ホーム > 特許ランキング > 古河電気工業株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169684
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置
(51)【国際特許分類】
B23K 26/21 20140101AFI20241128BHJP
B23K 26/00 20140101ALI20241128BHJP
B23K 26/28 20140101ALI20241128BHJP
B23K 26/082 20140101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
B23K26/21 L
B23K26/00 N
B23K26/28
B23K26/082
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024166716
(22)【出願日】2024-09-25
(62)【分割の表示】P 2023511766の分割
【原出願日】2022-04-04
(31)【優先権主張番号】P 2021063779
(32)【優先日】2021-04-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】安岡 知道
(72)【発明者】
【氏名】菅 紗世
(72)【発明者】
【氏名】松本 暢康
(72)【発明者】
【氏名】寺田 淳
(72)【発明者】
【氏名】酒井 俊明
(72)【発明者】
【氏名】金子 昌充
(72)【発明者】
【氏名】繁松 孝
(57)【要約】
【課題】例えば、スパッタの発生を抑制することを可能とするような、改善された新規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】金属材料で作られた第一部材の第一方向の第一端部と、金属材料で作られた第二部材の第一方向の第二端部と、をレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、第一端部および第二端部を第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置する工程と、第一端部および第二端部のうち少なくとも一方に、第一方向と交差した方向に掃引しながらレーザ光を照射する工程と、レーザ光を照射する工程において第一端部と第二端部との間で掛け渡された状態で形成された溶融池を固化する工程と、を備え、レーザ光を照射する工程では、第一端部または第二端部のレーザ光を照射する領域において、レーザ光の照射位置に応じて照射するレーザ光のパワーを変更する。
【選択図】図６
【解決手段】金属材料で作られた第一部材の第一方向の第一端部と、金属材料で作られた第二部材の第一方向の第二端部と、をレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、第一端部および第二端部を第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置する工程と、第一端部および第二端部のうち少なくとも一方に、第一方向と交差した方向に掃引しながらレーザ光を照射する工程と、レーザ光を照射する工程において第一端部と第二端部との間で掛け渡された状態で形成された溶融池を固化する工程と、を備え、レーザ光を照射する工程では、第一端部または第二端部のレーザ光を照射する領域において、レーザ光の照射位置に応じて照射するレーザ光のパワーを変更する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属材料で作られた第一部材の第一方向の第一端部と、金属材料で作られた第二部材の前記第一方向の第二端部と、をレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、
前記第一端部および前記第二端部を前記第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置する工程と、
前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に、前記第一方向と交差した所定の方向に走査しながらレーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光を照射する工程において前記第一端部と前記第二端部との間で掛け渡された状態で形成された溶融池を固化する工程と、
を備え、
前記レーザ光を照射する工程において、
前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域で、レーザ光の照射位置に応じて照射するレーザ光のパワーを変更し、
前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、を含み、
前記第一区間および前記第二区間のうち少なくとも一方が、前記照射位置が前記折曲部に近いほどより低いパワーでレーザ光を照射する第三区間を含む、レーザ溶接方法。
前記第一端部および前記第二端部を前記第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置する工程と、
前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に、前記第一方向と交差した所定の方向に走査しながらレーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光を照射する工程において前記第一端部と前記第二端部との間で掛け渡された状態で形成された溶融池を固化する工程と、
を備え、
前記レーザ光を照射する工程において、
前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域で、レーザ光の照射位置に応じて照射するレーザ光のパワーを変更し、
前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、を含み、
前記第一区間および前記第二区間のうち少なくとも一方が、前記照射位置が前記折曲部に近いほどより低いパワーでレーザ光を照射する第三区間を含む、レーザ溶接方法。
【請求項2】
金属材料で作られた第一部材の第一方向の第一端部と、金属材料で作られた第二部材の前記第一方向の第二端部と、をレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、
前記第一端部および前記第二端部を前記第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置する工程と、
前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に、前記第一方向と交差した所定の方向に走査しながらレーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光を照射する工程において前記第一端部と前記第二端部との間で掛け渡された状態で形成された溶融池を固化する工程と、
を備え、
前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域で、場所によるレーザ光の照射エネルギ密度の差が小さくなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更する、レーザ溶接方法。
前記第一端部および前記第二端部を前記第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置する工程と、
前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に、前記第一方向と交差した所定の方向に走査しながらレーザ光を照射する工程と、
前記レーザ光を照射する工程において前記第一端部と前記第二端部との間で掛け渡された状態で形成された溶融池を固化する工程と、
を備え、
前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域で、場所によるレーザ光の照射エネルギ密度の差が小さくなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更する、レーザ溶接方法。
【請求項3】
金属材料で作られた第一部材の第一方向の第一端部および金属材料で作られた第二部材の前記第一方向の第二端部であって、前記第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置された前記第一端部および前記第二端部をレーザ溶接するレーザ溶接装置であって、
レーザ光を出力する光源と、
前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に前記光源からの前記レーザ光を走査しながら照射する光学ヘッドと、
を備え、
前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域で、レーザ光の照射位置に応じて照射するレーザ光のパワーを変更し、
前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、を含み、
前記第一区間および前記第二区間のうち少なくとも一方が、前記照射位置が前記折曲部に近いほどより低いパワーでレーザ光を照射する第三区間を含む、レーザ溶接装置。
レーザ光を出力する光源と、
前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に前記光源からの前記レーザ光を走査しながら照射する光学ヘッドと、
を備え、
前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域で、レーザ光の照射位置に応じて照射するレーザ光のパワーを変更し、
前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、を含み、
前記第一区間および前記第二区間のうち少なくとも一方が、前記照射位置が前記折曲部に近いほどより低いパワーでレーザ光を照射する第三区間を含む、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】
平角線のような複数の金属部材をレーザ溶接する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－０３０１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の溶接においてスパッタが生じると、例えば、溶接金属内にボイドが発生したり、周囲に残渣が付着したり、当該残渣によって周囲に不要な電気回路が形成されたりといった問題が生じる虞がある。
【0005】
そこで、本発明の課題の一つは、例えば、スパッタの発生を抑制することを可能とするような、改善された新規なレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置を得ること、である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のレーザ溶接方法は、例えば、金属材料で作られた第一部材の第一方向の第一端部と、金属材料で作られた第二部材の前記第一方向の第二端部と、をレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、前記第一端部および前記第二端部を前記第一方向と交差した第二方向に隣り合うように配置する工程と、前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に、前記第一方向と交差した所定の方向に走査しながらレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光を照射する工程において前記第一端部と前記第二端部との間で掛け渡された状態で形成された溶融池を固化する工程と、を備え、前記レーザ光を照射する工程では、前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域において、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更する。
【0007】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、レーザ光の照射位置に応じて照射するレーザ光のパワーを変更してもよい。
【0008】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される線状走査区間と、湾曲または屈曲して走査される非線状走査区間と、を含み、前記非線状走査区間において、前記線状走査区間の少なくとも一部に対して照射するレーザ光のパワーより低いパワーでレーザ光を照射してもよい。
【0009】
前記レーザ溶接方法では、前記線状走査区間は、第一区間と、当該第一区間とは逆方向に走査される第二区間と、を含み、前記第一区間において照射されるレーザ光のパワーの最大値と、前記第二区間において照射されるレーザ光のパワーの最大値と、が同じであってもよい。
【0010】
前記レーザ溶接方法では、前記線状走査区間は、第一区間と、当該第一区間とは逆方向に走査される第二区間と、を含み、前記第一区間において照射されるレーザ光のパワーの最大値と、前記第二区間において照射されるレーザ光のパワーの最大値と、が互いに異なってもよい。
【0011】
前記レーザ溶接方法では、前記第二区間は、前記第一区間の後に走査される区間であり、前記第二区間において照射されるレーザ光のパワーの最大値が、前記第一区間において照射されるレーザ光のパワーの最大値より大きくてもよい。
【0012】
前記レーザ溶接方法では、前記第二区間は、前記第一区間の後に走査される区間であり、前記第一区間と前記第二区間との間に、前記非線状走査区間を含み、前記第一区間と前記第二区間とが互いに離れてもよい。
【0013】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、レーザ光の移動に伴って照射するレーザ光のパワーを経時的に変更するパワー変更区間を含んでもよい。
【0014】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、照射するレーザ光のパワーが一定の状態で照射位置が移動するパワー一定区間を含んでもよい。
【0015】
前記レーザ溶接方法では、前記走査経路が、前記パワー変更区間として、レーザ光の走査開始直後においてレーザ光の照射位置の移動に伴って照射するレーザ光のパワーを経時的に増大するパワー増加区間を含んでもよい。
【0016】
前記レーザ溶接方法では、前記走査経路が、前記パワー変更区間として、レーザ光の走査終了直前においてレーザ光の照射位置の移動に伴って照射するレーザ光のパワーを経時的に減少するパワー減少区間を含んでもよい。
【0017】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、を含み、前記第一区間および前記第二区間のうち少なくとも一方が、前記照射位置が前記折曲部に近いほどより低いパワーでレーザ光を照射する第三区間を含んでもよい。
【0018】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程では、前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域において、場所によるレーザ光の照射エネルギ密度の差が小さくなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更してもよい。
【0019】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光は、第一レーザ光と、前記第一端部または前記第二端部の金属材料に対する吸収率が前記第一レーザ光より高い波長の第二レーザ光と、を含んでもよい。
【0020】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一レーザ光のパワーを経時的に変更し、前記第二レーザ光のパワーを経時的に略一定としてもよい。
【0021】
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、前記第一レーザ光の照射を開始する前に、前記第二レーザ光のみを照射しながら走査する区間を含んでもよい。
【0022】
また、本発明のレーザ溶接方法は、例えば、金属材料で作られた第一部材と金属材料で作られた第二部材とをレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、前記第一部材および前記第二部材のうち少なくとも一方に、レーザ光を走査しながら照射する工程と、前記レーザ光を照射する工程において前記第一部材と前記第二部材とに渡って形成された溶融池を固化する工程と、を備え、前記レーザ光を照射する工程では、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更する。
【0023】
また、本発明のレーザ溶接装置は、金属材料で作られた第一部材の第一方向の第一端部と、金属材料で作られた第二部材の前記第一方向の第二端部と、をレーザ溶接するレーザ溶接装置であって、レーザ光を出力する光源と、前記第一端部および前記第二端部のうち少なくとも一方に前記光源からの前記レーザ光を走査しながら照射する光学ヘッドと、を備え、前記第一端部または前記第二端部のレーザ光を照射する領域において、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更する。
【0024】
前記レーザ溶接装置では、前記光源によるレーザ光の出力および前記光学ヘッドによるレーザ光の走査速度のうち少なくとも一方を変更可能に制御する制御部と、溶融池の温度を検出する温度センサと、を備え、前記制御部は、前記温度センサによって検出された温度が高いほど、前記光源によるレーザ光の出力を下げる制御、および前記走査速度を高くする制御のうち、少なくとも一方を実行してもよい。
【0025】
前記レーザ溶接装置では、前記光源によるレーザ光の出力および前記光学ヘッドによるレーザ光の走査速度のうち少なくとも一方を変更可能に制御する制御部と、溶融池の表面の動きを検出する動きセンサと、を備え、前記制御部は、前記動きセンサによって検出された前記表面の動きが大きいほど、前記光源によるレーザ光の出力を下げる制御、および前記走査速度を高くする制御のうち、少なくとも一方を実行してもよい。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、例えば、スパッタの発生を抑制することを可能とするような、改善された新規なレーザ溶接方法およびレーザ溶接装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態および変形例の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態および変形例に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
【0029】
以下の実施形態および変形例は、同様の構成要素を有している。以下では、それら同様の構成要素については、共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する場合がある。
【0030】
また、各図において、方向Ｘを矢印Ｘで表し、方向Ｙを矢印Ｙで表し、方向Ｚを矢印Ｚで表している。方向Ｘ、方向Ｙ、および方向Ｚは、互いに交差するとともに直交している。Ｚ方向は、対象物Ｗとなる複数の部材が延びる方向である。なお、Ｚ方向は、略鉛直上方であるが、鉛直上方に対して傾いていてもよい。
【0031】
また、本明細書において、序数は、部品や、部材、部位、方向、区間、位置等を区別するために便宜上付与されており、優先度や順番を示すものではない。
【0032】
［レーザ溶接装置およびレーザ溶接の概要］
図１は、実施形態のレーザ溶接装置１００の概略構成を示す図である。図１に示されるように、レーザ溶接装置１００は、レーザ装置１１０（１１１，１１２）と、光学ヘッド１２０と、光ファイバ１３０と、駆動機構１４０と、センサ１５０と、制御装置２００と、を備えている。
図１は、実施形態のレーザ溶接装置１００の概略構成を示す図である。図１に示されるように、レーザ溶接装置１００は、レーザ装置１１０（１１１，１１２）と、光学ヘッド１２０と、光ファイバ１３０と、駆動機構１４０と、センサ１５０と、制御装置２００と、を備えている。
【0033】
レーザ溶接装置１００は、レーザ溶接の対象物Ｗの表面にレーザ光Ｌを照射する。レーザ光Ｌのエネルギによって、対象物Ｗが部分的に溶融し、冷却されて固化することにより、当該対象物Ｗが溶接される。対象物Ｗは、複数の部材を有しており、レーザ溶接によって、当該複数の部材に渡る溶融池が形成され、当該溶融池が固化されることにより、複数の部材が接合される。
【0034】
対象物Ｗとなる複数の部材は、それぞれ、例えば、銅や銅合金のような銅系の金属材料や、アルミニウムやアルミニウム合金のようなアルミニウム系の金属材料等で、作られうる。複数の部材は、同じ金属材料で作られてもよいし、互いに異なる金属材料で作られてもよい。なお、対象物Ｗとなる複数の部材は、導体であってもよいし、導体で無くてもよい。
【0035】
レーザ装置１１１，１１２は、それぞれ、レーザ発振器を備えており、一例としては、数ｋＷのパワーのシングルモードのレーザ光を出力できるよう構成されている。なお、レーザ装置１１０は、例えば、内部に複数の半導体レーザ素子を備え、当該複数の半導体レーザ素子の合計の出力として数ｋＷのパワーのマルチモードのレーザ光を出力できるよう構成されてもよい。また、レーザ装置１１０は、ファイバレーザ、ＹＡＧレーザ、ディスクレーザ等、様々なレーザ光源を備えてもよい。また、レーザ装置１１０は、例えば、４００［ｎｍ］以上かつ１２００［ｎｍ］以下の波長のレーザ光を出力する。
【0036】
レーザ装置１１１は、例えば、８００［ｎｍ］以上かつ１２００［ｎｍ］以下の波長の第一レーザ光を出力する。レーザ装置１１１は、第一レーザ装置とも称されうる。レーザ装置１１１が有するレーザ発振器は、光源であり、第一レーザ発振器とも称されうる。
【0037】
他方、レーザ装置１１２は、例えば、３００［ｎｍ］以上かつ６００［ｎｍ］以下の波長の第二レーザ光を出力する。レーザ装置１１２は、第二レーザ装置とも称されうる。レーザ装置１１２が有するレーザ発振器は、光源であり、第二レーザ発振器とも称されうる。
【0038】
銅系材料やアルミニウム系材料については、第二レーザ光の方が第一レーザ光よりも吸収率が高く、かつ反射率が低い。
【0039】
また、レーザ装置１１１，１１２は、それぞれ、レーザ光の連続波を出力してもよいし、レーザ光のパルスを出力してもよい。
【0040】
制御装置２００は、レーザ装置１１１，１１２の作動を制御することができる。例えば、制御装置２００は、レーザ光を出力したり、レーザ光の出力を停止したり、出力強度を変更したりするよう、レーザ装置１１１，１１２を、それぞれ、制御することができる。
【0041】
光ファイバ１３０は、レーザ装置１１０と光学ヘッド１２０とを光学的に接続している。言い換えると、光ファイバ１３０は、レーザ装置１１０から出力されたレーザ光を光学ヘッド１２０に導く。レーザ装置１１０が、シングルモードレーザ光を出力する場合、光ファイバ１３０は、シングルモードレーザ光を伝播するよう構成される。この場合、シングルモードレーザ光のＭ２ビーム品質は、１．３以下に設定される。Ｍ２ビーム品質は、Ｍ２ファクタとも称されうる。
【0042】
光学ヘッド１２０は、レーザ装置１１０から入力されたレーザ光を、対象物Ｗに向かって照射するための光学装置である。光学ヘッド１２０は、コリメートレンズ１２１と、集光レンズ１２２と、フィルタ１２３と、ミラー１２４と、ＤＯＥ１２５と、ガルバノスキャナ１２６と、を有している。コリメートレンズ１２１、集光レンズ１２２、フィルタ１２３、ミラー１２４、ＤＯＥ１２５、およびガルバノスキャナ１２６は、光学部品とも称されうる。
【0043】
コリメートレンズ１２１は、それぞれ、光ファイバ１３０を介して入力されたレーザ光をコリメートする。コリメートされたレーザ光は、平行光になる。
【0044】
ミラー１２４は、コリメートレンズ１２１で平行光となった第一レーザ光を反射し、ガルバノスキャナ１２６へ向かわせる。
【0045】
フィルタ１２３は、第一レーザ光を透過し、かつ第二レーザ光を透過せずに反射するハイパスフィルタである。ミラー１２４からの第一レーザ光は、フィルタ１２３を透過し、ガルバノスキャナ１２６へ向かう。他方、コリメートレンズ１２１からの第二レーザ光は、フィルタ１２３で反射され、ガルバノスキャナ１２６へ向かう。
【0046】
ガルバノスキャナ１２６は、複数のミラー１２６ａ，１２６ｂを有している。複数のミラー１２６ａ，１２６ｂの角度を変更することで、光学ヘッド１２０からのレーザ光Ｌの出射方向を切り替え、これにより、対象物Ｗの表面上でレーザ光Ｌの照射位置を変更することができる。ミラー１２６ａ，１２６ｂの角度は、それぞれ、例えば制御装置２００によって制御された不図示のモータによって変更される。レーザ光Ｌを照射しながら、レーザ光Ｌの出射方向を変更することにより、対象物Ｗの表面上で、レーザ光Ｌを走査することができる。
【0047】
集光レンズ１２２は、ガルバノスキャナ１２６から到来した平行光としてのレーザ光を集光し、レーザ光Ｌ（出力光）として、対象物Ｗへ照射する。
【0048】
ＤＯＥ１２５（ＤＯＥ：diffractive optical element、回折光学素子）は、コリメートレンズ１２１で平行光となった第一レーザ光のビームを成形する。ＤＯＥ１２５は、ビームシェイパの一例である。
【0049】
駆動機構１４０は、対象物Ｗに対する光学ヘッド１２０の相対的な位置を変更する。駆動機構１４０は、例えば、モータのような回転機構や、当該回転機構の回転出力を減速する減速機構、減速機構によって減速された回転を直動に変換する運動変換機構等を、有する。制御装置２００は、対象物Ｗに対する光学ヘッド１２０のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向における相対位置が変化するよう、駆動機構１４０を制御することができる。駆動機構１４０は、支持機構（不図示）に支持されている複数の対象物Ｗのうち、レーザ溶接を行う対象物Ｗを変更する（切り替える）ことができる。また、駆動機構１４０は、対象物Ｗにおけるレーザ光Ｌの照射位置を変更することができる。また、駆動機構１４０は、対象物Ｗに対するレーザ光の照射方向を変更するのに伴って照射点を変更するのに利用されうる。さらに、駆動機構１４０は、レーザ光Ｌが対象物Ｗの表面上に照射されている状態で、当該照射位置を変更することができる。すなわち、駆動機構１４０は、対象物Ｗの表面上で、レーザ光Ｌを走査することができる。
【0050】
図２は、対象物Ｗの端部２０ａへのレーザ光Ｌの照射により当該端部２０ａ上に形成されたスポットＳの平面図である。図２に示されるように、スポットＳには、レーザ装置１１１から出力された第一レーザ光のビームＢ１による略円形の照射領域ＩＡ１と、レーザ装置１１２から出力された第二レーザ光のビームＢ２による略円形の照射領域ＩＡ２と、が含まれている。図２の例では、照射領域ＩＡ１が照射領域ＩＡ２内に位置し、照射領域ＩＡ１の中心と照射領域ＩＡ２の中心とが略一致している。しかしながら、スポットＳの形状は、図２の例には限定されず、照射領域ＩＡ１，ＩＡ２の形状は円形には限定されない。また、ＤＯＥ１２５により、照射領域ＩＡ１が、例えば、環状やマトリクス状に配置された複数の小領域を含むよう、ビームを成形してもよい。ＤＯＥ１２５によってレーザ装置１１１から出力された第一レーザ光のビーム形状を適宜に設定できた場合にあっては、レーザ装置１１２からの第二レーザ光の出力が不要となる場合もある。また、スポットＳでは、照射領域ＩＡ１の走査方向の前方に、照射領域ＩＡ２の少なくとも一部が位置していればよく、照射領域ＩＡ１の中心と、照射領域ＩＡ２の中心とは、互いにずれていてもよい。
【0051】
図３は、対象物Ｗの溶接する前の状態を示す側面図である。図３に示されるように、対象物Ｗは、二つの部材２０（２１，２２）を有している。二つの部材２０は、いずれも金属材料で作られている。図３に示す対象物Ｗの例として、例えば、車両等のモータに用いられる電磁コイルの巻き線を互いに溶接して接続する例等が挙げられる。
【0052】
二つの部材２０は、いずれもＺ方向に延びており、Ｚ方向の端部２０ａ（２１ａ，２２ａ）を有している。端部２０ａは、Ｚ方向と交差して広がっている。すなわち、端部２０ａは、Ｘ方向に延びるとともにＹ方向に延びている。Ｚ方向は、第一方向の一例である。端部２１ａは、第一端部の一例であり、端部２２ａは、第二端部の一例である。
【0053】
溶接に先立ち、二つの部材２０は、Ｚ方向と交差したＸ方向に互いに隣り合い、かつＸ方向に並ぶように配置される。Ｘ方向において互いに面する側面の間には、隙間ｇが形成されている。隙間ｇの大きさは、０以上である。すなわち、二つの部材２０は、少なくとも部分的に接触していてもよい。Ｘ方向は、第二方向の一例である。
【0054】
なお、図３の例では、端部２１ａと端部２２ａとは、Ｘ方向に並び、Ｚ方向における位置が同じであるが、これには限定されず、端部２１ａと端部２２ａとは、Ｚ方向にずれていてもよい。
【0055】
対象物Ｗ、すなわち二つの部材２０の溶接に際し、光学ヘッド１２０は、レーザ光Ｌを、端部２０ａに向けて照射する。レーザ光Ｌの照射方向は、Ｚ方向の反対方向か、あるいはＺ方向の反対方向に対して傾斜した方向である。なお、レーザ光Ｌは、端部２１ａおよび端部２２ａの双方に照射してもよいし、端部２１ａおよび端部２２ａのうちいずれか一方のみに照射してもよい。
【0056】
図４は、対象物Ｗに溶接部２３（溶融池）が形成された状態を示す側面図である。図４に示されるように、端部２０ａに対するレーザ光Ｌの照射により、端部２０ａにおいて二つの部材２０は溶融し、二つの端部２０ａ上で掛け渡された状態に溶接部２３が形成される。溶接部２３は、二つの端部２０ａ間で掛け渡された状態に形成された溶融池が、冷却され、固化したものである。流動性を有した金属材料である溶融池は、表面張力によってＺ方向に膨らんだ形状を有している。これに伴って、当該溶融池が固化した溶接部２３もＺ方向に膨らんだ形状を有している。溶接部２３は、二つの部材２１，２２を機械的に接続する。また、二つの部材２１，２２が導電性を有する金属である場合、溶接部２３は、当該二つの部材２１，２２を電気的に接続する。
【0057】
センサ１５０（図１参照）は、例えば、対象物Ｗに形成される溶融池を撮影するカメラである。この場合、センサ１５０は、動きセンサの一例である。制御装置２００は、センサ１５０によって取得される画像から、溶融池の表面の動き（経時変化）を取得することができる。
【0058】
また、センサ１５０は、溶融池の温度を検出することが可能なサーマルカメラであってもよい。この場合、センサ１５０は、温度センサの一例である。制御装置２００は、センサ１５０によって取得される温度画像から、溶融池の温度を取得することができる。
【0059】
図５は、部材２０を含む平角線１０の斜視図である。部材２０は、一例として、図５に示されるような平角線１０の芯線（内部導体）である。平角線１０は、部材２０と、部材２０の被覆３０と、を有している。部材２０は、導電性を有した金属材料で作られている。部材２０の、延び方向に対して直交する断面の形状は、略四角形状である。被覆３０は、絶縁性を有しており、例えば、エナメルや、合成樹脂材料等で作られる。被覆３０は、エナメル層と、当該エナメル層を取り囲む押出樹脂層と、を有してもよい。レーザ溶接装置１００は、このような平角線１０の芯線としての部材２０の、端部２０ａ同士の溶接に適用される。この場合、二つの平角線１０の延び方向の端部の近傍において、被覆３０が除去される。そして、図３に示されるように、同じ方向（延び方向）を向く姿勢で隣り合うように配置された二つの部材２０の端部２０ａが、レーザ溶接装置１００によって溶接される。
【0060】
平角線１０は、回転電気に設けられるセグメントコイルを構成してもよい。本実施形態のレーザ溶接装置１００によるレーザ溶接方法は、ステータコアにセットされた互いに隣り合うセグメントコイルの端部の溶接に適用することができる。
【0061】
ただし、対象物Ｗとなる部材２０は、平角線１０の芯線には限定されず、図３に示されるように、互いにＺ方向に延び、Ｘ方向に隣り合った部材であればよい。また、部材２０は、板状の部材であってもよいし、線材であってもよい。
【0062】
［走査経路］
図６は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ１の一例を示す平面図である。図６に示されるように、本実施形態では、レーザ光Ｌは、Ｚ方向と交差する方向に、走査経路Ｒ１に沿って走査される。
図６は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ１の一例を示す平面図である。図６に示されるように、本実施形態では、レーザ光Ｌは、Ｚ方向と交差する方向に、走査経路Ｒ１に沿って走査される。
【0063】
図６に示されるように、端部２１ａおよび端部２２ａは、いずれも四角形状の形状を有しており、本実施形態では、一例として、Ｘ方向に延びた辺とＹ方向に延びた辺とを有するとともに、Ｘ方向に相対的に短くかつＹ方向に相対的に長い、長方形状の形状を有している。この場合、Ｙ方向は長手方向と称することができ、Ｘ方向は短手方向と称することができる。なお、図６の例では、一例として、端部２１ａおよび端部２２ａは同一の形状を有しているが、これには限定されない。
【0064】
また、図６の例では、レーザ光Ｌは、例えば、端部２１ａのＸ方向の中心Ｃ１よりも端部２２ａに近い領域Ａ１と、端部２２ａのＸ方向の中心Ｃ２よりも端部２１ａに近い領域Ａ２と、において走査されている。
【0065】
走査経路Ｒ１は、区間Ｒ１１、区間Ｒ１２、区間Ｒ１３、区間Ｒ１４、および区間Ｒ１５を有している。ここで、走査経路Ｒ１は、照射開始点（照射位置Ｐ１）から照射終了点（照射位置Ｐ６）まで繋がった、連続した線状の経路である。発明者らの研究により、照射開始点から照射終了点まで連続した走査経路である場合の方が、互いに離間した複数の走査経路が分散して設けられた場合に比べて、端部２１ａ，２２ａ（溶融池）の場所による温度差（温度ばらつき）をより小さくすることができ、より安定的な溶融池を形成できることが判明している。照射開始点は、走査開始位置とも称され、照射終了点は、走査終了位置とも称されうる。
【0066】
区間Ｒ１１は、照射位置Ｐ１から照射位置Ｐ２までの区間であり、区間Ｒ１２は、照射位置Ｐ２から照射位置Ｐ３までの区間である。なお、図６では、わかりやすくするため、区間Ｒ１１と区間Ｒ１２とがＸ方向にずらして描かれているが、実際には、区間Ｒ１１と区間Ｒ１２とは重なっており、照射位置Ｐ１と照射位置Ｐ３とは同じ位置である。
【0067】
照射位置Ｐ１は、照射開始点である。照射位置Ｐ１は、端部２１ａのＹ方向の反対方向の端縁２１ａ１の近くに位置している。また、照射位置Ｐ２は、端部２１ａのＹ方向の端縁２１ａ２の近くに位置している。
【0068】
レーザ光Ｌは、照射位置Ｐ１から照射位置Ｐ２まで、Ｙ方向、すなわち端部２１ａの長手方向に直線状に延びた区間Ｒ１１において、走査される。区間Ｒ１１において走査されたレーザ光Ｌは、区間Ｒ１１の終端に位置した照射位置Ｐ２において反対方向に折れ曲がり、すなわち折り返し、照射位置Ｐ２から照射位置Ｐ３まで、Ｙ方向の反対方向に直線状に延びた区間Ｒ１２において、走査される。区間Ｒ１１から区間Ｒ１２にかけて、区間Ｒ１１は、第一区間の一例であり、区間Ｒ１２は、第二区間の一例であり、照射位置Ｐ２は、折曲部の一例である。また、区間Ｒ１１から区間Ｒ１２にかけての区間は、折曲走査区間の一例である。当該折曲走査区間の折曲部としての照射位置Ｐ２における角度変化量は、１８０°である。なお、本明細書において、角度変化量は、１８０°以下の値とする。
【0069】
区間Ｒ１３は、照射位置Ｐ３から照射位置Ｐ４までの区間である。照射位置Ｐ４は、端部２２ａのＹ方向の反対方向の端縁２２ａ２の近くに位置している。
【0070】
区間Ｒ１２において走査されたレーザ光Ｌは、区間Ｒ１２の終端に位置した照射位置Ｐ３において９０°折れ曲がり、照射位置Ｐ３から照射位置Ｐ４まで、Ｘ方向の反対方向、すなわち端部２１ａ，２２ａの短手方向に直線状に延びた区間Ｒ１３において、走査される。区間Ｒ１２から区間Ｒ１３にかけて、区間Ｒ１２は、第一区間の一例であり、区間Ｒ１３は、第二区間の一例であり、照射位置Ｐ３は、折曲部の一例である。また、区間Ｒ１２から区間Ｒ１３にかけての区間は、折曲走査区間の一例である。当該折曲走査区間の折曲部としての照射位置Ｐ３における角度変化量は、９０°である。
【0071】
区間Ｒ１４は、照射位置Ｐ４から照射位置Ｐ５までの区間であり、区間Ｒ１５は、照射位置Ｐ５から照射位置Ｐ６までの区間である。なお、図６では、わかりやすくするため、区間Ｒ１４と区間Ｒ１５とがＸ方向にずらして描かれているが、実際には、区間Ｒ１４と区間Ｒ１５とは重なっており、照射位置Ｐ４と照射位置Ｐ６とは同じ位置である。
【0072】
照射位置Ｐ５は、端部２２ａのＹ方向の端縁２２ａ２の近くに位置している。また、照射位置Ｐ６は、照射終了点である。
【0073】
区間Ｒ１３において走査されたレーザ光Ｌは、区間Ｒ１３の終端に位置した照射位置Ｐ４において９０°折れ曲がり、照射位置Ｐ４から照射位置Ｐ５まで、Ｙ方向、すなわち端部２２ａの長手方向に直線状に延びた区間Ｒ１４において、走査される。区間Ｒ１３から区間Ｒ１４にかけて、区間Ｒ１３は、第一区間の一例であり、区間Ｒ１４は、第二区間の一例であり、照射位置Ｐ４は、折曲部の一例である。また、区間Ｒ１３から区間Ｒ１４にかけての区間は、折曲走査区間の一例である。当該折曲走査区間の折曲部としての照射位置Ｐ４における角度変化量は、９０°である。
【0074】
区間Ｒ１４において走査されたレーザ光Ｌは、区間Ｒ１４の終端に位置した照射位置Ｐ５において反対方向に折れ曲がり、すなわち折り返し、照射位置Ｐ５から照射位置Ｐ６まで、Ｙ方向の反対方向に直線状に延びた区間Ｒ１５において、走査される。区間Ｒ１４から区間Ｒ１５にかけて、区間Ｒ１４は、第一区間の一例であり、区間Ｒ１５は、第二区間の一例であり、照射位置Ｐ５は、折曲部の一例である。また、区間Ｒ１４から区間Ｒ１５にかけての区間は、折曲走査区間の一例である。当該折曲走査区間の折曲部としての照射位置Ｐ５における角度変化量は、１８０°である。
【0075】
また、図６から明らかとなるように、区間Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１４，Ｒ１５は、各区間の端部としての照射位置Ｐ１～Ｐ６よりも端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２から遠い照射位置を含んでいる。照射位置Ｐ１～Ｐ６は、照射端部の一例である。
【0076】
［走査経路の照射位置による光源出力の変更］
発明者らは、図６の走査経路Ｒ１でレーザ光Ｌを走査して溶接を行った。当該実験では、Ｘ方向の長さが約２［ｍｍ］およびＹ方向の長さが約３［ｍｍ］の端部２１ａ，２２ａに対して、波長が１０７０［ｎｍ］である第一レーザ光と、波長が４５０［ｎｍ］である第二レーザ光とを含むレーザ光を照射した。端部２１ａ，２２ａのＺ方向と交差した平面において、第一レーザ光の円形のスポット（ビーム）と、第二レーザ光の円形のスポット（ビーム）とを、同心円状に配置し、端部２１ａ，２２ａにおける第一レーザ光のスポットの直径を約１５［μｍ］とし、第二レーザ光のスポットの直径を約２３０［μｍ］とした。なお、スポットの直径は、ビームのピークを含み、ピーク強度の１／ｅ２以上の強度の領域の径として定義することができる。なお、円形でないビームの場合は、走査方向と垂直な方向における、ピーク強度の１／ｅ２以上の強度となる領域の長さをビーム径と定義することができる。また、スポットにおけるパワー分布はガウシアン形状に限定されない。レーザ光Ｌの走査速度は、８０［ｍｍ／ｓ］で一定とした。
発明者らは、図６の走査経路Ｒ１でレーザ光Ｌを走査して溶接を行った。当該実験では、Ｘ方向の長さが約２［ｍｍ］およびＹ方向の長さが約３［ｍｍ］の端部２１ａ，２２ａに対して、波長が１０７０［ｎｍ］である第一レーザ光と、波長が４５０［ｎｍ］である第二レーザ光とを含むレーザ光を照射した。端部２１ａ，２２ａのＺ方向と交差した平面において、第一レーザ光の円形のスポット（ビーム）と、第二レーザ光の円形のスポット（ビーム）とを、同心円状に配置し、端部２１ａ，２２ａにおける第一レーザ光のスポットの直径を約１５［μｍ］とし、第二レーザ光のスポットの直径を約２３０［μｍ］とした。なお、スポットの直径は、ビームのピークを含み、ピーク強度の１／ｅ２以上の強度の領域の径として定義することができる。なお、円形でないビームの場合は、走査方向と垂直な方向における、ピーク強度の１／ｅ２以上の強度となる領域の長さをビーム径と定義することができる。また、スポットにおけるパワー分布はガウシアン形状に限定されない。レーザ光Ｌの走査速度は、８０［ｍｍ／ｓ］で一定とした。
【0077】
発明者らは、上述した条件において実験を行ったところ、照射位置Ｐ１～Ｐ６のような長手方向の端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２に近い照射位置では、これら端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２からより遠い照射位置と比べて、スパッタの発生頻度が高いことを見出した。これは、長手方向の端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２に近い場所においては、長手方向の中間位置と比較して、周辺の金属材料が少ない分、熱がこもりやすく、溶融池の温度が上昇しやすくなり、ひいてはスパッタの発生頻度が増大しているものと推察される。
【0078】
また、溶融池の温度が上昇すると、溶融池がより大きく成長し、ひいては、当該溶融池が端部２１ａ，２２ａからこぼれ落ちてしまう虞もある。
【0079】
そこで、発明者らは、実験を重ね、レーザ光の出力の照射位置に応じた適宜な変更によって、溶融池の温度の過度な上昇を抑制し、例えば、スパッタをより少なくできたり、溶融池がこぼれ落ち難くなったりするような、好適な溶接を実行可能であることを見出した。
【0080】
図７は、照射位置Ｐ１から照射位置Ｐ６に至る走査経路Ｒ１における第一レーザ光の光源出力（パワー）、すなわちレーザ装置１１１からのレーザ光の出力の、走査経路Ｒ１内の照射位置に応じた変化の一例を示すグラフである。なお、第二レーザ光の出力は、１５０［Ｗ］で一定とした。
【0081】
図７に示されるように、区間Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１４，Ｒ１５においては、端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２からより遠い中間位置Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５における光源出力が、各区間Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１４，Ｒ１５のピークに設定され、端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２により近い照射位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６における光源出力よりも高く設定されている。
【0082】
このため、図７の設定においては、区間Ｒ１１のうち照射位置Ｐ１と中間位置Ｐｍ１との間では、照射位置Ｐ１に近いほど光源出力がより低く設定され、区間Ｒ１１のうち中間位置Ｐｍ１と照射位置Ｐ２との間では、照射位置Ｐ２に近いほど光源出力がより低く設定されている。これと同様に、区間Ｒ１２のうち照射位置Ｐ２と中間位置Ｐｍ２との間、区間Ｒ１２のうち中間位置Ｐｍ２と照射位置Ｐ３との間、区間Ｒ１４のうち照射位置Ｐ４と中間位置Ｐｍ４との間、区間Ｒ１４のうち中間位置Ｐｍ４と照射位置Ｐ５との間、区間Ｒ１５のうち照射位置Ｐ５と中間位置Ｐｍ５との間、および区間Ｒ１５のうち中間位置Ｐｍ５と照射位置Ｐ６との間でも、各区間の照射端部としての照射位置Ｐ１～Ｐ６に近いほど、光源出力がより低くなるよう設定されている。中間位置Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５と、当該中間位置Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５と隣接した照射位置Ｐ１～Ｐ６との間の区間は、第四区間の一例である。
【0083】
また、図６に示されるように、照射位置Ｐ２～Ｐ５では、走査経路Ｒ１が折れ曲がるかあるいは折り返している。発明者らの鋭意検討により、このような折曲部の近傍では、レーザ光のスポットが比較的近い範囲にとどまる時間が長くなり、端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２からの距離によらず、レーザ光のスポットが折れ曲がったり折り返したりすることなく線状に移動する区間に比べて、溶融池の温度が上昇しやすくなり、ひいてはスパッタの発生頻度が増大する虞があることが判明した。
【0084】
このため、図７のように、走査経路Ｒ１における折曲部としての照射位置Ｐ２～Ｐ５に近いほど、光源出力がより低くなる設定は、照射位置Ｐ２～Ｐ５が端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２から遠い場合においてもスパッタを抑制できる効果が得られる。中間位置Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５と、当該中間位置Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５と隣接した折曲部としての照射位置Ｐ２～Ｐ５との間の区間は、第三区間の一例である。
【0085】
すなわち、平面視における走査経路Ｒ１の照射位置における曲率半径が小さいほど当該照射位置における光源出力を低くすることにより、溶融池の温度上昇を抑制することができる。
【0086】
また、上述した折曲走査区間の折曲部における角度変化量が大きいほど、レーザ光のスポットはより近い位置にとどまりやすくなるため、溶融池の温度が上昇しやすくなる。このため、角度変化量が大きいほど折曲部における光源出力を低くすることにより、溶融池の温度上昇を抑制することができる。図７の例では、区間Ｒ１１から区間Ｒ１２にかけての、角度変化量が１８０°の折曲走査区間において折曲部としての照射位置Ｐ２を通過する際の一時的な光源出力の低下量Ｄ１は、区間Ｒ１２から区間Ｒ１３にかけての、角度変化量が９０°の折曲走査区間において折曲部としての照射位置Ｐ３を通過する際の一時的な光源出力の低下量Ｄ２よりも大きい。
【0087】
また、図７の設定では、各区間Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１４，Ｒ１５において、光源出力が徐々に線形的に変化したが、これには限定されず、走査経路Ｒ１のうち、溶融池の温度が上昇しやすくなる範囲において、光源出力を低くするような設定であってもよい。
【0088】
図８は、端縁２１ａ２および照射位置Ｐ２の近傍に設定された光源出力を相対的に低くする範囲Ｓ３（ハッチングを施した領域）、および当該範囲Ｓ３から外れて光源出力を相対的に高くする範囲Ｓ４の一例を示す平面図である。範囲Ｓ３は、第三範囲および所定領域の一例であり、端縁領域とも称されうる。範囲Ｓ４は、第四範囲および他の所定領域の一例である。このように、端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２または当該端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２に近い照射位置Ｐ１～Ｐ６から所定距離以内となる範囲（第三範囲）に含まれる照射位置における光源出力（パワー）を、当該範囲から外れた範囲（第四範囲）に含まれる照射位置、または、照射位置が部材２１，２２のＹ方向中央となる場合における光源出力よりも低く、例えば、８０［％］以下となるように設定することにより、例えば、範囲Ｓ３におけるスパッタの発生を抑制できたり、溶融池のこぼれ落ちを抑制できたり、といった利点が得られる。範囲Ｓ３のＹ方向の幅としては、２．４［ｍｍ］以下である場合が好ましく、１．８［ｍｍ］以下である場合がさらに好ましい。また、部材２１のＹ方向の寸法に対する、範囲Ｓ３のＹ方向の幅の比（（範囲Ｓ３のＹ方向の幅［ｍｍ］）／（部材２１のＹ方向の寸法［ｍｍ］））が０．８以下である場合が好ましく、０．６以下である場合がさらに好ましい。
【0089】
また、図９は、折曲部としての照射位置Ｐ３を中心として所定距離以内となる光源出力を相対的に低くする範囲Ｓ１（ハッチングを施した領域）、および当該範囲Ｓ１から外れて光源出力を相対的に高くする範囲Ｓ２の一例を示す平面図である。範囲Ｓ１は、第一範囲および所定領域の一例であり、範囲Ｓ２は、第二範囲および他の所定領域の一例である。このように、折曲部としての照射位置Ｐ２～Ｐ５から所定距離以内となる範囲（第一範囲）に含まれる照射位置における光源出力（パワー）を、当該範囲から外れた範囲（第二範囲）に含まれる照射位置における光源出力よりも低く設定することにより、例えば、範囲Ｓ１におけるスパッタの発生を抑制できるという利点が得られる。なお、折曲部は、レーザ光の走査方向が所定の角度（例えば、４５度）以上変化する場合であって、レーザ光の走査軌跡の曲率半径が所定の値（例えば、１．０ｍｍ）以下となる領域と定義することができる。
【0090】
［走査経路の照射位置による走査速度の変更］
図７のような照射位置に応じた光源出力の変化により、端部２１ａ，２２ａの単位面積あたりのレーザ光の照射エネルギ、すなわち端部２１ａ，２２ａに対する照射エネルギ密度の、場所による差（ばらつき）が小さくなっていると考えることができる。
図７のような照射位置に応じた光源出力の変化により、端部２１ａ，２２ａの単位面積あたりのレーザ光の照射エネルギ、すなわち端部２１ａ，２２ａに対する照射エネルギ密度の、場所による差（ばらつき）が小さくなっていると考えることができる。
【0091】
照射エネルギ密度は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査速度が低いほど高くなり、走査速度が高いほど低くなる。したがって、例えば、中間位置Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５のような、端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２や、折曲部としての照射位置Ｐ２～Ｐ５から比較的遠い照射位置においては、相対的に走査速度を遅くし、端縁２１ａ１，２１ａ２，２２ａ１，２２ａ２あるいは照射位置Ｐ２～Ｐ５に近づくほど、走査速度を高くしてもよい。この場合、折曲部としての照射位置Ｐ２～Ｐ５あるいはその近傍において、走査速度を高くするのが難しい場合には、光源出力を低くしてもよい。
【0092】
すなわち、走査速度が低いほど、光源出力を低くしてもよい。このような設定によれば、走査速度が低くなることによる照射エネルギ密度の上昇を、光源出力を低下することによって抑制することができる。逆に、光源出力が高いほど、走査速度を高くしてもよい。また、レーザ光の走査速度が所定の値以下となる場合に光源出力を低くする、より好ましくは５０［％］以上低くするようにしてもよい。一例として、走査速度が当初の走査速度１００［ｍｍ／ｓｅｃ］に対してその半分の５０［ｍｍ／ｓｅｃ］以下になった場合に光源出力をより低くすればよい。この場合、所定の値は、当初の走査速度の半分の値であり、閾値速度とも称されうる。このような設定によれば、光源出力が高くなることによる照射エネルギ密度の上昇を、走査速度を高くすることによって抑制することができる。走査速度は、レーザ光の照射状態の一例である。
【0093】
また、対象物Ｗのレーザ光の照射方向に垂直な断面の面積が３０［ｍｍ２］以下、より好ましくは２０［ｍｍ２］以下、さらに好ましくは１０［ｍｍ２］以下である場合には、スパッタの発生頻度が増大、および溶融池が端部２１ａ，２２ａからこぼれ落ちてしまうことを好適に抑制することができるため好ましい。
【0094】
［他の制御例］
走査開始時においては、走査開始後に比べて、端部２１ａ，２２ａの温度の上昇速度が遅い。かと言って、第一レーザ光の光源出力を高くすると、キーホールが生じて局所的には温度が高くなり、溶融池が不安定になり、スパッタが発生してしまう虞がある。そこで、照射位置Ｐ１における第二レーザ光の光源出力を、走査開始後の第二レーザ光の光源出力よりも高くしてもよい。このような設定によれば、吸収率がより高い第二レーザ光の照射によって、端部２１ａ，２２ａの温度をより緩やかに高めることができ、より安定的に溶融池を形成し、ひいてはスパッタの発生を抑制することができる。
走査開始時においては、走査開始後に比べて、端部２１ａ，２２ａの温度の上昇速度が遅い。かと言って、第一レーザ光の光源出力を高くすると、キーホールが生じて局所的には温度が高くなり、溶融池が不安定になり、スパッタが発生してしまう虞がある。そこで、照射位置Ｐ１における第二レーザ光の光源出力を、走査開始後の第二レーザ光の光源出力よりも高くしてもよい。このような設定によれば、吸収率がより高い第二レーザ光の照射によって、端部２１ａ，２２ａの温度をより緩やかに高めることができ、より安定的に溶融池を形成し、ひいてはスパッタの発生を抑制することができる。
【0095】
また、制御装置２００は、センサ１５０によって取得された画像から溶融池の表面の移動量（振幅）を取得し、当該移動量が大きくなった場合に、照射エネルギ密度が低くなるよう、レーザ光Ｌの光源出力を低くしたり、レーザ光Ｌの走査速度を高くしたりしてもよい。具体的には、例えば、制御装置２００は、レーザ装置１１０を制御することにより、移動量が閾値を超えた場合に光源出力を低くしたり、あるいは移動量が大きくなるほど光源出力を低くしたりすることができる。また、制御装置は、ガルバノスキャナ１２６や駆動機構１４０を制御することにより、移動量が閾値を超えた場合に走査速度を高くしたり、移動量が大きくなるほど走査速度を高くしたりすることができる。このような制御によれば、溶融池をより安定化することができ、ひいてはスパッタの発生を抑制することができる。
【0096】
さらに、制御装置２００は、センサ１５０によって取得された画像から溶融池の温度を取得し、当該溶融池の温度に基づいて、例えば、溶融池の温度が所定範囲内に収まるよう、照射位置に応じたレーザ光の照射状態、すなわち光源出力や走査速度を制御することができる。具体的には、例えば、制御装置２００は、レーザ装置１１０を制御することにより、温度が閾値を超えた場合に光源出力を低くしたり、あるいは温度が高くなるほど光源出力を低くしたりすることができる。また、制御装置は、ガルバノスキャナ１２６や駆動機構１４０を制御することにより、温度が閾値を超えた場合に走査速度を高くしたり、温度が高くなるほど走査速度を高くしたりすることができる。このような制御によれば、溶融池をより安定化することができ、ひいてはスパッタの発生を抑制することができる。センサ１５０は、溶融池から出力される放射光の状態を検出するものであってもよい。この場合、センサ１５０によって検出可能な、溶融池の温度に応じて変化する放射光の状態としては、例えば、強度や、波長等がある。制御装置２００は、センサ１５０の検出値から、当該検出値と温度との相関関係に基づいて、溶融池の温度を取得し、例えば、溶融池の温度が所定範囲内に収まるよう、照射位置に応じたレーザ光の照射状態、すなわち光源出力や走査速度を制御することができる。
【0097】
［走査経路の別の例］
図１０は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ２の一例を示す平面図である。図１０の例では、レーザ光Ｌは、Ｚ方向と交差する方向に、走査経路Ｒ２に沿って走査される。走査経路Ｒ２は、端部２１ａ上の端縁２１ａ１に近い照射位置Ｐ１から端縁２１ａ２に近い照射位置Ｐ２までＹ方向に向かう区間Ｒ２１、照射位置Ｐ２から端部２２ａ上の端縁２２ａ２に近い照射位置Ｐ３までＸ方向の反対方向に向かう区間Ｒ２２、照射位置Ｐ３から端縁２２ａ１に近い照射位置Ｐ４までＹ方向の反対方向に向かう区間Ｒ２３、および照射位置Ｐ４から照射位置Ｐ１と同じ位置である照射位置Ｐ４までのＸ方向へ向かう区間Ｒ２４を含んでいる。この例では、照射位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、角度変化量が９０°の折曲部となる。この場合も、照射位置Ｐ１～Ｐ４に近いほど光源出力を低くしたり走査速度を高くしたりすることにより、端部２１ａ，２２ａの場所による照射エネルギ密度の差（ばらつき）を減らし、これにより、溶融池の過度な温度上昇によるスパッタの発生や、溶融池のこぼれ落ちを抑制することができる。
図１０は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ２の一例を示す平面図である。図１０の例では、レーザ光Ｌは、Ｚ方向と交差する方向に、走査経路Ｒ２に沿って走査される。走査経路Ｒ２は、端部２１ａ上の端縁２１ａ１に近い照射位置Ｐ１から端縁２１ａ２に近い照射位置Ｐ２までＹ方向に向かう区間Ｒ２１、照射位置Ｐ２から端部２２ａ上の端縁２２ａ２に近い照射位置Ｐ３までＸ方向の反対方向に向かう区間Ｒ２２、照射位置Ｐ３から端縁２２ａ１に近い照射位置Ｐ４までＹ方向の反対方向に向かう区間Ｒ２３、および照射位置Ｐ４から照射位置Ｐ１と同じ位置である照射位置Ｐ４までのＸ方向へ向かう区間Ｒ２４を含んでいる。この例では、照射位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、角度変化量が９０°の折曲部となる。この場合も、照射位置Ｐ１～Ｐ４に近いほど光源出力を低くしたり走査速度を高くしたりすることにより、端部２１ａ，２２ａの場所による照射エネルギ密度の差（ばらつき）を減らし、これにより、溶融池の過度な温度上昇によるスパッタの発生や、溶融池のこぼれ落ちを抑制することができる。
【0098】
［走査経路の照射位置による光源出力の変更の別の例］
図１１は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ１００の一例を示す平面図である。図１１の例では、レーザ光ＬのスポットＳ（図２参照）は、Ｚ方向と交差する方向に、走査経路Ｒ１００に沿って移動する（走査される）。走査経路Ｒ１００は、スポットＳの中心の移動軌跡を示している。レーザ光Ｌは、端部２１ａ上で略Ｕ字状に走査された後、端部２２ａ上で略Ｕ字状に走査される。端部２１ａ，２２ａの双方において、走査経路Ｒ１００は、領域Ａ１，Ａ２内に設定されている。端部２１ａ上での走査経路Ｒ１００の形状と、端部２２ａ上での走査経路Ｒ１００の形状とは、略同一である。また、端部２１ａ，２２ａ間での移動経路Ｔにおいては、光学ヘッド１２０からレーザ光Ｌは照射されない。
図１１は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ１００の一例を示す平面図である。図１１の例では、レーザ光ＬのスポットＳ（図２参照）は、Ｚ方向と交差する方向に、走査経路Ｒ１００に沿って移動する（走査される）。走査経路Ｒ１００は、スポットＳの中心の移動軌跡を示している。レーザ光Ｌは、端部２１ａ上で略Ｕ字状に走査された後、端部２２ａ上で略Ｕ字状に走査される。端部２１ａ，２２ａの双方において、走査経路Ｒ１００は、領域Ａ１，Ａ２内に設定されている。端部２１ａ上での走査経路Ｒ１００の形状と、端部２２ａ上での走査経路Ｒ１００の形状とは、略同一である。また、端部２１ａ，２２ａ間での移動経路Ｔにおいては、光学ヘッド１２０からレーザ光Ｌは照射されない。
【0099】
図１２は、各端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ１００の平面図である。なお、図１２では、わかりやすさのため、走査経路Ｒ１００は幅を持たせて描かれているが、図１２中の走査経路Ｒ１００の幅は、スポットＳのサイズとは無関係である。
【0100】
図１２に示されるように、走査経路Ｒ１００は、区間Ｒ１０１～Ｒ１０９をこの順に含んでいる。スポットＳは、区間Ｒ１０１～Ｒ１０５において、Ｙ方向に直線状に移動する。次に、スポットＳは、区間Ｒ１０６において、スポットＳは、Ｙ方向の反対方向に開放された略Ｕ字状に曲がりながら移動する。次に、スポットＳは、区間Ｒ１０７～Ｒ１０９において、Ｙ方向の反対方向に直線状に移動する。図１２の例では、区間Ｒ１０１～Ｒ１０５、および区間Ｒ１０７～Ｒ１０９は、線状走査区間の一例であり、区間Ｒ１０６は、非線状走査区間の一例である。また、区間Ｒ１０１～Ｒ１０５は、第一区間の一例であり、区間Ｒ１０７～Ｒ１０９は、第二区間の一例である。
【0101】
図１２の例では、区間Ｒ１０１～Ｒ１０５と区間Ｒ１０７～Ｒ１０９とが、Ｘ方向に互いに離間し、区間Ｒ１０６が、これら区間Ｒ１０１～Ｒ１０５および区間Ｒ１０７～Ｒ１０９と円滑に接続されるとともに、所定の半径で湾曲している。区間Ｒ１０６の湾曲半径は、区間Ｒ１０１～Ｒ１０５および区間Ｒ１０７～Ｒ１０９のＸ方向における距離の半分である。このような走査経路Ｒ１００の設定により、区間Ｒ１０６で直線状に逆方向に（１８０°）折り返した場合に比べて、区間Ｒ１０６における照射エネルギ密度をより低くすることができ、ひいては溶融池の過度な温度上昇によるスパッタの発生や、溶融池のこぼれ落ちをより一層抑制できる場合がある。
【0102】
図１３は、各端部２１ａ，２２ａでの図１２に示された走査経路Ｒ１００における光源出力（パワー）の経時変化の一例を示すグラフである。図１３では、ビームＢ１を形成する第一レーザ光を出力するレーザ装置１１１の出力の合計値が実線で示され、ビームＢ２を形成する第二レーザ光を出力するレーザ装置１１２の出力の合計値が実線で示されている。
【0103】
図１３に示されるように、ビームＢ２に対応した光源出力は、区間Ｒ１０１～Ｒ１０９の間で一定である。また、ビームＢ１に対応した光源出力は、区間Ｒ１０１では０であり、区間Ｒ１０４，Ｒ１０８では一定であり、区間Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｒ１０５，Ｒ１０７，Ｒ１０９では経時的に変化している。この場合、区間Ｒ１０１，Ｒ１０４，Ｒ１０８は、光学ヘッド１２０から照射されるレーザ光Ｌのパワーが一定の状態で照射位置（スポットＳ）が移動するパワー一定区間の一例である。また、区間Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｒ１０７は、光学ヘッド１２０から照射されるレーザ光Ｌのパワーが経時的に増加する状態で照射位置（スポットＳ）が移動するパワー増加区間の一例であり、パワー変更区間の一例である。また、区間Ｒ１０５，Ｒ１０９は、光学ヘッド１２０から照射されるレーザ光Ｌのパワーが経時的に減少する状態で照射位置（スポットＳ）が移動するパワー減少区間の一例である。
【0104】
図１３から明らかとなるように、図１２の区間Ｒ１０１～Ｒ１０５におけるＹ方向へのレーザ光Ｌの走査から、区間Ｒ１０７～Ｒ１０９におけるＹ方向の反対方向へのレーザ光Ｌの走査への折り返し区間となる区間Ｒ１０６における光源出力は、その前後の区間Ｒ１０４，Ｒ１０８での光源出力よりも低く、例えば８０［％］以下となるように、設定されている。区間Ｒ１０６のような湾曲した区間や、屈曲した（折れ曲がった）区間（不図示）のような、非線状走査区間での移動中においては、レーザ光ＬのスポットＳは比較的近くに留まるため、照射エネルギ密度が高くなりやすい。そこで、図１３の例のように、非線状走査区間としての区間Ｒ１０６では、線状走査区間としての区間Ｒ１０４，Ｒ１０８よりも低いパワーで照射することにより、区間Ｒ１０６において、他の区間Ｒ１０１～Ｒ１０５，Ｒ１０７～Ｒ１０９よりも照射エネルギ密度が高くなるのを抑制し、端部２１ａ，２２ａの場所による照射エネルギ密度の差（ばらつき）を減らし、ひいては溶融池の過度な温度上昇によるスパッタの発生や、溶融池のこぼれ落ちを抑制することができる。
【0105】
また、区間Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｒ１０７のように、光源出力が経時的に増加する区間が設けられることにより、溶融池の過度な温度上昇によるスパッタの発生や、溶融池のこぼれ落ちを抑制することができる。なお、経時的な増加は、漸増であってもよいし、段階的な増加であってもよい。
【0106】
さらに、区間Ｒ１０５，Ｒ１０９のように、光源出力が経時的に減少する区間が設けられることにより、溶融池の急激な温度下降によるキーホールの消滅のような溶融池の動きの増加に伴うボイドの発生やスパッタの発生を抑制することができる。なお、経時的な減少は、漸減であってもよいし、段階的な減少であってもよい。
【0107】
また、溶融池の状態が穏やかになるよう、区間Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｒ１０５，Ｒ１０７，Ｒ１０９におけるパワーの増加率あるいは減少率（変化率）の値は、適宜に設定することができるし、増加率あるいは減少率（変化率）は、経時的に変化させてもよい。
【0108】
また、図１３の例では、区間Ｒ１０４における光源出力、すなわち、スポットＳがＹ方向に移動している区間Ｒ１０１～Ｒ１０５における光源出力の最大値と、区間Ｒ１０８における光源出力、すなわち、スポットＳがＹ方向の反対方向に移動している区間Ｒ１０７～Ｒ１０９における光源出力の最大値とが、同じである。この場合、例えば、より多くのエネルギをより短時間で投入することができる分、処理時間をより短くできたり、あるいはレーザ装置１１１，１１２の作動の管理をより容易に行うことができたり、といった利点が得られる。
【0109】
また、第二レーザ光は、材料における吸収率が比較的高いものの、波長が短く収束性が比較的低いため、エネルギを効率良く与えにくい。他方、第一レーザ光は、材料における吸収率が比較的低い反面、波長が長く収束性が比較的高いため、対象物Ｗにエネルギをより効率良く与えやすい。したがって、第二レーザ光の照射によって、第一レーザ光を照射する前の段階で対象物Ｗを予備的に加熱し、第一レーザ光の照射によって、対象物Ｗを溶融するエネルギを投入することで、対象物Ｗの急激な温度変化を抑制しながら、より効率良く対象物Ｗを溶融することができる。
【0110】
このような観点から、図１３に示されるように、第一レーザ光のビームＢ１を照射する前の段階から照射しておく、すなわち区間Ｒ１０１において、第一レーザ光のビームＢ１を照射せず第二レーザ光のビームＢ２のみを照射しておくのが好ましい。この場合、図１２に示されるように、第二レーザ光の照射開始位置Ｐｓ０と、第一レーザ光の照射開始位置Ｐｓ１とが互いに異なることになる。なお、図１２の例では、Ｙ方向における第一レーザ光および第二レーザ光の照射終了位置Ｐｅは、Ｙ方向における第二レーザ光の照射開始位置Ｐｓ０、およびＹ方向における第一レーザ光の照射開始位置Ｐｓ１の双方と相違しているが、これには限定されず、これらの相対的な位置関係は、溶融池の状態が穏やかになるよう、適宜に設定されうる。
【0111】
また、第二レーザ光は、照射開始時点においては、一定時間、走査することなく定点照射してもよい。これにより、対象物Ｗの温度を、より速やかに適宜な温度まで上昇させ、対象物Ｗの加工をより効率良く行うことができる場合がある。
【0112】
また、対象物Ｗの急激な温度変化を抑制しながら、より効率良く対象物Ｗを溶融する観点から、図１３の例のように、第二レーザ光の光源出力は経時的に略一定とし、第一レーザ光の光源出力は経時的に変化させるのが好ましい。
【0113】
［走査経路の照射位置による光源出力の変更のさらに別の例］
図１４は、各端部２１ａ，２２ａでの図１２に示された走査経路Ｒ１００における光源出力（パワー）の経時変化の別の一例を示すグラフである。図１４でも、ビームＢ１を形成する第一レーザ光を出力するレーザ装置１１１の出力の合計値が実線で示され、ビームＢ２を形成する第二レーザ光を出力するレーザ装置１１２の出力の合計値が実線で示されている。
図１４は、各端部２１ａ，２２ａでの図１２に示された走査経路Ｒ１００における光源出力（パワー）の経時変化の別の一例を示すグラフである。図１４でも、ビームＢ１を形成する第一レーザ光を出力するレーザ装置１１１の出力の合計値が実線で示され、ビームＢ２を形成する第二レーザ光を出力するレーザ装置１１２の出力の合計値が実線で示されている。
【0114】
図１３と図１４とを比較すれば明らかとなるように、図１４の例では、区間Ｒ１０４における光源出力を、区間Ｒ１０８における光源出力よりも低く設定している。発明者の実験的な研究により、区間Ｒ１０２，Ｒ１０３において、レーザ装置１１１の光源出力が低い状態から急激に上昇すると、溶融池の動きが激しくなり、スパッタが生じやすい場合があることが判明した。そこで、図１４の例では、区間Ｒ１０４における光源出力を、区間Ｒ１０８における光源出力よりも低く設定している。言い換えると、区間Ｒ１０１～Ｒ１０５における光源出力の最大値を、区間Ｒ１０７～区間Ｒ１０９における光源出力の最大値よりも低く設定している。これにより、溶融池の状態をより穏やかにし、スパッタを抑制することができる。なお、区間Ｒ１０４における光源出力の値は、図１４の例では、区間Ｒ１０６における光源出力と同じ値に設定されているが、これには限定されず、例えば、区間Ｒ１０６における光源出力より大きく、かつ区間Ｒ１０８の光源出力より低く設定するなど、適宜に変更して設定することができる。
【0115】
また、図１１～１４に示す例においては、光源出力の増大を、適宜走査速度の減少に置き換えてもよいし、光源出力の減少を、適宜走査速度の増加に置き換えてもよい。
【0116】
［走査経路のさらに別の例］
図１５は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ１００の一例を示す平面図である。図１５の例でも、レーザ光Ｌは、端部２１ａ，２２ａ上で略Ｕ字状に走査されている。ただし、図１５の例では、レーザ光Ｌは、少なくとも部分的に、領域Ａ１，Ａ２とは外れた領域、すなわち、端部２１ａ，２２ａのうち一方の端部のＸ方向の中心Ｃ１，Ｃ２よりも他方の端部から遠い領域において、走査されている。このような走査経路Ｒ１００においてレーザ光Ｌを走査した場合にあっても、所要の溶接部２３を形成できるとともに、溶融池の過度な温度上昇によるスパッタの発生や、溶融池のこぼれ落ちを抑制できる場合がある。
図１５は、端部２１ａ，２２ａにおけるレーザ光Ｌの走査経路Ｒ１００の一例を示す平面図である。図１５の例でも、レーザ光Ｌは、端部２１ａ，２２ａ上で略Ｕ字状に走査されている。ただし、図１５の例では、レーザ光Ｌは、少なくとも部分的に、領域Ａ１，Ａ２とは外れた領域、すなわち、端部２１ａ，２２ａのうち一方の端部のＸ方向の中心Ｃ１，Ｃ２よりも他方の端部から遠い領域において、走査されている。このような走査経路Ｒ１００においてレーザ光Ｌを走査した場合にあっても、所要の溶接部２３を形成できるとともに、溶融池の過度な温度上昇によるスパッタの発生や、溶融池のこぼれ落ちを抑制できる場合がある。
【0117】
以上、説明したように、本実施形態によれば、端部２１ａ，２２ａのレーザ光を照射する領域において場所によるレーザ光の照射エネルギ密度の差が小さくなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更することができる。これにより、溶融池の温度の過度な上昇を抑制することができ、ひいては、スパッタの発生を抑制できたり、溶融池の過度な成長によるこぼれ落ちを抑制できたり、といった種々の効果が得られる。
【0118】
以上、本発明の実施形態および変形例が例示されたが、上記実施形態および変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。
【0119】
例えば、上記実施形態では、対象物は、平角線であったが、対象物はこれには限定されず、他の導線や、他の金属部材であってもよい。また、対象物は、三つ以上の部材を含んでもよい。また、対象物に含まれる複数の部材は、同一の部材でなくてもよい。また、対象物は、並べられたり突き合わせられたりした複数の部材には限定されず、重ね合わせられた複数の部材であってもよい。
【0120】
例えば、レーザ光の照射に際し、公知のウォブリングや、ウィービング、出力変調等が行われ、溶融池の表面積が調節されてもよい。
【0121】
また、走査される位置、すなわち照射領域や、走査経路は、上述した例には限定されず、種々に設定することができる。
【0122】
また、本発明は、以下のような形態によって実施することができる。
（２１）
本発明のレーザ溶接方法では、前記パワー変更区間の少なくとも一部において、レーザ光の照射位置の移動に応じた照射するレーザ光のパワーの増加率またはパワーの減少率が経時的に変化してもよい。
（２２）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部のうち所定領域に前記レーザ光を照射する場合、他の所定領域に前記レーザ光を照射する場合よりも低い出力で前記レーザ光を照射してもよい。
（２３）
前記レーザ溶接方法では、前記所定領域は、前記レーザ光の走査経路における折曲部を含み、前記他の所定領域は、前記所定領域以外の領域であってもよい。
（２４）
前記レーザ溶接方法では、前記所定領域は、前記第一端部の端縁領域であり、前記他の所定領域は、前記第一端部の当該端縁領域以外の領域であってもよい。
（２５）
前記レーザ溶接方法では、前記所定領域は、前記第一端部の端縁領域であり、前記他の所定領域は、前記第一端部の前記所定の方向における中央を含んでもよい。
（２６）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、レーザ光の照射位置に応じて前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の走査速度を変更してもよい。
（２７）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の走査速度が低いほど、照射するレーザ光のパワーを低くしてもよい。
（２８）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の走査経路の曲率半径が大きいほど、照射するレーザ光のパワーを高くするかあるいは走査速度を低くしてもよい。
（２９）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、前記第一区間、前記第二区間、または前記折曲部において、前記折曲部から所定距離以内の第一範囲と、前記第一区間または前記第二区間において、前記第一範囲から外れ、当該第一範囲よりも高いパワーでレーザ光を照射するレーザ光を照射する第二範囲と、を含んでもよい。
（３０）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、を含み、前記第一区間から前記第二区間に向けて前記折曲部を通過する際に一時的に照射するレーザ光のパワーを低下させる折曲走査区間であって、前記第一区間における走査方向から前記第二区間における走査方向への角度変化量が異なる複数の折曲走査区間を有し、前記複数の折曲走査区間において、前記角度変化量が大きいほど、一時的なパワーの低下量が大きくてもよい。
（３１）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、前記第一端部または前記第二端部の端縁に近い照射端部と、当該照射端部よりも前記端縁から遠い照射位置と、を含む第四区間を含み、前記第四区間では、前記照射位置が前記照射端部に近いほどより低いパワーでレーザ光を照射してもよい。
（３２）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、前記第一端部または前記第二端部の端縁に近い照射端部と、当該照射端部よりも前記端縁から遠い照射位置と、を含む第四区間と、前記第四区間または前記照射端部において、前記端縁または前記照射端部から所定距離以内の第三範囲と、前記第四区間において、前記第三範囲から外れ、前記第三範囲よりも高いパワーでレーザ光を照射する第四範囲と、を含んでもよい。
（３３）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、走査開始位置において、走査開始後の照射位置よりも高いパワーで第二レーザ光を照射してもよい。
（３４）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、溶融池の温度を検出し、当該溶融池の温度が高いほど照射エネルギ密度が低くなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更してもよい。
（３５）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、溶融池の動きを検出し、当該溶融池の動きが大きいほど照射エネルギ密度が低くなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更してもよい。
（３６）
前記レーザ溶接方法では、前記第一部材および前記第二部材の金属材料は、それぞれ銅系金属およびアルミニウム系金属のうちのいずれかであってもよい。
（３７）
前記レーザ溶接方法では、前記第一部材および前記第二部材の金属材料は、導電材料であってもよい。
（３８）
本発明のレーザ溶接方法は、金属材料で作られた第一部材と金属材料で作られた第二部材とをレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、前記第一部材および前記第二部材のうち少なくとも一方に、走査しながらレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光を照射する工程において前記第一部材と前記第二部材とに渡って形成された溶融池を固化する工程と、を備え、前記レーザ光を照射する工程では、溶融池の温度または溶融池から出力された放射光の状態に基づいて、レーザ光の照射位置に応じたレーザ光の照射状態を変更してもよい。
（２１）
本発明のレーザ溶接方法では、前記パワー変更区間の少なくとも一部において、レーザ光の照射位置の移動に応じた照射するレーザ光のパワーの増加率またはパワーの減少率が経時的に変化してもよい。
（２２）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部のうち所定領域に前記レーザ光を照射する場合、他の所定領域に前記レーザ光を照射する場合よりも低い出力で前記レーザ光を照射してもよい。
（２３）
前記レーザ溶接方法では、前記所定領域は、前記レーザ光の走査経路における折曲部を含み、前記他の所定領域は、前記所定領域以外の領域であってもよい。
（２４）
前記レーザ溶接方法では、前記所定領域は、前記第一端部の端縁領域であり、前記他の所定領域は、前記第一端部の当該端縁領域以外の領域であってもよい。
（２５）
前記レーザ溶接方法では、前記所定領域は、前記第一端部の端縁領域であり、前記他の所定領域は、前記第一端部の前記所定の方向における中央を含んでもよい。
（２６）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、レーザ光の照射位置に応じて前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の走査速度を変更してもよい。
（２７）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の走査速度が低いほど、照射するレーザ光のパワーを低くしてもよい。
（２８）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の走査経路の曲率半径が大きいほど、照射するレーザ光のパワーを高くするかあるいは走査速度を低くしてもよい。
（２９）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、前記第一区間、前記第二区間、または前記折曲部において、前記折曲部から所定距離以内の第一範囲と、前記第一区間または前記第二区間において、前記第一範囲から外れ、当該第一範囲よりも高いパワーでレーザ光を照射するレーザ光を照射する第二範囲と、を含んでもよい。
（３０）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、直線状に走査される第一区間と、当該第一区間の端に位置した折曲部で折れ曲がり前記第一区間の走査方向とは異なる方向に直線状に走査される第二区間と、を含み、前記第一区間から前記第二区間に向けて前記折曲部を通過する際に一時的に照射するレーザ光のパワーを低下させる折曲走査区間であって、前記第一区間における走査方向から前記第二区間における走査方向への角度変化量が異なる複数の折曲走査区間を有し、前記複数の折曲走査区間において、前記角度変化量が大きいほど、一時的なパワーの低下量が大きくてもよい。
（３１）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、前記第一端部または前記第二端部の端縁に近い照射端部と、当該照射端部よりも前記端縁から遠い照射位置と、を含む第四区間を含み、前記第四区間では、前記照射位置が前記照射端部に近いほどより低いパワーでレーザ光を照射してもよい。
（３２）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、前記第一端部または前記第二端部におけるレーザ光の照射位置の走査経路が、前記第一端部または前記第二端部の端縁に近い照射端部と、当該照射端部よりも前記端縁から遠い照射位置と、を含む第四区間と、前記第四区間または前記照射端部において、前記端縁または前記照射端部から所定距離以内の第三範囲と、前記第四区間において、前記第三範囲から外れ、前記第三範囲よりも高いパワーでレーザ光を照射する第四範囲と、を含んでもよい。
（３３）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、走査開始位置において、走査開始後の照射位置よりも高いパワーで第二レーザ光を照射してもよい。
（３４）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、溶融池の温度を検出し、当該溶融池の温度が高いほど照射エネルギ密度が低くなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更してもよい。
（３５）
前記レーザ溶接方法では、前記レーザ光を照射する工程において、溶融池の動きを検出し、当該溶融池の動きが大きいほど照射エネルギ密度が低くなるよう、レーザ光の照射位置に応じてレーザ光の照射状態を変更してもよい。
（３６）
前記レーザ溶接方法では、前記第一部材および前記第二部材の金属材料は、それぞれ銅系金属およびアルミニウム系金属のうちのいずれかであってもよい。
（３７）
前記レーザ溶接方法では、前記第一部材および前記第二部材の金属材料は、導電材料であってもよい。
（３８）
本発明のレーザ溶接方法は、金属材料で作られた第一部材と金属材料で作られた第二部材とをレーザ溶接するレーザ溶接方法であって、前記第一部材および前記第二部材のうち少なくとも一方に、走査しながらレーザ光を照射する工程と、前記レーザ光を照射する工程において前記第一部材と前記第二部材とに渡って形成された溶融池を固化する工程と、を備え、前記レーザ光を照射する工程では、溶融池の温度または溶融池から出力された放射光の状態に基づいて、レーザ光の照射位置に応じたレーザ光の照射状態を変更してもよい。
【符号の説明】
【0123】
１０…平角線
２０…部材
２０ａ…端部
２１…部材（第一部材）
２１ａ…端部（第一端部）
２１ａ１，２１ａ２…端縁
２２…部材（第二部材）
２２ａ…端部（第二端部）
２２ａ１，２２ａ２…端縁
２３…溶接部（溶融池）
３０…被覆
１００…レーザ溶接装置
１１０，１１１，１１２…レーザ装置（光源）
１２０…光学ヘッド
１２１…コリメートレンズ
１２２…集光レンズ
１２３…フィルタ
１２４…ミラー
１２５…ＤＯＥ
１２６…ガルバノスキャナ
１２６ａ，１２６ｂ…ミラー
１３０…光ファイバ
１４０…駆動機構
１５０…センサ
２００…制御装置
ｇ…隙間
Ａ１…領域
Ａ２…領域
Ｂ１，Ｂ２…ビーム
Ｃ１…中心
Ｃ２…中心
Ｄ１，Ｄ２…低下量
ＩＡ１，ＩＡ２…照射領域
Ｌ…レーザ光
Ｐ１，Ｐ６…照射位置
Ｐ２～Ｐ５…照射位置（折曲部）
Ｐｅ…照射終了位置
Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５…中間位置
Ｐｓ０，Ｐｓ１…照射開始位置
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１００…走査経路
Ｒ１１～Ｒ１５…区間（第一区間、第二区間）
Ｒ２１～Ｒ２４…区間（第一区間、第二区間）
Ｒ１０１…区間（第一区間、線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０２…区間（第一区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｒ１０３…区間（第一区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｒ１０４…区間（第一区間、線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０５…区間（第一区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー減少区間、パワー一定区間）
Ｒ１０６…区間（非線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０７…区間（第二区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｒ１０８…区間（第二区間、線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０９…区間（第二区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｓ…スポット
Ｓ１…範囲（第一範囲）
Ｓ２…範囲（第二範囲）
Ｓ３…範囲（第三範囲）
Ｓ４…範囲（第四範囲）
Ｔ…移動経路
Ｗ…対象物
Ｘ…方向（第二方向）
Ｙ…方向（第三方向）
Ｚ…方向（第一方向）
２０…部材
２０ａ…端部
２１…部材（第一部材）
２１ａ…端部（第一端部）
２１ａ１，２１ａ２…端縁
２２…部材（第二部材）
２２ａ…端部（第二端部）
２２ａ１，２２ａ２…端縁
２３…溶接部（溶融池）
３０…被覆
１００…レーザ溶接装置
１１０，１１１，１１２…レーザ装置（光源）
１２０…光学ヘッド
１２１…コリメートレンズ
１２２…集光レンズ
１２３…フィルタ
１２４…ミラー
１２５…ＤＯＥ
１２６…ガルバノスキャナ
１２６ａ，１２６ｂ…ミラー
１３０…光ファイバ
１４０…駆動機構
１５０…センサ
２００…制御装置
ｇ…隙間
Ａ１…領域
Ａ２…領域
Ｂ１，Ｂ２…ビーム
Ｃ１…中心
Ｃ２…中心
Ｄ１，Ｄ２…低下量
ＩＡ１，ＩＡ２…照射領域
Ｌ…レーザ光
Ｐ１，Ｐ６…照射位置
Ｐ２～Ｐ５…照射位置（折曲部）
Ｐｅ…照射終了位置
Ｐｍ１，Ｐｍ２，Ｐｍ４，Ｐｍ５…中間位置
Ｐｓ０，Ｐｓ１…照射開始位置
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１００…走査経路
Ｒ１１～Ｒ１５…区間（第一区間、第二区間）
Ｒ２１～Ｒ２４…区間（第一区間、第二区間）
Ｒ１０１…区間（第一区間、線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０２…区間（第一区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｒ１０３…区間（第一区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｒ１０４…区間（第一区間、線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０５…区間（第一区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー減少区間、パワー一定区間）
Ｒ１０６…区間（非線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０７…区間（第二区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｒ１０８…区間（第二区間、線状走査区間、パワー一定区間）
Ｒ１０９…区間（第二区間、線状走査区間、パワー変更区間、パワー増加区間）
Ｓ…スポット
Ｓ１…範囲（第一範囲）
Ｓ２…範囲（第二範囲）
Ｓ３…範囲（第三範囲）
Ｓ４…範囲（第四範囲）
Ｔ…移動経路
Ｗ…対象物
Ｘ…方向（第二方向）
Ｙ…方向（第三方向）
Ｚ…方向（第一方向）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】