(57)【要約】  本開示のレーザ溶接方法は、溶接対象物に対して、溶接方向に移動する第１の回転中心を周回する第１の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射することにより溶接ビードを形成する第１のステップと、前記溶接対象物に対して、前記溶接方向に移動する第２の回転中心を周回する第２の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射する第２のステップと、を有する。前記第１のステップにおける前記レーザ光が周回する径は、前記第２のステップにおける前記レーザ光が周回する径より大きい。
2017022238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接対象物に対して、溶接方向に移動する第１の回転中心を周回する第１の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射することにより溶接ビードを形成する第１のステップと、
前記溶接対象物に対して、前記溶接方向に移動する第２の回転中心を周回する第２の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射する第２のステップと、
を備え、
前記第１のステップにおける前記レーザ光が周回する径は、前記第２のステップにおける前記レーザ光が周回する径より大きい、レーザ溶接方法。
【請求項２】
前記第１のステップにおける溶接方向に移動する前記第１の回転中心の軌跡である第１の中心線は前記溶接方向に延伸し、
前記第２のステップにおける溶接方向に移動する前記第２の回転中心の軌跡である第２の中心線は前記溶接方向に延伸し、
前記第１の中心線と前記第２の中心線とは、平面視において一方向にずれている請求項１に記載のレーザ溶接方法。
【請求項３】
前記第１のステップにおける前記レーザ光の旋回方向が前記レーザ光側から見て時計回りの場合、前記第２のステップにおける前記第２の回転中心は前記第１の回転中心より前記溶接方向に向かって右側にずれており、
前記第１のステップにおける前記レーザ光の旋回方向が前記レーザ光側から見て反時計回りの場合、前記第２のステップにおける前記第２の回転中心は前記第１の回転中心より前記溶接方向に向かって左側にずれている、請求項２に記載のレーザ溶接方法。
【請求項４】
前記第１のステップにおける前記レーザ光が旋回する方向は、前記第２のステップにおける前記レーザ光が旋回する方向と逆である、請求項１に記載のレーザ溶接方法。
【請求項５】
前記第１のステップまたは前記第２のステップにおいて、前記溶接方向および前記レーザ光の周回する方向に応じて、前記レーザ光の入熱量を変化させる請求項１に記載のレーザ溶接方法。
【請求項６】
前記第１のステップまたは前記第２のステップにおける前記レーザ光の周回する方向が前記レーザ光側から見て時計回りの場合、前記第１の回転中心または前記第２の回転中心より前記溶接方向に向かって右側の方が左側に比べて入熱量が低く、
前記第１のステップまたは前記第２のステップにおける前記レーザ光の周回する方向が前記レーザ光側から見て反時計回りの場合、前記第１の回転中心または前記第２の回転中心より前記溶接方向に向かって左側の方が右側に比べて入熱量が低い請求項５に記載のレーザ溶接方法。
【請求項７】
溶接対象物に対して、溶接方向に移動する第１の回転中心を周回する第１の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射することにより溶接ビードを形成する第１のステップと、
前記溶接対象物に対して、前記第１のステップで形成された溶接ビード上を前記溶接方向に沿ってレーザ光を線状に照射する第２のステップと、
を備えた、レーザ溶接方法。
【請求項８】
前記第１のステップにおける溶接方向に移動する前記第１の回転中心の軌跡である第１の中心線は前記溶接方向に延伸し、
前記第１の中心線と前記第２のステップにおけるレーザ光の軌跡とは、平面視において一方向にずれている請求項７に記載のレーザ溶接方法。
【請求項９】
前記第１のステップにおける前記レーザ光の旋回方向が前記レーザ光側から見て時計回りの場合、前記第２のステップにおける前記レーザ光の軌跡は前記第１の回転中心より前記溶接方向に向かって右側にずれており、
前記第１のステップにおける前記レーザ光の旋回方向が前記レーザ光側から見て反時計回りの場合、前記第２のステップにおける前記レーザ光の軌跡は前記第１の回転中心より前記溶接方向に向かって左側にずれている、請求項８に記載のレーザ溶接方法。
【請求項１０】
前記第１のステップにおいて、前記溶接方向および前記レーザ光の周回する方向に応じて、前記レーザ光の入熱量を変化させる請求項７に記載のレーザ溶接方法。
【請求項１１】
前記第１のステップにおける前記レーザ光の周回する方向が前記レーザ光側から見て時計回りの場合、前記第１の回転中心より前記溶接方向に向かって右側の方が左側に比べて入熱量が低く、
前記第１のステップにおける前記レーザ光の周回する方向が前記レーザ光側から見て反時計回りの場合、前記第１の回転中心の回転中心より前記溶接方向に向かって左側の方が右側に比べて入熱量が低い請求項１０記載のレーザ溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は溶接対象物間に隙間（ギャップ）がある場合に、隙間を埋めるための溶接と、溶け込みを確保するため溶接との、少なくとも２回の溶接を行うレーザ溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ溶接は溶接対象物間に隙間ｇ（ギャップ）がある場合に溶け落ちが発生し易い。その理由はエネルギー密度が高く溶接ビードが細いため、隙間ｇを埋めるための溶融金属量が不足するためである。溶け落ちが発生している例について、図８を参照しながら説明する。図８に示す通り、上板８、下板９の間には隙間が存在している。図８は、上板８および下板９に対して、直線状にレーザ光７によるレーザ溶接を行った時の断面を示す模式図である。図８に示す溶接後の状態では、溶接ビードが細く、溶融金属量が不足しており、上板８および下板９との隙間ｇを埋めることができていない。つまり、図８は、溶け落ちが発生している状態を示している。そこで、レーザ溶接において、隙間が存在する場合に溶け落ちを抑制する手段が種々提案されている。【０００３】
例えば特許文献１では、溶接部位における母材同士の隙間ｇの大きさに応じてフィラーワイヤを連続的に供給しながら重ね溶接することが提案されている。また、溶接部位における母材同士の隙間ｇの大きさに応じてフィラーワイヤの供給量を可変制御している。【０００４】
特許文献２では、隙間ｇを有する２枚の薄板の重ね合わせ部を２回のレーザ照射で溶接している。１回目は焦点を外したデフォーカス状態でレーザの照射を行う。そして、隙間ｇのある箇所では、レーザ照射側の上板を溶融させて下板側に凹ませた上で隙間ｇを低減させる。隙間ｇのない箇所では下板の裏側まで貫通しない範囲で上板と下板との接合を行い、２回目のレーザ溶接で下板の裏側まで貫通して溶接を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５９２３４号公報
【特許文献２】特許第５２２４３４９号公報
【発明の概要】
【０００６】
本開示のレーザ溶接方法は、溶接対象物に対して、溶接方向に移動する第１の回転中心を周回する第１の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射することにより溶接ビードを形成する第１のステップと、前記溶接対象物に対して、前記溶接方向に移動する第２の回転中心を周回する第２の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射する第２のステップと、を有し、前記第１のステップにおける前記レーザ光が周回する径は、前記第２のステップにおける前記レーザ光が周回する径より大きい。
【０００７】
本開示の別のレーザ溶接方法は、溶接対象物に対して、溶接方向に移動する第１の回転中心を周回する第１の螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射することにより溶接ビードを形成する第１のステップと、前記溶接対象物に対して、前記第１のステップで形成された溶接ビード上を前記溶接方向に沿ってレーザ光を照射する第２のステップと、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１におけるレーザ溶接装置の構成を示す概略図
【図２】実施の形態１におけるレーザ照射ヘッドの構成を示す概略図
【図３Ａ】実施の形態１におけるレーザ溶接方法を説明するための溶接対象物の斜視図
【図３Ｂ】実施の形態１におけるレーザ溶接方法を説明するための溶接対象物の断面図
【図３Ｃ】実施の形態１におけるレーザ溶接方法を説明するための溶接対象物の斜視図
【図３Ｄ】実施の形態１におけるレーザ溶接方法を説明するための溶接対象物の断面図
【図４Ａ】実施の形態２における溶接対象物の断面を示す図
【図４Ｂ】実施の形態２における溶接対象物の断面を示す図
【図５Ａ】実施の形態３における溶接対象物の断面を示す図
【図５Ｂ】実施の形態３における溶接対象物の断面を示す図
【図６】実施の形態４におけるレーザ光の照射位置を示す図
【図７Ａ】実施の形態５、６におけるレーザ出力と時間との関係を示す図
【図７Ｂ】実施の形態５、６におけるレーザ出力と時間との関係を示す図
【図８】従来の溶接方法の溶接対象物の断面を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の実施の形態の説明に先立ち、従来の装置における問題点を簡単に説明する。
【００１０】
特許文献１に記載の溶接方法では、フィラーを供給するためのワイヤ供給装置が必要である。従って、ワイヤ供給装置と被加工物との干渉の問題が発生するため、設計の自由度が損なわれる。
【００１１】
特許文献２に記載の溶接方法は、１回目の溶接としてデフォーカス状態での溶接を行うが、デフォーカス状態での溶接は熱伝導型の溶接となり、被加工物の材質によってビード幅や溶け込みが大きく異なる。例えば、軟鋼と高張力鋼との違いや、同じ軟鋼においても添加元素の違い、あるいは材料の作り込みの違いによって、材料の熱伝導率が多少異なる。その結果、熱伝導率が高い材料では熱が拡散するため、ビード幅が広くなり、溶け込みは浅くなるが、熱伝導率が低い材料では熱がこもり易く、ビード幅が狭くなり、溶け込みは深くなる。熱伝導率型の溶接では、キーホール型の溶接と比較して、材料の物性の違いが顕著に現れる。
【００１２】
また、光学系が持つ熱レンズ効果（光学系が熱を持って屈折率等の性質が変化する現象）の影響を大きく受ける。焦点におけるキーホール溶接においても熱レンズ効果は起こるが、ビーム径が小さいため、熱レンズ効果の影響は小さい。デフォーカス状態での溶接では、ビーム径が大きいため、熱レンズ効果の影響がより大きくなる。
【００１３】
例えば、レーザ光の焦点でのキーホール溶接におけるビーム径が７００μｍの場合、熱レンズ効果によってビーム径が１．２倍になるとすると、ビーム径は８４０μｍになる。一方、デフォーカス状態でビーム径が１５００μｍの場合、同様に熱レンズ効果によってビーム径が１．２倍になるとすると、ビーム径は１８００μｍとなる。よって３００μｍ変化することになり、焦点におけるキーホール溶接と比較して変化幅が大きく、熱レンズ効果の影響を受け易い。
【００１４】
以上のように、特許文献２に記載の溶接方法では、被加工物の材質の違いや熱レンズ効果等の外部因子の影響を大きく受け易く、再現性が高く安定した溶接結果が得られない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１を用いて、本実施の形態１におけるレーザ溶接装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態１におけるレーザ溶接装置１の構成を示す概略図である。
【００１６】
図１に示すように、レーザ溶接装置１は、制御部２と、レーザ発振器３と、光ファイバ４と、レーザ照射ヘッド５と、ロボット６と、を有する。
【００１７】
制御部２は、レーザ発振器３と、レーザ照射ヘッド５と、ロボット６と、に接続される。そして、制御部２は、レーザ発振器３とレーザ照射ヘッド５とロボット６との動作を制御する。レーザ発振器３は、制御部２からの指令に基づいて、レーザ光７を出力する。光ファイバ４は、レーザ発振器３およびレーザ照射ヘッド５に接続され、レーザ光７をレーザ発振器３からレーザ照射ヘッド５に伝送する。レーザ照射ヘッド５は、ロボット６のアームの先端に取り付けられ、制御部２からの指令に基づいて、レーザ光７を被加工物１００に照射する。ロボット６は、制御部２からの指令に基づいて、レーザ照射ヘッド５を移動させる。
【００１８】
次に、図２を用いて本実施の形態におけるレーザ照射ヘッド５の構成について説明する。図２は、本実施の形態におけるレーザ照射ヘッド５の構成を示す概略図である。
【００１９】
図２に示すように、レーザ照射ヘッド５は、コリメートレンズ１０と、フォーカスレンズ１１と、平行平板１２と、平行平板１３と、を有する。
【００２０】
平行平板１２および平行平板１３のそれぞれは、モータ（図示せず）に接続され、制御部２からの指令に従って回転する。
【００２１】
次に、図１、図２を用いて、レーザ溶接を行う際のレーザ溶接装置１の動作について説明する。レーザ発振器３から出力されるレーザ光７は、光ファイバ４を通ってレーザ照射ヘッド５に送られる。レーザ照射ヘッド５に入ったレーザ光７は、レーザ照射ヘッド５の内部に設けられたコリメートレンズ１０によって平行化され、フォーカスレンズ１１によって集光される。そして、制御部２によって制御された２枚の平行平板１２、１３を通ることによって、レーザ照射位置（焦点距離）が決定され、被加工物１００にレーザ光７が照射される。
【００２２】
この時、レーザ照射ヘッド５は、内部に設けられた平行平板１２および平行平板１３を回転させることにより、レーザ光７を円軌道となるように回転させ、旋回移動させることができる。また、ロボット６によって、レーザ照射ヘッド５を移動させることができる。
【００２３】
上述した構成により、被加工物１００における溶接領域において、レーザ光７の照射位置を移動させることができる。
【００２４】
制御部２がレーザ発振器３とレーザ照射ヘッド５とロボット６とを同時に制御することにより、レーザ光７の照射位置を、被加工物１００において螺旋状に移動させることができる。
【００２５】
つまり、レーザ溶接装置１は、被加工物１００に対して、レーザ光７を旋回しながら照射させ、かつ、レーザ照射ヘッド５を、被加工物１００に対して溶接進行方向である溶接方向（以下、溶接方向Ｘと称す）に相対的に移動することができる。被加工物１００に対して、回転中心が溶接方向Ｘに移動する螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光を照射して溶接を行うことが出来る。『回転中心が溶接方向Ｘに移動する螺旋状の軌跡』については、図３Ａを参照しながら軌跡５０として後述する。溶接対象物として被加工物１００（上板８および下板９）を用いて説明する。
【００２６】
なお、本実施の形態では、レーザ照射ヘッド５およびロボット６によって、レーザ光７の照射位置を移動させているが、螺旋状の軌道を通るようにレーザ照射位置を変更できれば、ガルバノスキャナなどを用いてもよい。
【００２７】
次に、本開示のレーザ溶接方法について説明する。
【００２８】
なお、「１回目の溶接」、「２回目の溶接」の用語を用いて、以下、説明するが、実施の形態を理解し易くするために用いたものであり、必ずしも何番目に溶接を実施するかを限定するものではない。また、溶接の回数の制限等を限定するものではない。
【００２９】
まず、図３Ａおよび図３Ｂを用いて１回目の溶接の方法について説明する。
【００３０】
図３Ａおよび図３Ｂに示す通り、レーザ光７は旋回しながら、かつ、溶接方向Ｘに移動するため、旋回するレーザ光７の回転中心は、溶接方向Ｘに移動していく。実際の操作としては、制御部２による制御によって、レーザ照射ヘッド５の２枚の平行平板１２、１３を回転させ、レーザ光７を円状に照射させる。同時に、ロボット６を移動させることにより、レーザ照射ヘッド５が被加工物１００（上板８および下板９）に対して溶接方向Ｘに移動する。その結果、螺旋状を描くようにレーザ光が照射される。つまり、レーザ光７の軌跡５０は、全体的に溶接方向Ｘに沿って延伸する螺旋状を描く。言い換えれば、レーザ光７は、被加工物１００（上板８および下板９）に対して、溶接方向Ｘに移動する回転中心を周回する螺旋状の軌跡５０に沿って照射される。連続的に移動する回転中心を結んだ線を、中心線７０として図３Ａに示す。また、本開示のレーザ溶接方法においては、被加工物１００が、溶接対象物である。
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂに示す通り、螺旋状にレーザ光７が照射されることによって、レーザ光７の照射範囲が広がり、上板８と下板９の隙間ｇを埋めることが可能な量の溶融金属を確保できる。
【００３２】
この金属が溶けた部分（溶接金属）が、１回目の溶接でできた溶接ビード６０である。レーザ光７を走査して照射範囲を広げる方法としては、この他にも、例えばウィービング等の方法がある。
【００３３】
次に２回目の溶接の方法について図３Ｃ，図３Ｄを用いて説明する。
【００３４】
２回目の溶接では、１回目の溶接におけるレーザ光７の旋回の径より小さい径でレーザ光７を旋回させる。２回目の溶接におけるレーザ光７の軌跡は、径が異なるだけで、図３Ａに示す軌跡５０と同様であるので説明を省略する。
【００３５】
２回目の溶接では、１回目の溶接よりもレーザ光の照射範囲を狭める必要がある。例えば平行平板１２および平行平板１３（図２に示す）によってレーザ光７が描く円状の軌跡の半径を、１回目の溶接の時より、２回目の溶接の時の方が小さくする。つまり、２回目の溶接の時は、１回目の溶接の時より小さい径でレーザ光７を旋回させる。２回目の溶接で図３Ｃおよび図３Ｄに示すように溶接ビード６１が追加形成される。
【００３６】
次に、２回目の溶接の別の方法を図３Ｃ、図３Ｄを用いて説明する。
【００３７】
２回目の溶接の別の方法として、レーザ光７を旋回させず、線状に移動させる方法がある。レーザ光７の軌跡５１を図３Ｃに示す。なお、本実施の形態では、レーザ光７の軌跡５１は直線であるが、必ずしも、直線である必要はなく、曲線であっても良い。
【００３８】
本開示において、１回目の溶接、および２回目の溶接については、ぞれぞれの溶接回数を限定するものでは無い。例えば、上板８と下板９との間隔が大きい場合は、１回目の溶接の際、同じ場所にレーザ光７を複数回照射して上板８と下板９との間にブリッジを確実に発生させても良い。そして、複数回、レーザ光７を照射した後、上板８と下板９とが溶接されるように、２回目の溶接を行っても良い。２回目の溶接の際は、１回目の溶接によって形成された溶接ビード６０の上にレーザ光７を照射する。２回目の溶接を行った後の状態を、図３Ｃおよび図３Ｄに示す。
【００３９】
次に、本実施の形態の具体的な施工例について説明する。上板８の厚さが２．３ｍｍで、下板９の厚さが１．２ｍｍで、上板８と下板９との隙間ｇが０．５ｍｍである被加工物１００を溶接する場合について説明する。上板８および下板９の材質は、軟鋼（例えば冷間圧延鋼板）である。
【００４０】
１回目の溶接の条件は、レーザ出力が４ｋＷ、溶接速度が２．０ｍ／ｍｉｎ、レーザ光７の旋回の回転径が２．０ｍｍの条件である。そして、２回目の溶接の条件は、１回目の溶接のレーザ光７の回転径２．０ｍｍより小さくする。例えばレーザ光７の旋回の回転径を１回目の溶接の１／２の値である１．０ｍｍとする。２回目の溶接は、回転径の大きさ以外の条件について、１回目の溶接と同条件とする。
【００４１】
レーザ溶接では、１度溶融した液相上に再度レーザ光７を照射すると内部欠陥が発生し易い。そのため、例えば、１回目の溶接の開始点と、２回目の溶接の溶接開始点を同一点とする。このようにすると、１回目の溶接が終了した後に、２回目の溶接へと移る際に、ロボット６がレーザ照射ヘッド５を１回目の溶接の溶接開始点に戻すための移動時間が発生する。この移動時間の間に、１回目の溶接によって溶融した液相が凝固して固相となるため、２回目の溶接によって、１回目の溶接によって一度溶融した溶接ビードの固相上にレーザ光７の照射を行い、内部欠陥の発生を抑制出来る。
【００４２】
溶接条件は、被加工物の材質や板厚、レーザ光のビーム品質やビーム径、など種々の因子によって変わるため、予め実験等で決めた適切な条件を用いれば良い。
【００４３】
次に本実施の形態１における効果を記載する。１回目の溶接においては、レーザ光７を旋回させながら被加工物１００（上板８および下板９）に対して溶接方向に相対的に移動させている。つまり１回目の溶接では、レーザ光７の照射範囲を広げて溶接が行われる。よって、１回目の溶接では、上板８の溶融金属量が多く、上板８と下板９の間に大きな隙間ｇがあっても、溶け落ちなく溶接が実施される。
【００４４】
しかし、１回目の溶接では、溶込みが浅く上板８と下板９の間に十分な溶接強度が得られない。そこで２回目の溶接が実施される。２回目の溶接開始時には、１回目の溶接によって上板８と下板９が橋絡しているため、溶接ビードを広げる必要がない。そこで２回目の溶接では、レーザ光７の照射範囲を１回目の溶接より狭めた状態で溶接が行われる。
【００４５】
そのため、２回目の溶接は、１回目の溶接よりも、エネルギー密度が高い。２回目の溶接で形成される溶接ビード６１は、１回目の溶接で形成される溶接ビード６０より細く、深い溶け込みの溶接が実現可能である。１回目の溶接の終了後に２回目の溶接を実施することによって、隙間ｇがある事による溶落ちを抑制でき、幅広で深溶込みの溶接が実現可能となる。
【００４６】
以上のように、本開示の実施の形態１では、溶接対象物（被加工物１００）に対するレーザ光７の照射位置が旋回するように相対的に移動するように、レーザ光７を機械的に制御することで溶接ビード６０の幅を緻密に制御でき再現性の高い溶接が実現できる。
【００４７】
本開示の実施の形態１では、溶け込みを確保するための１回目の溶接の後に、１回目のレーザ光７の旋回より小さい径で旋回させて溶接方向に相対的に移動、または、レーザ光７を溶接方向に移動させる線状溶接を実施する２回目の溶接を行っている。つまり少なくとも２回以上の溶接を行うことで、上板８と下板９との間に隙間ｇが存在する場合であっても溶け落ちを抑制でき、穴開きの発生を防止することができる。
【００４８】
つまり本開示のレーザ溶接方法は、溶接対象物（上板８および下板９）に対して、溶接方向Ｘに移動する回転中心を周回する螺旋状の軌跡５０に沿ってレーザ光７を照射することにより溶接ビード６０を形成する第１のステップを有する。なお、回転中心をつないだ線を図３Ａに中心線７０として示す。本開示のレーザ溶接方法では、さらに、溶接対象物（上板８および下板９）に対して、溶接方向Ｘに移動する回転中心を周回する螺旋状の軌跡（図示せず）に沿ってレーザ光７を照射する第２のステップを有する。
【００４９】
第１のステップにおけるレーザ光７が周回する径は、第２のステップにおけるレーザ光７が周回する径より大きい。
【００５０】
なお、第２のステップでは、必ずしもレーザ光７は螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光７を照射する必要はない。第２のステップの別の方法として、溶接対象物（上板８および下板９）に対して、第１のステップで形成された溶接ビード６０上を溶接方向Ｘに沿ってレーザ光７を線状に照射しても良い。第２のステップにおけるレーザ光７の軌跡を軌跡５１として図３Ｃに示す。
【００５１】
（実施の形態２）
次に、図３Ａ、図４Ａ、図４Ｂを用いて実施の形態２について説明する。レーザ溶接装置の構成については実施の形態１と同じであるため、実施の形態２で使用するレーザ溶接装置の説明は省略する。
【００５２】
実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、１回目の溶接によって形成される溶接ビード６０と２回目の溶接で形成される溶接ビードの幅方向の中心線（溶接狙い位置）としての溶接の中心線を変更している点である。
【００５３】
つまり、実施の形態１では、１回目の溶接における溶接の中心線と２回目の溶接における溶接の中心線は同じである。
【００５４】
図４Ａは、２回目の溶接における溶接の中心線を１回目の溶接における中心線７０１と同じ位置とした場合の溶接ビードの状態を示している。
【００５５】
図４Ｂは、２回目の溶接における溶接の中心線を１回目の溶接における中心線７０１からａだけずらした場合の溶接ビードの状態を示している。
【００５６】
レーザ光７を螺旋状に照射する溶接では、図４Ａおよび図４Ｂに示す通り、１回目の溶接では溶接方向に対して左右で溶け込みの状態が異なる。つまり、溶接ビード６０１は左右対称ではない。
【００５７】
図３Ａに示すように、レーザ光７の旋回方向を溶接方向に対してレーザ光７側から見て時計周りとする場合について説明する。この時、溶接方向Ｘに向かって、溶接中心線（以下、中心線７０１と表す）の右側では、レーザ光の旋回によって溶接方向とは逆の向きに速度ベクトル成分が発生する。よって、右側では、溶接速度は遅くなり熱がこもり易い状態となる。
【００５８】
一方、溶接方向Ｘに向かって、中心線７０１（溶接ビードの幅方向Ｙのレーザ光７の旋回中心線７０）の左側では、レーザ光７の旋回によって溶接方向の向きに速度ベクトル成分が発生する。よって左側では、溶接速度は速くなり熱が逃げ易い状態となる。
【００５９】
このため、レーザ光７を溶接方向Ｘに対してレーザ光７側から見て時計周りに旋回して溶接すると、1回目の溶接の終了後、図４Ａに示すように、溶接方向Ｘに向かって右側は溶け込みが深くなる。
【００６０】
ここで、溶接方向Ｘに向かって右側の溶け込みが深い状態で、１回目の溶接の中心線７０１を狙って２回目の溶接を行った場合ついて、図４Ａを用いて説明する。
【００６１】
１回目の溶接の中心線７０１を狙って２回目の溶接を行った場合、上板８と下板９との間に隙間ｇがある部分を溶接することになる。２回目の溶接を行っても図４Ａに示すように、中心線７０１付近は、上板８と下板９が橋絡せず、継手の強度は低い。
【００６２】
次に、図４Ｂを用いて、２回目の溶接の中心線７０２を１回目の中心線７０１からずらした場合について説明する。図４Ｂに示す例では、１回目の溶接の終了後に、狙い位置を変更して２回目の溶接を行っている。２回目の溶接では、１回目の溶接で形成された溶接ビード６０２上の入熱が大きく溶け込みが深い部分を狙って、レーザ光７を照射している。レーザ光７を上板８および下板９に対して、旋回しながら全体的に照射位置が溶接方向Ｘに移動するように照射する。この時、２回目の溶接では、１回目の溶接でできた溶接ビード６０２の幅ｙ１内に溶接ビード６１２を形成する。１回目の溶接で形成される溶接ビード６０２の幅方向の中心線７０１と、２回目の溶接で形成される溶接ビード６１２の幅方向の中心線７０２とが異なる位置となる。本実施の形態では、図４Ｂにおいて、中心線７０２を中心線７０１よりも右側にずらして溶接している。なお、上述した通り、２回目の溶接は必ずしもレーザ光７を旋回させる必要はなく、線状に溶接しても良い。
【００６３】
つまり、本実施の形態のレーザ溶接方法では、１回目の溶接における溶接方向に移動する回転中心の軌跡である中心線７０１は溶接方向Ｘに延伸し、２回目の溶接における溶接方向に移動する回転中心の軌跡である中心線７０２は溶接方向Ｘに延伸し、中心線７０１と中心線７０２とは、平面視において一方向にずれている。
【００６４】
また、２回目のレーザ溶接が線状に行われた場合では、１回目の溶接における溶接方向に移動する回転中心の軌跡である中心線７０１は溶接方向に延伸し、中心線７０１と２回目の溶接におけるレーザ光７の軌跡とは、平面視において一方向にずれている。
【００６５】
なお、本実施の形態においては「平面視」とは、例えば図４Ｂでは上方または下方から見ることをいう。
【００６６】
本実施の形態では、１回目の溶接におけるレーザ光７の旋回方向がレーザ光７側から見て時計回りであり、２回目の溶接における回転中心（中心線７０２）は１回目の溶接における回転中心（中心線７０１）より溶接方向Ｘに向かって右側にずれている。
【００６７】
なお、１回目の溶接におけるレーザ光７の旋回方向がレーザ光７側から見て反時計回りの場合は、２回目の溶接における回転中心（中心線７０２）は１回目の溶接における回転中心（中心線７０１）より溶接方向Ｘに向かって左側にずれる。
【００６８】
本実施の形態のレーザ溶接方法において、２回目の溶接が線状の場合では、１回目の溶接におけるレーザ光７の旋回方向がレーザ光７側から見て時計回りであり、２回目の溶接におけるレーザ光７の軌跡は１回目の溶接における回転中心（中心線７０１）より溶接方向Ｘに向かって右側にずれている。
【００６９】
なお、１回目の溶接におけるレーザ光７の旋回方向がレーザ光７側から見て反時計回りの場合、２回目の溶接におけるレーザ光７の軌跡は１回目の溶接における回転中心(中心線７０１)より溶接方向Ｘに向かって左側にずれる。
【００７０】
本実施の形態では、１回目の溶接によって橋絡した溶融池または溶接ビード６０２に対して、１回目の溶接ビードの溶接中心線（中心線７０１）の近傍で且つ１回目の溶接で形成される溶接ビード６０２の幅ｙ１内の溶け込みが深い部分を狙って、２回目の溶接を行うことで、上板８と下板９との隙間ｇがない部分を溶接することができる。よって、本実施の形態では、上板８と下板９がより十分に橋絡される。従って、穴あきを防止して深溶け込みの溶接が実現できる。その結果、継手の強度が向上する。
【００７１】
なお、１回目の溶接の溶接ビード６０１の幅ｙ１の範囲を超えて２回目の溶接の溶接を行う場合には、上板８と下板９が矯絡していない部分においてもレーザ光７が照射されることになる。よって、隙間ｇが存在する部分においてもレーザ光７が照射されることになり、穴あきの発生確率が高まる恐れがある。
【００７２】
次に、具体的な施工例について説明する。材質は軟鋼で、上板８の厚さが２．３ｍｍ、下板９の厚さが１．２ｍｍで、上板８と下板９との隙間ｇが０．５ｍｍある。これらの被加工物１００（上板８および下板９）を溶接する場合について説明する。１回目の溶接は、レーザ出力が４ｋＷ、溶接速度が２．０ｍ／ｍｉｎ、レーザ光の旋回の回転径が２．０ｍｍの条件で行われる。そして、２回目の溶接の時は、回転径を１回目の溶接時の回転径より小さくする。例えば、２回目の溶接では、レーザ光の旋回の回転径を１回目の溶接の１／２の値である１．０ｍｍとし、その他の条件は、１回目の溶接と同じにする。
【００７３】
本実施の形態においては、１回目の溶接で、レーザ光７を溶接方向Ｘに対して時計周りに旋回させる螺旋状に溶接する。２回目の溶接を螺旋状に行う時は、中心線７０２を１回目の溶接の中心線７０１よりも右側に０．５ｍｍ平行にシフトさせる。図４Ｂでは、ａ＝０.５ｍｍである。これによって、上板８と下板９が橋絡（ブリッジ）して、深い溶け込みで継手強度が高い溶接を実現できる。
【００７４】
また、２回目の溶接が線状の場合は、２回目の溶接が螺旋状の場合と同様に。中心線７０２を１回目の溶接の中心線７０１から０.５ｍｍずらせば良い。
【００７５】
なお、溶接条件の一例について示したが、溶接条件は、被加工物１００の材質や板厚、レーザ光７のビーム品質やビーム径、など種々の因子によって変わるため、予め実験等で決めた適切な条件を用いれば良い。
【００７６】
以上のように、本開示の実施の形態２では、１回目の溶接と２回目の溶接とで、中心線の位置を異ならせることで、例えば、溶け落ちの発生を抑制できる。
【００７７】
（実施の形態３）
図５Ａ、図５Ｂを用いて実施の形態３について説明する。レーザ溶接装置１の構成については実施の形態１と同様であるために説明を省略する。実施の形態３が実施の形態１と異なる点は、１回目の螺旋状の溶接におけるレーザ光７の旋回方向に対して、２回目の螺旋状の溶接におけるレーザ光７の旋回方向を逆周りにしている点である。
【００７８】
図５Ａ、図５Ｂに示すように、１回目の溶接では、溶接の中心線７０１に対して、溶け込み位置が右側にずれている。１回目の溶接後の状態は、図４Ａに示す実施の形態２と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
次に２回目の溶接では、１回目の溶接の中心線７０１と同じ位置を狙って溶接を行う。図５Ａでは、２回目の溶接のレーザ光７の旋回方向は、１回目の溶接のレーザ光７の同じ方向としている。一方、図５Ｂでは、２回目の溶接のレーザ光７の旋回方向は、１回目の溶接のレーザ光７の旋回方向とは逆にしている。
【００８０】
図５Ｂに示す通り、２回目の溶接の旋回方向を逆にすると、２回目の溶接によって形成される溶接ビード６１３は左側に向かってずれている。その結果、１回目の溶接でできていた隙間ｇを２回目の溶接で埋めることができ、例えば、溶け込み幅が広く深溶け込みで、高強度な継手が得られる。
【００８１】
次に、本実施の形態の具体的な施工例について説明する。材質は軟鋼（例えば冷間圧延鋼板）で、上板８の厚さが２．３ｍｍ、下板９の厚さが１．２ｍｍで、上板８と下板９との隙間ｇが０．５ｍｍである場合について説明する。
【００８２】
１回目の溶接の条件は、レーザ出力が４ｋＷ、溶接速度が２．０ｍ／ｍｉｎ、レーザ光の旋回の回転径が２．０ｍｍである。そして、２回目の溶接の条件は、２回目の溶接の回転径を１回目の溶接の回転径より小さくする。例えばレーザ光７の旋回の回転径を１回目の溶接の３／４の値である１．５ｍｍとする。２回目の溶接は、回転径の大きさ以外の条件については、１回目の溶接と同条件とする。
【００８３】
本実施の形態では、１回目の溶接を行う時は、レーザ光７をレーザ光７側から見て時計周りに旋回させ、２回目の溶接を行う時はレーザ光７をレーザ光７側から見て反時計周りに旋回させる。
【００８４】
言い換えれば、本実施の形態では、１回目の溶接の際レーザ光７が旋回する方向は、２回目の溶接の際レーザ光７が旋回する方向と逆である。
【００８５】
この構成により、上板８と下板９の隙間ｇを埋めることができ、例えば、溶け込み幅が広く、高強度な継手が得られる。
【００８６】
なお、溶接条件は、被加工物の材質や板厚、レーザのビーム品質やビーム径、など種々の因子によって変わるため、予め実験等で決めた適切な条件を用いれば良い。
【００８７】
以上のように、本開示の実施の形態３では、１回目の溶接における旋回方向と２回目の溶接における旋回方向とが異なる回転方向とすることで例えば、均一で溶け込み幅の広い溶接が実現できる。
【００８８】
（実施の形態４）
次に、図６を用いて実施の形態４について説明する。レーザ溶接装置１の構成については実施の形態１と同じであるため説明を省略する。実施の形態４が実施の形態１または実施の形態２と異なる点は、１回目の溶接と２回目の溶接の少なくともいずれか一方において、溶接ビード６０の幅方向Ｙの溶接の中心線７０（または溶接狙い位置）に対して左右で入熱を変更している点である。
【００８９】
例えば、レーザ光７の旋回方向がレーザ光７の照射側から見て時計周りの場合、溶接方向Ｘに対して右側は熱がこもり易く、溶け込みが深くなる傾向がある。そのため、溶接方向Ｘに向かって右側においては入熱量を下げる方向に制御パラメータを調整する。
【００９０】
制御パラメータとしては、レーザ出力や溶接速度があり、レーザ出力を下げる、あるいは溶接速度を速くする、などの調整をすることで入熱量を下げる事が可能となる。
【００９１】
本実施例の具体的な施工例について説明する。材質は軟鋼（例えば冷間圧延鋼板）で、上板８の厚さは２．３ｍｍで、下板９の厚さが１．２ｍｍで、上板８と下板９との隙間ｇが０．５ｍｍある被加工物を溶接する場合について説明する。1回目の溶接の条件は、平均レーザ出力が４ｋＷ、平均溶接速度が２．０ｍ／ｍｉｎ、レーザ光の旋回の回転径が２．０ｍｍである。
【００９２】
１回目の溶接では、レーザ光７の軌跡５０の回転中心線（溶接ビードの幅方向におけるレーザ光の旋回の中心線７０）に対して、溶接方向Ｘに向かって右側では、レーザ出力が３ｋＷ、溶接速度が３．０ｍ／ｍｉｎで溶接し、レーザ光７の軌跡５０の回転中心線（溶接ビードの幅方向におけるレーザ光の旋回の中心線７０）に対して、溶接方向Ｘに向かって左側では、レーザ出力が５ｋＷ、溶接速度が１．０ｍ／ｍｉｎで溶接する。
【００９３】
つまり、本実施の形態のレーザ溶接方法では、１回目の溶接または２回目の溶接において、溶接方向Ｘおよびレーザ光７の周回する方向（時計周り、または、反時計回り）に応じて、レーザ光７の入熱量を変化させている。なお、２回目の溶接が線状の場合では、１回目の溶接の時のみ溶接方向Ｘおよびレーザ光７の周回する方向に応じて、レーザ光７の入熱量を変化させることができる。
【００９４】
具体的には、図６に示すように１回目の溶接または２回目の溶接におけるレーザ光７の周回する方向がレーザ光側から見て時計回りの場合、レーザ光７の軌跡５０の回転中心(中心線７０)より溶接方向Ｘに向かって右側の方が左側に比べて入熱量が低い。
【００９５】
逆に、１回目の溶接または２回目の溶接におけるレーザ光７の周回する方向がレーザ光７側から見て反時計回りの場合、レーザ光の軌跡５０の回転中心（中心線７０）より溶接方向Ｘに向かって左側の方が右側に比べて入熱量が低くすれば良い。
【００９６】
そして、２回目の溶接の溶接では、２回目の溶接の回転径を１回目の溶接の時の回転径より小さくする。例えばレーザ光７の旋回の回転径を１回目の溶接の１／２の値である１．０ｍｍとして、その他の溶接条件は、１回目の溶接と同条件とする。
【００９７】
このようにすることで、レーザ光７の軌跡５０の回転中心線７０（溶接ビードの幅方向におけるレーザ光の旋回の中心線７０）に対して左右で入熱のバランスが均一化され、例えば溶け込みが均一で安定した溶接が実現できる。
【００９８】
なお、溶接条件は、材質や、板厚や、レーザのビーム品質、ビーム径、など様々な因子によって変わるため、予め実験等で決めた適切な条件を用いれば良い。
【００９９】
以上のように本開示の実施の形態４では、レーザ光７の照射位置を旋回する際に左右の熱バランスを考慮して溶接ビード６０におけるレーザ光７の旋回の中心線７０に対して左右で入熱を変更することで、例えば、溶け込みの均一な溶接ビード６０が実現できる。
【０１００】
（実施の形態５）
図７Ａおよび図７Ｂを用いて実施の形態５について説明する。レーザ溶接装置１の構成については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。実施の形態５が他の実施の形態と異なる点は、１回目の溶接と２回目の溶接の間に冷却の時間を設けている点である。
【０１０１】
図７Ａは、１回目の溶接の終了によって、一度レーザをＯＦＦした後直ぐに２回目の溶接に移る場合を示している。この場合、溶接長が短いと１回目の溶接でできた溶融池が冷え固まる前に２回目の溶接が始まることになる。その結果、溶融した液相上を再度レーザ照射することになり、ブローホールなどの内部欠陥が発生する可能性が高まる。図７Ｂは、１回目の溶接が終了した後に、冷却に十分な所定の冷却の時間を設けた場合を表している。冷却の時間を設けることで、２回目の溶接は確実に固相上を溶接することになる。なお、冷却の時間は、凝固時間によって最適化すればよく、凝固時間は、特に材質や板厚や入熱量によって支配される。
【０１０２】
本実施例の具体的な施工例について説明する。材質は軟鋼（例えば、冷間圧延鋼板）で、上板８の厚さは２．３ｍｍ、下板９の厚さは１．２ｍｍで、上板８と下板９との隙間ｇが０．５ｍｍある被加工物１００を溶接する場合について説明する。１回目の溶接の条件は、レーザ出力が４ｋＷ、溶接速度が２．０ｍ／ｍｉｎ、レーザ光の旋回の回転径が２．０ｍｍである。１回目の溶接が終了した後に、溶融した１回目の溶接で形成された溶接ビード６０を凝固させるため、２回目の溶接の開始までの待ち時間として、冷却の時間を１ｓｅｃ設け、冷却の時間の後に２回目の溶接を行う。２回目の溶接の条件は、２回目の溶接のレーザ光７の旋回の回転径を１回目の溶接の溶接時の回転径より小さくする。
【０１０３】
例えば、２回目の溶接を行う時は、レーザ光７の旋回の回転径を１回目の溶接を行う時のレーザ光７の旋回の回転径の１／２の値である１．０ｍｍとする。その他の溶接条件は、１回目の溶接の条件と同条件とする。
【０１０４】
このようにすることで、確実に、１回目の溶接の時、一度溶融した溶接ビード６０の固相上を溶接でき、例えば、内部欠陥の抑制が可能となる。
【０１０５】
これらの溶接条件は、材質や、板厚や、レーザのビーム品質、ビーム径、など様々な因子によって変わるため、予め実験等で決めた適切な条件を用いれば良い。
【０１０６】
以上のように、本開示の実施の形態５では、１回目の溶接の終了後に冷却のための時間を設けて２回目の溶接を固相上にレーザ光を照射することで例えば、内部欠陥を抑制でき高品質な溶接結果を実現できる。
【０１０７】
（実施の形態６）
図７Ｂを用いて実施の形態６について説明する。なお、レーザ溶接装置１の構成については実施の形態１と同様であるために省略する。
【０１０８】
実施の形態６は、１回目の溶接におけるレーザ出力を２回目の溶接におけるレーザ出力よりも高くしている、または、１回目の溶接における溶接時間を２回目における溶接時間よりも長くする、ことにより、溶接条件の変更を行っている。図７Ｂに示すように、１回目の溶接と２回目の溶接とで入熱量（レーザ出力）が異なる。
【０１０９】
１回目の溶接では、レーザ光７の照射範囲を広げるためにレーザ光７を螺旋状に走査する。一方、２回目の溶接では、１回目の溶接の溶接において、上板８と下板９との隙間ｇが埋まった部分（溶け込みが深い部分）にレーザを照射する必要があるため、１回目の溶接よりも狭い範囲でレーザ光を照射する。
【０１１０】
この時に、２回目の溶接を１回目の溶接と同じレーザ出力、同じ溶接速度で溶接を行うと、照射範囲が狭い分、入熱が一部分に集中し、溶け落ちが発生し易い状況となる。
【０１１１】
そこで、２回目の溶接では、１回目の溶接よりもレーザ出力を下げる、または１回目の溶接よりも溶接速度を上げる、等の調整を行う。このような対応により、入熱が集中して、入熱過多となって起こる溶け落ちの発生を抑制することができる。なお、入熱量の調整は、レーザ出力の調整のみで行っても良いし、溶接速度の調整のみで行っても良いし、その両方で行っても良い。
【０１１２】
また、例えば、２回目の溶接において、１回目の溶接に対してレーザ出力を下げて、溶接速度を遅くするなどの調整を行っても、結果としてトータルの入熱量が下がるならば、このような調整の仕方でも良い。
【０１１３】
本実施例の具体的な施工例について説明する。材質は軟鋼（例えば冷間圧延鋼板）で、上板８の厚さは２．３ｍｍ、下板の厚さがｔ１．２ｍｍで、上板８と下板９との隙間ｇが０．５ｍｍある被加工物を溶接する場合について説明する。１回目の溶接（螺旋状の溶接）の条件は、レーザ出力が４ｋＷ、溶接速度が２．０ｍ／ｍｉｎ、レーザ光の旋回の回転径が２．０ｍｍで行う。１回目の溶接の後に、１回目の溶接で形成される溶接ビード６０上に２回目の溶接が行われる。２回目の溶接が螺旋状の場合は、レーザ出力が３．０ｋＷ、レーザ光の旋回の回転径０．５ｍｍ、溶接速度が２．５ｍ／ｍｉｎで行う。なお、２回目の溶接が線状溶接であっても良い。
【０１１４】
このようにすることで、入熱過多となって起こる溶け落ちの発生を抑制できる。
【０１１５】
これらの溶接条件は、材質や、板厚や、レーザのビーム品質、ビーム径、など様々な因子によって変わるため、予め実験等で決めた適切な条件を用いれば良い。
【０１１６】
以上のように、本開示の実施の形態６では、１回目の溶接と２回目の溶接とで入熱量を変更させることでさらに、入熱過多による溶け落ちの発生を抑制できる。
【０１１７】
以上のように、本開示では、レーザ光７の照射位置を旋回するように相対的に移動させて、機械的に制御することで溶接ビード６０の幅を緻密に制御でき再現性の高い溶接が実現できる。
【０１１８】
また、被加工物１００（溶接対象物）に対して、隙間ｇを埋めるためのレーザ光７の照射位置を旋回するように相対的に移動する螺旋状の軌跡にて溶接ビード６０を形成する１回目の溶接と、溶け込みを確保するための、１回目の溶接のレーザ光７の旋回より小さい径で旋回させて溶接方向に相対的に移動する螺旋状の溶接を実施する２回目の溶接との少なくとも２回以上溶接を行う。そうすることで被加工物間（上板８および下板９との間）に隙間ｇが存在する場合でも、例えば、溶け落ちを抑制でき、穴開きの発生なく溶接できる。
【０１１９】
なお、２回目の溶接については必ずしもレーザ光７を旋回させる必要はなく、レーザ光７を直線状または線状に移動させる線状溶接を実施しても良い。
【０１２０】
さらに、本開示において、例えば、図４Ｂを用いて説明したように、溶接対象物（上板８および下板９）に対して、レーザ光７を旋回して照射しながら溶接方向Ｘに相対的に移動して溶接ビード６０２を形成する１回目の溶接における溶接ビード６０２の幅方向Ｙの中心線７０１と、１回目の溶接の溶接ビード６０２上に、レーザ光７を照射しながら溶接方向に移動して、１回目の溶接の溶接ビード６０２の中心線７０１の近傍で、且つ、１回目の溶接の溶接ビード６０の幅ｙ1内に２回目の溶接の溶接ビード６０を形成しても良い。１回目の溶接の溶接ビード６０２の幅方向Ｙの中心線７０１と２回目の溶接における溶接ビード６０２の幅方向Ｙの溶接の中心線７０２とが異なる位置となるようしている。１回目の溶接と２回目の溶接で溶接の中心線を変更することで、さらに、溶け落ちの発生を抑制できる。
【０１２１】
また、本開示において、例えば、図５Ｂを用い説明したように、溶接対象物（上板８および下板９）に対して、レーザ光７を旋回して照射しながら溶接方向Ｘに相対的に移動して溶接ビード６０３を形成する第一の溶接における旋回方向と、１回目の溶接でできた溶接ビード６０３上に、レーザ光７を１回目の溶接よりも小さい径で旋回して照射しながら溶接方向に移動して１回目の溶接の溶接ビード６０３の溶接の中心線７０１の近傍に２回目の溶接ビード６１３を形成する。この時、２回目の溶接における旋回方向を、１回目の溶接においける旋回方向と異なる回転方向となるようにして、１回目の溶接における旋回方向と２回目の溶接における旋回方向とが異なる回転方向とすることで、例えば、均一で溶け込み幅の広い溶接が実現できる。
【０１２２】
また、本開示では、例えば、図６を用いて説明したように、移動されるレーザ光７の溶接方向Ｘと旋回方向との組合せに応じて、レーザ光７の軌道部分の入熱量が異なるようにレーザ光を照射している。この構成により、溶接対象物（被加工物１００）に対して、レーザ光７を旋回して照射しながら溶接方向に相対的に移動して、１回目の溶接の溶接ビード６０を形成し、レーザ光７の照射位置を旋回する際に左右の熱バランスを考慮してレーザ光７の旋回の中心線７０に対して左右で入熱を変更することで、例えば、溶け込みの均一な溶接ビードが実現できる。
【０１２３】
なお、２回目の溶接がレーザ光７を旋回させている場合は、１回目の溶接と同様にレーザ光７の照射位置を旋回する際に左右の熱バランスを考慮してレーザ光７の旋回の中心線に対して左右で入熱を変更すれば、１回目と同様の効果が得られる。
【０１２４】
また、さらに、本開示では、レーザ光７の旋回方向が溶接方向Ｘに対して右回転の場合は、溶接ビード６０の幅方向Ｙにおけるレーザ光７の旋回の中心（溶接方向に移動する、旋回の中心を結んだ線（旋回の回転中心線の軌跡）を中心線７０として示す）に対して、溶接方向Ｘに向かって、溶接ビード６０の幅方向右側を左側に比べて入熱量が低くなる様にする。レーザ光７の旋回方向が溶接方向Ｘに対して左回転の場合は、溶接ビード６０の幅方向Ｙにおけるレーザ光７の旋回の中心（中心を結んだ線を中心線７０として示す）に対して、溶接方向Ｘに向かって、溶接ビードの幅方向左側を右側に比べて入熱量が低くなる様にする。溶接対象物（被加工物１００）に対して、レーザ光７を旋回して照射しながら溶接方向Ｘに相対的に移動して溶接ビード６０を形成し、レーザ光７の照射位置を旋回する際に左右の熱バランスを考慮してレーザ光７の旋回の中心線７０に対して左右で入熱を変更することで、例えば、溶け込みの均一な溶接ビード６０が形成できる。
【０１２５】
なお、本実施の形態では、被加工物１００(上板８および下板９)を固定し、レーザ光７を移動させることで、溶接対象物に対して、溶接方向Ｘに移動する回転中心を周回する螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光７を照射している。しかしながら、必ずしもレーザ光７を移動させる必要はない。例えば、レーザ光７を固定し、被加工物１００を動かすことにより、溶接対象物に対して、溶接方向Ｘに移動する回転中心を周回する螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光７を照射しても良い。また、被加工物１００とレーザ光７の両方を動かして、溶接対象物に対して、溶接方向Ｘに移動する回転中心を周回する螺旋状の軌跡に沿ってレーザ光７を照射しても良い。つまり、溶接対象物である被加工物１００とレーザ光７とは相対的な移動であっても良く、本開示において説明した溶接対象物である被加工物１００とレーザ光７との位置関係については、相対的な位置関係であれば良い。
【０１２６】
また、溶接方向Ｘは必ずしも直線である必要はない。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本開示のレーザ溶接方法では、光学系を機械的に制御してレーザ光７を螺旋状に照射することで、溶接ビード６０の幅ｙ１を緻密に制御できる。【０１２８】
溶接を２回以上行うことで、隙間ｇが存在する場合でも溶接対象物（上板８と下板９）が橋絡し、穴開きの発生がなく、溶け込みが深い溶接が再現性良く行うことができる。【０１２９】
これによって例えば、溶接不良の低減、生産タクトの短縮が図れ、産業上有用である。
【符号の説明】
【０１３０】
１  レーザ溶接装置
２  制御部
３  レーザ発振器
４  光ファイバ
５  レーザ照射ヘッド
６  ロボット
７  レーザ光
８  上板
９  下板
５０，５１  軌跡
６０，６１，６０１，６０２，６０３，６１１，６１２，６１３  溶接ビード
７０，７０１，７０２  中心線
１００  被加工物
【図１】
2017022238.tif 000003
【図２】
2017022238.tif 000004
【図３Ａ】
2017022238.tif 000005
【図３Ｂ】
2017022238.tif 000006
【図３Ｃ】
2017022238.tif 000007
【図３Ｄ】
2017022238.tif 000008
【図４Ａ】
2017022238.tif 000009
【図４Ｂ】
2017022238.tif 000010
【図５Ａ】
2017022238.tif 000011
【図５Ｂ】
2017022238.tif 000012
【図６】
2017022238.tif 000013
【図７Ａ】
2017022238.tif 000014
【図７Ｂ】
2017022238.tif 000015
【図８】
2017022238.tif 000016
【国際調査報告】
2017022238.tif 000017
2017022238.tif 000018
2017022238.tif 000019
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