本发明专利技术提供一种激光焊接方法以及装置。激光焊接方法通过激光光束(LB)的照射对多个工件构件间的接合面进行焊接，该激光光束(LB)的轨迹被控制为进行基于扫描运动(Sa)和摇摆运动(Sb)的组合的摆动扫描(Sw)，扫描运动(Sa)沿着与所述接合面平行的第1方向(x)移动，摇摆运动(Sb)包含沿着第1方向(x)的第1摇摆分量(Bx)以及沿着与该第1方向(x)垂直的第2方向(y)的第2摇摆分量(By)，所述激光焊接方法包括：不良判定步骤，判定焊接不良的发生；和输出控制步骤，在发生了焊接不良的情况下，在面向该焊接不良而再次照射所述激光光束(LB)时使所述激光光束(LB)的输出增加或者减少。光光束(LB)的输出增加或者减少。光光束(LB)的输出增加或者减少。
【技术实现步骤摘要】
激光焊接方法以及装置
[0001]本专利技术涉及激光焊接方法以及装置。
技术介绍
[0002]在将多个工件彼此对接或者重叠来进行激光焊接的情况下，若在其接合界面存在异物、间隙，则有可能会发生成为穿孔、未焊接的焊接不良。
[0003]作为其对策，以往，利用一台激光振荡器在第一次激光照射时使其散焦而使工件大范围地熔融之后，在相同的场所通过精确聚焦进行第二次的激光照射，从而防止了焊接不良的发生(专利文献1)。此外，在其他的现有技术中，利用两台激光振荡器，使两条激光光束从不同的方向同时照射到工件的相同的焊接部位，从而防止了焊接不良的发生(专利文献2)。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第5224349号公报
[0007]专利文献2：日本特开2019
‑
5760号公报
技术实现思路
[0008]本专利技术的一方式涉及的激光焊接方法是通过激光光束LB的照射对多个工件构件间的接合面进行焊接的激光焊接方法，该激光光束LB的轨迹被控制为进行基于扫描运动Sa和摇摆运动Sb的组合的摆动扫描Sw，扫描运动Sa沿着与所述接合面平行的第1方向x移动，摇摆运动Sb包含沿着第1方向x的第1摇摆分量Bx以及沿着与该第1方向x垂直的第2方向y的第2摇摆分量By，所述激光焊接方法包括：不良判定步骤，判定焊接不良的发生；和输出控制步骤，在发生了焊接不良的情况下，在面向该焊接不良而再次照射所述激光光束LB时使所述激光光束LB的输出增加或者减少。
[0009]此外，本专利技术的另一个方式涉及的激光焊接装置具备：激光振荡器，供给激光光束LB；聚光光学系统，使所述激光光束LB聚光到多个工件构件间的接合面；摆动扫描光学系统，控制所述激光光束LB的位置，使得所述激光光束LB的轨迹进行基于扫描运动Sa和摇摆运动Sb的组合的摆动扫描Sw，扫描运动Sa沿着与所述接合面平行的第1方向x移动，摇摆运动Sb包含沿着第1方向x的第1摇摆分量Bx以及沿着与该第1方向x垂直的第2方向y的第2摇摆分量By；不良判定部，判定焊接不良的发生；和输出控制部，在发生了焊接不良的情况下，在面向该焊接不良而再次照射激光光束LB时使所述激光光束的输出增加或者减少。
附图说明
[0010]图1是示出本专利技术的实施方式涉及的激光焊接装置的结构的框图。
[0011]图2是示出工件W的焊接部位的一例的剖视图。
[0012]图3A是示出基于圆形的扫描运动Sa和摇摆运动Sb的组合的摆动扫描Sw的一例的
说明图。
[0013]图3B是摇摆运动Sb的说明图。
[0014]图4A是圆筒电池上的摆动焊接的说明图。
[0015]图4B是圆筒电池上的摆动焊接的说明图。
[0016]图4C是圆筒电池上的摆动焊接的说明图。
[0017]图4D是圆筒电池上的摆动焊接的说明图。
[0018]图5A是示出激光光束的轨迹的顶视图以及剖视图。
[0019]图5B是示出激光光束的轨迹的顶视图以及剖视图。
[0020]图5C是示出激光光束的轨迹的顶视图以及剖视图。
[0021]图6A是示出在用直线扫描光束进行了激光焊接时发生的焊接不良的顶视图以及剖视图。
[0022]图6B是示出在用直线扫描光束进行了激光焊接时发生的焊接不良的顶视图以及剖视图。
[0023]图6C是示出在用直线扫描光束进行了激光焊接时发生的焊接不良的顶视图以及剖视图。
[0024]图7A是示出在用摆动扫描光束进行了激光焊接时发生的焊接不良的顶视图以及剖视图。
[0025]图7B是示出在用摆动扫描光束进行了激光焊接时发生的焊接不良的顶视图以及剖视图。
[0026]图7C是示出在用摆动扫描光束进行了激光焊接时发生的焊接不良的顶视图以及剖视图。
[0027]图7D是示出在用摆动扫描光束进行了激光焊接时发生的焊接不良的顶视图以及剖视图。
[0028]图8A是示出发生了穿孔时的状态的顶视图。
[0029]图8B是示出在激光焊接时从熔融区域M产生的焊接光LW的信号输出的时间变化的曲线图。
[0030]图8C是示出从正常的熔融区域M发光的热辐射光LH的剖视图。
[0031]图8D是示出在熔融区域M发生了穿孔的情况的剖视图。
[0032]图9A是示出摆动扫描光束的轨迹和异物的位置关系的顶视图。
[0033]图9B是示出摆动扫描光束的轨迹和异物的位置关系的顶视图。
[0034]图9C是示出摆动扫描光束的轨迹和异物的位置关系的顶视图。
[0035]图9D是示出摆动扫描光束的轨迹和异物的位置关系的顶视图。
[0036]图9E是示出摆动扫描光束的轨迹和异物的位置关系的顶视图。
[0037]图9F是示出摆动扫描光束的轨迹和异物的位置关系的顶视图。
[0038]图10A是示出摆动焊接时的焊接光信号的时间变化的曲线图。
[0039]图10B是示出用于修补穿孔的激光输出的强度变化的曲线图。
[0040]图11A是示出用于填埋穿孔的摆动扫描光束的轨迹的顶视图。
[0041]图11B是示出用于填埋穿孔的摆动扫描光束的轨迹的顶视图。
[0042]图11C是示出用于填埋穿孔的摆动扫描光束的轨迹的顶视图。
[0043]图11D是示出用于填埋穿孔的摆动扫描光束的轨迹的顶视图。
[0044]图11E是示出用于填埋穿孔的摆动扫描光束的轨迹的顶视图。
[0045]图12A是示出焊接光信号的输出变化以及激光输出变化的曲线图。
[0046]图12B是示出焊接光信号的输出变化以及激光输出变化的曲线图。
[0047]图13A是示出在摆动焊接时发生了穿孔时的焊接光信号的输出波形的曲线图。
[0048]图13B是表示发生了穿孔时的相对峰值强度Rp和实际发生的穿孔的孔直径的关系的一例的曲线图。
[0049]图13C是调换显示了图13B的曲线图的纵轴和横轴的曲线图。
[0050]图14A是示出穿孔的孔径和填埋穿孔所需的相对激光输出的关系的曲线图。
[0051]图14B是示出所测定的焊接光信号的相对峰值强度Rp和填埋穿孔所需的相对激光输出的关系的曲线图。
[0052]符号说明
[0053]1ꢀꢀ
激光振荡器；
[0054]2ꢀꢀ
准直光学系统；
[0055]3ꢀꢀ
分色镜；
[0056]4a、4b
ꢀꢀ
检流镜；
[0057]5ꢀꢀ
检流镜控制部；
[0058]6ꢀꢀ
聚光光学系统；
[0059]7ꢀꢀ
加工台；
[0060]8ꢀꢀ
聚光光学系统；
[0061]9ꢀꢀ
光检测器；
[0062]10
ꢀꢀ
整体控制部；
[006本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光焊接方法，通过激光光束的照射对多个工件构件间的接合面进行焊接，该激光光束的轨迹被控制为进行基于扫描运动和摇摆运动的组合的摆动扫描，所述扫描运动沿着与所述接合面平行的第1方向移动，所述摇摆运动包含沿着第1方向的第1摇摆分量以及沿着与该第1方向垂直的第2方向的第2摇摆分量，所述激光焊接方法包括：不良判定步骤，判定焊接不良的发生；和输出控制步骤，在发生了焊接不良的情况下，在面向该焊接不良而再次照射所述激光光束时使所述激光光束的输出增加或者减少。2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其中，在所述不良判定步骤中，检测从所述接合面的熔融区域产生的焊接光，并基于焊接光的检测信号来判定焊接不良的发生。3.根据权利要求2所述的激光焊接方法，其中，在所述不良判定步骤中，在所述检测信号比预先设定的判定基准值大的情况下判定焊接不良的发生。4.根据权利要求1～3中任一项所述的激光焊接方法，其中，在所述不良判定步骤中，确定发生了焊接不良的不良部位，在所述输出控制步骤中，在所述激光光束再次通过该不良部位之前使所述激光光束的输出增加，在通过该不良部位之后使该输出减少。5.根据权利要求4所述的激光焊接方法，其中，在所述输出控制步骤中，使所述激光光束的输出与相对峰值强度的大小成比例地增加，所述相对峰值强度通过在发生焊接不良时产生的焊接光的检测信号的峰值强度除以未发生焊接不良时的焊接光的检测信号的平均强度而获得。6.根据权利要求4所述的激光焊接方法，其中，所述扫描运动具有扫描速度V，所述摇摆运动是以所述扫描运动的基准点为中心的具有旋转直径D以及旋转速度N的圆周运动，所述激光光束再次通过所述不良部位的定时利用旋转直径D、旋转速度N以及扫描速度V来计算。7.根据权利要求6所述的激光焊接方法，其中，从发生了所述焊接不良的时刻到在所述激光光束再次通过发生了所述焊接不良的位置之际所述激光光束的输出增加时的中心时刻为...
【专利技术属性】
技术研发人员：船见浩司，藤原和树，清水公太，清水一路，
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：
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