JP7614894B2 - WELDING METHOD, WELDING APPARATUS, AND WELDING SYSTEM - Google Patents
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Description
この開示は、溶接方法、溶接装置および溶接システムに関する。 This disclosure relates to a welding method, a welding apparatus, and a welding system.
亜鉛メッキ鋼板は、車体および事務機器の筐体を含む構造部材および建築資材に用いられている。また、薄鋼板の溶接には、高速での深溶込み溶接が可能で熱影響が小さく低歪みであるレーザ溶接の適用が進んでいる。亜鉛メッキ鋼板の重ね溶接では、レーザ熱により溶融した亜鉛蒸気が、鋼板母材に拡散することによる溶接不良および亜鉛の残留による汚染を防ぐため、亜鉛蒸気の逃がし対策を施す必要があり、亜鉛メッキ鋼板同士の重ね合せた領域に所定の隙間を形成する方法などがある。 Galvanized steel sheets are used in structural components and building materials, including car bodies and the casings of office equipment. Laser welding is increasingly being used to weld thin steel sheets, as it allows for deep penetration welding at high speeds, has little thermal effect, and produces little distortion. When welding lapped galvanized steel sheets, it is necessary to take measures to allow zinc vapor to escape in order to prevent poor welding caused by the diffusion of zinc vapor melted by the laser heat into the base steel sheet and contamination caused by residual zinc. One method for this is to form a specified gap in the overlapping area of the galvanized steel sheets.
一般的にはスペーサまたは冶具を用いて、重ね合せる溶接対象部材の間に隙間を設けて、隙間から蒸気を逃がすようにする。また、特許文献1は、一方の亜鉛メッキ鋼板に突起部を、他方の亜鉛メッキ鋼板に窪み部を形成し、突起部を窪み部に勘合させて、両亜鉛メッキ鋼板間に隙間を形成して、この隙間から亜鉛の蒸気を外部に逃がす方法を開示する。
Typically, a spacer or a jig is used to provide a gap between the overlapping parts to be welded, allowing the steam to escape through the gap.
しかしながら、重ね合せて溶接される溶接対象部材の間に隙間を設けるためにスペーサまたは冶具を用いるとコスト増となり、またその隙間の維持も困難を伴うため、溶接の品質維持が困難である。さらに、溶接対象部材の間の隙間の大きさによっては、溶接の熱による部材の変形を許容しやすく、意匠性を求める製品は高品質を得られないという課題がある。 However, using spacers or jigs to create a gap between overlapping parts to be welded increases costs and is difficult to maintain, making it difficult to maintain the quality of the weld. Furthermore, depending on the size of the gap between the parts to be welded, deformation of the parts due to the heat of welding can be tolerated, which poses the problem that high quality cannot be achieved in products that require design.
また、特許文献1に開示された方法は、鋼板に突起部と窪み部を形成して隙間を設ける方法であるため、平坦な溶接対象部材を接合する場合には適用することは困難であり、溶接対象部材の形状を自由に決定できないという課題がある。
In addition, the method disclosed in
本開示は、上記実状に鑑みてなされたものであり、形状を自由に決定でき、容易かつ高品質な溶接方法、溶接装置および溶接システムを提供することを目的とする。 This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide an easy, high-quality welding method, welding device, and welding system that allows the shape to be freely determined.
上記目的を達成するため、本開示に係る溶接方法は、溝が形成された第1の部材と、第2の部材と、を、第1の部材の溝が形成された面を第2の部材の面に密着させて保持し、第1の部材における溝の位置を示す基準位置を検出し、基準位置に基づいて、溝の位置を含む、第1の部材と第2の部材の溶接対象領域の位置を決定する溶接位置決め工程と、溶接位置決め工程により決定された溶接対象領域内で第1の部材と第2の部材とを溶融する溶融工程と、を備える。第1の部材における基準位置は、第1の部材の端部を含む。第1の部材における溝が形成された面と、第2の部材における第1の部材と密着する面と、のうち少なくとも何れか1つの面に被覆層を有し、第1の部材および第2の部材の母材の融点は、被覆層の沸点より高い。 In order to achieve the above object, the welding method according to the present disclosure includes a welding positioning step of holding a first member having a groove formed therein and a second member with the surface of the first member having the groove formed in close contact with the surface of the second member, detecting a reference position indicating the position of the groove in the first member, and determining the position of a region to be welded of the first member and the second member, including the position of the groove, based on the reference position, and a melting step of melting the first member and the second member within the region to be welded determined by the welding positioning step. The reference position in the first member includes an end of the first member. At least one of the surface of the first member having the groove formed therein and the surface of the second member that comes into close contact with the first member has a coating layer, and the melting points of the base materials of the first member and the second member are higher than the boiling points of the coating layers.
本開示によれば、第1の部材の溝と第2の部材とによって形成された空間に、溶接によって気化した蒸気を逃がすことで、溶接不良を抑えることができる。この結果、形状を自由に決定でき、容易かつ高品質な溶接を実現できる。 According to the present disclosure, poor welding can be prevented by allowing the vapor evaporated by welding to escape into the space formed by the groove of the first member and the second member. As a result, the shape can be freely determined, and high-quality welding can be easily achieved.
以下、本開示の実施の形態に係る溶接システム、溶接装置および溶接方法について説明する。 The following describes the welding system, welding device, and welding method according to the embodiments of the present disclosure.
本実施の形態に係る溶接システム1は、図1に示すように、第1の部材10に溝11を形成する加工装置100と、第1の部材10と第2の部材20とを重ね合わせた溶接対象部材にレーザLを照射して溶接する溶接装置300と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
理解を容易にするために、相互に直交するxyz座標を設定し、適宜参照する。第1の部材10に形成される溝11が延びる方向をx方向、x方向および第2の部材20の厚み方向に垂直な方向をy方向、第2の部材20の厚み方向をz方向と設定する。xy平面は、第2の部材20の第3の面21に平行な面である。
For ease of understanding, mutually orthogonal xyz coordinates are set and referred to as appropriate. The direction in which the
加工装置100は、図2および図3に示すように、第1の部材10を載置するための定盤110と、第1の部材10に溝11を形成する加工部120と、定盤110と加工部120に対して相対的に第1の部材10を移動する移動機構130と、第1の部材10に形成された溝11の位置座標を計測するリニア位置センサ140と、移動機構130、加工部120およびリニア位置センサ140を制御する制御部200と、を備える。加工装置100としては、好ましくは、タレットパンチプレスを用いる。
2 and 3, the
定盤110は、直方体状の外形を有し、第1の部材10を水平に設置するため、定盤110の上面は水平かつ平滑に形成され、加工の際、第1の部材10が移動し易くするため、第1の部材10を浮かせるための冶工具111を備える。定盤110は、保持部の一例である。保持部は、第2の部材20の面に第1の部材10の溝11が形成された面を密着させて保持することができれば、限定されず、治具であってもよい。
The
加工部120は、第1の部材10に溝11を形成し、第1の部材10の端部を切断し、第1の部材10を折り曲げ加工するものである。加工部120は、溝11を形成する切削部と、第1の部材10を切断加工するパンチである上金型121とダイである下金型122と、上金型121の回転方向の位置決めを行うタレットキー123と、上金型121を保持するリフタ124と、下金型122を保持するダイホルダ125と、リフタ124を保持する上タレット126と、ダイホルダ125を保持する下タレット127と、プレスの駆動力を金型に伝達するストラッカ128と、ストラッカ128に力を加えるプレス部129と、第1の部材10を折り曲げ加工する曲げ加工部と、を有する。プレス部129は、機械プレス機または油圧プレス機を用いる。なお、切削部と、曲げ加工部とは、図示していない。
The
移動機構130は、定盤110と加工部120とリニア位置センサ140に対して第1の部材10を前後方向、左右方向および上下方向、すなわち、xyzの各軸方向に移動させる機構を有する。移動機構130には、第1の部材10を保持するクランプ131を備える。
The
リニア位置センサ140は、第1の部材10の端部を基準位置として、溝加工された溝11の位置を計測する。また、リニア位置センサ140は、第1の部材10に形成された溝11の位置情報を制御部200に出力する。基準位置は、第1の部材10における溝11の位置を示すものである。
The
制御部200は、図4に示すように、加工装置100を制御するための処理を行うプロセッサ210と、プロセッサ210の作業領域として用いられる主記憶部220と、プロセッサ210の処理に用いられる種々のデータおよびプログラムを記憶する補助記憶部230と、外部の機器と通信するための通信部240と、を有する。主記憶部220、補助記憶部230および通信部240はいずれも、バス250を介してプロセッサ210に接続される。
4, the
プロセッサ210は、MPU(Micro Processing Unit)を含む。プロセッサ210は、補助記憶部230に記憶されるプログラムを実行することにより、加工装置100の種々の機能を実現する。
The
主記憶部220は、RAM(Random Access Memory)を含む。主記憶部220には、補助記憶部230からプログラムがロードされる。そして、主記憶部220は、プロセッサ210の作業領域として用いられる。
The
補助記憶部230は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)に代表される不揮発性メモリを含む。補助記憶部230は、プログラムの他に、プロセッサ210の処理に用いられる種々のデータを記憶する。補助記憶部230は、プロセッサ210の指示に従って、プロセッサ210によって利用されるデータをプロセッサ210に供給し、プロセッサ210から供給されたデータを記憶する。
The
通信部240は、外部の機器と通信するためのネットワークインタフェース回路を含む。通信部240は、外部の機器から信号を受信して、この信号により示されるデータをプロセッサ210へ出力する。また、通信部240は、プロセッサ210から出力されたデータを示す信号を外部の機器へ送信する。
The
制御部200は、補助記憶部230に記憶したプログラムを実行することにより、図5に示すように、溝加工制御部201と、切断加工制御部202と、溝位置計測部203と、曲げ加工制御部204として機能する。
By executing the programs stored in the
溝加工制御部201は、加工部120および移動機構130を制御し、予め記憶したCAM(Computer Aided Manufacturing)データ260に基づいて、第1の面12にx方向に沿って一対の直線状の溝11を形成する溝形成工程を実行する。CAMデータ260は、コンピューター支援による製造を実施するためのNC(Numerically Control)プログラムの生成に必要なデータである。
The groove
切断加工制御部202は、CAMデータ260に基づいて、加工部120を制御して、パンチである上金型121とダイである下金型122とにより、第1の部材10をはさみ、圧力をかけてブランク加工により、第1の部材10を補強部材の寸法に切断する切断加工工程を実行する。
The cutting
溝位置計測部203は、リニア位置センサ140を制御して、図13に示す第1の部材10の端部10bの変曲点を基準位置Xとし、x方向における位置座標毎に、基準位置Xから溝11の端部11bまでの長さL1を含む溝11の位置を計測する溝位置計測工程を実行する。図14に示す位置データ270は、溝11の位置、基準位置Xである端部10bの位置および長さL1を含む。得られた位置データ270は、補助記憶部230に記憶される。また、溝位置計測部203は、位置データ270を溶接装置300の制御部400に送信する。
The groove
曲げ加工制御部204は、第1の部材10をハット形状に折り曲げ加工する曲げ加工工程を実行する。詳細には、図12に示す谷折り線14を谷折りに直角に曲げ加工し、山折り線15を山折りに直角に曲げ加工する。これにより、図1に示すハット形の断面を有する第1の部材10を得ることができる。
The bending
溶接装置300は、図6および図7に示すように、第1の部材10および第2の部材20を載置するための定盤310と、第1の部材10と第2の部材20とを溶接する溶接ヘッド部320と、第1の部材10を第2の部材20に加圧する加圧装置330と、溶接ヘッド部320を移動する移動機構340と、溶接前の第1の部材10の位置を計測する第1のレーザ変位センサ350と、溶接後の第1の部材10の位置を計測する第2のレーザ変位センサ360と、溶接ヘッド部320、移動機構340、第1のレーザ変位センサ350および第2のレーザ変位センサ360を制御する制御部400と、を備える。また、溶接装置300は、好ましくは、図示しない溶接位置または溶接状態などの溶接結果を監視する画像認識処理装置と、そのデータを取得するための各種センサ類を備えるとよい。また、制御部400には、好ましくは、NCプログラムの生成に必要なコンピューター支援製造を実行するためのCAMデータおよび各種センサ類から取得した各種データが保存され、画像認識処理装置の認識結果に基づいて溶接ヘッド部320、移動機構340、第1のレーザ変位センサ350および第2のレーザ変位センサ360が制御されるとよい。
6 and 7, the
定盤310は、直方体状の外形を有し、上面は水平かつ平滑に形成されている。第1の部材10と第2の部材20は、重ね合わされて、定盤310に載置される。また、定盤310の上面には、図示しない冶工具が配置されている。その冶工具は、定盤310に載置された第1の部材10と第2の部材20の水平方向の位置を決める。
The
溶接ヘッド部320は、第1の部材10と第2の部材20とを溶接するものである。具体的には、溶接ヘッド部320は、レーザ照射部321を備える。レーザ照射部321は、第1の部材10にレーザLを照射するものであり、レーザ発振器と、レーザ発振器で発振されたレーザLを伝送するミラーまたは光ファイバと、伝送されたレーザLを集光する集光レンズを含む光学系と、を備える。レーザLによる溶接は、レーザLの特性である急峻なエネルギー密度分布によって、狭いビードと深い溶け込み形状を得られる。このことから、薄鋼板であっても、鋼板部材またはステンレス材といった材料にかかわらず、高速であり、かつ精密な入熱制御を行うことができる。そのため、被溶接部材に対して熱影響が少なく、外観面を低歪みで溶接することができる。また、レーザ溶接装置は自動化が容易であることから、より効率的に溶接することができるので、レーザLによる溶接を採用することが好ましい。
The
加圧装置330は、ローラを備え、ローラ移動機構331により溶接ヘッド部320に対してy方向およびz方向に移動し、第1の部材10を第2の部材20に加圧するものである。
The
移動機構340は、溶接ヘッド部320を定盤310に対して相対的に移動する第1の移動機構341と、第1の移動機構341を定盤310に対して相対的に移動する第2の移動機構342と、を有する。第1の移動機構341は、y方向に延びる梁部343と、梁部343に配置され、y方向に延びるレール344と、レール344に沿って溶接ヘッド部320を移動する第1の駆動部345と、溶接ヘッド部320をx方向に移動する第2の駆動部346と、溶接ヘッド部320をz方向に移動する第3の駆動部347と、を備える。すなわち、移動機構340は、溶接ヘッド部320を定盤310に対して、x方向、y方向およびz方向の各方向に移動させる機構を備えている。また、第2の移動機構342は、梁部343を支える柱状部348が垂設されている。
The moving
第1のレーザ変位センサ350は、溶接前に第1の部材10の端部の位置を基準位置として計測するものである。第1のレーザ変位センサ350は、計測した第1の部材10の端部の位置情報を制御部400に出力する。第1のレーザ変位センサ350は、溶接ヘッド部320に対して相対的にx方向およびy方向に移動するセンサ移動機構351と、センサ移動機構351と第1のレーザ変位センサ350とを接続する支持体352と、により溶接ヘッド部320に取り付けられている。第1のレーザ変位センサ350は、基準位置検出部の一例である。基準位置検出部は、基準位置を検出できればよく、第1のレーザ変位センサ350以外の検出器を用いてもよい。
The first
第2のレーザ変位センサ360は、溶接後の第1の部材10の端部の位置および溶接位置を計測するものである。第2のレーザ変位センサ360は、第1の部材10の端部の位置情報および溶接位置情報を制御部400に出力する。
The second
制御部400は、図8に示すように、溶接装置300を制御するための処理を行うプロセッサ410と、プロセッサ410の作業領域として用いられる主記憶部420と、プロセッサ410の処理に用いられる種々のデータおよびプログラムを記憶する補助記憶部430と、外部の機器と通信するための通信部440と、を有する。主記憶部420、補助記憶部430および通信部440はいずれも、バス450を介してプロセッサ410に接続される。なお、プロセッサ410、主記憶部420、補助記憶部430、通信部440およびバス450は、それぞれ、制御部200が備えるプロセッサ210、主記憶部220、補助記憶部230、通信部240およびバス250と同様の構成を有する。また、補助記憶部430には、NCプログラムの生成に必要なコンピューター支援製造のCAMデータが記憶されている。
8, the
制御部400は、補助記憶部430に記憶したプログラムを実行することにより、図9に示すように、溶接位置決め部401と、溶接ヘッド制御部402と、溶接位置計測部403として機能する。
The
溶接位置決め部401は、第1のレーザ変位センサ350を制御して、基準位置Xである第1の部材10の端部10bの位置座標を検出し、加工装置100により計測された図14に示す位置データ270が示す位置情報に基づいて、溶接対象領域Rの位置を決める溶接位置決め工程を実行する。位置データ270は、x方向における位置座標毎に、基準位置Xである端部10bの位置、溝11の位置および基準位置Xから溝11の端部11bまでの長さL1を含む。位置データ270は、加工装置100から送信され、制御部400の補助記憶部430に記憶されている。
The
溶接ヘッド制御部402は、第1の部材10と第2の部材20の溶接対象領域Rを溶融する溶融工程を実行する。詳細には、溶接ヘッド制御部402は、移動機構340を制御して、溶接位置決め工程において、検出された第1の部材10の端部10bの位置座標に基づいて、に溶接ヘッド部320の軌道を補正し、レーザLの照射位置を溝11の中心に配置し、溶接ヘッド部320から照射されるレーザLが溶接対象領域Rを溶融する。
The welding
溶接位置計測部403は、第2のレーザ変位センサ360を制御して、図18に示す基準位置Xである第1の部材10の端部10bと、溶接部30と、を検出して、加工装置100により計測された第1の部材10に形成された溝11の位置情報と対比し、溶接部30が溝11の位置に形成されているか計測する溶接位置計測工程を実行する。
The welding
つぎに、以上の構成を有する加工装置100が、図1に示す第1の部材10を加工する加工処理について説明する。
Next, we will explain the processing process in which the
加工装置100は、ユーザによる処理を開始させる指示に応答し、図10に示す加工処理を開始する。以下、加工装置100の制御部200が実行する加工処理をフローチャートを用いて説明する。
In response to a user's instruction to start processing, the
加工処理が開始されると、溝加工制御部201は、加工部120および移動機構130を制御し、図11に示す予め記憶したCAMデータ260に基づいて、図12に示すように、第1の面12にx方向に沿って一対の直線状の溝11を形成する溝形成工程を実行する(ステップS101)。加工部120は、後述する溶融工程で第1の部材10と第2の部材20とが溶融すると予定される幅より大きい幅の溝11を形成する。CAMデータ260は、コンピューター支援による製造を実施するためのNCプログラムの生成に必要なデータである。溝11の端部11aは、第1の部材10の端部10aに到達しない位置に形成される。これは、第1の部材10を第2の部材20に重ねたとき、溝11と第2の部材20との間の空間を閉じた空間とするためである。このため、x方向における溝11の長さL2は、x方向における第1の部材10の長さL3より短い。また、第1の部材10は、図13に示すように、鉄を主体とする鋼板母材の両面に亜鉛又は亜鉛を主体とする亜鉛メッキ層12a、13aを被覆したものであり、亜鉛の沸点は、約900℃であり、鋼板の溶融温度である約1500℃よりも低い。第1の部材10の厚みt1は、補強部材として用いる強度を確保する厚みを有すればよく、0.5mm以上3.0mm以下が好ましい。溝11は、溝加工用チップにより第1の面12が削り取られて形成される。溝11の断面は矩形である。このとき、溝11が形成された部分の亜鉛メッキ層12aは除去される。閉じた空間を形成したとき、後述する図16に示す第2の部材20に亜鉛メッキ層21aが形成されていると、亜鉛蒸気が溝11に留まって犠牲防食作用を得ることができる。
When the processing is started, the groove
溝11の深さh1の下限値は亜鉛メッキ層12aの厚み以上で、第1の部材10と第2の部材20を重ねたとき、溝11と第2の部材20との間の空間に、第2の部材20の亜鉛メッキ層21aが蒸発した蒸気を逃がすことができる深さである。溝11の深さh1の上限値は、第2の部材20の溶け込みを0.1mm以上形成することが可能な深さである。具体的には、板厚み1.0mm以上2.0mm以下に対して深さh1は、0.02mm以上0.2mm以下が好ましく、0.05mm以上0.1mm以下がより好ましい。また、溝11の幅w1の下限値は、後述する溶融工程で第1の部材10が溶融する幅より大きいことが好ましい。これにより、亜鉛メッキ層21aが蒸発した蒸気を逃がすことができる。溝11の幅w1の上限値は、溶融工程で第1の部材10を溶融する幅の5倍であることが好ましく、3倍であることがより好ましい。これにより、亜鉛メッキ層12aが除去される部分を少なくできる。亜鉛メッキが除去される部分を少なくすることで、腐蝕を防止できる。幅w1は、具体的には、1mm以上5mm以下が好ましく、2mm以上4mm以下がより好ましい。
The lower limit of the depth h1 of the
つぎに、切断加工制御部202は、図11に示すCAMデータ260に基づいて、加工部120を制御して、パンチである上金型121とダイである下金型122とにより、第1の部材10をはさみ、圧力をかけてブランク加工により図12に示す切断片17を打ち抜くことで、第1の部材10を補強部材の寸法に切断する切断加工工程を実行する(ステップS102)。このとき端部10bは、図12の拡大部Aに示すように、ブランク加工により抜き加工を行うごとに、わずかな位置ずれが生じる。本実施の形態では、後述するように、端部10bの位置を精密に測定するため、溝11までの長さL1を正確に決定することができる。
Next, the cutting
つぎに、溝位置計測部203は、リニア位置センサ140を制御して、第1の部材10の端部10bの変曲点を基準位置Xとし、x方向における位置座標毎に、基準位置Xから溝11の端部11bまでの長さL1を含む溝11の位置を計測する溝位置計測工程を実行する(ステップS103)。これにより、図14に示す位置データ270が得られる。位置データ270は、溝11の位置、基準位置Xである端部10bの位置座標および長さL1を含む。また、位置データ270は、第1の部材10の端部10a、10bおよび溝11のx方向およびy方向における位置座標を含む。得られた位置データ270は、補助記憶部230に記憶される。また、位置データ270は、溶接装置300の制御部400に送信される。
Next, the groove
つぎに、曲げ加工制御部204は、第1の部材10をハット形状に折り曲げ加工する曲げ加工工程を実行する(ステップS104)。詳細には、図12に示す谷折り線14を谷折りに直角に曲げ加工し、山折り線15を山折りに直角に曲げ加工する。これにより、図1に示すハット形の断面を有する第1の部材10を得ることができる。その後、加工処理を終了する。なお、加工装置100は、効率的に製造するため、溝形成工程(ステップS101)、切断加工工程(ステップS102)および曲げ加工工程(ステップS104)を連続して実行するとよい。
Next, the bending
つぎに、溶接装置300が、第1の部材10と第2の部材20とを溶接する溶接処理について説明する。
Next, we will explain the welding process in which the
溶接処理を開始する前に、図15および図16に示すように、重ね合わせた第1の部材10と第2の部材20とを図6および図7に示す溶接装置300の定盤310に保持する。第2の部材20は、第1の部材10と同様に、鉄を主体とする鋼板母材の両面に亜鉛又は亜鉛を主体とする亜鉛メッキ層21a、22aを被覆したものである。第2の部材20は、エレベーター設備の乗り場の戸、かごの戸、またはかご室壁に用いられる意匠パネルであり、第1の部材10の第1の面12と密着する第3の面21と、第3の面21の裏面である第4の面22と、を有する。第4の面22は、製品の外観に表れる意匠面である。第2の部材20の厚みt2は、意匠パネルとして用いる強度を確保する厚みを有すればよく、1.0mm以上2.0mm以下が好ましい。詳細には、まず、第2の部材20の第4の面22を溶接装置300の定盤310に接する位置に第2の部材20を載置する。つぎに、第2の部材20の第3の面21と第1の部材10の第1の面12とが接する位置に、第2の部材20の取り付け位置に位置合わせをして第1の部材10を裁置する。その後、第1の面12の裏面の第2の面13を押圧して密着させて保持する。この結果、第1の部材10の第1の面12と第2の部材20の第3の面21とが密着し、第1の部材10の溝11と第2の部材20の第3の面21とによって、空間16が形成される。溝11の端部11aが第1の部材10の端部10aに到達しない位置に形成されているため、空間16は閉じた空間である。空間16は、レーザLの照射によって発生した蒸気により、空間16の内部の圧力が基準値を超えない体積を有することが好ましい。基準値は、溶接により蒸発した亜鉛メッキ層21aの蒸気の圧力によりブローホールおよびスパッタを発生させない圧力であり、例えば、2気圧である。溶接に適している領域は、第1の部材10の溝11に沿って画定された溶接対象領域Rである。
Before starting the welding process, as shown in Figs. 15 and 16, the overlapped
つぎに、溶接装置300は、ユーザによる処理を開始させる指示に応答し、図17に示す溶接処理を開始する。以下、制御部400が実行する溶接処理をフローチャートを用いて説明する。
Next, the
溶接位置決め部401は、図15に示すように、第1のレーザ変位センサ350を制御して、基準位置Xである第1の部材10の端部10bの位置座標を検出し、加工装置100により計測された図14に示す位置データ270が示す位置情報に基づいて、溶接対象領域Rの位置を決める溶接位置決め工程を実行する(ステップS201)。位置データ270は、x方向における位置座標毎に、基準位置Xである端部10bの位置、溝11の位置および基準位置Xから溝11の端部11bまでの長さL1を含む。また、位置データ270は、第1の部材10の端部10a、10bおよび溝11のx方向およびy方向における位置座標を含む。位置データ270は、加工装置100から送信され、制御部400の補助記憶部430に記憶されている。また、補助記憶部430には、数値制御によって、自動で第1の部材10と第2の部材20の溶接対象領域RをレーザLで溶融するために必要となるNCプログラムの生成に必要なコンピューター支援製造のCAMデータが記憶されている。
15, the
つぎに、溶接ヘッド制御部402は、第1の部材10と第2の部材20の溶接対象領域Rを溶融する溶融工程を実行する(ステップS202)。詳細には、溶接ヘッド制御部402は、移動機構340を制御して、溶接位置決め工程において、検出された第1の部材10の端部10bの位置座標に基づいて、溶接ヘッド部320の軌道を補正し、レーザLの照射位置を溝11の中心に配置し、溶接ヘッド部320から照射されるレーザLが溶接対象領域Rを溶融する。
Next, the welding
詳細には、溶接装置300の定盤310に載置した第1の部材10と第2の部材20とに、第1の部材10の第2の面13の溶接対象領域RにレーザLを連続的又は断続的に照射する。レーザLの出力は、第2の部材20の第4の面22に溶接痕跡を生じさせない出力に制御する。好ましくは、第2の部材20の溶け込み深さを0.1mm以上0.3mm以下に制御する。また、溶接装置300は、溶接品質をより向上させるために、第1の部材10および第2の部材20の厚みを測定して、当該厚みに適合した出力の溶接用のレーザLを照射する機能も備えるとよい。レーザLが照射されると溶接対象領域Rの鋼板母材が溶融し、鋼板母材の融点より亜鉛の沸点が低いため、亜鉛メッキ層12a、13a、21aが蒸発する。第1の部材10の第2の面13に配置された亜鉛メッキ層13aは蒸発するとz方向に拡散する。第1の部材10の第1の面12に配置された亜鉛メッキ層12aは、溝11を形成するときに除去されているので、亜鉛の蒸気は発生しない。仮に、第1の面12に亜鉛メッキ層12aが残存していたとしても、蒸発した蒸気は、空間16の内部でx方向または-x方向に移動し、蒸気が空間16に逃げることにより、その圧力が緩和され、溶接不良が抑えられる。第2の部材20の第3の面21に配置された亜鉛メッキ層21aが蒸発した蒸気は、空間16の内部でx方向または-x方向に移動し、蒸気が空間16に逃げることにより、その圧力が緩和され、溶接不良が抑えられる。空間16が閉じた空間であるため、亜鉛メッキ層21aが蒸発した蒸気は、外部に放出されず滞留し、温度が下がると、溝11の亜鉛が除去された部分に付着し、腐蝕を防止できる。第2の部材20の第4の面22に配置された亜鉛メッキ層22aは、その部分まで鋼板母材が溶融しないため、蒸発しない。レーザLの照射によって第1の部材10と第2の部材20の溶接対象領域Rの温度が上昇すると、図18および図19に示すように、溶接対象領域Rが部分的に溶融し、温度が下がり凝固すると溶接部30となり、溶融した際に、第1の部材10と第2の部材20が溶融したものが溝11にはみ出し、はみ出し部31も形成される。
In detail, the laser L is continuously or intermittently irradiated to the welding target area R of the
溶接位置計測部403は、第2のレーザ変位センサ360を制御して、基準位置Xである第1の部材10の端部10bと、溶接部30と、を検出して、加工装置100により計測された第1の部材10に形成された溝11の位置情報と対比し、溶接部30が溝11の位置に形成されているか計測する溶接位置計測工程を実行する(ステップS203)。また、溶接位置計測部403は、溝11の位置に溶接部30が形成されたか否かを判定し、判定した判定データを制御部400の補助記憶部430に記憶する。仮に、溶接対象領域Rに、CAMデータ内の溶接用のレーザLの照射位置が外れる場合は、加工装置100による加工後の第1の部材10の端部10bから溝11の端部11bまでの長さL1と溶接前に第1のレーザ変位センサ350で測定する第1の部材10の端部10bの位置座標情報を照合し、溶接用のレーザLの照射位置を溝11の中心に溶接ヘッド部320の軌道を補正するため、CAMデータ内の溶接用レーザLの照射位置情報を更新する。
The welding
その後、溶接工程を終了し、その結果、第1の部材10と第2の部材20が溶接された図20に示す板状部材40が得られる。
Then, the welding process is completed, resulting in the plate-
板状部材40は、補強部材である第1の部材10と、意匠パネルである第2の部材20と、第1の部材10と第2の部材20とを接合する溶接部30と、を備える。
The plate-
第1の部材10は、ハット形の断面形状を有し、第1の面12にx方向に延びる一対の溝11を有する。溝11の周辺部の第1の面12は、平面であり、第2の部材20の第3の面21に密着している。第1の部材10のその他の構成は、上述した構成と同様である。
The
第2の部材20は、第1の部材10と同様に、鉄を主体とする鋼板母材の両面に亜鉛又は亜鉛を主体とする亜鉛メッキ層21a、22aを被覆したものである。第2の部材20は、エレベーター設備の乗り場の戸、かごの戸、またはかご室壁に用いられる意匠パネルであり、第1の部材10の第1の面12と密着する第3の面21と、第3の面21の裏面である第4の面22と、を有する。第3の面21は、第1の部材10の第1の面12に密着できる平面である。第4の面22は、外観に表れる意匠面である。第2の部材20の厚みt2は、意匠パネルとして用いる強度を確保する厚みを有すればよい。エレベーター設備は、建物内部に設けられる。このため、エレベーター設備に用いられる意匠パネルは、建物内部との調和が重視され、室内装置に合わせて種々多様な外観が要求される。例えば、第4の面22に塗装を施したり、ステンレス材を貼り付けてヘアライン、エッチング又は鏡面仕上げを施したりするなど、種々の手段で製作される。
The
溶接部30は、レーザLの照射によって第1の部材10と第2の部材20とが溶融したのち、温度が下がり凝固した部分であり、はみ出し部31を含む。はみ出し部31は、レーザLが照射された際に第1の部材10と第2の部材20とが溶融したものが溝11にはみ出し、溝11にはみ出した第1の部材10と第2の部材20とが凝固したものである。溶接部30と、第1の部材10および第2の部材20と、の接合断面が、はみ出し部31がない場合に比べて大きくなり、第1の部材10と第2の部材20との接合強度も大きくなる。
The welded
以上のように、本実施の形態の溶接方法および板状部材40によれば、第1の部材10に溝11を形成することで、第1の部材10と第2の部材20との間に空間16が形成され、レーザLが照射されて蒸発した亜鉛メッキ層21aの蒸気が、空間16の内部でx方向または-x方向に移動し、蒸気が空間16に逃げることにより、その圧力が緩和され、溶接不良が抑えられる。空間16が閉じた空間であるため、亜鉛メッキ層21aが蒸発した蒸気は、外部に放出されず滞留し、温度が下がると、空間16の内壁に付着し、これにより、溝11を形成する際に亜鉛メッキ層12aが除去された部分に亜鉛メッキ層12aが再形成されるため、腐蝕を防止できる。また、第1の部材10に溝11を形成することで、溶接不良が抑えられるため、容易に低コストで実施することが可能である。
As described above, according to the welding method and plate-
また、仮に、重ね合わせた第1の部材10と第2の部材20と溶接装置300の定盤310に保持する際に、第1の部材10と第2の部材20の位置合わせにずれが生じ、溶接に適している領域である第1の部材10の溝11に沿って画定された溶接対象領域Rに、溶接用のレーザLの照射位置が外れる場合、加工装置100による加工後の第1の部材10の切断加工の端部10bから溝11の端部11bまでの長さL1と溶接前に第1のレーザ変位センサ350で測定する第1の部材10の端部11bの位置座標情報を照合し、溶接用のレーザLの照射位置を溝11の中心に溶接ヘッド部320の軌道を補正することで、溶接精度を向上できる。
In addition, if there is a misalignment between the
また、レーザLの照射によって第1の部材10と第2の部材20とが溶融したものが溝11にはみ出し、はみ出し部31が形成される。これにより、溝11がない場合での接合と比べ、接合断面が大きくなり、第1の部材10と第2の部材20との接合強度が大きくなる。特に、板厚み1.0mm以上2.0mm以下に対して溝11の深さh1が、0.02mm以上0.2mm以下では、接合強度が安定して大きくなり、0.05mm以上0.1mm以下では、接合強度がより大きくなる。また、溝11の深さh1が第1の部材10を変形させない深さであることによって、溶接する時の熱によって第1の部材10が変形することを防止できる。
In addition, the
また、第1の部材10に溝11が形成され、第1の部材10と第2の部材20が重ね合わせることができる形状であればよく、形状を自由に決定できるため、第2の部材20を平坦であることを要求される場合であっても、溶接可能である。また、溝11の深さh1により、亜鉛メッキ層21aが蒸発した蒸気を逃がす隙間が決定されるため、蒸気逃がし用の隙間の管理が容易である。また、加工用チップにより第1の部材10に溝11を形成することができることにより、タレットパンチプレスを含む工作機械により溝形成工程(ステップS101)、切断加工工程(ステップS102)および曲げ加工工程(ステップS104)を連続して実行できるため、工程を集約でき、工程の簡素化が実現できる。以上のように、低コストで容易に高品質な溶接を実現できる。
In addition, the
(変形例)
上述の実施の形態では、溶接装置300の溶接位置決め部401が、基準位置Xである第1の部材10の端部10bの位置座標を検出し、加工装置100により計測された位置データ270が示す位置情報に基づいて、溶接対象領域Rの位置を決める溶接位置決め工程を実行する例について説明した。溶接位置決め部401は、基準位置Xの位置座標を検出し、溶接対象領域Rの位置を決めることができればよく、予め基準位置Xである第1の部材10の端部10bの位置座標と溝11との位置座標とを示す位置データを記憶しておき、この位置データに基づいて、溶接対象領域Rの位置を決めてもよい。溝11の位置を小さい誤差で製造できる場合、このようにすることで、加工装置100により溝11の位置を計測することを省くことができる。また、基準位置Xが端部10bである例について説明したが、基準位置Xは、第1の部材10の基準となる位置であれば、端部10bに限定されず、第1の部材10の第2の面13に形成されたマークなどであってもよい。
(Modification)
In the above embodiment, an example has been described in which the
上述の実施の形態では、第1の部材10がハット形の断面を有する補強部材であり、第2の部材20が、エレベーター設備の意匠パネルである例について説明した。第1の部材10と第2の部材20の形状は、互いに重ねて溶接できる形状であれば、特に限定されない。第1の部材10と第2の部材20の形状は、互いに重ねて溶接できれば、曲面形状を含んでもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the
上述の実施の形態では、第1の部材10の溝11の断面が矩形である例について説明したが、空間16が形成されればよく、溝11の断面形状は限定されない。例えば、溝11の断面形状は、図21(A)に示すように、三角形であってもよく、図21(B)に示すように、半円形であってもよく、図21(C)に示すように、台形であってもよい。このようにすることで、空間16の形状を亜鉛メッキ層21aの蒸気をより逃げやすくできる。
In the above embodiment, an example was described in which the cross section of the
また、上述の実施の形態では、溝11が直線状に形成される例について説明した。溝11は、亜鉛メッキ層21aの蒸気を逃がすことができればよく、第1の部材10の第1の面12に形成される溝11の形状は特に限定されない。溝11は、図22(A)に示すように、ジグザグ状に形成されてもよく、図22(B)に示すように、蛇行して形成されてもよい。このようにすることで、溶接部30の長さを長くすることができ、第1の部材10と第2の部材20とをより強く接合することができる。また、溝11は、図22(C)に示すように、平面視で、四角形に形成されてもよく、図22(D)に示すように、平面視で、一対の半円を一対の直線でつないだ形状に形成されてもよい。これらの場合であっても、溶接部30の長さを長くすることができ、第1の部材10と第2の部材20とをより強く接合することができる。図22(C)および図22(D)に示す溝11は、閉じた線形状に沿って設けられているため、空間16の体積を大きくでき、亜鉛メッキ層21aの蒸気の圧力を相対的に小さくできる。
In the above embodiment, an example in which the
上述の実施の形態では、第1の部材10の第2の面13に溝11の位置を示す目印がない例について説明した。第2の面13に溝11の位置を示すマーク18を設けてもよい。図23(A)に示すように、溝11の端部11aを示す位置に、マーク18を設けてもよい。また、図23(B)に示すように、溝11に沿って線状のマーク18を設けてもよい。マーク18は、レーザマーキング、刻印又は金型によるプレス加工などにより設けられる。マーク18によって、溝11の位置が明確となり、溶接対象領域RにレーザLを照射する際の位置を示す目印となる。さらにマーク18をカメラで撮影して画像認識すれば、自動溶接とすることも容易になる。
In the above embodiment, an example has been described in which there is no mark on the
上述の実施の形態では、溝11の端部11aが、第1の部材10の端部10aに到達しない位置に形成される例について説明した。溝11は、亜鉛メッキ層21aの蒸気を逃がすことができればよく、図24に示すように、溝11の端部11aが、第1の部材10の端部10aに到達する位置に、溝11を形成してもよい。この場合、図25に示すように、第1の部材10を第2の部材20に重ね合わせて形成された空間16は、端部10aに到達し、開放された空間である。これにより、亜鉛メッキ層21aの蒸気を外部に放出できより蒸気の圧力を小さくできる。
In the above embodiment, an example was described in which the
上述の実施の形態では、第1の部材10および第2の部材20が、鉄を主体とする鋼板母材の両面に亜鉛又は亜鉛を主体とする亜鉛メッキ層12a、13a、21a、22aを被覆したものである例について説明した。第1の部材10および第2の部材20は、第1の部材10の第1の面12と、第2の部材20の第3の面21と、のうち少なくとも何れか1つの面に亜鉛メッキ層を有してもよい。第1の部材10の第1の面12に亜鉛メッキ層12aを有し、第2の部材20は被覆層を有さない部材であってもよい。この場合、溶接対象領域Rの亜鉛メッキ層12aは、溝11の形成により除去されるため、亜鉛蒸気の発生を抑えることができ、溶接不良が抑えられる。また、第2の部材20の第3の面21に亜鉛メッキ層21aを有し、第1の部材10は被覆層を有さない部材であってもよい。この場合、空間16に亜鉛メッキ層21aの蒸気をより逃がす効果を得ることができる。また、第1の部材10および第2の部材20は、亜鉛メッキ層に代えて他の被覆層を有してもよい。第1の部材10と第2の部材20の母材の融点が、被覆層の沸点よりも高い場合、同様に、空間16に被覆層の蒸気をより逃がす効果を得ることができる。
In the above embodiment, the
上述の実施の形態では、溝形成工程(ステップS101)において、溝11を溝加工用チップにより第1の面12が削り取って形成する例について説明した。溝形成工程(ステップS101)において、規定の溝11を形成することができれば、溝11を形成する方法は限定されず、プレスによって溝11を形成してもよい。この場合、被覆層が除去されないため腐蝕をより防止できる。
In the above embodiment, an example has been described in which the
上述の実施の形態では、曲げ加工工程(ステップS104)において、第1の部材10をハット形の断面を有する形状に曲げ加工する例について説明した。曲げ加工工程(ステップS104)に加えて、曲げ加工以外の加工をさらに実施してもよく、曲げ加工、切断加工、穴開け加工を含む加工のうち1または2以上の加工を実施してもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the
上述の実施の形態では、溶融工程(ステップS202)が、レーザLを用いて実行される例について説明した。第1の部材10と第2の部材20の溶接対象領域Rを溶融することができれば、他の方法で溶接対象領域Rを溶融してもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the melting step (step S202) is performed using a laser L. As long as the welding target region R of the
上述の実施の形態では、板状部材40が、エレベーター設備の意匠パネルとして用いられる例について説明した。本開示によれば、意匠パネルの表面に溶接跡が残ることがなく、素材の見栄えを損なうことがない。また、耐火性の点でも優れている。板状部材40が用いられる設備は限定されず、板状部材40は、配電盤および制御盤などの自立盤、空調機器に備えられる室内機および室外機、給湯機、照明機器、に用いられてもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the plate-shaped
本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。すなわち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、本開示の範囲内とみなされる。 Various embodiments and modifications of the present disclosure are possible without departing from the broad spirit and scope of the present disclosure. Furthermore, the above-described embodiments are intended to explain the present disclosure and do not limit the scope of the present disclosure. In other words, the scope of the present disclosure is indicated by the claims, not the embodiments. Furthermore, various modifications made within the scope of the claims and within the scope of the meaning of the disclosure equivalent thereto are considered to be within the scope of the present disclosure.
10 第1の部材、10a、10b 端部、11 溝、11a、11b 端部、12 第1の面、12a、13a、21a、22a 亜鉛メッキ層、13 第2の面、14 谷折り線、15 山折り線、16 空間、17 切断片、18 マーク、20 第2の部材、21 第3の面、22 第4の面、30 溶接部、31 はみ出し部、40 板状部材、100 加工装置、110、310 定盤、120 加工部、121 上金型、122 下金型、123 タレットキー、124 リフタ、125 ダイホルダ、126 上タレット、127 下タレット、128 ストラッカ、129 プレス部、130 移動機構、131 クランプ、140 リニア位置センサ、200、400 制御部、210、410 プロセッサ、220、420 主記憶部、230、430 補助記憶部、240、440 通信部、250、450 バス、260 CAMデータ、270 位置データ、201 溝加工制御部、202 切断加工制御部、203 溝位置計測部、204 曲げ加工制御部、300 溶接装置、320 溶接ヘッド部、321、レーザ照射部、330 加圧装置、331 ローラ移動機構、340 移動機構、341 第1の移動機構、342 第2の移動機構、343 梁部、344 レール、345 第1の駆動部、346 第2の駆動部、347 駆動部、348 柱状部、350 第1のレーザ変位センサ、351 センサ移動機構、360 第2のレーザ変位センサ、401 溶接位置決め部、402 溶接ヘッド制御部、403 溶接位置計測部、R 溶接対象領域、X 基準位置。 10 first member, 10a, 10b end, 11 groove, 11a, 11b end, 12 first surface, 12a, 13a, 21a, 22a zinc plating layer, 13 second surface, 14 valley fold line, 15 mountain fold line, 16 space, 17 cut piece, 18 mark, 20 second member, 21 third surface, 22 fourth surface, 30 welded portion, 31 protruding portion, 40 plate-shaped member, 100 processing device, 110, 310 surface plate, 120 processing portion, 121 upper die, 122 lower die, 123 turret key, 124 lifter, 125 die holder, 126 upper turret, 127 lower turret, 128 striker, 129 press portion, 130 moving mechanism, 131 Clamp, 140 Linear position sensor, 200, 400 Control unit, 210, 410 Processor, 220, 420 Main memory unit, 230, 430 Auxiliary memory unit, 240, 440 Communication unit, 250, 450 Bus, 260 CAM data, 270 Position data, 201 Groove processing control unit, 202 Cutting processing control unit, 203 Groove position measurement unit, 204 Bending processing control unit, 300 Welding device, 320 Welding head unit, 321 Laser irradiation unit, 330 Pressurizing device, 331 Roller movement mechanism, 340 Movement mechanism, 341 First movement mechanism, 342 Second movement mechanism, 343 Beam portion, 344 Rail, 345 First drive unit, 346 Second drive unit, 347 Drive unit, 348 Column portion, 350 First laser displacement sensor, 351 sensor movement mechanism, 360 second laser displacement sensor, 401 welding positioning unit, 402 welding head control unit, 403 welding position measurement unit, R welding target area, X reference position.
Claims (10)
前記溶接位置決め工程により決定された前記溶接対象領域内で前記第1の部材と前記第2の部材とを溶融する溶融工程と、
を備え、
前記第1の部材における前記基準位置は、前記第1の部材の端部を含み、
前記第1の部材における前記溝が形成された面と、前記第2の部材における前記第1の部材と密着する面と、のうち少なくとも何れか1つの面に被覆層を有し、
前記第1の部材および前記第2の部材の母材の融点は、前記被覆層の沸点より高い、
溶接方法。 a welding positioning step of holding a first member having a groove formed therein and a second member such that the surface of the first member having the groove formed therein is in close contact with the surface of the second member, detecting a reference position indicating the position of the groove in the first member, and determining the positions of areas to be welded of the first member and the second member, including the position of the groove, based on the reference position;
a melting step of melting the first member and the second member within the welding target area determined by the welding positioning step;
Equipped with
the reference position on the first member includes an end of the first member,
a coating layer is provided on at least one of a surface of the first member in which the groove is formed and a surface of the second member that is in close contact with the first member;
The melting point of the base material of the first member and the second member is higher than the boiling point of the coating layer;
Welding method.
請求項1に記載の溶接方法。 In the melting step, a laser irradiation position is determined within the region to be welded determined in the welding positioning step, and the laser is irradiated onto a surface of the first member opposite to the surface on which the groove is formed, thereby melting the region to be welded.
The welding method according to claim 1 .
前記第1の部材の前記基準位置に対する前記溝の位置を計測する溝位置計測工程と、
を備え、
前記溶接位置決め工程において、前記溝位置計測工程で計測された前記第1の部材の前記基準位置に対する前記溝の位置に基づいて、前記第1の部材と前記第2の部材の溶接対象領域の位置を決定する、
請求項1または2に記載の溶接方法。 a groove forming step of forming the groove in the first member;
a groove position measuring step of measuring a position of the groove with respect to the reference position of the first member;
Equipped with
In the welding positioning step, positions of areas to be welded of the first member and the second member are determined based on a position of the groove relative to the reference position of the first member measured in the groove position measuring step.
The welding method according to claim 1 or 2 .
前記溶接位置決め工程により決定された前記溶接対象領域内で前記第1の部材と前記第2の部材とを溶融する溶融工程と、
を備え、
前記第1の部材における前記溝が形成された面と、前記第2の部材における前記第1の部材と密着する面と、のうち少なくとも何れか1つの面に被覆層を有し、
前記第1の部材および前記第2の部材の母材の融点は、前記被覆層の沸点より高く、
さらに、前記第1の部材に前記溝を形成する溝形成工程と、
前記第1の部材の前記基準位置に対する前記溝の位置を計測する溝位置計測工程と、
を備え、
前記溶接位置決め工程において、前記溝位置計測工程で計測された前記第1の部材の前記基準位置に対する前記溝の位置に基づいて、前記第1の部材と前記第2の部材の溶接対象領域の位置を決定し、
前記溝形成工程において、前記溶融工程で前記第1の部材と前記第2の部材とが溶融すると予定される幅より大きい幅の前記溝を形成する、
溶接方法。 a welding positioning step of holding a first member having a groove formed therein and a second member such that the surface of the first member having the groove formed therein is in close contact with the surface of the second member, detecting a reference position indicating the position of the groove in the first member, and determining the positions of areas to be welded of the first member and the second member, including the position of the groove, based on the reference position;
a melting step of melting the first member and the second member within the welding target area determined by the welding positioning step;
Equipped with
a coating layer is provided on at least one of a surface of the first member in which the groove is formed and a surface of the second member that is in close contact with the first member;
the melting point of the base material of the first member and the second member is higher than the boiling point of the coating layer;
further comprising a groove forming step of forming the groove in the first member;
a groove position measuring step of measuring a position of the groove with respect to the reference position of the first member;
Equipped with
In the welding positioning step, positions of areas to be welded of the first member and the second member are determined based on a position of the groove relative to the reference position of the first member measured in the groove position measuring step;
In the groove forming step, the groove is formed to have a width larger than a width that is expected to be reached when the first member and the second member are melted in the melting step.
Welding method.
請求項4に記載の溶接方法。 The reference position on the first member includes an end of the first member.
The welding method according to claim 4 .
請求項1から5の何れか1項に記載の溶接方法。 the welding positioning step includes a step of holding the surface of the first member, on which the groove is formed, in close contact with the second member, thereby forming a closed space between the groove of the first member and the second member,
The welding method according to any one of claims 1 to 5 .
溝と該溝の位置を示す基準位置とを有する前記第1の部材と、前記第1の部材の溝が形成された面に密着した状態で保持された前記第2の部材と、から、前記基準位置を検出する基準位置検出部と、
前記基準位置検出部が検出した前記基準位置に基づいて、前記溝の位置を含む、前記第1の部材と前記第2の部材の溶接対象領域の位置を決定する溶接位置決め部と、
前記溶接位置決め部により決定された前記溶接対象領域内で前記第1の部材と前記第2の部材とを溶融する溶接ヘッド制御部と、
を備え、
前記第1の部材における前記基準位置は、前記第1の部材の端部を含み、
前記第1の部材における前記溝が形成された面と、前記第2の部材における前記第1の部材と密着する面と、のうち少なくとも何れか1つの面に被覆層を有し、
前記第1の部材および前記第2の部材の母材の融点は、前記被覆層の沸点より高い、
溶接装置。 A welding device for overlapping and welding a first member and a second member, comprising:
a reference position detection unit that detects the reference position from the first member having a groove and a reference position indicating the position of the groove, and the second member that is held in close contact with the surface of the first member on which the groove is formed;
a welding positioning unit that determines the positions of areas to be welded of the first member and the second member, including the position of the groove, based on the reference position detected by the reference position detection unit; and
a welding head control unit that melts the first member and the second member within the welding target area determined by the welding positioning unit;
Equipped with
the reference position on the first member includes an end of the first member,
a coating layer is provided on at least one of a surface of the first member in which the groove is formed and a surface of the second member that is in close contact with the first member;
The melting point of the base material of the first member and the second member is higher than the boiling point of the coating layer;
Welding equipment.
前記溶接ヘッド制御部は、前記溶接位置決め部により決定された前記溶接対象領域内にレーザの照射位置を決定し、前記溶接ヘッド部を制御し、該レーザを前記第1の部材における前記溝が形成された面の裏面に照射して前記溶接対象領域を溶融する、
請求項7に記載の溶接装置。 a welding head unit having a laser irradiation unit;
the welding head control unit determines a laser irradiation position within the welding target area determined by the welding positioning unit, controls the welding head unit, and irradiates the laser onto a surface of the first member opposite to the surface on which the groove is formed, thereby melting the welding target area.
8. The welding apparatus of claim 7 .
請求項7または8に記載の溶接装置。 a holding portion that holds the surface of the first member, on which the groove is formed, in close contact with the second member;
9. A welding device according to claim 7 or 8 .
前記加工装置は、
前記第1の部材に前記溝を形成する加工部と、
前記第1の部材の前記基準位置に対する前記溝の位置を計測する溝位置計測部と、
を備え、
前記溶接装置の前記溶接位置決め部は、前記溝位置計測部により計測された前記第1の部材の前記基準位置に対する前記溝の位置と、前記基準位置検出部が検出した前記第1の部材における前記基準位置と、に基づいて、前記第1の部材と前記第2の部材の溶接対象領域の位置を決定する、
溶接システム。 A welding system comprising the welding device according to any one of claims 7 to 9 and a processing device,
The processing device includes:
A processing unit that forms the groove in the first member;
a groove position measuring unit that measures a position of the groove with respect to the reference position of the first member;
Equipped with
the welding positioning unit of the welding device determines positions of areas to be welded of the first member and the second member based on a position of the groove with respect to the reference position of the first member measured by the groove position measuring unit and the reference position of the first member detected by the reference position detection unit;
Welding system.
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| JP2007160326A (en) | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Miyachi Technos Corp | Laser welding method |
| JP2014094390A (en) | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Konica Minolta Inc | Laser welding method for plated steel sheet |
| JP2019058943A (en) | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 株式会社タマリ工業 | Laser welding equipment |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132442A (en) | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Kanto Auto Works Ltd | Laser resin welding jig |
| JP2007160326A (en) | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Miyachi Technos Corp | Laser welding method |
| JP2014094390A (en) | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Konica Minolta Inc | Laser welding method for plated steel sheet |
| JP2019058943A (en) | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 株式会社タマリ工業 | Laser welding equipment |
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