(57)【要約】【課題】溶接前の状態で互いの間に隙間が空いている場合であっても、金属部材同士を高い接合強度で且つ高い作業効率を以って接合可能なレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置を提供する。【解決手段】集光部は、レーザ光を板材５０１における溶接箇所に集光するとともに、レーザ光のスポットを周回中心ＡｘＬＢ１周りに周回させる。ワイヤ供給機は、レーザ光の照射によって溶融するワイヤ２０をレーザ光のスポットの走査領域内に供給する。ワイヤ供給機は、レーザ光のスポットが通過する箇所に、当該スポットが通過する前にワイヤ２０の先端を配置し、レーザ光のスポットの走査が終了する直前に溶融池からワイヤ２０を離間させる。レーザ溶接装置を用いたレーザ溶接を行うことにより、互いに一体のベース部１０１と増肉部１０２とからなる溶接部１００が形成される。【選択図】図４
2020179418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の金属部材をレーザ溶接により接合するレーザ溶接方法であって、
レーザ光を発振し、当該発振されたレーザ光を溶接箇所に集光するレーザ光照射ステップと、
前記レーザ光のスポットを走査する走査ステップと、
金属からなり、前記レーザ光の照射によって溶融する溶加材を前記スポットの走査領域内に供給する溶加材供給ステップと、
を備え、
前記レーザ光のスポットを、所定箇所を中心としてその周りを周回するように走査して金属部材を溶融させた平面視ドット状の溶接部を形成するとともに、前記レーザ光のスポットが通過する前の箇所に前記溶加材を供給するとともに、前記溶接部への前記レーザ光の照射が終了する前に、前記溶加材を前記金属部材の溶融により形成された溶融池から離間させる、
レーザ溶接方法。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ溶接方法において、
前記溶接部を前記レーザ光の照射方向から平面視する場合に、前記溶加材の供給は、前記溶接部の外縁よりも内周側になされ、
前記溶加材の先端は、前記レーザ光のスポットが通過することにより溶融して当該先端よりも根元側の部分から切り離される、
レーザ溶接方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーザ溶接方法において、
前記金属部材同士の間の隙間を測定する隙間測定ステップをさらに備え、
前記溶加材の供給は、前記隙間が空いている場合に選択的になされる、
レーザ溶接方法。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ溶接方法において、
前記溶加材供給ステップでは、前記隙間が相対的に大きいほど前記溶加材の供給量を相対的に多くする、
レーザ溶接方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のレーザ溶接方法において、
前記金属部材の溶融により形成された溶融池表面までの深さを測定する測定ステップをさらに備え、
前記溶加材供給ステップでは、前記溶加材に対して前記レーザ光が照射される前の状態での前記深さが相対的に深いほど、前記溶加材の供給量を相対的に多くする、
レーザ溶接方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかに記載のレーザ溶接方法において、
前記溶加材および前記金属部材のそれぞれには、炭素を含む金属が用いられ、
前記溶加材の炭素当量は、前記母材の炭素当量が相対的に大きいほど相対的に小さく、前記母材の炭素当量が相対的に小さいほど相対的に大きくなるように設定されている、
レーザ溶接方法。
【請求項７】
複数の金属部材をレーザ溶接により接合するレーザ溶接装置であって、
レーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ光を溶接箇所に集光する集光部と、
前記レーザ光のスポットを走査する走査部と、
金属からなり、前記レーザ光の照射によって溶融する溶加材を前記スポットの走査領域内に供給する溶加材供給部と、
前記レーザ発振器、前記走査部、および前記溶加材供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記レーザ光のスポットを、所定箇所を中心としてその周りを周回するように走査して金属部材を溶融させた平面視ドット状の溶接部を形成するように前記レーザ発振器および前記走査部を制御するとともに、前記レーザ光のスポットが通過する前の箇所に前記溶加材を供給させるとともに、前記溶接部への前記レーザ光の照射が終了する前に、前記溶加材が前記金属部材の溶融により形成された溶融池から離間するように前記溶加材供給部を制御する、
レーザ溶接装置。
【請求項８】
請求項７に記載のレーザ溶接装置において、
前記溶接部を前記レーザ光の照射方向から平面視する場合に、前記溶加材の供給は、前記溶接部の外縁よりも内周側になされ、
前記溶加材の先端は、前記レーザ光のスポットが通過することにより溶融して当該先端よりも根元側の部分から切り離される、
レーザ溶接装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のレーザ溶接装置において、
前記金属部材同士の間の隙間を測定し、測定結果を前記制御部に送出する隙間測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記隙間が空いていると判断した場合に、前記溶加材供給部に対して前記溶加材を供給させる、
レーザ溶接装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のレーザ溶接装置において、
前記制御部は、前記隙間が相対的に大きいほど前記溶加材の供給量が相対的に多くなるように、前記溶加材供給部を制御する、
レーザ溶接装置。
【請求項１１】
請求項７または請求項８に記載のレーザ溶接装置において、
前記金属部材の溶融により形成された溶融池表面までの深さを測定する深さ測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記溶加材に対して前記レーザ光が照射される前の状態での前記深さが相対的に深いほど、前記溶加材の供給量が相対的に多くなるように、前記溶加材供給部を制御する、
レーザ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部材同士の接合には、レーザ溶接技術が用いられることがある。レーザ溶接を用いた金属部材の接合は、レーザ光の照射により金属部材の一部を溶融させ、凝固させることでなされる。レーザ溶接を用いて金属部材同士を接合する場合には、抵抗溶接などを用いる場合に比べて、溶接速度が速く、熱影響が少ない、という優位性がある。また、レーザ溶接を用いて金属部材同士を接合する場合には、金属部材に対して非接触で溶接を行うことができ、加工効率が高く、連続溶接による剛性アップを図ることが可能である。
【０００３】
ところで、溶接前の状態で互いの間に隙間が空いた金属部材同士をレーザ溶接によって接合する場合には、溶接部に大きな窪みができ、場合によってはえぐれ（アンダーフィル）や溶け落ちが発生することがある。また、上記のような状態で溶接を行った場合には、えぐれや溶け落ちには至らないまでも、溶接部の外周部分の肉厚が薄くなってしまい、薄肉化による急冷に起因しての脆弱組織の形成などの問題を生ずる場合も考えられる。
【０００４】
このような問題に対して、特許文献１に開示された技術を採用することも考えられる。特許文献１に開示の技術では、所定領域に対してレーザ光を照射して溶融池を形成し、続いて溶融池に対してワイヤ（溶加材）を近づけるとともに、当該ワイヤの先端を溶融させてできた溶滴を溶融池の外周部分に堆積させている。そして、該技術では、溶滴が堆積された溶融池に対して再びレーザ光を照射して溶融池の表面を平滑化して溶接部を形成している。
【０００５】
溶接前の状態で互いの間に隙間が空いた金属部材同士をレーザ溶接によって接合する場合において、溶接部の外周部分における薄肉化および脆弱組織化の抑制のために特許文献1に開示の技術を採用することも可能ではある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１７９５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献1に開示の技術を採用して外周部分での薄肉化および脆弱組織化を抑制しようとする場合には、作業効率の低下が問題となる。具体的に、上記特許文献１に開示の技術では、レーザ光の照射によって溶融池を形成し、その後にワイヤの先端を溶融して形成した溶滴を溶融池上に堆積させ、さらにその後にレーザ光を照射して表面の平坦化を行うため、高速で溶接を行うことが困難である。よって、上記特許文献1に開示の技術を採用する場合には、作業効率の低下が避けられないものと考えられる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、溶接前の状態で互いの間に隙間が空いている場合であっても、金属部材同士を高い接合強度で且つ高い作業効率を以って接合可能なレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るレーザ溶接方法は、複数の金属部材をレーザ溶接により接合するレーザ溶接方法であって、レーザ光を発振し、当該発振されたレーザ光を溶接箇所に集光するレーザ光照射ステップと、前記レーザ光のスポットを走査する走査ステップと、金属からなり、前記レーザ光の照射によって溶融する溶加材を前記スポットの走査領域内に供給する溶加材供給ステップと、を備え、前記レーザ光のスポットを、所定箇所を中心としてその周りを周回するように走査して金属部材を溶融させた平面視ドット状の溶接部を形成するとともに、前記レーザ光のスポットが通過する前の箇所に前記溶加材を供給するとともに、前記溶接部への前記レーザ光の照射が終了する前に、前記溶加材を前記金属部材の溶融により形成された溶融池から離間させる。
【００１０】
先ず、上記態様に係るレーザ溶接方法では、複数の金属部材をレーザ溶接により接合するので、抵抗溶接などを用いる場合に比べて、溶接速度が速く、熱影響が少なく、また、金属部材に対して非接触で溶接を行うことができ、加工効率が高く、連続溶接による剛性アップを図ることが可能である。
【００１１】
次に、上記態様に係るレーザ溶接方法では、走査ステップの実行により、レーザ光のスポットを所定箇所を中心としてその周りを周回させて当該部分の金属部材を溶融・攪拌して、溶接部を形成するので、溶接前の状態で金属部材同士の間に隙間が空いている場合であっても、溶融金属が金属部材間の隙間に流れ込むことになる。
【００１２】
また、上記態様に係るレーザ溶接方法では、溶加材供給ステップの実行により、走査中のレーザ光により溶加材を溶融させて溶接部の一部とするので、凝固した後の溶接部にえぐれ（アンダーフィル）や溶け落ちが発生するのを抑制することができる。
【００１３】
また、上記態様に係るレーザ溶接方法では、レーザ光のスポットを走査している間に（走査ステップの実行中に）、スポットの走査軌跡上に溶加材を供給して溶加材を溶融させるので（溶加材供給ステップを実行するので）、金属部材の溶融とは別ステップで溶加材の溶融を行う上記特許文献１に開示の技術よりも高い作業効率を実現することができる。
【００１４】
さらに、上記態様に係るレーザ溶接方法では、レーザ光の照射により溶加材が溶融されてなる溶融金属も、金属部材が溶融されてなる溶融金属とともに、レーザ光のスポットの周回走査により攪拌され溶融池の表面が平坦化される。このように、上記態様に係るレーザ溶接方法では、溶融池の平坦化についても連続したレーザ光のスポットの走査によりなされるので、溶加材を溶融させてなる溶滴を堆積後にレーザ光の照射を再開して表面の平坦化を行う上記特許文献１に開示の技術よりも、高い作業効率を実現することができる。
【００１５】
従って、上記態様に係るレーザ溶接方法では、溶接前の状態で互いの間に隙間が空いている場合であっても、金属部材同士を高い接合強度で且つ高い作業効率を以って接合することが可能である。
【００１６】
上記態様に係るレーザ溶接方法において、前記溶接部を前記レーザ光の照射方向から平面視する場合に、前記溶加材の供給は、前記溶接部の外縁よりも内周側になされ、前記溶加材の先端は、前記レーザ光のスポットが通過することにより溶融して当該先端よりも根元側の部分から切り離される、との構成を採用することもできる。
【００１７】
上記のような構成を採用する場合には、溶加材を溶接部の外縁よりも内周側に供給することにより、レーザ光のスポットが当該溶加材を通過することにより通過部分で溶加材が溶断されることになる。よって、溶加材の供給量の多少にかかわらず、溶融池からの溶加材の離間を容易に制御することができる。
【００１８】
上記態様に係るレーザ溶接方法において、前記金属部材同士の間の隙間を測定する隙間測定ステップをさらに備え、前記溶加材の供給は、前記隙間が空いている場合に選択的になされる、との構成を採用することもできる。
【００１９】
上記のような構成を採用する場合には、金属部材間に隙間がなく、溶接部にえぐれや溶け落ちの問題が生じ難い場合にまで不所望に溶加材が供給されるような事態を避けることができる。
【００２０】
上記態様に係るレーザ溶接方法において、前記溶加材供給ステップでは、前記隙間が相対的に大きいほど前記溶加材の供給量を相対的に多くする、との構成を採用することもできる。
【００２１】
上記のような構成を採用する場合には、隙間が相対的に大きいほど溶加材の供給量を相対的に多くする、換言すると、隙間の大小に応じて溶加材の供給量を調整するので、隙間が互いに異なる領域同士の間で、レーザ光の照射側から見た場合の溶接部の形態を揃えることができる。よって、上記のような構成を採用する場合には、高い接合強度を確保しながら、溶接部の高い外観品質を実現することができる。例えば、隙間が小さいにもかかわらず多くの溶加材を供給してしまった場合には、表面が大きく盛り上がった溶接部が形成されてしまうこととなるが、上記構成を採用することでこのような事態が避けられる。
【００２２】
上記態様に係るレーザ溶接方法において、前記金属部材の溶融により形成された溶融池表面までの深さを測定する測定ステップをさらに備え、前記溶加材供給ステップでは、前記溶加材に対して前記レーザ光が照射される前の状態での前記深さが相対的に深いほど、前記溶加材の供給量を相対的に多くする、との構成を採用することもできる。
【００２３】
ここで、上記における「溶融池表面までの深さ」とは、溶接前の状態の金属部材のレーザ光照射表面と溶接中の溶接池表面との距離である。
【００２４】
上記のような構成を採用する場合には、溶加材にレーザ光が照射される前の状態、換言すると、溶加材が溶融される前の状態の上記深さの大小に応じて溶加材の供給量を調整するので、金属部材同士の間の隙間の大小などにかかわらず、上記深さを予め設定した所定の深さとすることができる。よって、上記のような構成を採用する場合には、高い接合強度を確保しながら、溶接部の高い外観品質を実現することができる。
【００２５】
上記態様に係るレーザ溶接方法において、前記溶加材および前記金属部材のそれぞれには、炭素を含む金属が用いられ、前記溶加材の炭素当量は、前記母材の炭素当量が相対的に大きいほど相対的に小さく、前記母材の炭素当量が相対的に小さいほど相対的に大きくなるように設定されている、との構成を採用することもできる。
【００２６】
上記のような構成を採用する場合には、母材の炭素当量が相対的に大きいほど炭素当量を少ない溶加材を供給することにより、溶融池の炭素量を希釈して組織が脆くなるのを抑制することができ、逆に母材の炭素当量が相対的に小さいほど炭素当量が多い溶加材を供給することにより、溶融池の炭素量を増やして接合部（溶接部）の強度向上を図ることができる。
【００２７】
本発明の一態様に係るレーザ溶接装置は、複数の金属部材をレーザ溶接により接合するレーザ溶接装置であって、レーザ光を発振するレーザ発振器と、前記レーザ光を溶接箇所に集光する集光部と、前記レーザ光のスポットを走査する走査部と、金属からなり、前記レーザ光の照射によって溶融する溶加材を前記スポットの走査領域内に供給する溶加材供給部と、前記レーザ発振器、前記走査部、および前記溶加材供給部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記レーザ光のスポットを、所定箇所を中心としてその周りを周回するように走査して金属部材を溶融させた平面視ドット状の溶接部を形成するように前記レーザ発振器および前記走査部を制御するとともに、前記レーザ光のスポットが通過する前の箇所に前記溶加材を供給させるとともに、前記溶接部への前記レーザ光の照射が終了する前に、前記溶加材が前記金属部材の溶融により形成された溶融池から離間するように前記溶加材供給部を制御する。
【００２８】
先ず、上記態様に係るレーザ溶接装置は、複数の金属部材をレーザ溶接により接合するので、抵抗溶接などを用いる場合に比べて、溶接速度が速く、熱影響が少なく、また、金属部材に対して非接触で溶接を行うことができ、加工効率が高く、連続溶接による剛性アップを図ることが可能である。
【００２９】
次に、上記態様に係るレーザ溶接装置では、レーザ光のスポットを所定箇所を中心としてその周りを周回させて当該部分の金属部材を溶融・攪拌して、溶接部を形成するので、溶接前の状態で金属部材同士の間に隙間が空いている場合であっても、溶融金属が金属部材間の隙間に流れ込むことになる。
【００３０】
また、上記態様に係るレーザ溶接装置では、走査中のレーザ光により溶加材を溶融させて溶接部の一部とするので、凝固した後の溶接部にえぐれ（アンダーフィル）や溶け落ちが発生するのを抑制することができる。
【００３１】
また、上記態様に係るレーザ溶接装置では、レーザ光のスポットを走査している間に、スポットの走査軌跡上に溶加材を供給して溶加材を溶融させるので、金属部材の溶融とは別ステップで溶加材の溶融を行う上記特許文献１に開示の技術よりも高い作業効率を実現することができる。
【００３２】
さらに、上記態様に係るレーザ溶接装置では、レーザ光の照射により溶加材が溶融されてなる溶融金属も、金属部材が溶融されてなる溶融金属とともに、レーザ光のスポットの周回走査により攪拌され溶融池の表面が平坦化される。このように、上記態様に係るレーザ溶接装置では、溶融池の平坦化についても連続したレーザ光のスポットの走査によりなされるので、溶加材を溶融させてなる溶滴を堆積後にレーザ光の照射を再開して表面の平坦化を行う上記特許文献１に開示の技術よりも、高い作業効率を実現することができる。
【００３３】
従って、上記態様に係るレーザ溶接装置では、溶接前の状態で互いの間に隙間が空いている場合であっても、金属部材同士を高い接合強度で且つ高い作業効率を以って接合することが可能である。
【００３４】
上記態様に係るレーザ溶接装置において、前記溶接部を前記レーザ光の照射方向から平面視する場合に、前記溶加材の供給は、前記溶接部の外縁よりも内周側になされ、前記溶加材の先端は、前記レーザ光のスポットが通過することにより溶融して当該先端よりも根元側の部分から切り離される、との構成を採用することもできる。
【００３５】
上記のような構成を採用する場合には、溶加材を溶接部の外縁よりも内周側に供給することにより、レーザ光のスポットが当該溶加材を通過することにより通過部分で溶加材が溶断されることになる。よって、溶加材の供給量の多少にかかわらず、溶融池からの溶加材の離間を容易に制御することができる。
【００３６】
上記態様に係るレーザ溶接装置において、前記金属部材同士の間の隙間を測定し、測定結果を前記制御部に送出する隙間測定部をさらに備え、前記制御部は、前記隙間が空いていると判断した場合に、前記溶加材供給部に対して前記溶加材を供給させる、との構成を採用することもできる。
【００３７】
上記のような構成を採用する場合には、金属部材同士の間に隙間がなく、溶接部にえぐれ（アンダーフィル）や溶け落ちの問題が生じ難い場合にまで不所望に溶加材が供給されるような事態を避けることができる。
【００３８】
上記態様に係るレーザ溶接装置において、前記制御部は、前記隙間が相対的に大きいほど前記溶加材の供給量が相対的に多くなるように、前記溶加材供給部を制御する、との構成を採用することもできる。
【００３９】
上記のような構成を採用する場合には、隙間が相対的に大きいほど溶加材の供給量を相対的に多くする、換言すると、隙間の大小に応じて溶加材の供給量を調整するので、隙間が互いに異なる領域同士の間で、レーザ光の照射側から見た場合の溶接部の形態を揃えることができる。よって、上記のような構成を採用する場合には、高い接合強度を確保しながら、溶接部の高い外観品質を実現することができる。例えば、隙間が小さいにもかかわらず多くの溶加材を供給してしまった場合には、表面が大きく盛り上がった溶接部が形成されてしまうこととなるが、上記構成を採用することでこのような事態が避けられる。
【００４０】
上記態様に係るレーザ溶接装置において、前記金属部材の溶融により形成された溶融池表面までの深さを測定する深さ測定部をさらに備え、前記制御部は、前記溶加材に対して前記レーザ光が照射される前の状態での前記深さが相対的に深いほど、前記溶加材の供給量が相対的に多くなるように、前記溶加材供給部を制御する、との構成を採用することもできる。
【００４１】
上記のような構成を採用する場合には、溶加材にレーザ光が照射される前の状態、換言すると、溶加材が溶融される前の状態の上記深さの大小に応じて溶加材の供給量を調整するので、金属部材同士の間の隙間の大小などにかかわらず、上記深さを予め設定した所定の深さとすることができる。よって、上記のような構成を採用する場合には、高い接合強度を確保しながら、溶接部の高い外観品質を実現することができる。
【発明の効果】
【００４２】
上記の各態様では、溶接前の状態で互いの間に隙間が空いている場合であっても、金属部材同士を高い接合強度で且つ高い作業効率を以って接合することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】溶接前の板材の配置状態を示す模式側面図である。
【図３】第１実施形態に係るレーザ溶接装置を用いたレーザ溶接方法を説明するための模式平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面を示す模式断面図である。
【図５】図４のＡ部を拡大して示す模式断面図である。
【図６】比較例に係るレーザ溶接方法を用いて溶接を行った場合の溶接部の外周部分の構成を示す模式断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るレーザ溶接方法を説明するための模式断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るレーザ溶接方法を説明するための模式平面図であり、（ｂ）は、本発明の第５実施形態に係るレーザ溶接方法を説明するための模式平面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の第６実施形態に係る溶接形態を示す模式図である、（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係る溶接形態を示す模式図であり、（ｃ）は、本発明の第８実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の第９実施形態に係る溶接形態を示す模式図である、（ｂ）は、本発明の第１０実施形態に係る溶接形態を示す模式図であり、（ｃ）は、本発明の第１１実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００４５】
［第１実施形態］
１．レーザ溶接装置１の概略構成
本発明の第１実施形態に係るレーザ溶接装置１の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るレーザ溶接装置１の概略構成を示す模式図である。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接装置１は、レーザ発振器１０と光路１１と集光部（走査部）１２とを備える。レーザ発振器１０は、当該レーザ発振器１０に接続されたコントローラ（制御部）１６からの指令に従ってレーザ光を発振する。
【００４７】
レーザ発振器１０で発振されたレーザ光は、光路１１を通り集光部１２へと伝搬される。集光部１２では、伝搬されてきたレーザ光が板材積層体５００における板材（金属部材）５０１の表面に集光される（スポットが形成される）。そして、集光部１２は、コントローラ１６からの指令に従って、板材５０１の表面でレーザ光のスポットを走査する。
【００４８】
なお、本実施形態では、光路１１の一例として光ファイバーケーブルを用いているが、これ以外にもミラーを用いた光反射による伝搬など、種々の光路を採用することができる。ここで、本実施形態では、溶接の対象としての板材積層体５００は、板材（金属部材）５０１と板材（金属部材）５０２との積層体である。
【００４９】
また、レーザ溶接装置１は、溶接ロボット１３と、該溶接ロボット１３の駆動に係る駆動回路部１４と、を備える。溶接ロボット１３は、その先端部分に集光部１２が取り付けられており、駆動回路部１４に接続されたコントローラ１６からの指令に従って、集光部１２を３次元で移動させることができる。
【００５０】
さらに、本実施形態に係るレーザ溶接装置１は、溶接ロボット１３の先端部分に取り付けられたワイヤ供給機（溶加材供給部）１５を備える。ワイヤ供給機１５は、溶接箇所に向けて溶加材であるワイヤ２０を供給する。なお、ワイヤ供給機１５は、コントローラ１６からの指令に従って、溶接箇所へのワイヤ２０の供給と、溶接箇所（溶融池）からのワイヤ２０の離間とを実行する。
【００５１】
２．板材積層体５００の概略構成
板材積層体５００の概略構成について、図２を用い説明する。図２は、板材積層体５００を構成する板材５０１，５０２の溶接前における配置状態を示す模式側面図である。
【００５２】
板材５０１と板材５０２とは板厚方向（Ｚ方向）に重ね合わされているが、溶接前のこれらの間には、図２に示すように、例えば最大で１ｍｍ程度の隙間Ｇが存在する。
【００５３】
３．レーザ溶接装置１を用いたレーザ溶接
本実施形態に係るレーザ溶接装置１を用いたレーザ溶接について、図を用いて説明する。図３は、レーザ溶接装置１を用いたレーザ溶接方法を説明するための模式平面図である。
【００５４】
図３に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接装置１を用いた溶接では、コントローラ１６がレーザ発振器１０にレーザ光を発振する旨の指令（レーザ光照射ステップの実行指令）を出した状態で、レーザ光のスポットが周回中心（所定箇所）ＡｘＬＢ１を中心としてその周りを平面視略円形に周回するように集光部１２を制御する。即ち、コントローラ１６は、板材積層体５００の溶接において、所謂、レーザスクリュ溶接を実行するように集光部１２を制御してレーザ光のスポットの走査を行い（走査ステップの実行指令）、溶接部１００における板材５０１，５０２の溶融・攪拌を実行する。
【００５５】
また、コントローラ１６は、ワイヤ２０の先端がレーザ光のスポットの走査領域（形成しようとする溶接部１００）の外縁１００ｂよりも内周側となるように、ワイヤ供給機１５を制御する。
【００５６】
なお、本実施形態に係るレーザ光のスポットの走査は、周回中心ＡｘＬＢ１側である内周側から外周部分１００ａに向けて連続的に行うものであって、ワイヤ２０の先端を当該領域（外周部分１００ａ）内に供給する。
【００５７】
ここで、コントローラ１６は、少なくともレーザ光のスポットが通過する前に、当該スポットが通過する箇所にワイヤ２０の先端が位置するようにし、レーザ光の照射が終了する前にワイヤ２０（ワイヤ２０の溶融した先端を除く根元側部分）を溶融池から離間させる。
【００５８】
４．溶接部１００の形態
図３を用いて説明したようなレーザ光照射を行って形成された溶接部１００の形態について、図４〜図６を用いて説明する。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面を示す模式断面図であり、図５は、図４のＡ部を拡大して示す模式断面図である。図６は、比較例に係るレーザ溶接方法を用いて溶接を行った場合の溶接部の外周部分の構成を示す模式断面図である。
【００５９】
図４に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接により形成された溶接部１００は、レーザ光の照射により板材５０１，５０２が溶融・攪拌・凝固されることで形成されたベース部１０１と、レーザ光の照射によりワイヤ２０の先端が溶融・攪拌・凝固されることで形成された増肉部１０２と、からなる。溶融金属の一部は、隙間Ｇにも流れ込み、ベース部１０１がレーザ光を照射した領域の周囲の隙間Ｇにも形成されている。
【００６０】
なお、図４では、説明の便宜のためにベース部１０１と増肉部１０２との間に境界が存在するように図示をしているが、実際にはベース部１０１と増肉部１０２とが一体的に形成されて溶接部１００が形成されている。
【００６１】
図４に示すように、本実施形態では、先端がレーザ光のスポットの走査領域（形成しようとする溶接部１００）の外縁１００ｂよりも内周側となる外周部分１００ａにワイヤ２０を供給しているので、レーザ光の照射によりワイヤ２０の先端が溶融し、根元側部分から分離される。
【００６２】
次に、図５に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接方法を採用した場合には、溶接部１００における径方向外側部分の外周部分１００ａにおいて、肉厚が薄肉化されるのが抑制されている。これは、ベース部１０１に加えて増肉部１０２により溶接部１００が形成され、また、レーザ光のスポットを周回走査することで溶融金属が攪拌されることによるものである。よって、本実施形態に係るレーザ溶接方法を用いる場合には、外周部分１００ａの薄肉化が抑制され、応力集中が緩和されるとともに、これによって当該部分が急冷されるのが抑制されて脆弱組織となることも抑制される。
【００６３】
一方、レーザ光の照射の際にワイヤを供給しなかった比較例の場合には、図６に示すように、溶接部９００の外周部分９００ａの肉厚が本実施形態に係る外周部分１００ａの肉厚よりも薄くなってしまう。このため、溶接対象となる板材９０１の板厚や板材間の隙間が本実施形態と同じであったとしても、外周部分９００ａの薄肉化が生じ、これによって急冷されることに起因して該部分に脆弱組織が形成される場合がある。
【００６４】
５．効果
本実施形態に係るレーザ溶接装置１およびこれを用いたレーザ溶接方法では、レーザ溶接により板材５０１と板材５０２とを接合するので、抵抗溶接などを用いる場合に比べて、溶接速度が速く、熱影響が少なく、また、板材５０１，５０２に対して非接触で溶接を行うことができ、加工効率が高く、連続溶接による剛性アップを図ることが可能である。
【００６５】
また、本実施形態に係るレーザ溶接装置１およびこれを用いたレーザ溶接方法では、レーザ光のスポットを周回中心ＡｘＬＢ１周りを周回させて当該部分の金属部材を溶融・攪拌して、溶接部１００を形成するので、溶接前の状態で板材５０１と板材５０２との間に隙間Ｇが空いている場合であっても、溶融金属が隙間Ｇに流れ込むことになる。
【００６６】
また、本実施形態に係るレーザ溶接装置１およびこれを用いたレーザ溶接方法では、走査中のレーザ光によりワイヤ２０の先端を溶融させて増肉部（溶接部１００の一部）１０２とするので、凝固した後の溶接部１００にえぐれ（アンダーフィル）や溶け落ちが発生するのを抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態に係るレーザ溶接装置１およびこれを用いたレーザ溶接方法では、レーザ光のスポットを走査している間に、レーザ光走査軌跡ＬＮＬＢ上に先端が配されるようにワイヤ２０を供給してレーザ光の照射によりワイヤ２０の先端を溶融させるので、板材の溶融とは別ステップでワイヤの溶融を行う上記特許文献１に開示の技術よりも高い作業効率を実現することができる。
【００６８】
さらに、本実施形態に係るレーザ溶接装置１およびこれを用いたレーザ溶接方法では、レーザ光の照射によりワイヤ２０が溶融されてなる溶融金属も、板材５０１，５０２が溶融されてなる溶融金属とともに、レーザ光のスポットの周回走査により攪拌され溶融池の表面が平坦化される。このように、本実施形態では、溶融池の平坦化についても連続したレーザ光のスポットの走査によりなされるので、ワイヤを溶融させてなる溶滴を堆積させ、その後にレーザ光の照射を再開して溶融池の表面を平坦化する上記特許文献１に開示の技術よりも、高い作業効率を実現することができる。
【００６９】
本実施形態に係るレーザ溶接装置１およびこれを用いたレーザ溶接方法では、ワイヤ２０を溶接部１００の外縁１００ｂよりも内周側の外周部分１００ａに供給することにより、レーザ光のスポットがワイヤ２０の先端に照射されることによりレーザ光の照射部分でワイヤ２０が溶断されることになる。よって、ワイヤ２０の供給量の多少にかかわらず、溶融池からのワイヤ２０の離間を容易に制御することができる。
【００７０】
［第２実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係るレーザ溶接方法を説明する模式断面図である。
【００７１】
図７に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接方法では、板材（金属部材）５０６と板材（金属部材）５０７とを略直交する方向に突き合わせ、突き合わせに係るコーナー部分をレーザ溶接して突合体５０５を形成する、所謂、隅肉溶接方法である。なお、本実施形態においても、溶接前の状態で板材５０６と板材５０７との間には、例えば最大１ｍｍ程度の隙間Ｇが存在する。
【００７２】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、板材５０６の延在方向（Ｚ方向）と板材５０７の延在方向（Ｘ方向）の両方向に交差する周回中心ＡｘＬＢ２を中心としてその周りをスポットが周回するようにレーザ光を照射する。
【００７３】
本実施形態でも、先端がレーザ光のスポットの走査領域（形成しようとする溶接部１０５）の外縁よりも内周側の外周部分１０５ａにワイヤ２０を供給する。特に、本実施形態のレーザ溶接方法では、隅肉溶接を行うことからワイヤ２０の供給量が少量であるので、ワイヤ２０の挿入（前進）および引き離し（後退）に係るワイヤ２０の移動量が極わずかであるが、ワイヤ２０を外縁よりも内周側の外周部分１０５ａに供給することでレーザ光の照射によりワイヤ２０をカットする（切り離す）ことができるので、制御が容易である。
【００７４】
本実施形態では、以上のようなレーザ溶接方法を採用することにより、ベース部１０６と増肉部１０７とからなる溶接部１０５を形成することができる。なお、本実施形態においても、溶融金属の一部が隙間Ｇに流れ込んでいる。
【００７５】
隅肉溶接を行う本実施形態においても上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
［第３実施形態］
図８は、本発明の第３実施形態に係るレーザ溶接装置２の概略構成を示す模式図である。
【００７７】
図８に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接装置２は、上記第１実施形態に係るレーザ溶接装置１と同様に、レーザ発振器１０、光路１１、集光部（走査部）１２、溶接ロボット１３、駆動回路部１４、ワイヤ供給機（溶加材供給部）１５、およびコントローラ（制御部）１６を備える。
【００７８】
さらに、本実施形態に係るレーザ溶接装置２は、撮像カメラ（隙間測定部）２５を備える。撮像カメラ２５は、積層体５１０を構成する板材（金属部材）５１１と板材（金属部材）５１２との間の境界部分を撮像し、隙間の有無、および隙間がある場合にはその大きさを測定して測定結果をコントローラ１６に送出する。
【００７９】
本実施形態に係るレーザ溶接装置２では、コントローラ１６が、撮像カメラ２５からの隙間測定結果を受けて、板材５１１と板材５１２との間に隙間がある場合に選択的にワイヤ２０を供給するようにワイヤ供給機１５を制御する。換言すると、コントローラ１６は、板材５１１と板材５１２との間に隙間がない場合にはワイヤ２０の供給を行わないようにワイヤ供給機１５を制御する。
【００８０】
また、本実施形態に係るレーザ溶接装置２では、コントローラ１６が、板材５１１と板材５１２との間の隙間の大きさに応じてワイヤ２０の供給量を調整するようにワイヤ供給機１５を制御する。具体的に、コントローラ１６は、板材５１１と板材５１２との間の隙間が相対的に大きいほどワイヤ２０の供給量を相対的に多く、隙間が相対的に小さいほどワイヤ２０の供給量を相対的に少なくするように、ワイヤ供給機１５を制御する。
【００８１】
本実施形態に係るレーザ溶接装置２およびこれを用いたレーザ溶接方法では、上記第１実施形態および上記第２実施形態と同様の効果を得ることができるのに加えて、次のような効果を得ることができる。
【００８２】
本実施形態に係るレーザ溶接装置２およびこれを用いたレーザ溶接方法では、板材５１１，５１２間に隙間がなく、溶接部にえぐれ（アンダーフィル）や溶け落ちの問題が生じ難い場合にワイヤ２０が供給されるような事態を避けることができる。これにより、必要に応じてワイヤ２０を供給することで、板材５１１，５１２間の隙間の有無にかかわらず、高い接合強度を確保することができる。
【００８３】
また、本実施形態に係るレーザ溶接装置２およびこれを用いたレーザ溶接方法では、板材５１１，５１２間の隙間の大小に応じてワイヤ２０の供給量を調整することで、隙間が互いに異なる領域同士の間で、レーザ光の照射側から見た場合の溶接部の形態を揃えることができる。よって、本実施形態では、例えば、隙間が小さいにもかかわらず多くの溶加材を供給することで溶接部の表面が大きく盛り上がるようなことを抑制できる。なお、板材５１１，５１２間の隙間が大きい場合に、ワイヤ２０の供給量が多くなるように制御することで、十分な量の溶融金属で当該隙間を充填することが可能となり、板材同士の高い接合強度を確保することができる。
【００８４】
［第４実施形態］
図９（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るレーザ溶接方法を説明するための模式平面図である。
【００８５】
図９（ａ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接方法においても、溶接しようとする板材（金属部材）のうちの一方の板材表面に対して、周回中心（所定箇所）ＡｘＬＢ３を中心としてその周りを周回するようにレーザ光のスポットを走査してレーザ光を照射する。これにより、レーザ光を照射した部分の金属部材を溶融・攪拌し、平面視で略角丸多角形（本実施形態では、一例として角丸四角形）の溶接部１１０を形成する。そして、本実施形態においても、レーザ光のスポットを走査する領域（溶接部１１０）の外周部分にワイヤ２０を供給する。
【００８６】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、レーザ光のスポットを角丸多角形に走査する点で上記第１実施形態から上記第３実施形態とは異なっている。
【００８７】
以上のようなレーザ溶接方法でも、上記第１実施形態などと同様の効果を得ることができる。
【００８８】
［第５実施形態］
図９（ｂ）は、本発明の第５実施形態に係るレーザ溶接方法を説明するための模式平面図である。
【００８９】
図９（ｂ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接方法においても、溶接しようとする板材（金属部材）のうちの一方の板材表面に対して、周回中心（所定箇所）ＡｘＬＢ４を中心としてその周りを周回するようにレーザ光のスポットを走査してレーザ光を照射する。これにより、レーザ光を照射した部分の金属部材を溶融・攪拌し、平面視略楕円形の溶接部１１５を形成する。そして、本実施形態においても、レーザ光のスポットを走査する領域（溶接部１１５）の外周部分にワイヤ２０を供給する。
【００９０】
以上のようなレーザ溶接方法でも、上記第１実施形態などと同様の効果を得ることができる。
【００９１】
［第６実施形態］
図１０（ａ）は、本発明の第６実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【００９２】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接方法では、レーザ溶接を行うことにより、平面視略円形のスクリュ部１２１と、スクリュ部１２１に連続しＸ方向に平面視線状に延びる線状部１２２と、線状部１２２に連続し平面視略円形のスクリュ部１２３と、からなる溶接部（ナゲット）１２０を形成する。
【００９３】
スクリュ部１２１およびスクリュ部１２３の形成については、上記第１実施形態などと同様に、所定箇所周りに周回するようにレーザ光のスポットを走査することによりなされる。なお、本実施形態では、スクリュ部１２１の金属部材が凝固する前に、線状部１２２へのレーザ光の照射を連続して行い、線状部１２２の金属部材が凝固する前に、他方のスクリュ部１２３へのレーザ光の照射を連続して行う。
【００９４】
図１０（ａ）では、詳細な図示を省略しているが、レーザ光のスポットの走査領域内に先端が配されるようにワイヤ（溶加材）の供給を行う。
【００９５】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、上記第１実施形態などと同様の効果を得ることができるのに加えて、次のような効果を得ることができる。
【００９６】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、スクリュ部１２１の金属部材が凝固する前に、線状部１２２へのレーザ光の照射を連続して行い、線状部１２２の金属部材が凝固する前に、スクリュ部１２３へのレーザ光の照射を連続して行うので、溶接前の状態において重ね合わせた金属部材同士の間に隙間が空いている場合にあっても、スクリュ部１２１の形成で溶融された金属部材に加えて、ワイヤが溶融してなる溶融金属が線状部１２２を形成しようとする部分の部材間の隙間に流れ込む。よって、本実施形態では、金属部材間に隙間が空いる場合であっても、スクリュ部のみならず、線状部についても高い強度で接合することが可能である。
【００９７】
また、本実施形態に係るレーザ溶接方法でも、上記第１実施形態などと同様に、スクリュ部１２１，１２３の形成に際してワイヤ（溶加材）を供給し、溶融させたワイヤを溶接部１２０の一部とするので、凝固した後の溶接部１２０にえぐれ（アンダーフィル）や溶け落ちが発生するのを抑制することができる。
【００９８】
また、本実施形態に係るレーザ溶接方法でも、レーザ光のスポットを走査している間に、スポットの走査軌跡上にワイヤを供給して当該ワイヤの先端を溶融させるので、板材（金属部材）の溶融とは別ステップでワイヤの溶融を行う上記特許文献１に開示の技術よりも高い作業効率を実現することができる。
【００９９】
さらに、本実施形態に係るレーザ溶接方法でも、レーザ光の照射によりワイヤが溶融されてなる溶融金属も、板材（金属部材）が溶融されてなる溶融金属とともに、レーザ光のスポットの周回走査により攪拌され溶融池の表面が平坦化される。
【０１００】
［第７実施形態］
図１０（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【０１０１】
図１０（ｂ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接方法では、レーザ溶接を行うことにより、平面視略円形のスクリュ部１２６と、スクリュ部１２６に連続し平面視線状に延びる線状部１２７と、線状部１２７に連続し平面視略円形のスクリュ部１２８と、からなる溶接部（ナゲット）１２５を形成する。
【０１０２】
本実施形態に係るレーザ溶接方法は、基本的に上記第６実施形態と同様である。
【０１０３】
ただし、図１０（ｂ）に示すように、本実施形態に係る溶接部１２５の線状部１２７は、スクリュ部１２６およびスクリュ部１２８に対する接続箇所が上記第６実施形態とは異なっている。即ち、本実施形態に係る溶接部１２５においては、線状部１２７がスクリュ部１２６およびスクリュ部１２８の各々における径方向の一方側端部（Ｙ方向外縁部）において接線を形成するように接続されている。
【０１０４】
本実施形態に係る溶接方法では、上記第６実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
［第８実施形態］
図１０（ｃ）は、本発明の第８実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【０１０６】
図１０（ｃ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接装置では、レーザ溶接を行うことにより、平面視略円形のスクリュ部１３１と、スクリュ部１３１に連続し平面視線状に延びる線状部１３２と、線状部１３２に連続し平面視略円形のスクリュ部１３３と、スクリュ部１３３に連続し平面視線状に延びる線状部１３４と、線状部１３４に連続し平面視略円形のスクリュ部１３５と、を含む溶接部（ナゲット）１３０を形成する。なお、図１０（ｃ）では、３か所のスクリュ部１３１，１３３，１３５と２つの線状部１３２，１３４からなる溶接部１３０を形成する一例を示しているが、スクリュ部および線状部がさらに連続する形態とすることも勿論可能である。
【０１０７】
各スクリュ部１３１，１３３，１３５および各線状部１３２，１３４の形成については、上記第６実施形態および上記第７実施形態と同様の方法である。
【０１０８】
本実施形態に係るレーザ溶接方法でも、上記第６実施形態および上記第７実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、上記第６実施形態および上記第７実施形態よりも多くのスクリュ部１３１，１３３，１３５および線状部１３２，１３４を含む溶接部１３０を形成することで、溶接速度の高速化を図りながら、より高い接合強度を確保することができる。
【０１０９】
［第９実施形態］
図１１（ａ）は、本発明の第９実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【０１１０】
図１１（ａ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接装置では、レーザ溶接を行うことにより、平面視略円形のスクリュ部１４１と、スクリュ部１４１に連続し平面視線状に延びる線状部１４２と、からなる溶接部（ナゲット）１４０を形成する。
【０１１１】
スクリュ部１４１および線状部１４２のそれぞれの形成については、上記第６実施形態から上記第８実施形態と同様の方法によりなされる。また、本実施形態に係るレーザ溶接方法においても、上記第６実施形態から上記第８実施形態と同様に、溶接部１４０の形成に際して、スクリュ部１４１の金属部材が凝固する前に、線状部１４２へのレーザ光の照射を連続して行う。
【０１１２】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、上記第６実施形態などと同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
［第１０実施形態］
図１１（ｂ）は、本発明の第１０実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【０１１４】
図１１（ｂ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接装置では、レーザ溶接を行うことにより、平面視略円形のスクリュ部１４６と、スクリュ部１４６に連続し平面視線状に延びる線状部１４７と、からなる溶接部（ナゲット）１４５を形成する。
【０１１５】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、溶接部１４５の線状部１４７の、スクリュ部１４６に対する接続箇所が上記第９実施形態とは異なり、スクリュ部１４６における径方向の一方側端部（Ｙ方向外縁部）において接線方向に延びるように接続されている。
【０１１６】
なお、スクリュ部１４６および線状部１４７のそれぞれの形成については、上記第６実施形態から上記第９実施形態と同様の方法によりなされる。また、本実施形態に係るレーザ溶接方法においても、上記第６実施形態から上記第９実施形態と同様に、溶接部１４５の形成に際して、スクリュ部１４６の金属部材が凝固する前に、線状部１４７へのレーザ光の照射を連続して行う。
【０１１７】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、上記第６実施形態などと同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
［第１１実施形態］
図１１（ｃ）は、本発明の第１１実施形態に係る溶接形態を示す模式図である。
【０１１９】
図１１（ｃ）に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接装置では、レーザ溶接により、平面視略円形のスクリュ部１５２と、該スクリュ部１５２から当該スクリュ部１５２の径方向の一方側に向けて離間するように（矢印Ｂ２で示すように）延びる平面視線状の線状部１５１と、スクリュ部１５２から径方向の他方側に向けて離間するように（矢印Ｂ１で示すように）延びる平面視線状の線状部１５３と、からなる溶接部１５０を形成する。
【０１２０】
なお、スクリュ部１５２および線状部１５１，１５３のそれぞれの形成については、上記第６実施形態から上記第１０実施形態と同様の方法によりなされる。また、本実施形態では、線状部１５１でのレーザ溶接の開始および線状部１５３でのレーザ溶接の開始との両方を、スクリュ部１５２の溶融金属が凝固する前に行う。
【０１２１】
本実施形態に係るレーザ溶接方法では、上記第６実施形態などと同様の効果を得ることができる。
【０１２２】
［変形例］
以下では、変形例に係るレーザ溶接装置およびこれを用いたレーザ溶接方法について、説明する。
【０１２３】
本変形例に係るレーザ溶接装置は、上記第１実施形態に係るレーザ溶接装置１または上記第２実施形態に係るレーザ溶接装置２が採用される。
【０１２４】
本変形例では、溶接対象である金属部材が共に炭素を含む金属材料からなる。具体的には、炭素鋼からなる金属部材を溶接対象としている。また、本変形例では、溶加材であるワイヤも炭素を含む金属材料からなる。
【０１２５】
そして、本変形例では、溶接対象である金属部材の炭素当量に応じて炭素当量が設定されてなるワイヤが供給される。具体的には、溶接対象である金属部材の炭素当量が相対的に大きい場合に炭素当量が相対的に小さいワイヤが供給され、金属部材の炭素当量が相対的に小さい場合に炭素当量が相対的に大きいワイヤが供給される。
【０１２６】
本変形例では、溶接対象である金属部材の炭素当量が相対的に大きい場合には炭素当量が相対的に小さいワイヤを供給することで溶融池の炭素量を希釈して組織が脆くなるのを抑制することができ、逆に金属部材の炭素当量が相対的に小さい場合には炭素当量が相対的に大きい溶加材を供給することで溶融池の炭素量を増やして溶接部の強度向上を図ることができる。
【０１２７】
なお、本変形例においては、一例として、金属部材の炭素当量が０．２５％の場合を閾値として、ワイヤの炭素当量の大小を変化させる。
【０１２８】
［その他の変形例］
上記第１実施形態から上記第１１実施形態では、レーザ光のスポットを走査するために集光部１２を制御することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、溶接ロボット１３の先端部分を駆動制御することでレーザ光のスポットを走査してもよいし、Ｘ−Ｙテーブルなどを用いてレーザ光のスポットを走査させることとしてもよい。また、上記第１実施形態から上記第１１実施形態では、集光部１２を制御してレーザ光のスポットを移動させることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、溶接に供される金属部材を移動させてレーザ光のスポットを走査することとしてもよい。また、一定範囲の溶接であれば、溶接ロボット１３を用いず、集光部１２の走査のみによっても所望位置への溶接が可能である。
【０１２９】
また、上記第１実施形態から上記第１１実施形態では、２つの金属部材同士の接合を行うこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、３つ以上の金属部材を接合するのにも本発明を適用すれば上記同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
また、上記第３実施形態に係るレーザ用溶接装置２では、撮像カメラ２５により隙間の有無および隙間の大小を測定することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、超音波などにより隙間を測定することとしてもよい。
【０１３１】
また、溶接部に測定用のレーザ光を照射し、溶接部表面の溶接によって形成される窪みの深さ（溶接前の状態の金属部材のレーザ光照射表面と溶接中の溶接池表面との距離）をリアルタイムに測定する（測定ステップを実行する）深さ測定部を更に具備しておき、測定した窪みの深さ（ワイヤにレーザ光が照射される前の状態での深さ）に合わせて供給するワイヤ（溶加材）の量を制御することとしてもよい。
【０１３２】
また、本発明では、上記第１実施形態から上記第１１実施形態を相互に組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１３３】
１、２  レーザ溶接装置
１０  レーザ発振器
１２  集光部（走査部）
１３  溶接ロボット
１５  ワイヤ供給機（溶加材供給部）
１６  コントローラ（制御部）
２０  ワイヤ（溶加材）
２５  撮像カメラ（隙間測定部）
１００，１０５，１１０，１１５，１２０，１２５，１３０，１４０，１４５，１５０  溶接部
１００ａ，１０５ａ  外周部分
１００ｂ，１０５ｂ  外縁
１０１，１０６  ベース部
１０２，１０７  増肉部
１２１，１２３，１２６，１２８，１３１，１３３，１３５，１４１，１４６，１５２  スクリュ部
１２２，１２７，１３２，１３４，１４２，１４７，１５１，１５３  線状部
５０１，５０２，５０６，５０７，５１１，５１２  板材（金属部材）
ＡｘＬＢ１，ＡｘＬＢ２，ＡｘＬＢ３，ＡｘＬＢ４  周回中心（所定箇所）
Ｇ  隙間
ＬＮＬＢ  レーザ光走査軌跡
【図１】
2020179418.tif 000003
【図２】
2020179418.tif 000004
【図３】
2020179418.tif 000005
【図４】
2020179418.tif 000006
【図５】
2020179418.tif 000007
【図６】
2020179418.tif 000008
【図７】
2020179418.tif 000009
【図８】
2020179418.tif 000010
【図９】
2020179418.tif 000011
【図１０】
2020179418.tif 000012
【図１１】
2020179418.tif 000013