WO2007111005A1 - レーザ溶接部形成方法 - Google Patents

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WO2007111005A1
WO2007111005A1 PCT/JP2006/324376 JP2006324376W WO2007111005A1 WO 2007111005 A1 WO2007111005 A1 WO 2007111005A1 JP 2006324376 W JP2006324376 W JP 2006324376W WO 2007111005 A1 WO2007111005 A1 WO 2007111005A1
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WO
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welding
laser
output
detection sensor
laser beam
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PCT/JP2006/324376
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English (en)
French (fr)
Inventor
Naoki Kawada
Shunichi Iwaki
Kazuo Genchi
Yosuke Otsuka
Original Assignee
Tokyu Car Corporation
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Publication date
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/034—Observing the temperature of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B23K31/125—Weld quality monitoring

Definitions

  • the present invention relates to a method for forming a laser weld for welding a second workpiece to a first workpiece by irradiating a laser beam.
  • Patent Document 1 As a technique related to this type of field, for example, there is a quality inspection method for laser welding described in Patent Document 1.
  • this conventional laser welding quality inspection method the plasma plume emission generated on the surface of the workpiece during laser welding is detected, and whether or not the welding quality is determined based on the signal intensity in a predetermined frequency band of the detection signals. Is judged.
  • a sound generated by laser welding partial force is detected, and whether or not the welding quality of the workpiece is acceptable is determined based on the amplitude value of the detection signal.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-103387
  • Patent Document 2 JP-A-58-9783
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for forming a laser weld that can easily identify a factor that degrades welding quality. .
  • a laser welded part forming method includes a pre-welding process in which a welding target region of a first workpiece and a second workpiece is brought into contact with each other, and a welding schedule.
  • a laser welding part forming method comprising a mid-welding process in which a laser beam is irradiated along a region and a post-welding process for inspecting the welding quality of a welded part formed in a planned welding region.
  • the output signal corresponding to the change in the physical quantity of the laser beam output state and the environmental state at the time of welding is monitored respectively. Then, it is determined whether there is an abnormality in the entire welding system including each device such as an assist gas supply device. This makes it possible to easily identify the factors that degrade the welding quality even when problems such as a decrease in yield and aging of equipment components occur.
  • Examples of physical quantities related to the output state include laser output intensity, plasma plume light intensity, laser reflected light intensity from the surface of the workpiece, and processing point temperature.
  • physical quantities related to environmental conditions include welding sound and vibration.
  • the gas supply state is abnormal based on the step of detecting the change in the physical quantity of the gas supply state supplied to the planned welding region by the gas supply state detection means and the output signal from the gas supply state detection means. It is preferable to further include a step of determining that In this case, monitoring the gas supply status makes it easier to identify factors that degrade welding quality.
  • a step of detecting a change in a physical quantity of a supply state of power supplied at the time of welding in a planned welding region by the power supply state detection unit, and supply of power based on an output signal from the power supply state detection unit It is preferable that the method further includes a step of determining that the state is abnormal. In this case, monitoring the power supply status makes it easier to identify factors that degrade welding quality.
  • the method further includes a step of stopping the irradiation of the laser beam when it is determined that the output state of the laser beam and the environmental state during welding are abnormal.
  • Laser beam When it is determined that the output state of the beam and the environmental state during welding are abnormal, it is possible to more easily identify the factors that degrade the welding quality by stopping the irradiation of the laser beam.
  • the output signal is preferably a waveform pattern. By waveform patterning the output signal, it is possible to visually grasp the output state of the laser beam, the environmental state during welding, and the like.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser welding system for realizing a laser weld formation method according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a transport device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a waveform pattern generated by a gap amount determination unit.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an irradiation apparatus.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a relationship between a physical quantity detected by an output state detection sensor group, a welding environment detection sensor group, a supply power detection sensor, and a gas pressure detection sensor, and an abnormality detectable by the physical quantity. .
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a waveform pattern of an output signal with a laser output intensity detection sensor power.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a waveform pattern of output signals of a plasma Z plume light intensity detection sensor and a processing temperature detection sensor force.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a waveform pattern of an output signal of reflected light intensity detection sensor force
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a waveform pattern of an output signal with a supplied power detection sensor.
  • FIG. 10 is a diagram showing the operation of the inspection apparatus when detecting the amount of strain near the weld.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the operation of the inspection apparatus when detecting the amount of distortion at the opposite site.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a waveform pattern corresponding to the amount of distortion in the vicinity of a weld.
  • FIG. 13 is a diagram showing another example of a waveform pattern corresponding to the distortion amount in the vicinity of the weld.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a waveform pattern corresponding to the amount of distortion at the opposing portion.
  • FIG. 15 is a diagram showing another example of a waveform pattern corresponding to the amount of distortion at the opposing portion.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of information stored in a welding result storage unit.
  • FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the laser welding system shown in FIG.
  • FIG. 18 is a flowchart of a pre-welding process.
  • FIG. 19 is a flowchart of a process during welding.
  • FIG. 20 is a flowchart of a post-welding process.
  • [0013] 1 Laser welding system, 41 ... Work piece (second workpiece), 42 ... Work (first work piece), 62-66 ... Wave pattern, 204 ... Output State detection sensor group (output state detection means), 205 ... Welding environment detection sensor group (welding environment detection means), 206 ... Supply power detection sensor (power supply state detection means), 207 ... Gas pressure detection sensor ( Gas supply status detection method), ⁇ Welding planned area, W- ⁇ Welded part.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a laser welding system that realizes a laser weld formation method according to the present invention.
  • the laser welding system 1 is configured as a system for welding, for example, an outer panel and a bone member (hereinafter referred to as “work”) used in a railway vehicle structure.
  • a conveying device 10 for bringing the planned welding regions of the workpiece into contact with each other, an irradiation device 20 for irradiating a laser beam toward the planned welding region, and an inspection device 30 for inspecting the weld quality of the formed welded portion.
  • Each of the transfer device 10, the irradiation device 20, and the inspection device 30 is connected to a higher-level control device 40 that performs overall control.
  • Each process of a process and a post-welding process is automatically performed.
  • the transport device 10 includes, as functional components, a work transport control unit 101, a jig control unit 102, an oscillator control unit 103, a vibration intensity detection sensor 104, a gap amount determination unit 105, And a judgment result output unit 106.
  • the work transfer control unit 101 is a part that controls the operation of a transfer arm (not shown) that transfers a work.
  • the workpiece conveyance control unit 101 receives the start instruction information for instructing the conveyance start of the workpiece from the control device 40, the workpiece conveyance control unit 101 starts control of the conveyance arm. Then, as shown in FIG. 2, one work (second object) 41 placed on the feeding device 52 (see FIG. 4) of the irradiation device 20 is placed on the other work (first work piece).
  • the two parts to be welded 42) are overlapped, and the welding planned areas R are in contact with each other.
  • the workpiece conveyance control unit 101 outputs start instruction information for instructing the jig control unit 102 to start the operation of the pressure jig 43.
  • the jig control unit 102 is a part that controls the operation of the pressure jig 43 for fixing the workpieces 41 and 42.
  • the jig control unit 102 receives the start instruction information from the workpiece transfer control unit 101, the jig 42 moves upward the long pressure jig 43 as shown in FIG. Pressurize each edge. As a result, the adhesion of the workpieces 41 and 42 in the vicinity of the planned welding region R is improved.
  • the jig control unit 102 After lowering the pressure jig 43, the jig control unit 102 outputs start instruction information for instructing the operation start to the oscillator control unit 103 and the gap amount determination unit 105.
  • the oscillator control unit 103 is a part that controls the oscillator 44 used to detect the gap amount S between the workpieces 41 and 42. As shown in FIG. 2, the oscillator 44 is arranged at one end of the upper surface of the work 42, for example.
  • the oscillator control unit 103 receives the start instruction information from the jig control unit 102, the oscillator control unit 103 causes the oscillator 44 to oscillate an elastic wave having a frequency component in the ultrasonic region (several tens kHz to several kHz).
  • the vibration intensity detection sensor 104 is a part that detects the vibration intensity of the elastic wave oscillated from the oscillator 44. As shown in FIG. 2, the vibration intensity detection sensor 104 is disposed, for example, on the upper surface of the work 41 at the end opposite to the oscillator 44, and outputs an output signal corresponding to the vibration intensity of the inertia wave propagated from the work 42 to the work 41. Output to gap amount determination unit 105.
  • the gap amount determination unit 105 is a part that determines whether or not the gap amount S between the workpieces 41 and 42 is acceptable. Upon receiving the start instruction information from the jig control unit 102, the gap amount determination unit 105 starts acquiring the output signal from the vibration intensity detection sensor 104, and generates a waveform notch with respect to the time axis of the output signal.
  • the waveform pattern generated by the gap amount determination unit 105 is shown in FIG. An example of the process is shown below. In the example shown in FIG. 3, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the normalized value of the output signal.
  • the waveform pattern 61 is inversely proportional to the gap amount S between the workpieces 41 and 42.
  • the normalization here refers to obtaining the frequency for each predetermined class (+3 ⁇ , +2 ⁇ , 0 ⁇ ) based on the average value and standard deviation of the intensity of the output signal. .
  • the gap amount determination unit 105 accumulates the number of times that the waveform pattern 61 exceeds the normal value + 2 ⁇ during the predetermined time t. If the cumulative number exceeds a preset number (for example, 10), it is determined that the gap amount S between the workpieces 41 and 42 is normal, and the predetermined number is less than the predetermined number. In this case, it is determined that the gap amount S between the workpieces 41 and 42 is abnormal. Then, the gap amount determination unit 105 generates determination result information indicating the determination result regarding the gap amount S and outputs the determination result information to the determination result output unit 106. The determination result output unit 106 transmits the received determination result information to the control device 40.
  • a preset number for example, 10
  • the irradiation device 20 includes, as functional components, a laser oscillation control unit 201, a work feed control unit 202, an assist gas supply control unit 203, an output state detection sensor group 204, and an operation.
  • An environment detection sensor group 205, a supply power detection sensor 206, a gas pressure detection sensor 207, an abnormality determination unit 208, and a determination result output unit 209 are provided.
  • the laser oscillation control unit 201 is a part that controls the operation of the welding laser device 51 that irradiates the planned welding region R of the workpieces 41 and 42. As shown in FIG. 4, the laser device 51 is disposed above the forks 41 and 42. For example, a YAG laser having a wavelength of 1.06 ⁇ m and an output of about 4. OkW is used.
  • the laser oscillation control unit 201 receives the start instruction information for instructing the start of irradiation of the laser beam from the control device 40, the laser oscillation control unit 201 irradiates the laser beam 51 from the laser device 51 toward the planned welding region R for a predetermined time.
  • the workpiece feed control unit 202 is a part that controls the operation of the feed device 52 for scanning the irradiation position of the laser beam onto the workpieces 41 and 42.
  • the workpiece feed control unit 202 scans the feed device 52 in the arrow F direction at a constant speed. Thereby, the irradiation position of the laser beam moves along the planned welding region R of the workpieces 41 and 42, and the welded portion W is sequentially formed in the planned welding region R.
  • the assist gas supply control unit 203 is a gas supply device (not shown) for assist gas power. This is the part that controls the supply amount.
  • the assist gas supply control unit 203 receives the start instruction information for instructing the supply start from the control device 40, the assist gas supply control unit 203 supplies the assist gas to the laser beam irradiation position with a predetermined supply amount.
  • the assist gas helium gas, argon gas, or the like is used for the purpose of preventing oxidation and sputtering of the workpieces 41 and 42.
  • the assist gas is supplied from the tip of the supply nozzle 53 of the gas supply device inclined at about 45 degrees with respect to the workpieces 41 and 42 toward the irradiation position of the laser beam.
  • Laser oscillation control unit 201, workpiece feed control unit 202, and assist gas supply control unit 203 each output start instruction information for instructing the start of operation to abnormality determination unit 208.
  • the output state detection sensor group 204 is a part that detects a change in the physical quantity of the output state of the laser beam. More specifically, as shown in FIG. 4, the output state sensor group 204 includes a laser output intensity detection sensor 204a, a plasma Z plume light intensity detection sensor 204b, a reflected light intensity detection sensor 204c, and a processing temperature detection. It is constituted by the sensor 204d.
  • the laser output intensity detection sensor 204a is a photosensor that detects the light intensity of the laser beam applied to the workpieces 41 and 42.
  • the laser output intensity detection sensor 204a is arranged in the vicinity of the irradiation position of the laser beam, and outputs an output signal corresponding to the intensity of light having the same wavelength as the laser beam to the abnormality determination unit 208.
  • the plasma Z plume light intensity detection sensor 204b is a photosensor that detects the light intensity of plasma and plume generated on the surfaces of the workpieces 41 and 42 by irradiation with a laser beam.
  • the plasma Z plume light intensity detection sensor 204b is arranged near the irradiation position of the laser beam, and the intensity of light having a wavelength of about 300 nm to about 800 nm excluding the wavelength of the laser beam.
  • the output signal corresponding to is detected.
  • Plasma Z plume light intensity detection sensor 204b outputs an output signal corresponding to the light intensity of the plasma and an output signal corresponding to the light intensity of the plume to abnormality determination unit 208, respectively.
  • the output signal corresponding to the light intensity of the plasma and the output signal corresponding to the light intensity of the plume are separated by a band-pass filter or the like that can be output to the abnormality determination unit 208 together to determine the abnormality. It may be output to part 208.
  • the reflected light intensity detection sensor 204c is a photosensor that detects the light intensity of the laser beam reflected by the surfaces of the workpieces 41 and 42.
  • the reflected light intensity detection sensor 204c is a laser device.
  • An output signal corresponding to the intensity of light having the same wavelength as that of the laser beam is output to the abnormality determination unit 208.
  • the processing temperature detection sensor 204d is a photosensor for detecting the temperature at the laser irradiation position.
  • the processing temperature detection sensor 204d is arranged in the vicinity of the laser beam irradiation position in the same manner as the laser output intensity detection sensor 204a, and outputs an output signal corresponding to the light intensity of light in the infrared region excluding the wavelength of the laser beam as an abnormality determination unit. Output to 208.
  • the welding environment detection sensor group 205 is a part that detects a change in a physical quantity of the environmental state during welding. More specifically, the welding environment detection sensor group 205 includes a machining sound detection sensor 205a and a vibration detection sensor 205b as shown in FIG.
  • the caloric engineering sound detection sensor 205a is a directional microphone that detects sound generated on the surfaces of the workpieces 41 and 42 at the irradiation position of the laser beam.
  • the processed sound detection sensor 205a has a built-in bandpass filter (not shown) having a frequency band of about 20 Hz to about 20 kHz, and outputs an output signal corresponding to the loudness of the frequency band to the abnormality determination unit 208. Output.
  • the vibration detection sensor 205b is an acceleration sensor that detects the magnitude of vibration in the pressurizing jig 43 that fixes the workpieces 41 and 42.
  • the vibration detection sensor 205b is attached to, for example, the shaft portion of the pressurizing jig 43, and outputs an output signal corresponding to each acceleration in the XYZ directions of each pressurizing jig 43 to the abnormality determining unit 208.
  • the supply power detection sensor 206 is a wattmeter that is provided in each of the laser device 51, the feeding device 52, and the gas supply device, and detects the amount of power supplied to each of these devices.
  • the supplied power detection sensor 206 outputs an output signal corresponding to the detected power amount to the abnormality determination unit 208.
  • the gas pressure detection sensor 207 is a pressure sensor that detects the pressure of the assist gas supplied to the planned welding region R from the gas supply device.
  • the gas pressure detection sensor 207 outputs an output signal corresponding to the gas pressure to the abnormality determination unit 208.
  • the abnormality determination unit 208 is a part that determines whether there is an abnormality in the output state of the laser beam, the environmental state during welding, the supply power, and the assist gas pressure.
  • the abnormality determination unit 208 receives start instruction information from each of the laser oscillation control unit 201, the work feed control unit 202, and the assist gas supply control unit 203, the abnormality determination unit 208, the welding environment detection sensor, and the like.
  • Each output from group 205, supply power detection sensor 206, and gas pressure detection sensor 207 Signal acquisition is started, and a waveform pattern with respect to the time axis of each output signal is generated.
  • FIG. 5 shows physical quantities detected by the output state detection sensor group 204, the welding environment detection sensor group 205, the supply power detection sensor 206, and the gas pressure detection sensor 207, and abnormalities that can be detected by this physical quantity.
  • An example of the relationship is shown.
  • the abnormality of the laser device 51 can be detected.
  • the light intensity and reflected light intensity between the plasma and plume are abnormal, it is possible to detect abnormalities in each item of welding bead, penetration, assist gas, pro-hole generation, and workpiece state. If there is an abnormality in the processing temperature, it is possible to detect abnormalities in each item of the weld bead, penetration, and assist gas.
  • an abnormality in each item of the weld bead, the penetration amount, the blow hole, the feeding device 52, and the pressing jig 43 can be detected.
  • an abnormality in vibration an abnormality in the feeding device 52 and the pressure jig 43 can be detected.
  • an abnormality in the feeding device 52 and the laser device 51 can be detected.
  • an abnormality in the gas pressure it is possible to detect an abnormality in the gas supply device.
  • FIG. 6 to 9 show examples of waveform patterns generated by the abnormality determination unit 208.
  • FIG. In each figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents output signal strength.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a waveform pattern of an output signal from the laser output intensity detection sensor 204a.
  • the abnormality determination unit 208 monitors the waveform pattern 62 of the laser output intensity, and if the laser output intensity decreases to 90% or less of the initial value, the laser device 51 is abnormal. to decide.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a waveform pattern of output signals from the plasma / plume light intensity detection sensor 204b and the cache temperature detection sensor 204d.
  • the waveform pattern 63 of the light intensity of the plasma and the plume and the waveform pattern 64 of the cache temperature are each subjected to smoothing processing, for example, by taking a moving average value for every 100 data points.
  • the abnormality determination unit 208 monitors the waveform patterns 63 and 64, and the assist gas component is abnormal when the light intensity and the cover temperature of the plasma and plume are more than twice the normal value. Judge.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a waveform pattern of an output signal from the reflected light intensity detection sensor 204c.
  • the reflected light intensity waveform pattern 65 is, for example, a data point. Smoothing processing is performed by taking a moving average value every 50 points.
  • the threshold value of the waveform pattern 65 the waveform pattern 65a of the upper limit measurement value of the reflected light intensity and the waveform pattern 65b of the lower limit measurement value are measured in advance, and the minimum value of the waveform pattern 65a and the waveform pattern 65b Maximum power is set as the upper threshold and lower threshold of the waveform pattern 65 of reflected light intensity.
  • the abnormality determination unit 208 monitors the waveform pattern 65 and determines that the amount of penetration is abnormal when the reflected light intensity falls below a preset lower threshold or exceeds an upper threshold.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a waveform pattern of an output signal from the supply power detection sensor 206 of the feeding device 52.
  • the waveform pattern 66 of the supplied electric energy is subjected to smoothing processing by taking a moving average value for every 100 data points, for example.
  • the abnormality determination unit 208 sends the data when the slope of the rising portion 66a of the waveform pattern 66 is less than or equal to a predetermined threshold value or when a data point exceeding the predetermined threshold value is detected in the steady portion 66b of the waveform pattern 66. It is determined that the device 52 is abnormal.
  • the abnormality determination unit 208 when there is an abnormality in the output state of the laser beam, the environmental state at the time of welding, the supply power, and the assist gas pressure, the abnormality determination unit 208 generates determination result information indicating the abnormality and the item. Then, the result is output to the determination result output unit 209. The determination result output unit 209 transmits the received determination result information to the control device 40.
  • the inspection apparatus 30 includes a laser displacement meter control unit 301, a laser displacement meter (first strain amount detection means, second strain amount detection means) 302, a welding quality judgment unit 303, And a determination result storage unit 304.
  • the laser displacement meter control unit 301 is a part that controls the operation of the laser displacement meter 302 for detecting the strain amount of the workpieces 41 and 42.
  • laser displacement meter control section 301 receives start instruction information for instructing start of inspection of welding quality from control device 40, laser displacement meter control section 301 outputs this start instruction information to welding quality determination section 303.
  • the laser displacement meter controller 301 emits a distance measuring laser beam from the laser displacement meter 302, and the weld W is exposed as shown in FIG.
  • the laser displacement meter 302 is scanned across the weld W on the surface of the workpiece 42. Further, the laser displacement meter control unit 301 exposes the welded portion W as shown in FIG.
  • the laser displacement meter 302 is scanned on the surface of the work 41 so as to cross the facing portion V of the weld W. Laser displacement meter 302 outputs an output signal corresponding to the detected strain amount to welding quality determination unit 303.
  • the welding quality judgment unit 303 is a part that judges the welding quality of the welding part W in the workpieces 41 and 42 based on the output signal from the laser displacement meter 302. As the inspection items for welding quality, the undercut amount / underfill amount of the welded portion W and the unevenness amount “bending amount” of the facing portion V are set.
  • welding quality determination unit 303 receives start instruction information from laser displacement meter control unit 301, welding quality determination unit 303 starts acquiring an output signal from laser displacement meter 302 and generates a waveform pattern for the scanning position of the output signal.
  • FIGS. 12 to 15 show examples of waveform patterns of output signals from the laser displacement meter 302.
  • the horizontal axis represents the scanning position
  • the vertical axis represents the amount of distortion obtained from the strength of the output signal.
  • the moving average value for every 100 data points is taken.
  • Each is subjected to a smoothing process.
  • FIG. 12 (a) is a diagram showing an example of a waveform pattern corresponding to the strain amount in the vicinity of the weld W in the work 42.
  • FIG. 12 (a) is a diagram showing an example of a waveform pattern corresponding to the strain amount in the vicinity of the weld W in the work 42.
  • the welding quality judgment unit 303 recognizes that an undercut has occurred in the weld W by detecting, for example, three inflection points 67a, 67b, and 67c where the slope of the waveform pattern 67 changes. To do. Undercut refers to a defect in which a recess is formed around the weld W as shown in FIG. 12 (b). Then, the welding quality judgment unit 303 calculates, for example, the difference in strain at the inflection point 67a (or inflection point 67c) and the inflection point 67b as an undercut amount, and this difference exceeds a preset threshold value. In addition, it is determined that the weld quality of weld W is abnormal.
  • FIG. 13A is a diagram showing another example of a waveform pattern corresponding to the amount of distortion in the vicinity of the weld W in the work 42.
  • the welding quality judgment unit 303 determines the interval between the scanning positions from the force inflection point 68a to the inflection point 68c to detect the three inflection points 68a, 68b, 68c of the waveform pattern 68. If the width is greater than the specified width, Recognize that The underfill is a defect in which the top of the weld W is formed in a concave shape as shown in FIG. 13 (b).
  • the welding quality judgment unit 303 calculates, for example, the difference in strain amount at the inflection point 68a (or inflection point 68c) and the inflection point 68b as an underfill amount, and when this difference exceeds a preset threshold value. Judge that the weld quality of weld W is abnormal.
  • FIG. 14 (a) is a diagram showing an example of a waveform pattern corresponding to the distortion amount of the facing portion V of the welded part W in the work 41.
  • the welding quality judgment unit 303 recognizes the unevenness of the workpieces 41 and 42 that occur in the facing part V as shown in FIG. . Then, for example, the welding quality determination unit 303 calculates the difference in distortion amount between the inflection point 69a (or inflection point 69c) and the inflection point 69b as the unevenness amount, and when this difference exceeds a preset threshold value, Judge that the weld quality of weld W is abnormal.
  • FIG. 15 (a) is a diagram showing another example of a waveform pattern corresponding to the amount of distortion of the facing portion V of the weld W in the work 41.
  • the force to detect the three inflection points 70a, 70b, 70c of the waveform pattern 70 is as shown in FIG. Recognize that workpieces 41 and 42 are broken as shown in (b).
  • the welding quality judgment unit 303 calculates, for example, the difference in strain amount between the inflection point 70a (or inflection point 70c) and the inflection point 70b as a bending amount, and if this difference exceeds a preset threshold, It is judged that the welding quality of W is abnormal. Then, the welding quality determination unit 303 outputs determination result information indicating the determination results of the undercut amount, the underfill amount, the unevenness amount, and the folding amount to the determination result storage unit 304.
  • the determination result storage unit 304 is a part that stores the determination result information output from the welding quality determination unit 303 in association with the product numbers of the works 41 and 42.
  • An example of information stored in the judgment result storage unit 304 is shown in FIG. In the example shown in Fig. 16, the undercut amount “0.3 mm”, the underfill amount “not detected”, and the unevenness amount “ “0.2 mm” and the amount of folding “not detected” are stored. Also, in relation to the product numbers “002-A” and “002-B” of workpieces 41 and 42, undercut amount “not detected”, underfill amount “0.1 mm”, unevenness amount “undetected”, and amount of bending “0.2 mm” is rated It is paid.
  • the control device 40 is physically a computer system including a CPU, memory, a communication interface, a storage unit such as a hard disk, a display unit such as a display, and the like.
  • the control device 40 receives the predetermined operation by the user of the laser welding system 1 and transmits start instruction information for instructing the conveyance device 10 to start conveying the workpiece.
  • the control device 40 receives determination result information indicating that the gap amount S is normal from the transport device 10
  • the control device 40 transmits start instruction information for instructing the start of laser beam irradiation to the irradiation device 20. If the determination result information indicating that the gap amount S is abnormal is received, the irradiation prohibiting information for prohibiting the start of laser beam irradiation is transmitted to the irradiation device 20.
  • control device 40 determines that there is an abnormality in the output state of the laser beam from the irradiation device 20, the environmental state at the time of welding, the power supply, the assist gas pressure, and the items in the mid-welding process.
  • the start instruction information for instructing the start of welding quality inspection is transmitted to the inspection device 30, and when the judgment result information is received, the operation stop is instructed to stop the operation.
  • Information is transmitted to the irradiation device 20, and inspection prohibition information for prohibiting the start of welding state inspection is transmitted to the inspection device.
  • start instruction information is transmitted from the control device 40 to the conveying device 10 (step S01), and a pre-welding process is performed by the conveying device 10 (step S01).
  • step S01 start instruction information is transmitted from the control device 40 to the conveying device 10
  • step S01 a pre-welding process is performed by the conveying device 10 (step S01).
  • step S02 a pre-welding process is performed by the conveying device 10 (step S01).
  • step S02 In the pre-welding process, as shown in FIG. 18, first, the workpieces 41 and 42 are overlapped by a transfer arm (not shown), and the welding areas R of the workpieces 41 and 42 are brought into contact with each other (step S21). . Next, the periphery of the planned welding region R is pressed by the pressurizing jig 43, and the workpieces 41 and 42 are fixed (step S22).
  • an elastic wave having a predetermined frequency is oscillated from the oscillator 44.
  • the elastic wave propagating through the workpieces 41 and 42 in which the planned welding region R is in contact with each other is detected by the vibration intensity detection sensor 104, and the vibration intensity detection sensor 104 outputs an output signal corresponding to the detected signal intensity of the elastic wave. Output (step S23). And this output signal Based on the waveform pattern, it is determined whether or not the gap amount S between the workpieces 41 and 42 is acceptable (step S24), the determination result information is transmitted to the control device 40, and the pre-welding process ends (step S25).
  • the control device 40 determines the content of the determination result information that also received the conveying device 10 force (step S03).
  • start instruction information is transmitted from the control device 40 to the irradiation device 20 (step S04), and the welding process is executed by the irradiation device 20 (step S05).
  • the irradiation prohibition information is transmitted from the control device 40 to the irradiation device 20 (step S09), and the process ends without executing the process during welding.
  • Step S31 laser irradiation, workpiece feed, and supply of assist gas are started, and welds W are sequentially formed on the workpieces 41 and 42 along the planned welding region R.
  • Step S31 each physical quantity is detected by the output state detection sensor group 204, the welding environment detection sensor group 205, the supply power detection sensor 206, and the gas pressure detection sensor 207 (step S32). Based on the waveform pattern of the corresponding output signal, it is determined whether there is an abnormality in the output state of the laser beam, the environmental state during welding, the supply power, and the assist gas pressure (step S33).
  • step S34 it is determined whether or not the welding is complete. If welding has been completed, the process is terminated as it is. If welding has not been completed, the above-described processes from step S32 to step S33 are repeated. Also, if it is determined that the laser beam output status, environmental changes during welding, supply power, or assist gas pressure are abnormal, the controller 40 immediately stops laser irradiation, workpiece feed, and assist gas supply. (Step S35). Then, the determination result information is transmitted from the irradiation device 20 to the control device 40 (step S36).
  • the control device 40 determines whether or not determination result information has been received from the irradiation device 20 (step S06). When the determination result information is not received, start instruction information is transmitted from the control device 40 to the inspection device 30 (step S07), and a post-welding process is executed by the inspection device 30 (step S08).
  • the inspection prohibition information is transmitted from the control device 40 to the inspection device 30 (step S10), and the process ends without executing the post-welding process.
  • the amount of strain in the vicinity of the weld W exposed on the workpiece 42 is detected by scanning with the laser displacement meter 302 (step S41).
  • step S42 the amount of distortion of the facing portion V of the weld 41 in the workpiece 41 is detected (step S42).
  • step S43 the determination result is stored in the determination result storage unit 304 in association with the product numbers of the workpieces 41 and 42 (step S44), and the post-welding process ends.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the threshold value used to determine whether the waveform pattern of each output signal from output state detection sensor group 204, welding environment detection sensor group 205, supply power detection sensor 206, and gas pressure detection sensor 207 is normal or abnormal is workpiece 41, Change the shape of 42 'as appropriate based on the thickness, shape of the planned welding area R, etc. Can do.
  • the supply power detection sensor 206 may detect the total power supplied to these devices rather than detecting the supply power of each of the laser device 51, the feeding device 52, and the gas supply device. ! ⁇ .
  • the head force of the laser device 51 After determining whether the gap amount S is acceptable, the head force of the laser device 51 also measures the distance to the workpieces 41 and 42 by a non-contact or contact-type distance measuring means (not shown), and focuses on the laser irradiation. Let's manage the position and the presence or absence of abnormalities in the feeder 52.

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Abstract

　溶接品質を劣化させる要因を容易に特定することが可能なレーザ溶接部形成方法を提供する。 　このレーザ溶接部形成方法では、溶接中工程において、レーザビームの出力状態及び溶接時の環境状態の物理量の変化を、出力状態検出センサ群２０４及び溶接環境検出センサ群２０５によって検出する。そして、各センサ群２０４，２０５から出力する出力信号の波形パターンをそれぞれ監視し、この波形パターンが予め設定した閾値を超えたか否かによって、レーザ装置５１、ワーク送り装置５２、アシストガス供給装置を含むレーザ溶接システム１全体に異常があるか否かをそれぞれ判断する。これにより、歩留まりの低下や装置部品の経年劣化などの問題が生じた場合であっても、溶接品質を劣化させる要因を容易に特定することが可能となる。

Description

明 細 書
レーザ溶接部形成方法
技術分野
[0001] 本発明は、レーザビームを照射することにより第 1の被加工物に第 2の被加工物を 溶接するためのレーザ溶接部形成方法に関する。
背景技術
[0002] この種の分野に関連する技術として、例えば特許文献 1に記載のレーザ溶接の品 質検査方法がある。この従来のレーザ溶接の品質検査方法では、レーザ溶接時にヮ ークの表面に発生するプラズマ.プルームの発光を検出し、検出信号のうちの所定の 周波数帯の信号強度に基づいて溶接品質の可否を判定している。また、例えば特許 文献 2に記載のレーザ加工検査方法では、レーザ溶接部分力 発生する音を検出し 、検出信号の振幅値に基づいてワークの溶接品質の可否を判定している。
特許文献 1 :特開 2003— 103387号公報
特許文献 2：特開昭 58 - 9783号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 上述した従来の方法は、いずれもレーザ溶接中に取得した物理量に基づく検出信 号に基づいて、レーザ溶接が完了した後にワークの溶接品質の可否を判定している に過ぎない。そのため、個々のワークの良'不良を選別することは可能である力 歩 留まりの低下や装置部品の経年劣化などの問題が生じた場合には、溶接品質を劣 ィ匕させる要因の特定が困難であった。
[0004] 本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、溶接品質を劣化させる要 因を容易に特定することが可能なレーザ溶接部形成方法を提供することを目的とす る。
課題を解決するための手段
[0005] 上記課題の解決のため、本発明に係るレーザ溶接部形成方法は、第 1の被加工物 及び第 2の被加工物の溶接予定領域を互いに当接させる溶接前工程と、溶接予定 領域に沿ってレーザビームを照射する溶接中工程と、溶接予定領域に形成された溶 接部の溶接品質を検査する溶接後工程とを備えたレーザ溶接部形成方法であって 、溶接中工程は、溶接予定領域に照射中のレーザビームの出力状態及び溶接時の 環境状態の物理量の変化を出力状態検出手段及び溶接環境検出手段によって検 出する工程と、出力状態検出手段及び溶接環境検出手段からの出力信号に基づい てレーザビームの出力状態及び溶接時の環境状態が異常であると判断する工程とを 備えたことを特徴としている。
[0006] このレーザ溶接部形成方法では、溶接中工程において、レーザビームの出力状態 及び溶接時の環境状態の物理量の変化に対応する出力信号をそれぞれ監視し、例 えばレーザ照射装置、ワーク送り装置、アシストガス供給装置といった各装置を含む 溶接システム全体に異常があるカゝ否かを判断する。これにより、歩留まりの低下や装 置部品の経年劣化などの問題が生じた場合であっても、溶接品質を劣化させる要因 を容易に特定することが可能となる。出力状態に関する物理量としては、例えばレー ザ出力強度、プラズマ ·プルームの光強度、被加工物の表面からのレーザの反射光 強度、加工点温度などが挙げられる。また、環境状態に関する物理量としては、例え ば溶接時の音、振動などが挙げられる。
[0007] また、溶接予定領域に供給されるガスの供給状態の物理量の変化をガス供給状態 検出手段によって検出する工程と、ガス供給状態検出手段からの出力信号に基づい てガスの供給状態が異常であると判断する工程とを更に備えたことが好ましい。この 場合、ガス供給状態の監視により、溶接品質を劣化させる要因を一層容易に特定で きる。
[0008] また、溶接予定領域の溶接時に供給される電力の供給状態の物理量の変化を電 力供給状態検出手段によって検出する工程と、電力供給状態検出手段からの出力 信号に基づいて電力の供給状態が異常であると判断する工程とを更に備えたことが 好ましい。この場合、電力供給状態の監視により、溶接品質を劣化させる要因を一層 容易に特定できる。
[0009] また、レーザビームの出力状態及び溶接時の環境状態が異常であると判断された 場合に、レーザビームの照射を停止する工程を更に備えたことが好ましい。レーザビ ームの出力状態及び溶接時の環境状態が異常であると判断された時点で、レーザビ ームの照射を停止することで、溶接品質を劣化させる要因を一層容易に特定できる。
[0010] また、出力信号は波形パターンであることが好ましい。出力信号を波形パターンィ匕 することにより、レーザビームの出力状態や溶接時の環境状態等を視覚的に把握す ることが可能となる。
発明の効果
[0011] 本発明に係るレーザ溶接部形成方法では、溶接品質を劣化させる要因を容易に 特定することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明に係るレーザ溶接部形成方法を実現するためのレーザ溶接システムの 構成を示す図である。
[図 2]搬送装置の構成を示す図である。
[図 3]隙間量判断部によって生成される波形パターンの一例を示す図である。
[図 4]照射装置の構成を示す図である。
[図 5]出力状態検出センサ群、溶接環境検出センサ群、供給電力検出センサ、及び ガス圧力検出センサで検出する物理量と、この物理量によって検出可能な異常との 関係の一例を示した図である。
[図 6]レーザ出力強度検出センサ力もの出力信号の波形パターンの一例を示す図で ある。
[図 7]プラズマ Zプルーム光強度検出センサ及び加工温度検出センサ力 の出力信 号の波形パターンの一例を示す図である。
[図 8]反射光強度検出センサ力 の出力信号の波形パターンの一例を示す図である
[図 9]供給電力検出センサ力もの出力信号の波形パターンの一例を示す図である。
[図 10]溶接部近傍の歪み量を検出する際の検査装置の動作を示す図である。
[図 11]対向部位の歪み量を検出する際の検査装置の動作を示す図である。
[図 12]溶接部近傍の歪み量に対応する波形パターンの一例を示す図である。
[図 13]溶接部近傍の歪み量に対応する波形パターンの別の例を示す図である。 [図 14]対向部位の歪み量に対応する波形パターンの一例を示す図である。
[図 15]対向部位の歪み量に対応する波形パターンの別の例を示す図である。
[図 16]溶接結果格納部に格納される情報の一例を示す図である。
[図 17]図 1に示したレーザ溶接システムの動作を示すフローチャートである。
[図 18]溶接前工程のフローチャートである。
[図 19]溶接中工程のフローチャートである。
[図 20]溶接後工程のフローチャートである。
符号の説明
[0013] 1…レーザ溶接システム、 41…ワーク（第 2の被カ卩ェ物）、 42· ··ワーク（第 1の被カロ ェ物）、 62〜66…波形パターン、 204· ··出力状態検出センサ群（出力状態検出手 段）、 205…溶接環境検出センサ群 (溶接環境検出手段）、 206· ··供給電力検出セ ンサ (電力供給状態検出手段)、 207…ガス圧力検出センサ (ガス供給状態検出手 段)、 · ·溶接予定領域、 W- · ·溶接部。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、図面を参照しながら、本発明に係るレーザ溶接部形成方法の好適な実施形 態について詳細に説明する。
[0015] 図 1は、本発明に係るレーザ溶接部形成方法を実現するレーザ溶接システムの一 実施形態を示す構成図である。図 1に示すように、レーザ溶接システム 1は、例えば 鉄道車両構体に用いる外板パネルと骨部材 (以下、これらを「ワーク」と称す)とを重 ね溶接するためのシステムとして構成されており、ワークの溶接予定領域を互いに当 接させる搬送装置 10と、溶接予定領域に向けてレーザビームを照射する照射装置 2 0と、形成した溶接部の溶接品質を検査する検査装置 30とを備えている。搬送装置 1 0、照射装置 20、及び検査装置 30のそれぞれは、全体の制御を行う上位の制御装 置 40に接続され、制御装置 40から出力される動作指示情報に従って、溶接前工程 、溶接中工程、及び溶接後工程の各工程を自動で実行するようになっている。
[0016] 搬送装置 10は、機能的な構成要素として、ワーク搬送制御部 101と、治具制御部 1 02と、発振器制御部 103と、振動強度検出センサ 104と、隙間量判断部 105と、判 断結果出力部 106とを有している。 [0017] ワーク搬送制御部 101は、ワークを搬送する搬送アーム（図示しない）の動作を制 御する部分である。ワーク搬送制御部 101は、制御装置 40からワークの搬送開始を 指示する開始指示情報を受信すると、搬送アームの制御を開始する。そして、図 2に 示すように、照射装置 20の送り装置 52 (図 4参照)上に載置された一方のワーク (第 2 の被カ卩ェ物） 41の上面に他方のワーク（第 1の被カ卩ェ物） 42を重ね合わせ、溶接予 定領域 Rを互いに当接させる。ワーク搬送制御部 101は、ワーク 41, 42の搬送が完 了すると、治具制御部 102に対して加圧治具 43の動作開始を指示する開始指示情 報を出力する。
[0018] 治具制御部 102は、ワーク 41, 42を固定するための加圧治具 43の動作を制御す る部分である。治具制御部 102は、ワーク搬送制御部 101から開始指示情報を受け 取ると、図 2に示すように、ワーク 42の上方力 長尺の加圧治具 43を下降させ、ヮー ク 41, 42の縁部をそれぞれ加圧する。これにより、溶接予定領域 R近傍のワーク 41, 42の密着性が向上する。加圧治具 43を下降させた後、治具制御部 102は、発振器 制御部 103及び隙間量判断部 105に対して、動作開始を指示する開始指示情報を 出力する。
[0019] 発振器制御部 103は、ワーク 41, 42間の隙間量 Sの検出に用いる発振器 44を制 御する部分である。発振器 44は、図 2に示すように、例えばワーク 42上面の一方端 に配置される。発振器制御部 103は、治具制御部 102から開始指示情報を受け取る と、超音波領域 (数 10kHz〜数 kHz)の周波数成分を有する弾性波を発振器 44から 発振させる。
[0020] 振動強度検出センサ 104は、発振器 44から発振した弾性波の振動強度を検出す る部分である。振動強度検出センサ 104は、図 2に示すように、例えばワーク 41上面 において発振器 44と反対側の端に配置され、ワーク 42からワーク 41に伝播した弹 性波の振動強度に対応する出力信号を隙間量判断部 105に出力する。
[0021] 隙間量判断部 105は、ワーク 41, 42の間の隙間量 Sの可否を判断する部分である 。隙間量判断部 105は、治具制御部 102から開始指示情報を受け取ると、振動強度 検出センサ 104からの出力信号の取得を開始し、出力信号の時間軸に対する波形 ノターンを生成する。ここで、図 3に隙間量判断部 105によって生成される波形バタ ーンの一例を示す。図 3に示す例では、横軸は時間、縦軸は出力信号の強度を正規 化した値となっており、波形パターン 61は、ワーク 41, 42間の隙間量 Sに逆比例して いる。なお、ここでいう正規化とは、出力信号の強度の平均値と標準偏差とに基づい て予め定めた階級（+ 3 σ、 + 2 σ、 0· ··)ごとの度数を求めることを言う。
[0022] 隙間量判断部 105は、所定時間 tの間に波形パターン 61が正規ィ匕値 + 2 σを超え た回数を積算する。そして、積算回数が予め設定した所定回数 (例えば 10回）を超え ている場合には、ワーク 41, 42間の隙間量 Sが正常であると判断し、所定回数が所 定回数未満であった場合には、ワーク 41, 42間の隙間量 Sが異常であると判断する 。そして、隙間量判断部 105は、隙間量 Sについての判断結果を示す判断結果情報 を生成し、判断結果出力部 106に出力する。判断結果出力部 106は、受け取った判 断結果情報を制御装置 40に送信する。
[0023] 次に、照射装置 20について説明する。照射装置 20は、図 1に示すように、機能的 な構成要素として、レーザ発振制御部 201と、ワーク送り制御部 202と、アシストガス 供給制御部 203と、出力状態検出センサ群 204と、動作環境検出センサ群 205と、 供給電力検出センサ 206と、ガス圧力検出センサ 207と、異常判断部 208と、判断結 果出力部 209とを有して 、る。
[0024] レーザ発振制御部 201は、ワーク 41, 42の溶接予定領域 Rに照射する溶接用のレ 一ザ装置 51の動作を制御する部分である。レーザ装置 51は、図 4に示すように、ヮ ーク 41, 42の上方に配置されており、例えば波長 1. 06 ^ m,出力約 4. OkWの YA Gレーザが用いられる。レーザ発振制御部 201は、制御装置 40からレーザビームの 照射開始を指示する開始指示情報を受信すると、レーザ装置 51から溶接予定領域 Rに向けてレーザビームを所定時間照射させる。
[0025] ワーク送り制御部 202は、ワーク 41, 42へのレーザビームの照射位置を走査する ための送り装置 52の動作を制御する部分である。ワーク送り制御部 202は、制御装 置 40から走査開始を指示する開始指示情報を受信すると、一定の速度で送り装置 5 2を矢印 F方向に走査させる。これにより、レーザビームの照射位置がワーク 41, 42 の溶接予定領域 Rに沿って移動し、溶接予定領域 Rに溶接部 Wが順次形成される。
[0026] アシストガス供給制御部 203は、ガス供給装置（図示しな 、）力 のアシストガスの 供給量を制御する部分である。アシストガス供給制御部 203は、制御装置 40から供 給開始を指示する開始指示情報を受信すると、所定の供給量でレーザビームの照 射位置にアシストガスを供給する。アシストガスとしては、ワーク 41, 42の酸ィ匕防止及 びスパッタ防止等を目的として、ヘリウムガス又はアルゴンガス等が用いられる。ァシ ストガスは、図 4に示すように、ワーク 41, 42に対して約 45度に傾けられたガス供給 装置の供給ノズル 53の先端から、レーザビームの照射位置に向けて供給される。レ 一ザ発振制御部 201、ワーク送り制御部 202、及びアシストガス供給制御部 203のそ れぞれは、動作の開始を指示する開始指示情報を異常判断部 208に出力する。
[0027] 出力状態検出センサ群 204は、レーザビームの出力状態の物理量の変化を検出 する部分である。より具体的には、出力状態センサ群 204は、図 4に示すように、レー ザ出力強度検出センサ 204aと、プラズマ Zプルーム光強度検出センサ 204bと、反 射光強度検出センサ 204cと、加工温度検出センサ 204dとによって構成されて 、る。
[0028] レーザ出力強度検出センサ 204aは、ワーク 41, 42に照射するレーザビームの光 強度を検出するフォトセンサである。レーザ出力強度検出センサ 204aは、レーザビ ームの照射位置の近傍に配置され、レーザビームと同波長の光の強度に対応する出 力信号を異常判断部 208に出力する。プラズマ Zプルーム光強度検出センサ 204b は、レーザビームの照射によってワーク 41, 42の表面で発生するプラズマとプル一 ムとの光強度を検出するフォトセンサである。プラズマ Zプルーム光強度検出センサ 204bは、レーザ出力強度検出センサ 204aと同様にレーザビームの照射位置の近 傍に配置され、レーザビームの波長を除ぐ約 300nm〜約 800nmの波長の光の強 度に対応する出力信号を検出する。そして、プラズマ Zプルーム光強度検出センサ 204bは、プラズマの光強度に対応する出力信号と、プルームの光強度に対応する 出力信号とを異常判断部 208にそれぞれ出力する。なお、プラズマの光強度に対応 する出力信号と、プルームの光強度に対応する出力信号とは、双方を併せて異常判 断部 208に出力してもよぐバンドパスフィルタ等によって切り分けて異常判断部 208 に出力してもよい。
[0029] 反射光強度検出センサ 204cは、ワーク 41, 42の表面で反射するレーザビームの 光強度を検出するフォトセンサである。反射光強度検出センサ 204cは、レーザ装置 51におけるレーザビームの出射端の近傍に配置され、レーザビームと同波長の光の 強度に対応する出力信号を異常判断部 208に出力する。加工温度検出センサ 204 dは、レーザ照射位置における温度を検出するためのフォトセンサである。加工温度 検出センサ 204dは、レーザ出力強度検出センサ 204aと同様にレーザビームの照射 位置の近傍に配置され、レーザビームの波長を除く赤外線領域の光の光強度に対 応する出力信号を異常判断部 208に出力する。
[0030] また、溶接環境検出センサ群 205は、溶接時の環境状態の物理量の変化を検出 する部分である。より具体的には、溶接環境検出センサ群 205は、図 4に示すように、 加工音検出センサ 205aと、振動検出センサ 205bとによって構成されて 、る。
[0031] カロ工音検出センサ 205aは、レーザビームの照射位置においてワーク 41, 42表面 で発生する音を検出する指向性マイクである。加工音検出センサ 205aは、約 20Hz 〜約 20kHzの周波数帯域を持つバンドパスフィルタ（図示しない）を内蔵しており、こ の周波数帯域の音の大きさに対応する出力信号を異常判断部 208に出力する。振 動検出センサ 205bは、ワーク 41, 42を固定している加圧治具 43における振動の大 きさを検出する加速度センサである。振動検出センサ 205bは、例えば加圧治具 43 の軸部分にそれぞれ取り付けられ、各加圧治具 43における XYZ方向の各加速度に 対応する出力信号を異常判断部 208に出力する。
[0032] また、供給電力検出センサ 206は、レーザ装置 51、送り装置 52、及びガス供給装 置にそれぞれ設けられ、これら各装置に供給される電力量を検出する電力計である 。供給電力検出センサ 206は、検出した電力量に対応する出力信号を異常判断部 2 08に出力する。ガス圧力検出センサ 207は、ガス供給装置カゝら溶接予定領域 Rに供 給されるアシストガスの圧力を検出する圧力センサである。ガス圧力検出センサ 207 は、ガス圧力に対応する出力信号を異常判断部 208に出力する。
[0033] 異常判断部 208は、レーザビームの出力状態、溶接時の環境状態、供給電力、及 びアシストガス圧力の異常の有無を判断する部分である。異常判断部 208は、レー ザ発振制御部 201、ワーク送り制御部 202、及びアシストガス供給制御部 203のそれ ぞれから開始指示情報を受け取ると、出力状態検出センサ群 204、溶接環境検出セ ンサ群 205、供給電力検出センサ 206、及びガス圧力検出センサ 207からの各出力 信号の取得を開始し、各出力信号の時間軸に対する波形パターンを生成する。
[0034] ここで、図 5に、出力状態検出センサ群 204、溶接環境検出センサ群 205、供給電 力検出センサ 206、及びガス圧力検出センサ 207で検出する物理量と、この物理量 によって検出可能な異常との関係の一例を示す。図 5に示すように、レーザ出力強度 が異常である場合、レーザ装置 51の異常を検出できる。プラズマとプルームとの光強 度及び反射光強度が異常である場合、溶接ビード、溶け込み量、アシストガス、プロ 一ホール発生、ワーク状態の各項目の異常を検出できる。加工温度に異常がある場 合、溶接ビード、溶け込み量、アシストガスの各項目の異常を検出できる。
[0035] また、加工音に異常がある場合、溶接ビード、溶け込み量、ブローホール、送り装 置 52、加圧治具 43の各項目の異常を検出できる。振動に異常がある場合、送り装 置 52、加圧治具 43の異常を検出できる。供給電力に異常がある場合、送り装置 52、 レーザ装置 51の異常を検出できる。ガス圧力に異常がある場合、ガス供給装置の異 常を検出できる。
[0036] 図 6〜図 9に、異常判断部 208によって生成される波形パターンの例を示す。各図 においては、横軸は時間、縦軸は出力信号の強度となっている。図 6は、レーザ出力 強度検出センサ 204aからの出力信号の波形パターンの一例を示す図である。図 6 に示す例では、異常判断部 208は、レーザ出力強度の波形パターン 62を監視し、レ 一ザ出力強度が初期値の 90%以下に減少した場合に、レーザ装置 51が異常である と判断する。
[0037] 図 7は、プラズマ/プルーム光強度検出センサ 204b及びカ卩ェ温度検出センサ 20 4dからの出力信号の波形パターンの一例を示す図である。図 7に示す例では、ブラ ズマとプルームとの光強度の波形パターン 63及びカ卩ェ温度の波形パターン 64は、 例えばデータ点 100点毎の移動平均値をとることによってそれぞれスムージング処 理が施されている。異常判断部 208は、波形パターン 63, 64を監視し、プラズマとプ ルームとの光強度及びカ卩ェ温度が 、ずれも正常値の 2倍を超えた場合に、アシスト ガス成分が異常であると判断する。
[0038] 図 8は、反射光強度検出センサ 204cからの出力信号の波形パターンの一例を示 す図である。図 8に示す例では、反射光強度の波形パターン 65は、例えばデータ点 50点毎の移動平均値をとることによってスムージング処理が施されている。また、波 形パターン 65の閾値を定めるため、予め反射光強度の上限測定値の波形パターン 65a及び下限測定値の波形パターン 65bが測定されており、波形パターン 65aの最 小値及び波形パターン 65bの最大値力 反射光強度の波形パターン 65の上限閾値 及び下限閾値としてそれぞれ設定されている。波形パターン 65が上限閾値を超える 場合、照射位置におけるレーザビームのロスが大きぐ溶け込み量が不十分になって いることが考えられ、波形パターン 65が下限閾値を下回る場合、レーザビームのロス 力 、さすぎ、溶け込み量が過剰になっていることが考えられる。異常判断部 208は、 波形パターン 65を監視し、反射光強度が予め設定した下限閾値を下回った場合又 は上限閾値を超えた場合に、溶け込み量が異常であると判断する。
[0039] 図 9は、送り装置 52の供給電力検出センサ 206からの出力信号の波形パターンの 一例を示す図である。図 9に示す例では、供給電力量の波形パターン 66は、例えば データ点 100点毎の移動平均値をとることによってスムージング処理が施されている 。異常判断部 208は、例えば波形パターン 66の立ち上がり部分 66aの傾きが所定の 閾値以下であった場合、又は波形パターン 66の定常部分 66bにおいて所定の閾値 を超えるデータ点が検出された場合に、送り装置 52が異常であると判断する。そして 、異常判断部 208は、レーザビームの出力状態、溶接時の環境状態、供給電力、ァ シストガス圧力に異常があった場合に、異常があった旨及びその項目を示す判断結 果情報を生成し、判断結果出力部 209に出力する。判断結果出力部 209は、受け 取った判断結果情報を制御装置 40に送信する。
[0040] 次に、検査装置 30について説明する。検査装置 30は、図 1に示すように、レーザ 変位計制御部 301と、レーザ変位計 (第 1の歪み量検出手段、第 2の歪み量検出手 段） 302と、溶接品質判断部 303と、判断結果格納部 304とを有している。
[0041] レーザ変位計制御部 301は、ワーク 41, 42の歪み量を検出するためのレーザ変位 計 302の動作を制御する部分である。レーザ変位計制御部 301は、制御装置 40か ら溶接品質の検査開始を指示する開始指示情報を受信すると、この開始指示情報を 溶接品質判断部 303に出力する。次に、レーザ変位計制御部 301は、レーザ変位計 302から測距用のレーザビームを出射させ、図 10に示すように、溶接部 Wが露出し たワーク 42の表面で、溶接部 Wを横断するようにレーザ変位計 302を走査させる。さ らに、レーザ変位計制御部 301は、例えば搬送装置 10の搬送アーム（図示しない） によってワーク 41, 42の上下が反転させられた後、図 11に示すように、溶接部 Wが 露出して 、な 、ワーク 41の表面で、溶接部 Wの対向部位 Vを横断するようにレーザ 変位計 302を走査させる。レーザ変位計 302は、検出した歪み量に対応する出力信 号を溶接品質判断部 303に出力する。
[0042] 溶接品質判断部 303は、レーザ変位計 302からの出力信号に基づいて、ワーク 41 , 42における溶接部 Wの溶接品質を判断する部分である。溶接品質の検査項目とし ては、溶接部 Wのアンダーカット量 ·アンダーフィル量、及び対向部位 Vの凹凸量 '折 れ量が設定されている。溶接品質判断部 303は、レーザ変位計制御部 301から開始 指示情報を受け取ると、レーザ変位計 302からの出力信号の取得を開始し、出力信 号の走査位置に対する波形パターンを生成する。
[0043] ここで、図 12〜図 15に、レーザ変位計 302からの出力信号の波形パターンの一例 を示す。各図においては、横軸は走査位置、縦軸は出力信号の強度力 求めた歪 み量となっており、各波形パターンには、例えばデータ点 100点毎の移動平均値をと ることによってそれぞれスムージング処理が施されている。図 12 (a)は、ワーク 42に おける溶接部 W近傍の歪み量に対応する波形パターンの一例を示す図である。この 場合、溶接品質判断部 303は、例えば波形パターン 67の傾きの正負が変化する 3 つの変極点 67a、 67b、 67cを検出することによって、溶接部 Wにアンダーカットが生 じていることを認識する。アンダーカットとは、図 12 (b)に示すように、溶接部 Wの周 囲に凹部が形成される欠陥をいう。そして、溶接品質判断部 303は、例えば変極点 6 7a (又は変極点 67c)と変極点 67bとにおける歪み量の差をアンダーカット量として算 出し、この差が予め設定した閾値を超えている場合に、溶接部 Wの溶接品質が異常 であると判断する。
[0044] 図 13 (a)は、ワーク 42における溶接部 W近傍の歪み量に対応する波形パターンの 別の例を示す図である。この場合、溶接品質判断部 303は、図 12の場合と同様に、 波形パターン 68の 3つの変極点 68a、 68b、 68cを検出する力 変極点 68aから変極 点 68cまでの走査位置の間隔が所定幅以上である場合に、溶接部 Wにアンダーフィ ルが生じていることを認識する。アンダーフィルとは、図 13 (b)に示すように、溶接部 Wの頂部が凹状に形成される欠陥をいう。そして、溶接品質判断部 303は、例えば 変極点 68a (又は変極点 68c)と変極点 68bとにおける歪み量の差をアンダーフィル 量として算出し、この差が予め設定した閾値を超えている場合に、溶接部 Wの溶接 品質が異常であると判断する。
[0045] 図 14 (a)は、ワーク 41における溶接部 Wの対向部位 Vの歪み量に対応する波形パ ターンの一例を示す図である。溶接品質判断部 303は、波形パターン 69の 3つの変 極点 69a、 69b、 69cを検出することによって、図 14 (b)に示すように、対向部位 Vに 生じるワーク 41, 42の凹凸を認識する。そして、溶接品質判断部 303は、例えば変 極点 69a (又は変極点 69c)と変極点 69bとにおける歪み量の差を凹凸量として算出 し、この差が予め設定した閾値を超えている場合に、溶接部 Wの溶接品質が異常で あると判断する。
[0046] 図 15 (a)は、ワーク 41における溶接部 Wの対向部位 Vの歪み量に対応する波形パ ターンの別の例を示す図である。図 14の場合と同様に、波形パターン 70の 3つの変 極点 70a、 70b、 70cを検出する力 変極点 70aから変極点 70cまでの走査位置の間 隔が所定幅以上である場合に、図 15 (b)に示すように、ワーク 41, 42に折れが生じ ていることを認識する。溶接品質判断部 303は、例えば変極点 70a (又は変極点 70c )と変極点 70bとにおける歪み量の差を折れ量として算出し、この差が予め設定した 閾値を超えている場合に、溶接部 Wの溶接品質が異常であると判断する。そして、溶 接品質判断部 303は、アンダーカット量、アンダーフィル量、凹凸量、及び折れ量の 判断結果を示す判断結果情報を判断結果格納部 304に出力する。
[0047] 判断結果格納部 304は、溶接品質判断部 303から出力される判断結果情報を、ヮ ーク 41, 42の製品番号と関連付けて格納する部分である。判断結果格納部 304に 格納される情報の一例を図 16に示す。図 16に示す例では、ワーク 41, 42の製品番 号「001— A」「001— B」に関連付けて、アンダーカット量「0. 3mm」、アンダーフィ ル量「未検出」、凹凸量「0. 2mm」、及び折れ量「未検出」が格納されている。また、 ワーク 41, 42の製品番号「002— A」「002— B」に関連付けて、アンダーカット量「未 検出」、アンダーフィル量「0. lmm」、凹凸量「未検出」、及び折れ量「0. 2mm」が格 納されている。
[0048] 最後に、制御装置 40について説明する。制御装置 40は、物理的には、 CPU,メモ リ、通信インタフェイス、ハードディスクといった格納部、ディスプレイといった表示部、 等を備えたコンピュータシステムである。制御装置 40は、レーザ溶接システム 1のュ 一ザによる所定の操作を受け付けることにより、搬送装置 10にワークの搬送開始を指 示する開始指示情報を送信する。制御装置 40は、溶接前工程において、搬送装置 10から隙間量 Sが正常である旨の判断結果情報を受信した場合には、レーザビーム の照射開始を指示する開始指示情報を照射装置 20に送信し、隙間量 Sが異常であ る旨の判断結果情報を受信した場合には、レーザビームの照射開始を禁止する照 射禁止情報を照射装置 20に送信する。
[0049] また、制御装置 40は、溶接中工程において、照射装置 20からレーザビームの出力 状態、溶接時の環境状態、供給電力、アシストガス圧力に異常があった旨及びその 項目を示す判断結果情報を受信しなカゝつた場合には、溶接品質の検査開始を指示 する開始指示情報を検査装置 30に送信し、判断結果情報を受信した場合には、動 作の停止を指示する動作停止情報を照射装置 20に送信すると共に、溶接状態の検 查の開始を禁止する検査禁止情報を検査装置に送信する。
[0050] 続いて、上述した構成を有するレーザ溶接システム 1の動作について、図 17〜図 2 0に示すフローチャートを参照しながら説明する。
[0051] まず、ユーザによる所定の操作の操作がなされると、制御装置 40から搬送装置 10 に開始指示情報が送信され (ステップ S01)、搬送装置 10によって溶接前工程が実 行される (ステップ S02)。溶接前工程では、図 18に示すように、まず、搬送アーム（ 図示しない）によってワーク 41, 42が重ね合わせられ、ワーク 41, 42の溶接予定領 域 Rが互いに当接させられる (ステップ S21)。次に、加圧治具 43によって溶接予定 領域 Rの周囲が押さえられ、ワーク 41, 42が固定される（ステップ S22)。
[0052] ワーク 41, 42が固定されると、発振器 44から所定周波数の弾性波が発振される。
溶接予定領域 Rを互いに当接させたワーク 41, 42を伝播した弾性波は、振動強度 検出センサ 104によって検出され、振動強度検出センサ 104は、検出した弾性波の 信号強度に対応する出力信号を出力する (ステップ S23)。そして、この出力信号の 波形パターンに基づいて、ワーク 41, 42間の隙間量 Sの可否が判断され (ステップ S 24)、判断結果情報が制御装置 40に送信され、溶接前工程が終了する (ステップ S2 5)。
[0053] 溶接前工程が終了すると、図 17に示すように、制御装置 40において搬送装置 10 力も受信した判断結果情報の内容の判断がなされる (ステップ S03)。隙間量 Sが正 常である場合、制御装置 40から照射装置 20に開始指示情報が送信され (ステップ S 04)、照射装置 20によって溶接中工程が実行される (ステップ S05)。一方、隙間量 Sが異常である場合、制御装置 40から照射装置 20に照射禁止情報が送信され (ス テツプ S09)、溶接中工程が実行されることなく処理が終了する。
[0054] 溶接中工程では、図 19に示すように、まず、レーザ照射、ワーク送り、及びアシスト ガスの供給が開始され、溶接予定領域 Rに沿ってワーク 41, 42に溶接部 Wが順次 形成される (ステップ S31)。また、溶接を行っている間、出力状態検出センサ群 204 、溶接環境検出センサ群 205、供給電力検出センサ 206、及びガス圧力検出センサ 207による各物理量の検出がなされ (ステップ S32)、各物理量に対応する出力信号 の波形パターンに基づいて、レーザビームの出力状態、溶接時の環境状態、供給電 力、アシストガス圧力の異常の有無が判断される (ステップ S33)。
[0055] レーザビームの出力状態、溶接時の環境状態、供給電力、アシストガス圧力が正常 であると判断された場合、溶接が完了した力否かの判断がなされる (ステップ S34)。 溶接が完了していればそのまま処理を終了し、溶接が完了していない場合には、上 述したステップ S32〜ステップ S33の処理を繰り返し行う。また、レーザビームの出力 状態、溶接時の環境変化、供給電力、アシストガス圧力が異常であると判断された場 合、制御装置 40によってレーザ照射、ワーク送り、及びアシストガス供給が直ちに停 止させられる (ステップ S35)。そして、照射装置 20から制御装置 40に判断結果情報 が送信される (ステップ S36)。
[0056] 溶接中工程が終了すると、図 17に示すように、制御装置 40において照射装置 20 から判断結果情報を受信したか否かの判断がなされる (ステップ S06)。判断結果情 報を受信していない場合、制御装置 40から検査装置 30に開始指示情報が送信され (ステップ S07)、検査装置 30によって溶接後工程が実行される (ステップ S08)。一 方、判断結果情報を受信した場合、制御装置 40から検査装置 30に検査禁止情報が 送信され (ステップ S10)、溶接後工程が実行されることなく処理が終了する。
[0057] 溶接後工程では、図 20に示すように、レーザ変位計 302の走査によって、ワーク 4 2に露出する溶接部 W近傍の歪み量の検出がなされる (ステップ S41)。次に、ワーク 41, 42の上下が反転させられた後、ワーク 41における溶接部 Wの対向部位 Vの歪 み量の検出がなされる (ステップ S42)。そして、各歪み量に対応する出力信号の波 形パターンに基づいて、ワーク 41, 42の溶接品質、すなわち、アンダーカット量、ァ ンダーフィル量、凹凸量、及び折れ量の各項目についての可否の判断がなされる（ス テツプ S43)。判断結果は、ワーク 41, 42の製品番号に関連付けて判断結果格納部 304に格納され (ステップ S44)、溶接後工程が終了する。
[0058] 以上説明したように、このレーザ溶接部形成方法では、溶接中工程において、レー ザビームの出力状態及び溶接時の環境状態の物理量の変化を、出力状態検出セン サ群 204及び溶接環境検出センサ群 205によって検出する。そして、各センサ群 20 4, 205から出力する出力信号の波形パターンをそれぞれ監視し、この波形パターン が予め設定した閾値を超えた力否かによって、レーザ装置 51、ワーク送り装置 52、 アシストガス供給装置を含むレーザ溶接システム 1全体に異常がある力否力をそれぞ れ判断する。これにより、歩留まりの低下や装置部品の経年劣化などの問題が生じた 場合であっても、溶接品質を劣化させる要因を容易に特定することが可能となる。
[0059] また、このレーザ溶接部形成方法では、レーザビームの出力状態及び溶接時の環 境状態の監視に加え、溶接時に溶接予定領域 Rに供給するアシストガスの供給状態 、及びレーザ装置 51、送り装置 52、ガス供給装置への電力の供給状態を共に監視 している。これにより、レーザ溶接システム 1に異常が発生した場合に、溶接品質を劣 ィ匕させる要因を一層容易に特定できる。さらに、各状態の監視にあたっては、出力信 号を波形パターンィ匕しているので、各状態を視覚的に把握することができる。
[0060] 本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、出力状態検出センサ 群 204、溶接環境検出センサ群 205、供給電力検出センサ 206、及びガス圧力検出 センサ 207からの各出力信号の波形パターンの正常 '異常の判断に用いる閾値は、 ワーク 41, 42の形状'厚さ、溶接予定領域 Rの形状等に基づいて適宜変更すること ができる。また、例えば、供給電力検出センサ 206は、レーザ装置 51、送り装置 52、 及びガス供給装置それぞれの供給電力を検出するのではなぐこれらの装置に供給 される総電力を検出するようにしてもよ!ヽ。
また、隙間量 Sの可否の判断の後、レーザ装置 51のヘッド力もワーク 41, 42までの 間隔を、非接触式又は接触式の距離測定手段（図示しない）によって測定し、レーザ 照射時の焦点位置及び送り装置 52の異常の有無を管理するようにしてもょ 、。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1の被加工物及び第 2の被加工物の溶接予定領域を互いに当接させる溶接前 工程と、前記溶接予定領域に沿って前記レーザビームを照射する溶接中工程と、前 記溶接予定領域に形成された溶接部の溶接品質を検査する溶接後工程とを備えた レーザ溶接部形成方法であって、
前記溶接中工程は、
前記溶接予定領域に照射中の前記レーザビームの出力状態及び溶接時の環境 状態の物理量の変化を出力状態検出手段及び溶接環境検出手段によって検出す る工程と、
前記出力状態検出手段及び溶接環境検出手段からの出力信号に基づいて前記レ 一ザビームの出力状態及び溶接時の環境状態が異常であると判断する工程とを備 えたことを特徴とするレーザ溶接部形成方法。
[2] 前記溶接予定領域に供給されるガスの供給状態の物理量の変化をガス供給状態 検出手段によって検出する工程と、
前記ガス供給状態検出手段からの出力信号に基づいて前記ガスの供給状態が異 常であると判断する工程とを更に備えたことを特徴とする請求項 1記載のレーザ溶接 部形成方法。
[3] 前記溶接予定領域の溶接時に供給される電力の供給状態の物理量の変化を電力 供給状態検出手段によって検出する工程と、
前記電力供給状態検出手段からの出力信号に基づいて前記電力の供給状態が 異常であると判断する工程とを更に備えたことを特徴とする請求項 1記載のレーザ溶 接部形成方法。
[4] 前記レーザビームの出力状態及び溶接時の環境状態が異常であると判断された 場合に、前記レーザビームの照射を停止する工程を更に備えたことを特徴とする請 求項 1記載のレーザ溶接部形成方法。
[5] 前記出力信号は波形パターンであることを特徴とする請求項 1記載のレーザ溶接 部形成方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017177222A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5186914B2 (ja) * 2007-12-20 2013-04-24 日産自動車株式会社 溶着状態検出装置および溶着状態検出方法
EP2338635B8 (de) * 2009-12-22 2014-10-08 Antares GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Laserschutz durch Schwingungsmessung
JP5472380B2 (ja) * 2012-06-14 2014-04-16 日産自動車株式会社 溶着状態検出装置および溶着状態検出方法
US11137748B2 (en) * 2014-09-12 2021-10-05 Fronius International Gmbh Welding control system
US20210162544A1 (en) * 2018-06-22 2021-06-03 Mitsubishi Electric Corporation Laser processing apparatus
CN110186384B (zh) * 2019-06-25 2020-11-06 哈尔滨工程大学 船体结构应力监测系统传感器偏差故障诊断方法
WO2023218701A1 (ja) * 2022-05-10 2023-11-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 加工状態の判定方法及び判定装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589783A (ja) 1981-07-08 1983-01-20 Agency Of Ind Science & Technol レ−ザ加工検査方法
JPH06155056A (ja) * 1992-11-17 1994-06-03 Hitachi Ltd レーザ溶接制御方法及び装置
JPH0825072A (ja) * 1994-07-07 1996-01-30 Nec Corp レーザ溶接機用の溶接状態監視装置およびその監視方法
JPH08172261A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Nec Corp レーザ半田付け装置及び光出射装置
JPH10296465A (ja) * 1997-04-23 1998-11-10 Amada Co Ltd レーザ溶接加工の監視方法及び装置
JPH11320148A (ja) * 1998-05-06 1999-11-24 Denso Corp レーザ溶接監視方法、およびレーザ溶接監視装置
JP2002009388A (ja) * 2000-06-19 2002-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加熱装置、及び、レーザ加熱方法
JP2003103387A (ja) 2001-09-26 2003-04-08 Nissan Motor Co Ltd レーザ溶接の品質検査方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589783A (ja) 1981-07-08 1983-01-20 Agency Of Ind Science & Technol レ−ザ加工検査方法
JPH06155056A (ja) * 1992-11-17 1994-06-03 Hitachi Ltd レーザ溶接制御方法及び装置
JPH0825072A (ja) * 1994-07-07 1996-01-30 Nec Corp レーザ溶接機用の溶接状態監視装置およびその監視方法
JPH08172261A (ja) * 1994-12-20 1996-07-02 Nec Corp レーザ半田付け装置及び光出射装置
JPH10296465A (ja) * 1997-04-23 1998-11-10 Amada Co Ltd レーザ溶接加工の監視方法及び装置
JPH11320148A (ja) * 1998-05-06 1999-11-24 Denso Corp レーザ溶接監視方法、およびレーザ溶接監視装置
JP2002009388A (ja) * 2000-06-19 2002-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加熱装置、及び、レーザ加熱方法
JP2003103387A (ja) 2001-09-26 2003-04-08 Nissan Motor Co Ltd レーザ溶接の品質検査方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017177222A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置

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