JP6485293B2 - Laser welding machine - Google Patents

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本発明は、入力されたレーザ光をワークに向けて偏向して出射するレーザ光出射機構を備えるレーザ溶接機に関する。   The present invention relates to a laser welding machine including a laser beam emitting mechanism that deflects and emits input laser beam toward a workpiece.

従来より、自動車業界等においては、レーザ溶接機を用いたレーザ溶接が行われている。例えば特許文献1には、レーザ光を出射するレーザ発振器と、レーザ光を伝送する光ファイバと、レーザ光をワークに照射して溶接するレーザ溶接用加工ヘッド(レーザ光出射機構)とを備えるレーザ溶接機が開示されている(特許文献1の図2,特許請求の範囲等を参照)。また、このレーザ溶接機では、レーザ発振器内に、複数の光センサを配置しており、ワーク表面のうちレーザ光の照射部位から出射されたプラズマ光を、レーザ溶接用加工ヘッド及び光ファイバを通じて、レーザ発振器内の光センサに導くように構成されている。そして、光センサで検知されたプラズマ光の発光強度に基づいて、レーザ溶接用加工ヘッドをワークに対して移動させて、ビーム焦点を設定することが記載されている。   Conventionally, laser welding using a laser welding machine has been performed in the automobile industry and the like. For example, Patent Document 1 discloses a laser including a laser oscillator that emits laser light, an optical fiber that transmits the laser light, and a laser welding processing head (laser light emission mechanism) that irradiates the workpiece with laser light and welds it. A welding machine is disclosed (see FIG. 2 of Patent Document 1 and claims). Further, in this laser welding machine, a plurality of optical sensors are arranged in the laser oscillator, and the plasma light emitted from the laser light irradiation portion of the workpiece surface is passed through the laser welding processing head and the optical fiber. It is configured to lead to an optical sensor in the laser oscillator. And it describes that the beam focus is set by moving the laser welding processing head relative to the workpiece based on the emission intensity of the plasma light detected by the optical sensor.

特開2005−34885号公報JP 2005-34885 A

ところで、レーザ溶接機は、連続してレーザ溶接を行うと、特に、高出力、小スポット径で連続してレーザ溶接を行うと、レーザ溶接用加工ヘッド(レーザ光出射機構)内の光学系の温度が上昇し、焦点位置が徐々にズレることが判ってきた。この問題を解決するには、実際の溶接に先立ち、予めレーザ溶接用加工ヘッド(レーザ光出射機構)内の光学系の温度が安定するまで連続でレーザ光を照射することが考えられるが、このようないわゆる暖機運転を行うのは、コスト高を招く。   By the way, when laser welding is performed continuously, particularly when laser welding is performed continuously at a high output and a small spot diameter, the optical system in the laser welding processing head (laser light emitting mechanism) It has been found that the focus position gradually shifts as the temperature rises. In order to solve this problem, prior to actual welding, it is conceivable to irradiate laser light continuously until the temperature of the optical system in the laser welding processing head (laser light emitting mechanism) is stabilized. Such so-called warm-up operation results in high costs.

これに対し、前述の特許文献1のレーザ溶接機は、前述のように、ワーク表面のレーザ照射部位から出射されたプラズマ光を、レーザ溶接用加工ヘッド及び光ファイバを通じてレーザ発振器内の光センサに導き、光センサで検知された発光強度に基づいて、焦点合わせを行う。このため、連続溶接に伴い光学系の温度が上昇して焦点ズレが生じる場合でも、各々の溶接前に焦点合わせをすることで、焦点ズレを無くすことができると考えられる。   On the other hand, as described above, the laser welding machine disclosed in Patent Document 1 transmits the plasma light emitted from the laser irradiation site on the workpiece surface to the optical sensor in the laser oscillator through the laser welding processing head and the optical fiber. Then, focusing is performed based on the emission intensity detected by the light sensor. For this reason, even when the temperature of the optical system rises due to continuous welding and a focus shift occurs, it is considered that the focus shift can be eliminated by performing focusing before each welding.

しかしながら、特許文献1のレーザ溶接機は、実際にワークにレーザ光を照射しなければプラズマ光が発生しないため、レーザ光を照射しなければ焦点合わせができない。このため、実際のワークを用いたレーザ溶接に先立ち、ダミーワークを用意して、これにレーザ光を照射して、焦点合わせを行うことになる。従って、特許文献1のレーザ溶接機を利用した場合も、コスト高を招く。   However, the laser welding machine disclosed in Patent Document 1 does not generate plasma light unless the workpiece is actually irradiated with laser light. Therefore, focusing cannot be performed unless laser light is irradiated. For this reason, prior to laser welding using an actual workpiece, a dummy workpiece is prepared, and this is irradiated with laser light to perform focusing. Therefore, even when the laser welding machine of Patent Document 1 is used, the cost is increased.

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ダミーワークを用意しなくとも、レーザ照射に伴う焦点ズレを解消または減少できるレーザ溶接機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a current situation, and an object of the present invention is to provide a laser welding machine that can eliminate or reduce a focus shift associated with laser irradiation without preparing a dummy workpiece.

上記課題を解決するための本発明の一態様は、レーザ光をワークに向けて偏向して出射するレーザ光出射機構を備えるレーザ溶接機であって、上記ワークに検査光を照射する照明具を、上記レーザ光出射機構の外部に備え、上記レーザ光出射機構は、上記レーザ光を平行光にするコリメートレンズと、上記コリメートレンズを通過した上記レーザ光を偏向させる少なくとも1つのガルバノスキャナと、上記レーザ光を集光して焦点に集める集光レンズと、上記コリメートレンズと上記ガルバノスキャナ及び上記集光レンズとの間に配置され、上記コリメートレンズを通過した上記レーザ光は透過する一方、上記照明具から出射した上記検査光が上記ワークで反射して上記レーザ光の光路を逆に進んだ反射検査光を反射するハーフミラーと、上記ハーフミラーで反射した上記反射検査光を用いて、上記焦点の焦点ズレを検知する焦点ズレ検知ユニットと、を有し、上記レーザ光出射機構を上記ワークに対して相対移動させて、上記レーザ光出射機構と上記ワークとの間の距離を調整する移動機構を備えるレーザ溶接機である。 One aspect of the present invention for solving the above-described problem is a laser welding machine including a laser beam emitting mechanism that deflects and emits laser light toward a workpiece, and includes an illumination tool that irradiates the workpiece with inspection light. The laser light emitting mechanism is provided outside the laser light emitting mechanism, and the laser light emitting mechanism includes: a collimating lens that converts the laser light into parallel light; at least one galvano scanner that deflects the laser light that has passed through the collimating lens; A condensing lens that condenses and collects laser light, and is disposed between the collimating lens, the galvano scanner, and the condensing lens. The laser light that has passed through the collimating lens is transmitted while the illumination is performed. A half mirror that reflects the reflected inspection light that is reflected from the workpiece and travels backward in the optical path of the laser light. A focus shift detection unit that detects the focus shift of the focus using the reflected inspection light reflected by the half mirror, and moves the laser light emitting mechanism relative to the workpiece to move the laser light. The laser welding machine includes a moving mechanism that adjusts the distance between the emission mechanism and the workpiece.

このレーザ溶接機は、実際のレーザ溶接に先立ち、照明具からワークに検査光を照射し、ワークで反射してレーザ光が通るレーザ光出射機構内の光学系を逆向きに通った検査光(反射検査光)を用いて、焦点ズレ検知ユニットで焦点ズレを検知することで、例えば、レーザ光出射機構内の光学系の温度変化に伴って生じる焦点ズレを検知できる。そして、焦点ズレが生じている場合には、移動機構により、レーザ光出射機構をワークに対して相対移動させて、レーザ光出射機構とワークとの間の距離を調整することで、この焦点ズレを解消または減少できる。従って、上述のレーザ溶接機を用いれば、ダミーワークを用意しなくとも、レーザ照射に伴う焦点ズレを解消または減少できる。   Prior to the actual laser welding, this laser welding machine irradiates the inspection light from the illuminator to the work, reflects the light from the work, and passes through the optical system in the laser light emitting mechanism through which the laser light passes in the reverse direction ( By detecting the focus shift by the focus shift detection unit using the reflection inspection light, for example, it is possible to detect the focus shift that occurs due to the temperature change of the optical system in the laser beam emitting mechanism. If there is a focus shift, the focus shift is performed by adjusting the distance between the laser beam output mechanism and the workpiece by moving the laser beam output mechanism relative to the workpiece by the moving mechanism. Can be eliminated or reduced. Therefore, if the above-mentioned laser welding machine is used, the focus shift accompanying laser irradiation can be eliminated or reduced without preparing a dummy workpiece.

なお、「移動機構」としては、例えば、ワークの位置を固定しておき、レーザ光出射機構を移動させて、両者間の距離を調整する移動機構や、逆に、レーザ光出射機構の位置を固定しておき、ワークを移動させて、両者間の距離を調整する移動機構、レーザ光出射機構及びワークをそれぞれ移動させて、両者間の距離を調整する移動機構が挙げられる。
また、「照明具」としては、発熱電球や蛍光灯を有する照明具のほか、LED照明や別途用意したレーザ光源を用いることができる。
更に、上記のレーザ溶接機であって、前記照明具は、LEDを用いた照明具であるレーザ溶接機とするのが好ましい。
As the “moving mechanism”, for example, the position of the workpiece is fixed and the laser light emitting mechanism is moved to adjust the distance between them, or conversely, the position of the laser light emitting mechanism is A moving mechanism that adjusts the distance between the two by moving the workpiece, adjusting the distance between the two, a laser beam emitting mechanism, and a moving mechanism that adjusts the distance between the two are exemplified.
As the “illuminator”, in addition to an illuminator having a heat generating bulb or a fluorescent lamp, LED illumination or a separately prepared laser light source can be used.
Furthermore, in the above laser welding machine, it is preferable that the illumination tool is a laser welding machine that is an illumination tool using LEDs.

更に、上記のレーザ溶接機であって、前記照明具は、前記レーザ光と同一波長の前記検査光を出射するレーザ溶接機とするのが好ましい。   Furthermore, in the above laser welding machine, it is preferable that the illumination tool is a laser welding machine that emits the inspection light having the same wavelength as the laser light.

レーザ光出射機構内の光学系の各レンズが有する色分散により、各レンズの焦点距離は波長毎に微妙に異なる。このため、レーザ光の波長とは異なる波長の検査光を用いて焦点ズレを測定すると、レーザ光出射機構に生じる焦点ズレの大きさを精度良く測定できないおそれがある。これに対し、上述のレーザ溶接機では、検査光をレーザ光と同一波長としているので、レーザ光出射機構に生じる焦点ズレの大きさを精度良く検知できる。そして、この焦点ズレの大きさに基づいて、移動機構によりレーザ光出射機構とワークとの間の距離を調整できる。
なお、レーザ光と同一波長の検査光を出射する照明具としては、溶接に用いるレーザ光と同一波長の光を発するように調整したLED光源やレーザダイオードを用いたレーザ光源などが挙げられる。
Due to the chromatic dispersion of each lens of the optical system in the laser beam emitting mechanism, the focal length of each lens slightly differs for each wavelength. For this reason, when the focus shift is measured using the inspection light having a wavelength different from the wavelength of the laser light, there is a possibility that the size of the focus shift generated in the laser light emitting mechanism cannot be accurately measured. On the other hand, in the above-mentioned laser welding machine, since the inspection light has the same wavelength as that of the laser light, it is possible to accurately detect the size of the focus shift generated in the laser light emission mechanism. And based on the magnitude | size of this focus shift | offset | difference, the distance between a laser beam emission mechanism and a workpiece | work can be adjusted with a moving mechanism.
Examples of the illumination tool that emits inspection light having the same wavelength as the laser light include an LED light source adjusted to emit light having the same wavelength as the laser light used for welding and a laser light source using a laser diode.

また、他の態様としては、レーザ光をワークに向けて偏向して出射するレーザ光出射機構を備えるレーザ溶接機であって、上記ワークに検査光を照射する照明具を備え、上記レーザ光出射機構は、上記レーザ光を平行光にするコリメートレンズと、上記コリメートレンズを通過した上記レーザ光を偏向させる少なくとも1つのガルバノスキャナと、上記レーザ光を集光して焦点に集める集光レンズと、上記コリメートレンズと上記ガルバノスキャナ及び上記集光レンズとの間に配置され、上記コリメートレンズを通過した上記レーザ光は透過する一方、上記照明具から出射した上記検査光が上記ワークで反射して上記レーザ光の光路を逆に進んだ反射検査光を反射するハーフミラーと、上記ハーフミラーで反射した上記反射検査光を用いて、上記焦点の焦点ズレを検知する焦点ズレ検知ユニットと、を有し、上記レーザ光出射機構を上記ワークに対して相対移動させて、上記レーザ光出射機構と上記ワークとの間の距離を調整する移動機構を備えるレーザ溶接機を用いたレーザ溶接方法であって、実際に上記ワークに上記レーザ光を照射するのに先立ち、上記照明具から上記ワークに上記検査光を照射し、上記ワークの所定位置から反射した上記反射検査光を用いて、上記焦点ズレ検知ユニットで上記焦点ズレを検知し、上記焦点ズレに基づいて、上記移動機構で上記レーザ光出射機構と上記ワークとの間の距離を調整して上記焦点ズレを解消または減少した後、上記ワークに上記レーザ光を照射して溶接を行う溶接工程を備えるレーザ溶接方法とするのが好ましい。   According to another aspect, the present invention is a laser welding machine including a laser beam emitting mechanism that deflects and emits laser light toward a workpiece, and includes an illumination tool that irradiates the workpiece with inspection light, and the laser beam emitting device. The mechanism includes a collimating lens that collimates the laser light, at least one galvano scanner that deflects the laser light that has passed through the collimating lens, a condensing lens that collects the laser light and collects it at a focal point, The laser light that is disposed between the collimating lens, the galvano scanner, and the condenser lens and passes through the collimating lens is transmitted, while the inspection light emitted from the illumination tool is reflected by the work and is Using the half mirror that reflects the reflection inspection light that travels in the reverse direction of the laser light path, and the reflection inspection light that is reflected by the half mirror, A focus shift detection unit that detects the focus shift of the focus, and moves the laser light emission mechanism relative to the workpiece to adjust the distance between the laser light emission mechanism and the workpiece. A laser welding method using a laser welding machine having a moving mechanism, wherein the inspection light is irradiated from the illuminator to the work prior to actually irradiating the work with the laser light. Using the reflected inspection light reflected from the position, the focus shift detection unit detects the focus shift, and based on the focus shift, the moving mechanism determines the distance between the laser light emitting mechanism and the workpiece. It is preferable to use a laser welding method including a welding process in which welding is performed by irradiating the workpiece with the laser beam after adjusting or eliminating or reducing the focus shift.

このレーザ溶接方法では、実際のレーザ溶接に先立ち、照明具からワークに検査光を照射し、ワークで反射してレーザ光が通るレーザ光出射機構内の光学系を逆向きに通った検査光(反射検査光)を用いて、焦点ズレ検知ユニットで焦点ズレを検知する。そして、焦点ズレが生じている場合には、移動機構でレーザ光出射機構とワークとの間の距離を調整して焦点ズレを解消または減少した後に、ワークにレーザ溶接を行う。従って、このレーザ溶接方法によれば、ダミーワークを用意しなくとも、レーザ照射に伴う焦点ズレを解消または減少した上で、レーザ溶接を行うことができる。   In this laser welding method, prior to actual laser welding, inspection light is irradiated through the optical system in the laser light emitting mechanism through which the inspection light is irradiated from the illuminator and reflected by the work and through which the laser light passes ( The focus shift detection unit detects the focus shift using the reflection inspection light. When the focus shift has occurred, the distance between the laser beam emitting mechanism and the workpiece is adjusted by the moving mechanism to eliminate or reduce the focus shift, and then laser welding is performed on the workpiece. Therefore, according to this laser welding method, it is possible to perform laser welding without eliminating or reducing the focus shift caused by laser irradiation without preparing a dummy workpiece.

更に、上記のレーザ溶接方法であって、前記レーザ光出射機構は、前記ハーフミラーと前記ガルバノスキャナ及び前記集光レンズとの間に、前記焦点の位置を前記レーザ光の光路に沿う光路方向に変化可能な焦点位置変更レンズ系を有し、前記溶接工程は、この溶接工程中に生じる焦点ズレを相殺するように、上記焦点位置変更レンズ系で上記焦点の位置を補正しつつ、上記ワークに溶接を行うレーザ溶接方法とするのが好ましい。   Further, in the above laser welding method, the laser beam emitting mechanism is configured such that the focal point is positioned between the half mirror, the galvano scanner, and the condenser lens in an optical path direction along the optical path of the laser beam. A focal position changing lens system that can be changed, and the welding process corrects the position of the focal point with the focal position changing lens system so as to cancel out a focus shift occurring during the welding process. A laser welding method for performing welding is preferable.

1つのワークに対して、溶接を開始してから溶接を終了するまでの間にも、レーザ光出射機構内の光学系の温度は上昇するため、溶接工程内でも溶接の始めと終わりとでは焦点ズレが生じる。これに対し、上述のレーザ溶接方法では、溶接工程において、この溶接工程中に生じる焦点ズレを相殺するように、焦点位置変更レンズ系で焦点の位置を補正しつつ、ワークに溶接を行うので、ワークに溶接を行っている間に焦点ズレが生じるのを抑制して、溶接工程の始めと終わりとで溶接状態が変動するのを抑制できる。   Since the temperature of the optical system in the laser beam emitting mechanism rises from the start of welding to the end of welding for one workpiece, it is the focus at the beginning and end of welding in the welding process. Deviation occurs. On the other hand, in the laser welding method described above, in the welding process, welding is performed on the workpiece while correcting the focal position with the focal position changing lens system so as to cancel out the focal shift generated during the welding process. It is possible to suppress the occurrence of defocusing while welding the workpiece, and to suppress the welding state from changing at the beginning and end of the welding process.

実施形態1に係るレーザ溶接機を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the laser welding machine which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係り、電池(ワーク)の斜視図である。1 is a perspective view of a battery (work) according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係り、電池(ワーク)の上方から見た平面図である。FIG. 4 is a plan view of the first embodiment as viewed from above the battery (workpiece). 実施形態2に係るレーザ溶接機を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the laser welding machine which concerns on Embodiment 2. FIG.

(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態1に係るレーザ溶接機1を示す。また、図2及び図3に、このレーザ溶接機1でレーザ溶接される電池(ワーク)800を示す。なお、以下では、レーザ溶接機1の上下方向をZ方向ZH、Z方向ZHに直交する方向をX−Y方向XYHとする(図1参照)。また、電池800について、電池横方向AH、電池厚み方向BH、電池縦方向CHを、図1〜図3に示す方向に定めて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a laser welding machine 1 according to the first embodiment. 2 and 3 show a battery (work) 800 to be laser welded by the laser welding machine 1. Hereinafter, the vertical direction of the laser welding machine 1 is defined as the Z direction ZH, and the direction perpendicular to the Z direction ZH is defined as the XY direction XYH (see FIG. 1). The battery 800 will be described with the battery lateral direction AH, the battery thickness direction BH, and the battery vertical direction CH set to the directions shown in FIGS.

レーザ溶接機1は、レーザ発振器10と、光ファイバ20と、レーザ光出射機構30と、照明具50と、移動機構60と、制御装置70等から構成される。
このうちレーザ発振器10は、レーザ光LB、具体的には、波長1070nmのレーザ光LBを生成するファイバーレーザ装置である。このレーザ発振器10と次述するレーザ光出射機構30とは、光ファイバ20を介して接続されている。
The laser welding machine 1 includes a laser oscillator 10, an optical fiber 20, a laser light emission mechanism 30, a lighting tool 50, a moving mechanism 60, a control device 70, and the like.
Among these, the laser oscillator 10 is a fiber laser device that generates laser light LB, specifically, laser light LB having a wavelength of 1070 nm. The laser oscillator 10 and a laser beam emitting mechanism 30 described below are connected via an optical fiber 20.

レーザ光出射機構30は、これに接続された光ファイバ20の先端から放射されたレーザ光LBを、ワークである電池800に向けて偏向して出射する装置である。このレーザ光出射機構30は、コリメートレンズ31と、2つのガルバノスキャナ(第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35)と、集光レンズ37と、Zレンズ系(焦点位置変更レンズ系)39と、ハーフミラー41と、焦点ズレ検知ユニット43と、保護ガラス49等から構成される。   The laser beam emitting mechanism 30 is a device that deflects and emits the laser beam LB emitted from the tip of the optical fiber 20 connected thereto toward the battery 800 that is a workpiece. The laser light emitting mechanism 30 includes a collimating lens 31, two galvano scanners (first galvano scanner 33 and second galvano scanner 35), a condensing lens 37, a Z lens system (focal position changing lens system) 39, and , A half mirror 41, a defocus detection unit 43, a protective glass 49, and the like.

このうちコリメートレンズ31は、光ファイバ20の先端からレーザ光出射機構30に入力されたレーザ光LBをZ方向ZH(図1中、上下方向)に進む平行光にするレンズである。
また、第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35は、コリメートレンズ31を通過し、更に後述するハーフミラー41及びZレンズ系39を通過したレーザ光LBをX−Y方向XYHに偏向させる。第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35は、それぞれ図示しないモータとこれに回動可能に取り付けられた全反射ミラーとを有し、モータを回動させることで、全反射ミラーに照射されたレーザ光LBの角度を偏向できるように構成されている。これら第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35で偏向されたレーザ光LBは、レーザ光出射機構30に取り付けられた保護ガラス49を通じて、レーザ光出射機構30から電池800に照射される。
Among these, the collimating lens 31 is a lens that converts the laser light LB input to the laser light emitting mechanism 30 from the tip of the optical fiber 20 into parallel light traveling in the Z direction ZH (vertical direction in FIG. 1).
The first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35 deflect laser light LB that has passed through the collimating lens 31 and further passed through a half mirror 41 and a Z lens system 39, which will be described later, in the XY directions XYH. Each of the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35 has a motor (not shown) and a total reflection mirror rotatably attached thereto, and the total reflection mirror is irradiated by rotating the motor. The angle of the laser beam LB can be deflected. The laser light LB deflected by the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35 is applied to the battery 800 from the laser light emitting mechanism 30 through the protective glass 49 attached to the laser light emitting mechanism 30.

集光レンズ37は、レーザ光LBを集光して焦点に集めるレンズである。この集光レンズ37は、第1ガルバノスキャナ33と第2ガルバノスキャナ35との間に配置されている。
Zレンズ系39は、後述するハーフミラー41と第1ガルバノスキャナ33との間に配置されている。このZレンズ系39は、レーザ光LBの焦点の位置を、レーザ光LBの光路に沿う光路方向LHに変化可能なレンズ系である。具体的には、Zレンズ系39は、レンズとこれを光路方向LHに移動させる移動機構(図示しない)とを有し、レンズを光路方向LHに移動させることで、レーザ光LBの焦点の位置を光路方向LH(Z方向ZH)に進退させる。
The condensing lens 37 is a lens that condenses and collects the laser beam LB at the focal point. The condenser lens 37 is disposed between the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35.
The Z lens system 39 is disposed between a half mirror 41 described later and the first galvano scanner 33. The Z lens system 39 is a lens system that can change the focal position of the laser beam LB in the optical path direction LH along the optical path of the laser beam LB. Specifically, the Z lens system 39 includes a lens and a moving mechanism (not shown) that moves the lens in the optical path direction LH. By moving the lens in the optical path direction LH, the position of the focal point of the laser light LB. Are moved forward and backward in the optical path direction LH (Z direction ZH).

ハーフミラー41は、コリメートレンズ31とZレンズ系39との間に配置されている。このハーフミラー41は、コリメートレンズ31を通過したレーザ光LBを透過する。一方、後述する反射検査光TC(照明具50から出射した検査光TBが電池800で反射してレーザ光LBの光路を逆に進んだ反射検査光TC)を反射する。   The half mirror 41 is disposed between the collimating lens 31 and the Z lens system 39. The half mirror 41 transmits the laser beam LB that has passed through the collimating lens 31. On the other hand, reflected inspection light TC (reflected inspection light TC, which is reflected by the battery 800 and travels backward in the optical path of the laser beam LB) is reflected.

図1において破線で囲む焦点ズレ検知ユニット43は、ハーフミラー41で反射した反射検査光TCを用いて、焦点ズレを検知する検知ユニットである。この焦点ズレ検知ユニット43は、位相差を利用して焦点ズレを検知する検知ユニットであり、第1集光レンズ44と、第2集光レンズ45と、一対のセパレータレンズ46と、光センサ47とを有する。ハーフミラー41で反射した反射検査光TCは、第1集光レンズ44及び第2集光レンズ45を通過し、更に一対のセパレータレンズ46を通過する。これにより、光センサ47上で2つの像として結像する。結像した2つの像の間隔Lが、合焦しているときの所定間隔と一致している場合には、焦点が合っている。一方、結像した2つの像の間隔Lが、所定間隔よりも広い場合或いは狭い場合は、その間隔の違いに応じた大きさの焦点ズレが生じていることが判る。   In FIG. 1, the defocus detection unit 43 surrounded by a broken line is a detection unit that detects defocus using the reflection inspection light TC reflected by the half mirror 41. The defocus detection unit 43 is a detection unit that detects a defocus using a phase difference, and includes a first condensing lens 44, a second condensing lens 45, a pair of separator lenses 46, and an optical sensor 47. And have. The reflected inspection light TC reflected by the half mirror 41 passes through the first condenser lens 44 and the second condenser lens 45 and further passes through the pair of separator lenses 46. Thereby, two images are formed on the optical sensor 47. If the distance L between the two images formed coincides with the predetermined distance when the image is in focus, the image is in focus. On the other hand, when the interval L between the two images formed is wider or narrower than the predetermined interval, it can be seen that there is a focus shift having a magnitude corresponding to the difference in the interval.

次に、照明具50について説明する。この照明具50は、LEDを用いた照明具であり、前述のレーザ光LBと同一波長(具体的には1070nm)の検査光TBを出射する。照明具50は、電池800の斜め上方に配置されており、電池800のケース蓋部材813に向けて検査光TBを照射できる。
移動機構60は、モータを有し、レーザ光出射機構30全体をZ方向ZHに移動させることができる。これにより、レーザ光出射機構30と電池800との間のZ方向ZHの距離を調整できる。
Next, the lighting tool 50 will be described. This illuminating device 50 is an illuminating device using LEDs, and emits inspection light TB having the same wavelength (specifically, 1070 nm) as the above-mentioned laser light LB. The lighting tool 50 is disposed obliquely above the battery 800 and can irradiate the inspection light TB toward the case lid member 813 of the battery 800.
The moving mechanism 60 has a motor and can move the entire laser beam emitting mechanism 30 in the Z direction ZH. Thereby, the distance of the Z direction ZH between the laser beam emission mechanism 30 and the battery 800 can be adjusted.

制御装置70は、CPU、ROM及びRAMを含み、ROM等に記憶された所定の制御プログラムによって作動するマイクロコンピュータを有する。この制御装置70は、レーザ発振器10に接続されており、レーザ光LBの出射のオン・オフやレーザ光LBの出力等を制御できる。また、制御装置70は、レーザ光出射機構30と接続されており、第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35の全反射ミラーの角度をそれぞれ制御して、レーザ光LBをX−Y方向XYHに偏向させることができる。また、制御装置70は、Zレンズ系39のレンズの光路方向LHへの移動を制御して、レーザ光LBの焦点位置を光路方向LH(Z方向ZH)に進退させることができる。   The control device 70 includes a CPU, a ROM, and a RAM, and includes a microcomputer that operates according to a predetermined control program stored in the ROM or the like. The control device 70 is connected to the laser oscillator 10 and can control on / off of the emission of the laser beam LB, the output of the laser beam LB, and the like. Further, the control device 70 is connected to the laser beam emitting mechanism 30 and controls the angles of the total reflection mirrors of the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35, respectively, so that the laser beam LB is emitted in the XY direction XYH. Can be deflected. Further, the control device 70 can control the movement of the lens of the Z lens system 39 in the optical path direction LH to advance and retract the focal position of the laser beam LB in the optical path direction LH (Z direction ZH).

また、制御装置70は、移動機構60に接続されており、レーザ光出射機構30のZ方向ZHへの移動を制御して、レーザ光出射機構30と電池800との間のZ方向ZHの距離を調整できる。具体的には、焦点ズレ検知ユニット43で焦点ズレが検知された場合には、その焦点ズレの大きさに応じて、焦点ズレを解消するように、レーザ光出射機構30のZ方向ZHへの移動を制御できる。また、制御装置70は、照明具50に接続されており、検査光TBの出射のオン・オフを制御できる。   Further, the control device 70 is connected to the moving mechanism 60, controls the movement of the laser light emitting mechanism 30 in the Z direction ZH, and the distance in the Z direction ZH between the laser light emitting mechanism 30 and the battery 800. Can be adjusted. Specifically, when a focus shift is detected by the focus shift detection unit 43, the laser light emitting mechanism 30 is moved in the Z direction ZH so as to eliminate the focus shift according to the size of the focus shift. You can control the movement. Further, the control device 70 is connected to the lighting tool 50 and can control on / off of the emission of the inspection light TB.

次に、ワークである電池800について説明する(図1〜図3参照)。この電池800は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両などに搭載される角型の密閉型電池である。電池800は、直方体箱状で金属(具体的にはアルミニウム)からなる電池ケース810を備える。この電池ケース810は、有底角筒状のケース本体部材811と、このケース本体部材811の開口を閉塞する矩形板状のケース蓋部材813とから構成される。ケース本体部材811内には、電極体や電解液等(図示しない)が収容され、また、ケース蓋部材813には、正極端子820及び負極端子830が固設されている。ケース本体部材811とケース蓋部材813とは、前述のレーザ溶接機1を用いて、ケース本体部材811の開口及びケース蓋部材813の周縁に沿って全周にわたりレーザ溶接される。   Next, the battery 800 which is a workpiece will be described (see FIGS. 1 to 3). The battery 800 is a rectangular sealed battery mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. The battery 800 includes a battery case 810 made of a metal (specifically, aluminum) in a rectangular parallelepiped box shape. The battery case 810 includes a bottomed rectangular tube-shaped case main body member 811 and a rectangular plate-shaped case cover member 813 that closes the opening of the case main body member 811. An electrode body, an electrolytic solution, and the like (not shown) are accommodated in the case main body member 811, and a positive electrode terminal 820 and a negative electrode terminal 830 are fixed to the case lid member 813. The case main body member 811 and the case lid member 813 are laser welded over the entire circumference along the opening of the case main body member 811 and the periphery of the case lid member 813 using the laser welding machine 1 described above.

次いで、前述のレーザ溶接機1を用いたレーザ溶接方法について説明する。まず、ケース本体部材811の開口をケース蓋部材813で閉塞した状態の電池800(ケース本体部材811とケース蓋部材813とが未だ溶接されていない状態の電池800)を用意し、この電池800を所定の位置に固定する。   Next, a laser welding method using the above laser welding machine 1 will be described. First, a battery 800 in which the opening of the case body member 811 is closed with a case lid member 813 (battery 800 in a state where the case body member 811 and the case lid member 813 are not yet welded) is prepared. Fix in place.

次に、この電池800について「溶接工程」を行う。まず、図3に示すように、レーザ光LBの照射位置が上側中央の焦点合わせ位置PAとなるように、第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35の全反射ミラーの角度をそれぞれ制御する。またこれと共に、Zレンズ系39のレンズの光路方向LHの位置を制御して、予め定められた位置(レーザ光LBの焦点が焦点合わせ位置PAとなる位置)に合わせる。   Next, a “welding process” is performed on the battery 800. First, as shown in FIG. 3, the angles of the total reflection mirrors of the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35 are controlled so that the irradiation position of the laser beam LB becomes the upper center focus position PA. At the same time, the position of the lens in the optical path direction LH of the Z lens system 39 is controlled to be adjusted to a predetermined position (a position where the focal point of the laser beam LB becomes the focusing position PA).

次に、実際に電池800にレーザ光LBを照射するのに先立ち、照明具50から電池800に向けて検査光TBを照射する。この検査光TBは、電池800で反射され、この反射した反射検査光TCの一部は、レーザ光LBが通るレーザ光出射機構30内の光学系を逆向きに進む。具体的には、反射検査光TCは、保護ガラス49を通過して、第2ガルバノスキャナ35の全反射ミラーで反射され、集光レンズ37を通過して、第1ガルバノスキャナ33の全反射ミラーで反射される。更に、反射検査光TCは、Zレンズ系39のレンズを通過して、ハーフミラー41に向かう。   Next, prior to actually irradiating the battery 800 with the laser light LB, the illumination light 50 is irradiated with the inspection light TB toward the battery 800. The inspection light TB is reflected by the battery 800, and part of the reflected reflected inspection light TC travels in the reverse direction through the optical system in the laser light emitting mechanism 30 through which the laser light LB passes. Specifically, the reflection inspection light TC passes through the protective glass 49, is reflected by the total reflection mirror of the second galvano scanner 35, passes through the condenser lens 37, and is totally reflected by the first galvano scanner 33. Reflected by. Further, the reflection inspection light TC passes through the lens of the Z lens system 39 and travels toward the half mirror 41.

更に、この反射検査光TCは、ハーフミラー41で反射され、焦点ズレ検知ユニット43内に入射する。焦点ズレ検知ユニット43内において、反射検査光TCは、第1集光レンズ44、第2集光レンズ45、一対のセパレータレンズ46の順に通過し、光センサ47上に2つの像を結ぶ。前述したように、2つの像の間隔Lが、所定間隔である場合は、焦点が合っている。一方、2つの像の間隔Lが、所定間隔よりも広い場合或いは狭い場合は、その間隔の違いに応じた偏差の焦点ズレが生じている。そこで、制御装置70は、焦点ズレ検知ユニット43で検知した間隔Lに基づいて移動機構60を制御する。具体的には、焦点ズレが解消するように、レーザ光出射機構30をZ方向ZHへ移動させ、レーザ光出射機構30と電池800との間のZ方向ZHの距離を調整し、焦点ズレが解消した後、照明具50からの検査光TBを照射をオフにする。   Further, the reflection inspection light TC is reflected by the half mirror 41 and enters the defocus detection unit 43. In the defocus detection unit 43, the reflection inspection light TC passes through the first condenser lens 44, the second condenser lens 45, and the pair of separator lenses 46 in this order, and forms two images on the optical sensor 47. As described above, when the distance L between the two images is a predetermined distance, the images are in focus. On the other hand, when the interval L between the two images is wider or narrower than the predetermined interval, there is a deviation in focus according to the difference in the interval. Therefore, the control device 70 controls the moving mechanism 60 based on the interval L detected by the focus deviation detection unit 43. Specifically, the laser light emitting mechanism 30 is moved in the Z direction ZH so as to eliminate the focus deviation, the distance in the Z direction ZH between the laser light emitting mechanism 30 and the battery 800 is adjusted, and the focus deviation is corrected. After the cancellation, the irradiation with the inspection light TB from the illumination tool 50 is turned off.

次に、電池800にレーザ光LBを照射してレーザ溶接を行う。具体的には、レーザ発振器10からレーザ光LBを出射する。このレーザ光LBは、光ファイバ20を通じて、レーザ光出射機構30内に入力される。レーザ光出射機構30内において、レーザ光LBは、コリメートレンズ31を通過して平行光となる。その後、レーザ光LBは、ハーフミラー41を透過し、更にZレンズ系39のレンズを通過して、第1ガルバノスキャナ33の全反射ミラーで反射される。その後、レーザ光LBは、集光レンズ37を通過し、第2ガルバノスキャナ35の全反射ミラーで反射され、保護ガラス49を通じて、レーザ光出射機構30から電池800に照射される。   Next, laser welding is performed by irradiating the battery 800 with the laser beam LB. Specifically, the laser beam LB is emitted from the laser oscillator 10. The laser light LB is input into the laser light emitting mechanism 30 through the optical fiber 20. In the laser beam emitting mechanism 30, the laser beam LB passes through the collimator lens 31 and becomes parallel light. Thereafter, the laser beam LB passes through the half mirror 41, further passes through the lens of the Z lens system 39, and is reflected by the total reflection mirror of the first galvano scanner 33. Thereafter, the laser beam LB passes through the condenser lens 37, is reflected by the total reflection mirror of the second galvano scanner 35, and is irradiated to the battery 800 from the laser beam emitting mechanism 30 through the protective glass 49.

本実施形態1におけるレーザ溶接では、図3に示すように、左上の角部に位置する溶接開始・終了位置PBから開始し、時計回りにケース本体部材811の開口及びケース蓋部材813の周縁に沿って進み、1周して元の位置に戻ったら(溶接開始・終了位置PBまで戻ると)終了する。この1周分のレーザ溶接は、第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35の全反射ミラーの角度をそれぞれ制御して、レーザ光LBをX−Y方向XYHに偏向させることにより行う。   In the laser welding in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the welding start / end position PB located at the upper left corner is started, and clockwise to the opening of the case body member 811 and the periphery of the case lid member 813. The process proceeds along one round and returns to the original position (when returning to the welding start / end position PB). The laser welding for one round is performed by controlling the angles of the total reflection mirrors of the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35 to deflect the laser beam LB in the XY direction XYH.

更に、この1周分のレーザ溶接において、第1ガルバノスキャナ33及び第2ガルバノスキャナ35の偏向角の変化に伴い、レーザ光出射機構30から電池800の溶接位置(レーザ光LBの照射位置)までの光路の長さは徐々に変化する。このため、常に電池800上のどの溶接位置でもレーザ光LBが合焦するように、Zレンズ系39のレンズを光路方向LHへ移動させつつ溶接を行う。本実施形態1では、溶接位置とZレンズ系39のレンズの位置との関係を予め決めておき、この関係に基づいて、Zレンズ系39のレンズを光路方向LHへ移動させる。   Further, in the laser welding for one round, along with the change in the deflection angle of the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35, from the laser light emitting mechanism 30 to the welding position of the battery 800 (irradiation position of the laser light LB). The length of the optical path changes gradually. Therefore, welding is performed while moving the lens of the Z lens system 39 in the optical path direction LH so that the laser beam LB is always focused at any welding position on the battery 800. In the first embodiment, the relationship between the welding position and the lens position of the Z lens system 39 is determined in advance, and the lens of the Z lens system 39 is moved in the optical path direction LH based on this relationship.

ところで、1つの電池800に対して、レーザ溶接を開始してからレーザ溶接を終了するまでの間にも、レーザ光出射機構30内の光学系の温度は上昇する。このため、1周分の溶接工程中にも、温度上昇に伴う焦点ズレが生じる。そこで、本実施形態1では、上述の溶接位置(偏向角)に応じたZレンズ系39のレンズの移動に加えて、この1周分の溶接工程中に生じる焦点ズレを相殺するように、Zレンズ系39のレンズを光路方向LHへ移動させ、レーザ光LBの焦点の位置を補正しつつ、レーザ溶接を行う。   By the way, the temperature of the optical system in the laser beam emitting mechanism 30 also rises between the start of laser welding and the end of laser welding for one battery 800. For this reason, the focus shift | offset | difference accompanying a temperature rise arises also during the welding process for 1 round. Therefore, in the first embodiment, in addition to the movement of the lens of the Z lens system 39 in accordance with the above-described welding position (deflection angle), Z shift is performed so as to cancel out the focus shift generated during the welding process for one round. Laser welding is performed while moving the lens of the lens system 39 in the optical path direction LH and correcting the focal position of the laser beam LB.

具体的には、図3及び表1に示すように、1周分のレーザ溶接の経路を10区間に分けて、各区間毎に、レーザ溶接中の温度上昇によって生じる焦点ズレを相殺するための、Zレンズ系39のレンズの補正移動量を予め決めてある。なお、表1に示す補正移動量(mm)は、光路方向LHのレーザ光LBの進行方向への移動をプラス(後退方向への移動をマイナス)として記載してある。   Specifically, as shown in FIG. 3 and Table 1, the laser welding path for one round is divided into 10 sections, and for each section, the focal shift caused by the temperature rise during laser welding is offset. The correction movement amount of the lens of the Z lens system 39 is determined in advance. In addition, the correction movement amount (mm) shown in Table 1 describes the movement in the traveling direction of the laser beam LB in the optical path direction LH as a plus (minus the movement in the backward direction).

そして、1周分のレーザ溶接を行うにあたっては、前述のように、溶接位置との関係で予め決めたおいたZレンズ系39のレンズの位置に、更に、溶接工程中の温度上昇で生じる焦点ズレを相殺するためのレンズの補正移動量を加えて、レンズを光路方向LHへ移動させつつ、レーザ溶接を行う。
かくして、溶接工程が終了する。その後は、溶接した電池800を取り外し、新たな溶接前の状態の電池800に交換し、再び新たな電池800について、前述と同様に溶接工程を行う。
When laser welding for one round is performed, as described above, the focus generated by the temperature rise during the welding process is further added to the position of the lens of the Z lens system 39 determined in advance in relation to the welding position. Laser welding is performed while moving the lens in the optical path direction LH by adding a correction movement amount of the lens for offsetting the deviation.
Thus, the welding process is completed. Thereafter, the welded battery 800 is removed and replaced with a new battery 800 before welding, and the welding process is performed again on the new battery 800 in the same manner as described above.

以上で説明したように、レーザ溶接機1では、実際のレーザ溶接に先立ち、照明具50から電池800に検査光TBを照射し、電池800で反射してレーザ光LBが通るレーザ光出射機構30内の光学系を逆向きに通った検査光TB(反射検査光TC)を用いて、焦点ズレ検知ユニット43で焦点ズレを検知することで、レーザ光出射機構30内の光学系の温度変化に伴って生じる焦点ズレを検知できる。そして、焦点ズレが生じている場合には、移動機構60により、レーザ光出射機構30を移動させ、レーザ光出射機構30と電池800との間の距離を調整することで、この焦点ズレを解消できる。従って、レーザ溶接機1を用いれば、ダミーワークを用意しなくとも、レーザ照射に伴う焦点ズレを解消できる。   As described above, in the laser welding machine 1, prior to actual laser welding, the inspection light TB is irradiated from the lighting device 50 to the battery 800, and reflected by the battery 800, and the laser light emitting mechanism 30 through which the laser light LB passes. By using the inspection light TB (reflection inspection light TC) that has passed through the optical system in the opposite direction, the focus shift detection unit 43 detects the focus shift, thereby changing the temperature of the optical system in the laser light emitting mechanism 30. It is possible to detect a focus shift that occurs with this. When the focus shift occurs, the laser beam emission mechanism 30 is moved by the moving mechanism 60 and the distance between the laser beam emission mechanism 30 and the battery 800 is adjusted to eliminate the focus shift. it can. Therefore, if the laser welding machine 1 is used, the focus shift accompanying laser irradiation can be eliminated without preparing a dummy workpiece.

更に、本実施形態1のレーザ溶接機1では、検査光TBをレーザ光LBと同一波長としているので、レーザ光出射機構30に生じる焦点ズレの大きさを精度良く検知できる。そして、この焦点ズレの大きさに基づいて、移動機構60によりレーザ光出射機構30と電池800との間の距離を調整できる。
また、前述のレーザ溶接方法では、溶接工程において、この溶接工程中に生じる焦点ズレを相殺するように、Zレンズ系39で焦点の位置を補正しつつ、電池800に溶接を行う。従って、各々の電池800に溶接を行っている間に焦点ズレが生じることも抑制して、溶接工程の始めと終わりとで溶接状態が変動するのを抑制できる。
Furthermore, in the laser welding machine 1 according to the first embodiment, the inspection light TB has the same wavelength as the laser light LB, so that the size of the focus shift generated in the laser light emitting mechanism 30 can be detected with high accuracy. Then, the distance between the laser beam emitting mechanism 30 and the battery 800 can be adjusted by the moving mechanism 60 based on the magnitude of this focal shift.
Further, in the laser welding method described above, welding is performed on the battery 800 while correcting the focal position by the Z lens system 39 so as to cancel out the focal shift generated during the welding process. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a focus shift while welding each battery 800, and to suppress the welding state from changing at the beginning and end of the welding process.

(実施形態2)
次いで、第2の実施形態について説明する。実施形態1のレーザ溶接機1は、Zレンズ系39を有していたのに対し、本実施形態2のレーザ溶接機100(図4参照)は、Zレンズ系39に代えて、Fθレンズを含むレンズユニット139を有する点が、実施形態1のレーザ溶接機1と異なる。このレンズユニット139は、保護ガラス49よりも外側に取り付けられている。このレンズユニット139により、1周分のレーザ溶接において、レーザ光LBを偏向させたためにレーザ光出射機構130から電池800の溶接位置までの光路の長さが変化しても、常に電池800上のどの溶接位置においてもレーザ光LBを合焦させることができる。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. The laser welding machine 1 of Embodiment 1 has the Z lens system 39, whereas the laser welding machine 100 of Embodiment 2 (see FIG. 4) uses an Fθ lens instead of the Z lens system 39. The point which has the lens unit 139 to include differs from the laser welding machine 1 of Embodiment 1. FIG. The lens unit 139 is attached outside the protective glass 49. Even if the length of the optical path from the laser beam emitting mechanism 130 to the welding position of the battery 800 is changed because the laser beam LB is deflected in the laser welding for one round by the lens unit 139, the lens unit 139 is always on the battery 800. The laser beam LB can be focused at any welding position.

また、実施形態1のレーザ溶接機1は、集光レンズ37を第1ガルバノスキャナ33と第2ガルバノスキャナ35との間に配置していた。これに対し、本実施形態2のレーザ溶接機100は、集光レンズ137を第2ガルバノスキャナ35と保護ガラス49との間に配置している点も、実施形態1のレーザ溶接機1と異なる。これら以外は、実施形態1と同様である。   In the laser welding machine 1 of the first embodiment, the condenser lens 37 is disposed between the first galvano scanner 33 and the second galvano scanner 35. On the other hand, the laser welding machine 100 of the second embodiment is different from the laser welding machine 1 of the first embodiment in that the condenser lens 137 is disposed between the second galvano scanner 35 and the protective glass 49. . The rest is the same as in the first embodiment.

本実施形態2のレーザ溶接機100も、実際のレーザ溶接に先立ち、照明具50から電池800に検査光TBを照射し、反射検査光TCを用いて、焦点ズレ検知ユニット43で焦点ズレを検知することで、レーザ光出射機構30内の光学系の温度変化に伴って生じる焦点ズレを検知できる。そして、焦点ズレが生じている場合には、移動機構60により、レーザ光出射機構30を移動させ、レーザ光出射機構30と電池800との間の距離を調整することで、この焦点ズレを解消できる。従って、レーザ溶接機100を用いれば、ダミーワークを用意しなくとも、レーザ照射に伴う焦点ズレを解消できる。その他、実施形態1と同様な部分は、実施形態1と同様な作用効果を奏する。   Prior to actual laser welding, the laser welding machine 100 according to the second embodiment also irradiates the battery 800 with the inspection light TB from the illuminator 50, and uses the reflection inspection light TC to detect the focus shift by the focus shift detection unit 43. As a result, it is possible to detect a focus shift caused by a temperature change of the optical system in the laser beam emitting mechanism 30. When the focus shift occurs, the laser beam emission mechanism 30 is moved by the moving mechanism 60 and the distance between the laser beam emission mechanism 30 and the battery 800 is adjusted to eliminate the focus shift. it can. Therefore, if the laser welding machine 100 is used, the focus shift accompanying laser irradiation can be eliminated without preparing a dummy workpiece. In addition, the same part as Embodiment 1 has the same effect as Embodiment 1. FIG.

以上において、本発明を実施形態1,2に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1,2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
実施形態1,2では、照明具50として、LEDを用いた照明具を例示したが、これに限られない。例えば、レーザ光を照射するレーザ光源、好ましくは、溶接に用いるレーザ光LBと同一波長のレーザ光を照射するレーザ光源を照明具として用いることもできる。
In the above, the present invention has been described with reference to the first and second embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described first and second embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Needless to say, you can.
In the first and second embodiments, the illuminator using the LED is illustrated as the illuminator 50, but is not limited thereto. For example, a laser light source that emits laser light, preferably a laser light source that emits laser light having the same wavelength as the laser light LB used for welding, can also be used as the illumination tool.

1,100 レーザ溶接機
10 レーザ発振器
30,130 レーザ光出射機構
31 コリメートレンズ
33 第1ガルバノスキャナ
35 第2ガルバノスキャナ
37,137 集光レンズ
39 Zレンズ系(焦点位置変更レンズ系)
139 レンズユニット
41 ハーフミラー
43 焦点ズレ検知ユニット
49 保護ガラス
50 照明具
60 移動機構
70 制御装置
LB レーザ光
TB 検査光
TC 反射検査光
800 電池(ワーク)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Laser welding machine 10 Laser oscillator 30,130 Laser output mechanism 31 Collimating lens 33 1st galvano scanner 35 2nd galvano scanner 37,137 Condensing lens 39 Z lens system (focal position change lens system)
139 Lens unit 41 Half mirror 43 Defocus detection unit 49 Protective glass 50 Illuminator 60 Moving mechanism 70 Control device LB Laser light TB Inspection light TC Reflection inspection light 800 Battery (work)

Claims (2)

レーザ光をワークに向けて偏向して出射するレーザ光出射機構を備えるレーザ溶接機であって、
上記ワークに検査光を照射する照明具を、上記レーザ光出射機構の外部に備え、
上記レーザ光出射機構は、
上記レーザ光を平行光にするコリメートレンズと、
上記コリメートレンズを通過した上記レーザ光を偏向させる少なくとも1つのガルバノスキャナと、
上記レーザ光を集光して焦点に集める集光レンズと、
上記コリメートレンズと上記ガルバノスキャナ及び上記集光レンズとの間に配置され、上記コリメートレンズを通過した上記レーザ光は透過する一方、上記照明具から出射した上記検査光が上記ワークで反射して上記レーザ光の光路を逆に進んだ反射検査光を反射するハーフミラーと、
上記ハーフミラーで反射した上記反射検査光を用いて、上記焦点の焦点ズレを検知する焦点ズレ検知ユニットと、を有し、
上記レーザ光出射機構を上記ワークに対して相対移動させて、上記レーザ光出射機構と上記ワークとの間の距離を調整する移動機構を備える
レーザ溶接機。
A laser welding machine including a laser beam emitting mechanism that deflects and emits laser beam toward a workpiece,
An illumination tool for irradiating the workpiece with inspection light is provided outside the laser beam emitting mechanism ,
The laser beam emitting mechanism is
A collimating lens that converts the laser light into parallel light;
At least one galvano scanner that deflects the laser light that has passed through the collimating lens;
A condensing lens that condenses the laser light and collects it at the focal point;
The laser light that is disposed between the collimating lens, the galvano scanner, and the condenser lens and passes through the collimating lens is transmitted, while the inspection light emitted from the illumination tool is reflected by the work and is A half mirror that reflects reflected inspection light that travels in the opposite direction of the laser beam;
Using the reflection inspection light reflected by the half mirror, and a focus shift detection unit that detects a focus shift of the focus, and
A laser welding machine comprising: a moving mechanism that adjusts a distance between the laser light emitting mechanism and the work by moving the laser light emitting mechanism relative to the work.
請求項1に記載のレーザ溶接機であって、The laser welding machine according to claim 1,
前記照明具は、LEDを用いた照明具である  The illuminator is an illuminator using LEDs.
レーザ溶接機。Laser welding machine.
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