JPS5847588A - レ−ザ−シ−ム溶接機 - Google Patents

レ−ザ−シ−ム溶接機

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JPS5847588A
JPS5847588A JP56147282A JP14728281A JPS5847588A JP S5847588 A JPS5847588 A JP S5847588A JP 56147282 A JP56147282 A JP 56147282A JP 14728281 A JP14728281 A JP 14728281A JP S5847588 A JPS5847588 A JP S5847588A
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JP
Japan
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welded
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laser
chip
horizontal arm
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JP56147282A
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JPS6229147B2 (ja
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Toru Saima
亨 斉間
Sadao Sugiyama
杉山 貞夫
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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    • B23K26/082Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、炭酸ガスシーず−のようなレーザー
装置(レーザー発生装置it>のV−ザー光線を使用し
て重合した被溶接物(ワーク)を直線的に一定のl?−
)長のシーム溶接を行うレーザーシュ111m1*II
K関する。   −一般に、電気的なスポット溶接手段
は、重合された2枚の被溶接物に上−Tm対の電極チッ
プで加圧しながら、これに瞬時に大電流を供給して被、
溶接物に抵抗発熱させて、接合部を一接させてスポット
溶接するよう千なっている。。
しかしながら、従来り電気的なスポット溶接手溶接物の
板厚に対しての制限や1つの溶接点(ス ゛ポット溶接
点)のごく近<K、さらに、もう1つのスポット溶接を
行うとすると、このスボツ)溶接の電流が既に溶接され
たスポット溶接部分に分流し、有効なスポット!接が得
られず、スポット溶接の!頼性を損うおそれがある。
特に、上述したスポット溶接手段において、2枚の重合
しi被溶接物を直線的に連続したビート−長のシーム溶
接をすることは困難である。
又一方、上述した夏ポット溶接による溶接手段′  は
、大電流を瞬時に流さなけれG’?ならないので、可撓
性の大きい導体を利用しなければならず、安全性や電極
チップの寿命に難点があるばかりでなく、接合する2つ
の被溶接物を、予め、充分に密−着させるのに大きな押
圧力を必要とすると共に、被溶接物が薄板のとき、溶接
時に溶けた金属ミスト等が四方へ飛散することが多くな
って、接合部の溶接点が実質的に減少するおそれがある
さらに又、上述したスポット溶接手段に使用される両電
極チップは、導電性、冷却性及び耐抑圧力を保持するた
めに、常に清掃さ′れた状態に保持する°ことを余儀な
くされている。
又一方、レーザースポット溶接手段も既−幾つか提、案
されているけれども、これらは、被溶接物が薄板のとき
、レーザー光束を斜々向から被溶接物に照射して溶接し
て溶接長さを実質的に長くするよう和している。
しかしながら、上述したレーザースポット溶接手段番キ
、レーザー光線にょや溶接で過度σ電機な加熱及び急速
な冷却によって被溶接部と溶接部との間の金属組織中に
ブローホールや不純物の混入が多(なり、しかも、過度
の硬度差異を生じて、あたかも、金属の焼入や金属組織
の局部的な材料歪4及び亀裂を起すおそれもある。
本発明゛は、上述した欠点を解消するために、水平腕杆
を有する機枠の上部にレーザー装置を備えた揺動積杆を
枢着し、との揺動積杆と上記機枠とをシリンダー装!で
連結し、上記水平腕杆の端部に下情チップを設け、この
下側チツ′プの直上(位置する上記揺動積杆に被溶接物
を押圧するようにした上側チップを垂設し、この上側チ
ップの上位の上記揺動積杆に揺動部□材と一体の回動軸
を回動自在に軸装し、この揺動部材に反町体を主起シー
ず一装置のレーザー光を下方へ反射するようにしそ斜験
し、この反射体の下位の上記揺動部材に集光レレズな上
記被溶接物に焦点を結ぶようにして附設し、これにより
、レーザー光による溶接時の過度の加熱と急冷を生じな
λ・ようにして被溶接物に直線的に一定のビート長さの
シーム溶接を行い、□ 被溶接物の金属組織に悪影醤を
与えないようにしてシーム溶接作業の信頼性の向上を図
ることを目的とするレーザーシ、−ム溶接機を提供する
ものである。
以下、本発明を図示の一実施例にづいて説明1第1図乃
至館3図において、符号1は、基板2上に設置された機
枠であって、こめ機枠IKは水、平腕杆3が実質的に一
体に設けられており、上記機枠1の上IK1aKは、レ
ーザー装置4を備えた揺動積杆Sが支軸6KL−って揺
動自在に枢着されてい沓。又、上記機枠1の一側部1b
と上記揺動積杆5と′の間には、例えば、油圧シリンダ
ー装置のような、シリンダー装置7が連結して設けられ
ており、このシリンダー装置7は上記揺動積杆5を支軸
6の周りKll動し得るようKttっている。
さらに、上記水平腕杆3の一端部3aには下側チップ8
が板厚め異なる重合した被1lIIlk物9を載置して
溶接し得るよ5KL、て支軸10によつ【揺動自在に設
けられてい暮。即ち、上記水平腕杆3の一端部3鳳は一
対の円弧113bを形成しており、上記下側チップ8の
下面8mは上記円弧@ sb tcyii座し得るよう
にして上記支−1Okよって枢着すると共に、上記下側
チップ8の下面8aと上記一端部3mとの関に介装され
庭ロイ化ばね11の弾力によって、上記下側チップ8を
水平に保持するようKなって、いる。さらに、゛上記下
側チップ8内には・例えば、冷却水のJ、5な冷却流体
の噴嘴ノズルUを備えた給水口13及び冷却′流体の排
出口14が設けられており、上記噴射ノズルUの圧力流
体は、上起工側チップ8の受台部8bを内がわから冷却
するようになっており、さらに、この受台部8b:Ik
冷却した流体鳩、上記排出・口14から排出されるよう
Kなっている。
一方、上記1匈チップ8の直上に位置する前記揺動積杆
5には、上記被溶接物9を押圧するよ5にした上側チッ
プ15が取付ボルトのような取付部材16辱連結されて
垂設されており、この上側チップ玉には不活性ガスの給
気口17及び排気日用が設けられている。従って、との
給気口°17から流入した不活性ガスは、溶接時、上記
被溶接物9の溶接部9aの酸化を防止すると共に、溶接
時に生じる金属建ストやスパッター等が後述する集光レ
ンズ拠や反射体器に耐着するのを防止するよう、になっ
ている。
他方、上記上側チ、ツブ15の上位の上記揺動積杆5の
自由端部5aKは軸受19を備えたブラケット加が設け
られており、このプラタン)20には可逆回転する駆動
モータ21が設電されている。又、この駆動モータ21
o′出力軸に軸装されたピニオン22−には馬形讃車わ
が噛合しており、この層形歯車幼は上記軸受111に軸
装さWE揺動部材腕と一体の回動軸usK設けられてい
る。2さらに、上記揺動部材24−は・例吏ば・反射鏡
″ような反射体25が上記シーず一装置4のレーザー光
を下方へ反射するようにして斜設されており、この反射
体部の下位の上記揺動部材Uには集光レンズ訪が上記被
溶接物9に焦点を結ぶようにして附設されている。しか
して、上記しτザー装置4からのレーザ光は、上記揺動
部材冴の反射体25が首振り動作をすることによって、
被溶接物9に一定のビート長のシーム溶接を施すことが
できるようになっている。
従って、今、2枚の被溶接物9を重合して溶接する場会
、′上記下側チップ8の受台部8bに被溶接物9を載置
すると共に、給水口13の噴射ノズルνから冷却流体を
上記受台$8b、に噴射して、これを冷却する。他方、
キ配給気口17から不活性ガスを噴蔚して、溶接時に生
じる金属建ストやスパ −ツターを排気日用から排出し
、溶接部9bの酸化を防止する雰囲気を生成する。
次に、前記”シリンダー装置7を駆動することにより、
上記揺動積杆5を支軸6の周りに左旋して、との揺動積
杆5と一体の上側チップ肋が・上記被溶接物9を押圧し
て固定する。
さらに、上記駆動モータ21と上記レーザー装置4とを
同時に駆動することにより、上記駆動モータ21のビニ
オン21は牲復i−するので、これに噛合する扇形−阜
困も共に往復揺動丁、る。しカルて、この層形歯車飽と
実質的に一体讐な1揺動部材−の反射体部はゆっくり首
振動作をする。このとき、レーザー装置4のレーザー光
は上記反射体器によって下方に反射され、集光レンズ2
を通して被溶接物9の溶接部9aに一定のビート長さの
シー!湊接なする。
なお、上記被溶接物9は多少の肉厚の差異があっても、
下側チップ8が支軸10の周りに囲動し得るようになつ
【いるので、円滑に押圧切工、シニム溶接を旋す、こと
ができるよ化なっている。又、上記層形歯車コは、往動
のみの一作でシーム溶接 。
し得ること勿論である。
次に1.第4図に示される実施例は、本発明の他の実施
例であって、これは揺動積杆5の自由端部記駆動モニタ
21及び反射体部と一体の揺動部材−の位置な略SOO
ずらして設けたものであり、構成上の動作は上述した実
施例と同じ本のである。
以上述べたように本発17iKよれば、水平腕杆−3を
有する機枠1の上部にレーザー装−4を備えた揺動積杆
sv枢着し、上部機枠1と上記揺動積杆5とをシリンダ
ー装置7で連結し、上記水平腕杆3の端部311に下側
チップ8を設け、この下側テップ8の直上に位置する上
記揺動積杆5−被溶接物9を押圧するようにした上側チ
ップ玉を一般し、このt儒チジプ15の上位の上記揺動
積杆5に揺動部材Uと一体の回動、軸uaを回動自在に
!Il装し、この揺動部舛uに反射体部を上記レーザー
装置4のy−デー光を下方へ反射するようにして斜設し
、この反射体器の下位の上記揺動部材Uに集光レンズ易
を上記被溶接物9′に焦点を結ぶ工5にして附設しであ
るので、直線°iに一定のビ7ム長のシ一、す1141
を被溶接物9の金属部@に悪影響を与えることなく円滑
にできるばかりでなく、取扱λ−操作も簡単であり、し
かも、予熱効果を与え【溶接が行われるから、ブローホ
ールや不純物の混入を防止できる。
因に、上述した実施例の反射体部及び集光レンズ菖の代
りに、7凹面鏡を使用するように設計変更することは自
由である。
【図面の簡単な説明】
、第1図は本発明VC,よるレーザーシーム溶接機の正
面図、第2図は本発明の要部を示す拡大断面□  図、
第3図は第2図中の鎖線A−AK沿う拡大断爾図、第4
図は本鵬明の他の実施例を示す図である。 1・・・機枠、3・・・水平腕杆、4・・・レーザー装
置、−5・・・揺動積杆、7・・・シリンダー装置、8
・・・下側チップ、9・・・被溶接物、n・・・扇形貨
車、ム・・・揺動部材、部・・・反射体、26・・・集
光レンズ。 出瓢人代雇人  猪  股    清

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水平腕杆を有する機枠の上部にレーザー装置を備え
    、た揺動積杆を枢着しj記水平腕杆の端部に下側チップ
    を設け、この下側チップの直上に位置する上記揺動積杆
    に被溶接物を抑圧するようにした上側チツ゛プを垂′設
    し、この上側チップの上位の上記揺動積杆に揺動部−材
    と一体の回動輪を回動自在に軸装し、この揺動部材に反
    射体を上記し」ザー装置のレーザー光を下方へ反射する
    15Kして斜設し、この反射体の下位の上記揺動部材に
    集光レンズを上記被溶接物に焦点を結ぶようにして附設
    したことを特徴とするシーず−シー今溶接機。    
     、  ・2 揺動部材の回動軸に往復回動する扇形歯
    車を軸装したこ、とを特徴とする特許請飯の範囲第1項
    記載のレーザーシーム溶接機。 & 下側チップに冷却流体用の給・排出口を設け、゛上
    側チップに不活性ガスの給・排気口を附設したことを特
    徴とする特許−請求の範囲第1項又は第2項記載のレー
    ザーシーム溶接機。 4、水平腕杆の自由端部に下側チップを支軸で揺、動自
    在に枢着したことを特徴とする第1項、第2項又は第3
    項記載のレーザーシーム溶接機。 “
JP56147282A 1981-09-18 1981-09-18 レ−ザ−シ−ム溶接機 Granted JPS5847588A (ja)

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JPS6229147B2 JPS6229147B2 (ja) 1987-06-24

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Cited By (5)

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