用于焊接结构的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于焊接结构的制造方法，其包括：i)利用焊接装置沿第一部件与第二部件之间的边界上的主轨迹照射主激光束；ii)利用焊接装置沿不与主轨迹重叠的先行轨迹照射先行激光束；和iii)利用焊接装置沿不与主轨迹和先行轨迹重叠的后行轨迹照射后行激光束。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于焊接结构的制造方法。具体而言，本专利技术涉及一种通过用于在焊接结构上照射多个激光束的激光焊接而接合的焊接结构的制造方法。
技术介绍
通常，已采用使用激光束的激光焊接来接合多个部件以制造单个焊接结构。电池是利用这种激光焊接接合的制品的一个例子。在电池中，包括正极板和负极板的电极体通常收纳在外壳内。在这种电池的制造过程中，间或地进行焊接工序。在焊接工序中，电极体经一开口收纳在外壳本体内，外壳本体的开口然后利用密封板闭塞，并通过激光焊接来接合外壳本体和密封板之间的边界。例如，日本专利申请公报No.2012-110905(JP2012-110905A)中记载了一种通过对靠接的外壳本体和密封板之间的边界附近的区域照射功率密度低的低密度激光束和功率密度比低密度激光束高的高密度激光束来接合外壳本体和密封板的技术。JP2012-110905A中还记载了，在对包含所述边界的外壳本体和密封板的宽范围照射低密度激光束的同时，两个高密度激光束以使得其光斑位于低密度激光束的光斑内部的方式照射。其还记载了两个高密度激光束分别沿所述边界照射外壳本体和密封板。然而，上述相关技术固有地存在这样的问题，即无法提高激光束的扫描速度。更具体地，在上述相关技术中，所照射的低密度激光束的能量大小使得高密度激光束的照射位置前方的区域的温度可提高。因此，能量未高到足以使照射对象熔融。因而，在扫描速度提高的情况下，高密度激光束的照射位置前方的区域的温度无法被低密度激光束充分提高。结果，可能无法获得充分的接合强度。同时，不能显著提高低密度激光束的能量。这是因为在上述相关技术中低密度激光束也照射在靠接的接合对象之间的边界上。亦即，接合对象之间的边界可能不会完全闭合。因而，可能发生低密度激光束从接合对象之间的边界通过的所谓的激光透过。在发生激光透过的情况下，已从接合对象之间的边界中的间隙通过的激光束可能照射在不是接合对象的部件(例如，电极体)上，并且该部件上可能发生损伤等。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够在抑制不良发生的同时高速地进行激光焊接的用于焊接结构的制造方法。根据本专利技术的用于焊接结构的制造方法是一种用于通过利用激光焊接接合彼此靠接的第一部件与第二部件之间的边界来制造焊接结构的用于焊接结构的制造方法，其中通过使用焊接装置照射主激光束、先行激光束和后行激光束来进行非重叠(非重复)照射，所述主激光束扫描所述第一部件与所述第二部件之间的边界，所述先行激光束的照射位置在行进方向上位于所述主激光束的前方，所述后行激光束的照射位置在所述行进方向上位于所述主激光束的后方。在所述非重叠照射中，所述主激光束沿所述第一部件与所述第二部件之间的边界上的主轨迹照射，所述先行激光束沿不与所述主轨迹重叠的先行轨迹照射，并且所述后行激光束沿不与所述主轨迹和所述先行轨迹重叠的后行轨迹照射。在根据本专利技术的用于焊接结构的制造方法中，先行激光束沿与扫描第一部件与第二部件之间的边界的主激光束的主轨迹不同的先行轨迹照射。亦即，在非重叠照射中先行激光束不从第一部件与第二部件之间的边界通过。因而，先行激光束能具有高能量。这样，能使主激光束的照射位置前方的部位熔融。另外，由于主激光束的照射位置前方的部位熔融，所以作为第一部件与第二部件之间的边界的部位在照射主激光束时能处于无间隙状态。因而，能抑制主激光束的激光透过。此外，利用沿不与主轨迹或先行轨迹重叠的后行轨迹照射的后行激光束，能充分确保焊接痕迹的宽度。由于能使用具有高能量的激光束作为各激光束，所以能高速地进行激光焊接。此外，即使在使用具有高能量的激光束作为各激光束的情况下，也能利用非重叠照射抑制在熔融部位发生金属蒸发。这样，能在抑制不良发生的同时高速地进行激光焊接。另外，在上述用于焊接结构的制造方法中，在所述非重叠照射中，所述焊接装置可照射所述先行激光束和所述后行激光束，使得所述先行激光束的照射位置和所述后行激光束的照射位置关于一倾斜轴线对称，所述倾斜轴线穿过所述主激光束的照射位置并且相对于所述主轨迹倾斜，所述焊接装置可照射第一先行激光束和第二先行激光束作为所述先行激光束，所述第一先行激光束的照射位置位于所述主轨迹的所述第一部件侧，并且所述第二先行激光束的照射位置位于所述主轨迹的所述第二部件侧，并且所述焊接装置可照射第一后行激光束和第二后行激光束作为所述后行激光束，所述第一后行激光束的照射位置位于所述主轨迹的所述第一部件侧，并且所述第二后行激光束的照射位置位于所述主轨迹的所述第二部件侧。利用此构型，在行进方向彼此对向的区间中，非重叠照射能以相同的照射图案并在相同条件下进行。另外，在上述用于焊接结构的制造方法中，在所述非重叠照射中，可在利用所述先行激光束使所述先行激光束的照射位置熔融的同时利用所述焊接装置在所述主轨迹上所述主激光束的照射位置前方形成熔融部，可通过所述主激光束使所述主激光束的照射位置处所述熔融部的深度比照射所述主激光束之前所述熔融部的深度大，并且通过所述后行激光束使所述后行激光束的照射位置处所述熔融部的深度比照射所述后行激光束之前所述熔融部的深度大。附图说明下面将参照附图说明本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：图1是根据实施方式的电池的透视图；图2是根据实施方式的电池的平面图；图3是用于说明第一纵长直线区间中的激光束的视图；图4是用于说明第一短直线区间中的激光束的视图；图5是焊接装置的示意性构型图；图6是示出利用焊接装置照射激光束的状态的透视图；图7是进行激光焊接之前的直线区间的剖视图；图8是激光焊接期间的第一纵长直线区间的平面图；图9是通过先行激光束的照射而形成的熔融部的剖视图；图10是被照射主激光束时的熔融部的剖视图；图11是被照射后行激光束时的熔融部的剖视图；图12是用于说明弯曲区间中的激光束的轨道的平面图；图13是进行激光焊接之前的弯曲区间的剖视图；图14是示出比较例中的激光束的照射图案的视图；以及图15是示出与图14不同的比较例中的激光束的照射图案的视图。具体实施方式以下将参照附图对实施本专利技术的最佳模式进行详细说明。图1是作为根据本实施方式的用于激光焊接的接合对象的电池1的外观的透视图。如图1所示，电池1的外形是扁平形状。如图1所示，电池1具有正极端子40和负极端子50。电池1是能经由正极端子40和负极端子50充放电的二次电池。电池1的例子有锂离子二次电池、镍氢电池等。电池1具有外壳本体10。为了进行充放电，包括正极板和负极板的电极体、电解液等收纳在外壳本体10内。在外壳本体10的上部中形成有供收纳电极体等的开口11。在图1中，外壳本体10的开口11由密封板20闭塞。在本实施方式中，外壳本体10和密封板20的材质为铝。正极端子40和负极端子50设置在密封板20上。密封板20还设置有密封供注入电解液的注入口的注入口密封部件60。注入口密封部件60在电解液经注入口注入外壳本体10内之后安装。此外，在本实施方式的电池1中，外壳本体10和密封板20利用激光焊接接合。更具体地，密封板20嵌合在外壳本体10的开口11中，并且外壳本体10的开口11与密封板20的侧面21之间的边界利用激光焊接接合以一体化。这样，外壳本体10和密封板20作为一体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焊接结构的制造方法，所述焊接结构是通过使用焊接装置进行激光焊接来接合彼此靠接的第一部件与第二部件之间的边界而制造的，并且所述焊接装置照射主激光束、先行激光束和后行激光束，所述主激光束扫描所述第一部件与所述第二部件之间的边界，所述先行激光束的照射位置在行进方向上位于所述主激光束的照射位置的前方，所述后行激光束的照射位置在所述行进方向上位于所述主激光束的照射位置的后方，所述制造方法的特征在于包括：通过所述焊接装置沿所述第一部件与所述第二部件之间的边界上的主轨迹照射所述主激光束；通过所述焊接装置沿不与所述主轨迹重叠的先行轨迹照射所述先行激光束；以及通过所述焊接装置沿不与所述主轨迹和所述先行轨迹重叠的后行轨迹照射所述后行激光束。

【技术特征摘要】
2015.07.31 JP 2015-1515911.一种用于焊接结构的制造方法，所述焊接结构是通过使用焊接装置进行激光焊接来接合彼此靠接的第一部件与第二部件之间的边界而制造的，并且所述焊接装置照射主激光束、先行激光束和后行激光束，所述主激光束扫描所述第一部件与所述第二部件之间的边界，所述先行激光束的照射位置在行进方向上位于所述主激光束的照射位置的前方，所述后行激光束的照射位置在所述行进方向上位于所述主激光束的照射位置的后方，所述制造方法的特征在于包括：通过所述焊接装置沿所述第一部件与所述第二部件之间的边界上的主轨迹照射所述主激光束；通过所述焊接装置沿不与所述主轨迹重叠的先行轨迹照射所述先行激光束；以及通过所述焊接装置沿不与所述主轨迹和所述先行轨迹重叠的后行轨迹照射所述后行激光束。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于通过所述焊接装置照射所述先行激光束和所述后行激光束，使得所述先行激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：津久井亮，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP