JP7752291B2 - レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 - Google Patents

Description

本開示は、レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置に関する。

レーザ溶接は、被溶接物であるワークに照射されるレーザ光のパワー密度が高いため、高速かつ高品質の溶接を行うことができる。特に、レーザ光をワークの表面で高速にスキャンしながら溶接を行うスキャニング溶接では、レーザヘッドを保持するロボット等による空送時間が大幅に短縮でき、より短いタクトタイムで溶接を実現することができる。

一方、レーザ光のスポット径を小さく絞る必要があるので、突き合わせ溶接等、ワークの溶接箇所にギャップが生じる可能性がある場合、レーザ光がギャップから突き抜けるおそれがあった。また、このような突き抜けが起こると、レーザ光により溶融された金属の量がギャップを埋めるのに十分でない場合があり、良好な溶接ビードを形成できないおそれがあった。

そこで、従来、これらの課題を解決するため、レーザ光をワークの表面で高速にウィービングさせながら、レーザ溶接を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許第３９６５７５４号公報 特許第６５８８４９８号公報

特許文献１，２に開示されるような従来のレーザ溶接方法では、ウィービング範囲の全体に対して均等にレーザ光を照射していた。

しかし、レーザ光を所定の方向にウィービングする場合、ウィービング軌跡の両端部において、ワークの溶融部から周辺部への熱拡散が他の部分よりも大きく、レーザ光による実効的な入熱が低下していた。また、板厚の異なる突き合わせ溶接や板厚が同じでも重ね溶接のような継手では、ウィービング軌跡の両端部において熱的アンバランスが発生し、溶接ビードの良好な形成が困難であった。

本開示はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、ウィービングを行うレーザ溶接において、良好な形状の溶接ビードを形成可能なレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本開示に係るレーザ溶接方法は、レーザ光を第１方向に進行させるとともに、前記第１方向と交差する第２方向にウィービングしながら、ワークの表面に照射する溶接ステップを少なくとも備え、前記溶接ステップは、前記レーザ光を前記第２方向に第１振幅でウィービングする第１ウィービングステップと、前記第１ウィービングステップで前記レーザ光が描くウィービング軌跡の少なくとも一端部において、前記レーザ光を前記第１振幅よりも小さい所定の振幅でウィービングする第２ウィービングステップと、を少なくとも有し、前記第１ウィービングステップでは、前記第２方向に沿って直線状の第１ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングし、前記第２ウィービングステップでは、円形状の第２ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングすることを特徴とする。

本開示に係るレーザ溶接装置は、レーザ光を発生させるレーザ発振器と、前記レーザ光を受け取ってワークに向けて照射するレーザヘッドと、前記レーザヘッドの動作を制御するコントローラと、を少なくとも備え、前記レーザヘッドは、前記レーザ光の進行方向である第１方向と交差する第２方向に少なくとも走査するレーザ光スキャナを有し、前記コントローラは、前記レーザ光を前記第２方向に第１振幅でウィービングし、さらに、前記レーザ光が描く前記第１振幅のウィービング軌跡の少なくとも一端部において、前記レーザ光を前記第１振幅よりも小さい所定の振幅でウィービングするように、前記レーザ光スキャナを駆動制御し、前記コントローラは、直線状の第１ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングし、さらに、前記第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方で、前記レーザ光を前記第１方向及び前記第２方向のいずれかにウィービングさせるか、または、円形状にウィービングさせるように、前記レーザ光スキャナを駆動制御し、前記コントローラは、円形状の第２ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングし、さらに、前記第２ウィービング軌跡の始点において、前記レーザ光を前記第１方向及び前記第２方向のいずれかにウィービングさせるか、または、円形状にウィービングさせるように、前記レーザ光スキャナを駆動制御することを特徴とする。

本開示のレーザ溶接方法及びレーザ溶接装置によれば、ウィービングを行うレーザ溶接において、良好な形状の溶接ビードを形成することができる。

図１は、実施形態１に係るレーザ溶接装置の概略構成図である。 図２は、レーザ光スキャナの概略構成図である。 図３Ａは、ワークの模式図である。 図３Ｂは、別のワークの模式図である。 図４Ａは、レーザ光のウィービング軌跡を示す図である。 図４Ｂは、レーザ光のウィービング軌跡の時間変化を示す図である。 図５Ａは、比較例１に係るレーザ光のウィービング軌跡を示す図である。 図５Ｂは、比較例１に係るレーザ光のウィービング軌跡の時間変化を示す図である。 図６Ａは、変形例１に係るレーザ光のウィービング軌跡を示す図である。 図６Ｂは、変形例１に係るレーザ光のウィービング軌跡の時間変化を示す図である。 図７Ａは、変形例２に係るレーザ光のウィービング軌跡を示す図である。 図７Ｂは、変形例２に係るレーザ光のウィービング軌跡の時間変化を示す図である。 図８Ａは、変形例３に係るレーザ光のウィービング軌跡を示す図である。 図８Ｂは、変形例３に係るレーザ光のウィービング軌跡の時間変化を示す図である。 図９は、変形例３に係るレーザ光のウィービング軌跡に対する各部の寄与を示す図である。 図１０は、変形例４に係るレーザ光のウィービング方法の組み合わせの一例である。 図１１Ａは、実施形態２に係るレーザ光のウィービング軌跡を示す図である。 図１１Ｂは、実施形態２に係るレーザ光のウィービング軌跡の時間変化を示す図である。 図１２Ａは、比較例２に係るレーザ光のウィービング軌跡を示す図である。 図１２Ｂは、比較例２に係るレーザ光のウィービング軌跡の時間変化を示す図である。 実施形態３に係るレーザ光のウィービング軌跡及びレーザ光の出力の時間変化を示す図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

［レーザ溶接装置及びレーザ光スキャナの構成］
図１は、本実施形態に係るレーザ溶接装置の構成の模式図を示し、図２は、レーザ光スキャナの概略構成図を示す。図３Ａは、ワークの模式図を、図３Ｂは、別のワークの模式図をそれぞれ示す。

なお、以降の説明において、反射ミラー３３からレーザ光スキャナ４０に向かうレーザ光ＬＢの進行方向と平行な方向をＸ方向と、レーザヘッド３０から出射されるレーザ光ＬＢの光軸と平行な方向をＺ方向と、Ｘ方向及びＺ方向とそれぞれ直交する方向をＹ方向とそれぞれ呼ぶことがある。Ｘ方向とＹ方向とを面内に含むＸＹ平面は、ワーク２００の表面が平坦面である場合、当該表面と略平行でもよく、一定の角度を有してもよい。また、後で述べるように、Ｘ方向は、ワーク２００に形成される溶接ビード３００（図３Ａ参照）の長手方向に相当し、Ｙ方向は、溶接ビード３００の幅方向に相当する。

図１に示すように、レーザ溶接装置１００は、レーザ発振器１０と光ファイバ２０とレーザヘッド３０とコントローラ５０とマニピュレータ６０とを備えている。

レーザ発振器１０は、図示しない電源から電力が供給されてレーザ光ＬＢを発生させるレーザ光源である。なお、レーザ発振器１０は、単一のレーザ光源で構成されていてもよいし、複数のレーザモジュールで構成されていてもよい。後者の場合は、複数のレーザモジュールからそれぞれ出射されたレーザ光を結合してレーザ光ＬＢとして出射する。また、レーザ発振器１０で使用されるレーザ光源あるいはレーザモジュールは、ワーク２００の材質や溶接部位の形状等に応じて、適宜選択される。

例えば、ファイバレーザかディスクレーザ、あるいはＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザをレーザ光源とすることもできる。この場合、レーザ光ＬＢの波長は、１０００ｎｍ～１１００ｎｍの範囲に設定される。また、半導体レーザをレーザ光源あるいはレーザモジュールとしてもよい。この場合、レーザ光ＬＢの波長は、８００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲に設定される。また、可視光レーザをレーザ光源あるいはレーザモジュールとしてもよい。この場合、レーザ光ＬＢの波長は、４００ｎｍ～６００ｎｍの範囲に設定される。

光ファイバ２０は、レーザ発振器１０に光学的に結合されており、レーザ発振器１０で発生したレーザ光ＬＢは、光ファイバ２０に入射されて、その内部をレーザヘッド３０に向けて伝送される。

レーザヘッド３０は、光ファイバ２０の端部に取り付けられており、光ファイバ２０から伝送されたレーザ光ＬＢをワーク２００に向けて照射する。

また、レーザヘッド３０は、光学部品として、コリメーションレンズ３２と反射ミラー３３と集光レンズ３４とレーザ光スキャナ４０とを有しており、筐体３１の内部にこれらの光学部品が所定の配置関係を保って収容されている。

コリメーションレンズ３２は、光ファイバ２０から出射されたレーザ光ＬＢを受け取って、平行光に変換し、反射ミラー３３に入射させる。また、コリメーションレンズ３２は、図示しない駆動部に連結されており、コントローラ５０からの制御信号に応じて、Ｚ方向に変位可能に構成されている。コリメーションレンズ３２をＺ方向に変位させることで、レーザ光ＬＢの焦点位置を変化させ、ワーク２００の形状に応じて適切にレーザ光ＬＢを照射させることができる。つまり、コリメーションレンズ３２は、図示しない駆動部との組み合わせにより、レーザ光ＬＢの焦点位置調整機構としても機能している。なお、集光レンズ３４を駆動部により変位させて、レーザ光ＬＢの焦点位置を変化させるようにしてもよい。

反射ミラー３３は、コリメーションレンズ３２を透過したレーザ光ＬＢを反射して、レーザ光スキャナ４０に入射させる。反射ミラー３３の表面は、コリメーションレンズ３２を透過したレーザ光ＬＢの光軸と約４５度をなすように設けられている。

集光レンズ３４は、反射ミラー３３で反射され、レーザ光スキャナ４０で走査されたレーザ光ＬＢをワーク２００の表面に集光させる。

図２に示すように、レーザ光スキャナ４０は、第１ガルバノミラー４１と第２ガルバノミラー４２とを有する公知のガルバノスキャナである。第１ガルバノミラー４１は、第１ミラー４１ａと第１回転軸４１ｂと第１駆動部４１ｃとを有し、第２ガルバノミラー４２は、第２ミラー４２ａと第２回転軸４２ｂと第２駆動部４２ｃとを有している。集光レンズ３４を透過したレーザ光ＬＢは、第１ミラー４１ａで反射され、さらに第２ミラー４２ａで反射されて、ワーク２００に照射される。

例えば、第１駆動部４１ｃ及び第２駆動部４２ｃは、モータであり、第１回転軸４１ｂ及び第２回転軸４２ｂは、モータの出力軸である。図示していないが、第１駆動部４１ｃが、コントローラ５０からの制御信号に応じて動作するドライバによって回転駆動することで、第１回転軸４１ｂに取り付けられた第１ミラー４１ａが第１回転軸４１ｂの軸線回りに回転する。同様に、第２駆動部４２ｃが、コントローラ５０からの制御信号に応じて動作するドライバによって回転駆動することで、第２回転軸４２ｂに取り付けられた第２ミラー４２ａが第２回転軸４２ｂの軸線回りに回転する。

第１ミラー４１ａが第１回転軸４１ｂの軸線回りに所定の角度まで回転動作をすることで、レーザ光ＬＢがＸ方向に走査される。また、第２ミラー４２ａが第２回転軸４２ｂの軸線回りに所定の角度まで回転動作をすることで、レーザ光ＬＢがＹ方向に走査される。つまり、レーザ光スキャナ４０は、レーザ光ＬＢをＸＹ平面内で一次元的に、または二次元的に走査してワーク２００に向けて照射するように構成されている。

コントローラ５０は、レーザ発振器１０のレーザ発振を制御する。具体的には、レーザ発振器１０に接続された図示しない電源に対して出力電流やオンオフ時間等の制御信号を供給することにより、レーザ発振制御を行う。

また、コントローラ５０は、選択されたレーザ溶接プログラムの内容に応じて、レーザヘッド３０の動作を制御する。具体的には、レーザヘッド３０に設けられたレーザ光スキャナ４０及び、コリメーションレンズ３２の図示しない駆動部の駆動制御を行う。さらに、コントローラ５０は、マニピュレータ６０の動作を制御する。なお、レーザ溶接プログラムは、コントローラ５０の内部または別の場所に設けられた記憶部（図示せず）に保存され、コントローラ５０からの命令によってコントローラ５０に呼び出される。

コントローラ５０は、図示しないＬＳＩまたはマイクロコンピュータ等の集積回路を有しており、この集積回路上でソフトウェアであるレーザ溶接プログラムを実行することで、前述のコントローラ５０の機能が実現される。

マニピュレータ６０は、多関節ロボットであり、レーザヘッド３０の筐体３１に取り付けられている。また、マニピュレータ６０は、コントローラ５０と信号の授受が可能に接続され、前述のレーザ溶接プログラムに応じて所定の軌跡を描くようにレーザヘッド３０を移動させる。なお、マニピュレータ６０の動作を制御する別のコントローラ（図示せず）を設けるようにしてもよい。

図１に示すレーザ溶接装置１００は、種々の形状のワーク２００に対してレーザ溶接を行うことができる。例えば、図３Ａに示すように、第１板材２１０と第２板材２２０とを端面同士で突き合わせたワーク２００の継手にレーザ光ＬＢを照射して突き合わせ溶接が行われる。その結果、Ｘ方向に延びる溶接ビード３００が形成される。また、図３Ｂに示すように、第３板材２３０と第４板材２４０とを端面をずらして重ね合わせたワーク２００の継手のコーナー部にレーザ光ＬＢを照射して重ね隅肉溶接が行われる。ただし、レーザ溶接されるワーク２００の形状が図３Ａや図３Ｂに示す例に限定されないことは言うまでもない。

［レーザ溶接方法］
図４は、レーザ光のウィービング軌跡及びその時間変化を示す。なお、図４及び以降に示す各図面において、レーザヘッド３０の移動方向、言い換えると、レーザ光ＬＢの進行方向を＋Ｘ方向とし、その反対方向を－Ｘ方向とする。また、Ｙ方向において、図４に示すように、Ｘ方向を示す線から紙面の上側に向かう方向を＋Ｙ方向とし、その反対方向を－Ｙ方向とする。

図４の（ａ）図は、レーザヘッド３０の位置を固定した状態でのレーザ光ＬＢのウィービング軌跡を示し、図４の（ｂ）図は、ウィービング軌跡の時間変化を示す。また、図４の（ｂ）図は、レーザヘッド３０を一定の速度でＸ方向に移動させた場合の、ワーク２００の表面でのレーザ光ＬＢのウィービング軌跡に相当する。

なお、本願明細書における「ウィービング」とは、レーザ光ＬＢを所定の進行方向（溶接方向）に移動させつつ、この移動軌跡とは異なる軌跡で、またはこの移動速度とは異なる速度でレーザ光ＬＢを走査することをいい、例えば、レーザ光ＬＢを＋Ｘ方向に進行させつつ、Ｙ方向に一定値の速度で直線状に往復させてウィービングする場合、レーザ光ＬＢが描く軌跡は、三角波状のウィービング軌跡となる（図５の（ｂ）図参照）。また、レーザ光ＬＢを＋Ｘ方向に進行させつつ、レーザ光を所定の方向に円形状にウィービングする場合、レーザ光ＬＢが描く軌跡は、らせん状のウィービング軌跡となる（図１２の（ｂ）図参照）。このように、レーザ溶接装置１００を用いて、様々な種類のウィービング軌跡を描くレーザ溶接を行うことができる。

図４の（ａ）図に示すように、レーザ光は、Ｙ方向に沿って直線状の第１ウィービング軌跡を描くように往復してウィービングされる（第１ウィービング；第１ウィービングステップ）。つまり、レーザ光ＬＢは、溶接ビード３００（図３Ａ参照）の幅方向にウィービングされる。第１ウィービング軌跡のＹ方向の振幅は、第１振幅Ａ_１である。

一方、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部では、レーザ光ＬＢは、Ｙ方向に沿って直線状の第３ウィービング軌跡を描くように１回往復してウィービングされる（第３ウィービング）。－Ｙ方向の端部では、レーザ光ＬＢは、Ｙ方向に沿って直線状の第４ウィービング軌跡を描くように１回往復してウィービングされる（第４ウィービング）。第３ウィービングと第４ウィービングの動作を総称して、第２ウィービングステップと呼ぶ。なお、以降に示す変形例１～４において、第１ウィービング軌跡の両端部でさらに行われるウィービング動作も第２ウィービングステップと呼ぶ。

第３ウィービング軌跡のＹ方向の振幅は、第３振幅Ａ_３であり、第４ウィービング軌跡のＹ方向の振幅は、第４振幅Ａ_４である。また、図４の（ｂ）図に示すように、＋Ｙ方向の端部及び－Ｙ方向の端部のそれぞれで、レーザ光ＬＢのウィービング回数は１回である。

第１ウィービング（ウィービング方向：＋Ｙ方向）→第３ウィービング→第１ウィービング（ウィービング方向：－Ｙ方向）→第４ウィービングの各ステップがこの順で複数回繰り返される。その結果、レーザ光ＬＢの時間軸上でのウィービング軌跡は、図４の（ｂ）図に示すように、第１振幅Ａ_１の三角波状となる。かつ、この三角波の＋Ｙ方向の頂点に、第３振幅Ａ_３の三角波が重畳され、－Ｙ方向の頂点に、第４振幅Ａ_４の三角波が重畳される。つまり、レーザ光ＬＢは、溶接ビード３００の幅方向の端部、いわゆる際の部分で、当該幅方向にウィービングされる。

なお、第３振幅Ａ_３は、第４振幅Ａ_４と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、第３振幅Ａ_３が、第４振幅Ａ_４よりも大きくてもよいし、逆に、小さくてもよい。その場合も、第３振幅Ａ_３と第４振幅Ａ_４の和は、第１振幅Ａ_１未満であることが好ましく、第１振幅Ａ_１の半分以下であることがより好ましい。

レーザ光ＬＢを＋Ｘ方向に進行させるとともに、前述したように、Ｙ方向にウィービングしながら、ワーク２００の表面に照射することで、ワーク２００がレーザ溶接され、例えば、図３Ａに示す溶接ビード３００が形成される（溶接ステップ）。

［効果等］
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ溶接方法は、レーザ光ＬＢをＸ方向（第１方向）に進行させるとともに、Ｘ方向と交差するＹ方向（第２方向）にウィービングしながら、ワーク２００の表面に照射する溶接ステップを少なくとも備えている。

溶接ステップは、レーザ光ＬＢをＹ方向に第１振幅Ａ_１でウィービングする第１ウィービングステップと、第１ウィービングステップでレーザ光ＬＢが描くウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢを第１振幅Ａ_１よりも小さい所定の振幅でウィービングする第２ウィービングステップと、を少なくとも有している。

本実施形態において、第１ウィービングステップでは、Ｙ方向に沿って直線状の第１ウィービング軌跡を描くようにレーザ光ＬＢをウィービングする。

本実施形態によれば、第１ウィービング軌跡の両端部において、第１ウィービングステップと同じＹ方向にレーザ光ＬＢをウィービングしてワーク２００に照射している。このことにより、第１ウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。このことについてさらに説明する。

図５は、比較例１に係るレーザ光のウィービング軌跡及びその時間変化を示す。なお、図５の（ａ）図、（ｂ）図は、図４の（ａ）図、（ｂ）図にそれぞれ対応している。つまり、図５の（ａ）図は、レーザヘッド３０の位置を固定した状態でのレーザ光ＬＢのウィービング軌跡を示し、図５の（ｂ）図は、当該ウィービング軌跡の時間変化、言い換えると、レーザヘッド３０を一定の速度でＸ方向に移動させた場合の、ワーク２００の表面でのレーザ光ＬＢのウィービング軌跡を示す。

なお、以降に示す図６～９及び図１１，１２における（ａ）図、（ｂ）図についても、図４の（ａ）図、（ｂ）図と対応しており、同様の関係があてはまる。

図５に示すレーザ光ＬＢのウィービング軌跡は、従来のウィービングに対応している。つまり、レーザ光ＬＢをＹ方向に沿って直線状に往復してウィービングする一方、直線状のウィービング軌跡の端部では、レーザ光ＬＢのさらなるウィービングは行われない。

このような場合、前述したように、直線状のウィービング軌跡の端部では、ワーク２００における溶融部からその周辺部へ多くの熱が拡散してしまう。なお、ウィービング軌跡の端部では、ウィービングの中心部と比較してレーザ光ＬＢの滞在時間が短いため、この部分への投入エネルギーが少ない。その結果、直線状のウィービング軌跡の端部に対応する溶接ビード３００の際において、入熱が不足し、ワーク２００の溶け込みが不十分になる。その結果、溶接ビード３００の際の形状が劣化してしまうことがあった。

一方、本実施形態によれば、図５に示す従来の方法に比べて、直線状の第１ウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。その結果、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

なお、第１ウィービングステップと第２ウィービングステップとは交互に実行される。

また、図３Ａに示すように、ワーク２００が、互いの端面同士が突き合わされた２つの板材２１０，２２０で構成される場合、２つの板材２１０，２２０の突き合わせ部分に、前述の方法でレーザ光ＬＢが照射され、レーザ溶接が行われる。また、図３Ｂに示すように、ワーク２００が、互いの端面をずらして重ね合わされた２つの板材２３０，２４０で構成される場合、２つの板材２３０，２４０における重ね合わせ部分のコーナー部に、前述の方法でレーザ光ＬＢが照射され、レーザ溶接が行われる。

図３Ａに示すワーク２００において、第１板材２１０の厚さが第２板材２２０の厚さと異なる場合に、図５に示す方法では、直線状のウィービング軌跡の両端部において、熱的アンバランスが発生することがある。また、図３Ｂに示す重ね隅肉溶接においても、第３板材２３０側の端部と第４板材２４０側の端部とで、同様の熱的アンバランスが発生する。

一方、本実施形態によれば、例えば、第２ウィービングステップで、第１ウィービング軌跡の一方の端部におけるレーザ光ＬＢの振幅を他方の端部よりも大きくすることで、この部分におけるレーザ光ＬＢの滞在時間を長くし、このような熱的アンバランスを解消することができる。このことにより、図３Ａに示す突き合わせ溶接や図３Ｂに示す重ね隅肉溶接においても、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

また、本実施形態によれば、図３Ａに示す突き合わせ溶接等、ワーク２００の溶接箇所にギャップが生じる可能性がある場合でも、レーザ光ＬＢによりギャップを埋めるのに十分な量の金属を溶融でき、良好な形状の溶接ビード３００を形成できる。

また、本実施形態によれば、ワーク２００の形状や材質等に応じて、第３振幅Ａ_３や第４振幅Ａ_４を変えることで、溶接ビード３００の形状をより良好にすることができる。例えば、熱が拡散しやすい材質のワーク２００であれば、第３振幅Ａ_３や第４振幅Ａ_４を大きく取ることで、第１ウィービング軌跡の両端部における入熱量を確保できる。また、熱が拡散しにくい材質のワーク２００であれば、第３振幅Ａ_３や第４振幅Ａ_４を小さく取ることで、第１ウィービング軌跡の両端部での過度の入熱を抑制し、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にすることができる。

本実施形態に係るレーザ溶接装置１００は、レーザ光ＬＢを発生させるレーザ発振器１０と、レーザ光ＬＢを受け取ってワーク２００に向けて照射するレーザヘッド３０と、レーザヘッド３０の動作を制御するコントローラ５０と、を少なくとも備えている。

レーザヘッド３０は、レーザ光ＬＢをＸ方向（第１方向）とＸ方向と交差するＹ方向（第２方向）のそれぞれに走査するレーザ光スキャナ４０を有している。レーザ光スキャナ４０は、レーザ光ＬＢをＹ方向に少なくとも走査する。

コントローラ５０は、レーザ光ＬＢをＹ方向に第１振幅Ａ_１でウィービングするように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。また、レーザ光ＬＢが描く第１振幅Ａ_１のウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢを第１振幅Ａ_１よりも小さい所定の振幅でウィービングするように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

本実施形態では、コントローラ５０は、レーザ光ＬＢが第１振幅Ａ_１の直線状の第１ウィービング軌跡を描くように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。さらに、第１ウィービング軌跡の一端部（＋Ｙ方向の端部）において、レーザ光ＬＢが第３振幅Ａ_３の直線状の第３ウィービング軌跡を描くように、他端部（－Ｙ方向の端部）において、レーザ光ＬＢが第４振幅Ａ_４の直線状の第４ウィービング軌跡を描くように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

レーザ溶接装置１００、特にコントローラ５０をこのように構成することで、第１ウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。その結果、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

なお、コントローラ５０は、レーザ光ＬＢの第１振幅Ａ_１でのウィービングと所定の振幅でのウィービングを交互に繰り返すように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

レーザ溶接装置１００は、レーザヘッド３０が取り付けられたマニピュレータ６０をさらに備え、コントローラ５０は、マニピュレータ６０の動作を制御する。マニピュレータ６０は、ワーク２００の表面に対して、所定の方向にレーザヘッド３０を移動させる。

このようにマニピュレータ６０を設けることで、レーザ光ＬＢの溶接方向を変化させることができる。また、複雑な形状、例えば、立体的な形状のワーク２００に対して、レーザ溶接を容易に行うことができる。

レーザ発振器１０とレーザヘッド３０とは光ファイバ２０で接続されており、レーザ光ＬＢは、光ファイバ２０を通って、レーザ発振器１０からレーザヘッド３０に伝送される。

このように光ファイバ２０を設けることで、レーザ発振器１０から離れた位置に設置されたワーク２００に対してレーザ溶接を行うことが可能となる。このことにより、レーザ溶接装置１００の各部を配置する自由度が高められる。

レーザ光スキャナ４０は、レーザ光ＬＢをＸ方向に走査する第１ガルバノミラー４１と、レーザ光ＬＢをＹ方向に走査する第２ガルバノミラー４２と、で構成されている。

レーザ光スキャナ４０をこのように構成することで、レーザ光ＬＢを簡便に一次元的に、または二次元的に走査することができる。このことにより、レーザ光ＬＢを容易にウィービングできる。また、公知のガルバノスキャナをレーザ光スキャナ４０として用いているため、レーザ溶接装置１００のコストが上昇するのを抑制できる。

＜変形例１＞
図６は、本変形例に係るレーザ光のウィービング軌跡及びその時間変化を示す。

本変形例では、図４の（ａ）図に示す第１ウィービング軌跡の両端部において、第２ウィービングステップでは、円形状のウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢをウィービングする点で、実施形態１に示す方法と異なる。

第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部において、円形状の第５ウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢをウィービングする（第５ウィービング）。レーザ光ＬＢのウィービング方向、この場合は、回転方向は、時計回り方向である。また、第５ウィービング軌跡の直径にあたる第５振幅Ａ_５は、第１振幅Ａ_１よりも小さい。また、－Ｙ方向の端部において、円形状の第６ウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢをウィービングする（第６ウィービング）。レーザ光ＬＢの走査方向（回転方向）は、反時計回り方向である。また、第６ウィービング軌跡の直径にあたる第６振幅Ａ_６は、第１振幅Ａ_１よりも小さい。

なお、第５振幅Ａ_５は、第６振幅Ａ_６と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、第５振幅Ａ_５が、第６振幅Ａ_６よりも大きくてもよいし、逆に、小さくてもよい。その場合も、第５振幅Ａ_５と第６振幅Ａ_６の和は、第１振幅Ａ_１未満であることが好ましく、第１振幅Ａ_１の半分以下であることがより好ましい。

本変形例のレーザ溶接方法においても、実施形態１に示す方法が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、第１ウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。その結果、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。また、図３Ａに示す突き合わせ溶接や図３Ｂに示す重ね隅肉溶接においても、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

また、第２ウィービングステップにおいて、＋Ｙ方向の端部でレーザ光ＬＢを反時計回り方向にウィービングし、－Ｙ方向の端部でレーザ光ＬＢを時計回り方向にウィービングしている。

このようにすることで、図６の（ｂ）図に示すように、ワーク２００の表面で、レーザ光ＬＢのウィービング軌跡が、Ｙ方向に不必要にはみ出すのを防止できる。このことにより、溶接ビード３００の幅を所望の値に設定できるとともに、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

また、本変形例のレーザ溶接装置１００は、コントローラ５０が、レーザ光をＹ方向に第１振幅Ａ_１で直線状にウィービングするように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。さらに、第１ウィービング軌跡の両端部において、第５振幅Ａ_５または第６振幅Ａ_６で、レーザ光を円形状にウィービングするように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

本変形例によれば、実施形態１に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、第１ウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。その結果、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

＜変形例２＞
図７は、本変形例に係るレーザ光の走査軌跡及びその時間変化を示す。

本変形例では、第２ウィービングステップにおいて、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部では、円形状の第７ウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢを反時計回り方向にウィービングし（第７ウィービング）、－Ｙ方向の端部では、円形状の第８ウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢを時計回り方向にウィービングする（第８ウィービング）点で、変形例１に示す方法及び構成と異なる。

なお、第７ウィービング軌跡の直径にあたる第７振幅Ａ_７及び第８ウィービング軌跡の直径にあたる第８振幅Ａ_８は、それぞれ第１振幅Ａ_１よりも小さい。第７振幅Ａ_７は、第８振幅Ａ_８と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、第７振幅Ａ_７が、第８振幅Ａ_８よりも大きくてもよいし、逆に、小さくてもよい。その場合も、第７振幅Ａ_７と第８振幅Ａ_８の和は、第１振幅Ａ_１未満であることが好ましく、第１振幅Ａ_１の半分以下であることがより好ましい。

本変形例によっても、実施形態１に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、第１ウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。その結果、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

変形例１に示す方法と本変形例に示す方法のいずれを選択するのかは、第１ウィービング軌跡の両端部における入熱分布またはビード形状の選択に基づく。また、この入熱分布またはビード形状の選択は、ワーク２００の材質や形状、さらに、溶接ビード３００に求められる寸法上の制約等によって適宜決定される。

＜変形例３＞
図８は、本変形例に係るレーザ光のウィービング軌跡及びその時間変化を示し、図９は、レーザ光のウィービング軌跡に対する各部の寄与を示す。

本変形例では、第２ウィービングステップにおいて、レーザ光ＬＢをＸ方向に往復してウィービングさせる点で、実施形態１に示す方法及び構成と異なる。具体的には、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢを第９振幅Ａ_９でＸ方向に往復してウィービングさせる（第９ウィービング）。一方、－Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢを第１０振幅Ａ_１０でＸ方向に往復してウィービングさせる（第１０ウィービング）。

第９振幅Ａ_９は、第１０振幅Ａ_１０と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、第９振幅Ａ_９が、第１０振幅Ａ_１０よりも大きくてもよいし、逆に、小さくてもよい。

図８の（ｂ）図に示すように、本変形例では、レーザ光ＬＢの時間軸上のウィービング軌跡は、三角波の頂点でＹ方向に変化しない。代わりに、当該頂点が、時間軸上で引き延ばされて、レーザ光ＬＢの時間軸上のウィービング軌跡は、台形波状となる。レーザ光ＬＢの時間軸上のウィービング軌跡における＋Ｙ方向の端部では、レーザ光ＬＢが第９ウィービング時間ｔ_９で照射される。－Ｙ方向の端部では、レーザ光ＬＢが第１０ウィービング時間ｔ_１０で照射される。

本変形例によっても、実施形態１に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、第１ウィービング軌跡の両端部において、レーザ光ＬＢが実施形態１に示すよりも長時間照射されることで、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。その結果、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

特に本変形例によれば、第１ウィービング軌跡の両端部において、その部分のみに、より多くの熱を入熱できる。このことにより、溶接ビード３００の際の形状を滑らかにかつ良好にすることができる。

なお、本変形例では、レーザ光ＬＢの進行方向（溶接方向）と、第２ウィービングステップにおけるレーザ光ＬＢのウィービング方向とが平行、つまり、同じＸ方向である。

このため、図９に示すように、前述の第９振幅Ａ_９や第１０振幅Ａ_１０に、ウィービング周期に対応したマニピュレータ６０の移動距離が加算されて、レーザ光ＬＢの実際のウィービング振幅が決定される。

＜変形例４＞
図１０は、本変形例に係るレーザ光のウィービング方法の組み合わせの一例を示す。

図４及び図６～８に示す、第２ウィービングステップでのレーザ光ＬＢのウィービング軌跡を、それぞれ適宜組み合わせて新たな変形例とすることができる。

なお、図１０に示す丸印は、実施形態１及び変形例１～３には示されていないが、実現可能な組み合わせに対応している。例えば、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部で第５ウィービングを行い、－Ｙ方向の端部で第８ウィービングを行うようにしてもよい。

つまり、図１０に示すように、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部におけるレーザ光ＬＢのウィービング軌跡を図４及び図６～８に示す第３、第５、第７、第９ウィービング軌跡のいずれかとし、－Ｙ方向の端部におけるレーザ光ＬＢのウィービング軌跡を図４及び図６～８に示す第４、第６、第８、第１０ウィービング軌跡のいずれかとしてもよい。

また、第１ウィービング軌跡の一端部と他端部とで、第２ウィービングステップにおけるレーザ光ＬＢのウィービング方向が互いに異なっていてもよい。例えば、一端部でレーザＬＢをＹ方向にウィービングさせ、他端部でレーザＬＢをＸ方向にウィービングさせてもよい。また、一端部でレーザＬＢを時計回り方向にウィービングさせ、他端部でレーザＬＢを反時計回り方向にウィービングさせてもよい。第１ウィービング軌跡の一端部と他端部とで、第２ウィービングステップにおけるレーザ光ＬＢの振幅が互いに異なっていてもよい。

このように、第２ウィービングステップにおけるレーザ光ＬＢのウィービング軌跡は、ワーク２００の材質や形状、さらに、溶接ビード３００に求められる寸法上の制約等によって適宜選択しうる。

つまり、レーザ溶接装置１００のコントローラ５０は、レーザ光ＬＢがＹ方向に第１振幅Ａ_１の直線状の第１ウィービング軌跡を描くように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

さらに、第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方で、所定の振幅で、レーザ光ＬＢをＸ方向及びＹ方向のいずれかにウィービングさせるか、または、円形状にウィービングさせるように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

（実施形態２）
図１１は、本実施形態に係るレーザ光のウィービング軌跡及びその時間変化を、図１２は、比較例２に係るレーザ光のウィービング軌跡及びその時間変化をそれぞれ示す。

図１１の（ａ）図に示すように、本実施形態では、第１ウィービングステップにおいて、円形状の第２ウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢをウィービングしている（第２ウィービング）点で、実施形態１に示す方法及び装置と異なる。第２ウィービング軌跡の回転方向は反時計回り方向である。

また、第２ウィービング軌跡の始点、つまり、図１１の（ａ）図に示す第２ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部において、円形状の第１１ウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢをさらにウィービングしている（第１１ウィービング）。なお、この第１１ウィービングも第２ウィービングステップと呼ぶ。

また、第１１ウィービング軌跡の回転方向も反時計回り方向である。第１１ウィービング軌跡の直径にあたる第１１振幅Ａ_１１は、第２ウィービング軌跡の直径にあたる第２振幅Ａ_２よりも小さい。

本実施形態によれば、実施形態１に示す構成が奏するのと同様の効果を奏することができる。つまり、第２ウィービング軌跡の始点、図１１の（ｂ）図では、レーザ光ＬＢのらせん状のウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部において、レーザ光ＬＢによるワーク２００への入熱を増やすことができる。その結果、溶接ビード３００の際の形状をなめらかでかつ均一にでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

すなわち、本実施形態によれば、図１１の（ｂ）図に示すように、らせん状のウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部において、レーザ光ＬＢの軌跡が、２つの反時計回り方向の回転軌跡の合成軌跡となる。このことにより、端部の入熱にアンバランスを生じるのを抑制できる。このことについてさらに説明する。

例えば、図１２の（ａ）図に示すように、反時計回り方向に円形状のウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢをウィービングする場合を考える。この場合、図１２の（ｂ）図に示すように、レーザ光ＬＢは、時間軸上に、言い換えると＋Ｘ方向にらせん状のウィービング軌跡を描くようにウィービングされる。また、らせん状のウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部において、レーザ光ＬＢの軌跡は、常に反時計回り方向となる。

しかし、図１２の（ｂ）図に示すウィービング軌跡を描くように、レーザ光ＬＢをウィービングする場合、レーザ光ＬＢがワーク２００の表面に対して照射されると、＋Ｙ方向の端部においてレーザ光ＬＢの滞在期間が－Ｙ方向の端部と比較して短くなってしまい、ビードの＋Ｙ方向端部と－Ｙ方向端部において入熱にアンバランスを生じる。このようなアンバランスが生じると、特に、＋Ｙ方向の端部において溶接ビード３００の際の形状が乱れてしまうおそれがあった。

一方、本実施形態によれば、らせん状のウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部において、レーザ光ＬＢが、２つの反時計回り方向のウィービングが合成されるため、前述した通り、当該端部の入熱にアンバランスを生じるのを抑制できる。このことにより、溶接ビード３００の際の形状をなめらかにでき、良好な形状の溶接ビード３００を形成することができる。

なお、本実施形態における第２ウィービングステップでのレーザ光ＬＢのウィービング軌跡は、図１１に示したものに特に限定されない。例えば、実施形態１や変形例１～３に示した第３、第５、第７及び第９ウィービング軌跡のいずれかを描くように、レーザ光ＬＢをウィービングしてもよい。

なお、図１１の説明では、第２ウィービングと第１１ウィービングとの回転方向を反時計回り方向として説明したが、ワーク２００の材質や継手形状などに応じ両方とも時計回り方向に適宜選択してもよい。

つまり、本実施形態のレーザ溶接装置１００のコントローラ５０は、レーザ光ＬＢが円形状の第２ウィービング軌跡を描くように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

さらに、第２ウィービング軌跡の始点において、所定の振幅で、レーザ光をＸ方向及びＹ方向のいずれかにウィービングさせるか、または、円形状にウィービングさせるように、レーザ光スキャナ４０を駆動制御する。

（実施形態３）
図１３は、実施形態３に係るレーザ光のウィービング軌跡及び出力の時間変化を示す。なお、図１３の（ａ）図は、図４の（ｂ）図と同じである。

本実施形態は、第１ウィービングステップと第２ウィービングステップとで、レーザ光ＬＢの出力を変化させる点で、実施形態１，２に示す方法及び装置と異なる。

例えば、実施形態１に示す方法では、図１３の（ｂ）図に示すように、第１ウィービングステップと第２ウィービングステップとで、レーザ光ＬＢの出力は一定（＝Ｐ１）である。

しかし、ワーク２００の形状や材質によっては、溶接箇所において、レーザ光ＬＢによる入熱が不足したり、あるいは、過剰になったりすることがある。例えば、図３Ａにおいて、第１板材２１０と第２板材２２０とで板厚が大きく異なると、板厚が薄い側で入熱が過剰になる一方、板厚が厚い側で入熱が不足する場合がある。この場合、溶接ビード３００の際の形状が劣化するだけでなく、板材の溶け落ちや融合不良等の溶接不良が発生するおそれがある。

一方、本実施形態によれば、ワーク２００の形状や材質に応じて、直線状の第１ウィービング軌跡の両端部のそれぞれで、レーザ光ＬＢの出力を変化させることにより、前述の不具合を改善することができる。

例えば、図１３の（ｃ）図に示すように、第２ウィービングステップにおいて、レーザ光ＬＢの出力を第１ウィービングステップよりも低下させるようにしてもよい。例えば、ワーク２００の形状が、板厚の異なる２つの板材の突き合わせ構造であるような場合には、第１ウィービング軌跡のＹ方向の一方の端部で、他方の端部よりも出力を低下させるようにしてもよい。図１３の（ｃ）図に示す例では、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ１よりも低下させ，Ｐ２としている。さらに、－Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ２よりも低下させ，Ｐ３としている。

また、図１３の（ｄ）図に示すように、第２走査ステップにおいて、レーザ光ＬＢの出力を第１走査ステップよりも増加させるようにしてもよい。図１３の（ｄ）図に示す例では、第１ウィービング軌跡の－Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ１よりも増加させ，Ｐ２としている。さらに、＋Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ２よりも増加させ，Ｐ３としている。

このようにすることで、溶接ビード３００の際への入熱量を増加させることができ、ワーク２００の材質や形状に応じて、良好な形状の溶接ビードを形成できる。

なお、図１３の（ｃ）図に示す例において、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ３とし、－Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ２としてもよい。また、Ｐ２とＰ３とを同じ値に設定してもよい。図１３の（ｄ）図に示す例において、第１ウィービング軌跡の－Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ３とし、＋Ｙ方向の端部で、レーザ光ＬＢの出力をＰ２としてもよい。また、Ｐ２とＰ３とを同じ値に設定してもよい。

また、第１ウィービング軌跡の＋Ｙ方向の端部か－Ｙ方向の端部のいずれか一方のみで、第１走査ステップからレーザ光ＬＢの出力を変化させるようにしてもよい。

つまり、本実施形態のレーザ溶接装置１００のコントローラ５０は、レーザ発振器１０の動作を制御し、第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方で、レーザ光ＬＢの出力を変化させるように、レーザ発振器１０を駆動制御する。

また、コントローラ５０は、第１ウィービング軌跡の一端部と他端部とでレーザ光ＬＢの出力を互いに変化させるように、レーザ発振器１０を駆動制御してもよい。

（その他の実施形態）
実施形態１～３及び変形例１～４に示した各構成要素を適宜組み合わせて、新たな実施形態とすることもできる。例えば、変形例１～４において、第１ウィービング軌跡の一端部または他端部あるいはその両方で、レーザ光ＬＢの出力をそれ以外の部分での出力と変化させるようにしてもよい。また、実施形態２において、第２ウィービング軌跡の始点で、レーザ光ＬＢの出力をそれ以外の部分での出力と変化させるようにしてもよい。

また、実施形態１や変形例１～４において、第１ウィービングステップにおけるレーザ光ＬＢの時間軸上のウィービング軌跡が三角波状であったが、正弦波状であってもよい。また、実施形態１，３において、第２ウィービングステップにおけるレーザ光ＬＢの時間軸上のウィービング軌跡が三角波状であったが、正弦波状であってもよい。

なお、実施形態１，３において、第２ウィービングステップにおけるウィービングの回数を１回として説明したが、複数回としてもよい。

なお、図１に示す例では、集光レンズ３４は、レーザ光スキャナ４０の前段に配置されていたが、レーザ光スキャナ４０の後段、つまり、レーザ光スキャナ４０とレーザヘッド３０の光出射口との間に配置されていてもよい。

本開示のレーザ溶接方法及びレーザ溶接方法は、良好な形状の溶接ビードを形成することができ、有用である。

１０ レーザ発振器
２０ 光ファイバ
３０ レーザヘッド
３１ 筐体
３２ コリメーションレンズ
３３ 反射ミラー
３４ 集光レンズ
４０ レーザ光スキャナ
４１ 第１ガルバノミラー
４１ａ 第１ミラー
４１ｂ 第１回転軸
４１ｃ 第１駆動部
４２ 第２ガルバノミラー
４２ａ 第２ミラー
４２ｂ 第２回転軸
４２ｃ 第２駆動部
１００ レーザ溶接装置
２００ ワーク
３００ 溶接ビード

Claims (17)

1. レーザ光を第１方向に進行させるとともに、前記第１方向と交差する第２方向にウィービングしながら、ワークの表面に照射する溶接ステップを少なくとも備え、
   前記溶接ステップは、
   前記レーザ光を前記第２方向に第１振幅でウィービングする第１ウィービングステップと、
   前記第１ウィービングステップで前記レーザ光が描くウィービング軌跡の少なくとも一端部において、前記レーザ光を前記第１振幅よりも小さい所定の振幅でウィービングする第２ウィービングステップと、を少なくとも有し、
   前記第１ウィービングステップでは、前記第２方向に沿って直線状の第１ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングし、
   前記第２ウィービングステップでは、円形状の第２ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングすることを特徴とするレーザ溶接方法。
2. 請求項１に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第２ウィービングステップでは、前記第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方で、前記第１ウィービングステップから前記レーザ光の出力を変化させることを特徴とするレーザ溶接方法。
3. 請求項２に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第１ウィービング軌跡の一端部と他端部とで前記レーザ光の出力を互いに変化させることを特徴とするレーザ溶接方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第２ウィービングステップでは、前記レーザ光が描く直線状の第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方か、または前記レーザ光が描く円形状の第２ウィービング軌跡の始点において、前記レーザ光を前記第２方向にウィービングすることを特徴とするレーザ溶接方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第２ウィービングステップでは、前記レーザ光が描く直線状の第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方か、または前記レーザ光が描く円形状の第２ウィービング軌跡の始点において、前記レーザ光を前記第１方向にウィービングすることを特徴とするレーザ溶接方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第２ウィービングステップでは、前記レーザ光が描く直線状の第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方か、または前記レーザ光が描く円形状の第２ウィービング軌跡の始点において、円形状のウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングすることを特徴とするレーザ溶接方法。
7. 請求項６に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第２ウィービングステップでは、前記第１ウィービング軌跡の一端部で前記レーザ光を時計回り方向にウィービングし、前記第１ウィービング軌跡の他端部で前記レーザ光を反時計回り方向にウィービングすることを特徴とするレーザ溶接方法。
8. 請求項４ないし７のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第１ウィービング軌跡の一端部と他端部とで、前記第２ウィービングステップにおける前記レーザ光のウィービング方向が互いに異なることを特徴とするレーザ溶接方法。
9. 請求項６ないし８のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
   前記第２ウィービングステップにおける前記レーザ光のウィービング方向は、前記第１ウィービングステップで、前記レーザ光が前記第１ウィービング軌跡を描く場合のウィービング方向と同じか、または異なることを特徴とするレーザ溶接方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
    前記レーザ光が描く直線状の第１ウィービング軌跡の一端部と他端部とで、前記第２ウィービングステップにおける前記レーザ光の振幅が互いに異なることを特徴とするレーザ溶接方法。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
    前記ワークは、互いの端面同士が突き合わされた２つの板材で構成され、
    前記２つの板材の突き合わせ部分に前記レーザ光が照射されることを特徴とするレーザ溶接方法。
12. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のレーザ溶接方法において、
    前記ワークは、互いの端面をずらして重ね合わされた２つの板材で構成され、
    前記２つの板材における重ね合わせ部分のコーナー部に前記レーザ光が照射されることを特徴とするレーザ溶接方法。
13. レーザ光を発生させるレーザ発振器と、
    前記レーザ光を受け取ってワークに向けて照射するレーザヘッドと、
    前記レーザヘッドの動作を制御するコントローラと、を少なくとも備え、
    前記レーザヘッドは、前記レーザ光の進行方向である第１方向と交差する第２方向に少なくとも走査するレーザ光スキャナを有し、
    前記コントローラは、前記レーザ光を前記第２方向に第１振幅でウィービングし、
    さらに、前記レーザ光が描く前記第１振幅のウィービング軌跡の少なくとも一端部において、前記レーザ光を前記第１振幅よりも小さい所定の振幅でウィービングするように、前記レーザ光スキャナを駆動制御し、
    前記コントローラは、直線状の第１ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングし、
    さらに、前記第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方で、前記レーザ光を前記第１方向及び前記第２方向のいずれかにウィービングさせるか、または、円形状にウィービングさせるように、前記レーザ光スキャナを駆動制御し、
    前記コントローラは、円形状の第２ウィービング軌跡を描くように前記レーザ光をウィービングし、
    さらに、前記第２ウィービング軌跡の始点において、前記レーザ光を前記第１方向及び前記第２方向のいずれかにウィービングさせるか、または、円形状にウィービングさせるように、前記レーザ光スキャナを駆動制御することを特徴とするレーザ溶接装置。
14. 請求項１３に記載のレーザ溶接装置において、
    前記コントローラは、前記レーザ発振器の動作をさらに制御し、
    前記第１ウィービング軌跡の両端部の少なくとも一方で、前記レーザ光の出力を変化させるように、前記レーザ発振器を駆動制御することを特徴とするレーザ溶接装置。
15. 請求項１４に記載のレーザ溶接装置において、
    前記コントローラは、前記第１ウィービング軌跡の一端部と他端部とで、前記レーザ光の出力を互いに変化させるように、前記レーザ発振器を駆動制御することを特徴とするレーザ溶接装置。
16. 請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載のレーザ溶接装置において、
    前記レーザ光スキャナは、前記レーザ光を前記第１方向に走査する第１ガルバノミラーと、前記レーザ光を前記第２方向に走査する第２ガルバノミラーと、で構成されていることを特徴とするレーザ溶接装置。
17. 請求項１３ないし１６のいずれか１項に記載のレーザ溶接装置において、
    前記レーザヘッドは、焦点位置調整機構をさらに有し、
    前記焦点位置調整機構は、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに交差する方向に沿って、前記レーザ光の焦点位置を変化させるように構成されていることを特徴とするレーザ溶接装置。