激光焊接系统及激光焊接控制方法技术方案

本发明专利技术为一种激光焊接系统，具有：激光照射部，其向焊接对象物照射激光束；温度分布测定部，其对通过激光束的照射而在焊接对象物形成的熔融池的温度分布进行测定；对流解析部，其根据由温度分布测定部测定的熔融池的温度分布，对熔融池的对流状态进行解析；激光控制部，其对激光束的照射条件进行控制。激光控制部在由对流解析部解析的熔融池的对流状态与预先确定的飞溅产生模式对应的情况下，改变激光束的照射条件，以使熔融池的对流状态偏离于飞溅产生模式。飞溅产生模式。飞溅产生模式。

【技术实现步骤摘要】
激光焊接系统及激光焊接控制方法


[0001]本专利技术涉及一种激光焊接系统及激光焊接控制方法。

技术介绍

[0002]在日本特开平7
‑
284931号公报中，公开了一种技术。
[0003]在该技术中，通过感光元件对监视用光束从材料表面的反射光进行感光，检测该感光元件在熔融加工中的输出的变化，监视熔融加工中的材料的熔融状态。

技术实现思路

[0004]专利技术人针对激光焊接系统发现了以下的问题点。在激光焊接中，从熔融池产生的飞溅有可能作为异物进行附着及混入而给焊接部件带来不良影响，因此希望尽可能地抑制飞溅的产生。但是，在仅使用日本特开平7
‑
284931号公报中公开的技术对熔融池进行监视的情况下，不能够有效地抑制激光焊接中的飞溅的产生。
[0005]本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，提供一种能够更有效地抑制飞溅的产生的激光焊接系统。
[0006]本专利技术的一个方式的激光焊接系统，具有：激光照射部，其向焊接对象物照射激光束；温度分布测定部，其对通过所述激光束的照射而在所述焊接对象物形成的熔融池的温度分布进行测定；对流解析部，其根据由所述温度分布测定部测定的所述熔融池的温度分布，对所述熔融池的对流状态进行解析；激光控制部，其对所述激光束的照射条件进行控制，所述激光控制部在由所述对流解析部解析的所述熔融池的对流状态与预先确定的飞溅产生模式对应的情况下，改变所述激光束的照射条件，以使所述熔融池的对流状态偏离于所述飞溅产生模式。
[0007]在本专利技术的一个方式的激光焊接系统中，具有对熔融池的温度分布进行测定的温度分布测定部、根据由温度分布测定部测定的熔融池的温度分布而对熔融池的对流状态进行解析的对流解析部。然后，控制部在由对流解析部解析的熔融池的对流状态与预先确定的飞溅产生模式对应的情况下，改变激光束的照射条件，以使熔融池的对流状态偏离于飞溅产生模式。因此，本专利技术的一个方式的激光焊接系统能够更有效地抑制飞溅的产生。
[0008]还具有拍摄部和存储部，所述拍摄部用于对所述熔融池的飞溅产生状况进行拍摄，所述存储部将由所述拍摄部拍摄的所述熔融池的飞溅产生状况与由所述对流解析部解析的所述熔融池的对流状态建立关联地存储，根据在所述存储部中建立关联地存储的所述飞溅产生状况与所述对流状态，预先确定所述飞溅产生模式。
[0009]本专利技术的一个方式的激光焊接控制方法，具有：对通过激光束的照射而在焊接对象物形成的熔融池的温度分布进行测定的步骤；根据测定的所述熔融池的温度分布，对所述熔融池的对流状态进行解析的步骤；在解析的所述熔融池的对流状态与预先确定的飞溅产生模式对应的情况下，改变所述激光束的照射条件，以使所述熔融池的对流状态偏离于所述飞溅产生模式的步骤。
[0010]在本专利技术的一个方式的激光焊接控制方法中，对通过激光束的照射而在焊接对象物形成的熔融池的温度分布进行测定，根据测定的熔融池的温度分布，对熔融池的对流状态进行解析。然后，在熔融池的对流状态与飞溅产生模式对应的情况下，改变激光束的照射条件，以使熔融池的对流状态偏离于飞溅产生模式。因此，在本实施方式的激光焊接控制方法中，能够更有效地抑制飞溅的产生。
[0011]具有：对所述熔融池的飞溅产生状况进行拍摄的步骤；将拍摄的所述熔融池的飞溅产生状况与解析的所述熔融池的对流状态建立关联地存储的步骤，根据建立关联地存储的所述飞溅产生状况与所述对流状态，预先确定所述飞溅产生模式。
[0012]根据本专利技术，能够提供一种能够更有效地抑制飞溅产生的激光焊接系统。根据以下记载的详细描述和仅以示例方式记载的附图，本专利技术的上述和其他目的、特点和优点将变得更充分地理解，因此不应被认为限制本专利技术。
附图说明
[0013]图1是表示第一实施方式的激光焊接系统的框图。图2是电扫描器102的模式结构图。图3是表示基于温度分布测定部103的熔融池MP的温度分布的实际的测定结果的一例的图。图4是表示基于对流解析部104的熔融池MP的对流状态的解析结果的一例的图。图5是表示第一实施方式的激光焊接控制方法的流程图。
具体实施方式
[0014]以下，参照附图，详细说明应用了本专利技术的具体的实施方式。但是，本专利技术并不限定于以下的实施方式。此外，为了明确说明，以下的记载和附图被适当地简化。
[0015](第一实施方式)<激光焊接系统的结构>首先，参照图1，说明第一实施方式的激光焊接系统。图1是表示第一实施方式的激光焊接系统的框图。如图1所示，在本实施方式的激光焊接系统中，通过从重合的两张金属板M1、M2的上方照射激光束LB，形成跨越两张金属板M1、M2的熔融池MP，并对两张金属板M1、M2进行焊接。
[0016]如图1所示，本实施方式的激光焊接系统具有激光振荡器101、电扫描器102、温度分布测定部103、对流解析部104、拍摄部105、存储部106以及激光控制部107。此外，不言自明的是，图1及其他附图所示的右手系统xyz正交坐标是用于便于说明构成要素的位置关系的坐标。通常，z轴正方向是铅直向上，xy平面是水平面，在附图之间是相同的。
[0017]作为焊接对象物的金属板M1、M2没有任何限定，例如是由铜、铝或它们的合金构成的板。金属板M1、M2例如由同种金属构成，但也可以由异种金属构成。此外，图1所示的例子是两张金属板M1、M2的重合焊接，但不作任何限定，也可以是对接焊接及其他焊接。
[0018]激光振荡器101通过基于从激光控制部107输出的控制信号的激光输出，对激光束LB进行振荡。从激光振荡器101输出的激光束LB被输入电扫描器102。激光振荡器101及电扫描器102构成向作为焊接对象物的金属板M1、M2照射激光束LB的激光照射部。
[0019]电扫描器102根据从激光控制部107输出的控制信号，在作为焊接对象物的金属板M1、M2上进行扫描，与此同时向金属板M1、M2照射激光束LB。根据从激光控制部107输出的控制信号，例如确定从电扫描器102照射的激光束LB的直径、扫描速度、轨迹。
[0020]在此，图2是电扫描器102的模式结构图。此外，图2所示的电扫描器102的结构仅为一个例子，电扫描器102的结构不限于该结构。图2所示的电扫描器102具有分色镜DM、反射镜MR、透镜L1。分色镜DM反射激光束LB并透射热辐射光TR。从激光振荡器101入射的激光束LB在分色镜DM及反射镜MR上进行了反射之后，被透镜L1聚光，从电扫描器102射出。
[0021]从电扫描器102射出的激光束LB照射至金属板M1、M2，形成熔融池MP。另一方面，如图2所示，从熔融池MP放出的热辐射光TR经由电扫描器102入射至温度分布测定部103。更详细而言，在电扫描器102中，经由透镜L1在反射镜MR上进行了反射之后，透过了分色镜DM的热辐射光TR入射至温度分布测定部103。
[0022]回到图1，继续进行说明。温度分布测定部103根据从熔融池MP放出的热辐射光TR的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接系统，具有：激光照射部，其向焊接对象物照射激光束；温度分布测定部，其对通过所述激光束的照射而在所述焊接对象物形成的熔融池的温度分布进行测定；对流解析部，其根据由所述温度分布测定部测定的所述熔融池的温度分布，对所述熔融池的对流状态进行解析；激光控制部，其对所述激光束的照射条件进行控制，所述激光控制部在由所述对流解析部解析的所述熔融池的对流状态与预先确定的飞溅产生模式对应的情况下，改变所述激光束的照射条件，以使所述熔融池的对流状态偏离于所述飞溅产生模式。2.根据权利要求1所述的激光焊接系统，其中，还具有拍摄部和存储部，所述拍摄部用于对所述熔融池的飞溅产生状况进行拍摄，所述存储部将由所述拍摄部拍摄的所述熔融池的飞溅产生状况与由所述对流解析部解析的所述熔融池的对流状态建立关...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎朋也，原有辉，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：