DE112015004532B4

DE112015004532B4 - Bewertungsverfahren, Laservorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Sensors

Info

Publication number: DE112015004532B4
Application number: DE112015004532.5T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Kondo; Atsushi Mori
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2035-10-02
Also published as: JP6254713B2; US10713774B2; CN107076678B; KR101981410B1; CN107076678A; US20170301076A1; WO2016051807A1; KR20170060135A; JPWO2016051807A1; DE112015004532T5

Abstract

Bewertungsverfahren zur Erstellung einer Bewertung einer Laserschweißung zwischen einem ersten und einem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300), wobei das erste und das zweite zylindrische Metallelement (200, 300) koaxial angeordnet sind, um einen Überlappungsbereich (170) zu definieren, in dem das erste und das zweite zylindrische Metallelement (200, 300) einander überlappen, wobei die Laserschweißung an dem Überlappungsbereich (170) längs einer Umfangsrichtung des Überlappungsbereiches (170) durchgeführt wird,wobei das Bewertungsverfahren umfasst:während der Laserschweißung Ausführen einer Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) auf der Basis eines Ergebnisses der Messung,wobei die Messung ausgeführt wird, um die Position eines nicht laserbestrahlten Seitenumrisses außer einem laserbestrahlten Seitenumriss von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) zu messen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserschweißungs-Bewertungsverfahren, eine Laservorrichtung und ein Sensorherstellungsverfahren.
Stand der Technik
Herkömmlicherweise ist die Laserschweißung als ein Verfahren zum Schweißen von Bauelementen bekannt. Als ein Verfahren zum Überprüfen der genauen Bildung eines geschweißten Teils durch Laserschweißen offenbart das Patentdokument 1 die Beurteilung eines Schweißfehlers durch kontaktlose Überwachung von reflektiertem Licht eines Laserlichts oder Plasmalichts, das von dem geschweißten Teil während der Laserschweißung emittiert wird. Weiterer relevanter Stand der Technik ist in folgenden Dokumenten offenbart: EP 1 998 047 A1 , US 2014 / 0 042 126 A1 , WO 2012/ 146 444 A1 , US 2008 / 0 283 510 A1 , sowie der JP H05- 146 885 A.
Dokumente zum Stand der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 2010197247 A
Patentdokument 2: JP 2004354274 A

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
In dem oben genannten herkömmlichen Beurteilungsverfahren wird reflektiertes Licht von Laserlicht oder Plasmalicht, das vom geschweißten Teil emittiert wird, überwacht. Durch eine derartige Lichtüberwachung kann der Schweißfehler jedoch falsch beurteilt werden, so dass es unmöglich ist, die Qualität der Schweißung genau zu bewerten. Daher hat es eine Nachfrage gegeben, ein genaueres Schweißungsbewertungsverfahren zu entwickeln.
Mittel zur Lösung der Probleme
Zur Lösung des vorbeschriebenen Problems wird ein Bewertungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Darüber hinaus wird die Laservorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 6 angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit den Merkmalen von Anspruch 9 angegeben. Darüber hinaus ist ein Bewertungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 11 angegeben. Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das oben genannte Problem zu behandeln, und kann als die folgenden Anwendungsbeispiele verkörpert sein.
(A1) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bewertungsverfahren zum Erstellen einer Bewertung einer Laserschweißung zwischen einem ersten und einem zweiten zylindrischen Metallelement bereitgestellt, wobei das erste und das zweite zylindrische Metallelement koaxial angeordnet sind, um einen Überlappungsbereich zu definieren, in dem das erste und das zweite zylindrische Metallelement einander überlappen, wobei die Laserschwei-ßung an dem Überlappungsbereich längs einer Umfangsrichtung des Überlappungsbereiches durchgeführt wird, wobei das Bewertungsverfahren umfasst: während der Laserschweißung Ausführen einer Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement auf der Basis eines Ergebnisses der Messung.
In diesem Bewertungsverfahren wird das Auftreten oder Nichtauftreten einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement während der Laserschweißung beurteilt. Die Beurteilung von keiner Positionsabweichung bedeutet, dass die Laserbestrahlung auf eine richtige Position angewandt wird. Das Auftreten oder Nichtauftreten einer Schweißpositionsabweichung wird nämlich in diesem Bewertungsverfahren beurteilt. Die Schweißung wird vorteilhaft durchgeführt, wenn die Laserbestrahlung auf ihre richtige Position angewandt wird. Es ist daher in diesem Bewertungsverfahren möglich, die Qualität der Schweißung durch Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens der Positionsabweichung zu bewerten.
(A2) Das oben genannte Bewertungsverfahren kann des Weiteren umfassen: vor der Laserschweißung Ausführen einer weiteren Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement auf der Basis eines Ergebnisses der weiteren Messung.
In diesem Fall wird das Auftreten oder Nichtauftreten der Positionsabweichung vor der Laserschweißung beurteilt. Es ist damit möglich, einen Schweißfehler zu verhindern, bevor er auftritt. Wenn die Positionsabweichung vor der Laserschweißung beurteilt wird, ist es möglich, die Schweißung zu beginnen, nachdem die Position des zylindrischen Metallelements korrigiert wird.
(A3) Das oben genannte Bewertungsverfahren kann des Weiteren umfassen: einen Positionsüberprüfungsschritt zum Aufnehmen eines Bildes eines Bezugsobjektes mit der gleichen Kamera wie die, die für die Messung des Umrisses in dem Messschritt verwendet wird, und dann Überprüfen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung der Kamera auf der Basis des Bildes des Bezugsobjektes.
In diesem Fall ist es möglich, die Positionsabweichung durch Beurteilung des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung der Kamera genauer zu beurteilen.
(A4) In dem oben genannten Bewertungsverfahren kann die Messung während der Laserschweißung ausgeführt werden, wobei eine Rotation des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements um deren Achse bewirkt wird.
Es ist in diesem Bewertungsverfahren möglich, die Schweißpositionsabweichung durch Ausführung der Messung aus verschiedenen Winkeln genauer zu beurteilen.
(A5) In dem oben genannten Bewertungsverfahren kann die Positionsabweichung als nicht aufgetreten beurteilt werden, wenn eine Anzahl von Erfassungen der Positionsabweichung während der Laserschweißung kleiner ist als ein vorgegebener Wert, der größer ist als 1, und als aufgetreten beurteilt werden, wenn die Anzahl der Erfassungen der Positionsabweichung während der Laserschweißung gleich oder größer wird als der vorgegebene Wert.
In diesem Fall wird das Auftreten der Positionsabweichung nicht bestimmt, es sei denn, die Anzahl der Erfassungen der Positionsabweichung wird gleich oder höher als der vorgegebene Wert. Es ist damit möglich, Rauschen zu entfernen und die Schweißpositionsabweichung genauer zu beurteilen.
(A6) In dem oben genannten Bewertungsverfahren kann die Messung ausgeführt werden, um die Position des nicht laserbestrahlten Seitenumrisses außer dem laserbestrahlten Seitenumriss von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement zu messen.
In diesem Fall ist es möglich, den Einfluss von Laserlicht auf das Messergebnis zu reduzieren, wobei es damit möglich ist, die Schweißpositionsabweichung genauer zu beurteilen.
(B) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Laservorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Bestrahlungseinheit, die einen Überlappungsbereich von koaxial angeordneten ersten und zweiten zylindrischen Metallelementen mit Laserlicht längs einer Umfangsrichtung des Überlappungsbereiches bestrahlt; und ein Steuerungsgerät, das die Bestrahlungseinheit steuert, wobei die Laservorrichtung des Weiteren umfasst: eine Messeinheit, die eine Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement ausführt, wobei die Bestrahlungseinheit und die Messeinheit so angeordnet sind, dass eine Bestrahlungsrichtung des Laserlichts von der Bestrahlungseinheit zu einer Messrichtung der Messeinheit nicht parallel ist; und wobei das Steuerungsgerät die Messeinheit so steuert, dass die Messung der Position während der Bestrahlung des Überlappungsbereiches mit Laserlicht von der Bestrahlungseinheit ausgeführt wird, und dann das Auftreten oder Nichtauftreten einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement auf der Basis eines Ergebnisses der Messung beurteilt wird.
In dieser Laservorrichtung wird das Auftreten oder Nichtauftreten einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement während z.B. der Laserschweißung beurteilt. Die Beurteilung von keiner Positionsabweichung bedeutet, dass die Laserbestrahlung auf eine richtige Position angewandt wird. Es ist daher in dieser Laservorrichtung möglich, das Auftreten oder Nichtauftreten einer Schweißpositionsabweichung genau zu beurteilen.
(C) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sensorherstellungsverfahren zur Herstellung eines Sensors mit einem ersten und einem zweiten zylindrischen Metallelement bereitgestellt, das die Laserschweißung des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements umfasst, wobei das Sensorherstellungsverfahren des Weiteren umfasst: einen Positionsüberprüfungsschritt zum Aufnehmen eines Bildes eines Bezugsobjektes mit einer Kamera und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von der Kamera auf der Basis des Bildes des Bezugsobjektes; während der Laserschweißung einen Schritt zum Ausführen einer Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement durch Aufnehmen eines Bildes des Umrisses mit der Kamera und einen Schritt zum Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement auf der Basis eines Ergebnisses der Messung.
In diesem Sensorherstellungsverfahren wird das Auftreten oder Nichtauftreten einer Schweißpositionsabweichung des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements genauer beurteilt. Die Laserschweißung wird günstig durchgeführt, wenn die Laserbestrahlung auf eine richtige Position angewandt wird. Es wird daher die Qualität der Schweißung durch Beurteilung des Auftretens oder Nichtauftretens der Positionsabweichung bewertet.
(D) Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bewertungsverfahren zum Erstellen einer Bewertung einer Laserschwei-ßung zwischen einem ersten und einem zweiten zylindrischen Metallelement bereitgestellt, wobei das erste und das zweite zylindrische Metallelement koaxial angeordnet sind, um einen Überlappungsbereich zu definieren, in dem das erste und das zweite zylindrische Metallelement einander überlappen, wobei die Laserschweißung an dem Überlappungsbereich längs einer Umfangsrichtung des Überlappungsbereiches durchgeführt wird, wobei das Bewertungsverfahren umfasst: während der Laserschweißung Ausführen einer Messung einer Position eines Umrisses einer vorgegebenen Region des ersten zylindrischen Metallelements und einer Messung einer Position eines Umrisses eines vorgegebenen Bereiches des zweiten zylindrischen Metallelements und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements auf der Basis der Ergebnisse der Messung.
In diesem Bewertungsverfahren wird das Auftreten oder Nichtauftreten einer Positionsabweichung von jeweils dem ersten und dem zweiten zylindrischen Metallelement für die Beurteilung der Schweißpositionsabweichung beurteilt. Es ist daher möglich, die Qualität der Schweißung durch Beurteilung des Auftretens oder Nichtauftretens der Positionsabweichung zu bewerten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gassensors 10 als ein Beispiel eines zu bewertenden Objektes.
2 ist eine schematische Ansicht einer Laservorrichtung 600 von einer hinteren Endseite des Gassensors 10 aus gesehen.
3 ist eine schematische Ansicht der Laservorrichtung 600 von einer lateralen Seite des Gassensors 10 aus gesehen.
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zum Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Bildes zeigt, das durch eine Messeinheit 630 aufgenommen wurde.
6 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Positionsabweichung einer Achse CA einer Metallhülse 200 und eines Protektors 300 relativ zu einer Rotationsachse eines Halteelements 610 auftritt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
A. Erstes Ausführungsbeispiel
A-1. Struktur des Gassensors
1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Gassensors 10 als ein Beispiel eines zu bewertenden Objektes. In 1 wird ein Querschnitt des Gassensors 10 längs einer Mittelachse CA des Gassensors 10 gezeigt. In der folgenden Beschreibung wird die untere Seite von 1 als eine „Vorderseite“ des Gassensors 10 bezeichnet; wobei die obere Seite von 1 als eine „Rückseite“ des Gassensors 10 bezeichnet wird.
Der Gassensor 10 besteht in der Form eines Sauerstoffsensors, der an einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors montiert ist, um die Konzentration von Sauerstoff (O₂) im Abgas zu erfassen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Gassensor 10 als ein Zirkonoxid-Sauerstoffsensor konfiguriert, der Zirkoniumoxid (ZrO₂) verwendet.
Gemäß 1 ist der Gassensor 10 mit einem Sensorelement 100, einem Heizelement 150, einer Metallhülse 200, einem Protektor 300, einem äu-ßeren Rohr 410, einem ersten Ausgangsanschluss 520, einem zweiten Ausgangsanschluss 530, einem ersten Leitungsdraht 570, einem zweiten Leitungsdraht 580 und einem dritten Leitungsdraht 590 ausgerüstet.
Das Sensorelement 100 des Gassensors 10 bildet eine Sauerstoff-Konzentrationszelle, die eine elektromotorische Kraft entsprechend einem Partialdruck von Sauerstoff ausgibt. Das Sensorelement 100 weist einen soliden Elektrolytkörper 110, eine innere Elektrode 120 und eine äußere Elektrode 130 auf.
Der solide Elektrolytkörper 110 des Sensorelements 100 besteht aus einem Oxid-Ionen leitenden (Sauerstoff-Ionen leitenden) Material und hat eine mit Boden versehene zylindrische Form, die mit einem geschlossenen Vorderende ausgebildet ist und sich längs der Mittelachse CA erstreckt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird Zirkoniumoxid (ZrO₂), das Yttriumoxid (Y₂O₃) enthält, das heißt, mit Yttriumoxid teilweise stabilisiertes Zirkonoxid als das Material des soliden Elektrolytkörpers 110 verwendet. In weiteren alternativen Ausführungsbeispielen kann ein teilweise stabilisiertes Zirkonoxid, das ein Oxid enthält, das aus Calciumoxid (CaO), Magnesiumoxid (MgO), Ceroxid (CeO), Aluminiumoxid (Al₂O₃) und dergleichen besteht, als das Material des soliden Elektrodenkörpers 110 verwendet werden.
Die innere Elektrode 120 des Sensorelements 100 ist so angeordnet, dass sie eine innere Seite des soliden Elektrolytkörpers 110 bedeckt. Die äußere Elektrode 130 des Sensorelements 100 ist so angeordnet, dass sie eine äußere Seite des soliden Elektrolytkörpers 110 bedeckt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird Platin (Pt) als das Material der inneren Elektrode 120 und der äußeren Elektrode 130 verwendet. In weiteren alternativen Ausführungsbeispielen kann eine Platinlegierung, anderes Edelmetall oder Legierungen davon verwendet werden. Des Weiteren werden die innere Elektrode 120 und die äußere Elektrode 130 durch stromlose Abscheidung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet.
Das Heizelement 150 des Gassensors 10 befindet sich innerhalb des Sensorelements 100, um so das Sensorelement 100 beim Empfang der Energiezuführung durch den dritten Leitungsdraht 590 zu erwärmen. Zum Zweck der Verbesserung der Genauigkeit des Gassensors 10 wird die Temperatur des Sensorelements 100 durch Steuerung der Energiezuführung durch den dritten Leitungsdraht 590 zum Heizungselement 150 im vorliegenden Ausführungsbeispiel konstant aufrechterhalten.
Die Metallhülse 200 des Gassensors 10 wird als ein zylindrisches Metallelement bereitgestellt. Das Sensorelement 100 wird in der Metallhülse 200 gehalten. Ein Gewindeteil 210 ist am äußeren Umfang der Metallhülse 200 so ausgebildet, dass der Gassensor 10 am Abgasrohr mithilfe des Gewindeteils 210 montiert wird.
Der Protektor 300 des Gassensors 10 wird als ein mit Boden versehenes zylindrisches Metallelement bereitgestellt und ist an einem vorderen Endteil der Metallhülse 200 fixiert, um so einen Teil des Sensorelements 100 abzudecken, das von einem vorderen Ende der Metallhülse 200 vorsteht und als ein Schutz für das Sensorelement 100 dient. Durchgangslöcher 311 und 312 sind im Protektor 300 so ausgebildet, dass das Abgas in das Sensorelement 100 durch diese Durchgangslöcher eingeführt werden kann.
Die Metallhülse 200 und der Protektor 300 sind koaxial angeordnet, so dass sich eine Rotationsachse der Metallhülse 200 und des Protektors 300 mit der Mittelachse CA in Übereinstimmung befindet. Dort wird ein Überlappungsbereich 170 definiert, wo die Metallhülse 200 und der Protektor 300 einander überlappen. Der Protektor 300 wird mit der Metallhülse 200 durch die Durchführung einer Laserschweißung an dem Überlappungsbereich 170 längs der Umfangsrichtung verbunden, wobei dadurch ein Schweißteil 180 im Überlappungsbereich gebildet wird. Ein Prozess zum Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung während der Laserschweißung des Überlappungsbereiches 170 wird später erläutert.
Das äußere Rohr 410 des Gassensors 10 wird als ein zylindrisches Metallelement bereitgestellt und ist an einem hinteren Endteil der Metallhülse 200 fixiert, um so Teile des Sensorelements 100, des Heizelements 150, des ersten Ausgangsanschlusses 520 und des zweiten Ausgangsanschlusses 530 abzudecken, die von einem hinteren Ende der Metallhülse 200 vorstehen, und dient als ein Schutz für das Sensorelement 100, das Heizelement 150, den ersten Ausgangsanschluss 520 und den zweiten Ausgangsanschluss 530.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Sensorelement 100 angepasst, um die Einführung von Außenluft in das Innere des Sensorelements 100 zuzulassen. Die in das Innere des Sensorelements 100 eingeführte Außenluft wird als ein Bezugsgas genutzt, das ein Bezug für die Erfassung von Sauerstoff im Abgas durch den Gassensor 10 wird.
Der erste Ausgangsanschluss 520 des Gassensors 10 ist als ein Leiter ausgebildet, um so eine elektrische Verbindung zwischen der inneren Elektrode 120 des Sensorelements 100 und dem ersten Leitungsdraht 570 zu errichten. Der zweite Ausgangsanschluss 530 des Gassensors 10 ist als ein Leiter ausgebildet, um so eine elektrische Verbindung zwischen der äußeren Elektrode 130 des Sensorelements 100 und dem zweiten Leitungsdraht 580 zu errichten. Der erste Leitungsdraht 570 und der zweite Leitungsdraht 580 des Gassensors 10 sind mit einer Verarbeitungsschaltung (nicht dargestellt) zur Verarbeitung der Ausgabe des Gassensors 10 elektrisch verbunden.
In dem Gassensor fungiert die innere Elektrode 120 als eine Bezugselektrode, die der Außenluft, das heißt, dem Bezugsgas ausgesetzt ist; wobei die äußere Elektrode 130 als eine Bezugselektrode fungiert, das dem Abgas ausgesetzt ist. Die elektromotorische Kraft wird damit im Sensorelement 100 gemäß einem Unterschied in der Sauerstoffkonzentration zwischen dem Bezugsgas und dem Abgas entwickelt. Die elektromotorische Kraft des Sensorelements 100 wird als die Sensorausgabe zur Außenseite des Gassensors 10 durch den ersten Leitungsdraht 570 und den zweiten Leitungsdraht 580 ausgegeben.
A-2. Laservorrichtung
2 ist eine schematische Ansicht einer Laservorrichtung 600, von einer hinteren Endseite des Gassensors 10 aus gesehen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Laservorrichtung 600 verwendet, um das geschweißte Teil 180 zwischen der Metallhülse 200 und dem Protektor 300 bilden. Die Laservorrichtung 600 ist mit einem Halteelement 610, einer Bestrahlungseinheit 620, einer Messeinheit 630, einer Prüfplatte 640, einer Beleuchtungseinheit 650 und einem Steuerungsgerät 660 ausgerüstet.
3 zeigt eine schematische Ansicht der Laservorrichtung 600 von einer lateralen Seite des Gassensors 10 aus gesehen. Das Halteelement 610 ist angeordnet, um die Metallhülse 200 zu halten und in einem Zustand zum Halten der Metallhülse 200 zuzulassen, dass sich die Metallhülse 200 und der Protektor 300 um Ihre Rotationsachse drehen.
Die Bestrahlungseinheit 620 ist angepasst, um Laserlicht zu emittieren (siehe 2). Der Überlappungsbereich 170 der Metallhülse 200 und des Protektors 300 werden mit dem Laserlicht von der Bestrahlungseinheit 620 längs der Umfangsrichtung bestrahlt.
Die Messeinheit 630 ist angepasst, um eine Position eines Umrisses von wenigstens der Metallhülse 200 oder dem Protektor 300 zu messen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Kamera als die Messeinheit 630 verwendet. Ein Infrarotsensor kann alternativ als die Messeinheit 630 verwendet werden. Es ist vorzuziehen, dass die Messeinheit 630 den Umriss einer vorgegebenen Region der Metallhülse 200 und den Umriss einer vorgegebenen Region des Protektors 300 misst.
Die Prüfplatte 640 besteht aus einem Metallplattenmaterial und ist zwischen der Messeinheit 630 und der Beleuchtungseinheit 650 angeordnet. Diese Prüfplatte 640 wird als ein Bezugsobjekt verwendet, um zu überprüfen, ob sich die Messeinheit 630 in einer richtigen Position befindet.
Die Beleuchtungseinheit 650 ist angepasst, um den Umriss von wenigstens der Metallhülse 200 oder dem Protektor 300 hervorzuheben. Die Beleuchtungseinheit 650 so angeordnet, dass sich die Prüfplatte 640 und die Beleuchtungseinheit 650 in einer Position überlappen, wenn von der Messeinheit 630 betrachtet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine LED als die Beleuchtungseinheit 650 verwendet.
Das Steuerungsgerät 660 ist als eine Steuerungseinheit konfiguriert, um die jeweiligen Komponenten der Laservorrichtung zu steuern. Das Steuerungsgerät 660 wird mit CPU, RAM und ROM bereitgestellt, um die Vorrichtungskomponenten zu steuern.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Bestrahlungseinheit 620 und die Messeinheit 630 so angeordnet, dass die Bestrahlungsrichtung des Laserlichts von der Bestrahlungseinheit 620 mit der Messrichtung der Messeinheit 630 nicht parallel ist, das heißt, die Laserlicht-Bestrahlungsrichtung der Bestrahlungseinheit 620 und die Messrichtung der Messeinheit 630 überschneiden einander. Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, den Einfluss des von der Bestrahlungseinheit 620 emittierten Laserlichts auf die Messung des Umrisses von wenigstens der Metallhülse 200 oder dem Protektor 300 zu reduzieren. Dies erlaubt eine genauere Beurteilung der Positionsabweichung. Hier bezieht sich „Positionsabweichung“ auf wenigstens die Positionsabweichung von einer oder beiden, der Metallhülse 200 und des Protektors 300, relativ zur Spannvorrichtung (Halteelement 610) oder relativ zur Positionsabweichung zwischen der Metallhülse 200 und dem Protektor 300.
Darüber hinaus ist die Messeinheit 630 angeordnet, um die Position des nicht laserbestrahlten Seitenumrisses anstatt des laserbestrahlten Seitenumrisses von wenigstens der Metallhülse 200 oder dem Protektor 300 im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu messen. Mit anderen Worten, angenommen, dass die Metallhülse 200 und der Protektor 300 in zwei Seiten geteilt sind: eine Seite näher an der Bestrahlungseinheit 620 (d.h. die Laserbestrahlungsseite) und die andere Seite (d.h., die gegenüberliegende Seite) gemäß 2, befindet sich die Messeinheit 630 an der gegenüberliegenden Seite. Dann misst die Messeinheit 630 die Position des Umrisses wenigstens der Metallhülse 200 oder des Protektors 300 gegenüber der Laserbestrahlungsseite. Es ist durch diese Konfiguration möglich, nicht nur den Einfluss des von der Bestrahlungseinheit 620 emittierten Lichts, sondern auch den Einfluss der durch die Laserschweißung erzeugten Spritzer zu reduzieren. Dies ermöglicht eine genauere Beurteilung der Positionsabweichung, welche zu einer genaueren Beurteilung der Schweißpositionsabweichung führt.
A2. Beurteilungsprozess
4 ist ein Ablaufdiagramm des Prozesses zum Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens der Positionsabweichung. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die oben in „Mittel zur Lösung der Probleme“ erörterten zylindrischen Metallelemente jeweils der Metallhülse 200 und dem Protektor 300.
Im Schritt S 110 steuert das Steuerungsgerät 660 das Halteelement 610, um die Metallhülse 200 anzuheben und zu halten, in der der Protektor 300 durch Presspassung eingesetzt wurde.
Als nächstes steuert das Steuerungsgerät 660 die Messeinheit 630, um die Position der Prüfplatte 640 im Schritt S120 zu messen.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Bildes zeigt, das von der Messeinheit 630 aufgenommen wurde. Das Bild enthält: einen Bereich T1 zum Messen des Umrisses der Prüfplatte 640 als das Bezugsobjekt; einen Bereich T2 zum Messen des Umrisses des Protektors 300 und einen Bereich T3 zum Messen des Umrisses der Metallhülse 200. In den anschließenden Schritten wird die Position des Umrisses von wenigstens der Metallhülse 200, dem Protektor 300 oder der Prüfplatte 640 gemessen. Die Lage des Bereiches T1, des Bereiches T2 und des Bereiches T3 ist so eingestellt, dass sie einander nicht überlappen, so dass die Positionsabweichung von jeweils der Metallhülse 200, dem Protektors 300 und der Prüfplatte 640 mit Bezug auf den entsprechenden Bereich beurteilt werden kann.
Im Schritt S120 (siehe 4) steuert das Steuerungsgerät die Messeinheit 630, um die Position des Umrisses der Prüfplatte 640 im Bereich T1 zu messen. Daraufhin beurteilt das Steuerungsgerät 660 im Schritt S125 das Auftreten oder Nichtauftreten der Positionsabweichung der Messeinheit 630 auf der Basis des Messergebnisses. Spezieller wird der Prozess mit dem nächsten Schritt fortgesetzt, wenn sich die Position des Umrisses der Prüfplatte 614 in einem vorgegebenen zulässigen Bereich in Hinsicht auf eine zuvor im Steuerungsgerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet. Wenn sich die Position des Umrisses der Prüfplatte 640 außerhalb des vorgegebenen zulässigen Bereiches in Hinsicht auf die zuvor im Steuerungsgerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet, wird der Prozess dagegen mit dem nächsten Schritt nicht fortgesetzt. Stattdessen benachrichtigt das Steuerungsgerät 660 einen Anwender über das Auftreten der Positionsabnormalität durch ein Geräusch oder Licht und bleibt in Bereitschaft bis zum Empfang eines Signals, das anzeigt, dass die Überprüfung des Anwenders beendet wurde. Durch diesen Schritt wird bestätigt, ob sich die Messeinheit 630 in der richtigen Position befindet. Des Weiteren kann die Position der Messeinheit 630 auf seine richtige Position beim Erfassen der Positionsabnormalität korrigiert werden. Der oben in „Mittel zur Lösung der Probleme“ erörterte Schritt zur Positionsprüfung entspricht damit dem Schritt S125. Der Schritt S125 ist nämlich ein Schritt zum Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung der Messeinheit 630, die zur Messung des Umrisses von wenigstens der Metallhülse 200 oder dem Protektor 300 verwendet wird. Die Positionsabweichung der Messeinheit 300 in der vertikalen Richtung wird durch diesen Schritt beurteilt. Da die Messeinheit 300 nur in der vertikalen Richtung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bewegbar ist, wird der Bereich T1 so eingestellt, dass die Bezugsposition in der vertikalen Richtung geprüft wird. Es ist alternativ möglich, die Bezugsposition nicht nur in der vertikalen Richtung, sondern auch in der horizontalen Richtung zu überprüfen. Verschiedene Objekte außer der Prüfplatte 640 sind als das Bezugsobjekt zur Beurteilung der Positionsabweichung der Messeinheit 630 verwendbar. Zum Beispiel kann ein Objekt mit einer Bezugsmarke (wie einer Kreuzmarke) verwendet werden, um die Bezugsposition in der vertikalen Richtung oder der horizontalen Richtung des Bildes zu überprüfen. In diesem Fall wird die Positionsabweichung der Messeinheit 630 durch Messen der Position der Bezugsmarke auf dem Bild anstelle der Messung des Umrisses des Bezugsobjektes beurteilt.
Im Schritt S130 steuert das Steuerungsgerät 660 die Messeinheit 630, um die Position des Protektors 300 und spezieller die Position des Umrisses des Protektors 300 in dem Bereich T2 zu messen. Die Position des hier gemessenen Umrisses ist die Position des Umrisses in der horizontalen Richtung. Der Messschritt kann ausgeführt werden, während die Metallhülse 200 und der Protektor 300 in einem Anhaltezustand ohne Rotation gehalten werden oder während die Rotation der Metallhülse 200 und des Protektors 300 bewirkt wird.
Das Steuerungsgerät 660 beurteilt dann im Schritt S135 das Auftreten oder Nichtauftreten der Positionsabweichung des Protektors 300 auf der Basis des Messergebnisses. Wenn sich die Position des Umrisses des Protektors 300 in einem vorgegebenen zulässigen Bereich in Hinsicht auf eine zuvor im Steuerungsgerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet, wird der Prozess mit dem nächsten Schritt fortgesetzt. Wenn sich die Position des Umrisses des Protektors 300 außerhalb des vorgegebenen zulässigen Bereiches in Hinsicht auf die zuvor im Speichergerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet, wird dagegen der Prozess nicht mit dem nächsten Schritt fortgesetzt. Stattdessen benachrichtigt das Steuerungsgerät 660 einen Anwender über das Auftreten der Positionsabnormalität durch ein Geräusch oder Licht und bleibt in Bereitschaft bis zum Empfang eines Signals, das anzeigt, dass die Überprüfung des Anwenders beendet wurde. Durch diesen Schritt wird die Positionsabweichung des Protektors 300 in der horizontalen Richtung beurteilt.
Im Schritt S140 steuert das Steuerungsgerät 660 die Messeinheit 630, um die Position der Metallhülse 200 und spezieller die Position des Umrisses der Metallhülse 200 in dem Bereich T3 zum messen. Die Position des hier gemessenen Umrisses ist die Position des Umrisses in der vertikalen Richtung. Dieser Schritt kann auch ausgeführt werden, während die Metallhülse 200 und der Protektor 300 in einem Anhaltezustand ohne Rotation gehalten werden oder während eine Rotation der Metallhülse 200 des Protektors 300 bewirkt wird.
Das Steuerungsgerät 660 beurteilt dann im Schritt S145 das Auftreten oder Nichtauftreten der Positionsabweichung der Metallhülse 200 auf der Basis des Messergebnisses. Wenn sich die Position des Umrisses der Metallhülse 200 in einem vorgegebenen zulässigen Bereich in Hinsicht auf eine zuvor im Steuerungsgerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet, wird der Prozess mit dem nächsten Schritt fortgesetzt. Wenn sich die Position des Umrisses der Metallhülse 200 außerhalb des vorgegebenen zulässigen Bereiches in Hinsicht auf die zuvor im Steuerungsgerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet, wird dagegen der Prozess nicht mit dem nächsten Schritt fortgesetzt. Stattdessen benachrichtigt das Steuerungsgerät 660 einen Anwender über das Auftreten der Positionsabnormalität durch ein Geräusch oder Licht und bleibt in Bereitschaft bis zum Empfang eines Signals, das anzeigt, dass die Überprüfung des Anwenders beendet wurde. Durch diesen Schritt wird die Positionsabweichung der Metallhülse 200 in der vertikalen Richtung beurteilt. Des Weiteren wird die Erzeugung eines defekten Produktes verhindert, indem nicht zum nächsten Schritt weitergegangen wird, wenn sich die Position des Umrisses der Metallhülse 200 außerhalb des vorgegebenen zulässigen Bereiches in Hinsicht auf die zuvor im Steuerungsgerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet.
Im Schritt S150 startet das Steuerungsgerät 660 den Schweißvorgang, d.h., die Laserschweißung an dem Überlappungsbereich 170 längs der Umfangsrichtung durch die Bestrahlungseinheit 620, während die Rotation der Metallhülse 200 und des Protektors 300 durch das Halteelement 610 bewirkt wird.
Im Schritt S160 steuert das Steuerungsgerät 660 die Messeinheit, um die Positionen der Metallhülse 200 und des Protektors 300 während der Bestrahlung des Überlappungsbereiches mit Laserlicht von der Bestrahlungseinheit 620 zu messen, und beurteilt dann das Auftreten oder Nichtauftreten der Positionsabweichung der Metallhülse 200 und des Protektors 300 auf der Basis der Messergebnisse. Spezieller misst die Messeinheit 630 die Position des Umrisses des Protektors 300 in dem Bereich T2 und die Position des Umrisses der Metallhülse 200 in dem Bereich T3. Das Steuerungsgerät beurteilt das Auftreten der Positionsabweichung auf der Basis dieser Messergebnisse. Es ist in diesem Schritt vorzuziehen, die Positionen der Metallhülse 200 und des Protektors 300 zu messen, während eine Rotation der Metallhülse 200 und des Protektors 300 bewirkt wird. Das Auftreten oder Nichtauftreten der Positionsabweichung kann beurteilt werden, während die Rotation der Metallhülse 200 und des Protektors 300 bewirkt wird oder während die Metallhülse 200 und der Protektor 300 in einem Anhaltezustand (d.h., nach dem Schweißen) gehalten werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Umriss des Objektes als das Messziel eingesetzt. Es ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel damit möglich, eine Verschlechterung der Messgenauigkeit zu unterdrücken, die durch ein beliebiges Objekt außer dem ursprünglich vorgesehenen Messziel im Vergleich zu dem Fall verursacht wird, in dem eine Lichtquelle wie das reflektierte Licht eines Laserlichts oder Plasmalichts als das Messziel eingesetzt wird.
6 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Achse CA der Metallhülse 200 und des Protektors 300 von der Rotationsachse des Halteelements 610 abweicht. In dem Zustand, in dem die Achse CA der Metallhülse 200 und des Protektors 300 von der Rotationsachse des Halteelements 610 abweicht, sind die Positionen der Metallhülse 200 und des Protektors 300 relativ zum Brennpunkt P des Laserlichts versetzt, so dass der Durchdringungsgrad des Laserlichts an der Laserschweißposition nicht gleichförmig wird. Selbst in dem Fall, in dem die Positionsabweichung nicht vor der Schweißung erfasst werden kann, ist es möglich, die Positionsabweichung während der Schweißung durch Ausführen der Messung während der Schweißung zu erfassen. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Positionsabweichung während der Schweißung zu erfassen, selbst in dem Fall, in dem vor der Schweißung die Positionsabweichung in der Richtung auftritt, in der es schwierig ist, die Positionsabweichung durch die Messeinheit 630 zu messen (d.h., in der Messrichtung der Messeinheit 630 vor der Rotation).
Es ist in diesem Ausführungsbeispiel vorzuziehen, dass die Messung der Position drei Mal oder mehr pro Rotation der Metallhülse 200 und des Protektors 300 um die Achse CA ausgeführt wird. Es ist durch eine derartige Arbeitsweise möglich, die Position des Objektes aus verschiedenen Winkeln zu messen. Dies ermöglicht eine genauere Beurteilung der Positionsabweichung, die zu einer genaueren Beurteilung der Schweißpositionsabweichung führt. Wenn die Messung drei Mal in gleichen Intervallen pro einer Rotation ausgeführt wird, bedeutet das zum Beispiel, dass die Messung in Intervallen von 120° ausgeführt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Messung der Position 10 bis 15 Mal ausgeführt.
Es ist des Weiteren in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzuziehen, dass das Steuerungsgerät 660 das Auftreten der Positionsabweichung nicht bestimmt, wenn die Anzahl von Malen der Erfassung der Positionsabweichung kleiner ist als ein vorgegebener Wert, der größer ist als 1, und das Auftreten der Positionsabweichung bestimmt, wenn die Anzahl von Malen der Erfassung der Positionsabweichung gleich oder größer als der vorgegebene Wert wird. Es ist durch diese Arbeitsweise möglich, Rauschen zu entfernen und die Schweißpositionsabweichung genauer zu beurteilen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wert auf 3 eingestellt.
Im Schritt S 170 beendet das Steuerungsgerät 660 den Schweißvorgang der Bestrahlungseinheit 620. Daraufhin bestimmt das Steuerungsgerät 660 im Schritt S180 das Auftreten oder Nichtauftreten eines Schweißfehlers aufgrund der Positionsabweichung. Wenn die Positionsabweichung der Metallhülse 200 oder des Protektors 300 im Schritt S160 als nicht aufgetreten beurteilt wird, wird bestimmt, dass es keinen Schweißfehler gibt, der aufgrund der Positionsabweichung verursacht wird. Es wird nämlich beurteilt, dass die Laserbestrahlung auf seine genaue Position angewandt wird, wenn die Positionsabweichung während des Schweißens als nicht aufgetreten beurteilt wird.
Wenn die Positionsabweichung von wenigstens der Metallhülse 200 oder dem Protektor 300 im Schritt S160 als aufgetreten beurteilt wird, wird andererseits bestimmt, dass der Schweißfehler durch eine unsachgemäße Bestrahlung mit dem Laserlicht verursacht wurde. In diesem Fall wird die Schweißverbindung der Metallhülse 200 und des Protektors 300 als fehlerhaftes Produkt behandelt.
B. Weitere Ausführungsbeispiele
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten spezifischen Ausführungsbeispiele, Beispiele und Modifikationen begrenzt und kann in verschiedenen Formen verkörpert sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Schutzbereich wird jedoch von den Ansprüchen bestimmt.
In dem oben genannten Ausführungsbeispiel wird der Prozess mit dem nächsten Schritt beim Beurteilen im Schritt S135 fortgesetzt, dass sich die Position des Protektors 300 im vorgegebenen zulässigen Bereich in Hinsicht auf die zuvor im Steuerungsgerät 660 gespeicherte Bezugsposition befindet. Im Schritt S135 kann die Lage des Bereiches T2 oder die Bezugsposition im Bereich T2 auf der Basis des Umfangs der Positionsabweichung korrigiert werden. Ähnlich dazu kann die Lage des Bereiches T3 oder die Bezugsposition im Bereich T3 im Schritt S145 beim Beurteilen korrigiert werden, dass sich die Position der Metallhülse 200 in dem vorgegebenen zulässigen Bereich in Hinsicht auf die Bezugsposition befindet. In der Summe ist es möglich, wenn sich die Positionsabweichung vor der Schweißung im zulässigen Bereich befindet, die Lage des Bereiches T2, T3 oder der Bezugsposition im Bereich T2, T3 auf der Basis des Umfangs der Positionsabweichung so zu korrigieren, dass die Umrisspositionen der Metallhülse 200 und des Protektors 300 mit Bezug auf die korrigierten Bereiche T2, T3 im Schritt S160 gemessen werden können. Dies führt zu einer flexiblen Beurteilung der Positionsabweichung. Insbesondere ist die vertikale Position der Metallhülse 200 an einer flachen Oberflächenregion der Metallhülse 200 vor dem Gewindeteil 210 im obigen Ausführungsbeispiel messbar. Eine derartige Oberflächenregion ist schmal. Es ist jedoch durch die oben genannte Korrektur möglich, die Positionsabweichung flexibel zu beurteilen.
In dem oben genannten Ausführungsbeispiel wird die Beurteilung über die Positionsabweichung im (Schritt S145) vorgenommen, nachdem die Beurteilung über die Positionsabweichung in der horizontalen Richtung vorgenommen wird (Schritt S135). Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Beurteilungsprozess begrenzt. Es ist alternativ möglich, die Positionsabweichung in der horizontalen Richtung zu beurteilen, nachdem die Positionsabweichung in der vertikalen Richtung beurteilt wird, oder ist es möglich, die Positionsabweichung nur in einer horizontalen Richtung oder vertikalen Richtung zu beurteilen. Obwohl nur die Positionsabweichung des Protektors 300 in der horizontalen Richtung im oben genannten Ausführungsbeispiel beurteilt wurde, ist es alternativ möglich, nur die Positionsabweichung des Protektors 300 in der vertikalen Richtung beurteilen, oder die Positionsabweichung des Protektors 300 in sowohl der horizontalen Richtung als auch der vertikalen Richtung zu beurteilen. Obwohl nur die Positionsabweichung der Metallhülse in der vertikalen Richtung im oben genannten Ausführungsbeispiel beurteilt wurde, ist es alternativ möglich, nur die Positionsabweichung der Metallhülse 200 in der horizontalen Richtung zu beurteilen, oder die Positionsabweichung der Metallhülse 200 in sowohl der horizontalen Richtung als auch der vertikalen Richtung zu beurteilen.
Das oben genannte Ausführungsbeispiel betrifft speziell die Bewertung der Schweißung der Metallhülse 200 als das erste zylindrische Metallelement und des Protektors 300 als das zweite zylindrische Metallelement. Alternativ können weitere Bauelemente als das erste und das zweite zylindrische Metallelement in der vorliegenden Erfindung übernommen werden. Die vorliegende Erfindung ist auf die Schweißung von zylindrischen Metallbauelementen eines beliebigen Sensors außer dem Gassensor anwendbar. Die vorliegende Erfindung ist nämlich auf die Erzeugung eines Sensors durch Laserschweißen an einem Überlappungsbereich von koaxial angeordneten ersten und zweiten zylindrischen Metallelementen verbreitet anwendbar.
Beschreibung von Bezugszahlen

10: Gassensor
100: Sensorelement
110: solider Elektrolytkörper
120: innere Elektrode
130: äußere Elektrode
150: Heizelement
170: Überlappungsbereich
180: geschweißtes Teil
200: Metallhülse
210: Gewindeteil
300: Protektor
410: äußeres Rohr
520: erster Ausgangsanschluss
530: zweiter Ausgangsanschluss
570: erster Leitungsdraht
580: zweiter Leitungsdraht
590: dritter Leitungsdraht
600: Laservorrichtung
610: Halteelement
620: Bestrahlungseinheit
630: Messeinheit
640: Beleuchtungseinheit
660: Steuerungsgerät
P: Brennpunkt
T1: Bereich
T2: Bereich
T3: Bereich
CA: Mittelachse

Claims

Bewertungsverfahren zur Erstellung einer Bewertung einer Laserschweißung zwischen einem ersten und einem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300), wobei das erste und das zweite zylindrische Metallelement (200, 300) koaxial angeordnet sind, um einen Überlappungsbereich (170) zu definieren, in dem das erste und das zweite zylindrische Metallelement (200, 300) einander überlappen, wobei die Laserschweißung an dem Überlappungsbereich (170) längs einer Umfangsrichtung des Überlappungsbereiches (170) durchgeführt wird, wobei das Bewertungsverfahren umfasst: während der Laserschweißung Ausführen einer Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) auf der Basis eines Ergebnisses der Messung, wobei die Messung ausgeführt wird, um die Position eines nicht laserbestrahlten Seitenumrisses außer einem laserbestrahlten Seitenumriss von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) zu messen.
Bewertungsverfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren umfasst: vor der Laserschweißung Ausführen einer weiteren Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) auf der Basis eines Ergebnisses der weiteren Messung.
Bewertungsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Messung das Aufnehmen eines Bildes des Umrisses mit einer Kamera (630) beinhaltet und wobei das Messverfahren des Weiteren umfasst: einen Positionsüberprüfungsschritt zum Aufnehmen eines Bildes eines Bezugsobjektes (640) mit der Kamera (630) und dann Überprüfen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung der Kamera (630) auf der Basis des Bildes des Bezugsobjektes (640).
Bewertungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Messung während der Laserschweißung ausgeführt wird, während eine Rotation des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements (200, 300) um deren Achse bewirkt wird.
Bewertungsverfahren nach Anspruch 4, wobei die Positionsabweichung als nicht aufgetreten beurteilt wird, wenn eine Anzahl von Erfassungen der Positionsabweichung während der Laserschweißung kleiner ist als ein vorgegebener Wert, der größer ist als 1; und die Positionsabweichung als aufgetreten beurteilt wird, wenn die Anzahl von Erfassungen der Positionsabweichung während der Laserschweißung gleich oder größer als der vorgegebene Wert wird.
Laservorrichtung (600), die umfasst: eine Bestrahlungseinheit (620), die einen Überlappungsbereich (170) von koaxial angeordneten ersten und zweiten zylindrischen Metallelementen (200, 300) mit Laserlicht längs einer Umfangsrichtung des Überlappungsbereiches (170) bestrahlt; und ein Steuerungsgerät (660), das die Bestrahlungseinheit (620) steuert, wobei die Laservorrichtung des Weiteren (600) umfasst: eine Messeinheit (630), die eine Messung einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) ausführt und eine Beleuchtungseinheit (650), die geeignet ist, die Kontur von mindestens einem der ersten und zweiten zylindrischen Metallelemente (200, 300) hervorzuheben; wobei die Bestrahlungseinheit (620) und die Messeinheit (630) so angeordnet sind, dass eine Bestrahlungsrichtung des Laserlichts von der Bestrahlungseinheit (170) zu einer Messrichtung der Messeinheit (630) nicht parallel ist; und wobei das Steuerungsgerät (660) die Messeinheit (630) steuert, um die Messung der Position während der Bestrahlung des Überlappungsbereiches mit Laserlichts von der Bestrahlungseinheit (630) auszuführen und dann das Auftreten oder Nichtauftreten einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) auf der Basis eines Ergebnisses der Messung zu beurteilen wobei das Steuerungsgerät (660) die Messeinheit (630) steuert, um die Position eines nicht laserbestrahlten Seitenumrisses außer einem laserbestrahlten Seitenumriss von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) zu messen.
Laservorrichtung (600) nach Anspruch 6, wobei die Messeinheit (630) eine Kamera (630) ist; wobei die Steuereinheit (660) die Kamera (630) steuert, um ein Bild eines Bezugsobjektes (640) aufzunehmen und das Auftreten oder Nichtauftreten einer Positionsabweichung der Kamera 9630) auf der Basis des Bildes des Bezugsobjektes (640) zu beurteilen.
Laservorrichtung (600) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Steuerungsgerät (660) die Messeinheit steuert, um die Messung (630) während der Laserschweißung auszuführen, während eine Rotation des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements (200, 300) um deren Achse bewirkt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einem ersten und einem zweiten Metallelement (200, 300), das die Laserschweißung des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements (200, 300) umfasst, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst: einen Positionsüberprüfungsschritt zum Aufnehmen eines Bildes eines Bezugsobjektes (640) mit einer Kamera (630) und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung der Kamera (630) auf der Basis des Bildes des Bezugsobjektes (640); während der Laserschweißung einen Schritt zum Ausführen einer Position eines Umrisses von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) durch Aufnehmen eines Bildes des Umrisses mit der Kamera (630) und einen Schritt zum Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) auf der Basis eines Ergebnisses der Messung, wobei die Messung ausgeführt wird, um die Position eines nicht laserbestrahlten Seitenumrisses außer einem laserbestrahlten Seitenumriss von wenigstens dem ersten oder dem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300) zu messen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Messung während der Laserschweißung ausgeführt wird, während eine Rotation des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements (200, 300) um deren Achse bewirkt wird.
Bewertungsverfahren zum Erstellen einer Bewertung einer Laserschweißung zwischen einem ersten und einem zweiten zylindrischen Metallelement (200, 300), wobei das erste und das zweite zylindrische Metallelement (200, 300) koaxial angeordnet sind, um einen Überlappungsbereich (170) zu definieren, in dem das erste und das zweite zylindrische Metallelement (200, 300) einander überlappen, wobei die Laserschweißung an dem Überlappungsbereich (170) längs einer Umfangsrichtung des Überlappungsbereiches (170) durchgeführt wird, wobei das Bewertungsverfahren umfasst: während der Laserschweißung Ausführung einer Messung einer Position eines Umrisses einer vorgegebenen Region des ersten zylindrischen Metallelements (200) und einer Messung einer Position eines Umrisses einer vorgegebenen Region des zweiten zylindrischen Metallelements (300) und Beurteilen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements (200, 300) auf der Basis der Ergebnisse der Messungen, wobei die Messungen ausgeführt werden, um die Positionen der nicht laserbestrahlten Seitenumrisse außer den laserbestrahlten Seitenumrissen des ersten bzw. zweiten zylindrischen Metallelements (200, 300) zu messen.
Bewertungsverfahren nach Anspruch 11, wobei die Messung das Aufnehmen von Bildern der Umrisse mit einer Kamera (630) aufweist und wobei das Bewertungsverfahren des Weiteren umfasst: einen Positionsüberprüfungsschritt zum Aufnehmen eines Bildes eines Bezugsobjektes (640) mit der Kamera (630) und dann Überprüfen des Auftretens oder Nichtauftretens einer Positionsabweichung der Kamera (630) auf der Basis eines Bildes des Bezugsobjektes (640).
Bewertungsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Messungen während der Laserschweißung ausgeführt werden, während eine Rotation des ersten und des zweiten zylindrischen Metallelements (200, 300) um deren Achse bewirkt wird.