CN105598580A - 激光焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供激光焊接方法，当在激光焊接中有溅镀物附着于光学系统的保护玻璃的情况下，能够容易抑制焊接不良的发生。在使用激光加工装置的激光焊接方法中，具备在向焊接部以规定的输出照射激光来进行激光焊接之前执行的激光输出降低量计算工序，在激光输出降低量计算工序中，利用激光振荡器与光学系统向焊接部照射输出比规定的输出小的检查用激光，并利用受光部接受检查用激光的返回光，利用控制装置计测检查用激光的返回光的强度，并将检查用激光的返回光的强度与基准强度进行比较，计算激光加工装置的、在焊接部的激光输出降低量，利用控制装置并基于激光输出降低量调整激光振荡器的输出，利用激光加工装置进行焊接部的激光焊接。

Description

激光焊接方法
技术领域
本发明涉及激光焊接方法的技术，更详细地说，涉及用于抑制由于为了保护激光加工装置的光学系统而设置的保护玻璃受到污染而产生焊接不良的技术。
背景技术
以往，广泛采用使用了激光加工装置的激光焊接方法。
当使用激光加工装置进行焊接的情况下，存在溅镀物(sputter)从激光的照射位置飞散，附着于激光加工装置的情况。因此，在激光焊接装置中，为了保护光学系统不受溅镀物的影响，通常在光学系统的最前部配置保护玻璃。
如果溅镀物附着于保护玻璃，则激光被部分遮挡，成为激光输出降低的原因。因此，开发出对溅镀物附着于保护玻璃这一情况进行检测的技术，在以下所示的专利文献1中公开该技术。
在专利文献1所公开的现有技术中，形成为如下结构，即，具有：用于向保护玻璃照射光的独立的照射单元、由保护玻璃反射从照射单元照射的光，且用于接受该反射光的独立的受光单元，通过将由受光单元接受的光的强度与预先设定好的基准值进行比较，来判定在保护玻璃有无受到污染。
本申请发明人们结合认真的研究，结果发现如果在保护玻璃附着有溅镀物，则会因“热透效应”而使激光的焦点距离变化。在此所说的“热透效应”是指激光被附着于保护玻璃的溅镀物吸收，在溅镀物的周围保护玻璃的折射率发生变化的现象。
在专利文献1所公开的现有技术中，能够判定保护玻璃有无受到污染，不过无法判断因热透效应而激光的焦点距离有多大程度的偏差。
因此，以往即便在激光焊接的中途焦点距离因热透效应而产生变动，也无法进行应对，处于放任焊接不良的发生重要因素不管的状况。
专利文献1：日本特开2005-302827号公报
发明内容
本发明正是鉴于这样的现状的课题而形成的，其目的在于提供一种当在激光焊接中溅镀物附着于光学系统的保护玻璃的情况下，能够容易地抑制焊接不良的发生的激光焊接方法。
本发明想要解决的课题如上所述，接着对用于解决该课题的方法进行说明。
即，在技术方案1中，提供一种激光焊接方法，是使用激光加工装置对工件的焊接部进行激光焊接的激光焊接方法，该激光加工装置具备：激光振荡器；光学系统，该光学系统为将从上述激光振荡器振荡产生的激光向上述焊接部照射并扫描的单元；保护玻璃，该保护玻璃配置在上述光学系统的与上述焊接部相面对一侧的端部；受光部，该受光部接受上述激光的在上述焊接部的反射光中的、向上述光学系统射入的返回光；以及控制单元，该控制单元基于由上述受光部接受到的上述返回光的强度对上述激光振荡器的输出进行控制，其中，上述激光焊接方法具有激光输出降低量计算工序，在对上述焊接部以规定的输出照射上述激光来进行激光焊接之前，执行该激光输出降低量计算工序，在该激光输出降低量计算工序中，利用上述激光振荡器与上述光学系统将输出比上述规定的输出小的检查用激光向上述焊接部照射，并且，利用上述受光部接受通过上述保护玻璃后的上述检查用激光的返回光，利用上述控制单元计测上述检查用激光的返回光的强度，并且将计测得出的上述检查用激光的返回光的强度与预先取得的上述检查用激光的返回光的基准强度进行比较，从而计算上述激光加工装置的、在上述焊接部的激光输出降低量，在上述激光焊接方法中，利用上述控制单元基于计算得出的上述激光输出降低量调整上述激光振荡器的输出，利用上述激光加工装置向上述焊接部以调整后的规定的输出照射上述激光，从而进行激光焊接。
在技术方案2中，上述激光焊接方法具备焦点偏移量计算工序，当在对上述焊接部进行至少1次的激光焊接后，又连续对下一个焊接部进行激光焊接的情况下，在对上述下一个焊接部进行激光焊接之前，执行该焦点偏移量计算工序，在该焦点偏移量计算工序中，利用上述激光振荡器与上述光学系统将上述检查用激光向上述下一个焊接部照射，并且，利用上述受光部接受来自上述下一个焊接部的上述检查用激光的返回光，利用上述控制单元计测来自上述下一个焊接部的上述检查用激光的返回光的强度，并且基于来自上述下一个焊接部的上述检查用激光的返回光的强度与在上述激光输出降低量计算工序中计算得出的上述激光输出降低量，计算上述激光加工装置的、相对于上述下一个焊接部的上述激光的焦点偏移量。
在技术方案3中，进而，上述光学系统具备对上述激光的焦点距离进行调整的焦点调整机构，上述激光焊接方法具备焦点距离调整工序，在进行上述焦点偏移量计算工序后，且在利用上述激光加工装置对上述下一个焊接部进行激光焊接之前，执行该焦点距离调整工序，在该焦点距离调整工序中，利用上述控制单元基于计算得出的上述焦点偏移量调整上述焦点调整机构，进而调整上述激光加工装置的焦点距离，在上述焦点距离调整工序之后，利用上述激光加工装置对上述下一个焊接部进行激光焊接。
作为本发明的效果，起到以下所示的效果。
在技术方案1中，使用与以往相同的结构的激光加工装置，能够容易地检测保护玻璃的污染，能够防止在激光输出降低的状态下进行激光焊接。由此，能够抑制激光焊接中的焊接不良的发生。
在技术方案2中，能够检测因热透效应而引起的焦点偏移。
在技术方案3中，能够检测因热透效应而引起的焦点偏移，能够防止在激光输出降低的状态下进行激光焊接。由此，能够更为可靠地抑制激光焊接中的焊接不良的发生。
附图说明
图1是示出实现本发明的一个实施方式的激光焊接方法的激光加工装置的整体结构的示意图。
图2是示出检查用激光的计测结果(与基准强度的比较)的图。
图3是示出基于本发明的一个实施方式的激光加工装置的检查用激光的照射状况的示意图。
图4是示出本发明的一个实施方式的激光焊接方法中的激光焊接的实施状况的示意图。
图5是示出检查用激光的计测结果(伴随着焊点数的增加的变化状况)的图。
图6是示出本发明的第一实施方式的激光焊接方法的示意图。
图7是示出本发明的第二实施方式的激光焊接方法的示意图。
具体实施方式
接下来，对发明的实施方式进行说明。
首先，使用图1对实现本发明的一个实施方式的激光焊接方法的激光加工装置的整体结构进行说明。
此外，在图1中，示意性示出激光加工装置100的结构。另外，在图1中，为了便于理解说明，用实线表示激光，用双点划线表示返回光，用虚线表示电信号线。
激光加工装置100为用于通过激光焊接将由两个部件51、52构成的工件50焊接接合的装置，具备激光振荡器10、光学系统20、受光部30、控制装置40等。
本实施方式中的作为焊接对象的工件50通过将2块钢板51、52重叠而成，利用激光加工装置100向该重叠的规定的部位(以下，称为焊接部X)照射规定的输出的激光，由此形成焊接部X。
激光振荡器10为激光的振荡源，通过光纤11连接于光学系统20，并通过光学系统20引导激光而将其向工件50照射。
光学系统20具有一对电流镜(galvano-mirror)21、22。
一方的电流镜21支承于马达23的马达轴23a，构成为通过马达23的驱动而能够以马达轴23a为轴心旋转。另一方的电流镜22支承于马达24的马达轴24a，构成为通过马达24的驱动而能够以马达轴24a为轴心旋转。
另外，对于各电流镜21、22，使一方的马达轴23a的轴心为水平朝向，使另一方的马达轴24a的轴心为铅垂朝向。
此外，光学系统20构成为，通过驱动各马达23、24，调整各电流镜21、22的相对角度，由此调整激光的照射位置，能够在工件50的焊接部X扫描激光。
在光学系统20中，从激光振荡器10经由光纤11射入的激光首先通过反射镜25。
反射镜25构成为使从激光振荡器10侧射入的激光全通过，并且使来自工件50侧的返回光全反射。反射镜25被设置为倾斜，以使返回光向后述的受光部30反射。
在光学系统20中，由反射镜25后的激光通过焦点调整机构26，在被调整焦点距离后，由反射镜27朝向电流镜22反射激光。
然后，使由电流镜22反射后的激光进一步由电流镜21反射，使激光的照射方向朝向工件50的焊接部X所处的方向。
焦点调整机构26构成为具备能够向激光的光轴方向移位的透镜26a。此外，形成为通过调整激光的光轴方向上的透镜26a的位置来调整激光的焦点距离的结构。
进而，在光学系统20中，在与工件50相面对一侧的端部，具备保护玻璃28。
保护玻璃28被设置用以保护光学系统20不受在对工件50照射激光时产生的溅镀物的影响。
即，考虑到在表面附着溅镀物这一情况，根据受到污染的程度或定期更换保护玻璃28。
在这样的光学系统20中，射入向工件50的焊接部X照射的激光的反射光亦即返回光。
经由保护玻璃28射入光学系统20内的返回光由各电流镜21、22、反射镜27、反射镜25反射，并导向受光部30。
即，本实施方式中示出的光学系统20至少调节激光的在焊接部X的照射位置、焦点距离，并将照射至焊接部X的激光的返回光向受光部30引导。
此外，光学系统20具备未图示的准直透镜、F0透镜、聚光透镜、各种滤光片等。
受光部30接受向焊接部X照射的激光的返回光，具备偏振光分光器31、反射镜32、多个传感器33、34等。
偏振光分光器31将返回光按照频带分离，在本实施方式中，形成为将返回光分离成两个频带的结构。
传感器33、34对由偏振光分光器31按照频带分离后的返回光的强度进行检测。
在本实施方式中，传感器33使用适于接受波长为500nm附近的光的传感器，传感器34使用适于接受波长为800nm附近的光的传感器。
控制装置40连接于激光振荡器10、光学系统20以及受光部30。
控制装置40具有基于由受光部30接受到的返回光的强度来控制激光振荡器10的输出的功能。
另外，控制装置40具有控制构成光学系统20的各马达23、24的动作从而控制激光加工装置100的激光的照射位置，并且控制焦点调整机构26的动作从而控制激光加工装置100的激光的焦点距离的功能。
激光加工装置100形成为与一直以来在激光焊接中使用的装置相同的结构，可直接使用一直以来使用的激光加工装置。
此外，控制装置40还具有基于由受光部30接受到的返回光的强度判断保护玻璃28有无受到污染的功能、计算激光加工装置100在焊接部X的激光输出降低量的功能、计算激光加工装置100的激光的焦点偏移量的功能。
在此，使用图2～图5对计算在焊接部X的激光输出降低量的方法进行说明。
此外，在图3中，示意性示出激光加工装置100的结构。另外，在图3中，为了便于理解说明，用单点划线示出检查用激光。
图2示出在如图3所示那样对焊接部X照射输出比激光焊接时的激光输出小的激光(以下，称为检查用激光)的情况下的、由受光部30(在此为传感器34)接受到的返回光的强度的测量结果。
本计测的检查用激光以1000W的输出照射约0.02秒。此外，在本实施方式中，对于图2所示的波形，虽然使用由传感器34接受到的返回光的测量结果(波长800nm带的测量结果)，但是也可以使用基于传感器33的测量结果。
在图2所示的2个波形之中，一方为在没有溅镀物附着于保护玻璃的状态下、即输出没有因保护玻璃受到污染而降低的状态下计测返回光强度的波形，为计算降低量时的基准强度。另一方为在溅镀物附着于保护玻璃的状态下、即输出因保护玻璃受到污染而降低的状态下计测返回光强度的波形。
在激光输出降低量的计算中，依据各波形适当地提取波形稳定的部分(图2中的稳定范围)，并对将该稳定范围的计测值平均化处理后的值进行相互比较，计算检查用激光的返回光强度的差。
然后，依据该计算得出的差计算实际的激光输出时的输出降低量。此外，检查用激光的输出降低量与实际的焊接时的激光输出降低量的相关关系优选预先通过实验等取得。
另外，在此，使用图4以及图5对在焊接部X的焦点偏移的计算方法进行说明。
图5中示出连续对多个点进行激光焊接的情况(参照图4)下的、计测激光输出降低状况的结果。
在本发明的一个实施方式的激光焊接方法中，如图4所示，以与点焊相似的方式对工件50进行激光焊接，以便隔开规定间隔地连续形成点状的焊接部X。
然后，在本发明的第一实施方式的激光焊接方法中，设定焊点的预定数，例如，在图4所示的情况下，要对工件50进行焊接的焊点的预定数为“6”，连续实施从第1点～第6点的激光焊接。
此外，在汽车用部件等的制造中，焊点的预定数有时会达到几百点。
在图5所示的2个测量结果之中，一方为在没有溅镀物附着于保护玻璃的状态下、即没有产生由于保护玻璃受到污染引起的热透效应的状态下计测返回光强度的结果。另一方为在有溅镀物附着于保护玻璃的状态下、即产生由于保护玻璃受到污染引起的热透效应的状态下计测返回光强度的结果。
在此，对热透效应进行说明。
如果在有溅镀物附着于保护玻璃的状态下完成激光焊接，则激光被附着于保护玻璃的溅镀物吸收，溅镀物周边的保护玻璃的温度上升。此外，如果保护玻璃的温度局部地上升，则该温度上升的部位的折射率变得与其他部位不同，保护玻璃发挥透镜那样的作用，激光的焦点距离发生变动。
热透效应具有当连续照射激光的情况下、即当连续进行激光焊接的情况下影响变大的特征。
另外，热透效应在停止激光的照射的状态下不产生，因此在激光焊接刚开始之后(例如，激光焊接第1点的焊点时)，可以忽略热透效应的影响。
根据图5可见，在第1点的焊点，无论溅镀物的附着的有无，均不产生因热透效应的影响而引起的激光输出降低。
另外，根据图5可见，在无溅镀物附着于保护玻璃的状态下，即使连续进行激光焊接，也不存在因热透效应而引起的激光输出降低，另一方面，在有溅镀物附着于保护玻璃的状态下，会因热透效应而产生激光输出降低。
此外，在图5中的第4点与第5点的焊点之间，临时停止激光的照射。因此，在第5点的焊点处，因热透效应而引起的激光输出降低量暂时减少。
在本发明的一个实施方式的激光焊接方法中，由于在第1点的焊点不产生热透效应，因此针对第2点的焊点以后的焊点，计算因热透效应的影响而引起的激光输出降低量。
激光输出降低量的计算方法与因上述溅镀物的附着而引起的激光输出降低量的计算方法相同，可依据将检查用激光的返回光的强度的波形中的稳定范围的强度平均化处理后的值进行计算。
此时，设定为以在激光焊接第1点的焊点前取得的激光输出降低量为基准，判断为第2点以后的焊点的激光输出的降低量即为因热透效应而引起的输出降低量。
在实际情况下，当对第1点的焊点进行激光焊接时，认为溅镀物的附着量增大，不过在本发明的一个实施方式的激光焊接方法中，该影响可忽略不计，假定对第2点以后的焊点进行激光焊接时的激光输出的变化量全部是因热透效应而产生的。
于是，形成为依据仅因该热透效应而引起的输出降低量计算焦点偏移量的结构。
此外，在焦点偏移量的计算中，预先通过实验等取得检查用激光的输出降低量与实际的焊接时的焦点偏移量的相关关系。
接下来，使用图6以及图7对本发明的一个实施方式的激光焊接方法进行说明。
此外，在本发明的一个实施方式的激光焊接方法中的激光焊接的开始时刻，保护玻璃28(参照图1)被充分冷却，处于可以忽略在此之前的激光焊接的影响(限于因热透效应而引起的焦点偏移)的状态。
在此，首先对本发明的第一实施方式的激光焊接方法进行说明。
如图6所示，在本发明的第一实施方式的激光焊接方法中，首先利用控制装置40，作为即将进行的激光焊接的焊点数，存储初始值“1”(第1点)(STEP-1-1)。
即，第1点的焊点为对该工件50最先进行激光焊接的部位，在进行第1点的激光焊接时，保护玻璃28处于被充分冷却的状态。
另外，在第2点以后的焊点中，会产生热透效应，直到最后的焊点(6点)的激光焊接结束之前，因热透效应而引起的输出降低将会持续存在。
此外，在到对于下一个工件50在第1点的焊接部X进行激光焊接为止的期间内，由于保护玻璃28被充分冷却，因此在对于第1点的焊接部X的激光焊接中，不产生热透效应。
在本实施方式的激光焊接方法中，构成为在这样的前提条件之下进行激光焊接。
此外，在本实施方式中，例示出通过激光加工装置100以与点焊相似的方式进行激光焊接的情况，不过本发明的一个实施方式的激光焊接方法中的焊接方式并不局限于此，例如在以形成连续的焊道的方式进行激光焊接的情况下，也可以应用本发明的一个实施方式的激光焊接方法。
另外，在本发明的一个实施方式的激光焊接方法中，例如，当如点焊那样以使点状的焊接部X、X......连续的方式进行激光焊接的情况下，可以构成为相邻的焊接部X彼此重合。
在本发明的第一实施方式的激光加工方法中，接下来，使激光加工装置100的激光头向与第1点的激光照射位置对应的位置移动(STEP-1-2)，在此，朝向第1点的激光照射预定位置照射检查用激光(STEP-1-3)。
检查用激光是输出比激光焊接时的激光输出小的激光。
检查用激光以能够将工件50的表面维持为不产生溅镀物的程度的熔融状态的输出进行短时间(例如，0.02秒左右)照射，可根据工件的材质及厚度等适当地选择照射条件。
此外，在本发明的第一实施方式的激光加工方法中，接下来，利用受光部30接受从第1点的激光照射预定位置反射的检查用激光的反射光亦即返回光(STEP-1-4)，利用控制装置40计测返回光，并且基于接受到的返回光的强度计算激光输出降低量(STEP-1-5)。
在此计算的激光输出降低量是因保护玻璃28受到污染而引起的降低量(因热透效应而引起的降低量除外)。
具体地说，使用没有溅镀物的附着的保护玻璃，并使用检查用激光的返回光的计测得出的结果亦即基准强度，依据该基准强度与计测得出的返回光的强度的差异，利用控制装置40计算激光输出降低量(参照图2)。
即，本发明的第一实施方式的激光加工方法具备在以规定的输出向焊接部X照射激光来进行激光焊接的工序(STEP-1-8)之前进行的工序(以下，称为激光输出降低量计算工序)，该激光输出降低量计算工序包括：将输出比规定的输出小的检查用激光向焊接部X照射的工序(STEP-1-3)；利用受光部30接受检查用激光的返回光的工序(STEP-1-4)；以及利用控制装置40计测检查用激光的返回光的强度，并且将检查用激光的返回光的强度与预先取得的检查用激光的返回光的基准强度比较，计算激光加工装置100的、在焊接部X的激光输出降低量的工序(STEP-1-5)。
此外，在计算出在焊接部X的激光输出降低量之后，依据该计算结果，利用控制装置40判定激光输出降低的有无(STEP-1-6)。当判定为存在激光输出降低(即，在保护玻璃附着有污垢(溅镀物))的情况下，进行激光输出的调整以弥补激光输出的不足(STEP-1-7)，随后，执行激光加工(STEP-1-8)。
具体地说，根据来自控制装置40的指令信号，提高激光振荡器10的激光输出，执行激光加工。
另一方面，当判定为不存在激光输出降低(即，在保护玻璃没有附着污垢(溅镀物))的情况下，直接转移至激光加工(STEP-1-8)。
此外，在本实施方式中，虽然构成为在认为激光输出降低的情况下进行激光输出的调整，不过例如可以构成为在溅镀物的附着非常多的情况下，根据其输出降低的程度中止激光焊接。
此外，当对焊接部X进行过激光加工后，确认当前的焊点数(STEP-1-9)。
当预定焊点数为1个焊点的情况下，在此结束激光加工，当预定焊点数为2个以上的情况下，转移至用于对下一个焊接部X进行激光加工的步骤。
接下来，在本发明的第一实施方式的激光加工方法中，使激光加工装置100的激光头向与第2点的激光照射位置对应的位置移动(STEP-1-10)，随后，向第2点的激光照射预定位置(即，下一个焊接部X)照射检查用激光(STEP-1-11)。
此外，在本发明的第一实施方式的激光加工方法中，在此，通过受光部30接受来自下一个焊接部X的检查用激光的反射光亦即返回光(STEP-1-12)，利用控制装置40计测返回光，并且基于计测到的返回光的强度来计算焦点偏移量(STEP-1-13)。
即，在本发明的第一实施方式的激光加工方法中，当在至少1次对焊接部X进行激光焊接的工序(STEP-1-8)之后，又具备连续对下一个焊接部X进行激光焊接的工序(STEP-1-16)的情况下，具备在对下一个焊接部X进行激光焊接的工序(STEP-1-16)之前进行的工序(以下，称为焦点偏移量计算工序)，该焦点偏移量计算工序包括：将检查用激光向下一个焊接部X照射的工序(STEP-1-11)；利用受光部30接受来自下一个焊接部X的检查用激光的返回光的工序(STEP-1-12)；以及利用控制装置40计测来自下一个焊接部X的检查用激光的返回光的强度，并且基于来自下一个焊接部X的检查用激光的返回光的强度与在激光输出降低量计算工序中计算得出的激光输出降低量，计算激光加工装置100的、相对于下一个焊接部X的激光的焦点偏移量的工序(STEP-1-13)。
此外，在焦点偏移量的计算中，使用在(STEP-1-5)计算得出的激光输出降低量。
在第2点以后的焊接部X的返回光的波形以仅因保护玻璃受到污染而引起的输出降低与因热透效应而引起的输出降低相加后的状态被计测。
因此，从计测来自第2点以后的焊接部X的返回光的强度中减去在对第1点的焊接部X激光焊接之前计算得出的返回光的强度，由此计算出仅因热透效应而引起的输出降低量。
然后，依据仅因热透效应而引起的输出降低量计算在焊接部X的焦点偏移量。
在焊接部X的焦点偏移量基于预先通过实验等取得的相关关系(激光输出降低量与焦点偏移量的关系)计算。
然后，在计算出在焊接部X的焦点偏移量后，依据该计算结果，利用控制装置40判定焦点偏移的有无(STEP-1-14)。
在此，当判定为存在焦点偏移(即，在保护玻璃产生热透效应)的情况下，将焦点偏移量向焦点调整机构26反馈，进行焦点距离的调整(STEP-1-15)，随后，执行激光加工(STEP-1-16)。另一方面，当判定为不存在焦点偏移(即，在保护玻璃未产生热透效应)的情况下，直接转移至激光加工(STEP-1-16)。
即，本发明的第一实施方式的激光加工方法具备焦点距离调整工序(STEP-1-15)，在进行焦点偏移量计算工序(STEP-1-11)～(STEP-1-13)之后，且在对下一个焊接部X进行激光焊接的工序(STEP-1-16)之前，执行该焦点距离调整工序(STEP-1-15)，在该焦点距离调整工序(STEP-1-15)中，利用控制装置40基于计算得出的焦点偏移量调整焦点调整机构26，从而调整激光加工装置100的焦点距离。
此外，在本实施方式中，虽然构成为当认为焦点偏移的情况下进行焦点距离的调整，不过也可以构成为根据焦点偏移量的程度不进行焦点距离的调整而中止激光焊接。
此外，在对焊接部X进行激光加工之后，确认当前的焊点数(STEP-1-17)。
当焊点数达到预定数的情况下，在此结束激光加工，当焊点数尚未达到预定数的情况下，对焊点数加“1”(STEP-1-18)，并转移至对下一个焊接部X进行激光加工的步骤。
至此为本发明的第一实施方式的激光加工方法的流程。
即，本发明的第一实施方式的激光焊接方法具备焦点偏移量计算工序，当对焊接部X进行至少1次的激光焊接后，又连续对下一个焊接部X进行激光焊接的情况下，在对下一个焊接部X进行激光焊接之前，执行该焦点偏移量计算工序，在该焦点偏移量计算工序中，利用激光振荡器10与光学系统20，将检查用激光向下一个焊接部X照射，利用受光部30接受来自下一个焊接部X的检查用激光的返回光，利用控制装置40计测来自下一个焊接部X的检查用激光的返回光的强度，并且基于来自下一个焊接部X的检查用激光的返回光的强度与在激光输出降低量计算工序中计算得出的激光输出降低量，计算激光加工装置100的、相对于下一个焊接部X的激光的焦点偏移量。
通过这样的结构，能够检测因热透效应而引起的焦点偏移。
另外，在本发明的第一实施方式中示出的激光加工装置100的光学系统20具备调整激光的焦点距离的焦点调整机构26，在本发明的第一实施方式的激光焊接方法中，具备焦点距离调整工序，在进行焦点偏移量计算工序之后，且在对下一个焊接部X进行激光焊接之前，执行该焦点距离调整工序，在该焦点距离调整工序中，利用控制装置40基于计算得出的焦点偏移量调整焦点调整机构26，进而调整激光加工装置100的焦点距离，在焦点距离调整工序之后，利用激光加工装置100对下一个焊接部X进行激光焊接。
通过这样的结构，能够检测因热透效应而引起的焦点偏移，能够防止在激光输出降低的状态下进行激光焊接。由此，能够更为可靠地抑制激光焊接中的焊接不良的发生。
此外，本发明的一个实施方式的激光焊接方法也可以为仅实施激光输出降低量计算工序的结构。
在图7中示出本发明的第二实施方式的激光焊接方法的流程。在本发明的第二实施方式的激光焊接方法中，构成为仅实施激光输出降低量计算工序。
在本发明的第二实施方式的激光焊接方法中，如图7所示，首先使激光加工装置100的激光头向与第1点的激光照射位置对应的位置移动(STEP-2-1)，在此，朝向第1点的激光照射预定位置(即，焊接部X)照射检查用激光(STEP-2-2)。
此外，在本发明的第二实施方式的激光加工方法中，接下来，利用受光部30接受来自第1点的焊接部X的检查用激光的反射光亦即返回光(STEP-2-3)，利用控制装置40计测返回光，基于计测得出的返回光的强度计算在焊接部X的激光输出降低量(STEP-2-4)。
在此计算的激光输出降低量是因保护玻璃28受到污染而引起的降低量(因热透效应而引起的降低量除外)。
即，本发明的第二实施方式的激光加工方法具备激光输出降低量计算工序，在以规定的输出对焊接部X照射激光来进行激光焊接的工序(STEP-2-7)之前，执行该激光输出降低量计算工序，该激光输出降低量计算工序包括：向焊接部X照射输出比规定的输出小的检查用激光的工序(STEP-2-2)；利用受光部30接受检查用激光的返回光的工序(STEP-2-3)；以及利用控制装置40计测检查用激光的返回光的强度，并且将检查用激光的返回光的强度与预先取得的检查用激光的返回光的基准强度进行比较，计算激光加工装置100的、在焊接部X的激光输出降低量的工序(STEP-2-4)。
此外，在计算出焊接部X的激光输出降低量之后，基于该计算结果，利用控制装置40判定激光输出降低的有无(STEP-2-5)。
在此，当判定为存在激光输出降低(即，在保护玻璃附着有污垢(溅镀物))的情况下，进行激光输出的调整以弥补激光输出的不足(STEP-2-6)，随后执行激光加工(STEP-2-7)。
具体地说，根据来自控制装置40的指令信号调整激光振荡器10的激光输出。
另一方面，当判定为不存在激光输出降低(即，在保护玻璃未附着污垢(溅镀物))的情况下，直接转移至激光加工(STEP-2-7)，完成激光焊接。
至此为本发明的第二实施方式的激光加工方法的流程。
即，本发明的第二实施方式的激光焊接方法，是使用激光加工装置100对工件50的焊接部X进行激光焊接的激光焊接方法，该激光加工装置100具备：激光振荡器10；作为将从激光振荡器10振荡产生的激光向焊接部X照射并扫描的单元的光学系统20；配置在光学系统20的与焊接部X相面对一侧的端部的保护玻璃28；接受激光在焊接部X的反射光中的、向光学系统20射入的返回光的受光部30；基于由受光部30接受到的返回光的强度对激光振荡器10的输出进行控制的作为控制单元的控制装置40，该激光焊接方法具备激光输出降低量计算工序，在对焊接部X以规定的输出照射激光来进行激光焊接之前，执行该激光输出降低量计算工序，在该激光输出降低量计算工序中，利用激光振荡器10与光学系统20将输出比规定的输出小的检查用激光向焊接部X照射，并且利用受光部30接受检查用激光的返回光，利用控制装置40计测检查用激光的返回光的强度，并且将计测得出的检查用激光的返回光的强度与预先取得的检查用激光的返回光的基准强度进行比较，计算激光加工装置100的、在焊接部X的激光输出降低量，利用控制装置40基于计算出的激光输出降低量调整激光振荡器10的输出，并利用激光加工装置100以调整后的规定的输出向焊接部X照射激光，从而进行激光焊接。
根据这样的结构，能够使用与以往相同的结构的激光加工装置100容易地检测保护玻璃28的污染，能够防止在激光输出降低的状态下进行激光焊接。由此，能够抑制激光焊接中的焊接不良的发生。
此外，在本实施方式中，构成为在对于一个工件50进行的激光焊接中，在焊接某个焊点之后、焊接下一个焊点之前，运算焦点偏移量，并反馈该运算结果，不过本发明的一个实施方式的激光焊接方法中的焦点偏移量的反馈方法并不局限于此。
例如，也可以如以下那样反馈焦点偏移量。
在对一个工件50设定n个焊接部X的数量(焊点数)的情况下，当对某一工件50进行激光焊接时，预先计算第1点～第n点的各焊接部X的焦点偏移量并加以存储。然后，在对下一个(第2个)工件50的第1点～第n点的各焊接部X进行激光焊接之前，对第2个工件50的第1点～第n点的各焊接部X照射检查用激光的返回光，计测检查用激光的返回光的强度。此时，不计算第2个工件50的第1点～第n点的各焊接部X的焦点偏移量。进而，在对第2个工件50的第1点～第n点的各焊接部X进行激光焊接之前，反馈第1个工件50的第1点～第n点的各焊接部X的焦点偏移量。然后，在对再一个(第3个)工件50进行激光焊接之前，基于计测得出的强度计算第2个工件50的第1点～第n点的各焊接部X的焦点偏移量并进行反馈。
在这样的结构中，能够在更换焊接对象的工件50的时刻统一运算焦点偏移量，无需在焊接各焊点之前进行焦点偏移量的运算，因此能够加快向下一个焊点的转换，具有在激光焊接的快速化方面有效的优点。
其中，附图标记说明如下：
10：激光振荡器；20：光学系统；26：焦点调整机构；28：保护玻璃；30：受光部；40：控制装置；50：工件；100：激光加工装置；X：焊接部。

Claims (3)

1.一种激光焊接方法，是使用激光加工装置对工件的焊接部进行激光焊接的激光焊接方法，
该激光加工装置具备：
激光振荡器；
光学系统，该光学系统为将从所述激光振荡器振荡产生的激光向所述焊接部照射并扫描的单元；
保护玻璃，该保护玻璃配置在所述光学系统的与所述焊接部相面对一侧的端部；
受光部，该受光部接受所述激光的在所述焊接部的反射光中的、向所述光学系统射入的返回光；以及
控制单元，该控制单元基于由所述受光部接受到的所述返回光的强度对所述激光振荡器的输出进行控制，
所述激光焊接方法的特征在于，
所述激光焊接方法具有激光输出降低量计算工序，在对所述焊接部以规定的输出照射所述激光来进行激光焊接之前，执行该激光输出降低量计算工序，
在该激光输出降低量计算工序中，
利用所述激光振荡器与所述光学系统将输出比所述规定的输出小的检查用激光向所述焊接部照射，
并且，利用所述受光部接受通过所述保护玻璃后的所述检查用激光的返回光，
利用所述控制单元计测所述检查用激光的返回光的强度，并且将计测得出的所述检查用激光的返回光的强度与预先取得的所述检查用激光的返回光的基准强度进行比较，从而计算所述激光加工装置的、在所述焊接部的激光输出降低量，
在所述激光焊接方法中，
利用所述控制单元基于计算得出的所述激光输出降低量调整所述激光振荡器的输出，
利用所述激光加工装置向所述焊接部以调整后的输出照射所述激光，从而进行激光焊接。
2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，
所述激光焊接方法具备焦点偏移量计算工序，当在对所述焊接部进行至少1次的激光焊接后，又连续对下一个焊接部进行激光焊接的情况下，在对所述下一个焊接部进行激光焊接之前，执行该焦点偏移量计算工序，
在该焦点偏移量计算工序中，
利用所述激光振荡器与所述光学系统将所述检查用激光向所述下一个焊接部照射，
并且，利用所述受光部接受来自所述下一个焊接部的所述检查用激光的返回光，
利用所述控制单元计测来自所述下一个焊接部的所述检查用激光的返回光的强度，并且基于来自所述下一个焊接部的所述检查用激光的返回光的强度与在所述激光输出降低量计算工序中计算得出的所述激光输出降低量，计算所述激光加工装置的、相对于所述下一个焊接部的所述激光的焦点偏移量。
3.根据权利要求2所述的激光焊接方法，其特征在于，
进而，所述光学系统具备对所述激光的焦点距离进行调整的焦点调整机构，
所述激光焊接方法具备焦点距离调整工序，在进行所述焦点偏移量计算工序后，且在利用所述激光加工装置对所述下一个焊接部进行激光焊接之前，执行该焦点距离调整工序，
在该焦点距离调整工序中，利用所述控制单元基于计算得出的所述焦点偏移量调整所述焦点调整机构，进而调整所述激光加工装置的焦点距离，
在所述焦点距离调整工序之后，利用所述激光加工装置对所述下一个焊接部进行激光焊接。
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