JP2750293B2 - 成形品の製造方法及び成形品 - Google Patents
成形品の製造方法及び成形品Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二枚の板材を突合せ、
この突合せ線に沿ってレーザー光を照射しつつ移動させ
て溶接し、この溶接された板材にプレス加工を施す成形
品の製造方法及びその製造方法によって製造される成形
品に関する。 【０００２】 【従来技術】レーザー光のエネルギー密度、すなわちレ
ーザー光のエネルギーは、図４に示した如く、レーザー
光の直径内において光軸に対して軸対称に分布してい
る。従って、図５に示した如く二枚の板材１，２を突合
せ、この突合せ線３にレーザー光４を照射すると、突合
せ線３の両側には均等なエネルギーが分配される。 【０００３】二枚の板材１，２の板厚が等しい場合は問
題ないが、図５に示した如く、板厚が異なる場合あるい
は板厚のバラツキによって部分的に板厚差が生じている
ような場合、相対的に厚板側（板材１）を溶融させるエ
ネルギーが不足するため、薄板側（板材２）に比して十
分溶融せず、図６に示す如く、鋭角的段差５のある溶接
部６の形状となる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、鋭角的段差
５のある溶接部形状では、後加工のプレス成形時にその
鋭角的段差５の部分がプレス成形型（図示せず）をかじ
り、損傷するという型かじりの問題があった。また、プ
レス成形して得た製品に力を加えた場合、前記相対的エ
ネルギー不足に起因して応力集中が著しく、その結果強
度を低下させる問題があった。 【０００５】本発明の目的は、互いに板厚の異なる二枚
の板材の片方の表面を相互にずらした状態にして突き合
わせ、この突き合わせ線に沿って前記片方の表面が相互
にずれた側にレーザ光を照射しつつ移動させて溶接する
成形品の製造方法において、プレス成形加工に関して生
じる型かじりの問題や相対的エネルギー不足に起因する
応力集中による強度低下の問題を解決することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、互いに板厚の
異なる二枚の板材の片方の表面を相互にずらした状態に
して突き合わせ、この突き合わせ線に沿って前記片方の
表面が相互にずれた側にレーザ光を照射しつつ移動させ
て溶接する成形品の製造方法において、板厚の大きい板
材に照射されるレーザ光のエネルギーを板厚の小さい板
材のエネルギーより大きくして、板厚の大きい板材と板
厚の小さい板材との前記突き合わせの部分に形成された
角部を溶融しつつ前記二枚の板材を溶接する溶接工程
と、前記溶接工程によって溶接された板材にプレス加工
を施すプレス工程とを有するものである。 【０００７】また、本発明は、互いに板厚の異なる二枚
の板材の片方の表面を相互にずらした状態にして突き合
わせ、板厚の大きい板材に照射されるレーザ光のエネル
ギーを板厚の小さい板材より大きくして、板厚の大きい
板材と板厚の小さい板材との前記突き合わせの部分に形
成された角部を溶融しつつ前記二枚の板材を溶接し、こ
の溶接された板材にプレスして成る成形品である。 【０００８】 【作用】本発明の成形品の製造方法によれば、板厚の大
きい板材に照射されるレーザー光のエネルギーを板厚の
小さい板材のエネルギーより大きくして、板厚差による
相対的エネルギー不足を無くし、両板材が十分溶融して
溶接されるようにして鋭角的段差のないなめらかな溶接
部形状とし、このように溶接された板材にプレス加工を
施すので、プレス成形加工に関して生じる型かじりの問
題が解決される。 【０００９】また、相対的エネルギーを十分供給して板
材を溶接している成形品を提供することにより、応力集
中による強度低下の問題を回避できる。 【００１０】 【実施例】図１は、本発明の成形品の製造方法を実施す
る溶接装置の一部切欠の斜視図を示す。レーザー照射装
置のレーザー照射部には集光レンズ７がレンズホルダー
８に保持されている。この集光レンズ７は、回転軸９に
よりレーザー光４の光軸に対して傾けるように保持され
ている。この回転軸９は、集光レンズ７が傾いても焦点
を結ぶ高さが変化しないようにレンズ中心に合せてあ
る。尚、集光レンズ７が傾くと、実際はレンズの収差に
より焦点位置が平面的に移動するが、その移動量は微少
量であるため突合せ線とのズレは無視でき、ほとんど問
題ない。レンズホルダー８の外部に板厚差検知手段１０
が設けられている。この板厚差検知手段１０は板材１，
２の突合せ部分に射光することによって板厚差を検知す
るものである。この板厚差の検知信号は、駆動手段１１
に送られる。駆動手段１１は、前記検知信号を直接受け
る制御部１２と、この制御部１２からの制御信号を受け
て駆動するレンズ回転モータ１３とから形成されてい
る。制御部１２は、板厚差の検知信号を受けて、その値
によりあらかじめ記憶された量だけレンズ回転モータ１
３を回転する。このレンズ回転モータ１３の回転により
歯車１４，１５により集光レンズ７が回転して該集光レ
ンズ７が光軸に対して所定の傾きを持つ。この傾きは、
板厚の大きい板材１に照射されるレーザー光４のエネル
ギーを板厚の小さい板材２のエネルギーよりも大きくし
て、両板材１，２が等しく溶融できる大きさに設定され
ている。すなわち、板厚差の大小により集光レンズ７の
傾き角も大小し、図２に示した如く、両板材１，２の板
厚差の大きさに適合したエネルギー密度分布になるよう
に設定されている。なお、集光レンズ７の傾き方向とエ
ネルギー密度分布は当然に相関しており、回転軸９を原
点として反時計方向に回転させて集光レンズを傾けた場
合と時計方向に回転して傾けた場合ではエネルギー密度
分布は左右逆の関係になる。また同様に、集光レンズを
いずれかの方向に傾けた場合に焦点位置の手前と後方で
はエネルギー密度分布は左右逆の関係になる。集光レン
ズ７を反時計方向に傾け、焦点位置より後方で板材に照
射させる場合は左側が高エネルギーとなるから左側を厚
板とし右側を薄板とすればよい。 【００１１】次に本発明の方法により実際に製造する場
合について説明する。板厚差検知手段から板材１，２の
突合せ部分に射光し、両板材１，２の板厚差を検知し、
この検知信号が制御部１２に送られ、演算された制御信
号がレンズ回転モータ１３に送られる。このモータ１３
の回転により集中レンズ７が前記板厚差に対応した設定
角度だけ傾く。この集光レンズ７の傾きによって板厚の
大きい板材１に照射されるレーザー光４のエネルギー
は、板厚の小さい板材２のエネルギーよりも大きくな
り、両板材１，２の突合せ部分は等しく十分に溶融さ
れ、溶接される。図３は本発明の方法により溶接した溶
接部６を示す。従来のような鋭角的段差５（図６）はな
い。次に、この鋭角的段差５がないように溶接された成
形品にプレス成形を施す。従って、このプレス成形され
る成形品は、鋭角的段差５がないため、型かじりの問題
を生じない。 【００１２】 【発明の効果】本発明によれば、板厚の大きい板材に照
射されるレーザー光のエネルギーを板厚の小さい板材の
エネルギーよりも大きくなるようにしたので、板厚差に
よる相対的エネルギー不足は無くなり、両板材が等しく
十分溶融して溶接される。従って、従来のような鋭角的
段差が生じないため後加工におけるプレス成形時に型か
じりの問題は生じない。 【００１３】また、プレス成形された成形品に力を加え
ても、相対的エネルギーを十分供給して板材を溶接して
いるため、応力集中による強度低下の問題もない。
この突合せ線に沿ってレーザー光を照射しつつ移動させ
て溶接し、この溶接された板材にプレス加工を施す成形
品の製造方法及びその製造方法によって製造される成形
品に関する。 【０００２】 【従来技術】レーザー光のエネルギー密度、すなわちレ
ーザー光のエネルギーは、図４に示した如く、レーザー
光の直径内において光軸に対して軸対称に分布してい
る。従って、図５に示した如く二枚の板材１，２を突合
せ、この突合せ線３にレーザー光４を照射すると、突合
せ線３の両側には均等なエネルギーが分配される。 【０００３】二枚の板材１，２の板厚が等しい場合は問
題ないが、図５に示した如く、板厚が異なる場合あるい
は板厚のバラツキによって部分的に板厚差が生じている
ような場合、相対的に厚板側（板材１）を溶融させるエ
ネルギーが不足するため、薄板側（板材２）に比して十
分溶融せず、図６に示す如く、鋭角的段差５のある溶接
部６の形状となる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、鋭角的段差
５のある溶接部形状では、後加工のプレス成形時にその
鋭角的段差５の部分がプレス成形型（図示せず）をかじ
り、損傷するという型かじりの問題があった。また、プ
レス成形して得た製品に力を加えた場合、前記相対的エ
ネルギー不足に起因して応力集中が著しく、その結果強
度を低下させる問題があった。 【０００５】本発明の目的は、互いに板厚の異なる二枚
の板材の片方の表面を相互にずらした状態にして突き合
わせ、この突き合わせ線に沿って前記片方の表面が相互
にずれた側にレーザ光を照射しつつ移動させて溶接する
成形品の製造方法において、プレス成形加工に関して生
じる型かじりの問題や相対的エネルギー不足に起因する
応力集中による強度低下の問題を解決することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、互いに板厚の
異なる二枚の板材の片方の表面を相互にずらした状態に
して突き合わせ、この突き合わせ線に沿って前記片方の
表面が相互にずれた側にレーザ光を照射しつつ移動させ
て溶接する成形品の製造方法において、板厚の大きい板
材に照射されるレーザ光のエネルギーを板厚の小さい板
材のエネルギーより大きくして、板厚の大きい板材と板
厚の小さい板材との前記突き合わせの部分に形成された
角部を溶融しつつ前記二枚の板材を溶接する溶接工程
と、前記溶接工程によって溶接された板材にプレス加工
を施すプレス工程とを有するものである。 【０００７】また、本発明は、互いに板厚の異なる二枚
の板材の片方の表面を相互にずらした状態にして突き合
わせ、板厚の大きい板材に照射されるレーザ光のエネル
ギーを板厚の小さい板材より大きくして、板厚の大きい
板材と板厚の小さい板材との前記突き合わせの部分に形
成された角部を溶融しつつ前記二枚の板材を溶接し、こ
の溶接された板材にプレスして成る成形品である。 【０００８】 【作用】本発明の成形品の製造方法によれば、板厚の大
きい板材に照射されるレーザー光のエネルギーを板厚の
小さい板材のエネルギーより大きくして、板厚差による
相対的エネルギー不足を無くし、両板材が十分溶融して
溶接されるようにして鋭角的段差のないなめらかな溶接
部形状とし、このように溶接された板材にプレス加工を
施すので、プレス成形加工に関して生じる型かじりの問
題が解決される。 【０００９】また、相対的エネルギーを十分供給して板
材を溶接している成形品を提供することにより、応力集
中による強度低下の問題を回避できる。 【００１０】 【実施例】図１は、本発明の成形品の製造方法を実施す
る溶接装置の一部切欠の斜視図を示す。レーザー照射装
置のレーザー照射部には集光レンズ７がレンズホルダー
８に保持されている。この集光レンズ７は、回転軸９に
よりレーザー光４の光軸に対して傾けるように保持され
ている。この回転軸９は、集光レンズ７が傾いても焦点
を結ぶ高さが変化しないようにレンズ中心に合せてあ
る。尚、集光レンズ７が傾くと、実際はレンズの収差に
より焦点位置が平面的に移動するが、その移動量は微少
量であるため突合せ線とのズレは無視でき、ほとんど問
題ない。レンズホルダー８の外部に板厚差検知手段１０
が設けられている。この板厚差検知手段１０は板材１，
２の突合せ部分に射光することによって板厚差を検知す
るものである。この板厚差の検知信号は、駆動手段１１
に送られる。駆動手段１１は、前記検知信号を直接受け
る制御部１２と、この制御部１２からの制御信号を受け
て駆動するレンズ回転モータ１３とから形成されてい
る。制御部１２は、板厚差の検知信号を受けて、その値
によりあらかじめ記憶された量だけレンズ回転モータ１
３を回転する。このレンズ回転モータ１３の回転により
歯車１４，１５により集光レンズ７が回転して該集光レ
ンズ７が光軸に対して所定の傾きを持つ。この傾きは、
板厚の大きい板材１に照射されるレーザー光４のエネル
ギーを板厚の小さい板材２のエネルギーよりも大きくし
て、両板材１，２が等しく溶融できる大きさに設定され
ている。すなわち、板厚差の大小により集光レンズ７の
傾き角も大小し、図２に示した如く、両板材１，２の板
厚差の大きさに適合したエネルギー密度分布になるよう
に設定されている。なお、集光レンズ７の傾き方向とエ
ネルギー密度分布は当然に相関しており、回転軸９を原
点として反時計方向に回転させて集光レンズを傾けた場
合と時計方向に回転して傾けた場合ではエネルギー密度
分布は左右逆の関係になる。また同様に、集光レンズを
いずれかの方向に傾けた場合に焦点位置の手前と後方で
はエネルギー密度分布は左右逆の関係になる。集光レン
ズ７を反時計方向に傾け、焦点位置より後方で板材に照
射させる場合は左側が高エネルギーとなるから左側を厚
板とし右側を薄板とすればよい。 【００１１】次に本発明の方法により実際に製造する場
合について説明する。板厚差検知手段から板材１，２の
突合せ部分に射光し、両板材１，２の板厚差を検知し、
この検知信号が制御部１２に送られ、演算された制御信
号がレンズ回転モータ１３に送られる。このモータ１３
の回転により集中レンズ７が前記板厚差に対応した設定
角度だけ傾く。この集光レンズ７の傾きによって板厚の
大きい板材１に照射されるレーザー光４のエネルギー
は、板厚の小さい板材２のエネルギーよりも大きくな
り、両板材１，２の突合せ部分は等しく十分に溶融さ
れ、溶接される。図３は本発明の方法により溶接した溶
接部６を示す。従来のような鋭角的段差５（図６）はな
い。次に、この鋭角的段差５がないように溶接された成
形品にプレス成形を施す。従って、このプレス成形され
る成形品は、鋭角的段差５がないため、型かじりの問題
を生じない。 【００１２】 【発明の効果】本発明によれば、板厚の大きい板材に照
射されるレーザー光のエネルギーを板厚の小さい板材の
エネルギーよりも大きくなるようにしたので、板厚差に
よる相対的エネルギー不足は無くなり、両板材が等しく
十分溶融して溶接される。従って、従来のような鋭角的
段差が生じないため後加工におけるプレス成形時に型か
じりの問題は生じない。 【００１３】また、プレス成形された成形品に力を加え
ても、相対的エネルギーを十分供給して板材を溶接して
いるため、応力集中による強度低下の問題もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を実施する装置の一部切欠の
斜視図である。 【図２】板厚差の大小に対応するエネルギー密度分布図
である。 【図３】本発明の方法により溶接した溶接部を示す側面
図である。 【図４】集光レンズが傾いていない状態のエネルギー密
度分布図である。 【図５】従来の溶接方法を示す斜視図である。 【図６】従来の方法により溶接した溶接部を示す側面図
である。 【符号の説明】 １、２…板材 ３…突合せ線 ４…レーザー光 ７…集光レンズ １０…板厚差検知手段 １１…駆動手段
斜視図である。 【図２】板厚差の大小に対応するエネルギー密度分布図
である。 【図３】本発明の方法により溶接した溶接部を示す側面
図である。 【図４】集光レンズが傾いていない状態のエネルギー密
度分布図である。 【図５】従来の溶接方法を示す斜視図である。 【図６】従来の方法により溶接した溶接部を示す側面図
である。 【符号の説明】 １、２…板材 ３…突合せ線 ４…レーザー光 ７…集光レンズ １０…板厚差検知手段 １１…駆動手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 東 和男
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(56)参考文献 特開 昭56−114592（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．互いに板厚の異なる二枚の板材の片方の表面を相互
にずらした状態にして突き合わせ、この突き合わせ線に
沿って前記片方の表面が相互にずれた側にレーザ光を照
射しつつ移動させて溶接する成形品の製造方法におい
て、板厚の大きい板材に照射されるレーザ光のエネルギ
ーを板厚の小さい板材のエネルギーより大きくして、板
厚の大きい板材と板厚の小さい板材との前記突き合わせ
の部分に形成された角部を溶融しつつ前記二枚の板材を
溶接する溶接工程と、前記溶接工程によって溶接された
板材にプレス加工を施すプレス工程とを有することを特
徴とする成形品の製造方法。 ２．互いに板厚の異なる二枚の板材の片方の表面を相互
にずらした状態にして突き合わせ、板厚の大きい板材に
照射されるレーザ光のエネルギーを板厚の小さい板材よ
り大きくして、板厚の大きい板材と板厚の小さい板材と
の前記突き合わせの部分に形成された角部を溶融しつつ
前記二枚の板材を溶接し、この溶接された板材にプレス
して成る成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6229556A JP2750293B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 成形品の製造方法及び成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6229556A JP2750293B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 成形品の製造方法及び成形品 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60286389A Division JPH0825046B2 (ja) | 1985-12-19 | 1985-12-19 | レーザー溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07195187A JPH07195187A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2750293B2 true JP2750293B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=16894026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6229556A Expired - Lifetime JP2750293B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 成形品の製造方法及び成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750293B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5079942B2 (ja) * | 1999-04-07 | 2012-11-21 | サン−ゴバン グラス フランス ソシエテ アノニム | 担体材料上の薄層の剥離のための装置及び方法 |
| KR20010054132A (ko) * | 1999-12-03 | 2001-07-02 | 이계안 | 범퍼 백 빔 |
| EP1477264A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-17 | Lasag Ag | Apparatus for generating a rotating laser beam |
| US7820936B2 (en) * | 2004-07-02 | 2010-10-26 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Method and apparatus for controlling and adjusting the intensity profile of a laser beam employed in a laser welder for welding polymeric and metallic components |
| JP5248347B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2013-07-31 | 株式会社総合車両製作所 | レーザ溶接方法 |
| CN103182606B (zh) * | 2013-04-17 | 2016-01-27 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种不等料厚激光拼焊钢板的生产方法 |
| JP6153883B2 (ja) * | 2014-04-17 | 2017-06-28 | 株式会社Ｗｅｌ−Ｋｅｎ | レーザ加工装置用加工ヘッド |
| CN104002053A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-27 | 昆山宝锦激光拼焊有限公司 | 一种激光焊接定位夹具 |
| CN104002045A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-08-27 | 昆山宝锦激光拼焊有限公司 | 一种激光拼焊装置 |
| JP6576157B2 (ja) * | 2015-08-18 | 2019-09-18 | 鹿島建設株式会社 | 溶接装置 |
| JP6871135B2 (ja) * | 2017-11-14 | 2021-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 平角線のレーザ溶接方法 |
| JP7667480B2 (ja) * | 2023-03-31 | 2025-04-23 | ダイキン工業株式会社 | 溶接方法及び圧力容器の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827036B2 (ja) * | 1980-02-15 | 1983-06-07 | 新日本製鐵株式会社 | レ−ザ溶接方法 |
-
1994
- 1994-09-26 JP JP6229556A patent/JP2750293B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07195187A (ja) | 1995-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |