焊接区的检查方法_2

文档序号:8551490阅读:来源:国知局
束时刻。
[0029]根据本发明,能够精度良好地特定照射检查用激光时的来自熔融部的放出光,由此能够进行可靠性更高的检查。
【附图说明】
[0030]图1是模式地表示用于进行本发明的实施方式涉及的焊接区的检查方法的检查装置的总体构成的图。
[0031]图2是用于说明第I实施方式涉及的检查方法的流程图。
[0032]图3是说明图2所示的检查方法中的工件表面的激光以及放出光的状态的图,其中(a)是表示第I照射工序中的激光以及放出光的状态的图,(b)是说明从第I照射工序向第2照射工序切换时的激光以及放出光的状态的图,(C)是用于说明第2照射工序的图。
[0033]图4是表示通过图2中所示的受光工序接收到的放出光的强度的波形的一例的图。
[0034]图5是用于说明第2实施方式涉及的检查方法的流程图。
[0035]图6是说明图5所示的检查方法中的工件表面的激光以及放出光的状态的图,其中(a)是表示第I照射工序中的激光以及放出光的状态的图,(b)是说明从第I照射工序向第2照射工序切换时的激光以及放出光的状态的图,(C)是用于说明第2照射工序的图。
[0036]图7的(a)是表示通过第I实施方式涉及的受光工序接收到的放出光的强度的波形的一例的图,(b)是表示通过第2实施方式涉及的受光工序接收到的放出光的强度的波形的一例的图。
[0037]图8是用于说明第3实施方式涉及的检查方法的流程图。
[0038]图9是说明图8所示的检查方法中的工件表面的激光以及放出光的状态的图,其中(a)是表示第I照射工序中的激光以及放出光的状态的图,(b)是说明从第I照射工序向第2照射工序切换时的激光以及放出光的状态的图,(C)是用于说明第2照射工序的图,(d)是说明从第2照射工序向第I照射工序切换时的激光以及放出光的状态的图,(e)是用于说明第I照射工序的图。
[0039]附图标记说明
[0040]L...激光照射部、3…变换部、4…放大器、6…检查部、7…固定镜、8…驱动镜、9…聚光透镜、100…检查装置、CO…焊接中心、Cl…焊接轨迹、C5…扫描轨迹、FL...焊接用激光的焦点、F5…检查用激光的焦点、LL...焊接用激光、L2…检查用激光、L5…放出光、L6…放出光、W1、W2…工件、YL...熔融部
【具体实施方式】
[0041]以下示出本发明的本实施方式涉及的焊接区的检查方法。
[0042]1.关于装置构成
[0043]图1是模式地表示用于进行本发明的实施方式涉及的焊接区的检查方法的检查装置的总体构成的图。
[0044]图1所示的检查装置100,主要由激光照射部1、变换部3、放大器4、检查部6构成。以下在说明各构成的同时,也一并说明其检查方法。
[0045]激光照射部1,是选择焊接用激光L1、和输出功率比焊接用激光LI低的检查用激光L5中的任一种进行输出,对重叠的或者稍微间隔地配置的两个工件(例如钢板等)W1、W2照射所选择的激光的装置。
[0046]具体而言,焊接用激光LI以及检查用激光L5之中的被选择的激光,由作为光学系统的固定镜7以及驱动镜8依次反射,对两个工件W1、W2进行照射。在此,通过对驱动镜8进行驱动控制,来控制向驱动镜8入射的焊接用激光LI (或检查用激光L5)的反射方向,能够对所希望的位置照射焊接用激光LI (或检查用激光L5)。
[0047]驱动镜8以及固定镜7被构成为,通过对工件照射焊接用激光LI (或检查用激光L5),从工件放出的放出光L2 (L6)、即返回到检查装置的回光从工件向驱动镜8反射,并通过固定镜7。通过了固定镜7的放出光L2(L6)被输入到变换部3。
[0048]在此,所谓放出光L2(L6),是包含由焊接用激光LI或检查用激光L5引起的来自熔融部的反射光、因工件的熔融蒸发而产生的蒸气发光、以及从工件的熔融部放射的热辐射光中的至少一种的光。再者,在本实施方式中,将起因于焊接用激光LI的照射而从工件放出的放出光用L2符号表示,将起因于检查用激光L5的照射而从工件放出的放出光用L6符号表不。
[0049]变换部3是将通过了固定镜7的放出光L2 (L6)向电信号变换的光电传感器等传感器,变换出的电信号向放大器4输出。放大器4是将从变换部3输出的电信号的信号强度放大的设备,由放大器4放大了的电信号向检查部6传送。
[0050]检查部6对从放大器4传送过来的电信号进行信号处理,来检查在工件Wl、W2上形成的焊接区的焊接状态。具体而言,检查部6如后述那样,从得到的放出光L2、L6的波形推定在检查用激光L5的照射时接收的放出光L6并对其进行抽取,基于抽取到的所接收的放出光L6的波形检查焊接区的焊接状态。再者,对于检查部6中的具体的返回波形的抽取方法,在说明后述的检查方法时一并说明。
[0051]在此,在分开地进行了焊接和其检查的情况下,优选使焊接的时间、从焊接向检查转移的时间、以及检查的时间更短。因此,在本实施方式中,变换部3接收照射焊接用激光LI以及检查用激光L5时的全部的放出光L2、L6,推定在检查用激光L5的照射时接收到的放出光L6,并对其进行抽取。
[0052]例如,对于所抽取的放出光L6,基于其强度变化(时间性的强度的变化)的周期性来检查在工件W1、W2上形成的焊接区的焊接状态。具体而言,所抽取的放出光L6的强度变化,在焊接区的焊接状态为正常的情况下,相对地小,在焊接区的焊接状态为不良的情况下,相对地大。
[0053]因此,通过用检查部6检出放出光L6的强度变化的周期性,即使是例如从放出光L2得到的电信号为微弱的情况、和放出光L2的强度根据工件温度的变化而变化的情况,也能够检查是否形成有焊接不良部。
[0054]另外,作为别的检查方法,例如,检查部6可以基于所接收到的放出光L2的平均强度检查焊接区的焊接状态。例如,在焊接区的焊接状态为不良的情况(工件W1、W2的一部分欠缺之类的情况)下,因为抑制工件温度的上升,放出光L2的强度比焊接区的焊接状态为正常的情况下的放出光的强度降低。因此,通过与正常的情况下的放出光的强度对比,能够检查是否有焊接不良部。
[0055]2.关于焊接区的检查方法
[0056]以下说明使用上述的焊接区的检查装置100的第I实施方式?第3实施方式的焊接区的检查方法。
[0057]〔第I实施方式〕
[0058]图2是用于说明第I实施方式涉及的检查方法的流程图。图3是说明图2所示的检查方法中的工件表面的激光以及放出光的状态的图,其中(a)是表示第I照射工序中的激光以及放出光的状态的图,(b)是说明从第I照射工序向第2照射工序切换时的激光以及放出光的状态的图,(c)是用于说明第2照射工序的图。图4是表示通过图2所示的受光工序接收到的放出光的强度的波形的一例的图。
[0059]2-1.第I照射工序
[0060]首先,如图所示那样进行第I照射工序S21。具体而言,在第I照射工序S21中,采用激光照射部I选择焊接用激光LI,对重叠的或者稍微间隔地配置的两个工件(例如钢板等)W1、W2照射焊接用激光(例如具有规定的激光波长的YAG激光)LI。由此,进行两个工件Wl、W2彼此的焊接(焊接接合)。
[0061]更具体而言,使作为光学系统的固定镜7以及驱动镜8依次反射采用激光照射部I生成的焊接用激光LI,对两个工件Wl、W2照射。具体而言,通过将驱动镜8驱动,来控制焊接用激光LI的反射方向。由此,如图3(a)中所示,使焊接用激光LI的焦点Fl沿着在工件Wl上设定的具有半径的大致圆形形状的焊接轨迹Cl回转,在该焊接轨迹Cl上照射焊接用激光LI。此时,也可以使焦点Fl回转多圈。
[0062]这样,通过采用激光照射部I进行的沿
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