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JPH06234089A - Laser beam seam welding machine - Google Patents

Laser beam seam welding machine

Info

Publication number
JPH06234089A
JPH06234089A JP5045740A JP4574093A JPH06234089A JP H06234089 A JPH06234089 A JP H06234089A JP 5045740 A JP5045740 A JP 5045740A JP 4574093 A JP4574093 A JP 4574093A JP H06234089 A JPH06234089 A JP H06234089A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
clamp
workpiece
seam welding
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5045740A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumio Adachi
文雄 安達
Yuzo Kishi
友三 岸
Akiyoshi Sunatsuki
明寿 砂月
Tsunaharu Umeda
綱治 梅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP5045740A priority Critical patent/JPH06234089A/en
Publication of JPH06234089A publication Critical patent/JPH06234089A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/035Aligning the laser beam
    • B23K26/037Aligning the laser beam by pressing on the workpiece, e.g. pressing roller foot

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のスポット的なシーム溶接に代えて連続
シーム溶接を可能とするレーザシーム溶接を確立する。 【構成】 被溶接物Wの重ね合せ部分Waをクランプす
るクランプユニット11とこのクランプユニット11を
通じて被溶接物Wにレーザを照射するレーザトーチ12
とをロボット30のアーム31に持たせ、クランプユニ
ット11は、一対のクランプ部材15、16のクランプ
面に複数のボール18を配置した構成とし、クランプユ
ニット11により回転テーブル41上に載置された被溶
接物Wの重ね合せ部分Waを挾持した後、ロボット動作
によりクランプユニット11を前記重ね合せ部分Waに
沿って移動させ、この間、レーザトーチ12からレーザ
を出射して連続溶融接合する。
(57) [Summary] [Objective] To establish laser seam welding that enables continuous seam welding instead of conventional spot seam welding. A clamp unit 11 for clamping an overlapping portion Wa of a workpiece W and a laser torch 12 for irradiating the workpiece W with a laser through the clamp unit 11.
The arm 31 of the robot 30 is provided with, and the clamp unit 11 has a configuration in which a plurality of balls 18 are arranged on the clamp surfaces of the pair of clamp members 15 and 16, and is mounted on the rotary table 41 by the clamp unit 11. After holding the overlapped portion Wa of the workpiece W, the clamp unit 11 is moved along the overlapped portion Wa by the robot operation, and the laser is emitted from the laser torch 12 during this time to perform continuous fusion welding.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シーム溶接を発展させ
たレーザシーム溶接を実行するためのレーザシーム溶接
機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser seam welding machine for carrying out laser seam welding, which is an advanced version of seam welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば自動車のフューエルタンク
はシーム溶接を利用して製造されていた。図3は、この
フューエルタンクの製造に用いるシーム溶接装置を示し
たもので、被溶接物Wを位置決め支持するワーク支持装
置1とこのワーク支持装置1に隣接して設置されたシー
ム溶接機2とから概略構成されている。被溶接物Wは、
別途絞り加工により形成された上部容器3と下部容器4
とから成り、各容器の外周に設けたフランジ3a、4a
を重ね合せた状態でワーク支持装置1の回転テーブル5
上に載置される。ワーク支持装置1の回転テーブル5
は、水平2方向へ直線移動可能な支持台6に回動可能に
支持されている。一方、シーム溶接機2は、円板状の一
対の回転電極7と、被溶接物Wの重ね合せ部分(3a、
4a)を挾持するように前記一対の回転電極7を相対移
動させる加圧機構(図示略)と回転電極7に電力を供給
する電力供給機構(図示略)とを備えている。なお、同
様のシーム溶接機2が、実開昭59−49480号公
報、実開昭60−34381号公報等に開示されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, fuel tanks for automobiles, for example, have been manufactured by utilizing seam welding. FIG. 3 shows a seam welding device used for manufacturing the fuel tank, and includes a work supporting device 1 for positioning and supporting the workpiece W, and a seam welding machine 2 installed adjacent to the work supporting device 1. It is composed of The workpiece W is
Upper container 3 and lower container 4 formed separately by drawing
And flanges 3a, 4a provided on the outer circumference of each container
The rotary table 5 of the work supporting device 1 in a state where they are overlapped with each other.
Placed on top. Rotary table 5 of work supporting device 1
Are rotatably supported by a support base 6 which is linearly movable in two horizontal directions. On the other hand, the seam welding machine 2 includes a pair of disc-shaped rotating electrodes 7 and an overlapping portion (3a, 3a,
4a) is provided with a pressing mechanism (not shown) that relatively moves the pair of rotating electrodes 7 and a power supply mechanism (not shown) that supplies electric power to the rotating electrodes 7. A similar seam welding machine 2 is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 59-49480 and Japanese Utility Model Publication No. 60-34381.

【0003】上記のように構成したシーム溶接装置にお
いては、被溶接物Wである上部容器3と下部容器4を重
ね合せてワーク支持装置1の回転テーブル5上に載置し
た後、シーム溶接機2の一対の回転電極7に前記被溶接
物Wの重ね合せ部分(フランジ3a、4a)を挾持さ
せ、その後、支持台6の直線移動および回転テーブル5
の回転動作により被溶接物Wを移動させながら回転電極
7に電力を断続的に供給すると、上部容器3のフランジ
3aと下部容器4のフランジ4aの重ね合せ面がスポッ
ト的に抵抗加熱され、図4に示すように該重ね合せ面に
ナゲット8が連続的(スポット的)に形成されて、被溶
接物Wは一体化される。
In the seam welding apparatus constructed as described above, the upper container 3 and the lower container 4 which are the objects to be welded W are superposed and placed on the rotary table 5 of the work supporting device 1, and then the seam welding machine. The pair of rotating electrodes 7 of 2 holds the overlapped portions (flange 3a, 4a) of the workpiece W, and thereafter, the linear movement of the support base 6 and the rotary table 5 are performed.
When the electric power is intermittently supplied to the rotating electrode 7 while moving the workpiece W by the rotating operation of the above, the superposed surfaces of the flange 3a of the upper container 3 and the flange 4a of the lower container 4 are spot-heated and resistance-heated. As shown in FIG. 4, the nugget 8 is continuously (spot-likely) formed on the overlapping surface, and the workpiece W is integrated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、かゝるシー
ム溶接において、溶接品質(密着性)はナゲット8の大
きさやピッチに大きく依存し、したがって良好な溶接品
質を確保するには、所望の大きさおよびピッチのナゲッ
ト8が得られるように溶接条件や被溶接物の送り速度を
厳密に管理する必要がある。しかしながら、上記したよ
うに絞り加工により得た上部容器3および下部容器4を
被溶接物として用いた場合、フランジ3a、4aのうね
り(波打ち)によって電極高さが常に変化する結果、両
者の重ね合せ面の加圧力が常に変化し、その上、フラン
ジ3a、4aに微妙な凹凸が存在するため、両者の重ね
合せ面における隙の発生が避けられず、溶接が不安定と
なってナゲットの大きさにバラツキが生じ、あるいは全
くナゲットが形成されない溶接切れが生じ、前記した溶
接条件や被溶接物の送り速度の管理だけでは良好な溶接
品質を安定して確保することが困難である、という問題
があった。なお、この問題を解消するには、一対の回転
電極7による挾持力を増大させれば良いわけであるが、
この場合は、被溶接物Wの移動が困難となるばかりか、
被溶接物Wに歪が発生し易くなり、根本的な解決には至
らない。
By the way, in such seam welding, the welding quality (adhesion) largely depends on the size and pitch of the nugget 8. Therefore, in order to secure a good welding quality, a desired welding quality is required. It is necessary to strictly control the welding conditions and the feed rate of the workpiece to obtain the nugget 8 having the desired pitch and pitch. However, when the upper container 3 and the lower container 4 obtained by drawing as described above are used as the objects to be welded, the electrode height is constantly changed due to the waviness (waviness) of the flanges 3a and 4a. Since the pressing force of the surface is constantly changing and there are subtle irregularities on the flanges 3a, 4a, it is unavoidable that gaps are created on the overlapping surfaces of the two, and the welding becomes unstable and the size of the nugget is increased. Variation occurs, or a weld cut occurs in which no nugget is formed, and it is difficult to stably secure good welding quality only by managing the above-mentioned welding conditions and the feed rate of the workpiece. there were. In order to solve this problem, the holding force by the pair of rotating electrodes 7 should be increased.
In this case, not only is it difficult to move the workpiece W,
Distortion easily occurs in the workpiece W, and a fundamental solution cannot be achieved.

【0005】本発明は、上記従来の問題点を解決するこ
とを課題としてなされたもので、その目的とするところ
は、従来のスポット的なシーム溶接に代えて連続シーム
溶接を可能とし、もって良好な溶接品質の安定確保に大
きく寄与するレーザシーム溶接機を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to enable continuous seam welding instead of the conventional spot-like seam welding. It is to provide a laser seam welder that greatly contributes to secure stable welding quality.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、被溶接物をクランプするクランプユニット
と該クランプユニットを通じて被溶接物にレーザを照射
する照射ユニットとから成り、前記クランプユニット
は、相互に接近離間可能に配設された一対のクランプ部
材と、前記各クランプ部材のクランプ面に転動可能に配
置された転動体とを備えており、前記照射ユニットは、
レーザ発信器と、前記一対のクランプ部材の何れか一方
にそのクランプ面に直交するように装着されたレーザト
ーチと、前記レーザ発信器から出射されたレーザを前記
レーザトーチに導く光ファイバーとを備える構成とした
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a clamp unit for clamping an object to be welded and an irradiation unit for irradiating the object to be welded with a laser through the clamp unit. Is provided with a pair of clamp members arranged so that they can approach and separate from each other, and a rolling element arranged so as to be rollable on the clamp surface of each of the clamp members, and the irradiation unit,
A laser oscillator, a laser torch mounted on either one of the pair of clamp members so as to be orthogonal to the clamp surface, and an optical fiber for guiding the laser emitted from the laser oscillator to the laser torch. It is characterized by

【0007】[0007]

【作用】上記のように構成したレーザシーム溶接機にお
いては、エネルギー密度の大きいレーザを照射すること
により集中的に溶け込み深さが拡大し、被溶接物の重ね
合せ部分に波打ちや多少の隙があっても充分なる溶着性
を確保することができ、このレーザ照射を被溶接物の重
ね合せ部分に連続実施することにより、溶接ビードが連
続形成されるようになる。
In the laser seam welding machine configured as described above, the penetration depth is intensively increased by irradiating with a laser having a high energy density, and there are undulations and some gaps in the overlapping portion of the objects to be welded. However, sufficient weldability can be ensured, and by continuously performing the laser irradiation on the overlapping portion of the objects to be welded, the weld beads are continuously formed.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0009】図1および図2は、本発明にかゝるレーザ
シーム溶接機を含む溶接装置を示したものである。な
お、本実施例は、前出フューエルタンクの製造に用いる
もので、被溶接物Wについては前記したものと同一であ
るので、こゝでは前記と同一符号を用いることとする。
図1および図2において、10は、本発明にかゝるレーザ
シーム溶接機、30は、本レーザシーム溶接機10を構成す
るクランプユニット11とレーザトーチ12とを搭載した溶
接用ロボット、40は、被溶接物Wを位置決め支持するワ
ーク支持装置である。
1 and 2 show a welding apparatus including a laser seam welder according to the present invention. The present embodiment is used for manufacturing the fuel tank described above, and since the workpiece W is the same as that described above, the same reference numerals as above are used here.
In FIG. 1 and FIG. 2, 10 is a laser seam welding machine according to the present invention, 30 is a welding robot equipped with a clamp unit 11 and a laser torch 12 constituting the laser seam welding machine 10, and 40 is a welded object. It is a work supporting device for positioning and supporting the object W.

【0010】クランプユニット11は、ロボット30の多関
節のアーム31の先端に取付けられた支持ブロック13と、
この支持ブロック13の下方に配置され該支持ブロックに
対してピストンロッド14aの先端を連結させたクランプ
用シリンダ(こゝではエアシリンダ)14と、支持ブロッ
ク13に取付けられた固定クランプ部材15とこの固定クラ
ンプ部材15に対向するように前記シリンダ14の外壁に取
付けられた可動クランプ部材16とを備えている。シリン
ダ14内にはピストンロッド14aの基端に結合するピスト
ン(図示略)が摺動自在に配設されており、該ピストン
により区画されたシリンダ14内の2室に圧縮エアを給排
することにより該シリンダがピストンロッド14aに沿っ
て移動し、固定クランプ部材15に対して可動クランプ部
材16が接近離間するようになる。
The clamp unit 11 includes a support block 13 attached to the tip of an articulated arm 31 of the robot 30,
A clamp cylinder (here, an air cylinder) 14 disposed below the support block 13 and having a tip of a piston rod 14a connected to the support block 14, a fixed clamp member 15 attached to the support block 13, There is provided a movable clamp member 16 attached to the outer wall of the cylinder 14 so as to face the fixed clamp member 15. A piston (not shown) that is coupled to the base end of a piston rod 14a is slidably arranged in the cylinder 14, and compressed air is supplied to and discharged from two chambers in the cylinder 14 defined by the piston. As a result, the cylinder moves along the piston rod 14a, so that the movable clamp member 16 moves toward and away from the fixed clamp member 15.

【0011】固定クランプ部材15と可動クランプ部材16
のそれぞれはコ字形に形成されており、コ字形をなす両
脚部の端面(クランプ面)を相互に対向させている。ま
た固定および可動クランプ部材15、16のクランプ面に
は、図2に良く示されるように半球状の溝17が各一対形
成され、この溝17のそれぞれにはボール(転動体)18が
転動可能に装着されている。これにより、固定および可
動クランプ部材15、16の間にフランジ3a、4aから成
る被溶接物Wの重ね合せ部分Waを位置させて、シリン
ダ14の作動により可動クランプ部材16を固定クランプ部
材15に対して接近させると、前記各ボール18が被溶接物
Wに当接するようになる。すなわち、一対のクランプ部
材15、16はボール18を介して間接的に被溶接物Wの重ね
合せ部分Waを挾持するものとなり、クランプユニット
11はこの挾持状態を維持しながら被溶接物Wの重ね合せ
部分Wa上を移動可能となる。
Fixed clamp member 15 and movable clamp member 16
Are formed in a U-shape, and the end surfaces (clamping surfaces) of the U-shaped legs are opposed to each other. As shown in FIG. 2, a pair of hemispherical grooves 17 are formed on the clamping surfaces of the fixed and movable clamp members 15 and 16, and a ball (rolling element) 18 rolls in each groove 17. It is installed as possible. As a result, the overlapping portion Wa of the workpiece W composed of the flanges 3a and 4a is positioned between the fixed and movable clamp members 15 and 16, and the movable clamp member 16 is moved relative to the fixed clamp member 15 by the operation of the cylinder 14. When the balls 18 are brought close to each other, the balls 18 come into contact with the workpiece W. That is, the pair of clamp members 15 and 16 indirectly hold the overlapped portion Wa of the workpiece W through the ball 18, and the clamp unit
11 can move on the overlapping portion Wa of the workpiece W while maintaining this holding state.

【0012】また、クランプユニット11の固定クランプ
部材15には、そのコ字形をなす中央の溝内に開口する貫
通孔19がクランプ面に直交する方向へ延ばして設けられ
ており(図2)、この貫通孔19には前記レーザトーチ12
が挿入固定されている。レーザトーチ12は、被溶接物に
レーザを照射する照射ユニットを構成し、これには、ロ
ボット30から離して設置したレーザ発信器20が光ファイ
バー21を介して接続されている。
Further, the fixed clamp member 15 of the clamp unit 11 is provided with a through hole 19 which opens into a central groove having a U-shape extending in a direction orthogonal to the clamp surface (FIG. 2). The laser torch 12 is inserted in the through hole 19.
Is inserted and fixed. The laser torch 12 constitutes an irradiation unit for irradiating the object to be welded with a laser, to which a laser oscillator 20 installed apart from the robot 30 is connected via an optical fiber 21.

【0013】一方、ワーク支持装置40は、被溶接物Wを
載置支持する回転テーブル41とこの回転テーブル41に対
して被溶接物Wを押える加圧テーブル42とを備えてい
る。回転テーブル41はフロア43上の基台44内に設けた駆
動手段により回転駆動される回転シャフト45の上端に固
定され、回転シャフト45と一体に回転するようになって
いる。また加圧テーブル42は、フロア43に立設したL字
形支持フレーム46の上部分に取付けられたシリンダ47の
ピストンロッド47aに回動自在に連結されている。これ
により、いま回転テーブル41上に被溶接物Wを載置し、
シリンダ47の作動により加圧テーブル42を下動させれ
ば、被溶接物Wの本体部分が両テーブル41、42の間に挾
持され、この状態のもとに回転テーブル41を回転させれ
ば、被溶接物Wは両テーブル41、42と一体的に回転する
ようになる。
On the other hand, the work supporting device 40 comprises a rotary table 41 for placing and supporting the workpiece W and a pressure table 42 for pressing the workpiece W against the rotary table 41. The rotary table 41 is fixed to the upper end of a rotary shaft 45 that is rotationally driven by a driving means provided in a base 44 on the floor 43, and is designed to rotate integrally with the rotary shaft 45. The pressure table 42 is rotatably connected to a piston rod 47a of a cylinder 47 mounted on an upper portion of an L-shaped support frame 46 provided upright on the floor 43. As a result, the workpiece W is now placed on the rotary table 41,
When the pressurizing table 42 is moved downward by the operation of the cylinder 47, the main body of the workpiece W is held between the two tables 41 and 42, and if the rotary table 41 is rotated under this state, The object to be welded W rotates integrally with both tables 41 and 42.

【0014】しかして、溶接用ロボット30は、ティーチ
ングプレイバック式のもので、別途設置したロボット制
御装置32によってその作動が制御されるようになってい
る。またこのロボット制御装置32には、前記回転シャフ
ト45の作動タイミングを制御するワーク制御回路(図示
略)が内蔵されている。
However, the welding robot 30 is of a teaching playback type, and its operation is controlled by a robot controller 32 which is separately installed. The robot control device 32 has a work control circuit (not shown) for controlling the operation timing of the rotary shaft 45 incorporated therein.

【0015】以下、上記のように構成した溶接装置の作
用を説明する。
The operation of the welding device configured as described above will be described below.

【0016】溶接に際しては、被溶接物Wである上部容
器3と下部容器4を重ね合せてワーク支持装置40の回転
テーブル41上に載置した後、シリンダ47の作動により加
圧テーブル42を下動させ、両テーブル41、42の間に被溶
接物Wの本体部分を挾持させる。次に、溶接用ロボット
30を起動すると、そのアーム31が教示内容に従って移動
し、クランプユニット11が被溶接物Wの重ね合せ部分W
aの1つの直線部の一端側へ移動させられる。この時、
クランプユニット11の固定クランプ部材15はボール18を
介して被溶接物Wの重ね合せ部分Waの上面に接する位
置に、その可動クランプ部材16が該重ね合せ部分Waの
下面から離れた位置にそれぞれ位置決めされる。そし
て、その位置でクランプ用シリンダ14の作動により固定
クランプ部材15に対して可動クランプ部材16が接近し、
可動クランプ部材16のボール18が被溶接物Wの重ね合せ
部分Waに当接し、被溶接物Wの重ね合せ部分Waはボ
ール18を介して両クランプ部材15、16の間に挾持され
る。
In welding, the upper container 3 and the lower container 4, which are the objects to be welded W, are stacked and placed on the rotary table 41 of the work supporting device 40, and then the pressure table 42 is lowered by the operation of the cylinder 47. The main body of the workpiece W is held between the two tables 41 and 42 by moving the table. Next, the welding robot
When the arm 30 is started, its arm 31 moves according to the teaching contents, and the clamp unit 11 causes the overlapping part W of the workpiece W to overlap.
It is moved to one end side of one straight line portion of a. At this time,
The fixed clamp member 15 of the clamp unit 11 is positioned at a position in contact with the upper surface of the overlapping portion Wa of the workpiece W via the ball 18, and the movable clamp member 16 is positioned at a position apart from the lower surface of the overlapping portion Wa. To be done. Then, at that position, the movable clamp member 16 approaches the fixed clamp member 15 by the operation of the clamp cylinder 14,
The ball 18 of the movable clamp member 16 contacts the overlapping portion Wa of the workpiece W, and the overlapping portion Wa of the workpiece W is sandwiched between the clamp members 15 and 16 via the ball 18.

【0017】その後、レーザ発信器20から光ファイバ21
を介してレーザトーチ12にレーザが送られ、これと同時
にロボット30のアーム31が教示内容に従って移動してク
ランプユニット11が被溶接物Wの重ね合せ部分Waに沿
って一定速度で直線移動する。レーザ発信器20から送ら
れたレーザは、レーザトーチ12から前記重ね合せ部分W
aに垂直に照射され、これにより、先ず上部容器3のフ
ランジ3aの照射部位が集中的に溶融し、その溶融が下
部容器4のフランジ4aへと進行し、その後、クランプ
ユニット11の移動すなわちレーザトーチ12の移動に応じ
て前記溶融した材料が順次凝固し、溶接ビードが連続形
成される。
Then, the laser oscillator 20 to the optical fiber 21
A laser is sent to the laser torch 12 via the robot torch 12, and at the same time, the arm 31 of the robot 30 moves according to the teaching contents, and the clamp unit 11 linearly moves along the overlapping portion Wa of the workpiece W at a constant speed. The laser sent from the laser oscillator 20 is fed from the laser torch 12 to the overlapping portion W.
a is irradiated vertically, whereby the irradiation portion of the flange 3a of the upper container 3 is first melted intensively, the melting proceeds to the flange 4a of the lower container 4, and then the movement of the clamp unit 11, that is, the laser torch. The molten material is sequentially solidified in accordance with the movement of 12, and the weld beads are continuously formed.

【0018】そして、レーザトーチ12が被溶接物Wの重
ね合せ部分Waの1つの直線部の他端側へ移動した段階
で、ロボット制御装置32からの指令でワーク支持装置40
内の回転テーブル41が回転し、これと同期してロボット
30のアーム31が移動してクランプユニット11が被溶接物
Wに対して2次元的に移動し、これによりレーザトーチ
12が重ね合せ部分Waのコーナ部の回転軌跡に沿って移
動し、該コーナ部の溶接が行われる。その後、被溶接物
Wが90度回転させられた段階で、ロボット30の動作に
よりレーザトーチ12が再び重ね合せ部分Waに沿って一
定速度で直線移動し、この間、連続して溶接が行われ、
このような動作の繰返しにより被溶接物Wの重ね合せ部
分Waの全周に対するレーザ溶接が終了する。しかし
て、上部容器3のフランジ3aから下部容器4のフラン
ジ4aへと溶け込みを進行させて溶融接合を行うので、
両者の重ね合せ部分に多少の隙があっても充分なる溶着
性を確保することができ、フューエルタンクとして用い
て液漏れ等の不具合が発生することはない。
Then, when the laser torch 12 moves to the other end of one straight line portion of the overlapping portion Wa of the workpiece W, the work support device 40 is instructed by the robot control device 32.
The rotary table 41 inside rotates, and in synchronization with this, the robot
The arm 31 of 30 moves and the clamp unit 11 moves two-dimensionally with respect to the workpiece W, which causes the laser torch.
12 moves along the rotation locus of the corner portion of the overlapping portion Wa, and the welding of the corner portion is performed. After that, when the workpiece W is rotated by 90 degrees, the laser torch 12 is again linearly moved at a constant speed along the overlapping portion Wa by the operation of the robot 30, and during this, welding is continuously performed.
By repeating such an operation, laser welding is completed for the entire circumference of the overlapping portion Wa of the workpiece W. Then, since fusion is advanced from the flange 3a of the upper container 3 to the flange 4a of the lower container 4, fusion bonding is performed,
Sufficient weldability can be secured even if there are some gaps in the overlapping portion of the two, and there is no problem such as liquid leakage when used as a fuel tank.

【0019】なお、上記実施例において、クランプユニ
ット11とレーザトーチ12とをロボット30に持たせるよう
にしたが、これは設備の汎用性を重視したことによるも
ので、これらはロボットに代えて、従来のシーム溶接機
(図3)のような固定的な設備に持たせるようにしても
良いものである。また、上記実施例において、固定およ
び可動クランプ部材15、16のクランプ面にボール18を装
着したが、このボール18に代えてローラを用いるように
しても良い。さらに、本発明の適用対象は任意であり、
上記フューエルタンクの製造に代えて、他の製品の製造
に用いることができることはもちろんである。
Although the robot 30 is provided with the clamp unit 11 and the laser torch 12 in the above embodiment, this is because the versatility of the equipment is emphasized. It may be provided in a fixed facility such as the seam welder (Fig. 3). Further, in the above embodiment, the balls 18 are mounted on the clamp surfaces of the fixed and movable clamp members 15 and 16, but rollers may be used instead of the balls 18. Further, the application target of the present invention is arbitrary,
Of course, instead of manufacturing the fuel tank, it can be used for manufacturing other products.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝるレーザシーム溶接機によれば、エネルギー密度の
大きいレーザを照射して被溶接物の重ね合せ部分を連続
に溶融接合することができるので、重ね合せ部分に多少
の隙があっても充分なる溶着性を確保することができ、
良好な溶接品質を安定して確保できる効果がある。ま
た、従来のスポット的なシーム溶接のように溶接条件や
被溶接物の送り速度を厳密に管理する必要がなくなり、
作業性が大幅に向上する効果がある。
As described above in detail, according to the laser seam welding machine of the present invention, a laser having a high energy density is irradiated to continuously melt-bond the overlapping portions of the objects to be welded. Therefore, even if there are some gaps in the overlapped portion, sufficient weldability can be secured,
This has the effect of ensuring good welding quality in a stable manner. Moreover, unlike the conventional spot seam welding, it is not necessary to strictly control the welding conditions and the feed rate of the workpiece,
This has the effect of greatly improving workability.

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

【図1】本発明にかゝるレーザシーム溶接機を含む溶接
装置を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a welding apparatus including a laser seam welder according to the present invention.

【図2】本レーザシーム溶接機の要部構造を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main structure of the present laser seam welding machine.

【図3】従来のシーム溶接機を含む溶接装置を示す斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a welding device including a conventional seam welder.

【図4】従来のシーム溶接における溶着機構を示す模式
図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a welding mechanism in conventional seam welding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザシーム溶接機 11 クランプユニット 12 レーザトーチ 14 クランプ用シリンダ 15 固定クランプ部材 16 可動クランプ部材 18 ボール(転動体) 20 レーザ発信器 21 光ファイバ 30 ロボット 40 ワーク支持装置 W 被溶接物 Wa 重ね合せ部分 10 Laser seam welder 11 Clamp unit 12 Laser torch 14 Clamping cylinder 15 Fixed clamp member 16 Movable clamp member 18 Ball (rolling element) 20 Laser transmitter 21 Optical fiber 30 Robot 40 Workpiece support device W Welding object Wa Overlapping part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 37/047 501 A 7011−4E (72)発明者 梅田 綱治 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location B23K 37/047 501 A 7011-4E (72) Inventor Tsuneharu Umeda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Automobile Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被溶接物をクランプするクランプユニッ
トと該クランプユニットを通じて被溶接物にレーザを照
射する照射ユニットとから成り、前記クランプユニット
は、相互に接近離間可能に配設された一対のクランプ部
材と前記各クランプ部材のクランプ面に転動可能に配置
された転動体とを備えており、前記照射ユニットは、レ
ーザ発信器と、前記一対のクランプ部材の何れか一方に
そのクランプ面に直交するように装着されたレーザトー
チと、前記レーザ発信器から出射されたレーザを前記レ
ーザトーチに導く光ファイバーとを備えていることを特
徴とするレーザシーム溶接機。
1. A pair of clamps, each of which comprises a clamp unit for clamping an object to be welded and an irradiation unit for irradiating the object to be welded with a laser through the clamp unit, the clamp units being arranged so as to be able to approach and separate from each other. A member and a rolling element rotatably arranged on the clamp surface of each of the clamp members, and the irradiation unit includes a laser oscillator and one of the pair of clamp members which is orthogonal to the clamp surface. A laser seam welding machine, which is equipped with a laser torch mounted as described above, and an optical fiber for guiding the laser emitted from the laser oscillator to the laser torch.
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