溶接トーチ走行線
を決定して溶接するようにしたものである。すなわち本
発明は、レーザ溶接機と帯状金属をクランプする移動式
および固定式の二つのクランプとダブルカットシャーと
からなるレーザ溶接による帯状金属接合ラインにより帯
状金属を接合するに際して、先行する該帯状金属の後端
と後行の該帯状金属の先端部のいずれか一方を該固定式
の固定側クランプでクランプし、他方を該移動式の移動
側クランプでクランプして該ダブルカットシャーで剪断
した後、該移動側クランプにクランプした該帯状金属端
部が固定された他方の該帯状金属端部直近のレーザ溶接
可能な位置にくるように該移動側クランプを移動させた
後、その停止位置を該移動側クランプのベースに設けた
距離計により測定し、その測定信号に基づいて溶接開先
位置を演算し、その演算値によって決定した溶接トーチ
走行線上を走行するようレーザー溶接トーチを調整し、
溶接することを特徴とするレーザ溶接による帯状金属の
接合方法である。
【０００８】
【作用】前述したように帯状金属の一方の後端と他方の
先端とを剪断した後、接近させるとき移動側クランプを
毎回正確に同じ位置に停止させることは困難である。本
発明によれば、予め溶接装置の寸法精度を測定してお
き、溶接ごとに変化する移動側クランプの停止位置を測
定し、それらの値を演算して溶接開先位置を推定するこ
とから正確に溶接開先中心を知ることができる。
先端とを剪断した後、接近させるとき移動側クランプを
毎回正確に同じ位置に停止させることは困難である。本
発明によれば、予め溶接装置の寸法精度を測定してお
き、溶接ごとに変化する移動側クランプの停止位置を測
定し、それらの値を演算して溶接開先位置を推定するこ
とから正確に溶接開先中心を知ることができる。
【０００９】また、溶接装置の寸法精度は短時間で変化
するものではないので、演算された溶接開先中心位置に
溶接トーチ走行線を調整することによって、良好な溶接
ができるようになる。
するものではないので、演算された溶接開先中心位置に
溶接トーチ走行線を調整することによって、良好な溶接
ができるようになる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明を実施するのに好適なレーザ溶
接装置の側面図と制御ブロック図の例である。帯状金属
のレーザ溶接では一般に先行帯状金属５を出側上クラン
プ１と出側下クランプ２で固定し、後行帯状金属６を入
り側上クランプ３と入り側下クランプ４ではさみ固定す
る。その際の出側クランプと入り側クランプの間の距離
は、ダブルカットシャー装置が入るだけの距離である。
次に先行帯状金属５と後行帯状金属６をそれぞれクラン
プした状態でダブカットシャー装置により剪断する。こ
のとき出側クランプ１および２は固定されており、先行
帯状金属５の剪断された面、すなわち先行開先端面の位
置は常に一定位置にある。つぎに移動可能とした入り側
クランプ３および４を出側へ移動し、後行する帯状電極
の先端面を先行の帯状電極後端に溶接できる間隔（ルー
トギャップ２０）まで近づける。その際、ルートギャッ
プ２０は設定値であり、クランプ測定面と後行開先端面
の距離７、距離計１０と後行開先端面の距離８は予め測
定されている。
接装置の側面図と制御ブロック図の例である。帯状金属
のレーザ溶接では一般に先行帯状金属５を出側上クラン
プ１と出側下クランプ２で固定し、後行帯状金属６を入
り側上クランプ３と入り側下クランプ４ではさみ固定す
る。その際の出側クランプと入り側クランプの間の距離
は、ダブルカットシャー装置が入るだけの距離である。
次に先行帯状金属５と後行帯状金属６をそれぞれクラン
プした状態でダブカットシャー装置により剪断する。こ
のとき出側クランプ１および２は固定されており、先行
帯状金属５の剪断された面、すなわち先行開先端面の位
置は常に一定位置にある。つぎに移動可能とした入り側
クランプ３および４を出側へ移動し、後行する帯状電極
の先端面を先行の帯状電極後端に溶接できる間隔（ルー
トギャップ２０）まで近づける。その際、ルートギャッ
プ２０は設定値であり、クランプ測定面と後行開先端面
の距離７、距離計１０と後行開先端面の距離８は予め測
定されている。
【００１１】溶接ごとに変化するのは、入り側クランプ
の停止位置なので、入り側下クランプ４の前面に距離計
１０を設置しておき、溶接ごとの移動クランプの停止位
置までの距離９を測定し、測定信号１１を演算回路に送
信する。距離計１０には位置発進型ダイヤルゲージを用
いた。つぎに演算回路１２で開先中心までの距離を算出
し、その信号を照合回路１３に送信する。照合回路では
予め測定しておいた原点における溶接トーチ中心と距離
計の設置位置との距離２１と照合して、その差を溶接ト
ーチ１８のモータ制御回路１４に送信する。モータ制御
回路１４では、溶接トーチ１８を溶接ごとの開先中心に
合わせて走行させる信号１５を出力する。その結果、溶
接トーチ１８は溶接ごとの開先中心を走行し、良好な溶
接をすることができる。
の停止位置なので、入り側下クランプ４の前面に距離計
１０を設置しておき、溶接ごとの移動クランプの停止位
置までの距離９を測定し、測定信号１１を演算回路に送
信する。距離計１０には位置発進型ダイヤルゲージを用
いた。つぎに演算回路１２で開先中心までの距離を算出
し、その信号を照合回路１３に送信する。照合回路では
予め測定しておいた原点における溶接トーチ中心と距離
計の設置位置との距離２１と照合して、その差を溶接ト
ーチ１８のモータ制御回路１４に送信する。モータ制御
回路１４では、溶接トーチ１８を溶接ごとの開先中心に
合わせて走行させる信号１５を出力する。その結果、溶
接トーチ１８は溶接ごとの開先中心を走行し、良好な溶
接をすることができる。
【００１２】以上のように、クランプの停止位置の実測
値から開先中心を求め溶接トーチを調整するようにした
ので、良好な溶接ができるようになった。なお、以上の
説明では帯状金属の先端と後端を剪断した後、接近させ
るとき入り側のクランプを移動させる場合についてのみ
述べてきたが、入り側のクランプを固定して出側のクラ
ンプを移動させるケースにも本発明の考え方が適用でき
ることは勿論である。
値から開先中心を求め溶接トーチを調整するようにした
ので、良好な溶接ができるようになった。なお、以上の
説明では帯状金属の先端と後端を剪断した後、接近させ
るとき入り側のクランプを移動させる場合についてのみ
述べてきたが、入り側のクランプを固定して出側のクラ
ンプを移動させるケースにも本発明の考え方が適用でき
ることは勿論である。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、帯状金属をクランプす
る移動側クランプの溶接ごとの位置を実測するようにし
たから、正確な開先位置が検出できるようになった。そ
の実測値をもとに溶接トーチ位置を調整するようにした
ので簡便に良好な溶接ができるようになった。
る移動側クランプの溶接ごとの位置を実測するようにし
たから、正確な開先位置が検出できるようになった。そ
の実測値をもとに溶接トーチ位置を調整するようにした
ので簡便に良好な溶接ができるようになった。
【図１】本発明のレーザ溶接装置側面と制御方法を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 出側上クランプ ２ 出側下クランプ ３ 入り側上クランプ ４ 入り側下クランプ ５ 先行帯状金属 ６ 後行帯状金属 ７ クランプと後行開先端面の距離 ８ 距離計と後行開先端面の距離 ９ 距離計とクランプ停止位置の距離 １０ 距離計 １１ 測定信号 １２ 演算回路 １３ 照合回路 １４ モータ制御回路 １５ 制御信号 １６ モータ １７ 伝達機構 １８ 溶接トーチ １９ レーザビーム ２０ ルートギャップ ２１ 溶接トーチ中心と距離計の設置位置との距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 37/04 Ｂ２３Ｋ 37/04 Ｄ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/20 B21B 1/26 B21B 15/00 B23K 37/04
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ溶接機と帯状金属をクランプする
移動式および固定式の二つのクランプとダブルカットシ
ャーとからなるレーザ溶接による帯状金属接合ラインに
より帯状金属を接合するに際して、先行する該帯状金属
の後端と後行の該帯状金属の先端部のいずれか一方を該
固定式の固定側クランプでクランプし、他方を該移動式
の移動側クランプでクランプして該ダブルカットシャー
で剪断した後、該移動側クランプにクランプした該帯状
金属端部が固定された他方の該帯状金属端部直近のレー
ザ溶接可能な位置にくるように該移動側クランプを移動
させた後、その停止位置を該移動側クランプのベースに
設けた距離計により測定し、その測定信号に基づいて溶
接開先位置を演算し、その演算値によって決定した溶接
トーチ走行線上を走行するようレーザー溶接トーチを調
整し、溶接することを特徴とするレーザ溶接による帯状
金属の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05132048A JP3095578B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | レーザ溶接による帯状金属の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05132048A JP3095578B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | レーザ溶接による帯状金属の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06344164A JPH06344164A (ja) | 1994-12-20 |
| JP3095578B2 true JP3095578B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=15072310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05132048A Expired - Fee Related JP3095578B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | レーザ溶接による帯状金属の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095578B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109909615A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-21 | 武汉钢铁有限公司 | 板形不良钢带的激光穿带焊接装备及其焊接方法 |
| CN112570914B (zh) * | 2019-09-30 | 2022-12-16 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种激光焊机剪刀精度状态的检测方法 |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP05132048A patent/JP3095578B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06344164A (ja) | 1994-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |