JP2023032065A - Laser welding apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ溶接施工における溶接品質を安定化できること。【解決手段】母材1の表面にレーザ光2を集光して照射する溶接ヘッド11と、レーザ光が照射されるレーザ照射部3及び溶接ビードを、撮像を含めて観察する観察手段(レーザ照射部モニタリング機器14、ビードモニタリング機器15、溶接中ビード撮像カメラ16)と、レーザ照射部及び溶接ビードからの光信号を取得する光度検出センサ17と、レーザ照射部及び溶接ビードにおける溶融金属量を事前に予測して記憶する判定補助手段18と、判定補助手段からの溶融金属量の予測データ、並びに溶接中の観察手段からの撮像データ、溶接入力条件、及び光度検出センサからの取得データを用いて、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を算出する溶接状態判定手段19とを有し、溶接品質判定基準が、光度検出センサが取得する光信号に対する閾値として設定されたものである。【選択図】図1An object of the present invention is to stabilize welding quality in laser welding. An observing means (laser Irradiation part monitoring equipment 14, bead monitoring equipment 15, welding bead imaging camera 16), light intensity detection sensor 17 for acquiring light signals from the laser irradiation part and the weld bead, and the amount of molten metal in the laser irradiation part and the weld bead Judgment auxiliary means 18 that predicts and stores in advance, prediction data of the amount of molten metal from the judgment auxiliary means, imaging data from the observation means during welding, welding input conditions, and acquired data from the light intensity detection sensor are used. and welding state determination means 19 for calculating a welding quality criterion for determining the welding state, and the welding quality criterion is set as a threshold for the light signal acquired by the light intensity detection sensor. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明の実施形態はレーザ溶接装置、及びレーザ溶接装置の制御方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a laser welding device and a control method of the laser welding device.
レーザ溶接は、特定波長のレーザ光を集光光学系等により、母材の表面に任意の形状で集光させて母材を溶融接合する技術である。レーザ溶接は、高エネルギー密度が得られる利点から、アーク溶接と比較して高速度で且つ溶け込みの深い溶接が可能であり、その適用が拡大している。このレーザ溶接の施工中に行う品質モニタリングが、制御を行う取り組みとして従来から様々に検討されている。 Laser welding is a technique in which a laser beam of a specific wavelength is focused on the surface of a base material in an arbitrary shape by a focusing optical system or the like to melt and join the base material. Laser welding has the advantage of obtaining a high energy density, so that welding can be performed at a higher speed and with a deeper penetration than arc welding, and its application is expanding. Quality monitoring performed during the execution of this laser welding has conventionally been variously studied as an approach for control.
特許文献1では、レーザ照射部を観察するカメラを有し、このカメラで事前に撮像した映像から、溶接前に溶接異常要素を検出するためのニューラルネットワークモデルを構築し、その後の溶接中に、光度検出センサにより取得したデータを教師データと比較して、異常要素を検出している。
また、特許文献2では、レーザ照射部を撮像する撮像手段により得られた画像を溶接状態ごとに教示画像として機械学習させ、一致度を判定基準としてフィードバック制御することで溶接品質を維持する対策がなされている。
Further, in
しかしながら、レーザ溶接は高速度な工法であるため、特許文献1または2の技術では、溶接施工中の画像と教師データまたは教示画像とを比較し演算判定してフィードバック制御する場合、溶接速度が1000mm/min、処理時間が0.1秒と仮定しても、画像の取得タイミングからフィードバックまでには約2mm溶接が進行してしまう。このため、レーザ溶接の逐次処理及びフィードバック制御が非常に困難になる。また、レーザ溶接の逐次処理を連続して実施する場合、レーザ出力や溶接速度等を常に変化させる必要が生じ、安定した溶接状態を維持するのが困難である。
However, since laser welding is a high-speed construction method, in the technique of
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、レーザ溶接施工における溶接品質を安定化できるレーザ溶接装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The embodiments of the present invention have been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser welding apparatus capable of stabilizing welding quality in laser welding and a control method thereof.
本発明の実施形態におけるレーザ溶接装置は、被加工物の表面にレーザ光を集光または結像して照射する溶接ヘッドと、前記レーザ光が照射されるレーザ照射部及びその近傍を、撮像を含めて観察する観察手段と、前記レーザ照射部及びその近傍からの光信号を取得する光度検出センサと、前記レーザ照射部及びその近傍における溶融金属量を事前に予測して記憶する判定補助手段と、前記判定補助手段からの前記溶融金属量の予測データ、並びに溶接中の前記観察手段からの撮像データ、溶接入力条件、及び光度検出センサからの取得データを用いて、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を算出する溶接状態判定手段と、を有し、前記溶接品質判定基準が、前記光度検出センサが取得する光信号に対する閾値として設定されたことを特徴とするものである。 The laser welding apparatus according to the embodiment of the present invention captures images of a welding head that irradiates a laser beam by condensing or forming an image on the surface of a workpiece, and a laser irradiation portion that is irradiated with the laser beam and its vicinity. a light intensity detection sensor that acquires optical signals from the laser irradiation section and its vicinity; and an auxiliary determination means that predicts and stores in advance the amount of molten metal in the laser irradiation section and its vicinity. , using the prediction data of the amount of molten metal from the determination auxiliary means, the imaging data from the observation means during welding, the welding input conditions, and the acquired data from the light intensity detection sensor, for determining the welding state and welding state determination means for calculating a welding quality criterion, wherein the welding quality criterion is set as a threshold for the light signal acquired by the light intensity detection sensor.
本発明の実施形態におけるレーザ溶接装置の制御方法は、被加工物の表面にレーザ光を集光または結像して照射する溶接ヘッドと、前記レーザ光が照射されるレーザ照射部及びその近傍を、撮像を含めて観察する観察手段と、前記レーザ照射部及びその近傍からの光信号を取得する光度検出センサと、前記レーザ照射部及びその近傍における溶融金属量を事前に予測して記憶する判定補助手段と、前記判定補助手段からの前記溶融金属量の予測データ、並びに溶接中の前記観察手段からの撮像データ、溶接入力条件、及び光度検出センサからの取得データを用いて、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を算出する溶接状態判定手段と、を有するレーザ溶接装置を準備し、前記溶接品質判定基準を、前記光度検出センサが取得する光信号に対する閾値として設定し、前記光度検出センサからの取得データと前記閾値とを比較して溶接不良を予測し、この溶接不良を回避するために前記溶接入力条件を変更するよう制御を行うことを特徴とするものである。 A control method for a laser welding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a welding head that irradiates a laser beam by condensing or forming an image on the surface of a workpiece, and a laser irradiation part that is irradiated with the laser beam and its vicinity. , an observation means for observation including imaging, a light intensity detection sensor for acquiring optical signals from the laser irradiation unit and its vicinity, and a determination that predicts and stores in advance the amount of molten metal in the laser irradiation unit and its vicinity Determining the welding state using auxiliary means, prediction data of the molten metal amount from the judgment auxiliary means, imaging data from the observation means during welding, welding input conditions, and acquired data from the light intensity detection sensor. and a welding state determination means for calculating a welding quality criterion for determining the welding quality criterion, setting the welding quality criterion as a threshold value for the light signal acquired by the light intensity detection sensor, and detecting the light intensity The data obtained from the sensor is compared with the threshold value to predict a welding failure, and control is performed to change the welding input conditions in order to avoid the welding failure.
本発明の実施形態によれば、レーザ溶接施工における溶接品質を安定化させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to embodiment of this invention, the welding quality in laser welding construction can be stabilized.
以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
図1は、一実施形態に係るレーザ溶接装置の構成を示すブロック図である。この図1に示すレーザ溶接装置10は、被加工物としての母材1にレーザ光2を照射して母材1を溶接するものであり、レーザ照射系としての溶接ヘッド11、レーザ発振器12及びレーザ発振器制御手段13と、観察手段としてのレーザ照射部モニタリング機器14、ビードモニタリング機器15及び溶接中ビード撮像カメラ16と、光度検出センサ17と、判定補助手段18と、溶接状態判定手段19とを有して構成される。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a laser welding device according to one embodiment. A
溶接ヘッド11は、レーザ発振器12に光ファイバ20を用いて接続される。レーザ発振器12は、出射したレーザ光2を光ファイバ20を経て溶接ヘッド11に伝送する。溶接ヘッド11は、図示しない内部の光学系によりレーザ光2を集光または結像して、このレーザ光2を母材1の表面に任意のビーム径に設定して照射する。また、溶接ヘッド11は、図示しないシールドガスノズルを備え、このシールドガスノズルから、母材1の表面の酸化を防止するための不活性ガスが、レーザ光2が照射される母材1のレーザ照射部3に供給される。
溶接ヘッド11は図示しないヘッド保持装置に保持され、母材1は図示しない母材固定ステージに固定されている。レーザ溶接時に溶接ヘッド11を溶接方向Pに移動させるために、ヘッド保持装置のみが移動してもよく、あるいは母材固定ステージのみが移動してもよく、またはヘッド保持装置と母材固定ステージが同調して移動してもよい。
The
レーザ発振器制御手段13は、レーザ発振器12に接続されると共に、溶接状態判定手段19を介してレーザ照射部モニタリング機器14及びビードモニタリング機器15に接続されて、レーザ光2を出射するレーザ発振器12を制御する。つまり、レーザ発振器制御手段13は、レーザ発振器12に変動があったり、母材1におけるレーザ照射部3の状態に変動があったりした場合に、レーザ出力等の溶接入力条件が所望の値を満たすようにレーザ発振器12を制御する。
The laser oscillator control means 13 is connected to the
レーザ照射部モニタリング機器14は、溶接ヘッド11に設置され、この溶接ヘッド11からレーザ光2が照射される母材1のレーザ照射部3をモニタリングする。このレーザ照射部モニタリング機器14は、カメラ、温度計測器、レーザ出力計測器、輝度測定器等を有して構成される。また、レーザ照射部モニタリング機器14は、溶接状態判定手段19に接続されて、レーザ照射部モニタリング機器14にてモニタリングしたレーザ照射部3の輝度や温度等を溶接状態判定手段19へ出力する。このレーザ照射部モニタリング機器14は、溶接ヘッド11から照射されるレーザ光2の光軸と同軸に設置されても、非同軸に設置されてもよい。
The laser irradiation
ビードモニタリング機器15は、溶接ヘッド11に設置され、母材1におけるレーザ照射部3の近傍の溶接ビード4をモニタリングする。このビードモニタリング機器15は、カメラ、ビード高さ計測器、ビード幅測定器及び温度測定器を有して構成される。また、ビードモニタリング機器15は、溶接状態判定手段19に接続されて、ビードモニタリング機器15にてモニタリングしたビード幅及びビード高さ等を溶接状態判定手段19へ出力する。
A
溶接中ビード撮像カメラ16は、溶接ヘッド11に設置され、溶接ヘッド11からレーザ光2が照射される母材1のレーザ照射部3と、このレーザ照射部3の近傍、即ちレーザ照射部3における溶接方向P後方の溶接ビード4とを、共に溶接中に撮像する。図3(B)、(C)及び(D)は、溶接中ビード撮像カメラ16による溶接中の画像を模式的に示すものである。また、溶接中ビード撮像カメラ16は、溶接状態判定手段19に接続されて、溶接中ビード撮像カメラ16にて撮像した画像データを溶接状態判定手段19へ出力する。
The welding
光度検出センサ17は、溶接ヘッド11に設置され、母材1のレーザ照射部3及びその近傍の溶接ビード4の表面からの光信号(例えば輝度)を検出して取得する。この光度検出センサ17は、溶接状態判定手段19に接続され、光度検出センサ17にて取得した光信号の取得データを溶接状態判定手段19へ出力する。
The light
この光度検出センサ17は、図2にも示すように複数個、例えば6個並設される。また、光度検出センサ17の前面に設置されて観察範囲を変更するための観察光学系21も複数個、例えば6個並設される。これらの光度検出センサ17と観察光学系21のいずれかの配置を変更することで、母材1におけるレーザ照射部3及び溶接ビード4の任意の位置が光度検出センサ17により検出されて、光信号が取得可能に構成される。
As shown in FIG. 2, a plurality of, for example, six, light
図2では、レーザ照射部3及び溶接ビード4における溶融金属Aの範囲を4分割とし、溶接ビード4における凝固金属Bの範囲を2分割として光度検出センサ17により観察し、レーザ照射部3及び溶接ビード4からの光信号を検出しているが、上記分割数及び分割位置は変更可能である。また、複数の光度検出センサ17と観察光学系21との組み合せの調整によって、レーザ照射部3及び溶接ビード4から取得目的に適合した取得データ(例えば輝度データ)を取得可能である。更に、レーザ照射部3及び溶接ビード4に対する上記分割数を増加して変更することで、光度検出センサ17により、レーザ照射部3及び溶接ビード4から詳細な光信号データ(例えば輝度データ)を得ることが可能になる。
In FIG. 2, the range of the molten metal A in the
ところで、図3は、(A)が溶接後の溶接ビード4を示し、(B)、(C)及び(D)が溶接中の溶接状況を溶接中ビード撮像カメラ16にて撮像した画像を模式的に示している。溶接後の溶接ビード4では、図3(A)に示すように、一定範囲に溶接不良としての溶け落ち5が発生している。これに対し、溶接中におけるレーザ照射部3及び溶接ビード4では、図3(B)に示す溶接中初期に溶け落ち5が発生しておらず、その後に溶け落ち5が発生し(図3(C))、更にその後に、溶接方向P後方の溶融金属Aが溶け落ちて広範囲に溶け落ち5が伝播したこと(図3(D))が確認される。なお、図3(B)の符号Cは、金属蒸気(プルーム)を示す。
By the way, in FIG. 3, (A) shows the
上述の溶融金属Aの溶け落ち5は、溶融金属Aの重量が溶融金属Aの表面張力よりも大きくなって、溶融金属Aを保持できなくなったときに発生する。従って、図2に示す光度検出センサ17により溶融金属Aの範囲を検出することで溶融金属Aの表面積が計測可能になり、母材1の板厚を考慮して溶融金属Aの体積、即ち溶融金属Aの重量が予測可能になる。これにより、溶け落ち5の発生が予測可能になる。
The burn-through 5 of the molten metal A described above occurs when the weight of the molten metal A becomes greater than the surface tension of the molten metal A and the molten metal A cannot be retained. Therefore, the surface area of the molten metal A can be measured by detecting the range of the molten metal A with the light
そこで、図1に示す判定補助手段18は、母材1のレーザ照射部3及び溶接ビード4における溶融金属Aの重量(溶融金属量)を事前に予測して記憶しておく。つまり、判定補助手段18は、まず、レーザ発振器制御手段13からの溶接入力条件と母材1の材料情報とを用いて、例えば熱伝導解析等によるシミュレーションによって、レーザ照射部3及び溶接ビード4の溶融形状(表面溶融幅、裏面溶融幅、溶融面積、溶融体積及び溶融深さ)を算出する。次に、判定補助手段18は、算出した上記溶融形状と溶接中ビード撮像カメラ16により撮像されたレーザ照射部3及び溶接ビード4の表面形状とを照合して整合させることで、溶接入力条件と母材1の板厚に依存するレーザ照射部3及び溶接ビード4の溶融金属Aの重量(溶融金属量)を、事前に予測して記憶しておく。
Therefore, the determination assisting means 18 shown in FIG. 1 predicts and stores in advance the weight of the molten metal A (amount of molten metal) in the laser-irradiated
溶接状態判定手段19には、前述のようにレーザ照射部モニタリング機器14、ビードモニタリング機器15、溶接中ビード撮像カメラ16及び光度検出センサ17が接続されている。従って、溶接状態判定手段19には、これらのレーザ照射部モニタリング機器14、ビードモニタリング機器15、溶接中ビード撮像カメラ16及び光度検出センサ17から溶接中のデータが、それぞれ溶接中に連続して入力されて保存される。ここで、上記溶接中のデータとしては、例えば、レーザ照射部モニタリング機器14からのレーザ照射部3の輝度及び温度、ビードモニタリング機器15からの溶接ビード4の幅及び高さ、溶接中ビード撮像カメラ16からのレーザ照射部3及び溶接ビード4の画像データ、光度検出センサ17からのレーザ照射部3及び溶接ビード4の輝度データである。この結果、溶接状態判定手段19の保存データを用いることで、いずれの溶接箇所においても、実際の溶接箇所を検査することなくその溶接品質を管理することが可能になる。
The welding state determination means 19 is connected to the laser irradiation
また、溶接状態判定手段19は、判定補助手段18及びレーザ発振器制御手段13に接続されて、判定補助手段18にて予測された母材1のレーザ照射部3及び溶接ビード4における溶融金属Aの重量(溶融金属量)を入力すると共に、レーザ発振器制御手段13から溶接中の溶接入力条件を入力する。そして、溶接状態判定手段19は、上記レーザ照射部3及び溶接ビード4の溶融金属Aの重量と溶接中ビード撮像カメラ16からの溶接中の画像データとを用いて、溶け落ち5の予測に必要な溶融金属Aの重量変動量である溶接ビード4の幅変動量を算出する。
In addition, the welding state determination means 19 is connected to the determination assistance means 18 and the laser oscillator control means 13, and the molten metal A at the
この溶接状態判定手段19は、上記溶接ビード4の幅変動量と、レーザ発振器制御手段13からの溶接中の溶接入力条件と、光度検出センサ17からの溶接中の光信号取得データ(例えば輝度データ)と、溶接後の溶接品質確認試験結果とを用いて、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を、光度検出センサ17が取得する光信号(例えば輝度)に対する閾値として算出し設定する。ここで、上記溶接品質確認試験結果は、溶接ビード4の外観及び断面観察等から予め取得された試験結果である。
The welding state determination means 19 receives the width fluctuation amount of the
更に、溶接状態判定手段19は、溶接中における光度検出センサ17からの光信号の取得データ(例えば輝度データ)と上記閾値とを溶接中に常時比較し、上記取得データが上記閾値以下になったときに、溶接不良としての溶け落ち5の発生を予測する。この溶け落ち5の発生を回避するために、溶接状態判定手段19はレーザ発振器制御手段13を介して、溶接入力条件を変更させるようにレーザ発振器12をフィードバック制御する。
Furthermore, the welding state determination means 19 constantly compares the acquired data (e.g., luminance data) of the light signal from the light
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果(1)~(3)を奏する。
(1)溶接状態判定手段19は、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を、光度検出センサ17が取得する光信号(例えば輝度)に対する閾値として設定したことから、溶接品質判定基準を容易に設定できる。更に、溶接状態判定手段19は、溶接中に光度検出センサ17の取得データと閾値とを比較するだけで、画像処理のような複雑な信号処理を行なうことなく、溶接不良である溶け落ち5を即座に予測できる。この溶け落ち5の即座な予測の結果、溶接状態判定手段19は、レーザ発振器制御手段13によりレーザ発振器12を制御して、レーザ光2の出力を調整するための溶接入力条件を迅速に変更できるので、溶接不良(溶け落ち5)の発生を回避して、レーザ溶接施工における溶接品質を安定化させることができる。
With the configuration as described above, the present embodiment has the following effects (1) to (3).
(1) The welding state determination means 19 sets the welding quality determination standard for determining the welding state as a threshold value for the light signal (for example, luminance) acquired by the light
(2)溶接中ビード撮像カメラ16及び光度検出センサ17は、母材1におけるレーザ照射部3及び溶接ビード4の表面状態を観察可能であるが、レーザ照射部3及び溶接ビード4の内部や裏面側を観察することができない。溶接状態判定手段19は、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を算出する際に、判定補助手段18がレーザ照射部3及び溶接ビード4の溶融形状をシミュレーションした後にレーザ照射部3及び溶接ビード4の溶融金属Aの重量(溶融金属量)を予測した予測データを用いている。このため、溶接状態判定手段19は、溶接不良(溶け落ち5)の予測を精度よく実施することができる。
(2) The welding
(3)光度検出センサ17と観察光学系21のいずれかの配置を変更することで、母材1におけるレーザ照射部3及び溶接ビード4の任意の位置を光度検出センサ17が観察し光信号を検出して取得できる。このため、光度検出センサ17は、溶接入力条件に依存して変化するレーザ照射部3及び溶接ビード4の溶融金属Aの重量(溶融金属量)に対して容易に対応することができる。この光度検出センサ17からの取得データを用いることで、溶接状態判定手段19は、溶接入力条件の変化に拘わらず、溶接不良(溶け落ち5)の予測を確実に実施することができる。
(3) By changing the arrangement of either the light
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. , is included in the scope and gist of the invention, and is included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
例えば、本実施形態では、溶接不良が溶け落ち5の場合を述べたが、他の溶接不良に対しても適用できる。つまり、図4に示すブローホール(図4(A))、ピット(図4(B))、スラグ巻込(図4(C))、オーバーラップ(図4(D))、融合不良(図4(E))、溶込不良(図4(F))、アンダーカット(図4(G))などの溶接不良に対しても、本実施形態を適用することができる。 For example, in the present embodiment, the case where the weld defect is burn-through 5 has been described, but it can be applied to other weld defects. That is, the blowhole (Fig. 4 (A)), pit (Fig. 4 (B)), slag entrainment (Fig. 4 (C)), overlap (Fig. 4 (D)), fusion failure (Fig. 4 (D)) shown in Fig. 4 4(E)), poor penetration (FIG. 4(F)), and undercut (FIG. 4(G)).
1…母材(被加工物)、2…レーザ光、3…レーザ照射部、4…溶接ビード(レーザ照射部の近傍)、5…溶け落ち(溶接不良)、10…レーザ溶接装置、11…溶接ヘッド、16…溶接中ビード撮像カメラ(観察手段)、17…光度検出センサ、18…判定補助手段、19…溶接状態判定手段、21…観察光学系、A…溶融金属
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記レーザ光が照射されるレーザ照射部及びその近傍を、撮像を含めて観察する観察手段と、
前記レーザ照射部及びその近傍からの光信号を取得する光度検出センサと、
前記レーザ照射部及びその近傍における溶融金属量を事前に予測して記憶する判定補助手段と、
前記判定補助手段からの前記溶融金属量の予測データ、並びに溶接中の前記観察手段からの撮像データ、溶接入力条件、及び光度検出センサからの取得データを用いて、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を算出する溶接状態判定手段と、を有し、
前記溶接品質判定基準が、前記光度検出センサが取得する光信号に対する閾値として設定されたことを特徴とするレーザ溶接装置。 A welding head that condenses or forms an image of laser light on the surface of the workpiece and irradiates it;
Observation means for observing, including imaging, the laser irradiation portion irradiated with the laser beam and its vicinity;
a light intensity detection sensor that acquires optical signals from the laser irradiation unit and its vicinity;
a determination assisting means for predicting and storing in advance the amount of molten metal in the laser irradiation portion and its vicinity;
Welding for judging the welding state using the prediction data of the molten metal amount from the judgment auxiliary means, the imaging data from the observation means during welding, the welding input conditions, and the acquired data from the light intensity detection sensor Welding condition determination means for calculating quality criteria,
A laser welding apparatus according to claim 1, wherein said welding quality criterion is set as a threshold for the light signal acquired by said light intensity detection sensor.
前記レーザ光が照射されるレーザ照射部及びその近傍を、撮像を含めて観察する観察手段と、
前記レーザ照射部及びその近傍からの光信号を取得する光度検出センサと、
前記レーザ照射部及びその近傍における溶融金属量を事前に予測して記憶する判定補助手段と、
前記判定補助手段からの前記溶融金属量の予測データ、並びに溶接中の前記観察手段からの撮像データ、溶接入力条件、及び光度検出センサからの取得データを用いて、溶接状態を判定するための溶接品質判定基準を算出する溶接状態判定手段と、を有するレーザ溶接装置を準備し、
前記溶接品質判定基準を、前記光度検出センサが取得する光信号に対する閾値として設定し、前記光度検出センサからの取得データと前記閾値とを比較して溶接不良を予測し、この溶接不良を回避するために前記溶接入力条件を変更するよう制御を行うことを特徴とするレーザ溶接装置の制御方法。 A welding head that condenses or forms an image of laser light on the surface of the workpiece and irradiates it;
Observation means for observing, including imaging, the laser irradiation portion irradiated with the laser beam and its vicinity;
a light intensity detection sensor that acquires optical signals from the laser irradiation unit and its vicinity;
a determination assisting means for predicting and storing in advance the amount of molten metal in the laser irradiation portion and its vicinity;
Welding for judging the welding state using the prediction data of the molten metal amount from the judgment auxiliary means, the imaging data from the observation means during welding, the welding input conditions, and the acquired data from the light intensity detection sensor Prepare a laser welding device having welding state determination means for calculating quality criteria,
The welding quality criterion is set as a threshold value for the light signal acquired by the light intensity detection sensor, and the data acquired from the light intensity detection sensor is compared with the threshold value to predict welding defects and avoid the welding defects. A control method for a laser welding apparatus, characterized in that control is performed so as to change the welding input conditions for the purpose.
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| JP (1) | JP2023032065A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024190347A1 (en) * | 2023-03-15 | 2024-09-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Laser processing apparatus |
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2021
- 2021-08-26 JP JP2021137949A patent/JP2023032065A/en active Pending
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