JP4868494B2 - Method and apparatus for welding resin body - Google Patents
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-
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Description
本発明は、樹脂体の溶着方法および溶着装置に関し、特に、レーザ光吸収部を介して樹脂体同士を溶着する樹脂体の溶着方法および溶着装置に係るものである。 The present invention relates to a resin body welding method and a welding apparatus, and particularly relates to a resin body welding method and a welding apparatus for welding resin bodies to each other via a laser light absorbing portion.
近年、プラスチック部品など樹脂体同士をレーザ光で溶着する技術が注目されており、その溶着部の溶着状態を判断する技術が例えば特許文献1に開示されている。
In recent years, a technique of welding resin bodies such as plastic parts with a laser beam has attracted attention, and a technique for determining the welding state of the welded portion is disclosed in
特許文献1の技術は、レーザ光を透過する透過性樹脂体とレーザ光を吸収する吸収性樹脂体とをレーザ光で溶着するにあたり、レーザ光を照射することにより前記樹脂体同士の当接面に形成された溶融部から透過性樹脂材を透過して放射される放射光により溶融部の温度を検出し、溶融部の温度に基づいて樹脂材同士の溶着状態を判断するものである。
In the technique of
この特許文献1の技術は、樹脂体同士の間に隙間または異物が存在している異常部分がある場合には溶着不良が生じやすい該異常部分の溶融温度が正常部分の温度と異なることに着眼したものであり、この技術によれば、計測された溶融部の温度に基づいて溶着状態の良否をインラインで判断しながら溶着できるという利点がある。
The technique of
しかしながら、特許文献1の技術は係る利点を有するものの、透過性樹脂体の有する放射光の透過度または吸収性樹脂体の有する放射光の吸収性の不均一性により計測される溶融部の温度にバラツキが生じ、その結果、溶着状態の良否を誤判断する可能性がある。
本発明は、上記従来技術の課題を鑑み発明者らが鋭意検討してなされたものであり、管の外周面上で樹脂体同士をレーザ光で溶着するにあたり、樹脂体同士の溶着部が十分な強度を有する樹脂体の溶着方法および溶着装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made by intensive studies by the inventors in view of the above-described problems of the prior art, and when the resin bodies are welded with laser light on the outer peripheral surface of the tube, the welded portion between the resin bodies is sufficient. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for welding a resin body having a sufficient strength.
本発明の一態様は、レーザ光透過性を有する第1樹脂体と、第2樹脂体とを、管の外周面上で重ね合わせ、レーザ光吸収性を有するレーザ光吸収部を介し、第1樹脂体と第2樹脂体とをレーザ光で溶着する樹脂体の溶着方法であって、レーザ光吸収部を介して重ね合わされた第1樹脂体と第2樹脂体とを、レーザ光が照射される領域を挟む、管の外周方向前後を所定の押圧力で押圧し、第1樹脂体の側からレーザ光をレーザ光吸収部に照射し該レーザ光吸収部に溶着部を形成するレーザ光照射工程と、前記レーザ光のエネルギー量を評価する第1評価工程と、前記溶着部の形状を評価する第2評価工程と、前記押圧力を評価する第3評価工程を少なくとも含み、第1工程乃至第3評価工程における評価に基づいて溶着部の溶着状態の良否を判別する樹脂体の溶着方法である。
According to one aspect of the present invention, a first resin body having laser light permeability and a second resin body are superposed on an outer peripheral surface of a tube, and the first resin body is interposed through a laser light absorber having laser light absorption . A resin body welding method in which a resin body and a second resin body are welded with laser light, wherein the first resin body and the second resin body overlapped with each other through a laser light absorbing portion are irradiated with laser light. that sandwich the region, the outer circumferential direction around the tube is pressed by a predetermined pressing force, the irradiated laser light irradiation to form a welded portion in the laser-absorbing part from a side of the first resin body with a laser beam to the laser light absorption unit A first evaluation step for evaluating the energy amount of the laser beam, a second evaluation step for evaluating the shape of the welded portion, and a third evaluation step for evaluating the pressing force. Based on the evaluation in the third evaluation process, the quality of the welded portion is judged. A welding method of the resin body.
かかる溶着方法によれば、第1樹脂体と第2樹脂体との間で押圧され両者と密着している状態のレーザ光吸収部に第1樹脂体の側からレーザ光を照射することにより、レーザ光吸収部が溶融するとともに該レーザ光吸収部に密着している第1樹脂体および第2樹脂体も溶融し、第1樹脂体および第2樹脂体を接合する溶着部が形成される。このとき、第1評価工程において、照射されているレーザ光のエネルギー量を評価することにより溶着部を形成するための適正な熱量が当接面に付与されているか否かが評価される。また、第2評価工程において、溶着部の形状を評価することにより溶着部が十分な強度を有しているか否かが評価される。すなわち、例えば溶着部の大きさに基づいて評価する場合には、溶着部が小さければ相対的に強度が低いと評価され、また、溶着部が大きすぎるときには過加熱により樹脂が劣化して材料強度が低下強度が低くなるので、溶着部が適正な大きさを有しているか否かにより融着部の強度が評価される。また、第3評価工程において、第1樹脂体と第2樹脂体との押圧力を評価することにより第1樹脂体と第2樹脂体との間に隙間がなく密着しているか否かが評価される。そして、第1乃至第3評価工程における評価を総合し、溶着部の溶着状態の良否を判別することにより、十分な強度を有する溶着部が形成されていることが担保される。 According to such a welding method, by irradiating the laser light absorbing portion pressed between the first resin body and the second resin body and in close contact with the laser light from the first resin body side, While the laser beam absorbing portion is melted, the first resin body and the second resin body that are in close contact with the laser light absorbing portion are also melted to form a welded portion that joins the first resin body and the second resin body. At this time, in the first evaluation step, it is evaluated whether or not an appropriate amount of heat for forming the welded portion is applied to the contact surface by evaluating the energy amount of the irradiated laser beam. In the second evaluation step, it is evaluated whether or not the welded portion has sufficient strength by evaluating the shape of the welded portion. That is, for example, when evaluating based on the size of the welded portion, it is evaluated that the strength is relatively low if the welded portion is small, and when the welded portion is too large, the resin deteriorates due to overheating and the material strength However, the strength of the welded portion is evaluated depending on whether or not the welded portion has an appropriate size. In the third evaluation step, it is evaluated whether or not the first resin body and the second resin body are in close contact with each other by evaluating the pressing force between the first resin body and the second resin body. Is done. And it is ensured that the welding part which has sufficient intensity | strength is formed by integrating the evaluation in a 1st thru | or 3rd evaluation process, and discriminating the quality of the welding state of a welding part.
なお、上記態様において、前記第1評価工程において、レーザ光の発振状態に基づいて算出したレーザ光のエネルギー量または前記溶着部の温度に基づいて算出したレーザ光のエネルギー量、に基づいて溶着状態の良否を判別することができる。さらに、上記態様において、前記レーザ光照射工程において前記溶着部を筋状に形成するとともに、前記第2評価工程において計測した該溶着部の幅に基づいて溶着状態の良否を判別すれば、筋状に形成された溶着部の幅に基づいて確実に溶着部の溶着状態の良否が判別されるので好ましい。 In the above aspect, the welding state based on the energy amount of the laser light calculated based on the oscillation state of the laser light or the energy amount of the laser light calculated based on the temperature of the welded portion in the first evaluation step. Can be determined. Further, in the above aspect, when the welded portion is formed in a streak shape in the laser light irradiation step and the quality of the welded state is determined based on the width of the welded portion measured in the second evaluation step, a streak shape is obtained. The quality of the welded state of the welded part is surely determined based on the width of the welded part formed in this manner.
本発明の別の態様は、上記、樹脂体の溶着方法を実施するために特に好ましいものであり、レーザ光透過性を有する第1樹脂体と、第2樹脂体とを、管の外周面上で重ね合わせ、レーザ光吸収性を有するレーザ光吸収部を介し、第1樹脂体と第2樹脂体とをレーザ光で溶着する樹脂体の溶着装置であって、(1)前記レーザ光吸収部を介して重ね合わされた前記第1樹脂体と前記第2樹脂体とを、レーザ光が照射される領域を挟む、管の外周方向前後を所定の押圧力で押圧する押圧部と、(2)前記第1樹脂体の側からレーザ光を前記レーザ光吸収部に照射し該レーザ光吸収部に溶着部を形成するレーザ光照射部と、(3)前記レーザ光照射部から照射されるレーザ光のエネルギー量を評価する第1評価手段と、前記レーザ光照射部で形成された溶着部の形状を評価する第2評価手段と、前記押圧部の押圧力を評価する第3評価手段と、第1乃至第3評価手段の評価に基づいて溶着部の溶着状態の良否を判別する判別手段とを有する演算部とを備えた樹脂体の溶着装置である。
Another aspect of the present invention is particularly preferable for carrying out the above-described method of welding a resin body. The first resin body having laser beam transparency and the second resin body are disposed on the outer peripheral surface of the tube. And a resin body welding device that welds the first resin body and the second resin body with laser light via a laser light absorption section having laser light absorption, and (1) the laser light absorption section A pressing portion that presses the first resin body and the second resin body, which are overlapped with each other via a laser beam, with a predetermined pressing force across a region irradiated with laser light , and (2) A laser beam irradiation unit configured to irradiate the laser beam absorption unit with a laser beam from the first resin body side to form a welded portion on the laser beam absorption unit; and (3) a laser beam irradiated from the laser beam irradiation unit. Formed by the first evaluation means for evaluating the energy amount of the laser beam and the laser beam irradiation section. The second evaluation means for evaluating the shape of the welded portion, the third evaluation means for evaluating the pressing force of the pressing portion, and the quality of the welded state of the welded portion are determined based on the evaluation of the first to third evaluation means. And a resin body welding apparatus including a calculation unit having a determination unit.
なお、上記態様において、前記レーザ光の発振状態をモニタする監視手段を有し、前記第1評価手段は、前記監視手段によりモニタされたレーザ光の発振状態に基づいてレーザ光のエネルギー量を評価する構成としたり、前記レーザ光照射部で形成された溶着部の温度を計測する温度計測手段を有し、前記第1評価手段は、前記温度計測手段により計測された溶着部の温度に基づいてレーザ光のエネルギー量を評価する構成とすることができる。 In the above aspect, the laser device includes a monitoring unit that monitors the oscillation state of the laser beam, and the first evaluation unit evaluates the energy amount of the laser beam based on the oscillation state of the laser beam monitored by the monitoring unit. Or a temperature measuring means for measuring the temperature of the welded portion formed by the laser beam irradiation unit, wherein the first evaluation means is based on the temperature of the welded part measured by the temperature measuring means. It can be set as the structure which evaluates the energy amount of a laser beam.
さらに、上記態様において、前記レーザ光照射部から照射されるレーザ光を前記当接面に沿い移動させるレーザ光移動手段と前記レーザ光照射手段により形成された溶着部の形状を計測する形状計測手段とを有し、前記第2評価手段は、前記形状計測手段で計測された溶着部の形状に基づいて溶着部の形状を評価する構成とすれば好ましい。また、さらに、前記押圧部が発生する押圧力を計測する圧力計測手段を有し、前記第3評価手段は、前記圧力計測手段で計測された押圧力に基づいて押圧力を評価する構成とすればなお好ましい。 Furthermore, in the above aspect, a laser beam moving unit that moves the laser beam emitted from the laser beam irradiating unit along the contact surface, and a shape measuring unit that measures the shape of the welded portion formed by the laser beam irradiating unit. It is preferable that the second evaluation unit evaluates the shape of the welded part based on the shape of the welded part measured by the shape measuring unit. Further, the pressure measuring means for measuring the pressing force generated by the pressing portion is provided, and the third evaluation means is configured to evaluate the pressing force based on the pressing force measured by the pressure measuring means. More preferred.
本発明によれば、管の外周面上で樹脂体同士をレーザ光を使用して溶着するにあたり上記説明した構成としたので、樹脂体同士の溶着部が十分な強度を有する樹脂体の溶着方法および溶着装置を提供することができる。 According to the present invention, since the above-described configuration is used for welding the resin bodies on the outer peripheral surface of the tube using the laser beam, the method for welding the resin bodies having a sufficient strength at the welded portion between the resin bodies And a welding apparatus can be provided.
以下、本発明について、その実施態様1、2に基づき図面を参照しつつ説明する。なお、実施態様1では平板状の樹脂体を対象とし、実施態様2ではチューブ状の樹脂体を対象としているが、本発明は実施態様1,2にのみ限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described based on Embodiments 1 and 2 with reference to the drawings. In addition, although Embodiment 1 targets a flat resin body and
[実施態様1]
本発明の第1態様について図1〜5に基づき説明する。図1は第1態様の溶着装置の概略構成図、図2は図1の溶着装置が照射するレーザ光のエネルギー量の監視状態および樹脂体の溶着部の大きさと強度との関係を説明する図、図3は樹脂体の溶着部の大きさと強度との相関の関係を説明する図、図4は樹脂体同士の間に隙間が生じている場合に形成された溶着部を示す図、図5は図1の溶着装置の変形例の概略構成図である。
[Embodiment 1]
A first aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a welding apparatus according to a first aspect, and FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the monitoring state of the energy amount of laser light irradiated by the welding apparatus of FIG. 3 is a view for explaining the correlation between the size and strength of the welded portion of the resin body, FIG. 4 is a view showing the welded portion formed when a gap is formed between the resin bodies, and FIG. These are the schematic block diagrams of the modification of the welding apparatus of FIG.
まず、第1態様の溶着装置1の構成について説明する。溶着装置1は、レーザ光透過性を有する平板状の第1樹脂体51とレーザ光吸収性を有する平板状の第2樹脂体52とをレーザ光Lを用いて接合するものであって、第1樹脂体51を上側にして第2樹脂体52と重ね合わされた第1樹脂体51を上方から所定の押圧力で押圧する押圧部14と、第1樹脂材51と第2樹脂材との当接面53に第1樹脂材51の側からレーザ光Lを照射し溶着部54を形成するレーザ光照射部12と、前記レーザ光照射部12から照射されるレーザ光Lのエネルギー量を評価する第1評価手段111と、前記レーザ光照射部12で形成された溶着部54の形状を評価する第2評価手段112と、前記押圧部14の押圧力を評価する第3評価手段113と、第1乃至第3評価手段の評価に基づいて溶着部の溶着状態の良否を判別する判別手段114とを有する演算部11とを備えている。ここで、第1態様においては、レーザ光吸収部は、符号53で示すレーザ光吸収性を有する第1樹脂体51と第2樹脂体52との当接面であり、見かけ上、第1樹脂体51と第2樹脂体52は、該レーザ光吸収部53を介して重ね合わされた状態となっている。(場合により、符号53が指すものを「レーザ光吸収部」または「当接面」という。)以下、第1樹脂体51、第2樹脂体52、押圧部14、レーザ光照射部12及び演算部11の各々の構成について説明する。
First, the structure of the
[第1樹脂体]
第1樹脂体51は、上記したようにレーザ光透過性を有する樹脂、例えばナイロン6やナイロン66等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、アクリル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)などを平板状に成形してなるものであり、例えば波長が808nmの半導体レーザに対して60〜90%程度のレーザ光透過率を有している。なお、第1樹脂体51としては、必要に応じ、上記樹脂にガラス繊維やカーボンファイバ等を添加して強化したもの、または上記樹脂にレーザ光吸収性のない染料等で着色したものを用いてもよい。また、第1態様においては、レーザ光吸収部53を第2樹脂体52に配置しているが、第1樹脂体51の下面(すなわち第2樹脂体52との当接面)に例えば膜状または層状にレーザ光吸収部を配設してもよい。
[First resin body]
As described above, the
[第2樹脂体]
第2樹脂体52は、上記したレーザ光吸収部53を設けるためレーザ光吸収性を有する樹脂、次述する顔料または色素が添加されたナイロン6やナイロン66等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、アクリル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)などを平板状に成形してなるものであり、例えば波長が808nmの半導体レーザに対して70〜90%程度のレーザ光吸収率を有している。
[Second resin body]
The
この第2樹脂体52に添加する顔料としては、具体的には、セラミックブラック、酸化鉄(無機顔料)、カーボンブラック、ボーンブラック(有機顔料)等の黒色顔料、クロムエロー、セラミックエロー、ジンククロメートエロー(無機顔料)、ニッケルアゾグリーンエロー(有機顔料)等の黄色顔料、ハイドロクロムオキサイドグリーン、クロムグリーン(無機顔料)、クロミウムオキサイドダルグリーン、フタロシアニングリーン(有機顔料)等の緑色顔料を使用することができる。また、色素としては、例えばシアニン系色素の他、フタロシアニン系、チオールニッケル錯体系、インドフェノール金属錯体系、ナフトキノン系、アゾ系、トリアゾールメタン系、分子間型CT色素等の色素を使用することができる。なお、第2樹脂体52としては、必要に応じ、上記樹脂にガラス繊維やカーボンファイバ等を添加して強化したものを用いてもよい。
Specific examples of the pigment added to the
第2樹脂体52は、必ずしも全体がレーザ光吸収性を有する必要はなく、少なくとも第1樹脂体51との当接面53(すなわち第2樹脂体52の上面)がレーザ光吸収性を有していればよい。したがって、第2樹脂体52の上面に例えば膜状または層状にレーザ光吸収部53を設けてもよい。また、第1樹脂体51および第2樹脂体52とは別体の、レーザ光吸収性のあるフィルム、シート又はテープなどのレーザ光吸収材をレーザ光吸収部53とし、該レーザ光吸収材を第1樹脂体51及び第2樹脂体52の間に挟みこむように設けてもよい。さらにまた、レーザ光吸収部53は、レーザ光吸収性のある塗料を第2樹脂層52の上面に塗布し形成することができる。さらにまた、レーザ光吸収部53は、第1樹脂体51と第2樹脂体52との当接面の全体に配置されている必要はなく、レーザ光で溶着すべき場所のみに限定し、例えば連続した帯状にまたは離散して島状に配置してもよい。
The entire
[押圧部]
押圧部14は、第1樹脂体51と第2樹脂体52とが重ね合わされた状態で載置される平板状のテーブル143と、テーブル143に載置された第1樹脂体51の上面に当接可能に配設された平板状の押圧部材142と、押圧部材142の両端部に接続されたロッドを有するとともに該ロッド鉛直方向に押引するエアシリンダである押圧手段141と、で構成されている。なお押圧部材142は、レーザ光Lを十分透過する透明体により又は溶着部54に対応した位置に切欠を設ける等して構成することができる。この押圧部14によれば、押圧部材142が上方にある状態で、第1樹脂体51と第2樹脂体52をテーブル143の所定の位置に載置した後に、押圧手段141を作動させて押圧部材142を下降させ、押圧部材142によって第1樹脂体51の上面を所定の押圧力で押圧し、第1樹脂体51と第2樹脂体52とを密着させる。なお、押圧部材142は平板状に限らず種々の形状とすることができ、さらに、押圧手段141としては油圧シリンダ、電気的・機械的直動部材、クランプ冶具等を使用することができる。
[Pressing part]
The
ここで、テーブル143には、押圧部14による押圧力を計測する例えば歪ゲージや半導体で構成された圧力センサからなる圧力計測手段15が内蔵されている。第1態様の圧力計測手段15は、テーブル143に載置された第1樹脂体51及び第2樹脂体52に対応する位置に配置され、押圧部14による押圧力を計測可能に構成されている。なお、押圧部14により第1樹脂体51及び第2樹脂体52に与えられる押圧力は、押圧手段141に与えられるエネルギー、例えばエアシリンダの場合には空気圧、電気式直動部材の場合には電動機の電流値などで間接的に計測するようにしてもよい。
Here, the table 143 has a built-in pressure measuring means 15 configured by, for example, a strain gauge or a pressure sensor made of a semiconductor for measuring the pressing force by the
[レーザ光照射部]
レーザ光照射部12は、下方に向かいレーザ光Lを照射可能に取付部材(不図示)に取付けされたレーザ光照射手段121と、光ファイバを介してレーザ光照射手段121に接続されたレーザ光発振手段122とを備えており、レーザ光発振手段122には、レーザ光発振手段122に生じる電圧により発振されるレーザ光Lのエネルギー量をモニタする監視手段1221が組込まれている。なお、レーザ光照射手段121は、光ファイバを介さずレーザ光発振手段122と直接接続されていてもよい。
[Laser irradiation unit]
The laser
ここで、レーザ照射手段121には複数の光学レンズが組込まれており、該光学レンズは、光ファイバを通じて伝送されたレーザ光Lを集光し適宜な位置に焦点を結ばせる。使用するレーザ光Lは特に限定されないが、樹脂に照射した場合にレーザ吸収率の高い波長が1030nm前後のYAGレーザ、さらに好ましくは波長が940nmまたは808nm程度の半導体レーザを使用することが第1樹脂体51と第2樹脂体52を確実に接合するためには望ましい。前記取付部材は、第1樹脂体51の上面に対し水平方向および鉛直方向に自在に移動可能な移動手段(不図示)に設けられている。したがって、レーザ光照射手段121は、例えば図中矢印で示すように、レーザ光Lを下方に照射しながら一方向に直動したり、または曲線状に移動することができる。
Here, a plurality of optical lenses are incorporated in the laser irradiation means 121, and the optical lenses condense the laser light L transmitted through the optical fiber and focus it on an appropriate position. The laser beam L to be used is not particularly limited. However, when the resin is irradiated, a YAG laser having a high laser absorption rate of about 1030 nm, more preferably a semiconductor laser having a wavelength of about 940 nm or 808 nm is used. This is desirable for reliably joining the
[形状計測手段]
第1態様の溶着装置1は、レーザ光Lでレーザ光吸収部53近傍に形成された溶着部54の形状を計測する形状計測手段13を備えている。形状計測手段13は、前記レーザ光照射手段121が取付けられている取付部材に取付けられており、レーザ光照射手段121と一定の位置関係を保ちつつ前記移動手段で駆動されレーザ光照射手段121と同期して移動する。本態様においては、形状計測手段13として、所定の分解能および撮像範囲を有するCCDカメラを使用している。なお、CCDカメラには、溶着部54を照明するためのリング照明や適正な画像を得るための偏光フィルタ等が適宜取付けれらていてもよい。
[Shape measuring means]
The
[演算部]
上記したように演算部11は、第1〜第3評価手段111、112、113および判別手段114を主体として構成されており、第1評価手段111はレーザ光発振手段122に組込まれた監視手段1221と、第2評価手段112は形状計測手段13と、第3評価手段113は圧力計測手段15と、電気的に接続されている。また、第1〜第3評価手段111、112、113は、それぞれ判別手段114に電気的に接続されている。
[Calculator]
As described above, the
演算部11は、具体的にはマイクロコンピュータで構成されるものであり、上記第1〜第3評価手段111、112、113および判別手段114は、マイクロコンピュータに内蔵されたメモリー上に格納されCPUで動作されるソフトウエアまたはハードウエア自体で構成される。なお、演算部11は、第1〜第3評価手段111、112、113による計測の結果や判別手段114による溶着部54の溶着状態の良否を表示させる表示手段(ディスプレイ)や、演算部11に適宜に動作指示を与える入力手段(キーボード、マウス)等を備えていても良い。また、判別手段114による判別結果により適宜レーザ光Lの照射状態を補正するため、例えばレーザ光発振手段112に電気的に接続され、該レーザ光発振手段112の発振条件を補正するための補正信号を発生する補正手段を有していてもよい。
The
以下、第1〜第3評価手段111、112、113の動作について説明する。
第1評価手段111は、図2に示すように、監視手段1221でモニタされたレーザ光発振手段122の電圧が、予め設定された所定の電圧範囲から逸脱する場合には、照射されているレーザ光Lのエネルギー量が過大または過少と評価するとともに評価結果(異常・正常と問わない。)を判別手段114に伝送する。なお、必要に応じ、モニタされた電圧の状態を判断し、該電圧値の変動が大きい場合やノイズを含む場合には、該電圧値を時間軸方向に移動平均して電圧値の変動を抑制したり、該電圧値に周波数フィルタをかけてノイズを除去する機能を第1評価手段111に設けてもよい。
Hereinafter, operations of the first to
As shown in FIG. 2, when the voltage of the laser beam oscillation means 122 monitored by the monitoring means 1221 deviates from a preset predetermined voltage range, the first evaluation means 111 irradiates the laser that is irradiated. The energy amount of the light L is evaluated as being excessive or insufficient, and the evaluation result (regardless of whether it is abnormal or normal) is transmitted to the discrimination means 114. If necessary, the state of the monitored voltage is judged, and when the voltage value fluctuates greatly or includes noise, the voltage value is moved and averaged in the time axis direction to suppress the voltage value fluctuation. Alternatively, the first evaluation means 111 may be provided with a function of removing noise by applying a frequency filter to the voltage value.
第2評価手段112は、図3(a)に示すように、形状計測手段13であるCCDカメラで撮像された溶着部54の平面視の画像に基づいて溶着状態、具体的には溶着部54の剥離強度を推定し、予め設定した所定の剥離強度より推定した剥離強度が下回った場合には異常と評価するとともに評価結果(異常・正常と問わない。)を判別手段114へ伝送する。
As shown in FIG. 3A, the
第2評価手段112の評価方法について、図3に示すように溶着部54を直線状に形成した場合で説明する。第1樹脂体51と第2樹脂体52との当接面53に直線状にレーザ光Lを照射した場合、同図(a)に示すように、第1樹脂体51のレーザ光吸収率及び第2樹脂体52のレーザ光吸収率により定まる所定の熱量を有する熱が当接面(すなわちレーザ光吸収部)53近傍に生じ、その熱量により定まる幅Wを有する溶着部54が形成される。ここで、レーザ光Lが照射するエネルギー量は第1評価手段111で評価しているので、第1樹脂体51のレーザ光透過率及び第2樹脂体52のレーザ光吸収率が一定である限りは、許容最大幅Wmaxから許容最小幅Wminの間に幅Wを有する溶着部54が形成される。
The evaluation method of the 2nd evaluation means 112 is demonstrated by the case where the
しかしながら、例えば第1樹脂体51及び第2樹脂体52の製造時における不可避のバラツキ、または、第1樹脂体51と第2樹脂体52との当接面53に介在している異物(例えばレーザ光吸収性を低下させる水分や金属、レーザ光吸収性を高める黒鉛等)によるレーザ光透過性またはレーザ光吸収性の変動により、照射されているレーザ光Lのエネルギー量が一定である場合でも、当接面53で生じる熱量が一定しない場合がある。その結果、当接面53に生じる熱量が過大となると、図3(b)に示すように、溶着部54の幅Wが許容最大幅Wmaxよりも大きくなる。この場合には、溶着部54の表面に過加熱による変質層541が形成されやすく、図2(b)に示すように、溶着部54の剥離強度が劣化する。また、当接面53に生じる熱量が少ないと、図3(c)に示すように、溶着部54の幅Wが許容最小幅Wminよりも小さくなり、図2(b)に示すように、剥離強度を保つことができない。
However, for example, inevitable variations in the production of the
なお、上記剥離強度は、JIS K6854−3(接着剤の剥離強さ試験方法)のT型剥離試験片を使用して求める方法に準じ測定されたものであり、同規格との相違点は、短冊状のT型試験片の幅が9mmであること、T型試験片の長手方向における接合部の長さが6mmであることである。 The peel strength was measured according to a method obtained using a T-type peel test piece of JIS K6854-3 (adhesive peel strength test method). That is, the width of the strip-shaped T-type test piece is 9 mm, and the length of the joint portion in the longitudinal direction of the T-type test piece is 6 mm.
また、図2(b)においては、レーザ光透過率75%の第1樹脂体51及びレーザ光吸収率80%の第2樹脂体52とを下記の条件で溶着した場合の溶着部54の幅・剥離強度を基準値とし、レーザ光吸収率40〜95%の間で種々変化させた第2樹脂体52と上記レーザ光透過率を有する第1樹脂体51とを同一条件で溶着した溶着部54の幅・剥離強度を該基準値に対し相対的に示している。
(1)レーザ照射速度:1m/min
(2)押圧力:10N/mm2
(3)ビームスポット面積:3mm2
(4)レーザ光発振時の出力:150W
In FIG. 2B, the width of the welded
(1) Laser irradiation speed: 1 m / min
(2) Pressing force: 10 N / mm 2
(3) Beam spot area: 3 mm 2
(4) Output during laser light oscillation: 150 W
第2評価手段112には、上記溶着部54の幅Wと溶着部54の剥離強度の関係、具体的には図2(b)の図で示されるデータが近似式化またはデータテーブル化され、評価データとして記憶されている。第2評価手段112は、CCDカメラで撮像された溶着部54の画像を画像処理して溶着部54の幅Wを算出するとともに算出された溶着部54の幅Wを上記評価データと比較し、溶着部54の剥離強度の良否を評価し、評価結果を判別手段144に伝送する。
In the second evaluation means 112, the relationship between the width W of the welded
なお、上記したように当接面53が過加熱された場合には、溶着部54の表面に変質層541が形成され、第1樹脂体51を通して観察される溶着部54の色が周囲の正常部の色と異なる場合もある。したがって、CCDカメラで観察された溶着部54の色と周囲の色と第2評価手段122で比較して、溶着部54の溶着状態の良否を評価することもできる。
In addition, when the
第3評価手段113は、圧力計測手段15で計測された押圧部14による第1樹脂体51および第2樹脂体52の押圧力により第1樹脂体51と第2樹脂体52とが密着しているか否かを評価するものである。すなわち、上記したように、溶着部54の幅Wに基づいて溶着部54の剥離強度を評価した場合、図2(b)において符号cで示すように、溶着部54の幅Wは所定の範囲に収まっているものの剥離強度が基準値以下となる場合がある。これは、図4に示すように、第1樹脂体51と第2樹脂体52とが十分に密着しておらず、溶着部54を形成すべき当接面53に隙間が生じている場合である。
The
したがって、第1態様の溶着装置1は、圧力計測手段15で計測された溶着中の押圧力に基づいて、第1樹脂体51と第2樹脂体52との間に隙間が生じない所定の範囲の押圧力が作用しているか否かを評価し、評価結果を判別手段114へ伝送する。
Therefore, the
判別手段114は、第1〜第3評価手段111、112、113の評価結果のすべてにより、溶着部54の溶着状態の良否を判断する。すなわち、第1評価手段111によるレーザ光発振手段122の電圧の評価と、第2評価手段112による溶着部54の形状の評価と、第3評価手段113による押圧力の評価とが、全て良好な場合にのみ溶着部54の溶着状態が良であると判断する。
The discriminating means 114 judges the quality of the welded state of the welded
上記第1態様の溶着装置1の動作について説明する。
(1)レーザ光照射工程
当接面であるレーザ光吸収部53を介し第1樹脂体51と第2樹脂体52をテーブル143上にて重ね合わせ、押圧部14にて所定の押圧力で第1樹脂体51を押圧し第1樹脂体51と第2樹脂体52を密着させる。次いで、レーザ光照射手段121で第1樹脂材51の側からレーザ光Lをレーザ光吸収部53に照射し該レーザ光吸収部53に溶着部54を形成する。
(2)第1評価工程
監視手段1221でモニタしているレーザ光発振手段122に生じる電圧に基づいてレーザ光照射手段121から照射されるレーザ光Lのエネルギー量を演算部11の第1評価手段111で評価する。
(3)第2評価工程
形状計測手段(CCDカメラ)13により計測された溶着部53の形状に基づき第2評価手段112にて溶着部54の剥離強度を評価する。
(4)第3評価工程
テーブル143に組込まれた圧力計測手段15で計測した押圧部14による溶着中の押圧力に基づいて押圧力を評価する。
(5)溶着部の溶着状態の良否を判別する工程
上記第1工程〜第3評価工程における評価に基づいて溶着部54の溶着状態の良否を判断する。
Operation | movement of the
(1) Laser light irradiation step The
(2) First Evaluation Step Based on the voltage generated in the laser light oscillation means 122 monitored by the monitoring means 1221, the energy amount of the laser light L emitted from the laser light irradiation means 121 is calculated as the first evaluation means of the
(3) Second Evaluation Step Based on the shape of the welded
(4) Third Evaluation Step The pressing force is evaluated based on the pressing force during welding by the
(5) The process of discriminating the quality of the welded state of the welded part The quality of the welded state of the welded
上記溶着装置1の変形例である溶着装置2について図5を参照し説明する。
溶着装置2は、上記第1態様の溶着装置1に、レーザ光Lで溶着されている溶着部54の表面温度を計測する温度計測手段26を付加したものである。かかる温度計測手段26は特に限定されるものではないが、非接触で温度の計測が可能な例えば赤外線式温度センサ、放射線式温度センサなどを使用することが望ましい。この温度計測手段26によれば、該温度計測手段26で計測された溶着部54の表面温度に基づき、上記監視手段1221に替えて、第1評価手段111でレーザ光Lのエネルギー量を評価することができる。
A
The
[実施態様2]
本発明の溶着装置を樹脂被覆鋼管の接続部の被覆するために適用した第2態様について、図面に基づき説明する。図6、第2態様の被覆装置の概略構成を示す正面図、図7は図6において矢視aから見た矢視図、図8は図1で符号34で示す押圧部の部分拡大図、図9は図6の被覆装置の動作を説明するための図である。
[Embodiment 2]
The 2nd aspect applied in order to coat | cover the connection part of a resin-coated steel pipe with the welding apparatus of this invention is demonstrated based on drawing. FIG. 6 is a front view showing a schematic configuration of the coating apparatus of the second embodiment, FIG. 7 is an arrow view seen from an arrow a in FIG. 6, and FIG. 8 is a partial enlarged view of a pressing portion indicated by
図6に示すように、第2態様で対象とする樹脂被覆鋼管9は、図において符号91で示す鋼管の外周面がレーザ光吸収性のある樹脂を主体とした被覆層(第2樹脂体)92で被覆され、樹脂被覆鋼管8の端部の被覆層92が取り除かれた状態の物である。被覆層92は、例えばポリエチレン樹脂などからなり、粘着性のあるブチルゴムなどを介して鋼管91の外周面に被覆されている。
As shown in FIG. 6, the resin-coated
符号93は、2本の樹脂被覆鋼管9a,9bの露出した鋼管91の端面同士の全周が突合せ溶接され接続されてなる接続部である。通常、この種の樹脂被覆鋼管9を接合する場合には開先を取って全周溶接するが、開先を取らずに溶接してもよい。この接続部93は溶接の熱により変質しているため水分や化学物質などで腐食しやすい。したがって、溶接接続後に接続部93を包囲するように接合部93の両側の被覆層92の外周面に防食膜(第1樹脂体)8を巻設した後に防食膜8と被覆層92とを接合し、防食膜8の内面、被覆層92の端面および鋼管91の表面で区画され密閉された密閉空間7の中で接続部93を保護する。
防食膜8は、被覆層92と同様な材料例えばポリエチレン樹脂を主体とした伸縮性のあるチューブ状を成したレーザ光透過性のある物であり、その内径は樹脂被覆鋼管9の直径よりやや小さく、その長さは接続部93の両側の被覆層92に重ね合わすことができる長さで形成されている。このチューブ状の防食膜8は、2本の樹脂被覆鋼管9a,9bを接続する前に一方の樹脂被覆鋼管9aに通しておき、樹脂被覆鋼管9a,9bの接続後に所定の位置に移動させることにより接続部93を包囲するように被覆層92にほぼ密着して重ね合わされた状態とされる。このチューブ状の防食膜8を用いて樹脂被覆鋼管9を被覆する場合には、樹脂被覆鋼管9の長手方向において一方の樹脂被覆鋼管9aの被覆層92と重合している溶着部8a、他方の樹脂被覆鋼管9bの被覆層92と重合している溶着部8bの2箇所について防食膜8を被覆層92と接合する。
The
その防食膜8を被覆層92の外周面に接合する被覆装置3は、図6,7に示すように、基本的な構成として、下方に向けてレーザ光Lを照射するレーザ光照射手段311を備えたレーザ光照射部31と、防食膜8の表面をレーザ光Lが照射可能な状態でレーザ光照射手段311を樹脂被覆鋼管9の軸心廻りに回転させる回転部32と、前記防食膜の表面において前記レーザ光が投影されてなる照射領域Aに含まれる防食膜8を被覆層92に対し所定の力で押圧する押圧部34(図4参照)と、第1態様と同様な形状計測手段33と、第1態様と同様な第1〜第3評価手段を内蔵した演算部(不図示)とを有している。以下、被覆装置3の各構成要素について説明するが、第1態様の演算部11、レーザ光照射部12及び形状計測手段13と本態様の演算部、レーザ光照射部31及び形状計測手段33は同様な構成であるので説明を省略する。なお、不図示の演算部及びレーザ光発振手段は、図1において符号Aで示す範囲と同様な構成のものが、溶着装置3に組込まれている。
The
[回転手段]
回転部32は、樹脂被覆鋼管9の外周面を取り囲み周設される略円環状の案内手段321と、樹脂被覆鋼管9の軸心廻りに回転する方向のみに摺動可能に案内手段321に嵌着された支持部材323と、前記支持部材323に配設されるとともに前記案内手段321に係合して支持部材323を樹脂被覆鋼管9の軸心廻りに回転させる回転駆動手段322とから構成されている。なお、前記レーザ光照射手段311は、防食膜8の表面をレーザ光Lが照射できるようにレーザ光Lを照射する先端部が下方に向けられた状態で後述する水平駆動手段324、焦点調整手段325を介して支持部材323に取付けられている。
[Rotating means]
The rotating portion 32 is fitted to the guide means 321 so as to be slidable only in the direction of rotation around the axis of the resin-coated
案内手段321は、樹脂被覆鋼管9の被覆層92の外周面に下面が接触するように配置可能な等間隔で設けられた略円柱形状の6本の支柱3213と、樹脂被覆鋼管9の外径より大きな内径を有し樹脂被覆鋼管9の外周面に前記支柱3213を介して支持され固定される略円環状のベース部材3211と、軸心方向においてベース部材3211の中央部に配設された案内部材である連続して複数の歯面が並設された円環状のラック3212とからなる。この案内手段321は、樹脂被覆鋼管9への取付けが容易に行なえるように上部案内手段321a、下部案内手段321bと上下に2つに分割された構造となっている。
The guide means 321 includes six substantially
回転駆動手段322は、ラック3212に噛合う駆動部材である歯車3221と、該歯車3221に連結し歯車3221を回転させる回転駆動部材である電動機3222とからなる。回転駆動手段322は支持部材323に取付けられているので、その歯車3221が電動機3222で回転されることにより支持部材323は樹脂被覆鋼管9の軸心廻りに回転することとなる。なお、前記案内部材と駆動部材はラック3212と歯車3221の組合せ以外の構成を採ることができ、例えば案内部材としてT字状のレールを駆動部材として摩擦車を組込むようにしてもよい。
The rotation driving means 322 includes a
この回転部32には、上記した基本的な構成に加えて、被覆装置3の操作・取扱いの容易化および自動化のため好ましい構成として、水平駆動手段324と焦点調整手段325が組込まれている。水平駆動手段324は、前記レーザ光照射手段311を樹脂被覆鋼管9の軸心方向すなわち水平方向に移動させるものであり、例えばエアシリンダや直動型アクチュエータなど周知のもので構成することができる。また、焦点調整手段325は、レーザ光Lの焦点の位置を調整するためレーザ光照射手段311を上下方向に位置合わせするものである。水平駆動手段324は、支持部材323に取付けられ、その先端に焦点調整手段325が固定されている。レーザ光照射手段311は、その焦点調整手段325に取付けられている。また、被覆装置3は、回転駆動手段322、水平駆動手段324およびレーザ光発信手段の動作制御のため、電気通信回路を介してそれらが接続された制御手段を備えており、レーザ光照射手段311が回転および水平移動される際の速度制御や位置制御、レーザ光Lを照射する際の照射条件の制御を設定した条件等で自動的に行なえる構成となっている。
In addition to the basic configuration described above, the rotating unit 32 incorporates a
[押圧手段]
押圧部34について図8を参照し説明する。図8(a)は押圧部34の正面断面図、図8(b)は図8(a)の右側面図である。本態様の押圧部34は、一対のローラ状の押圧手段341と、押圧手段341を加圧して被覆層92の表面に押圧する加圧手段342とから構成され、図8(b)に示すように、レーザ光照射手段311から伸びた、平面視においてレーザ光Lが通過する部分が欠けている略コの字状の連結部材343の両椀にそれぞれ取付けられている。
[Pressing means]
The
押圧手段341は、図8(a)に示すように、防食膜8に当接する胴体と回転軸とを有するローラ3411と回転軸を回転可能に軸支するハウジング3412とからなり、ハウジング3412とローラ3411の回転軸との間にはすべり軸受3413が嵌着されている。ここで符号Aは、防食膜8の表面においてレーザ光Lが投影されてなる照射領域(いわゆるレーザスポット)であり、押圧手段341は、照射領域Aの外側すなわち非照射領域であって図において矢印で示すレーザ光照射手段311の回転方向に沿い相対する位置に配設されている。したがって、一対の押圧手段341は照射されるレーザ光Lに押圧手段341が直接触れず、該一対の押圧手段341の間で形成される平面内に照射領域Aを実質的に包含することとなる。なお、押圧手段341は、レーザ光Lに触れない範囲で出来るだけ照射領域Aの近くに配設することが望ましい。
As shown in FIG. 8A, the pressing means 341 includes a
加圧手段342は、図8(a)に示すように、押圧手段341のハウジング3412の上部に形成された螺子孔に螺設されるとともに連結部材343に形成された孔3431に上下方向に移動自在に挿入された2本の支持軸3422と、支持軸3422に挿着された圧縮バネ3421とからなり、押圧手段341のローラ3411が防食膜8に当接したときに圧縮バネ3421が所定の量だけ圧縮され、押圧手段341を所定の力で下方に押圧するように構成されている。また、符号35は、圧縮バネ3421と連結部材343との間に位置するように支持軸3422に嵌着された圧力計測手段である圧力センサであり、圧縮バネ3421で生じた押圧力を計測する。なお、加圧手段342は上記に限らず、例えばエアシリンダや直動型アクチュエータなど周知の構成を採ることができる。
As shown in FIG. 8A, the pressurizing
上記押圧部34は、連結部材343がレーザ光照射手段311に取付けられているので、回転駆動手段322によるレーザ光照射手段311の回転と同期してレーザ光Lの照射領域Aとの位置関係を保ちつつ移動する。そして、その押圧部141は、防食膜8の表面に当接するとともに加圧部142で防食膜8に押圧されているので、照射領域Aにおける防食膜8は、該押圧部141で被覆層92に押し付けられ被覆層92と密着している状態となる。
Since the connecting
上記構成の被覆装置3による被覆方法について図9を参照し説明する。
まず、図9(a)、(b)に示すように、レーザ光照射手段311が頂部に固定された上部案内手段321aを樹脂被覆鋼管9の上側に置き、次に樹脂被覆鋼管9の下方から下部案内手段321bを上部案内手段321aと接続し、被覆装置3を組み上げるとともに防食膜8と被覆層92の一方の溶着部8aにレーザ光Lが照射されるように樹脂被覆鋼管9の軸心方向について被覆装置3の位置を調整し、被覆装置3を固定する。その後、焦点調整手段325によりレーザ光照射手段311の高さを変えてレーザ光Lの焦点位置を調整する。
A coating method by the
First, as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the upper guide means 321a having the laser beam irradiation means 311 fixed to the top is placed on the upper side of the resin-coated
次に、図9(c)に示すように、被覆装置3を起動して制御手段に設定した条件で樹脂被覆鋼管9の中心からみて反時計回りにレーザ光照射手段311を所定の速度で回転させてレーザ光Lを円周方向に走査しつつ防食膜8と被覆層92の溶着部8aにレーザ光Lを照射していく。ここで、図8に基づいて説明したように、上記押圧部34はレーザ光照射手段311の回転とともにレーザ光Lの照射領域Aとの位置関係を保ちつつ移動するので、レーザ光Lの走査される円周方向に沿い相対する位置の防食膜8の表面は、押圧手段341で押圧されている状態となっている(図8参照)。つまり、この押圧手段341の内側にある照射領域Aに対応した防食膜8は被覆層92に押し付けられている。したがって、レーザ光Lが照射され防食膜8と被覆層92が溶融・固化されているときの照射領域Aの防食膜8と被覆層92とは常に密着している状態にあるので、接合する際の被覆層92からの防食膜8の浮き上がりが防止され、良好な接合状態が実現される。
Next, as shown in FIG. 9 (c), the laser beam irradiation means 311 is rotated at a predetermined speed counterclockwise as viewed from the center of the resin-coated
次に、図9(d)に示すように、レーザ光照射手段311を樹脂被覆鋼管9の廻りを一回転させることにより、一方の溶着部8aについて防食膜8と被覆層92の接合が終了する。このとき、レーザ光照射手段311はレーザ光Lを照射しつつ樹脂被覆鋼管9の廻りを連続的に回転しているので、防食膜8と被覆層92の溶着部は、接合の開始点から終了点まで切れ目無く連続した一条の筋状に形成されている。
Next, as shown in FIG. 9 (d), the laser light irradiation means 311 is rotated once around the resin-coated
ここで、溶着装置3においても、上記溶着装置1と同様に、監視手段1221でモニタしているレーザ光発振手段122の電圧に基づいてレーザ光照射手段311から照射されるレーザ光Lのエネルギー量を第1評価手段111で評価し(第1評価工程)、形状計測手段(CCDカメラ)33により計測された溶着部8aの形状に基づき第2評価手段112にて溶着部54の剥離強度を評価し(第2評価工程)、圧力計測手段35で計測した押圧部34による溶着中の押圧力に基づいて押圧力を評価す第3評価工程し(第3評価工程)、上記第1工程〜第3評価工程における評価に基づいて溶着部8aの溶着状態の良否を判断する。
Here, also in the
次に、図9(e)に示すように、他方の溶着部8bを接合するため溶着部8bの位置に合わせて被覆装置3を固定し、上記と同様に溶着部8bの防食膜8と被覆層92を接合する。その結果、チューブ状の防食膜8の両端は被覆層92と接合された状態となり、図6に示すように、該防食膜8、被覆層92および鋼管91とで形成された密閉空間7は密閉された状態となり、接続部93は外気から遮断され腐食等が防止される。なお、本態様の被覆方法では、溶着部8aの接合完了後に、被覆装置3を樹脂被覆鋼管9から一旦取り外し溶着部8bの位置に付け替えたが、溶着部8aの接合完了後に、溶着部8bの位置までレーザ光照射手段311を水平駆動手段324で水平移動させて、溶着部8bを接合するようにすれば作業が効率的になり好ましい。
Next, as shown in FIG. 9 (e), in order to join the other welded portion 8b, the
1(2) :溶着装置
11 :演算部
111 :第1評価手段
112 :第2評価手段
113 :第3評価手段
12 :レーザ光照射部
121 :レーザ光照射手段
122 :レーザ光発振手段
1221:監視手段
13 :形状計測手段
14 :押圧部
141 :押圧手段
142 :押圧部材
143 :テーブル
15 :圧力検出手段
3 :被覆装置
31 :レーザ照射部
311 :レーザ照射手段
312 :レーザ発信手段
313 :光ファイバ
32 :回転部
321 :案内手段
322 :回転駆動手段
323 :支持部材
324 :水平駆動手段
325 :焦点調整手段
33 :形状計測手段
34 :押圧部
341 :押圧手段
342 :加圧手段
343 :連結部材
35 :圧力検出手段
51 :第1樹脂体
52 :第2樹脂体
8 :防食膜
81 :重合部
82 :突合部
9 :樹脂被覆鋼管
91 :鋼管
92 :被覆層
93 :接合部
1 (2): welding apparatus 11: calculation unit 111: first evaluation unit 112: second evaluation unit 113: third evaluation unit 12: laser beam irradiation unit 121: laser beam irradiation unit 122: laser beam oscillation unit 1221: monitoring Means 13: Shape measuring means 14: Pressing part 141: Pressing means 142: Pressing member 143: Table 15: Pressure detecting means 3: Coating device 31: Laser irradiation part 311: Laser irradiation means 312: Laser transmitting means 313: Optical fiber 32 : Rotating part 321: guiding means 322: rotating driving means 323: support member 324: horizontal driving means 325: focus adjusting means 33: shape measuring means 34: pressing part 341: pressing means 342: pressing means 343: connecting member 35: Pressure detecting means 51: first resin body 52: second resin body 8: anticorrosion film 81: polymerization portion 2: butting portion 9: resin-coated steel pipe 91: steel pipe 92: coating layer 93: joint
Claims (9)
(1)前記レーザ光吸収部を介して重ね合わされた前記第1樹脂体と前記第2樹脂体のレーザ光が照射される領域を挟む、管の外周方向前後を所定の押圧力で押圧する押圧部と、
(2)前記第1樹脂体の側からレーザ光を前記レーザ光吸収部に照射し該レーザ光吸収部に溶着部を形成するレーザ光照射部と、
(3)前記レーザ光照射部から照射されるレーザ光の熱量を評価する第1評価手段と、前記レーザ光照射部で形成された溶着部の形状を評価する第2評価手段と、前記押圧部の押圧力を評価する第3評価手段と、第1乃至第3評価手段の評価に基づいて溶着部の溶着状態の良否を判別する判別手段とを有する演算部と
を備えた樹脂体の溶着装置。 The first resin body and the second resin body having the laser beam transparency are overlapped on the outer peripheral surface of the tube , and the first resin body and the second resin body are interposed via the laser beam absorber having the laser beam absorbability. A resin body welding apparatus for welding with a laser beam,
(1) Press that presses the front and rear in the outer circumferential direction of the tube with a predetermined pressing force across the region irradiated with the laser light of the first resin body and the second resin body that are overlapped via the laser light absorbing portion And
(2) a laser beam irradiation unit that irradiates the laser beam absorption unit with laser light from the first resin body side to form a welded portion on the laser beam absorption unit;
(3) First evaluation means for evaluating the amount of heat of the laser light irradiated from the laser light irradiation section, second evaluation means for evaluating the shape of the welded portion formed by the laser light irradiation section, and the pressing section Apparatus for welding a resin body, comprising: a third evaluation unit that evaluates the pressing force of the welding unit; and a calculation unit that includes a determination unit that determines the quality of the welded portion based on the evaluation of the first to third evaluation units. .
Has a pressure measuring means for measuring a pressing force the pressing portion is generated, the third evaluation means, according to claim 5 or 6 for evaluating the pressing force based on the pressure measured by the pressure measuring means Resin body welding equipment.
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---|---|---|---|
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