JP6294084B2 - Laser welding method and laser welding system - Google Patents
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本発明は、ワークの溶接対象部に供給された溶加材をレーザ光により溶融させて当該溶接対象部を溶接するレーザ溶接方法及びレーザ溶接システムに関する。 The present invention relates to a laser welding method and a laser welding system in which a filler metal supplied to a welding target portion of a workpiece is melted by laser light to weld the welding target portion.
レーザ溶接は、例えば、熱交換器の冷却フィンや宝飾品の微小部品等のろう付けに用いられており、近年では、プリント配線板への電子部品の半田付けに対しての適用が検討されている。 Laser welding is used for brazing, for example, cooling fins of heat exchangers and fine parts of jewelry. In recent years, application to soldering of electronic parts to printed wiring boards has been studied. Yes.
この種のレーザ半田付けは、例えば、半田供給装置のノズルから溶接対象部に供給された糸半田をレーザ光により溶融させることにより行われる。しかしながら、このようなレーザ半田付けでは、半田付け毎に糸半田の先端の溶融状態が異なることにより当該糸半田の先端位置にばらつきが生じるため、溶接対象部に適切な量の糸半田を正確に供給することは容易ではない。そこで、例えば、特許文献1には、半田付けを行う毎に糸半田の先端位置を認識することにより、溶接対象部への糸半田の供給量をコントロールする半田供給装置が提案されている。
This type of laser soldering is performed by, for example, melting the thread solder supplied from the nozzle of the solder supply device to the welding target portion with laser light. However, in such laser soldering, the melted state of the tip of the thread solder varies from solder to solder, resulting in variations in the position of the tip of the thread solder. Therefore, an appropriate amount of thread solder is accurately applied to the welding target portion. It is not easy to supply. Therefore, for example,
しかしながら、上述した特許文献1のような従来技術では、溶接対象部の公差(寸法公差や組立公差)が考慮されていないので、糸半田の先端と溶接対象部との位置関係に当該溶接対象部の公差寸法のばらつきが生じてしまう。そうすると、溶接対象部の適切な位置に適切な量の糸半田(溶加材)を供給することができないおそれがある。
However, in the conventional technique such as
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、溶接対象部の公差に拘らず溶接対象部の適切な位置に適切な量の溶加材を供給することができ、これによって、溶接品質の安定化を図ることができるレーザ溶接方法及びレーザ溶接システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and can supply an appropriate amount of filler material to an appropriate position of the welding target portion regardless of the tolerance of the welding target portion. An object of the present invention is to provide a laser welding method and a laser welding system capable of stabilizing the welding quality.
本発明に係るレーザ溶接方法は、ワークの溶接対象部に供給された溶加材をレーザ光により溶融させて当該溶接対象部を溶接するレーザ溶接方法において、前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像手段で撮像することにより所定の画像情報を取得する画像情報取得工程と、前記画像情報取得工程で取得された前記画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出工程と、前記算出工程で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め工程と、を行い、前記画像情報取得工程は、前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を含む第1領域を撮像することにより第1画像情報を取得する第1撮像工程と、前記第1領域と同一の領域であって前記溶接対象部を含み前記溶加材の先端部を含まない第2領域を撮像することにより第2画像情報を取得する第2撮像工程と、を有し、前記第1撮像工程で取得された前記第1画像情報と前記第2撮像工程で取得された前記第2画像情報との差分を抽出することにより差分画像情報を生成する画像処理工程をさらに行い、前記算出工程では、前記第1撮像工程で取得された前記第1画像情報又は前記第2撮像工程で取得された前記第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出し、前記画像処理工程で生成された前記差分画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出することを特徴とする。
The laser welding method according to the present invention is a laser welding method in which a welding material supplied to a welding target portion of a workpiece is melted by a laser beam and the welding target portion is welded. An image information acquisition step of acquiring predetermined image information by imaging the target portion with an imaging means, and the position information of the welding target portion and the tip of the filler material from the image information acquired in the image information acquisition step A positioning step for calculating position information, and positioning for positioning the tip of the filler material and the welding target portion based on the position information of the welding target portion calculated in the calculation step and the tip position information of the filler material There lines and step, the image information acquisition step, a first imaging step of acquiring first image data by imaging a first region including the distal end portion and the welded portion of the filler material, the A second imaging step of acquiring second image information by imaging a second region that is the same region as the first region and includes the welding target portion and does not include the tip portion of the filler material, Further performing an image processing step of generating difference image information by extracting a difference between the first image information acquired in the first imaging step and the second image information acquired in the second imaging step; In the calculation step, position information of the welding target portion is calculated from the first image information acquired in the first imaging step or the second image information acquired in the second imaging step, and the image processing step The tip position information of the filler metal is calculated from the difference image information generated in step (1).
本発明に係るレーザ溶接方法によれば、所定の画像情報から算出した溶接対象部の位置情報及び溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする。これにより、溶接対象部の公差に拘らず溶接対象部の適切な位置に適切な量の溶加材を供給することができるので、溶接品質の安定化を図ることができる。また、溶加材の先端形状とワークの形状とが重なり当該溶加材の先端形状を認識することができない場合であっても、差分画像情報から溶加材の先端位置情報を算出しているので、溶加材の先端位置情報を正確に算出することができる。
According to the laser welding method of the present invention, the tip of the filler material and the welding target part are positioned based on the position information of the welding target part calculated from the predetermined image information and the tip position information of the filler material. Thereby, since an appropriate quantity of filler material can be supplied to the appropriate position of a welding object part irrespective of the tolerance of a welding object part, stabilization of welding quality can be aimed at. Further, even when the tip shape of the filler material overlaps with the shape of the workpiece and the tip shape of the filler material cannot be recognized, the tip position information of the filler material is calculated from the difference image information. Therefore, the tip position information of the filler metal can be accurately calculated.
本発明に係るレーザ溶接方法は、ワークの溶接対象部に供給された溶加材をレーザ光により溶融させて当該溶接対象部を溶接するレーザ溶接方法において、前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像手段で撮像することにより所定の画像情報を取得する画像情報取得工程と、前記画像情報取得工程で取得された前記画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出工程と、前記算出工程で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め工程と、を行い、前記画像情報取得工程は、無地面に対応して配置された前記溶加材の先端部を含む第1領域を撮像することにより第1画像情報を取得する第1撮像工程と、前記第1領域とは異なる領域であって少なくとも前記溶接対象部を含む第2領域を撮像することにより第2画像情報を取得する第2撮像工程と、を有し、前記算出工程では、前記第1撮像工程で取得された前記第1画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出し、前記第2撮像工程で取得された前記第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出することを特徴とする。
The laser welding method according to the present invention is a laser welding method in which a welding material supplied to a welding target portion of a workpiece is melted by a laser beam and the welding target portion is welded. An image information acquisition step of acquiring predetermined image information by imaging the target portion with an imaging means, and the position information of the welding target portion and the tip of the filler material from the image information acquired in the image information acquisition step A positioning step for calculating position information, and positioning for positioning the tip of the filler material and the welding target portion based on the position information of the welding target portion calculated in the calculation step and the tip position information of the filler material performs a process, wherein the image information acquisition step, a first imaging step of acquiring first image data by imaging a first region including the distal end portion of the filler material disposed in correspondence with the free ground The second imaging step of obtaining the second image information by capturing a second region including at least the welded portion a region different from the first region, has a, in said calculating step, the The tip position information of the filler material is calculated from the first image information acquired in the first imaging step, and the position information of the welding target portion is calculated from the second image information acquired in the second imaging step. It is characterized by doing .
このような方法によれば、無地面に対応して配置された溶加材の先端部を含む第1領域を撮像して得られた第1画像情報から溶加材の先端位置情報を算出しているので、溶加材の先端位置情報を正確に算出することができる。また、この場合、差分画像情報を生成する必要もないため制御を簡素化することができる。
According to such a method, the tip position information of the filler material is calculated from the first image information obtained by imaging the first region including the tip portion of the filler material arranged corresponding to the non-ground surface. Therefore, the tip position information of the filler metal can be accurately calculated. In this case, since it is not necessary to generate difference image information, the control can be simplified.
上記レーザ溶接方法において、前記算出工程では、前記画像情報取得工程で取得された画像情報から前記溶加材の先端部の形状を算出し、前記算出工程で算出された前記溶加材の先端部の形状に基づいて当該溶加材の良否判定を行う判定工程をさらに行ってもよい。 In the laser welding method, in the calculation step, the shape of the tip of the filler material is calculated from the image information acquired in the image information acquisition step, and the tip of the filler material calculated in the calculation step You may further perform the determination process which determines the quality of the said filler material based on the shape of this.
このような方法によれば、所定の画像情報から算出した溶加材の先端部の形状に基づいて溶加材の良否判定を行うため、溶加材の先端部の異常形状による溶接不良を抑制することができる。よって、溶接品質のさらなる安定化を図ることができる。 According to such a method, since the quality determination of the filler material is performed based on the shape of the tip of the filler metal calculated from the predetermined image information, welding failure due to the abnormal shape of the tip of the filler material is suppressed. can do. Therefore, the welding quality can be further stabilized.
上記レーザ溶接方法において、前記位置決め工程で位置決めされた前記溶加材の先端位置及び前記溶接対象部の位置のそれぞれが所定の設定位置の許容範囲内にあるか否かを判定する確認工程をさらに行い、前記溶加材の先端位置及び前記溶接対象部の位置のうちの少なくともいずれか一方が前記設定位置の許容範囲内にないと前記確認工程で判定された場合、前記画像情報取得工程、前記算出工程、及び前記位置決め工程を再度行ってもよい。 In the laser welding method, a confirmation step of determining whether or not each of the tip position of the filler material and the position of the welding target portion positioned in the positioning step is within an allowable range of a predetermined set position. Performing, if it is determined in the confirmation step that at least one of the tip position of the filler material and the position of the welding target portion is not within the allowable range of the set position, the image information acquisition step, The calculation step and the positioning step may be performed again.
このような方法によれば、溶加材の先端及び溶接対象部を所定の設定位置の許容範囲内に確実に位置決めすることができるので、溶接品質の一層の安定化を図ることができる。 According to such a method, since the tip of the filler metal and the welding target portion can be reliably positioned within the allowable range of the predetermined set position, the welding quality can be further stabilized.
本発明に係るレーザ溶接システムは、ワークの溶接対象部に供給された溶加材をレーザ光により溶融させて当該溶接対象部を溶接するレーザ溶接システムにおいて、前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像する撮像手段と、前記撮像手段にて撮像された画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出部と、前記算出部で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め制御手段と、前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を含む第1領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第1画像情報と前記第1領域と同一の領域であって前記溶接対象部を含み前記溶加材の先端部を含まない第2領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第2画像情報との差分を抽出することにより差分画像情報を生成する画像処理部と、を備え、前記算出部は、前記第1画像情報又は前記第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出し、前記差分画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出することを特徴とする。
The laser welding system according to the present invention is a laser welding system in which a welding material supplied to a welding target portion of a workpiece is melted by a laser beam and the welding target portion is welded. Calculated by the imaging unit that images the target part, a calculation unit that calculates the position information of the welding target part and the tip position information of the filler material from the image information captured by the imaging unit, and the calculation unit Positioning control means for positioning the tip of the filler material and the welding target part based on the position information of the welding target part and the tip position information of the filler material, and the tip of the filler material and the welding target part. The first image information obtained by imaging the first area including the first image information and the first area is the same area as the first area, and includes the welding target part and does not include the tip of the filler material. 2 areas before E Bei and an image processing unit that generates a difference image information by extracting the difference between the second image information obtained by imaging by the imaging unit, the calculating unit, the first image information and the The position information of the welding target part is calculated from the second image information, and the tip position information of the filler material is calculated from the difference image information .
本発明に係るレーザ溶接システムは、ワークの溶接対象部に供給された溶加材をレーザ光により溶融させて当該溶接対象部を溶接するレーザ溶接システムにおいて、前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像する撮像手段と、前記撮像手段にて撮像された画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出部と、前記算出部で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め制御手段と、を備え、前記算出部は、無地面に対応して配置された前記溶加材の先端部を含む第1領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第1画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出し、前記第1領域とは異なる領域であって少なくとも前記溶接対象部を含む第2領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出することを特徴とする。
The laser welding system according to the present invention is a laser welding system in which a welding material supplied to a welding target portion of a workpiece is melted by a laser beam and the welding target portion is welded. Calculated by the imaging unit that images the target part, a calculation unit that calculates the position information of the welding target part and the tip position information of the filler material from the image information captured by the imaging unit, and the calculation unit Positioning control means for positioning the tip of the filler metal and the welding target part based on the position information of the welding target part and the tip position information of the filler material, and the calculation unit corresponds to a non-ground surface. and calculates the tip position information of the filler material of the first region including the distal end portion of the arranged the filler material from the first image information obtained by imaging by the imaging means, the first A region different from the region And calculates the position information of the welded portion from the second image information obtained by imaging by the imaging means and the second region including at least the welded portion comprising at.
上記レーザ溶接システムにおいて、前記算出部は、前記撮像手段にて撮像することにより得られた画像情報から前記溶加材の先端部の形状を算出し、前記算出部で算出された前記溶加材の先端部の形状に基づいて当該溶加材の良否を判定する判定部をさらに備えていてもよい。 In the laser welding system, the calculation unit calculates the shape of the tip of the filler material from image information obtained by imaging with the imaging unit, and the filler material calculated by the calculation unit There may be further provided a determination unit that determines the quality of the filler material based on the shape of the tip portion.
本発明によれば、所定の画像情報から算出した溶接対象部の位置情報及び溶加材の先端位置情報に基づいて溶加材の先端及び溶接対象部を位置決めするので、溶接対象部の公差に拘らず溶接対象部の適切な位置に適切な量の溶加材を供給することができ、溶接品質の安定化を図ることができる。 According to the present invention, since the tip of the filler material and the welding target portion are positioned based on the position information of the welding target portion calculated from the predetermined image information and the tip position information of the filler material, the tolerance of the welding target portion is determined. Regardless, an appropriate amount of filler metal can be supplied to an appropriate position of the welding target portion, and the welding quality can be stabilized.
以下、本発明に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接システムについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a laser welding method and a laser welding system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図1に示すように、本実施形態に係るレーザ溶接システム10は、ワークWの溶接対象部200a、200bに供給された溶加材としての半田Sをレーザ光Lにより溶融させて溶接対象部200a、200bを半田付け(溶接)するレーザ半田付けシステムとして構成されている。本実施形態では、レーザ溶接システム10を用いてスルーホール実装を行う例について説明するが、レーザ溶接システム10を用いて表面実装を行うことも当然可能である。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the
図1及び図6Aに示すように、ワークWは、複数(図6Aでは2つ)の溶接対象部200a、200bを有している。溶接対象部200aは、プリント配線板202に形成されたスルーホール204aの外周側に形成された円環状のランド206aと、スルーホール204aに挿通された電子部品208の端子210aとを含む。これと同様に、溶接対象部200bは、プリント配線板202に形成されたスルーホール204bの外周側に形成された円環状のランド206bと、スルーホール204bに挿通された電子部品208の端子210bとを含む。なお、各図面において、ランド206a及び端子210aの間隔(スルーホール204a)とランド206b及び端子210bの間隔(スルーホール204b)とを誇張して示している。各ランド206a、206bには、導電パターン212a、212bが電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 6A, the workpiece W has a plurality (two in FIG. 6A) of
このような溶接対象部200a、200bは、公差(寸法公差及び組立公差)を有している。そのため、各溶接対象部200a、200bにおいて、ランド206a、206bと端子210a、210bの位置関係には、ばらつきが生じることがある。本実施形態では、溶接対象部200aではランド206aの中心位置と端子210aの中心位置とが一致せずにずれているが、溶接対象部200bではランド206bの中心位置と端子210bの中心位置とが一致している。
Such welded
図1に示すように、レーザ溶接システム10は、ワークWをその平面と平行な方向(X方向及びY方向)に移動可能に支持するステージ12と、ワークWに向けてレーザ光Lを照射するレーザ装置14と、溶接対象部200a、200bに半田S(糸半田)を供給する半田供給装置16と、制御部(制御手段)18と、表示部20とを備える。
As shown in FIG. 1, the
レーザ装置14は、レーザ光Lを発振するレーザ発振器22と、レーザ発振器22から発振されたレーザ光Lを伝送する光ファイバ24と、光ファイバ24から出射されたレーザ光LをワークWに向けて出射する出射ユニット26とを有している。
The
レーザ発振器22は、LD電源と、LD電源の駆動電流に基づいて所定波長のレーザ光Lを発振するLDとを有する。LD電源は、制御部18からのレーザ制御信号に基づいて駆動電流をLDに供給する。LDは、LD電源から供給された駆動電流に対応した出力のレーザ光Lを発振する。また、LDは、いわゆるFC−LD(ファイバーカップリングレーザダイオード)として構成することができる。ただし、レーザ発振器22は、上記の構成に限定されることなく、種々の構成を採用することができる。
The
出射ユニット26は、光ファイバ24から出射されてコリメートレンズ28で平行化されたレーザ光LをワークWに向けて反射するミラー30と、ミラー30で反射されたレーザ光Lを集光する集光レンズ32と、集光レンズ32を保護するための保護ガラス34とを含む。ミラー30は、レーザ光Lを反射すると共にレーザ光Lの波長とは異なる波長の光を透過する。ミラー30としては、例えば、汎用の誘電体多層膜ミラーを用いることができる。
The
また、出射ユニット26は、集光レンズ36及び撮像ユニット(撮像手段)38をさらに有している。集光レンズ36は、ミラー30を透過した光(可視光VL)を撮像ユニット38に集光する。撮像ユニット38は、集光レンズ36で集光された可視光VLを受光してワークWを撮像するものであって、その視軸がワークWに向けて照射されるレーザ光Lの光軸と同軸になっている。撮像ユニット38で撮像された情報(画像情報)は、制御部18に出力される。撮像ユニット38としては、例えば、CCDカメラを用いることができる。
Further, the
半田供給装置16は、半田Sが巻回されたリール40と、リール40から半田Sを送り出すためのローラ部42と、リール40及びローラ部42を支持する支持部43と、リール40から送り出された半田Sを溶接対象部200a、200bに導くノズル44とを有している。支持部43は、出射ユニット26に固定されている。
The
ノズル44は、出射ユニット26に対して溶接対象部200a、200bの並び方向(Y方向)に移動可能に構成されたスライダ46に支持されている。これにより、スライダ46を出射ユニット26に対して移動させることにより半田先端をY方向に移動させることができる。半田供給装置16は、任意の構成を採用することができ、例えば、レーザ装置14とは独立してワークWに対して移動可能に設けられていてもよいことは勿論である。
The
制御部18は、ステージ駆動制御部48、レーザ発振制御部50、半田供給制御部52、スライダ駆動制御部54、撮像制御部56、記憶部58、画像処理部60、算出部62、表示制御部64、判定部66を有する。
The
ステージ駆動制御部48は、ステージ12をX方向及びY方向に移動させる。レーザ発振制御部50は、レーザ発振器22に所定のレーザ制御信号を出力してレーザ発振器22からレーザ光Lを発振させる。半田供給制御部52は、半田供給装置16のローラ部42を駆動制御して半田Sの送り及び戻しを行う。スライダ駆動制御部54は、スライダ46を駆動制御して半田供給装置16のノズル44をY方向にスライドさせる。
The stage
撮像制御部56は、撮像ユニット38を制御して半田Sの先端部及び溶接対象部200a、200bを撮像する。記憶部58は、撮像ユニット38から出力された画像情報を記憶する。画像処理部60は、撮像ユニット38にて撮像された複数の画像情報から差分画像情報を抽出する。
The
算出部62は、溶接対象部200a、200bの位置情報(ランド位置情報及び端子位置情報)並びに半田先端位置情報を算出する。本実施形態において、ランド位置情報はランド206a、206bの中心位置(ランド位置P1)の情報を言い、端子位置情報は端子210a、210bの中心位置(端子位置P2)の情報を言う。また、算出部62は、半田Sの先端部の形状を算出する。表示制御部64は、撮像ユニット38により撮像された画像(第1画像70及び第2画像74)及び画像処理部60により生成された差分画像76を表示部20に表示させる。
The
判定部66は、溶接対象部200a、200bの位置が所定の設定位置の許容範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、判定部66は、ランド位置P1がランド設定位置の許容範囲内にあるか否かを判定し、端子位置P2が端子設定位置の許容範囲にあるか否かを判定する。また、判定部66は、半田先端位置P3が半田先端設定位置の許容範囲内にあるか否かを判定する。さらに、判定部66は、半田Sの先端部の形状が異常形状であるか否かを判定する。
The
本実施形態に係るレーザ溶接システム10は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、当該レーザ溶接システム10を用いたレーザ溶接方法(レーザ半田付け方法)について図2〜図10を参照しながら説明する。
The
先ず、制御部18は溶接準備工程を行う(図2のステップS1)。すなわち、スライダ駆動制御部54がスライダ46をY方向に移動させ且つ半田供給制御部52がローラ部42を駆動制御して半田Sを送ることにより半田Sの先端部を撮像ユニット38の撮像範囲内に配置する。また、ステージ駆動制御部48は、ステージ12をX方向及びY方向に移動させることにより半田付けを行う溶接対象部200aを撮像ユニット38の撮像範囲内のレーザ光Lの照射可能位置に配置する。
First, the
続いて、第1撮像工程において、撮像ユニット38は、溶接対象部200a及び半田Sの先端部を含む第1領域68を撮像する(ステップS2、図6A参照)。第1撮像工程で撮像された画像情報(第1画像情報)は、制御部18に出力されて記憶部58に記憶される。なお、このとき、表示制御部64は、第1撮像工程で撮像された第1画像70を表示部20に表示させてもよい(図7A参照)。
Subsequently, in the first imaging step, the
次に、制御部18は移動工程を行う(ステップS3、図6B参照)。すなわち、半田Sの先端部が撮像ユニット38の撮像範囲外に位置するように半田Sを移動させる。本実施形態では、半田供給制御部52がローラ部42を駆動制御して半田Sを戻す。ただし、移動工程では、スライダ駆動制御部54がスライダ46を駆動制御して半田SをY方向に移動させても構わない。また、移動工程では、半田供給制御部52及びスライダ駆動制御部54が半田SをX方向及びY方向に移動させてもよいことは言うまでもない。
Next, the
その後、第2撮像工程において、撮像ユニット38は、溶接対象部200aを含み半田先端部を含まない第2領域72を撮像する(ステップS4、図6B参照)。第2撮像工程で撮像された画像情報(第2画像情報)は、制御部18に出力されて記憶部58に記憶される。なお、このとき、表示制御部64は、第2撮像工程で撮像された第2画像74を表示部20に表示させてもよい(図7B参照)。
Thereafter, in the second imaging step, the
そして、画像処理工程において、画像処理部60は、記憶部58に記憶されている第1画像情報及び第2画像情報から差分画像情報を生成する(ステップS5)。これにより、第1画像情報のうちの半田先端部のみが抽出される。なお、このとき、表示制御部64は、画像処理工程で生成された差分画像76を表示部20に表示させてもよい(図7C参照)。
In the image processing step, the
続いて、制御部18は算出工程を行う(ステップS6)。すなわち、算出部62は、第1画像情報又は第2画像情報からランド位置情報を算出する(図3のステップS20)。また、算出部62は、第1画像情報又は第2画像情報から端子位置情報を算出する(ステップS21)。
Subsequently, the
さらに、算出部62は、差分画像情報から半田先端位置情報を算出する(ステップS22)。さらにまた、算出部62は、差分画像情報から半田Sの先端部の形状を算出する(ステップS23)。
Further, the
続いて、表示制御部64は、ランド位置情報、端子位置情報、及び半田先端位置情報を表示部20に表示させる(図2のステップS7)。そして、判定部66は、算出された半田Sの先端部の形状が異常形状であるか否かを判定する(ステップS8)。換言すれば、判定部66は、半田Sの先端部の形状に基づいて半田Sの良否を判定する。
Subsequently, the
すなわち、判定部66は、半田付けの品質に影響を与えるような半田Sの先端部の形状である場合に、異常形状であると判定する。本実施形態において、判定部66は、例えば、半田Sの先端部が過度に球状に膨出していた場合(図8A参照)に、半田Sの供給量が適切な量よりも多くなるので半田Sの先端部の形状が異常形状であると判定する。また、判定部66は、例えば、半田Sの先端部が過度に湾曲していた場合(図8B参照)に、半田Sを適切な半田供給位置に供給することができなくなるので半田Sの先端部の形状が異常形状ではないと判定する。
That is, the
半田Sの先端部の形状が異常形状であると判定部66で判定された場合(ステップS8:YES)、制御部18はレーザ溶接システム10(ステージ12、レーザ装置14、及び半田供給装置16)の動作を停止する(ステップS9)。これにより、半田Sの先端部の異常形状による溶接不良が抑制される。この段階で今回のフローチャートは終了する。なお、このステップS9では、例えば、半田供給装置16の図示しない自動半田切断機構(カッタ)が半田Sの先端部を切断したり、例えば、半田供給装置16が異常であることを報知することにより、ユーザに半田Sの先端部の切断又はリール40の交換を促したりしてもよい。この場合、ステップS9の処理の後、ステップS1以降の処理を行うことができる。
When the
一方、半田Sの先端部の形状が異常形状ではない(許容形状である)と判定部66で判定された場合(ステップS8:NO)、制御部18は位置決め工程を行う(ステップS10)。すなわち、ステージ駆動制御部48は、算出されたランド位置情報に基づいてステージ12をX方向及びY方向に移動させることによりランド位置P1を所定のランド設定位置に補正する(図4のステップS30)。これにより、レーザ光Lを溶接対象部200aの所望の位置に照射することができる。
On the other hand, when the
さらに、制御部18は半田先端位置P3を半田先端設定位置に補正する(ステップS31、図9参照)。具体的には、スライダ駆動制御部54は、算出された半田先端位置情報に基づいてスライダ46をY方向に移動させることにより、Y方向の半田先端位置P3を端子位置P2に対応させる。また、半田供給制御部52は、算出された半田先端位置情報に基づいてローラ部42を回転させて半田Sを送る又は戻すことによりX方向の半田先端位置P3と端子位置P2との間隔を所定長さにする。
Further, the
その後、制御部18は確認工程を行う(図2のステップS11)。この確認工程では、図5に示すように、第1撮像工程(ステップS40)、移動工程(ステップS41)、第2撮像工程(ステップS42)、画像処理工程(ステップS43)、算出工程(ステップS44)、及び表示工程(ステップS45)が順次行われる。
Then, the
このステップS40〜ステップS45までの処理は、上述したステップS2〜ステップS7までの処理と同様であるので、その詳細な説明を省略する。ただし、ステップS44の算出工程では、図3のステップS20〜ステップS22までの処理が行われステップS23の処理は行われない。 Since the processing from step S40 to step S45 is the same as the processing from step S2 to step S7 described above, detailed description thereof is omitted. However, in the calculation process of step S44, the process from step S20 to step S22 of FIG. 3 is performed, and the process of step S23 is not performed.
次に、判定部66は、ランド位置P1がランド設定位置の許容範囲内にあるか否かを判定する(ステップS46)。ランド位置P1がランド設定位置の許容範囲内にないと判定部66で判定された場合(ステップS46:NO)、ステップS1以降の処理を行う。
Next, the
ランド位置P1がランド設定位置の許容範囲内にあると判定部66で判定された場合(ステップS46:YES)、判定部66は、半田先端位置P3が半田先端設定位置の許容範囲内にあるか否かを判定する(ステップS47)。半田先端位置P3が半田先端設定位置の許容範囲内にないと判定部66で判定された場合(ステップS47:NO)、ステップS1以降の処理を行う。
When the
半田先端位置P3が半田先端設定位置の許容範囲内にあると判定部66で判定された場合(ステップS47:YES)、制御部18は、半田付け工程を行う(図2のステップS12)。
When the
この半田付け工程では、半田供給制御部52がローラ部42を駆動制御して半田Sの供給を開始する。このとき、半田先端位置P3は半田先端設定位置の許容範囲内にあるため、溶接対象部200aの適切な位置に半田Sが供給される。
In this soldering process, the solder
また、レーザ発振制御部50がレーザ発振器22を駆動制御してレーザ発振器22からレーザ光Lを発振させる。レーザ発振器22から発振されたレーザ光Lは、光ファイバ24から出射されてコリメートレンズ28で平行化された後、ミラー30で反射して集光レンズ32により供給が開始された半田Sに向けて集光照射される。このとき、ランド位置P1がランド設定位置の許容範囲内にあると共に端子位置P2が端子設定位置の許容範囲内にあるため溶接対象部200aの適切な位置(半田供給位置)にレーザ光Lを容易且つ確実に照射させることができる(図10参照)。
Further, the laser
そして、レーザ光Lが照射された半田Sは、溶融してランド206aの全体に濡れ拡がり端子210a及びランド206aが半田付けされるに至る。その後、レーザ発振制御部50がレーザ発振器22からのレーザ光Lの発振を停止すると共に半田供給制御部52がローラ部42を制御して半田Sの送りを停止する。
Then, the solder S irradiated with the laser beam L melts and wets and spreads over the
半田付け工程では、半田Sの供給開始前にランド206aにレーザ光Lを照射し、ランド206aを予備的に加熱してもよい。こうすれば、ランド206aに対する半田Sの濡れ性をよくすることができる。
In the soldering process, the
次に、制御部18は、全ての溶接対象部200a、200bの半田付けが完了したか否かを判定する(ステップS13)。全ての溶接対象部200a、200bの半田付けが完了していないと制御部18で判定された場合(ステップS13:NO)、ステップS1以降の処理を行う。すなわち、本実施形態では、溶接対象部200aの半田付けが完了した後、溶接対象部200bの半田付けの処理が開始される。溶接対象部200bの半田付けの説明は、上述した溶接対象部200aの半田付けと同様であるので省略する。
Next, the
一方、全ての溶接対象部200a、200bの半田付けが完了したと制御部18が判定した場合(ステップS13:YES)、今回のフローチャートは終了する。
On the other hand, when the
本実施形態によれば、画像情報取得工程(第1撮像工程及び第2撮像工程)で得られた第1画像情報又は第2画像情報からランド位置情報及び端子位置情報を算出し、差分画像情報から半田先端位置情報を算出している(ステップS6)。そして、溶接対象部200a、200bの位置情報(ランド位置情報)及び半田先端位置情報に基づいて溶接対象部200a、200b及び半田Sの先端を位置決めしている(ステップS10)。
According to this embodiment, the land position information and the terminal position information are calculated from the first image information or the second image information obtained in the image information acquisition process (first imaging process and second imaging process), and difference image information is obtained. Solder tip position information is calculated from (step S6). Then, based on the position information (land position information) of the
これにより、各溶接対象部200a、200bによってランド位置P1に対する端子位置P2が異なる場合であっても溶接対象部200a、200bの組立状態に応じて半田先端位置P3を調整することができる。よって、溶接対象部200a、200bの公差に拘らず溶接対象部200a、200bの適切な位置に適切な量の半田Sを供給することができるので、溶接品質の安定化を図ることができる。
Thereby, even if it is a case where terminal position P2 with respect to land position P1 changes with each
本実施形態では、第1画像70において、導電パターン212aと半田先端部とが重なっているため、半田Sの先端部の形状を正確に認識することができないことがある。しかしながら、このような場合であっても、差分画像情報に基づいて半田先端位置情報及び半田Sの先端部の形状を算出しているので、半田先端位置情報及び半田Sの先端部の形状を正確に算出することができる。
In the present embodiment, in the
また、差分画像情報から算出した半田Sの先端部の形状に基づいて半田Sの良否判定を行っているので(ステップS8)、半田Sの先端部の形状の異常による溶接不良を抑制することができる。よって、溶接品質のさらなる安定化を図ることができる。 Moreover, since the quality determination of the solder S is performed based on the shape of the tip part of the solder S calculated from the difference image information (step S8), it is possible to suppress poor welding due to an abnormality in the shape of the tip part of the solder S. it can. Therefore, the welding quality can be further stabilized.
さらに、本実施形態では、位置決め工程後の確認工程において、ランド位置P1及び半田先端位置P3が所定の設定位置の許容範囲内にない場合に、ステップS1〜ステップS10までの処理が再度行われる。これにより、ランド206a、206b及び半田Sの先端のそれぞれを所定の設定位置の許容範囲内に確実に位置決めすることができるので、溶接品質の一層の安定化を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, in the confirmation process after the positioning process, when the land position P1 and the solder tip position P3 are not within the allowable range of the predetermined set position, the processes from step S1 to step S10 are performed again. As a result, each of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るレーザ溶接方法について図11〜図14Bを参照しながら説明する。なお、第2実施形態に係るレーザ溶接方法は、第1実施形態で説明したレーザ溶接システム10と同様のものが用いられる。また、本実施形態に係るレーザ溶接方法において、上述した第1実施形態に係るレーザ溶接方法の工程と同様の工程についての詳細な説明は省略する。後述する第3実施形態についても同様である。
(Second Embodiment)
Next, a laser welding method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The laser welding method according to the second embodiment is the same as the
本実施形態では、先ず、制御部18が溶接準備工程を行う(図11のステップS50)。すなわち、図13Aに示すように、スライダ駆動制御部54がスライダ46をY方向に移動させ且つ半田供給制御部52がローラ部42を駆動制御して半田Sの送り又は戻しを行うことにより半田Sの先端部を撮像ユニット38の撮像範囲内に配置する。また、スライダ駆動制御部54は、ステージ12を移動させてプリント配線板202のうち導電パターン212a、212bが形成されていない無地面を半田Sの先端部に対応する位置に配置する。なお、スライダ駆動制御部54は、ステージ12を移動させてプリント配線板202以外の部材の無地面を半田Sの先端部に対応する位置に配置してもよい。
In the present embodiment, first, the
続いて、第1撮像工程において、撮像ユニット38は、プリント配線板202の無地面に対応して配置された半田Sの先端部を含む第1領域78を撮像する(ステップS51)。第1撮像工程で撮像された画像情報(第1画像情報)は、制御部18に出力されて記憶部58に記憶される。なお、このとき、表示制御部64は、第1撮像工程で撮像された第1画像80を表示部20に表示させてもよい(図14A参照)。
Subsequently, in the first imaging step, the
次に、制御部18は移動工程を行う(ステップS52)。すなわち、ステージ駆動制御部48は、ステージ12を移動させて撮像ユニット38の撮像範囲内に溶接対象部200aを配置する。
Next, the
その後、第2撮像工程において、撮像ユニット38は、少なくとも溶接対象部200aを含む第2領域82を撮像する(ステップS53、図13B参照)。本実施形態では、第2領域82には、半田Sの先端部が含まれているが半田Sの先端部は含まれていなくても構わない。第2撮像工程で撮像された画像情報(第2画像情報)は、制御部18に出力されて記憶部58に記憶される。なお、このとき、表示制御部64は、第2撮像工程で撮像された第2画像84を表示部20に表示させてもよい(図14B参照)。
Thereafter, in the second imaging step, the
そして、制御部18は算出工程を行う(ステップS54)。すなわち、算出部62は、第2画像情報からランド位置情報を算出する(図3のステップS20)。また、算出部62は、第2画像情報から端子位置情報を算出する(ステップS21)。さらに、算出部62は、第1画像情報から半田先端位置情報を算出する(ステップS22)。さらにまた、算出部62は、第1画像情報から半田Sの先端部の形状を算出する(ステップS23)。
And the
続いて、表示制御部64は、ランド位置情報、端子位置情報、及び半田先端位置情報を表示部20に表示させる(図11のステップS55)。そして、半田Sの先端部の形状が異常形状であると判定部66で判定された場合(ステップS56:YES)、制御部18はレーザ溶接システム10の動作を停止し(ステップS57)、今回のフローチャートは終了する。
Subsequently, the
一方、半田Sの先端部の形状が異常形状ではないと判定部66で判定された場合(ステップS56:NO)、制御部18は位置決め工程を行う(ステップS58)。この位置決め工程では、図4のステップS30及びステップS31の処理が行われる。
On the other hand, when the
その後、制御部18は確認工程を行う(ステップS59)。この確認工程では、図12に示すように、第1撮像工程(ステップS70)、移動工程(ステップS71)、第2撮像工程(ステップS72)、算出工程(ステップS73)、及び表示工程(ステップS74)が順次行われる。このステップS70〜ステップS74の処理は、上述したステップS51〜ステップS55までの処理と同様である。ただし、ステップS73の算出工程では、図3のステップS20〜ステップS22までの処理が行われステップS23の処理は行われない。
Thereafter, the
次に、判定部66は、ステップS75及びステップS76の処理を行う。このステップS75及びステップS76の処理は、上述した第1実施形態のステップS46及びステップS47の処理と同様である。
Next, the
続いて、制御部18は、半田付け工程を行った(図11のステップS60)後で、全ての溶接対象部200a、200bの半田付けが完了していない場合(ステップS61:NO)には、ステップS50の処理に戻り次の溶接対象部200bの半田付けを開始する。一方、全ての溶接対象部200a、200bの半田付けが完了している場合(ステップS61:YES)には、今回のフローチャートは終了する。
Subsequently, after performing the soldering process (step S60 in FIG. 11), the
本実施形態によれば、プリント配線板202の無地面に対応して配置された半田Sの先端部を含む第1領域68を撮像して得られた第1画像情報から半田先端位置情報を算出しているので、半田先端位置情報を正確に算出することができる。また、この場合、差分画像情報を生成する必要もないため制御を簡素化することができる。
According to the present embodiment, the solder tip position information is calculated from the first image information obtained by imaging the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係るレーザ溶接方法について図15〜図18を参照しながら説明する。図17から諒解されるように、第3実施形態において、ワークWには、導電パターン212a、212bが形成されていない。すなわち、プリント配線板202における溶接対象部200a、200bの近傍は無地面となっている。
(Third embodiment)
Next, a laser welding method according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As can be seen from FIG. 17, in the third embodiment, the
本実施形態では、先ず、制御部18が溶接準備工程を行う(図15のステップS80)。すなわち、スライダ駆動制御部54がスライダ46をY方向に移動させ且つ半田供給制御部52がローラ部42を駆動制御して半田Sを送ることにより半田Sの先端部を撮像ユニット38の撮像範囲内に配置する。また、スライダ駆動制御部54は、ステージ12を移動させてプリント配線板202のうち導電パターン212a、212bが形成されていない無地面を半田Sの先端部に対応する位置に配置する。
In the present embodiment, first, the
続いて、撮像工程において、撮像ユニット38は、プリント配線板202の無地面に対応して配置された半田Sの先端部と溶接対象部200aとを含む領域86を撮像する(ステップS81、図17参照)。撮像工程で撮像された画像情報は、制御部18に出力されて記憶部58に記憶される。なお、このとき、表示制御部64は、撮像工程で撮像された画像88を表示部20に表示させてもよい(図18参照)。
Subsequently, in the imaging process, the
次に、制御部18は算出工程を行う(ステップS82)。すなわち、算出部62は、記憶された画像情報からランド位置情報、端子位置情報、及び半田先端位置情報を算出する(図3のステップS20〜ステップS22)。また、算出部62は、前記画像情報から半田Sの先端部の形状を算出する(ステップS23)。
Next, the
続いて、表示制御部64は、ランド位置情報、端子位置情報、及び半田先端位置情報を表示部20に表示させる(図15のステップS83)。そして、半田Sの先端部の形状が異常形状であると判定部66で判定された場合(ステップS84:YES)、制御部18はレーザ溶接システム10の動作を停止し(ステップS85)、今回のフローチャートは終了する。
Subsequently, the
一方、半田Sの先端部の形状が異常形状ではないと判定部66で判定された場合(ステップS84:NO)、制御部18は位置決め工程を行う(ステップS86)。この位置決め工程では、図4のステップS30及びステップS31の処理が行われる。
On the other hand, when the
その後、制御部18は確認工程を行う(ステップS87)。この確認工程では、図16に示すように、撮像工程(ステップS90)、算出工程(ステップS91)、及び表示工程(ステップS92)が順次行われる。このステップS90〜ステップS92の処理は、上述したステップS81〜ステップS83までの処理と同様である。ただし、ステップS91の算出工程では、図3のステップS20〜ステップS22までの処理が行われステップS23の処理は行われない。
Thereafter, the
次に、判定部66は、ステップS93及びステップS94の処理を行う。このステップS93及びステップS94の処理は、上述した第1実施形態のステップS46及びステップS47の処理と同様である。
Next, the
続いて、制御部18は、半田付け工程を行った(図15のステップS88)後で、全ての溶接対象部200a、200bの半田付けが完了していない場合(ステップS89:NO)には、ステップS80の処理に戻り次の溶接対象部200bの半田付けを開始する。一方、全ての溶接対象部200a、200bの半田付けが完了している場合(ステップS89:YES)には、今回のフローチャートは終了する。
Subsequently, after performing the soldering process (step S88 in FIG. 15), the
本実施形態によれば、半田Sの先端部及び溶接対象部200a、200bを含む領域86を撮像することにより取得される画像情報に基づいてランド位置情報、端子位置情報、半田先端位置情報、及び半田Sの先端部の形状を算出している。これにより、1回の撮像によりこれら位置情報及び半田Sの先端部の形状を算出することができるので、レーザ溶接の工数の削減を図ることができる。
According to the present embodiment, the land position information, the terminal position information, the solder tip position information, and the image information acquired by imaging the
本発明に係るレーザ溶接方法及びレーザ溶接システムは、上述の第1〜第3実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。上述した実施形態では、レーザ半田付けについて説明したが、レーザ光により溶加材としてのろう材を溶融させて複数のワークを溶接するレーザロウ付けについて本発明に係るレーザ溶接システム及びレーザ溶接方法を適用してもよい。 The laser welding method and the laser welding system according to the present invention are not limited to the above-described first to third embodiments, and can of course adopt various configurations without departing from the gist of the present invention. In the above-described embodiment, laser soldering has been described. However, the laser welding system and the laser welding method according to the present invention are applied to laser brazing in which a brazing material as a filler material is melted by laser light to weld a plurality of workpieces. May be.
10…レーザ溶接システム 12…ステージ
14…レーザ装置 16…半田供給装置
18…制御部 20…表示部
22…レーザ発振器 38…撮像ユニット(撮像手段)
48…ステージ駆動制御部 50…レーザ発振制御部
52…半田供給制御部 56…撮像制御部
60…画像処理部 62…算出部
64…表示制御部 66…判定部
68、78…第1領域 70、80…第1画像
72、82…第2領域 74、84…第2画像
76…差分画像 200a、200b…溶接対象部
202…プリント配線板 204a、204b…スルーホール
206a、206b…ランド 208…電子部品
210a、210b…端子 212a、212b…導電パターン
L…レーザ光 S…半田
W…ワーク
DESCRIPTION OF
48 ... Stage
Claims (7)
前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像手段で撮像することにより所定の画像情報を取得する画像情報取得工程と、
前記画像情報取得工程で取得された前記画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め工程と、を行い、
前記画像情報取得工程は、前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を含む第1領域を撮像することにより第1画像情報を取得する第1撮像工程と、
前記第1領域と同一の領域であって前記溶接対象部を含み前記溶加材の先端部を含まない第2領域を撮像することにより第2画像情報を取得する第2撮像工程と、を有し、
前記第1撮像工程で取得された前記第1画像情報と前記第2撮像工程で取得された前記第2画像情報との差分を抽出することにより差分画像情報を生成する画像処理工程をさらに行い、
前記算出工程では、前記第1撮像工程で取得された前記第1画像情報又は前記第2撮像工程で取得された前記第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出し、前記画像処理工程で生成された前記差分画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出する、
ことを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method of welding the welding target part by melting the filler material supplied to the welding target part of the workpiece with laser light,
An image information acquisition step of acquiring predetermined image information by imaging the tip portion of the filler material and the welding target portion with an imaging means;
A calculation step of calculating position information of the welding target portion and tip position information of the filler material from the image information acquired in the image information acquisition step;
There lines and positioning step, the positioning of the tip and the welded portion of the filler material on the basis of the position information and end position information of the filler material of the welded portion that has been calculated in the calculation step,
The image information acquisition step includes a first imaging step of acquiring first image information by imaging a first region including a tip portion of the filler material and the welding target portion;
A second imaging step of acquiring second image information by imaging a second region that is the same region as the first region and includes the welding target portion and does not include the tip portion of the filler metal. And
Further performing an image processing step of generating difference image information by extracting a difference between the first image information acquired in the first imaging step and the second image information acquired in the second imaging step;
In the calculation step, position information of the welding target portion is calculated from the first image information acquired in the first imaging step or the second image information acquired in the second imaging step, and the image processing step The tip position information of the filler material is calculated from the difference image information generated in
And a laser welding method.
前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像手段で撮像することにより所定の画像情報を取得する画像情報取得工程と、
前記画像情報取得工程で取得された前記画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め工程と、を行い、
前記画像情報取得工程は、無地面に対応して配置された前記溶加材の先端部を含む第1領域を撮像することにより第1画像情報を取得する第1撮像工程と、
前記第1領域とは異なる領域であって少なくとも前記溶接対象部を含む第2領域を撮像することにより第2画像情報を取得する第2撮像工程と、を有し、
前記算出工程では、前記第1撮像工程で取得された前記第1画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出し、前記第2撮像工程で取得された前記第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出する、
ことを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method of welding the welding target part by melting the filler material supplied to the welding target part of the workpiece with laser light,
An image information acquisition step of acquiring predetermined image information by imaging the tip portion of the filler material and the welding target portion with an imaging means;
A calculation step of calculating position information of the welding target portion and tip position information of the filler material from the image information acquired in the image information acquisition step;
A positioning step of positioning the tip of the filler material and the welding target portion based on the position information of the welding target portion calculated in the calculation step and the tip position information of the filler material, and
The image information acquisition step includes a first imaging step of acquiring first image information by imaging a first region including a tip portion of the filler material arranged corresponding to a ground surface;
A second imaging step of acquiring second image information by imaging a second region that is different from the first region and includes at least the welding target portion;
In the calculation step, tip position information of the filler material is calculated from the first image information acquired in the first imaging step, and the welding target is calculated from the second image information acquired in the second imaging step. Calculating the position information of the part,
And a laser welding method.
前記算出工程では、前記画像情報取得工程で取得された画像情報から前記溶加材の先端部の形状を算出し、
前記算出工程で算出された前記溶加材の先端部の形状に基づいて当該溶加材の良否判定を行う判定工程をさらに行う、
ことを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method according to claim 1 or 2 ,
In the calculation step, the shape of the tip of the filler material is calculated from the image information acquired in the image information acquisition step,
Further performing a determination step of determining pass / fail of the filler material based on the shape of the tip of the filler material calculated in the calculation step.
And a laser welding method.
前記位置決め工程で位置決めされた前記溶加材の先端位置及び前記溶接対象部の位置のそれぞれが所定の設定位置の許容範囲内にあるか否かを判定する確認工程をさらに行い、
前記溶加材の先端位置及び前記溶接対象部の位置のうちの少なくともいずれか一方が前記設定位置の許容範囲内にないと前記確認工程で判定された場合、前記画像情報取得工程、前記算出工程、及び前記位置決め工程を再度行う、
ことを特徴とするレーザ溶接方法。 In the laser welding method of any one of Claims 1-3 ,
Further performing a confirmation step of determining whether or not each of the tip position of the filler material and the position of the welding target portion positioned in the positioning step is within an allowable range of a predetermined set position,
When it is determined in the confirmation step that at least one of the tip position of the filler material and the position of the welding target portion is not within the allowable range of the set position, the image information acquisition step, the calculation step And the positioning step is performed again.
And a laser welding method.
前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め制御手段と、
前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を含む第1領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第1画像情報と前記第1領域と同一の領域であって前記溶接対象部を含み前記溶加材の先端部を含まない第2領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第2画像情報との差分を抽出することにより差分画像情報を生成する画像処理部と、を備え、
前記算出部は、前記第1画像情報又は前記第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出し、前記差分画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出する、
ことを特徴とするレーザ溶接システム。 In the laser welding system for welding the welding target part by melting the filler material supplied to the welding target part of the workpiece with laser light,
Imaging means for imaging the tip of the filler material and the welding target part;
A calculation unit that calculates position information of the welding target part and tip position information of the filler material from image information captured by the imaging unit;
Positioning control means for positioning the tip of the filler material and the welding target part based on the position information of the welding target part calculated by the calculation part and the tip position information of the filler material;
The first image information obtained by imaging the first region including the tip of the filler material and the welding target portion with the imaging means is the same region as the first region, and the welding target portion is An image processing unit that generates difference image information by extracting a difference from the second image information obtained by imaging the second region that does not include the tip of the filler material by the imaging unit; Bei to give a,
The calculation unit calculates position information of the welding target portion from the first image information or the second image information, and calculates tip position information of the filler material from the difference image information.
A laser welding system characterized by that.
前記溶加材の先端部及び前記溶接対象部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段にて撮像された画像情報から前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報を算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記溶接対象部の位置情報及び前記溶加材の先端位置情報に基づいて前記溶加材の先端及び前記溶接対象部を位置決めする位置決め制御手段と、を備え、
前記算出部は、無地面に対応して配置された前記溶加材の先端部を含む第1領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第1画像情報から前記溶加材の先端位置情報を算出し、前記第1領域とは異なる領域であって少なくとも前記溶接対象部を含む第2領域を前記撮像手段にて撮像することにより得られた第2画像情報から前記溶接対象部の位置情報を算出する、
ことを特徴とするレーザ溶接システム。 In the laser welding system for welding the welding target part by melting the filler material supplied to the welding target part of the workpiece with laser light,
Imaging means for imaging the tip of the filler material and the welding target part;
A calculation unit that calculates position information of the welding target part and tip position information of the filler material from image information captured by the imaging unit;
Positioning control means for positioning the tip of the filler material and the welding object part based on the position information of the welding object part calculated by the calculation part and the tip position information of the filler material,
The calculator calculates the tip of the filler material from the first image information obtained by imaging the first region including the tip of the filler material arranged corresponding to a non-ground surface with the imaging means. The position information is calculated, and from the second image information obtained by imaging the second region that is different from the first region and includes at least the welding target portion with the imaging unit, the position of the welding target portion is calculated. Calculate location information,
A laser welding system characterized by that.
前記算出部は、前記撮像手段にて撮像することにより得られた画像情報から前記溶加材の先端部の形状を算出し、
前記算出部で算出された前記溶加材の先端部の形状に基づいて当該溶加材の良否を判定する判定部をさらに備える、
ことを特徴とするレーザ溶接システム。 The laser welding system according to claim 5 or 6 ,
The calculation unit calculates the shape of the tip of the filler material from image information obtained by imaging with the imaging unit,
A determination unit for determining the quality of the filler material based on the shape of the tip of the filler material calculated by the calculation unit;
A laser welding system characterized by that.
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