激光加工方法以及激光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光加工方法以及激光加工装置。激光加工方法中，将从振荡器出射的激光束向第1构件照射并且使其在第1构件上在第1方向扫描，通过熔融部来将第1构件和与第1构件相邻的第2构件接合，激光加工方法包含：分别在第1测定区域和与第1测定区域不同的第2测定区域，测定通过激光束的照射而从第1构件以及第2构件的至少一个辐射的包含热辐射光、等离子光、反射光的任一者的焊接光的强度的步骤；和基于在第1测定区域以及第2测定区域测定的各个焊接光的强度来评价加工状态的步骤，第1测定区域与第2测定区域在与第1方向交叉的第2方向排列。向排列。向排列。

【技术实现步骤摘要】
激光加工方法以及激光加工装置


[0001]本公开涉及激光加工方法以及激光加工装置。

技术介绍

[0002]以往，作为激光加工方法，已知进行激光焊接并实时进行焊接状态的评价的方法。基于在激光焊接时从熔融部发光的热辐射光、等离子光或者激光反射光等焊接光的峰值强度或者相当于发光能量的焊接光强度的积分值，进行焊接状态的评价。
[0003]例如，在专利文献1中，使用安装于激光加工头的焊接光测定光学系统，根据在激光焊接时从熔融部发光的焊接光来监视激光加工。
[0004]此外，例如，在专利文献2中，使用安装于激光加工头的一根光纤来对激光焊接时从熔融部发光的焊接光进行光传输，使用安装于其出口的焊接光测定光学系统来检测激光焊接状态。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2018/185973号
[0008]专利文献2：JP专利第3184969号公报

技术实现思路

[0009]本公开的一个方式的激光加工方法将从振荡器出射的激光束向第1构件照射并且使其在第1构件上在第1方向扫描，通过熔融部来将第1构件和与第1构件相邻的第2构件接合，激光加工方法包含：分别在第1测定区域和与第1测定区域不同的第2测定区域，测定通过激光束的照射而从第1构件以及第2构件的至少一个辐射的包含热辐射光、等离子光、反射光的任一者的焊接光的强度的步骤；和基于在第1测定区域以及第2测定区域测定的各个焊接光的强度来评价加工状态的步骤，第1测定区域与第2测定区域在与第1方向交叉的第2方向排列。
[0010]本公开的一个方式的激光加工装置将激光束向第1构件照射并且使其在第1构件上在第1方向扫描，通过熔融部来将第1构件和与第1构件相邻的第2构件接合，激光加工装置具备：振荡器，出射激光束；照射光学系统，将激光束引导至第1构件；工作台，使第1构件以及第2构件相对于激光束相对移动，使激光束在第1方向扫描；测定光学系统，分别从第1测定区域和与第1测定区域不同的第2测定区域，引导通过激光束的照射而从第1构件以及第2构件的至少一个辐射的包含热辐射光、等离子光、反射光的任一者的焊接光；第1传感器，对从第1测定区域引导至测定光学系统的焊接光的强度进行测定；第2传感器，对从第2测定区域引导中测定光学系统的焊接光的强度进行测定；和判断部，基于在第1测定区域以及第2测定区域测定的各个焊接光的强度来评价加工状态，第1测定区域与第2测定区域在与第1方向交叉的第2方向排列。
附图说明
[0011]图1是本公开所涉及的实施方式的激光加工装置的示意图。
[0012]图2A是激光加工装置的局部放大图。
[0013]图2B是沿着图2A中的A
‑
A线的剖视图。
[0014]图2C是沿着图2A中的B
‑
B线的俯视图。
[0015]图3是测定部的示意图。
[0016]图4A是正常焊接时的焊接状态的剖视图。
[0017]图4B是正常焊接时的焊接状态的剖视图。
[0018]图4C是正常焊接时的焊接状态的剖视图。
[0019]图4D是表示正常焊接时的照射功率与时间的关系的图表。
[0020]图5A是实际的熔融部的外观照片。
[0021]图5B是实际的熔融部的外观照片。
[0022]图5C是实际的熔融部的外观照片。
[0023]图5D是实际的熔融部的外观照片。
[0024]图6是对比较例的热辐射光进行测定的测定区域的说明图。
[0025]图7A是比较例的热辐射光的信号强度的说明图。
[0026]图7B是比较例的热辐射光的信号强度的说明图。
[0027]图7C是比较例的热辐射光的信号强度的说明图。
[0028]图7D是比较例的热辐射光的信号强度的说明图。
[0029]图8A是热辐射光的信号强度的说明图。
[0030]图8B是热辐射光的信号强度的说明图。
[0031]图8C是热辐射光的信号强度的说明图。
[0032]图8D是热辐射光的信号强度的说明图。
[0033]图9A是热辐射光的信号强度的说明图。
[0034]图9B是热辐射光的信号强度的说明图。
[0035]图9C是热辐射光的信号强度的说明图。
[0036]图9D是热辐射光的信号强度的说明图。
[0037]图10A是热辐射光的信号强度的说明图。
[0038]图10B是热辐射光的信号强度的说明图。
[0039]图10C是热辐射光的信号强度的说明图。
[0040]图10D是热辐射光的信号强度的说明图。
[0041]图11A是热辐射光的信号强度的说明图。
[0042]图11B是热辐射光的信号强度的说明图。
[0043]图11C是热辐射光的信号强度的说明图。
[0044]图11D是热辐射光的信号强度的说明图。
[0045]图12A是热辐射光的信号强度的说明图。
[0046]图12B是热辐射光的信号强度的说明图。
[0047]图12C是热辐射光的信号强度的说明图。
[0048]图12D是热辐射光的信号强度的说明图。
[0049]图13A是热辐射光的信号强度的说明图。
[0050]图13B是热辐射光的信号强度的说明图。
[0051]图13C是热辐射光的信号强度的说明图。
[0052]图13D是热辐射光的信号强度的说明图。
[0053]图14A是上限信号强度以及下限信号强度的说明图。
[0054]图14B是上限信号强度以及下限信号强度的说明图。
[0055]图14C是上限信号强度以及下限信号强度的说明图。
[0056]图15是焊接状态评价的流程图。
[0057]‑
符号说明
‑
[0058]100
ꢀꢀ
激光加工装置
[0059]1ꢀꢀꢀꢀ
激光振荡器
[0060]2ꢀꢀꢀꢀ
照射光学系统
[0061]3ꢀꢀꢀꢀ
准直透镜
[0062]4ꢀꢀꢀꢀ
分色镜
[0063]5ꢀꢀꢀꢀ
聚光透镜
[0064]6、7
ꢀꢀꢀ
构件
[0065]8ꢀꢀꢀꢀ
工作台
[0066]9ꢀꢀꢀꢀ
工作台控制部
[0067]10
ꢀꢀ
测定光学系统
[0068]11
ꢀꢀ
全反射镜
[0069]12
ꢀꢀ
成像透镜
[0070]13
ꢀꢀ
光纤
[0071]14
ꢀꢀ
测定部
[0072]15
ꢀꢀ
控制部
[0073]15A
ꢀꢀ
判断部
[0074]16
ꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光加工方法，将从振荡器出射的激光束向第1构件照射并且使其在所述第1构件上在第1方向扫描，通过熔融部来将所述第1构件和与所述第1构件相邻的第2构件接合，所述激光加工方法包含：分别在第1测定区域和与所述第1测定区域不同的第2测定区域，测定通过所述激光束的照射而从所述第1构件以及所述第2构件的至少一个辐射的包含热辐射光、等离子光、反射光的任一者的焊接光的强度的步骤；和基于在所述第1测定区域以及所述第2测定区域所测定的各个所述焊接光的所述强度来评价加工状态的步骤，所述第1测定区域与所述第2测定区域在与所述第1方向交叉的第2方向排列。2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其中，进行测定的所述步骤包含：使用光学系统，使来自所述第1测定区域的所述焊接光聚光于第1光纤，通过第1传感器来测定通过所述第1光纤被传输的所述焊接光，使用与所述光学系统相同的光学系统，使来自所述第2测定区域的所述焊接光聚光于第2光纤，通过第2传感器来测定通过所述第2光纤被传输的所述焊接光。3.根据权利要求1或者2所述的激光加工方法，其中，所述第1测定区域与所述第2测定区域在与所述第1方向正交的方向排列。4.根据权利要求1至3的任一项所述的激光加工方法，其中，正常焊接时的所述熔融部在与所述第1方向正交的方向具有宽度，所述第1测定区域与所述第2测定区域分别具有所述熔融部的所述宽度以下的直径，所述第1测定区域包含正常焊接时的所述激光束的照射位置。5.根据权利要求4所述的激光加工方法，其中，所述第1测定区域与所述第2测定区域具有与所述熔融部的所述宽度相同的大小的直径。6.根据权利要求1至5的任一项所述的激光加工方法，其中，在进行测定的所述步骤中，在与所述第1测定区域以及所述第2测定区域不同的第3测定区域测定所述焊接光的所述强度，所述第1测定区域、所述第2测定区域和所述第3测定区域在与所述第1方向正交的方向相邻地排列，所述第1测定区域包含正常焊接时的所述激光束的照射位置，所述第2测定区域与所述第3测定区域夹着所述第1测定区域而配置。7.根据权利要求6所述的激光加工方法，其中，进行评价的所述步骤包含：对在所述第1测定区域所测定的所述焊接光的信号强度与预先设定的第1阈值进行比较；对在所述第2测定区域所测定的所述焊接光的信号强度与预先...

【专利技术属性】
技术研发人员：船见浩司，藤原和树，中井出，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：