JP2012236196A - レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、レーザ光で溶接部を溶接するレーザ溶接装置であって、前記レーザ光を照射するレーザ出力手段と、前記レーザ光と波長の異なる光である物体光を前記溶接部に照射すると共に前記溶接部で反射した前記物体光から前記溶接部の溶け込み深さを測定する光干渉計と、前記レーザ出力手段からの前記レーザ光と前記光干渉計からの前記物体光とを同軸にして前記溶接部に照射する光学部材と、測定した前記溶接部の溶け込み深さに基づいて前記溶接部の良否を評価する評価手段と、を備え、前記溶接部における前記物体光のスポット径が前記レーザ光のスポット径よりも大きいことを特徴とするレーザ溶接装置を提供する。
【選択図】図1
Description
図1は、実施の形態1におけるレーザ溶接装置100の概要を示す図である。
キーホール104の深さ、すなわち、溶接部102の溶け込み深さを高精度に測定することができる。
実施の形態1では、物体光のスポットを円形状として説明した。実施の形態2では、物体光のスポットを直線形状として説明する。なお、以下の説明では、実施の形態1と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
実施の形態3では、実施の形態1のレーザ溶接装置100に、溶接部102の発光から分光スペクトルを算出する分光器123と、算出した分光スペクトルから溶接部102の材料を特定する材料特定部(材料特定手段)112dと、を備えるレーザ溶接装置300について説明する。
101 被溶接材
102 溶接部
104 キーホール
105 光干渉計
106 第1ビームスプリッタ
107 レーザ発振器
110 移動ステージ
112 コンピュータ
112a 制御部
112b 測定部
112c 評価部
112d 材料特定部
113 波長走査光源
117 第2ファイバカプラ
118 差動ディテクタ
123 分光器
124 第2ビームスプリッタ
200 レーザ溶接装置
300 レーザ溶接装置
Claims (6)
- レーザ光で溶接部を溶接するレーザ溶接装置であって、
前記レーザ光を照射するレーザ出力手段と、
前記レーザ光と波長の異なる光である物体光を前記溶接部に照射すると共に前記溶接部で反射した前記物体光から前記溶接部の溶け込み深さを測定する光干渉計と、
前記レーザ出力手段からの前記レーザ光と前記光干渉計からの前記物体光とを同軸にして前記溶接部に照射する光学部材と、
測定した前記溶接部の溶け込み深さに基づいて前記溶接部の良否を評価する評価手段と、を備え、
前記溶接部における前記物体光のスポット径が前記レーザ光のスポット径よりも大きいことを特徴とするレーザ溶接装置。 - 前記溶接部における前記物体光のスポット径が前記レーザ光のスポット径の3倍以上10倍以下である請求項1記載のレーザ溶接装置。
- 前記光干渉計は、周期的に波長を走査した前記物体光を照射する波長走査型光源と、前記溶接部で反射した前記物体光を複数に分割するファイバカプラと、前記ファイバカプラで分割された前記物体光をそれぞれ電気信号に変換すると共にそれぞれ変換した前記電気信号の差動を出力する差動ディテクタと、出力された前記差動に基づいて前記溶接部の溶け込み深さを測定する測定手段と、を有する請求項1又は2記載のレーザ溶接装置。
- 前記物体光を直線形状に集光するシリンドリカルレンズを前記光干渉計と前記光学部材との間に備える請求項1〜3のいずれか1項記載のレーザ溶接装置。
- 前記レーザ光の照射位置を移動させる移動手段と、
前記溶接部が溶融する際の発光を前記レーザ光と前記物体光とから分離させると共に前記光学部材と前記溶接部との間に配置された光分離手段と、
前記光分離手段を介して検出した前記発光から分光スペクトルを算出する分光スペクトル算出手段と、
算出した前記分光スペクトルに基づき前記溶接部の材料を特定する材料特定手段と、
測定した前記溶け込み深さと特定した前記材料とに基づいて前記レーザ出力手段の出力強度又は前記移動手段の移動速度を制御する制御手段と、
を備える請求項1〜4のいずれか1項記載のレーザ溶接装置。 - レーザ光で溶接部を溶接するレーザ溶接方法であって、
前記レーザ光と波長の異なる光である物体光を前記レーザ光と同軸にすると共に、前記物体光のスポット径が前記レーザ光のスポット径よりも大きくなるように前記物体光を前記溶接部へ照射して前記溶接部の溶け込み深さを測定し、
測定した前記溶け込み深さに基づいて前記溶接部の良否を評価するレーザ溶接方法。
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