(57)【要約】【課題】複数ワークに対するレーザ溶接の適用範囲を拡大する。【解決手段】本発明は、任意の所望の輪郭を有する少なくとも２つの平らなワーク（２９、３０、３１）が加工工程に供給される、特に、自動車産業における車体製造において、鋼板を突合せ溶接する方法に関する。第１のサブ工程において、ワーク（２９、３０、３１）はギャップ（３９）を形成するように互いに位置合わせされ、保持手段（６）で定位置に固定される。別のサブ工程では、ギャップ（３９）の位置及び幅（Ｄ）は、溶接直前に連続的に測定され、その測定値はレーザ溶接ヘッド（１４）を制御するために使用される。本発明によれば、レーザ溶接ヘッド（１４）は回転可能なツインスポット光学系を備え、そこでは副スポット（９）に対する主スポット（８）の相対的整列が、溶接工程中、加工光学系（７）が回転角アルファ（２３）でレーザビーム軸の周りに回転している間の、ギャップ（３９）の絶対位置及びギャップ幅（Ｄ）に依存して制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の所望の輪郭を持つ少なくとも２つの平らなワーク（２９、３０、３１）が加工工程に供給され、
第１のサブ工程において、共に溶接されるべき少なくとも２つの溶接縁部（３３、３４）の間にギャップ（３９）を形成しつつ、ワーク（２９、３０、３１）が、互いに相対的に配置され、保持手段（６）により固定され、
別のサブ工程において、溶接直前に、ギャップ（３９）の位置及び幅（Ｄ）が、連続して測定され、その測定値がレーザ溶接ヘッド（１４）の制御に利用され、
少なくとも溶接棒供給部（１１）及び加工光学系（７）がこの方法で制御される、
特に、自動車産業における車体製造において、鋼板を突合せ溶接する方法であって、
レーザ溶接ヘッド（１４）は、回転可能なツインスポット光学系を装備され、
主スポット（８）の副スポット（９）に対する相対的整列は、レーザ溶接ヘッド（１４）の加工光学系（７）がレーザ光線軸線の周りに回転角度アルファ（２３）の角度で回転されることによって、溶接工程中、ギャップ（３９）の絶対位置及びギャップ幅（Ｄ）に依存して制御される、
ことを特徴とする、鋼板を突合せ溶接する方法。
【請求項２】
主スポット（８）及び副スポット（９）の相対的整列は、測定されるギャップ幅が０．２ｍｍを超えてはじめて制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ギャップ縁部の形状が決定され、溶接工程の間、ギャップ縁部の形状に依存しても、主スポット及び副スポットの互いの相対的整列が制御される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
溶接方向（ＳＲ）の後方で、副スポット（９）は主スポット（８）の周りに回転される
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
２つのレーザスポット（８、９）が１ユニットとして周りを回転する回転軸線が、主スポット（８）と副スポット（９）との間に位置する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
２つのレーザスポット（８、９）が１ユニットとして周りを回転する回転軸線が、後から来る副スポット（９）の上に位置する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
加工光学系（７）は、ワーク（２９、３０、３１）に関して、相対移動可能であって、共に結合されるべきワーク（２９、３０、３１）と加工光学系（７）との間の相対速度は、溶接速度（ＶＭａｔＦｌｏｗ）に等しい
ことを特徴とする請求項１又は６に記載の方法。
【請求項８】
溶接速度（ＶＭａｔＦｌｏｗ）は、溶接工程中、一定である
ことを特徴とする請求項１又は７に記載の方法。
【請求項９】
溶接速度（ＶＭａｔＦｌｏｗ）は、溶接工程中、可変であり、ギャップ幅（Ｄ）に依存して制御される
ことを特徴とする請求項１又は７に記載の方法。
【請求項１０】
溶接速度（ＶＭａｔＦｌｏｗ）は、板厚（Ｔ１、Ｔ２）に依存して制御される
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
溶接速度（ＶＭａｔＦｌｏｗ）は、板縁部の質に依存して制御される
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
レーザ出力は、溶接工程中、一定である
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
レーザ出力は、溶接工程中、可変であり、ギャップ幅（Ｄ）と、板厚（Ｔ１、Ｔ２）と、板縁部の質と、ツインスポット光学系の位置とのいずれかに依存して制御される
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
加工光学系（７）は、ワーク平面で見ると、ワーク（２９、３０、３１）の搬送方向に直交する一方向に移動される
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
加工光学系は、２つのスポット（８、９）の間の中央点がギャップの中央線上に存在しないように、溶接縁部の形状に依存して配置される
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
加工光学系（７）は、ワーク（２９、３０、３１）が搬送される方向に平行な一方向で移動される
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
ドアリング（３６）をテーラードブランク（２９、３０、３１）から製造するための、自動車産業での車体の生産における、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法を組み合わせた方法の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワーク（加工対象物）、特に自動車産業における車体の製造に使用されるテーラードブランクの突合せ溶接方法に関する。第１のサブ工程で、少なくとも２つの平らなワークは、互いに溶接されるべき２つの縁部の間に最小の間隙が形成されるように、互いに配置され、固定される。別のサブ工程では、間隙の位置及び幅は、互いに溶接する直前に連続的に測定される。これらの測定値は、次いで、少なくとも溶接ロッド送り及び加工光学系が測定値に基づいて制御されるレーザ溶接装置の制御に使用される。
【背景技術】
【０００２】
その時点で利用可能な圧延技術を使用して製造可能なものよりも広い鋼板ブランクを製造するために、テーラードブランク（ＴＢ）又はテーラー溶接ブランク（ＴＷＢ）も開発された。今日では、主に、ブランクを異なる材料グレード又はシート厚さで構成可能で、しかもスクラップを削減可能であるという利点が、活用されている。これにより、後続のワークの様々な部分を将来局所的に発生する負荷に適合させることが可能になり、そうでなければ追加の補強部分が必要となる。利点は、重量及び製造コストの削減である。ＴＷＢＳは自動車ボディーの製造のために自動車産業で広く使用されていて、そこでは溶接された部品は単一の鋼材から、必要ならば板縁部の準備の後に、作られる。特にレーザ溶接のための２つの溶接方法が知られている。第１の方法では、鋼板は正確に配置され、適所に固定されそして可動溶接ヘッドにより一緒に溶接される。他の方法では、平行な経路から来る複数の鋼板が固定された溶接工具に供給されそして一緒に溶接される。両方法とも、現在０．３ｍｍの領域にある最大ギャップ幅を加工するために高度の機械的精度を必要とする。
【０００３】
その工程を実行するための方法及び装置は、特許文献１に記載されているが、溶接工具がシームの現在の部分と比較してどのように正確な位置決めが行われるかについては開示していない。この際にシーム延在の不正確さ及び位置ずれは、欠陥のある溶接部につながり得る。
【０００４】
特許文献２は、追加の材料を追加することなく、レーザビームを用いて突き合わせられた帯材又はシート材を連続溶接するための方法に関し、溶接される材料は溶接焦点のすぐ後ろの溶接領域で冷却される。この場合、帯材の走行方向における縁部によって形成されるギャップの幅に依存して冷却される。特許文献２はまた、溶接される帯材の両側で対にされて帯材の走行方向に対して直角に配置された緊定ローラを持つ、固定されたレーザビームを用いて隣接するシート材又は帯材を連続溶接するための装置を提案している。この装置は、当接する縁部を溶接するときに帯材が当接し、静止レーザビームが当たる領域において、最小ギャップを形成する。
【０００５】
特許文献３には、金属板の連続突合せシーム溶接方法が記載されていて、ここでは金属板の相対位置と、それによるシーム接合の精度は特定の許容範囲内に維持される。この方法では、意図的に、溶接される金属板の機械的に正確な整合が放棄される。代替的に、レーザ工具はセンサ機器によって２つの隣接する金属板の経路をたどり、ギャップ幅と位置を連続的に決定する。さらに、制御回路を使用して、溶接ビームの性能と溶接工程に必要な冷却性能（ガス、水）を永続的に調整可能である。このようなシステムは、メンテナンスに手間がかかる。
【０００６】
工業生産技術では、多数の技術的な利点により、レーザはますます重要性を増している。これらの利点は、時間的かつ場所的に限定されたワークへのエネルギーを適用することと、その結果として生じる高い加工速度から得られる。軽量車体構造の分野では、レーザ溶接に製造技術の面でかなりの可能性が開かれる。
【０００７】
例えば、Ａ字形、Ｖ字形、平行及びゼロギャップ、又はそれらの混合状態のような様々なギャップ状況が発生する場合、ギャップ状況がワークごとに異なり得る状況は、レーザ溶接においては課題である。大きなギャップ寸法はギャップを通して吸収されたレーザ−エネルギーの損失をもたらす。モノフォーカスの焦点をぼかすことによって、この損失をある程度まで減らすことは可能である。しかしながら、これは必然的にレーザビームの最大強度も低下させる。この際に、貫通溶接能力、すなわちレーザ溶接中の金属蒸気の毛細管現象によるワークの完全貫通は、技術的ゼロギャップによっても減少する。これは、より低い溶接速度又はより高いレーザ出力によってある程度補償可能である。要約すると、ギャップ架橋性と貫通溶接能力の間の適用では、引っ張られた領域が形成されるといえる。最適な生産性を保証するために、レーザ光源はレーザ出力の設計限界で操作される。溶接作業中の溶接速度の変化は、反応時間のために多くの設備構想では不可能である。これは一般に生産性の低下を招く。
【０００８】
今日の自動車産業では、ドアリングはテーラードブランク（ＴＷＢ）で作られている。そのようなドアリングは、典型的には最大８個までの個々の部品を含むが、より多数のものも考えられる。個々の部品の板厚もここで変更し得る。個々の部品の形状及び製造公差のために、リングが閉じられている結果として、完成部品の少なくとも１つの溶接部には通常好ましくないギャップ形成がある。その後、ドアリングごとにギャップ状況が異なり、そこでは異なる種類のギャップが生じ得るという事実は、効率的な製造をより複雑にする。Ｖ字型ギャップ溶接の習熟度は、ここで最大の課題である。溶接品質が悪いということは、ドアリングの衝突試験中に溶接シームに望ましくない亀裂が生じ得ることを意味する。安全上の理由から、このリスクはドアリングの製造には許容されない。現在、フラックス入りワイヤを追加することによって最大０．３ｍｍまでの異なるギャップを閉じる３つの方法が、知られている。
【０００９】
広い溶接ギャップを処理する問題を解決するために、これまでいくつかのアプローチが追求されてきた。例えば、モノフォーカスを有するスキャントラッカーの考えは、小さい集束直径（０．２ｍｍから０．３ｍｍまで）及び高い強度を有するレーザビームが溶接割り当てを横切って直角に振動するという考えを追求する。振幅とレーザ出力はギャップ幅に応じて変化する。しかしながら、溶接ブランク用に市販されているシステム技術を用いた試験は、達成可能な周波数のために、振動運動の周期長が約１０ｍ／分の高速溶接速度で再溶融材料の全範囲を保証するものではないことを示す。許容可能な溶接継目を生成するためには、溶接速度を著しく低下させなければならず、これはギャップがあるかゼロギャップであるかにかかわらず生産性の損失を招くであろう。
【００１０】
少なくとも３つの単焦点を有する３焦点レーザの思想は、ビーム形成によってギャップ幅に従って３つのファイバ結合レーザビーム源を介して強度分布を適応させ、それによって生産性を全く損なうことなくより大きなギャップを埋めるアプローチを追求する。ここでは前面に小径のスポットが２つ、後面に大径のスポットが１つ使用されている。スポットの幾何学的配置は変更できず、１つの用途分野にしか適していない。変更は個々のレーザ光源の出力を介して行われる。しかしながら、実際の使用においては、小さなスポットの強度は、それらが溶接材料にいかなる望ましくないノッチも生成しないことを十分に低減することはできない。幾何学的な一貫性のために、この概念は製造工程中のさまざまなギャップ幅に基づいて適応するための遊びは、わずかしか許容されない。
【００１１】
特許文献４は、従来の溶接工程がレーザと組み合わされたレーザハイブリッド溶接方法を開示する。ここでは２つのレーザ焦点が生成される。特許文献４の発明によれば、二つの焦点間の間隔は、溶接工程の個々の変数、特に溶接速度と溶接品質の測定に基づいて絶えず変化する。
【００１２】
テーラードブランクを溶接する場合、現在利用可能な技術を使用して、最大０．３ｍｍまでの異なる値のギャップを溶加材で溶接可能である。追加の材料（フィラーロッド）と高い溶接品質で動的に最大約１ｍｍの異なる値のギャップを埋めることは困難である。
【００１３】
テーラードブランクの溶接工程における重要な基準は、一方では設備全体の処理能力、つまり許容可能な不良率で１時間に何個の部品を生産できるか、そして他方では全体的な加工工程及び溶接ブランクの望ましい品質の両方を保証するために必要な努力である。
【００１４】
前述の解決策及び方法における不利な点は、溶接シームを冷却するため、工程のためにプレートを安全な方法で締め付けるため、設備から溶接ヒューム及びスパッタを排出するための、容量と同様に、かなりの技術的努力、したがって設備全体の生産性にある。一般に、このような設備では、溶接レンズは移動可能に設計され、溶接されるブランクは、静止されている。あるいは、溶接工程中、溶接材料が連続供給され、溶接レンズは静止される。この結果の不利な点は、搬送ベルトの積み降ろしにかなりの手間が必要とされることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５３２８０８３号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０４５０３４９号明細書
【特許文献３】欧州特許第０８１７６９８号明細書
【特許文献４】独国特許発明第１０１１３４７１号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第３０３８７８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、したがって、上記欠点をなくす方法を記載するという課題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題は、請求項１に記載された特徴によって達成される。
【００１８】
本発明によれば、レーザ溶接装置は、１つの主スポットと１つの副スポットとを備える回転可能なツインスポットレンズを備えたレーザとして設計されている。主スポットと副スポットとの互いの相対的な整列（整合）は、レーザ溶接装置の加工光学系をレーザビームの軸の周りに回転角度アルファで回転させることによって、ギャップの絶対位置及び絶対ギャップ幅に依存して溶接工程中に制御される。
【００１９】
この構造では、レーザスポットの位置は、溶接ギャップに対して変化させてもよく、単に加工光学系を回転させることによって異なるギャップ幅に適応させてもよい。驚くべきことに、このシステムは０．２ｍｍより大きいギャップ幅から特に効果的であり、０．２ｍｍより小さいギャップ幅で加工光学系を回転させることは絶対に必要ではないことが注目された。したがって、主スポットと副スポットの相対的な位置合わせが、０．２ｍｍを超える測定ギャップ幅から制御されるならば有利である。
【００２０】
０．２ｍｍ未満のギャップ幅では、溶接方向から見たときに、主スポットは前方、副スポットは後方にあり、２つのスポットの中心間の接続線は溶接方向と平行に延びる。これは０度の回転角アルファに等しい。
【００２１】
ギャップ幅及びギャップ位置だけでなく、ギャップ縁部の形状も決定又は測定され、また、縁部の形状に応じて、溶接中に主スポットと副スポットとの相対的な位置合わせが制御されると有利である。例えば、図４には、異なる縁部の形状又はギャップの形状が示される。ギャップ縁部の決定された形状がレーザ出力を制御するために使用されるならばそれはまた有利である。
【００２２】
ワークの搬送方向に対して垂直な方向におけるレーザスポットの追加のオフセット（Ｙオフセット）は、縁部の形状（丸みを帯びた、鋭い、バリを伴う）に応じて、溶接結果に好ましい影響を及ぼし得ることが注目されてきた。これは、最適な溶接結果を達成するために、主スポットと副スポットとの間の中心点が常にギャップの中心にある必要がないことも確立されたことを意味する。この中心点がギャップの中心に対して一定量のオフセットを有する場合も考えられる。したがって、２つのスポット間の中心点がギャップの中心に対してずれているように、加工光学系もワークの搬送方向に垂直な方向に移動させると有利である。
２つのスポット間の間隔は、好ましくは一定のままである。
例えば、溶接方向で見たときに、副スポットを後方で主スポットの周りに回転させてもよい。
【００２３】
しかしながら、２つのレーザスポットが単一のユニットとして回転する回転軸線が、それぞれ主スポットと副スポットとの間及び後部スポット上にあることも考えられる。
【００２４】
好ましくは、ワークの搬送方向に対して（ワークの平面上で）垂直な方向に、加工光学系が移動可能であると有利である。互いに接合されるべきワークと加工光学系との間の相対速度は、ここでは溶接速度（ＶＭａｔＦｌｏｗ）に等しい。
【００２５】
溶接速度（ＶＭａｔＦｌｏｗ）は溶接工程中一定であってよいが、ギャップ幅、板厚又は板の縁部品質に応じて制御されてもよい。
溶接工程中のレーザ出力にも同じことが当てはまる。
また、ツインスポット光学系の状態に依存してレーザ出力を制御してもよい。
【００２６】
本発明によるこの方法は、テーラードブランク（ＴＷＢ）部品、特に自動車産業用のドアリングの効率的で信頼できる工業的製造を可能にする。ここでは、ブランクは磁力を使用して下から搬送ベルトに固定されているので、機械は上からアクセス可能であることが保証される。本発明は、生産性を損なうことなくＴＷＢ配置でワークを確実に接合することを可能にし、そして最先端技術と比較して入力材料のギャップ幅及び縁部品質に関して最適範囲（プロセスウィンドウ）を拡大する。特に、提案された解決策はまた、Ｖ字型ギャップの状況を確実に閉じることにおける大きな課題の克服を可能にする。最適範囲の拡大により、全体の不良率が低下し、全体として生産性が大幅に向上する。また、溶接品質を向上可能である
【００２７】
ブランクは、より長い搬送距離にわたる工程のために確実に固定可能であるので、特許文献５に記載されているように、可動又は「フライング」光学系も使用してもよい。従来の概念を使用している機械と比較して機械の能力（キャパシティ）は、最大２０％まで増加し得る。これ以降、磁気保持の原理は、互いに溶接されるブランク間の最小の間隙を維持することにプラスの効果をもたらし、これはより良い品質の溶接シームを達成可能であることを意味する。
【００２８】
以下、本発明を実施例に基づき図面を参照しながら説明する。図面における内容は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による設備の概略断面図を示す。
【図２】レーザ溶接ヘッドの概略図を示す。
【図３】用途の１つにおけるギャップ問題を有するワークの概略図を示す。
【図４】２つのワーク間に生じ得るギャップ形状の概略断面図を示す。
【図５】概略図として、本発明による設備内の２つのワークを装填した搬送ベルトの第１の上面図を示す。
【図６】本発明による設備内の２つのワークを装填した搬送ベルトの第２の上面図をやはり概略図として示す。
【図７】ツインスポットの図がｘ−ｙ平面からｙ−ｚ平面へと移った、図５による２つのワークの第１の断面図Ａ−Ａを示す。
【図８】ツインスポットの図がｘ−ｙ平面からｙ−ｚ平面へと移った、図６による２つのワークの第２の断面図Ａ′−Ａ′を示す。
【図９】ツインスポットの図がｘ−ｙ平面からｙ−ｚ平面へと移った、図６による２つのワークの第３の断面図Ａ′−Ａ′を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
断面図において、図１は、駆動ピニオン１を介して材料の流れ方向ＭＦに移動可能であり、かつ供給装置によって磁化可能なワーク（部品）３０、３１が装填されている無端搬送ベルト１９を有する磁気チェーン搬送部５を示す。これらのワークは、磁気保持手段６によって搬送ベルト１９上に非常にしっかりと保持されている。縁部検出システム１３は、ワーク３０、３１間の間隔（ギャップ）とワーク３０、３１の縁部形状を正確に決定可能である。ワーク３０、３１は、断面図に垂直な方向ｘ及びｙに移動可能であり、搬送ベルト１９上を材料の流れ方向ＭＦに移動する図５による溶接ヘッド１４によって互いに溶接される。３２は品質管理システム１５によって検査され、さらなる処理手段２０がそれらに適用される。溶接は、ワークを準備するためのコーティング除去工程によって先行されてもよく、この工程は先行する工程ステップにおいて、又は事前に別のコーティング除去設備２１（アブレーション設備）においても行われ得る。
【００３１】
図２は、加工光学系７を持つレーザ溶接ヘッド１４の概略図を示し、加工光学系７はツインスポット（二点照射）を持つレーザ部として設計され、ｚ軸に対して平行又は鋭角で軸を中心に回転するための光学系回転駆動部１７を備える。焦点は、焦点軸駆動部１０によってＺ方向に溶接面に対して垂直に移動される。レーザ軸線は、レーザ軸線補正駆動部１８によって補正される。溶接工程に必要な溶加棒の添加量は、追加溶加棒供給部１１を介して、追加溶加棒駆動部１２により追加溶加棒速度で供給される。さらに、溶接品質を向上させるために、適切なプロセスガスと共にプロセスゾーンをガス化してもよい。最後に、吸引システム１６は、溶接工程中に収集した汚染物質及び溶接粒子を除去する。
【００３２】
図３は、ドアリング３６の個々のワーク２９を配置する際のギャップの問題を概略図で示す。個々のワーク２９は、製造工程による最小の角度誤差を有する。そのような小さな角度誤差の結果として、他の欠陥、例えば線状の位置ずれ３８、閉ギャップ内の角度誤差３７、又は２つの個々のワーク２９間のギャップ３９がドアリング３６の至る所に生じる。
【００３３】
図４は、板厚Ｔ１とＴ２を有する２つのワーク３０、３１の間に生じ得るギャップ３９、特にゼロギャップ４０、開口ギャップ４１、閉ギャップ４２、平行ギャップ４３、腹状ギャップ４４及び腰状ギャップ４５を概略図で示す。他のギャップ形状及びいくつかの形状の混合形状もまたあり得る。この縁部形状を測定してもよく、主スポットと副スポットとを、互いに又は溶接方向について、相対的に整列するための測定信号が使用されてもよい。
【００３４】
図５は、概略図として、本発明による設備内の溶接平面ｘ−ｙ上に２つのワーク３０、３１が装填された搬送ベルトの平面図を示す。溶接縁部３３、３４の間のギャップ幅Ｄを有するギャップ３９は、溶接工程によって閉じられる。この工程は、溶接方向ＳＲの前面に主スポット８、後方に副スポット９のツインスポットレーザで、そして溶接速度ＶＭａｔＦｌｏｗ、で加工する。ここでは、２つのスポット８の整列はギャップ形状に応じて制御される。図５では、主スポット８と副スポット９との間の（スポットの中心から見た）中心点はギャップ中心線上にはなく、ｙ方向にずれていることが示されている。たとえば、２つの溶接縁部の形状が異なる場合、この横方向のオフセットは有用である（ｙオフセット）。
【００３５】
図６は、一方、本発明による設備における溶接ｘｙ平面上の、二つのワーク３０、３１を搭載した搬送ベルトの平面図を示す。模式図として、ツインスポット、すなわち主スポット８及び副スポット９の整列は、ギャップ幅Ｄに応じて溶接面ｘ−ｙに直交するｚ軸の周りに回転角アルファ２３で回転する。
【００３６】
図５による第１の断面図Ａ−Ａにおいて、図７は、ｘ−ｙ溶接面内で移動可能なツインスポットすなわち主スポット８と副スポット９を伴う２つのワーク３０、３１を示す。ツインスポット８、９の見える状態はｘｙ平面からｙｚ平面へと移る。２つのワーク３０と３１との間の閉ギャップ４２が例として示されていて、ここでは２つの溶接縁部３３、３４がワーク３０、３１の上端で接触している。回転角アルファ２３は０度であり、ｙオフセット２２は０．０ｍｍである。
【００３７】
図６による第２の断面図Ａ′−Ａ′において、図８は、ｘ−ｙ溶接面内で移動可能なツインスポットすなわち主スポット８と副スポット９を伴う２つのワーク３０、３１を示す。ツインスポット８、９の見える状態はｘｙ平面からｙｚ平面へと移る。ワーク３０、３１間の閉ギャップ４２が一例として示されていて、ワーク３０、３１の上端における２つの溶接縁部３３、３４間の間隔はＤである。回転角アルファ２３は約２０度であり、ｙオフセット２２は再び０．０ｍｍである。したがって、ギャップ縁部の形状はここで決定され、ツインスポットレンズの制御に使用される。
【００３８】
図６による第３の断面図Ａ′−Ａ′において、図９は、ｘ−ｙ溶接面内で移動可能なツインスポットすなわち主スポット８と副スポット９を伴う２つのワーク３０、３１を示す。ツインスポット８、９の見える状態はｘｙ平面からｙｚ平面へと移る。ワーク３０、３１間の閉ギャップ４２が一例として示されている。ワーク３０、３１の上端における２つの溶接縁部３３、３４間の間隔ＤはＤである。回転角アルファ２３は約４０度であり、ｙオフセット２２はおおまかに０．１ｍｍである。
【符号の説明】
【００３９】
１    駆動ピニオン
２    送り装置
５    磁気チェーン搬送部
６    保持手段
７    加工光学系
８    主スポット
９    副スポット
１０  焦点軸駆動部
１１  追加溶加棒供給部
１２  追加溶加棒駆動部
１３  縁部検出システム
１４  レーザ溶接ヘッド
１５  品質保証システム
１６  吸引システム
１７  光学系回転駆動部
１８  レーザ軸補正駆動部
１９  搬送ベルト
２０  さらなる加工手段
２１  コーティング除去設備
２２  Ｙオフセット
２３  回転角アルファ
２９  個々のワーク
３０  ワークＡ
３１  ワークＢ
３２  溶接ワーク
３３、３４  溶接縁部
３６  ドアリング
３７  角度誤差
３８  縁部の位置ずれ
３９  ギャップ
４０  ゼロギャップ
４１  開ギャップ
４２  閉ギャップ
４３  平行ギャップ
４４  腹状ギャップ
４５  腰状ギャップ
Ｄ    ギャップ幅
Ｔ１、Ｔ２  板厚
ＭＦ    材料の流れ方向
ＸＹ    溶接面
Ｘ      溶接方向ＳＲ
Ｙ      溶接方向に垂直な方向
Ｚ      溶接平面ＸＹに垂直な方向
ＶＭａｔＦｌｏｗ  材料の流れ方向における溶接速度
【図１】
2019202351.tif 000003
【図２】
2019202351.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019202351.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019202351.tif 000009
【図８】
2019202351.tif 000010
【図９】
2019202351.tif 000011
【外国語明細書】
2019202351000001.pdf