激光焊接条件确定方法以及激光焊接装置的制造方法_2

文档序号:9924661阅读:来源:国知局
骤)。将此时显示的焊接条件设为第一焊接条件、第二焊接条件。第一焊接条件以及第二焊接条件分别也可以仅示出一个焊接条件或两个以上的焊接条件。第一焊接条件以及第二焊接条件分别是多个焊接条件的一部分。第一焊接条件和第二焊接条件这两者可以成为所有的焊接条件,第一焊接条件和第二焊接条件这两者也可以是多个焊接条件的一部分。包括第一焊接条件、第二焊接条件在内的“焊接条件”是指,焊接速度、激光功率、焊接图案等,另外,从这些焊接条件导出的、焊接部的强度、焊接部的熔深(深度)等也包含在“焊接条件”中。而且,“焊接条件”是指,集中焊接所涉及的参数的“项目”和“值(或图案)”这两者而得到的焊接条件。
[0036]在此,对图3A?图3D所示的基于4种接缝形状的热输入的不同进行说明。用于进行焊接的适当的热输入根据工件8的接缝形状的不同而不同。在图3A?图3D中,工件81?88全部为相同的材质且具有相同的板厚。
[0037]在图3A的“搭接接缝”中,需要进行将工件81和工件82这两个工件熔融的热输入。这是因为要对工件81的平面部和工件82的平面部进行焊接。
[0038]在图3B的“搭接角接缝”中,需要进行将比一个多且比两个少的工件熔融的热输入。由于工件84的焊接部为端部,因此,仅工件84所需要的热输入比将一个工件熔融的热输入少,工件83被剩余的热量熔融。这是因为要对工件83的平面部和工件84的端部进行焊接。当对图3B的“搭接角接缝”进行与图3A的“搭接接缝”相同的热输入时,产生工件83的焊穿。因此,图3B的“搭接角接缝”必须比图3A的“搭接接缝”减少热输入。
[0039]在图3C的“对接接缝”中,由于将工件85和工件86对接(并排),因此必须设为将一个工件熔融的热输入。这是因为要对工件85的端部和工件86的端部进行焊接。因此,图3C的“对接接缝”必须比图3B的“搭接角接缝”减少热输入。
[0040]在图3D的“T型角接缝”中,需要与图3B的“搭接角接缝”同等的热输入。这是因为,在图3D的“T型角接缝”中,要对工件87的平面部和工件88的端部进行焊接,与对图3B的“搭接角接缝”进行焊接的条件相近。如此,需要根据工件8的接缝形状而改变由激光9产生的热输入。
[0041 ]另外,对激光9的照射轨迹即焊接图案进行说明。在图3A所示的“搭接接缝”的情况下,激光9的目标位置偏离数mm左右也没有问题。因此,能够以直线、圆状、C型这样的焊接图案进行焊接。然而,在利用激光9对图3B的“搭接角接缝”、图3C的“对接接缝”、图3D的“T型角接缝”进行直线焊接的情况下,若激光9的目标位置偏离数_左右,则无法将两方的工件熔融。这是因为,需要对至少一方的工件的端部进行焊接。当在直线焊接中目标位置偏离数_左右时,一方的工件未被熔融,而另一方的工件上产生焊穿、穿孔。另外,对于圆状、C型的焊接图案而言,由于工件彼此的接合面积小,故存在强度不足的情况。因此,当使用横摆运条等焊接图案时,能够使两方的工件在大范围内连续地熔融,从而能够修正目标位置的偏离。如此,需要以适于接缝形状的焊接图案来焊接工件。
[0042]另外,根据工件的材质、板厚的不同,工件的熔融所耗费的时间不同。熔融时间的不同的原因是:因工件的材质导致的熔点、热传导率的不同;因工件的板厚、接缝形状导致的热扩散的不同。因而,需要根据工件的材质、板厚、接缝形状而设置适当的焊接速度。
[0043]综上所述,本实施方式的激光焊接装置I如以下那样具有确定适当的激光焊接条件的功能。
[0044]控制器5的焊接条件计算部10具有将包括接缝形状在内的工件信息以及激光信息与焊接条件建立了对应关系的运算式或者数据库。焊接条件是指,焊接速度、激光功率、焊接图案等,并且还包括从这些焊接条件导出的、焊接部的强度、焊接部的熔深(深度)等。即,焊接条件计算部10具有相对于工件信息以及激光信息而将推荐焊接速度、推荐激光功率、推荐焊接图案、焊接部的推测强度、焊接部的推测熔深(深度)等建立了对应关系的运算式或者数据库。
[0045]在此,也可以追加焊接条件计算部10计算的焊接条件。例如,若在向焊接部供给辅助气体的情况下,也可以利用焊接条件计算部10来计算气体的种类、气体的供给量。另外,例如,若在向焊接部供给填充焊丝的情况下,也可以利用焊接条件计算部10来计算填充焊丝的直径、填充焊丝的供给速度。如以上那样,在图2的步骤3中,焊接条件计算部10计算焊接条件的推荐值、推荐图案、推测值。
[0046]然后,在图2的步骤4中,由焊接条件计算部10计算出的焊接条件的推荐值、推荐图案、推测值被显示于焊接条件设定装置6的显示部13。
[0047]在此,具体示出本实施方式的激光焊接条件确定方法的一例。
[0048]首先,在步骤I中,作业者将“接缝形状:T型角焊接”、“工件87的材质:铝5000号”、“工件88的材质:铝5000号”、“工件87的板厚:1.0mm”、“工件88的板厚:1.0mm”作为工件信息向工件信息输入部11输入。
[0049]接着,在步骤2中,作业者将“光斑直径:0.6mm”、“从激光头到工件8为止的距离:3 O 0mm”作为激光信息向激光信息输入部12输入。
[0050]接着,在步骤3中,焊接条件计算部10对“推荐激光功率:2kW”、“推荐焊接速度:21n/min”、“推荐焊接图案:横摆运条”、“推测强度:4000N”、“推测熔深(深度):0.6mm”进行计算。然后,在步骤4中,显示部13显示上述焊接条件。
[0051]然后,基于计算出的焊接条件,激光焊接装置I进行工件8的焊接。
[0052]由此,即便是激光焊接的经验少的作业者,也能够减少用于求出焊接条件的时间、精力。另外,能够减少仅用于求出焊接条件的报废的工件。
[0053]需要说明的是,在本实施方式的激光焊接装置中,将焊接条件计算部10设置在控制器5的内部。然而,也可以将焊接条件计算部10设置在焊接条件设定装置6的内部。另外,也可以将焊接条件设定装置6和控制器5形成为一体的构造。另外,也可以进一步设置用于向焊接部供给辅助气体的辅助气体供给装置,利用控制器5来控制辅助气体供给装置。另夕卜,也可以进一步设置用于向焊接部供给填充焊丝的填充焊丝供给装置,利用控制器5来控制填充焊丝供给装置。
[0054]另外,焊接条件计算部10具有的运算式或者数据库例如也可以将实验性地进行激光焊接而测定出的值作为基础来构建。另外,向工件信息输入部11输入的工件的板厚按照每0.1mm输入。向工件信息输入部11输入的工件的材质为软钢、镀锌、镀层量、铝5000号、SUS430 等。
[0055](实施方式2)
[0056]使用图4、图5对本实施方式进行说明。图4是示出激光焊接装置的简要结构的图。图5是示出确定激光焊接条件的顺序的流程图。在本实施方式中,针对与实施方式I相同的位置标注相同的附图标记并省略详细的说明。与实施方式I的不同点在于,焊接条件计算部10在计算焊接条件的推荐值、推荐图案、推测值并将它们显示于显示部13之后,当进一步变更焊接条件时,焊接条件计算部10再次计算(更新)焊接条件的推荐值、推荐图案、推测值并将它们显示于显示部13。
[0057]如图4所示,本实施方式的激光焊接装置21相对于实施方式I的激光焊接装置I而言还在焊接条件设定装置6中具有参数变更输入部14。另外,如图5所示,本实施方式的激光焊接条件确定方法在实施方式I的步骤4之后,还具有步骤5、步骤6、步骤7。
[0058]接下来,使用图4以及图5,对实施焊接前的、基于激光焊接装置21的激光焊接条件确定方法进行说明。到图5的步骤I?步骤4为止,与实施方式I的图2的步骤I?步骤4相同。
[0059]如图5的步骤5所示,作业者能够变更显示部13所显示的焊接条件即推荐激光功率、推荐焊接速度、推荐焊接图案、焊接部的推测强度以及焊接部的推测熔透深度。换言之,作业者将第一焊接条件变更为第三焊接条件。详细而言,第一焊接条件和第三焊接条件是项目相同、值(或图案)不同的焊接条件。在步骤5中,在作业者没有变更焊接条件的情况下,维持步骤4的显示。
[0060]在本实施方式中,对作业者例如变更焊接速度和激光功率的情况进行说明。在步骤5中,作业者操作参数变更输入部14来变更推荐焊接速度以及推荐激光功率(第四步骤)。此时,显示部13显示变更后的焊接速度以及变更后的激光功率。
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