JP2533153B2 - レ―ザ加工状態監視装置及びレ―ザ加工状態監視方法 - Google Patents
レ―ザ加工状態監視装置及びレ―ザ加工状態監視方法Info
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- JP2533153B2 JP2533153B2 JP63034352A JP3435288A JP2533153B2 JP 2533153 B2 JP2533153 B2 JP 2533153B2 JP 63034352 A JP63034352 A JP 63034352A JP 3435288 A JP3435288 A JP 3435288A JP 2533153 B2 JP2533153 B2 JP 2533153B2
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- laser processing
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明はレーザを用いた溶接等の加工状態を監視する
装置に関し、非破壊で全数の検査が可能で、かつ正確な
判定のできる監視装置を提供することを目的とし、この
発明は レーザを用いた加工において、被加工物にレーザ光を
照射した際に発生するアコースティックエミッション量
（AE）を測定し、あらかじめ設定してある良品データの
値と比較し、その結果により被加工物の加工状態の良否
を判定することを特徴とするレーザ加工状態監視装置を
要旨としている。
装置に関し、非破壊で全数の検査が可能で、かつ正確な
判定のできる監視装置を提供することを目的とし、この
発明は レーザを用いた加工において、被加工物にレーザ光を
照射した際に発生するアコースティックエミッション量
（AE）を測定し、あらかじめ設定してある良品データの
値と比較し、その結果により被加工物の加工状態の良否
を判定することを特徴とするレーザ加工状態監視装置を
要旨としている。
本発明はレーザを用いた溶接等の加工において、溶接
強度等の加工状態を監視する装置に関する。
強度等の加工状態を監視する装置に関する。
レーザを使用して板金等の溶接をする技術は今日多く
の産業分野で実用されている。
の産業分野で実用されている。
溶接が確実に行われたか否かを検査することは製品の
信頼度を向上する為に重要な事項であり、簡便で正確な
検査装置の実現が望まれている。
信頼度を向上する為に重要な事項であり、簡便で正確な
検査装置の実現が望まれている。
従来、レーザを用いた溶接等の加工において、溶接強
度等の加工状態の検査方法として、抜き取り・破壊検
査，加工時に発生する音（可聴領域）を監視する方法
がとられていた。
度等の加工状態の検査方法として、抜き取り・破壊検
査，加工時に発生する音（可聴領域）を監視する方法
がとられていた。
しかし、の抜き取り・破壊検査では、全数検査は不
可能であること，の可聴領域における加工音による方
法では、全数検査は可能であるが、外部からの雑音から
影響を受け正確な判定が困難であるといった問題があっ
た。
可能であること，の可聴領域における加工音による方
法では、全数検査は可能であるが、外部からの雑音から
影響を受け正確な判定が困難であるといった問題があっ
た。
本発明の目的は上記従来の問題点を解決し、非破壊で
全数の検査が可能で、かつ正確な判定のできるレーザ加
工状態監視装置を提供することにある。
全数の検査が可能で、かつ正確な判定のできるレーザ加
工状態監視装置を提供することにある。
上記本発明の目的は、本発明によると、レーザ光を用
いて被加工物を溶接する際に発生するアコースティック
・エミッションを測定するアコースティック・エミッシ
ョン・センサと、該エミッション・センサの出力と予め
設定した値とを比較するコンパレータとを有し、該出力
の最大値が予め設定された値よりも小さい場合には良品
と判定し、該測定した値が予め設定された値よりも大き
い場合には悪品と判定することを特徴とすることを特徴
とするレーザ加工状態監視装置、又は、レーザ光を用い
て被加工物を溶接する際に発生するアコースティック・
エミッションを測定し、該測定した値の最大が予め設定
された値よりも小さい場合には良品と判定し、該判定し
た値が予め設定された値よりも大きい場合には悪品と判
定することを特徴とするレーザ加工状態監視方法により
達成される。
いて被加工物を溶接する際に発生するアコースティック
・エミッションを測定するアコースティック・エミッシ
ョン・センサと、該エミッション・センサの出力と予め
設定した値とを比較するコンパレータとを有し、該出力
の最大値が予め設定された値よりも小さい場合には良品
と判定し、該測定した値が予め設定された値よりも大き
い場合には悪品と判定することを特徴とすることを特徴
とするレーザ加工状態監視装置、又は、レーザ光を用い
て被加工物を溶接する際に発生するアコースティック・
エミッションを測定し、該測定した値の最大が予め設定
された値よりも小さい場合には良品と判定し、該判定し
た値が予め設定された値よりも大きい場合には悪品と判
定することを特徴とするレーザ加工状態監視方法により
達成される。
被加工物にレーザ光が照射されると、熱歪，材料の溶
融・蒸発等によりAEと呼ばれる超音波が発生するが、こ
のAE最大振幅と被加工物の溶接強度の関係は第２図に示
す如く略反比例している。本発明ではこの点に着目して
被加工物から発するAE最大振幅値を測定することにより
加工状態の良否を判定するようにしている。
融・蒸発等によりAEと呼ばれる超音波が発生するが、こ
のAE最大振幅と被加工物の溶接強度の関係は第２図に示
す如く略反比例している。本発明ではこの点に着目して
被加工物から発するAE最大振幅値を測定することにより
加工状態の良否を判定するようにしている。
次に図面より本発明の詳細を説明する。
第１図は本発明の実施例によるレーザ加工状態監視装
置ブロック図、第２図はレーザ溶接におけるレーザ照射
エネルギと溶接強度およびAE最大振幅値の関係を示すグ
ラフである。
置ブロック図、第２図はレーザ溶接におけるレーザ照射
エネルギと溶接強度およびAE最大振幅値の関係を示すグ
ラフである。
被加工物にレーザ光が照射されると、熱歪，材料の溶
融・蒸発等によりAEと呼ばれる超音波が発生する。この
ため、この超音波の中には加工状態を示すデータが含ま
れている。
融・蒸発等によりAEと呼ばれる超音波が発生する。この
ため、この超音波の中には加工状態を示すデータが含ま
れている。
第２図は、パルス発振YAGレーザ加工機を用いて0.3mm
のステンレス鋼板を重ね合わせスポット溶接した時のレ
ーザ照射エネルギに対する溶接強度とAE最大振幅値の変
化状態を示したものであり、AE最大振幅値の変化が溶接
強度に関係していることが分かった。
のステンレス鋼板を重ね合わせスポット溶接した時のレ
ーザ照射エネルギに対する溶接強度とAE最大振幅値の変
化状態を示したものであり、AE最大振幅値の変化が溶接
強度に関係していることが分かった。
これは、レーザ照射によって溶融した体積の量によっ
て加工部（レーザ照射部）で発生したAE信号の減衰量が
変化するからと考えられる。つまり、溶接強度の高い時
には溶融体積が大きくAE信号の減衰量も高く、反対に溶
接強度が低いときには溶融体積が少なくAE信号の減衰量
も少なくなる。
て加工部（レーザ照射部）で発生したAE信号の減衰量が
変化するからと考えられる。つまり、溶接強度の高い時
には溶融体積が大きくAE信号の減衰量も高く、反対に溶
接強度が低いときには溶融体積が少なくAE信号の減衰量
も少なくなる。
従って、この溶接強度とAE信号最大振幅の相互関係を
数値化すれば、被加工物の溶融状態を容易に推察するこ
とができる。
数値化すれば、被加工物の溶融状態を容易に推察するこ
とができる。
なお第２図において、レーザ照射エネルギが大きすぎ
ると（第２図の実施例では28Joule/pulse以上）では逆
に溶接強度が低下し、又AEも低下している）。この理由
はエネルギが大きすぎると溶融した材料が周囲に拡散
し、溶融体積が少なくなるものと思われる。
ると（第２図の実施例では28Joule/pulse以上）では逆
に溶接強度が低下し、又AEも低下している）。この理由
はエネルギが大きすぎると溶融した材料が周囲に拡散
し、溶融体積が少なくなるものと思われる。
被加工物１の加工用治具２の台座部に取り付けられた
AEセンサー３（一般的に、ピエゾ素子）により加工時に
発生するAE信号を検出する。AEセンサ３により検出され
たAE信号を、プリアンプ４により増幅し、さらにフィル
ター５により機械のノイズ成分（通常100kHz以下）を除
去する。
AEセンサー３（一般的に、ピエゾ素子）により加工時に
発生するAE信号を検出する。AEセンサ３により検出され
たAE信号を、プリアンプ４により増幅し、さらにフィル
ター５により機械のノイズ成分（通常100kHz以下）を除
去する。
この信号をさらにメインアンプ６により増幅し、コン
パレータ７に送る。コンパレータ７では、判定基準設定
部８により予め設定した値（良品サンプルから得られた
値）と比較し、その値より小さい場合は「良」の出力
を、大きな場合には「否」の出力を行う。
パレータ７に送る。コンパレータ７では、判定基準設定
部８により予め設定した値（良品サンプルから得られた
値）と比較し、その値より小さい場合は「良」の出力
を、大きな場合には「否」の出力を行う。
以上説明したように、本発明によれば非破壊で全数の
検査が可能であること、また機械振動等の外部のノイズ
の影響を受けずに検査が可能であるといった効果があ
り、レーザを用いた加工の品質向上に寄与するところが
大きい。
検査が可能であること、また機械振動等の外部のノイズ
の影響を受けずに検査が可能であるといった効果があ
り、レーザを用いた加工の品質向上に寄与するところが
大きい。
第１図は本発明の実施例であるレーザ加工状態監視装置
ブロック図、第２図はレーザ照射エネルギと溶融強度お
よびAE最大振幅値を示すグラフである。 図中、 1;被加工物， 2;加工用治具， 3;AEセンサ， 4;プリアンプ， 5;フィルタ， 6;メインアンプ， 7;コンパレータ， 8;判定基準設定部， 9;判定結果出力部。
ブロック図、第２図はレーザ照射エネルギと溶融強度お
よびAE最大振幅値を示すグラフである。 図中、 1;被加工物， 2;加工用治具， 3;AEセンサ， 4;プリアンプ， 5;フィルタ， 6;メインアンプ， 7;コンパレータ， 8;判定基準設定部， 9;判定結果出力部。
Claims (2)
- 【請求項１】レーザ光を用いて被加工物を溶接する際に
発生するアコースティック・エミッションを測定するア
コースティック・エミッション・センサと、 該エミッチョン・センサの出力と予め設定した値とを比
較するコンパレータとを有し、該出力の最大値が予め設
定された値よりも小さい場合には良品と判定し、該測定
した値が予め設定された値よりも大きい場合には悪品と
判定することを特徴とするレーザ加工状態監視装置。 - 【請求項２】レーザ光を用いて被加工物を溶接する際に
発生するアコースティック・エミッションを測定し、 該測定した値の最大値が予め設定された値よりも小さい
場合には良品と判定し、該測定した値が予め設定された
値よりも大きい場合には悪品と判定することを特徴とす
るレーザ加工状態監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034352A JP2533153B2 (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | レ―ザ加工状態監視装置及びレ―ザ加工状態監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034352A JP2533153B2 (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | レ―ザ加工状態監視装置及びレ―ザ加工状態監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01210185A JPH01210185A (ja) | 1989-08-23 |
| JP2533153B2 true JP2533153B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=12411760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63034352A Expired - Fee Related JP2533153B2 (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | レ―ザ加工状態監視装置及びレ―ザ加工状態監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533153B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5744776A (en) * | 1989-07-14 | 1998-04-28 | Tip Engineering Group, Inc. | Apparatus and for laser preweakening an automotive trim cover for an air bag deployment opening |
| JP4877321B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2012-02-15 | パナソニック株式会社 | 蓄電素子の電極集電体と端子との溶接方法とこれを用いた蓄電素子の製造方法、ならびに溶接装置及び蓄電素子の製造装置 |
| US7816622B2 (en) * | 2007-09-28 | 2010-10-19 | General Electric Company | System and method for controlling laser shock peening |
| CN115932044B (zh) * | 2022-12-22 | 2024-02-20 | 江苏先进光源技术研究院有限公司 | 一种激光加工过程中工件缺陷实时检测方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6440192A (en) * | 1987-06-23 | 1989-02-10 | Kazuo Muto | Method for controlling laser beam machining by ae sensor |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP63034352A patent/JP2533153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01210185A (ja) | 1989-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |