焊接区的检查方法技术

本发明专利技术涉及精度良好地特定照射检查用激光时的来自熔融部的放出光，由此能够进行可靠性更高的检查的焊接区的检查方法。在从照射焊接用激光(L1)的第1照射工序(S21)向照射检查用激光(L5)的第2照射工序(S23)转移时，在中断焊接用激光(L1)的照射之后，从焊接用激光(L1)切换成检查用激光(L5)，在检查焊接区的检查工序(S25)中，从放出光(L2、L6)的强度的波形抽取放出光的强度为恒定的阈值以下的两个时间点作为检查开始时刻(A)和检查结束时刻(B)，将从检查开始时刻(A)到检查结束时刻(B)推定为照射了检查用激光(L5)的照射期间，基于照射期间中的放出光的强度的波形进行焊接状态的检查。

【技术实现步骤摘要】
焊接区的检查方法
本专利技术涉及检查焊接区的检查方法，涉及对用激光将多个工件彼此焊接时所形成的焊接区的焊接状态进行检查的检查方法。
技术介绍
一直以来，在将例如两个钢板重叠而进行激光焊时，会进行通过该激光焊而形成的焊接区的品质评价。作为进行这样的激光焊的焊接区的品质评价的方法(焊接区的检查方法)的一例，例如专利文献1中曾公开了使用激光的反射光来进行焊接区的检查的方法。在此，从激光焊炬照射例如YAG激光，由第1受光输出单元从焊接行进方向的前方斜上方接收激光反射光，由第2受光输出单元在与激光的照射方向同轴的方向接收包含蒸气发光(plume)和/或激光反射光的焊接光，将从该规定的两个方向同时接收到的激光反射光和焊接光变换成与它们的强度相应的电信号，基于该电信号的信号强度或其变化判定焊接品质。在先技术文献专利文献专利文献1特开2008-87056号公报
技术实现思路
可是，专利文献1所示出的焊接区的检查方法，利用焊接时的激光的反射光等的返回到装置的回光(从工件放出的放出光)进行焊接区的检查，但认为在焊接用激光照射后连续地对焊接后的熔融部照射输出功率比焊接用激光低的检查用激光来进行检查的情况下，能够更提高焊接区的检查的可靠性。此时，焊接后的熔融部的状态容易变化，因此从焊接向检查转移的时间短为好，在焊接以及检查的时间进一步变短的情况下，配合将照射从焊接用激光切换为检查用激光的时机(timing)对检查用激光照射时的放出光进行特定而开始受光很难。因此，从照射检查用激光之前(焊接用激光照射时)就开始受光。可是，在采用这样的受光方法的情况下，也接收了照射焊接用激光时的来自工件的放出光，因此成为基于也包括来自该工件的放出光在内的强度的波形检查焊接状态。其结果有不能正确检查焊接状态的情况。本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，其目的涉及精度良好地特定照射检查用激光时的来自熔融部的放出光，由此能够进行可靠性更高的检查的焊接区的检查方法。为了解决上述课题，本专利技术涉及的焊接区的检查方法，检查将多个工件彼此焊接时所形成的焊接区的焊接状态，该检查方法的特征在于，至少包括：第1照射工序：沿着为了将工件彼此焊接而在该工件上设定的焊接轨迹照射焊接用激光；第2照射工序：沿着在由该焊接用激光熔融了的工件的熔融部设定的扫描轨迹照射检查用激光；受光工序：接收在从所述第1照射工序中的焊接用激光的照射时到所述第2照射工序结束的期间起因于对工件照射所述焊接用激光以及检查用激光而从所述工件放出的放出光；和检查工序：基于接收到的所述放出光的强度的波形，检查所述焊接区的焊接状态，在从所述第1照射工序向第2照射工序转移时，在中断所述焊接用激光的照射之后，将对工件照射的激光切换成所述检查用激光，在所述检查工序中，从所述放出光的强度的波形抽取(提取)所述放出光的强度为恒定的阈值以下的2个时间点作为检查开始时刻和检查结束时刻，将从该检查开始时刻到检查结束时刻推定为照射了所述检查用激光的照射期间，基于该照射期间中的放出光的强度的波形，进行所述焊接状态的检查。根据本专利技术，在第1照射工序中，沿着在工件上设定的焊接轨迹照射焊接用激光，因此沿着该焊接轨迹生成熔融部(所谓的熔池)。在从第1照射工序向第2照射工序转移时，在中断焊接用激光的照射之后，从焊接用激光切换成检查用激光，在第2照射工序中，沿着在熔融部设定的扫描轨迹照射检查用激光。在包含这样的第1照射工序和第2照射工序的一系列工序中，在从第1照射工序中的焊接用激光的照射时到第2照射工序结束的期间接收来自工件的放出光。在此，所谓「第1照射工序中的焊接用激光的照射时」是指第1照射工序的开始时刻或该工序的途中的时刻，是至少以第2照射工序的开始前的时刻为前提的第1照射工序内的时刻。这样，由于从第2照射工序开始以前就接收来自工件的放出光，因此能够得到包括第2照射工序的开始时刻在内的放出光的强度的波形。另外，由于不需要使放出光的受光开始的时机与第2照射工序的开始时机一致，因此能够迅速地从第1照射工序转移到第2照射工序。这样，基于接收到的上述放出光的强度的波形检查上述焊接区的焊接状态。在此，在本专利技术中，在检查工序中，从放出光的强度的波形抽取放出光的强度为一定的阈值以下的两个时间点作为检查开始时刻和检查结束时刻，将从检查开始时刻到检查结束时刻推定为照射了检查用激光的照射期间，基于照射期间中的放出光的强度的波形进行所述焊接状态的检查。在本专利技术中，在从焊接用激光切换为检查用激光之前(换言之，从第1照射工序向第2照射工序转移的时刻)，通过中断焊接用激光的照射，来自工件的放出光的强度降低。而且，检查用激光照射结束后也是放出光的强度降低。通过利用该放出光的降低，设定与放出光的强度降低的两个时间点相应的阈值，能够正确地特定检查用激光的检查开始时刻和检查结束时刻。由此，能够正确地特定照射了检查用激光的照射期间，通过使用该照射期间中的放出光的强度的波形，能够进行可靠性高的焊接区的检查。再者，所谓「起因于对工件照射而从上述工件放出的放出光」，是指包含由上述焊接用激光以及检查用激光引起的来自上述熔融部的反射光、因工件的熔融蒸发而产生的蒸气发光、和从工件的熔融部放射的热辐射光中的至少一种的光(回光)，对于基于该放出光的强度的波形的焊接的检查方法，用后述的实施方式说明其详细情况。如果如上述那样通常在从第1照射工序向第2照射工序转移时，通过中断焊接用激光的照射，来自工件的放出光的强度降低，则上述受光工序可以从第1照射工序的开始到第2照射工序的结束连续地进行，也可以从第1照射工序的途中开始。可是，从本专利技术人的实验来看，在工件的坯料为热导率比一般的金属材料高的材质的情况、或者作为焊接工艺条件必须照射高的输出功率的焊接用激光的情况下，有时从第1照射工序向第2照射工序转移时熔融部也持续发热。因此，有时在从第1照射工序向第2照射工序转移时，即使中断焊接用激光的照射，来自工件的放出光的强度也不降低。因此，作为本专利技术的更优选的方式，在上述受光工序中，在从上述第1照射工序向第2照射工序转移时，在中断上述焊接用激光的照射之后，接收脱离了上述工件的熔融部的区域的光。根据该方式，在上述受光工序中，在从上述第1照射工序向第2照射工序转移的时刻，接收脱离了上述工件的熔融部的区域的光，因此能够在该时刻使放出光的强度降低到上述的阈值。这样的结果，能够正确地特定更正确地照射了检查用激光的照射期间的开始时刻。另外，在将上述工件彼此焊接时，在反复进行第1照射工序和第2照射工序的同时，针对第1照射工序和第2照射工序的每一个进行受光工序以及检查工序，并且，在从第2照射工序转移过来的第1照射工序中，沿着在通过先前的工序生成的熔融部或熔融部附近设定的焊接轨迹照射了焊接用激光的情况下，可设想之前的第2照射工序的结束时刻的放出光没有充分降低。因此，作为这样的情况下的优选的方式，在所述受光工序中，在从所述第2照射工序向第1照射工序转移时，接收脱离了所述工件的熔融部的区域的光。根据该方式，在上述受光工序中，在从上述第2照射工序向第1照射工序转移的时刻接收脱离了上述工件的熔融部的区域的光，因此能够在该时刻使放出光的强度降低到上述的阈值。这样的结果，能够正确地特定更正确地照射了检查用激光的照射期间的结束时刻。根据本专利技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接区的检查方法，检查将多个工件彼此焊接时所形成的焊接区的焊接状态，该检查方法的特征在于，至少包括：第1照射工序：沿着为了将工件彼此焊接而在该工件上设定的焊接轨迹照射焊接用激光；第2照射工序：沿着在由该焊接用激光熔融了的工件的熔融部设定的扫描轨迹照射检查用激光；受光工序：接收在从所述第1照射工序中的焊接用激光的照射时到所述第2照射工序结束的期间起因于对所述工件照射所述焊接用激光以及所述检查用激光而从所述工件放出的放出光；和检查工序：基于接收到的所述放出光的强度的波形，检查所述焊接区的焊接状态，在从所述第1照射工序向第2照射工序转移时，在中断所述焊接用激光的照射之后，将对工件照射的激光切换成所述检查用激光，在所述检查工序中，从所述放出光的强度的波形抽取所述放出光的强度为恒定的阈值以下的2个时间点作为检查开始时刻和检查结束时刻，将从该检查开始时刻到检查结束时刻推定为照射了所述检查用激光的照射期间，基于该照射期间中的放出光的强度的波形，进行所述焊接状态的检查。

【技术特征摘要】
2014.02.28 JP 2014-0396751.一种焊接区的检查方法，检查将多个工件彼此焊接时所形成的焊接区的焊接状态，该检查方法的特征在于，至少包括：第1照射工序：沿着为了将工件彼此焊接而在该工件上设定的焊接轨迹照射焊接用激光；第2照射工序：沿着在由该焊接用激光熔融了的工件的熔融部设定的扫描轨迹照射检查用激光；受光工序：接收在从所述第1照射工序中的焊接用激光的照射时到所述第2照射工序结束的期间起因于对所述工件照射所述焊接用激光以及所述检查用激光而从所述工件放出的放出光；和检查工序：基于接收到的所述放出光的强度的波形，检查所述焊接区的焊接状态，在从所述第1照射工序向第2照射工序转移时，在中断所述焊接用激光的照射之后，将对工件照射的激光切换成所述检查用激光，在所述检查工序中，从所述放出光的强度的波形抽取所述放出光的强度为恒定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：川喜田笃史，小仓修平，岸弘朗，岩本雄太，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP