[發(fā)明專利]激光焊接質量評價方法及其裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880102777.1
• 申請日: 2008-08-06
• 公開（公告）號: CN101795810A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 川副裕司;西尾匡弘;北山綱次;石井靖弘
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B23K26/20
• 分類號: B23K26/20;B23K26/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發(fā)明涉及評價激光焊接件的質量的技術，特別涉及一種使用通 過來自焊接部的激光反射光得到的焊接時反射光圖像進行焊接質量的 激光焊接質量評價方法及其裝置。

背景技術

在專利文獻1及專利文獻2中示出了以往的激光焊接質量評價方 法的例子。

在專利文獻1示出的激光焊接質量評價方法中，使從激光照射位 置產生的光與焊接用激光同光軸，將從激光照射位置產生的光按波長 分離為激光反射光和蒸汽發(fā)光而進行計測，由此來評價焊接質量。

在專利文獻2示出的激光焊接質量評價方法中，以圖像的方式掌 握激光反射光，來進行焊接質量的評價。

此外，在進行激光焊接的激光加工裝置中，為了在因激光焊接而 產生的焊接飛濺(熔融金屬的飛散)、煙霧(煙狀的氣體)中對激光 器的光學系統(tǒng)進行保護，一般設置保護玻璃，在專利文獻3、4中公開 了監(jiān)視該保護玻璃的狀態(tài)的方法。

專利文獻1：日本特開2000-42769號公報

專利文獻2：日本特開2006-043741號公報

專利文獻3：日本特開平4-118193號公報

專利文獻4：日本特開2002-361452號公報

發(fā)明內容

然而，在進行激光焊接時，如上述那樣，為了保護激光的光學系 統(tǒng)而一般設置保護玻璃，但是如果反復進行焊接，存在焊接飛濺等附 著在保護玻璃上的情況。在該情況下，向與激光同軸設置的、通過入 射來自激光照射對象即焊接部的激光反射光而取得基于該光的圖像 (激光反射光圖像)的CCD攝像機等拍攝單元中，這些(異物)的反 射光(異物反射光)也被入射。并且，拍攝單元所入射的激光反射光 中還包含異物反射光，伴隨與此，拍攝單元所取得的激光反射光圖像 中不但含有焊接部的信息，還有異物信息。

因此，用于質量評價而進行圖像解析的反射光的特定變得不穩(wěn)定。 此外，有可能將該反射光誤認為是熔融金屬或焊接小孔的變動成分， 判定結果也不穩(wěn)定。附著在保護玻璃上的異物越大該問題越顯著。

本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種激光焊接 質量評價方法及其裝置，能夠抑制附著在保護玻璃上的異物的影響， 良好地進行焊接質量的評價。

此外，本發(fā)明另外的目的在于提供一種能夠適當?shù)卣莆毡Ｗo玻璃 的狀態(tài)的激光焊接質量評價方法及其裝置。

本申請發(fā)明的激光焊接質量評價方法中，經過用于保護激光的光 學系統(tǒng)的保護玻璃，向焊接部照射激光并接受來自所述焊接部的激光 反射光，利用該接受的激光反射光對所述焊接部進行拍攝，使用通過 該拍攝得到的焊接時圖像來評價焊接質量，其特征在于，包括：功率 監(jiān)測時圖像取得工序，在非焊接時即功率監(jiān)測時，利用來自代替所述 焊接部而配置的照射板的激光反射光，對所述照射板進行拍攝而得到 功率監(jiān)測時圖像；以及差分處理工序，從所述焊接時圖像中減去所述 功率監(jiān)測時圖像而得到用于所述焊接質量評價的差分處理反射光圖 像。

根據(jù)本發(fā)明，從焊接時圖像中減去功率監(jiān)測時圖像而得到用于焊 接質量評價的差分處理反射光圖像，通過差分處理將附著在保護玻璃 上的東西的反射光除去，因此能夠不受附著在保護玻璃上的異物的影 響而良好地進行焊接質量的評價。

發(fā)明的方式

本發(fā)明包括接下來的(1)～(6)項的方式。(1)～(6)項的 方式相當于各個技術方案1～6。

(1)一種激光焊接質量評價方法，經過用于保護激光的光學系統(tǒng) 的保護玻璃，向焊接部照射激光并接受來自所述焊接部的激光反射光， 利用該接受的激光反射光對所述焊接部進行拍攝，使用通過該拍攝得 到的焊接時圖像來評價焊接質量，其特征在于，包括：功率監(jiān)測時圖 像取得工序，在非焊接時即功率監(jiān)測時，利用來自代替所述焊接部而 配置的照射板的激光反射光，對所述照射板進行拍攝而得到功率監(jiān)測 時圖像；以及差分處理工序，從所述焊接時圖像中減去所述功率監(jiān)測 時圖像而得到用于所述焊接質量評價的差分處理反射光圖像。

(2)根據(jù)(1)項所記載的激光焊接質量評價方法，其特征在于， 所述功率監(jiān)測時圖像取得工序中的功率監(jiān)測時圖像的取得從激光的照 射開始起以時間序列進行，對所得到的時間序列功率監(jiān)測時圖像進行 存儲，在所述差分處理工序中，從激光的照射開始起以時間序列取得 所述焊接時圖像，并且，使時間序列相一致地從該時間序列的焊接時 圖像中減去所述時間序列功率監(jiān)測時圖像。