焊接區(qū)的檢查方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢查焊接區(qū)的檢查方法，涉及對用激光將多個工件彼此焊接時所形成的焊接區(qū)的焊接狀態(tài)進行檢查的檢查方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，在將例如兩個鋼板重疊而進行激光焊時，會進行通過該激光焊而形成的焊接區(qū)的品質(zhì)評價。作為進行這樣的激光焊的焊接區(qū)的品質(zhì)評價的方法(焊接區(qū)的檢查方法)的一例，例如專利文獻I中曾公開了使用激光的反射光來進行焊接區(qū)的檢查的方法。
[0003]在此，從激光焊炬照射例如YAG激光，由第I受光輸出單元從焊接行進方向的前方斜上方接收激光反射光，由第2受光輸出單元在與激光的照射方向同軸的方向接收包含蒸氣發(fā)光(plume)和/或激光反射光的焊接光，將從該規(guī)定的兩個方向同時接收到的激光反射光和焊接光變換成與它們的強度相應(yīng)的電信號，基于該電信號的信號強度或其變化判定焊接品質(zhì)。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I特開2008-87056號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]可是，專利文獻I所示出的焊接區(qū)的檢查方法，利用焊接時的激光的反射光等的返回到裝置的回光(從工件放出的放出光)進行焊接區(qū)的檢查，但認為在焊接用激光照射后連續(xù)地對焊接后的熔融部照射輸出功率比焊接用激光低的檢查用激光來進行檢查的情況下，能夠更提高焊接區(qū)的檢查的可靠性。
[0008]此時，焊接后的熔融部的狀態(tài)容易變化，因此從焊接向檢查轉(zhuǎn)移的時間短為好，在焊接以及檢查的時間進一步變短的情況下，配合將照射從焊接用激光切換為檢查用激光的時機(timing)對檢查用激光照射時的放出光進行特定而開始受光很難。因此，從照射檢查用激光之前(焊接用激光照射時)就開始受光。
[0009]可是，在采用這樣的受光方法的情況下，也接收了照射焊接用激光時的來自工件的放出光，因此成為基于也包括來自該工件的放出光在內(nèi)的強度的波形檢查焊接狀態(tài)。其結(jié)果有不能正確檢查焊接狀態(tài)的情況。
[0010]本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其目的涉及精度良好地特定照射檢查用激光時的來自熔融部的放出光，由此能夠進行可靠性更高的檢查的焊接區(qū)的檢查方法。
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的焊接區(qū)的檢查方法，檢查將多個工件彼此焊接時所形成的焊接區(qū)的焊接狀態(tài)，該檢查方法的特征在于，至少包括:
[0012]第I照射工序:沿著為了將工件彼此焊接而在該工件上設(shè)定的焊接軌跡照射焊接用激光；
[0013]第2照射工序:沿著在由該焊接用激光熔融了的工件的熔融部設(shè)定的掃描軌跡照射檢查用激光；
[0014]受光工序:接收在從所述第I照射工序中的焊接用激光的照射時到所述第2照射工序結(jié)束的期間起因于對工件照射所述焊接用激光以及檢查用激光而從所述工件放出的放出光；和
[0015]檢查工序:基于接收到的所述放出光的強度的波形，檢查所述焊接區(qū)的焊接狀態(tài)，
[0016]在從所述第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移時，在中斷所述焊接用激光的照射之后，將對工件照射的激光切換成所述檢查用激光，
[0017]在所述檢查工序中，從所述放出光的強度的波形抽取(提取)所述放出光的強度為恒定的閾值以下的2個時間點作為檢查開始時刻和檢查結(jié)束時刻，將從該檢查開始時刻到檢查結(jié)束時刻推定為照射了所述檢查用激光的照射期間，基于該照射期間中的放出光的強度的波形，進行所述焊接狀態(tài)的檢查。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，在第I照射工序中，沿著在工件上設(shè)定的焊接軌跡照射焊接用激光，因此沿著該焊接軌跡生成熔融部(所謂的熔池)。在從第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移時，在中斷焊接用激光的照射之后，從焊接用激光切換成檢查用激光，在第2照射工序中，沿著在熔融部設(shè)定的掃描軌跡照射檢查用激光。
[0019]在包含這樣的第I照射工序和第2照射工序的一系列工序中，在從第I照射工序中的焊接用激光的照射時到第2照射工序結(jié)束的期間接收來自工件的放出光。在此，所謂「第I照射工序中的焊接用激光的照射時」是指第I照射工序的開始時刻或該工序的途中的時刻，是至少以第2照射工序的開始前的時刻為前提的第I照射工序內(nèi)的時刻。
[0020]這樣，由于從第2照射工序開始以前就接收來自工件的放出光，因此能夠得到包括第2照射工序的開始時刻在內(nèi)的放出光的強度的波形。另外，由于不需要使放出光的受光開始的時機與第2照射工序的開始時機一致，因此能夠迅速地從第I照射工序轉(zhuǎn)移到第2照射工序。
[0021]這樣，基于接收到的上述放出光的強度的波形檢查上述焊接區(qū)的焊接狀態(tài)。在此，在本發(fā)明中，在檢查工序中，從放出光的強度的波形抽取放出光的強度為一定的閾值以下的兩個時間點作為檢查開始時刻和檢查結(jié)束時刻，將從檢查開始時刻到檢查結(jié)束時刻推定為照射了檢查用激光的照射期間，基于照射期間中的放出光的強度的波形進行所述焊接狀態(tài)的檢查。
[0022]在本發(fā)明中，在從焊接用激光切換為檢查用激光之前(換言之，從第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移的時刻)，通過中斷焊接用激光的照射，來自工件的放出光的強度降低。而且，檢查用激光照射結(jié)束后也是放出光的強度降低。通過利用該放出光的降低，設(shè)定與放出光的強度降低的兩個時間點相應(yīng)的閾值，能夠正確地特定檢查用激光的檢查開始時刻和檢查結(jié)束時刻。由此，能夠正確地特定照射了檢查用激光的照射期間，通過使用該照射期間中的放出光的強度的波形，能夠進行可靠性高的焊接區(qū)的檢查。
[0023]再者，所謂「起因于對工件照射而從上述工件放出的放出光」，是指包含由上述焊接用激光以及檢查用激光引起的來自上述熔融部的反射光、因工件的熔融蒸發(fā)而產(chǎn)生的蒸氣發(fā)光、和從工件的熔融部放射的熱輻射光中的至少一種的光(回光)，對于基于該放出光的強度的波形的焊接的檢查方法，用后述的實施方式說明其詳細情況。
[0024]如果如上述那樣通常在從第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移時，通過中斷焊接用激光的照射，來自工件的放出光的強度降低，則上述受光工序可以從第I照射工序的開始到第2照射工序的結(jié)束連續(xù)地進行，也可以從第I照射工序的途中開始。
[0025]可是，從本發(fā)明人的實驗來看，在工件的坯料為熱導(dǎo)率比一般的金屬材料高的材質(zhì)的情況、或者作為焊接工藝條件必須照射高的輸出功率的焊接用激光的情況下，有時從第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移時熔融部也持續(xù)發(fā)熱。因此，有時在從第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移時，即使中斷焊接用激光的照射，來自工件的放出光的強度也不降低。
[0026]因此，作為本發(fā)明的更優(yōu)選的方式，在上述受光工序中，在從上述第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移時，在中斷上述焊接用激光的照射之后，接收脫離了上述工件的熔融部的區(qū)域的光。根據(jù)該方式，在上述受光工序中，在從上述第I照射工序向第2照射工序轉(zhuǎn)移的時刻，接收脫離了上述工件的熔融部的區(qū)域的光，因此能夠在該時刻使放出光的強度降低到上述的閾值。這樣的結(jié)果，能夠正確地特定更正確地照射了檢查用激光的照射期間的開始時刻。
[0027]另外，在將上述工件彼此焊接時，在反復(fù)進行第I照射工序和第2照射工序的同時，針對第I照射工序和第2照射工序的每一個進行受光工序以及檢查工序，并且，在從第2照射工序轉(zhuǎn)移過來的第I照射工序中，沿著在通過先前的工序生成的熔融部或熔融部附近設(shè)定的焊接軌跡照射了焊接用激光的情況下，可設(shè)想之前的第2照射工序的結(jié)束時刻的放出光沒有充分降低。
[0028]因此，作為這樣的情況下的優(yōu)選的方式，在所述受光工序中，在從所述第2照射工序向第I照射工序轉(zhuǎn)移時，接收脫離了所述工件的熔融部的區(qū)域的光。根據(jù)該方式，在上述受光工序中，在從上述第2照射工序向第I照射工序轉(zhuǎn)移的時刻接收脫離了上述工件的熔融部的區(qū)域的光，因此能夠在該時刻使放出光的強度降低到上述的閾值。這樣的結(jié)果，能夠正確地特定更正確地照射了檢查用激光的照射期間的結(jié)