JPH08229691A - Laser beam welding equipment - Google Patents
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- JPH08229691A JPH08229691A JP7039963A JP3996395A JPH08229691A JP H08229691 A JPH08229691 A JP H08229691A JP 7039963 A JP7039963 A JP 7039963A JP 3996395 A JP3996395 A JP 3996395A JP H08229691 A JPH08229691 A JP H08229691A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接製管等に使
用されるレーザ溶接装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding apparatus used for laser welding pipes and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レーザ溶接は、レーザ光を直径１ｍｍ以
下の細いビームに集光して照射することで被溶接部を溶
融し接合するものである。この溶接法は高速で低入熱，
深溶込み，低歪の溶接が可能であり、近年、溶接製管等
に採用されている。また、従来の高周波溶接機を予熱源
とし、レーザとの組み合わせによる溶接製管等も行われ
ている。2. Description of the Related Art In laser welding, a laser beam is focused into a narrow beam having a diameter of 1 mm or less and irradiated to melt and join a welded portion. This welding method is fast, low heat input,
It is capable of deep penetration and low distortion welding, and has recently been adopted for welding pipes and the like. In addition, a conventional high-frequency welding machine is used as a preheating source, and welding pipes and the like are also performed in combination with a laser.
【０００３】ところで、レーザ溶接ではビーム径が極め
て小さいので、照射位置が僅かにずれても溶接不良が発
生し、そのずれ許容量は±０．３ｍｍ程度とされてい
る。一方、レーザ溶接製管ではラインに連続的に供給さ
れる鋼帯を管状に連続的にフォーミングし、その突き合
わせ部を両側からアップセットして上方からレーザ溶接
する訳であるが、フォーミング方法や鋼帯形状等の影響
を大きく受けるので、突き合わせ部の移動量は定常部で
±２ｍｍ、コイル継ぎ部の前後では±７ｍｍにも達す
る。その為に溶接ヘッドの倣い機構が必須となり、一般
的には例えば図５に示すような機械的な倣い機構が採用
されている。By the way, since the beam diameter in laser welding is extremely small, a welding defect occurs even if the irradiation position is slightly deviated, and the deviation tolerance is set to about ± 0.3 mm. On the other hand, in laser welding pipe manufacturing, the steel strip continuously supplied to the line is continuously formed into a tubular shape, and the butted parts are upset from both sides and laser welding is performed from above. Since it is greatly affected by the band shape and the like, the amount of movement of the butted portion reaches ± 2 mm at the steady portion and reaches ± 7 mm before and after the coil joint portion. Therefore, a welding head copying mechanism is indispensable, and a mechanical copying mechanism as shown in FIG. 5 is generally adopted.
【０００４】図５において、１は鋼帯を管状にフォーミ
ングして得られた成形管であり、この成形管１は一対の
スクイズロール２によって両側からアップセットされ、
アップセット点の近辺でその突き合わせ部をレーザ溶接
される。このレーザ溶接に使用する溶接装置は、集光ミ
ラー等を内蔵した溶接ヘッド３を備え、この溶接ヘッド
３は逆錘状のトーチ３ａを前記溶接位置に上方から対向
させ、溶接位置の出側に設けた回転軸３ｂを中心として
トーチ３ａが水平方向に旋回するような構成となってい
る。また、溶接ヘッド３における溶接位置の入側には、
溶接ヘッド３に水平方向の回動が自在な状態で取り付け
られている支持部材６を介して、溶接前の前記付き合わ
せ部の隙間に係合する倣いローラ４が枢支されている。In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a forming pipe obtained by forming a steel strip into a tubular form. The forming pipe 1 is upset from both sides by a pair of squeeze rolls 2.
The butt joint is laser welded near the upset point. The welding apparatus used for this laser welding is provided with a welding head 3 having a built-in condenser mirror and the like. The welding head 3 has an inverted cone-shaped torch 3a opposed to the welding position from above and on the exit side of the welding position. The torch 3a is configured to rotate horizontally about the provided rotation shaft 3b. Further, on the entrance side of the welding position in the welding head 3,
A copying roller 4 that engages with the gap of the abutting portion before welding is pivotally supported via a support member 6 that is attached to the welding head 3 in a freely rotatable manner in the horizontal direction.
【０００５】しかしながら、この図５に示す倣い機構で
は突き合わせ部が側方に距離Ｃだけ変位した場合、図５
（ｂ）に示すように、倣いローラ４と、トーチ３ａ，回
転軸３ｂの位置関係によって、突き合わせ部上の溶接目
標位置Ｏ’とトーチ３ａの中心（レーザ照射点Ｏ）にΔ
Ｃのずれを生じ、溶接不良を招くことになる。However, in the copying mechanism shown in FIG. 5, when the abutting portion is displaced laterally by the distance C,
As shown in (b), depending on the positional relationship between the copying roller 4, the torch 3a, and the rotating shaft 3b, the welding target position O ′ on the butted portion and the center of the torch 3a (laser irradiation point O) are Δ.
A shift of C will occur, leading to poor welding.
【０００６】そこで、本出願人は図５に示すような従来
の倣い機構にあった問題点を解決するものとして特開平
６−６６８号に記載の倣い機構を提案した。この特開平
６−６６８号に記載の倣い機構は、図６に示すように、
トーチ誘導手段５として、溶接位置の入側に水平方向へ
の移動自在に可動ベース５ａを設け、この可動ベース５
ａに成形管１の突き合わせ部の隙間に係合する複数の倣
いローラ５ｂを取り付けるとともに、前記可動ベース５
ａ上から倣いローラ５ｂの配設線に沿って溶接ヘッド３
側にアーム５ｃを延出させ、このアーム５ｃの先端部を
トーチ３ａの回転を拘束しないようにトーチ３ａに連結
した構成を採用し、突き合わせ部が図６（ｂ）に示すよ
うに側方に移動した場合、可動ベース５ａとアーム５ｃ
によってトーチ３ａの中心（レーザ照射点Ｏ）を倣いロ
ーラ５ｂの配置線上に誘導するものである。Therefore, the applicant of the present invention has proposed a copying mechanism described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-668 as a solution to the problem with the conventional copying mechanism shown in FIG. The copying mechanism disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-668 is, as shown in FIG.
As the torch guiding means 5, a movable base 5a is provided on the entrance side of the welding position so as to be movable in the horizontal direction.
A plurality of copying rollers 5b that engage with the gaps of the butted portions of the molding pipe 1 are attached to a, and the movable base 5 is attached.
The welding head 3 is provided from above a along the arrangement line of the copying roller 5b.
The arm 5c is extended to the side, and the tip portion of the arm 5c is connected to the torch 3a so as not to restrain the rotation of the torch 3a, and the abutting portion is located laterally as shown in FIG. 6 (b). When moved, movable base 5a and arm 5c
This guides the center of the torch 3a (laser irradiation point O) to the line of arrangement of the copying roller 5b.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人が特開平６−６６８号で提案した倣い機構では、２個
の倣いローラ５ｂの側面が突き合わせ部の一方端面に押
し付けられているので、実際には図４（ａ）に示すよう
に、突き合わせ部上の溶接目標位置Ｏ’とトーチ３ａの
中心（レーザ照射点Ｏ）にΔＣのずれを生じ、そのずれ
量は倣いローラ５ｂの位置とトーチ３ａ，溶接ヘッド３
旋回位置の関係及び突き合わせ角度θ、突き合わせ部の
変位量に大きく影響される。すなわち、溶接製管の実ラ
インにおいては、突き合わせ角度θは２〜４°と大き
く、また、スペース及び構造上、倣いローラ５ｂ等の
位置関係が制約され、突き合わせ部の変位量も±２〜
７ｍｍと大きい、等の理由により±０．３ｍｍの目標精
度を達成することは不可能である。However, in the copying mechanism proposed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 6-668, the side surfaces of the two copying rollers 5b are pressed against one end surface of the abutting portion. As shown in FIG. 4A, the welding target position O ′ on the abutting portion and the center of the torch 3a (laser irradiation point O) are deviated by ΔC, and the deviation amount is different from the position of the copying roller 5b and the torch. 3a, welding head 3
The relationship between the turning positions, the abutting angle θ, and the displacement amount of the abutting portion are greatly affected. That is, in the actual line of the welded pipe, the abutting angle θ is as large as 2 to 4 °, and the positional relationship of the copying roller 5b and the like is restricted due to space and structure, and the displacement amount of the abutting portion is ± 2.
It is impossible to achieve the target accuracy of ± 0.3 mm because of the large size of 7 mm.
【０００８】また、倣いローラに大きな設置スペースを
確保することは実機では極めて困難であり、特にレーザ
溶接管製造法の本命と見られる高周波予熱併用の場合に
は、１つの倣いローラの設置スペースを確保するのが限
度である。加えて、複数個の倣いローラを設置した場合
には複数個の倣いローラを枢支する可動ベースに曲げが
直接作用する等の問題もある。Further, it is extremely difficult to secure a large installation space for the copying roller in an actual machine. Particularly, in the case of combined use of high frequency preheating which is considered to be the favorite of the laser welded tube manufacturing method, the installation space for one copying roller is required. The limit is to secure. In addition, when a plurality of copying rollers are installed, there is a problem that bending directly acts on a movable base that pivotally supports the plurality of copying rollers.
【０００９】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、突き合わせ部が側方に移動した場
合は勿論、突き合わせ部が水平方向に傾斜した場合に
も、レーザ照射位置を溶接目標位置に高精度に誘導し、
しかも故障や誤動作が少ないレーザ溶接装置を提供する
ことを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the laser irradiation position can be adjusted not only when the abutting portion is moved laterally but also when the abutting portion is inclined in the horizontal direction. Guide to the welding target position with high accuracy,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a laser welding device with few failures and malfunctions.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のレーザ溶接装置は、移動中の被溶接部
を突き合わせ、この突き合わせ部に上方からレーザビー
ムを照射して連続的に溶融接合するレーザ溶接装置であ
って、溶接位置と対向して配置するトーチに対して溶接
位置の出側に伝送管を設置し、この伝送管を中心として
水平方向への旋回が自在なようにフレームに設置された
溶接ヘッドと、この溶接ヘッドの前記トーチを突き合わ
せ部の変位に伴って変位させるべく、前記溶接位置の入
側に固定ガイドを介して設置されたトーチ誘導機構を備
え、トーチ誘導機構は、被溶接材の搬送ラインと直角の
水平方向にのみ移動が自在なように前記固定ガイドに案
内される可動ベースと、搬送ライン方向への回転が自在
なように前記可動ベースに枢支され、前記突き合わせ部
の隙間を形成する一方端面に当接すべく係合する１個の
倣いローラと、前記可動ベースに対して搬送ライン方向
への移動が自在なように取り付けられ、その先端部で前
記トーチを水平方向への旋回が自在なように保持したア
ーム部材を具備させているのであり、必要に応じて、突
き合わせ部の直前に高周波電流の供給装置を配置してい
るのである。In order to achieve the above-mentioned object, a laser welding apparatus of the present invention abuts a moving portion to be welded and continuously irradiates the abutting portion with a laser beam from above. A laser welding device for fusion welding, in which a transmission pipe is installed on the exit side of the welding position with respect to the torch arranged opposite to the welding position, so that the transmission pipe can be swung horizontally in the horizontal direction. The welding head installed on the frame and the torch induction mechanism installed via a fixed guide on the entrance side of the welding position to displace the torch of the welding head along with the displacement of the abutting part are provided. The mechanism is a movable base guided by the fixed guide so that it can be moved only in the horizontal direction perpendicular to the transfer line of the material to be welded, and a movable base that can be rotated in the transfer line direction. One copying roller that is pivotally supported by the base and that engages to abut one end face that forms the gap of the butting portion, and is attached to the movable base so as to be movable in the transport line direction. It is equipped with an arm member that holds the torch so that it can be swung in the horizontal direction at its tip. If necessary, a high-frequency current supply device is arranged immediately before the butting part. Is there.
【００１１】[0011]
【作用】本発明のレーザ溶接装置は、溶接ヘッドのトー
チを突き合わせ部の変位に伴って変位させるべく、溶接
位置の入側に固定ガイドを介してフレームに設置された
トーチ誘導機構を、被溶接材の搬送ラインと直角の水平
方向にのみ移動が自在なように前記固定ガイドに案内さ
れる可動ベースと、搬送ライン方向への回転が自在なよ
うに前記可動ベースに枢支され、前記突き合わせ部の隙
間を形成する一方端面に当接すべく係合する１個の倣い
ローラと、前記可動ベースに対して搬送ライン方向への
移動が自在なように取り付けられ、その先端部で前記ト
ーチを水平方向への旋回が自在なように保持したアーム
部材を具備させた構成であるので、突き合わせ部がどの
ように変位してもその変位量だけトーチは変位し、常に
突き合わせ部上に位置する。In the laser welding apparatus of the present invention, in order to displace the torch of the welding head along with the displacement of the abutting portion, the torch guide mechanism installed on the frame through the fixed guide on the inlet side of the welding position is welded. A movable base guided by the fixed guide so as to be movable only in a horizontal direction perpendicular to the material conveying line, and a pivotally supported by the movable base so as to be rotatable in the conveying line direction, and the abutting portion. One copying roller that engages so as to come into contact with one end surface that forms the gap, and is attached so as to be movable in the transport line direction with respect to the movable base, and the torch is horizontally leveled at its tip. Since the arm is held so that it can be swung in any direction, no matter how the butt section is displaced, the torch will be displaced by that amount of displacement, and it will always be on the butt section. To location.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明のレーザ溶接装置を図１〜図４
に示す１実施例に基づいて説明する。図１は製管に使用
される本発明のレーザ溶接装置の全体構造を示す正面
図、図２は図１の矢視Ａ−Ａ図、図３（ａ）は図１の主
要部を拡大して示す図、（ｂ）は（ａ）図における成形
管の平面図、図４（ａ）は特開平６−６６８号公報に記
載されたレーザ溶接機の倣い動作の説明図、（ｂ）は本
発明のレーザ溶接装置の倣い動作の説明図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A laser welding apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS.
A description will be given based on an example shown in FIG. FIG. 1 is a front view showing the entire structure of a laser welding apparatus of the present invention used for pipe manufacturing, FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. FIG. 4B is a plan view of the forming pipe in FIG. 4A, FIG. 4A is an explanatory view of the copying operation of the laser welding machine described in JP-A-6-668, and FIG. It is explanatory drawing of the copying operation | movement of the laser welding apparatus of this invention.
【００１３】図１〜図４において、１１は鋼帯を管状に
フォーミングして得られた成形管であり、この成形管１
１はその突き合わせ部を上方に向けた状態で管軸（以
下、「ライン」という）方向に水平移動され、その移動
途中に一対のスクイズロール１２ａ，１２ｂにより両側
からアップセットされて突き合わせ部を衝合され、衝合
中心の近辺でその衝合部に上方からレーザビームを照射
され溶接される。なお、このレーザビームを照射する直
前における突き合わせ部分にコンタクトチップ２２を配
置し、電源２３から高周波電流を供給して予熱するよう
にしておけば、レーザによって溶接部を溶かす能力が向
上する。1 to 4, reference numeral 11 denotes a formed pipe obtained by forming a steel strip into a tubular shape.
1 is horizontally moved in the direction of the pipe axis (hereinafter, referred to as “line”) with its abutting portion facing upward, and is set up from both sides by a pair of squeeze rolls 12a and 12b to collide the abutting portion. Then, the abutting portion is welded by irradiating the laser beam from above in the vicinity of the abutting center. If the contact tip 22 is arranged at the abutting portion immediately before irradiation with the laser beam and a high frequency current is supplied from the power source 23 to preheat it, the ability to melt the welded portion by the laser is improved.
【００１４】本発明のレーザ溶接装置は、例えば上記し
たような成形管１１の衝合部に、その上方からレーザビ
ームを照射し溶接するものであり、図示しないレーザ発
振器より発振させたレーザ光を、水平伝送ミラー部１３
からフレキシブルチューブ１３ａ及び鉛直に配置された
伝送管１４を介して溶接ヘッド１５に導き、溶接位置に
対向する逆錘状のトーチ１５ａから照射する構成であ
る。なお、１４ａは伝送管１４の途中に介設されたフレ
キシブルチューブである。The laser welding apparatus of the present invention irradiates a laser beam onto the abutting portion of the above-mentioned forming tube 11 from above, for example, and welds the laser beam oscillated by a laser oscillator (not shown). , Horizontal transmission mirror unit 13
Is guided to the welding head 15 via the flexible tube 13a and the transmission pipe 14 arranged vertically, and the irradiation is performed from the torch 15a having an inverted cone shape facing the welding position. In addition, 14 a is a flexible tube provided in the middle of the transmission pipe 14.
【００１５】１６はライン方向にスライドベアリング１
７を介して移動自在なフレームであり、その下端部には
スライドベアリング１８を介して鉛直方向への移動が自
在なように支持アーム１９が取り付けられている。溶接
ヘッド１５は、溶接位置の出側に配置された前記伝送管
１４を中心としてトーチ１５ａが水平方向に旋回できる
ように、この支持アーム１９に軸受け２０を介して取り
付けられており、前記伝送管１４より導かれたレーザビ
ームを第１のミラー１５ｂで反射した後、これを第２の
ミラー１５ｃで集光，反射して前記トーチ１５ａから照
射する。Reference numeral 16 is a slide bearing 1 in the line direction.
The frame is movable through 7, and a supporting arm 19 is attached to the lower end of the frame through a slide bearing 18 so as to be movable in the vertical direction. The welding head 15 is attached to the support arm 19 via a bearing 20 so that the torch 15a can be horizontally swung around the transmission pipe 14 arranged on the outlet side of the welding position. After the laser beam guided from 14 is reflected by the first mirror 15b, it is condensed and reflected by the second mirror 15c and emitted from the torch 15a.
【００１６】２１は前記トーチ１５ａの中心、すなわち
レーザ照射点を前記衝合部に位置合わせさせるためのト
ーチ誘導機構であり、次のような構成となっている。２
１ａは前記支持アーム１９に一体的に取り付けられた第
１の固定ガイドであり、この第１の固定ガイド２１ａに
スライドベアリング２１ｂを介して第２の固定ガイド２
１ｃが鉛直方向への移動が自在なように設置されてい
る。２１ｄはラインと直角の水平方向への移動が自在な
ように、前記第２の固定ガイド２１ｃにスライドベアリ
ング２１ｅを介して取り付けられた可動ベースであり、
この可動ベース２１ｄにライン方向への回転が自在なよ
うに倣いローラ２１ｆが設置されている。なお、この倣
いローラ２１ｆは、図２に示すように、その外周部が回
転刃のように尖って前記突き合わせ部の隙間における一
方端面に、例えばスプリング２１ｎによって押し付けら
れるようになっている。Reference numeral 21 denotes a torch guiding mechanism for aligning the center of the torch 15a, that is, the laser irradiation point with the abutting portion, and has the following structure. Two
Reference numeral 1a is a first fixed guide integrally attached to the support arm 19, and a second fixed guide 2 is attached to the first fixed guide 21a via a slide bearing 21b.
1c is installed so that it can be moved vertically. Reference numeral 21d denotes a movable base attached to the second fixed guide 21c via a slide bearing 21e so as to be movable in a horizontal direction at right angles to the line,
A copying roller 21f is installed on the movable base 21d so as to be freely rotatable in the line direction. As shown in FIG. 2, the copying roller 21f has its outer peripheral portion sharpened like a rotary blade and pressed against one end surface in the gap of the abutting portion by, for example, a spring 21n.
【００１７】２１ｇはライン方向への移動が自在なよう
にスライドベアリング２１ｈを介して前記可動ベース２
１ｄに設置された第１のアーム部材であり、さらにこの
第１のアーム部材２１ｇには鉛直方向の移動が自在なよ
うにスライドベアリング２１ｉを介して第２のアーム部
材２１ｊが取り付けられている。そして、この第２のア
ーム部材２１ｊに軸受け２１ｋを介して前記トーチ１５
ａが水平方向に旋回が自在なように保持されている。な
お、２１ｍは第２の固定ガイド２１ｃを鉛直方向に移動
させ、倣いローラ２１ｆの側面と突き合わせ部の隙間に
おける一方端面の接触圧を設定するためのシリンダ装置
である。21g is a movable base 2 via a slide bearing 21h so that it can be moved in the line direction.
1d is a first arm member, and a second arm member 21j is attached to the first arm member 21g through a slide bearing 21i so as to be vertically movable. Then, the torch 15 is attached to the second arm member 21j via the bearing 21k.
a is held so that it can be swung horizontally. Reference numeral 21m is a cylinder device for moving the second fixed guide 21c in the vertical direction to set the contact pressure of one end surface in the gap between the side surface of the copying roller 21f and the abutting portion.
【００１８】すなわち、溶接ヘッド１５は、伝送管１４
を中心とする旋回が自在なように支持アーム１９に軸受
け２０を介して取り付けられており、一方、倣いローラ
２１ｆは、ラインと直角の水平方向に相対移動が可能な
ように第２の固定ガイド２１ｃ及びスライドベアリング
２１ｅ等を介して支持アーム１９に取り付けられてい
る。そして、溶接ヘッド１５のトーチ１５ａは倣いロー
ラ２１ｆに対して、ライン方向及び鉛直方向の移動と旋
回が自在なように第１，第２のアーム部材２１ｇ，２１
ｊ及びスライドベアリング２１ｈ，２１ｉ並びに軸受け
２１ｋを介して取り付けられている。That is, the welding head 15 includes the transmission pipe 14
Is mounted on a support arm 19 via a bearing 20 so as to be freely rotatable about the center, while the copying roller 21f is provided with a second fixed guide so as to be relatively movable in a horizontal direction perpendicular to the line. It is attached to the support arm 19 via 21c, a slide bearing 21e, and the like. Then, the torch 15a of the welding head 15 can move and swivel in the line direction and the vertical direction with respect to the copying roller 21f, so that the first and second arm members 21g, 21 can be moved.
j, the slide bearings 21h and 21i, and the bearing 21k.
【００１９】従って、例えば形成管１１の突き合わせ部
の位置がライン方向と直角の水平方向に、図４（ｂ）の
実線から想像線のように変化した場合には、その側面が
スプリング２１ｎによって常に前記突き合わせ部の一方
端面に押し付けられる倣いローラ２１ｆ、すなわち可動
ベース２１ｄは第２の固定ガイド２１ｃに対してライン
と直角の水平方向に移動する。すると、トーチ１５ａは
第１，第２のアーム部材２１ｇ，２１ｊを介して可動ベ
ース２１ｄと連結されているので、トーチ１５ａも同一
量だけラインと直角の水平方向に移動し、トーチ１５ａ
の位置合わせを行う。なお、このトーチ１５ａの移動に
より溶接ヘッド１５は伝送管１４を中心として旋回する
ので、第２のアーム部材２１ｊとトーチ１５ａの保持位
置、及び可動ベース２１ｄとトーチ１５ａとの相対間隔
が変化するが、この変化は軸受け２１ｋ及びスライドベ
アリング２１ｈによって吸収される。Therefore, for example, when the position of the abutting portion of the forming tube 11 changes in the horizontal direction perpendicular to the line direction from the solid line in FIG. 4 (b) to the imaginary line, its side surface is always changed by the spring 21n. The copying roller 21f pressed against the one end face of the abutting portion, that is, the movable base 21d moves in the horizontal direction perpendicular to the line with respect to the second fixed guide 21c. Then, since the torch 15a is connected to the movable base 21d via the first and second arm members 21g and 21j, the torch 15a also moves in the horizontal direction perpendicular to the line by the same amount, and the torch 15a is moved.
Align the. Since the welding head 15 pivots around the transmission pipe 14 by the movement of the torch 15a, the holding position of the second arm member 21j and the torch 15a and the relative distance between the movable base 21d and the torch 15a change. This change is absorbed by the bearing 21k and the slide bearing 21h.
【００２０】すなわち、このトーチ誘導機構２１によれ
ば、形成管１１のサイズ変更等の条件変更時に、予め倣
いローラ２１ｆと可動ベース２１ｄの間で倣いローラ２
１ｆとトーチ１５ａ中心のライン中心に対するオフセッ
ト量を調整しておけば、突き合わせ部の形状変化（突き
合わせ角度θ，衝合位置のライン方向変化）に対して倣
いローラ２１ｆが追従し、この倣いローラ２１ｆの変位
をスライドベアリング２１ｈ，第１のアーム部材２１
ｇ，スライドベアリング２１ｉ，第２のアーム部材２１
ｊ及び軸受け２１ｋを介してトーチ１５ａに伝え、トー
チ１５ａを突き合わせ部の形状変化に対して正確に追従
させることができる。That is, according to the torch guiding mechanism 21, when the condition such as the size change of the forming tube 11 is changed, the copying roller 2 is previously provided between the copying roller 21f and the movable base 21d.
If the offset amount between the center of the line 1f and the center of the torch 15a is adjusted, the copying roller 21f follows the shape change of the abutting part (abutting angle θ, line direction change of abutting position), and the copying roller 21f. Displacement of the slide bearing 21h, the first arm member 21
g, slide bearing 21i, second arm member 21
The torch 15a can be accurately transmitted to the torch 15a by changing the shape of the butted portion via the j and the bearing 21k.
【００２１】本実施例では、形成管１１の突き合わせ部
の変位に追従するものとして倣いローラ２１ｆを開示し
たが、同じ作用をするものであれば、ローラでなくても
ピン状のものや、円筒コロ状のものであってもよい。ま
た、可動ベース２１ｄは第１の固定ガイド２１ａ等を介
して最終的にフレーム１６に支持されたものを開示して
いるが、第１の固定ガイド２１ａを直接外部に固定した
ものであってもよい。さらに、本発明と同様の作用によ
って倣いローラ２１ｆの変位をトーチ１５ａに伝えるも
のであれば、スライドベアリング１８，２１ｂ，２１
ｅ，２１ｈ，２１ｉの設置位置も本実施例のものに限定
するものではなく、また設置数も同様である。軸受け２
０，２１ｋの設置位置も各旋回軸心上であればどこでも
よい。さらに、シリンダ装置２１ｍやスプリング２１ｎ
についても、各移動部に必要に応じて設置すればよく、
シリンダ装置２１ｍに代えてスプリングやバランスウェ
イトを採用してもよく、またスプリング２１ｎに代えて
シリンダ装置を採用してもよい。In the present embodiment, the copying roller 21f is disclosed as a member that follows the displacement of the abutting portion of the forming tube 11. However, as long as it has the same function, it is not a roller but a pin-shaped member or a cylindrical member. It may be in the shape of a roller. Further, although the movable base 21d is disclosed as being finally supported by the frame 16 via the first fixed guide 21a and the like, it is also possible to directly fix the first fixed guide 21a to the outside. Good. Further, if the displacement of the copying roller 21f is transmitted to the torch 15a by the same operation as that of the present invention, the slide bearings 18, 21b, 21 will be used.
The installation positions of e, 21h, and 21i are not limited to those of this embodiment, and the number of installations is also the same. Bearing 2
The installation position of 0, 21k may be anywhere as long as it is on each turning axis. Furthermore, the cylinder device 21m and the spring 21n
As for the above, it may be installed in each moving part as necessary,
A spring or a balance weight may be used instead of the cylinder device 21m, and a cylinder device may be used instead of the spring 21n.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ溶
接装置は、溶接ヘッドのトーチを突き合わせ部の変位に
伴って変位させるべく、溶接位置の入側に固定ガイドを
介してフレームに設置されたトーチ誘導機構を、被溶接
材の搬送ラインと直角の水平方向にのみ移動が自在なよ
うに前記固定ガイドに案内される可動ベースと、搬送ラ
イン方向への回転が自在なように前記可動ベースに枢支
され、前記突き合わせ部の隙間を形成する一方端面に当
接すべく係合する１個の倣いローラと、前記可動ベース
に対して搬送ライン方向への移動が自在なように取り付
けられ、その先端部で前記トーチを水平方向への旋回が
自在なように保持したアーム部材を具備させた構成であ
るので、以下に列挙するような効果を有する。As described above, the laser welding apparatus of the present invention is installed on the frame via the fixed guide on the inlet side of the welding position in order to displace the torch of the welding head with the displacement of the abutting portion. The torch guide mechanism is a movable base guided by the fixed guide so that it can be moved only in the horizontal direction perpendicular to the transfer line of the material to be welded, and the movable base that can be rotated in the transfer line direction. One copying roller that is pivotally supported by and that engages so as to abut one end surface that forms the gap of the butting portion, and is attached to the movable base so as to be movable in the transport line direction, Since the arm member that holds the torch so that it can be swiveled in the horizontal direction is provided at its tip, it has the effects listed below.
【００２３】すなわち、本発明のレーザ溶接装置は機械
式であるので故障や誤動作が少ない。また、突き合わせ
部のラインと直角の水平方向の変位を突き合わせ部の隙
間に係合する一個の倣いローラで検出し、トーチを同一
量変位させる構成としているので、溶接目標位置に対す
る誤差が極めて小さく、レーザ溶接品質が向上する。さ
らに、実際の製管ラインにおける突き合わせ部の狭いス
ペースに設置でき、突き合わせ部の形状（突き合わせ角
度、傾斜等）に充分対応して高精度にトーチの位置を誘
導できる。また、突き合わせ部の直前に高周波電流の供
給装置を配置して予熱すれば、レーザによって溶かす能
力が向上する。つまり、同じ能力であればレーザ発生部
の容量を小さくできる。That is, since the laser welding apparatus of the present invention is a mechanical type, there are few failures and malfunctions. Further, the horizontal displacement at right angles to the line of the abutting portion is detected by one copying roller that engages in the gap of the abutting portion, and the torch is displaced by the same amount, so the error with respect to the welding target position is extremely small, Laser welding quality is improved. Further, it can be installed in a narrow space of the butting portion in an actual pipe making line, and the position of the torch can be guided with high accuracy corresponding to the shape of the butting portion (butting angle, inclination, etc.). Further, if a high-frequency current supply device is arranged immediately before the butting portion and preheating is performed, the ability to be melted by the laser is improved. In other words, the capacity of the laser generator can be reduced if the capacity is the same.
【図１】製管に使用される本発明のレーザ溶接装置の全
体構造を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing the overall structure of a laser welding apparatus of the present invention used for pipe manufacturing.
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ図である。FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG.
【図３】（ａ）は図１の主要部を拡大して示す図、
（ｂ）は（ａ）図における成形管の平面図である。FIG. 3 (a) is an enlarged view of the main part of FIG.
(B) is a top view of the forming pipe in (a) figure.
【図４】（ａ）は特開平６−６６８号公報に記載された
レーザ溶接装置の倣い動作の説明図、（ｂ）は本発明の
レーザ溶接装置の倣い動作の説明図である。FIG. 4A is an explanatory view of a copying operation of the laser welding apparatus described in JP-A-6-668, and FIG. 4B is an explanatory view of the copying operation of the laser welding apparatus of the present invention.
【図５】（ａ）は従来の機械式の倣い機構を備えたレー
ザ溶接装置の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）の倣い動作
の説明図である。5A is a diagram showing a configuration of a laser welding apparatus including a conventional mechanical copying mechanism, and FIG. 5B is an explanatory view of the copying operation of FIG. 5A.
【図６】（ａ）は特開平６−６６８号公報に記載された
レーザ溶接装置の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）の倣い
動作の説明図である。6A is a diagram showing a configuration of a laser welding apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-668, and FIG. 6B is an explanatory diagram of a copying operation of FIG. 6A.
１１ 成形管 １４ 伝送管 １５ 溶接ヘッド １５ａ トーチ ２０ 軸受け ２１ トーチ誘導機構 ２１ａ 第１の固定ガイド ２１ｃ 第２の固定ガイド ２１ｄ 可動ベース ２１ｅ スライドベアリング ２１ｆ 倣いローラ ２１ｇ 第１のアーム部材 ２１ｈ スライドベアリング ２１ｊ 第２のアーム部材 ２１ｋ 軸受け 11 forming pipe 14 transmission pipe 15 welding head 15a torch 20 bearing 21 torch guiding mechanism 21a first fixed guide 21c second fixed guide 21d movable base 21e slide bearing 21f copying roller 21g first arm member 21h slide bearing 21j second Arm member 21k bearing
Claims (2)
き合わせ部に上方からレーザビームを照射して連続的に
溶融接合するレーザ溶接装置であって、溶接位置と対向
して配置するトーチに対して溶接位置の出側に伝送管を
設置し、この伝送管を中心として水平方向への旋回が自
在なようにフレームに設置された溶接ヘッドと、この溶
接ヘッドの前記トーチを突き合わせ部の変位に伴って変
位させるべく、前記溶接位置の入側に固定ガイドを介し
て設置されたトーチ誘導機構を備え、トーチ誘導機構
は、被溶接材の搬送ラインと直角の水平方向にのみ移動
が自在なように前記固定ガイドに案内される可動ベース
と、搬送ライン方向への回転が自在なように前記可動ベ
ースに枢支され、前記突き合わせ部の隙間を形成する一
方端面に当接すべく係合する１個の倣いローラと、前記
可動ベースに対して搬送ライン方向への移動が自在なよ
うに取り付けられ、その先端部で前記トーチを水平方向
への旋回が自在なように保持したアーム部材を具備した
ことを特徴とするレーザ溶接装置。1. A laser welding device for abutting a moving part to be welded, and irradiating the abutting part with a laser beam from above to continuously melt-bond, and to a torch arranged opposite to a welding position. A transmission pipe is installed on the exit side of the welding position, and the welding head installed on the frame so that it can be swiveled horizontally in the horizontal direction around this transmission pipe and the torch of this welding head are used for displacement of the butted part. In order to displace along with it, it is equipped with a torch guide mechanism installed on the entrance side of the welding position via a fixed guide, and the torch guide mechanism can be moved only in the horizontal direction at right angles to the transfer line of the material to be welded. The movable base guided by the fixed guide, and the movable base that is pivotally supported by the movable base so as to be rotatable in the direction of the conveying line, and that is in contact with one end face forming a gap of the butted portion. An arm member that is attached to the movable base so as to be movable in the conveying line direction, and that holds the torch so that the torch can be swung horizontally in the horizontal direction. A laser welding device comprising:
装置を配置したことを特徴とする請求項１記載のレーザ
溶接装置。2. The laser welding device according to claim 1, wherein a high-frequency current supply device is arranged immediately before the abutting portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039963A JPH08229691A (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Laser beam welding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7039963A JPH08229691A (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Laser beam welding equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08229691A true JPH08229691A (en) | 1996-09-10 |
Family
ID=12567624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7039963A Pending JPH08229691A (en) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | Laser beam welding equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08229691A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100965988B1 (en) * | 2003-06-20 | 2010-06-25 | 주식회사 포스코 | Apparatus for leading welding line of strip welder' head unite |
| JP4799697B2 (en) * | 2009-10-09 | 2011-10-26 | 日本省力機械株式会社 | Copying device |
| CN114473121A (en) * | 2022-03-18 | 2022-05-13 | 安徽祥源汽车配件制造有限公司 | Intelligent assembling and welding device for automobile oil pipe joint |
| CN116689963A (en) * | 2023-06-25 | 2023-09-05 | 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 | Laser welding process for high-strength steel pipe |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7039963A patent/JPH08229691A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100965988B1 (en) * | 2003-06-20 | 2010-06-25 | 주식회사 포스코 | Apparatus for leading welding line of strip welder' head unite |
| JP4799697B2 (en) * | 2009-10-09 | 2011-10-26 | 日本省力機械株式会社 | Copying device |
| CN114473121A (en) * | 2022-03-18 | 2022-05-13 | 安徽祥源汽车配件制造有限公司 | Intelligent assembling and welding device for automobile oil pipe joint |
| CN114473121B (en) * | 2022-03-18 | 2022-09-27 | 安徽祥源汽车配件制造有限公司 | Intelligent assembling and welding device for automobile oil pipe joint |
| CN116689963A (en) * | 2023-06-25 | 2023-09-05 | 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 | Laser welding process for high-strength steel pipe |
| CN116689963B (en) * | 2023-06-25 | 2023-12-01 | 浙江摩多巴克斯科技股份有限公司 | Laser welding process for high-strength steel pipe |
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