專利名稱：激光焊接方法及激光焊接裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對被焊接物同時進行激光焊接及電弧焊接的激光焊接方法及激光焊接裝置。
背景技術：
盡管激光焊接能夠以高速進行，但是在被焊接物中存在縫隙時，激光束的至少ー部分會從縫隙漏過從而無法進行焊接。為了彌補該缺點，提出了供給填料的方法、組合激光焊接和消耗電極式電弧焊接的激光焊接方法。對于前者而言，使填料熔化需要消耗多余的激光能量，從而在成本方面得到改善。此外，對于后者而言，無法獨立于焊接電流而調(diào)整在電弧焊接中使用的焊絲的熔敷速度，其適用范圍受到限制。為了解決這樣的問題，本發(fā)明的發(fā)明人提出了向焊接位置供給與電弧焊接的焊絲獨立地設置的填料的方法，以謀求熔敷速度與焊接電流的獨立調(diào)整。
圖8是表示本發(fā)明的發(fā)明人以前提出的、現(xiàn)有的激光焊接方法的結構的一例的示意圖。對被焊接物I照射激光束2，并進給焊絲3。在焊絲3與被焊接物I之間產(chǎn)生電弧4，焊絲3熔化而形成熔滴5。通過激光束2和電弧4，在被焊接物I上形成熔池6。填料7被進給至被焊接物I的焊接位置，熔池6凝固而形成焊道8。圖9是說明同樣由本發(fā)明的發(fā)明人提出的、在現(xiàn)有的激光焊接方法中熔敷速度與焊接電流的獨立調(diào)整的原理的示意圖。MRa是表示在復合焊接中使用的電弧焊接的熔敷速度的熔化曲線。在現(xiàn)有的同時使用了電弧焊接的激光焊接方法中，僅獲得與該MRa相應的熔敷速度。MRf是表示本發(fā)明的發(fā)明人在以前提出的激光焊接法中使用的填料7的熔敷速度的熔化曲線。在將目標熔敷速度設為Vwtl時，在現(xiàn)有的激光焊接法中為了實現(xiàn)Vw，需要Itl的焊接電流。另ー方面，在本發(fā)明的發(fā)明人以前提出的激光焊接方法中，按照由熔化曲線MRf示出的熔敷速度Vwf來進給填料7。因此，熔敷速度成為熔化曲線MRa與熔化曲線MRf之和，熔敷速度依據(jù)圖9所示的熔化曲線Mkh。此時，對于目標熔敷速度Vwtl而言，焊接電流從Itl變化至IH。因此，可知如果調(diào)整填料7的熔敷速度VWF，則能夠獨立地調(diào)整焊接電流IH。換言之，為了在焊接電流Ih下實現(xiàn)熔敷速度Vw，只要通過填料進給來補償與熔敷速度Vwtl和對應于焊接電流Ih的熔化曲線Mka之差相當?shù)娜鄯笏俣燃纯伞４送?，在實際的焊接施工中，熔敷速度與焊接電流的關系基本維持上述的熔化曲線Meh,但是也會發(fā)生各種干擾。例如，填料7的前端部從熔池6偏離，有時會接觸到被焊接物I的固體部分、或者被插入熔池6的底部等填料7難以熔化。為了防止填料7變得難以熔化，可自動調(diào)整填料7的進給，或者根據(jù)情況除了自動調(diào)整進給之外還需要停止焊接。如果沒有預先準備應對這種干擾的功能、方法，那么例如會產(chǎn)生填料7被插入到熔池6的底部的情況下熔池6被凝固等缺陷。這樣ー來，將無法取出填料7，恐怕會損壞進給裝置。鑒于現(xiàn)有技術的問題點，本發(fā)明所要解決的課題是提供一種在激光焊接中向焊接位置進給填料并且從檢測到填料進給發(fā)生了異常之后立即停止焊接的激光焊接方法、激光焊接裝置?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :國際公開第2010/021094號

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及ー邊向被焊接物的焊接位置照射激光束ー邊進給焊絲，從而一邊在焊絲和焊接位置之間同時產(chǎn)生電弧ー邊進行焊接的激光焊接方法及激光焊接裝置。并且，本發(fā)明提供一種向焊接位置進給填料、并且檢測到在填料進給中產(chǎn)生了異常時立即停止焊接的激光焊接方法及激光焊接裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的激光焊接方法是ー邊向被焊接物的焊接位置照射激 光束ー邊向上述焊接位置進給填料的激光焊接方法，該激光焊接方法由具有檢測上述填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、和在上述檢測步驟之后立即使填料的進給速度降低規(guī)定的速度的速度降低步驟的方法構成。通過該方法，由于在形成不理想的形狀的焊道之前停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接方法是ー邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向焊接位置進給填料的激光焊接方法，該激光焊接方法由具有檢測填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、和在檢測步驟之后立即反向進給規(guī)定量的填料的反向進給步驟、和在反向進給步驟之后正向進給填料的正向進給步驟的方法構成。通過該方法，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接方法是ー邊向被焊接物的焊接位置照射激光束ー邊向焊接位置進給填料的激光焊接方法，該激光焊接方法由具有檢測填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、在檢測步驟之后立即反向進給規(guī)定量的填料的反向進給步驟、和使填料的進給速度降低規(guī)定的速度來進行進給的低速進給步驟的方法構成。通過該方法，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接方法是ー邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向焊接位置進給填料的激光焊接方法，該激光焊接方法由具有檢測填料進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、和在檢測步驟之后立即停止填料進給的填料進給停止步驟的方法構成。通過該方法，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接方法是ー邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向焊接位置進給填料的激光焊接方法，該激光焊接方法由具有檢測填料進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、和在檢測步驟之后立即停止焊接的焊接停止步驟的方法構成。通過該方法，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接裝置具備激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束；焊絲進給部，其經(jīng)由焊炬向焊接位置進給焊絲；電弧產(chǎn)生部，其ー邊控制焊絲進給部，一邊向焊絲和被焊接物供給用于電弧焊接的電カ；填料進給部，其經(jīng)由焊炬向焊接位置進給填料；填料進給異常檢測部，其檢測填料進給部的填料進給異常定時；和控制部，其輸入填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制激光產(chǎn)生部、電弧產(chǎn)生部及填料進給部，若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則控制部立即使填料的進給速度降低規(guī)定的速度。通過該結構，由于在形成不理想的形狀的焊道之前停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。如以上，本發(fā)明向被焊接物的焊接位置照射激光束的同時進給焊絲，從而ー邊在與所述焊接位置之間產(chǎn)生電弧ー邊進行焊接。在這種激光焊接方法和激光焊接裝置中，向焊接位置進給填料，并且在檢測到填料進給中產(chǎn)生了異常之后立即停止焊接。由此，在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。



圖I是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的結構的示意圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的填料進給異常檢測單元的結構例的示意圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的填料進給異常檢測單元的其他結構例的示意圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的填料進給異常檢測單元的其他結構例的示意圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式2中的激光焊接裝置的結構的示意圖。圖6是表示本發(fā)明的實施方式3中的激光焊接裝置的結構的示意圖。圖7A是表示產(chǎn)生了填料進給異常信號時的狀態(tài)的示意圖。圖7B是表示產(chǎn)生了填料進給異常信號時的填料進給速度的變化的示意圖。圖8是表示本發(fā)明的發(fā)明人提出的現(xiàn)有的激光焊接方法的結構的一例的示意圖。圖9是說明在現(xiàn)有的激光焊接方法中熔敷速度與焊接電流的獨立調(diào)整原理的示意圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。在以下的附圖中，由于對于相同的構成要素賦予相同的符號，因此有時會省略其說明。(實施方式I)圖I是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的結構的示意圖。如圖I所示，激光產(chǎn)生部9由激光振蕩器10、激光傳輸部11及聚光光學系統(tǒng)12構成。電弧產(chǎn)生部13通過電纜14與焊絲3所穿過的焊炬16連接。此外，電弧產(chǎn)生部13通過電纜15與被焊接物I連接，供給用于在焊絲3與被焊接物I之間產(chǎn)生電弧4的電力。焊絲進給部17通過焊炬16將焊絲3進給至被焊接物I。填料進給部18通過焊炬19將填料7進給至被焊接物I的焊接位置。填料進給異常檢測部21檢測填料進給部18的填料進給的異常?？刂撇?0輸入來自填料進給異常檢測部21的信號，以控制激光產(chǎn)生部9、電弧產(chǎn)生部13及填料進給部18。激光產(chǎn)生部9通過該聚光光學系統(tǒng)12使激光束2聚光之后照射至被焊接物I。聚光光學系統(tǒng)12可以由ー個或者多個透鏡構成。激光傳輸部11可以是光纖，也可以是由透鏡組合的傳輸系統(tǒng)。盡管沒有圖示，但能夠通過外部的控制裝置，自由地控制激光振蕩器10的輸出值及輸出定吋。電弧產(chǎn)生部13按照以下方式進行控制在焊接開始時控制焊絲進給部17，向被焊接物I進給焊絲3，同時在焊絲3與被焊接物I之間產(chǎn)生電弧4。此外，電弧產(chǎn)生部13按照在焊接結束時停止由焊絲進給部17進給焊絲3，并且停止電弧4的方式進行控制。能夠通過外部的控制裝置，自由地控制填料進給部18或者焊絲進給部17的進給速度和進給的開始及停止?？刂撇?0可以使用計算機，但也可以使用具有如計算機的運算功能的部件、設備、裝置或者它們的組合。作為控制部20可以使用機器人裝置。此時，盡管省略了詳細說明，但可以在機器人的機械手部固定聚光光學系統(tǒng)12、焊炬16及焊炬19來使用。盡管沒有圖示，但控制部20能夠向外部輸出焊接開始(引弧、激光照射開始)的定時、焊絲3或者填料7的進給速度、或者對其進行改變的定時等信號來進行控制。 說明本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的動作。如圖I所示，在控制部20中，在從填料進給異常檢測部21輸入填料進給異常信號之前，控制激光產(chǎn)生部9、電弧產(chǎn)生部13及填料進給部18來進行復合焊接。但是，當從填料進給異常檢測部21輸入填料進給異常信號時，控制部20停止填料7的進給。與此同時，控制部按照控制激光產(chǎn)生部9和電弧產(chǎn)生部13從而使激光焊接停止的方式進行動作。如以上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置，向被焊接物的焊接位置照射激光束的同時進給焊絲，從而在與焊接位置之間產(chǎn)生電弧的同時進行焊接。在這種激光焊接裝置中，向焊接位置進給填料，并且在檢測到填料進給中發(fā)生了異常之后立即停止焊接。由此，能夠在形成不良的焊道之前停止焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。在以上示出的本發(fā)明的實施方式I的激光焊接裝置中，作為填料進給異常檢測部21，輸入填料進給部18的填料進給電機的驅(qū)動電流頂。在電流頂超過規(guī)定的基準值頂O時、或者電流IM的微分值超過了規(guī)定的基準值IMdO時，填料進給異常檢測部21構成為輸出填料進給異常信號。參照圖2和圖3對其概略內(nèi)容進行說明。圖2是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的填料進給異常檢測部21的結構例的示意圖。填料進給異常檢測部21由運算部23、基準值設定部24構成。在進行焊接時，運算部23輸入填料進給部18的填料進給電機的驅(qū)動電流頂、和由基準值設定部24設定的基準值頂O來進行運算處理。僅在驅(qū)動電流IM超過了基準值頂O吋，運算部23按照向控制部20輸出填料進給異常信號的方式進行動作。圖3是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的填料進給異常檢測部21的其他結構例的示意圖。填料進給異常檢測部21由微分部26、運算部23、基準值設定部25構成。在焊接時，微分部26輸入填料進給部18的填料進給電機的驅(qū)動電流IM來求出其微分dM/dt，將其結果輸出至運算部23。運算部23輸入微分信號dM/dt和由基準值設定部25所設定的基準值頂d0來進行運算處理。僅在微分信號dM/dt超過了基準值頂d0吋，運算部23按照將填料進給異常信號輸出至控制部20的方式進行動作?；鶞手淀擮或者IMdO可以根據(jù)正常時的填料的進給速度來設定，但當然也可以預先通過焊接實驗來求出。
此外，在以上所示的本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置中，作為填料進給異常檢測部21，被安裝在焊炬19或者固定焊炬19的固定具中，輸入由檢測施加于焊炬19的負荷的力傳感器所輸出的輸出信號FT。在輸出信號FT超過了規(guī)定的基準值FTO時、或者輸出信號FT的微分值超過了規(guī)定的基準值FTdO時，填料進給異常檢測部21構成為輸出填料進給異常信號。作為填料進給異常檢測部21的結構，在圖2和圖3中，作為輸入到運算部23和微分部26中的信號，代替填料進給部18的填料進給電機的驅(qū)動電流IM，而輸入力傳感器的輸出信號FT。力傳感器被安裝在焊炬19上，檢測施加于焊炬19的負荷。填料進給異常檢測部21的動作與圖2、圖3所示的內(nèi)容同樣，因此在這里省略詳細說明。根據(jù)圖2和圖3所示的本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的結構，填料進給異常檢測部21構成為檢測填料進給部18的填料進給電機的驅(qū)動電流、或者施加于焊炬19的負荷。通常，在焊接開始時，即便是正常的引弧(arc start)，若填料7觸碰被焊接物I的表面，則有時填料進給電機的驅(qū)動電流也會變化、或者施加于焊炬19的負荷會變動。因此，在本發(fā)明的實施方式I中，需要排除因伴隨著正常的引弧而產(chǎn)生的填料進給電機的驅(qū)動電流的變化、或者施加于焊炬19的負荷的變動而引起的填料進給異常信號。即便是焊接開始時以外，例如在改變填料7的進給速度時，當然填料進給電機的驅(qū)動電流也會變化。此時，·也需要排除因填料進給電機的驅(qū)動電流的變化而引起的填料進給異常信號。參照圖4，以使用了填料進給電機的驅(qū)動電流IM的、圖2的填料進給異常檢測部21的結構為例進行說明。再者，對于與圖2所示的內(nèi)容同樣的結構及動作、達到同樣的作用效果的部分賦予同一符號并省略其詳細的說明，主要說明不同的部分。圖4是表示本發(fā)明的實施方式I中的激光焊接裝置的填料進給異常檢測部21的結構例的示意圖。填料進給異常檢測部21由基準值設定部24、信號排除定時產(chǎn)生部27、運算部28構成。運算部28將輸入控制部20的輸出信號的信號排除定時產(chǎn)生部27的輸出信號、填料進給部18的填料進給電機的驅(qū)動電流IM、基準值信號IMO作為輸入信號。在焊接開始時、或者改變填料7的進給速度時，控制部20向信號排除定時產(chǎn)生部27輸出焊接開始或者進給速度變更的定時信號。信號排除定時產(chǎn)生部27若收到來自控制部20的定時信號，則以此為開始點在規(guī)定期間內(nèi)將排除信號輸出至運算部28。運算部28按照僅在排除信號的期間內(nèi)即便填料進給電機的驅(qū)動電流頂超過基準值設定部24的基準值頂O也不向控制部20輸出填料進給異常信號的方式工作。在圖3的填料進給異常檢測部21的結構中，與圖4同樣地能夠使用信號排除定時產(chǎn)生部27、運算部28，省略其詳細的說明。即，本發(fā)明的激光焊接方法是ー邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向焊接位置進給填料的激光焊接方法，其具有檢測填料進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、和在檢測步驟之后立即使填料的進給速度降低規(guī)定速度的速度降低步驟。通過該方法，由于在形成不理想的形狀的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，也可以是具有檢測填料進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、和在檢測步驟之后立即停止填料進給的填料進給停止步驟的方法。通過該方法，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，也可以是具有檢測填料進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、和在檢測步驟之后立即停止焊接的焊接停止步驟的方法。通過該方法，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，也可以是配置成填料直接通過激光束而熔化的方法。通過該方法，即便被焊接物中存在縫隙，也能夠高速地實施激光焊接。此外，也可以是配置成填 料與被焊接物接觸的同時直接通過激光束使其熔化的方法。通過該方法，即便被焊接物中存在縫隙也能夠高速地實施激光焊接。此外，本發(fā)明的激光焊接裝置具有激光產(chǎn)生部、焊絲進給部、電弧產(chǎn)生部、填料進給部、填料進給異常檢測部、控制部，控制部構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號則立即使填料的進給速度降低規(guī)定速度。在此，激光產(chǎn)生部向被焊接物的焊接位置照射激光束。焊絲進給部經(jīng)由焊炬向焊接位置進給焊絲。電弧產(chǎn)生部ー邊控制焊絲進給部一邊向焊絲和被焊接物供給用于電弧焊接的電力。填料進給部經(jīng)由焊炬向焊接位置進給填料。填料進給異常檢測部檢測填料進給部的填料進給異常定時?？刂撇枯斎胩盍线M給異常檢測部的輸出信號，控制激光產(chǎn)生部、電弧產(chǎn)生部及填料進給部。通過該結構，由于在形成不理想的形狀的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，控制部也可以構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號則立即停止上述填料進給。通過該結構，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，控制部也可以構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號則立即停止焊接。通過該結構，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，進給填料的焊炬也可以構成為使用的是與進給焊絲的焊炬同樣的焊炬。通過該結構，由于能夠使用共同的部件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的激光焊接裝置。此外，控制部也可以構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號則立即停止上述填料的進給。通過該結構，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，填料進給異常檢測部可以構成為輸入填料進給部的填料進給電機的驅(qū)動電流，在驅(qū)動電流超過了規(guī)定的基準值時，向上述控制部輸出填料進給異常信號。通過該結構，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，填料進給異常檢測部可以構成為輸入填料進給部的填料進給電機的驅(qū)動電流，在驅(qū)動電流的微分值超過了規(guī)定的基準值時，向控制部輸出填料進給異常信號。通過該結構，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，填料進給異常檢測部可以構成為被安裝于進給填料的焊炬或者固定焊炬的固定具中，并輸入檢測施加于焊炬的負荷的力傳感器的輸出信號，在輸出信號超過了規(guī)定的基準值時，向控制部輸出填料進給異常信號。通過該結構，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，填料進給異常檢測部可以構成為被安裝于進給填料的焊炬或者固定焊炬的固定具中，輸入檢測施加于焊炬的負荷的力傳感器的輸出信號，在輸出信號的微分值超過了規(guī)定的基準值時，向控制部輸出焊絲進給異常信號。通過該結構，由于在形成不良的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，填料進給異常檢測部也可以構成為僅在開始焊接之后的規(guī)定期間內(nèi)不輸出
異常信號。 通過該結構，能夠排除因伴隨著正常的引弧的驅(qū)動電流的變化而產(chǎn)生的異常信號。此外，填料進給異常檢測部也可以構成為在想要調(diào)整填料進給速度的定時的時間點之后的規(guī)定期間內(nèi)不輸出異常信號。通過該結構，能夠排除因改變供給速度引起的驅(qū)動電流的變化而產(chǎn)生的異常信號。此外，也可以構成為填料配置成直接通過激光束而被熔化。通過該結構，即便被焊接物中存在縫隙，也能夠高速地實施激光焊接。此外，也可以構成為填料配置成與上述被焊接物接觸、同時直接通過激光束而被熔化。通過該結構，即便被焊接物中存在縫隙，也能夠高速地實施激光焊接。(實施方式2)圖5是表示本發(fā)明的實施方式2中的激光焊接裝置的結構的示意圖。這是從圖I所示的本發(fā)明的實施方式I的激光焊接裝置的結構之中去掉了電弧產(chǎn)生部13、焊絲進給部17及焊炬16之后的結構。除此以外，由于作用效果與圖I所示的構成及動作同樣，因此賦予同一符號，省略其詳細說明。S卩，本發(fā)明的激光焊接裝置具備激光產(chǎn)生部9、填料進給部18、填料進給異常檢測部21、控制部20，控制部20構成為若接收來自填料進給異常檢測部21的填料進給異常信號則立即停止焊接。在此，激光產(chǎn)生部9向被焊接物I的焊接位置照射激光束2。填料進給部18經(jīng)由焊炬19向焊接位置進給填料7?？刂撇?0輸入填料進給異常檢測部21的輸出信號，以控制激光產(chǎn)生部9及填料進給部18。通過該結構，由于在形成不理想的形狀的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。如以上，根據(jù)本發(fā)明的實施方式2中的激光焊接裝置，ー邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向焊接位置進給填料。在該激光焊接裝置中，在檢測到填料進給中產(chǎn)生了異常之后立即停止焊接。由此，在形成不理想的形狀的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。(實施方式3)圖6是表示本發(fā)明的實施方式3中的激光焊接裝置的結構的示意圖。在圖I所示的本發(fā)明的實施方式I的激光焊接裝置中，代替控制部20而使用向警報部22輸出警報信號的控制部29?？刂撇?9輸入來自填料進給異常檢測部21的信號，控制激光產(chǎn)生部9、電弧產(chǎn)生部13及填料進給部18。警報部22接收控制部29的警報信號，表示激光焊接裝置的異常?？刂撇?9除了具備將警報信號輸出至警報部22的功能以外，還具備本發(fā)明的實施方式I中的控制部20的全部功能。接下來，說明本發(fā)明的實施方式3中的激光焊接裝置的動作。在控制部29中，在從填料進給異常檢測部21輸入填料進給異常信號之前，控制激光產(chǎn)生部9、電弧產(chǎn)生部13及填料進給部18來進行復合焊接。但是，若從填料進給異常檢測部21輸入填料進給異常信號，則控制部29立即向警報部22輸出警報信號，并停止填料7的進給。與此同吋，控制部29按照控制激光產(chǎn)生部9、電弧產(chǎn)生部13來停止激光焊接的方式進行動作。接收到警報 信號的警報部22通過輸出聲音、使顯示燈點亮等來通知焊接裝置的異常，從而進行警告。如以上，本發(fā)明的實施方式3中的激光焊接裝置向被焊接物的焊接位置照射激光束的同時進給焊絲，從而在與上述焊接位置之間產(chǎn)生電弧的同時進行焊接。此外，激光焊接裝置具備激光產(chǎn)生部、焊絲進給部、電弧產(chǎn)生部、填料進給部、填料進給異常檢測部、控制部，控制部構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號則立即使填料的進給速度降低規(guī)定速度。在這種激光焊接裝置中，向焊接位置進給填料，并且在檢測到填料進給中產(chǎn)生了異常之后立即輸出警報信號，停止焊接。通過該結構，能夠在形成不理想的形狀的焊道之前就停止焊接，并且防止激光焊接裝置的損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接方法是向被焊接物的焊接位置照射激光束的同時向上述焊接位置進給填料的激光焊接方法，由具有檢測步驟、速度降低步驟的方法構成。在此，在檢測步驟中，對填料進給中產(chǎn)生了異常的情況進行檢測。在速度降低步驟中，在檢測步驟之后立即使填料的進給速度降低規(guī)定的速度。通過該方法，由于在形成不理想的形狀的焊道之前就停止焊接，因此能夠進行良好的焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。此外，也可以是具有在檢測步驟之后立即輸出警報的警報步驟的方法。通過該方法，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。在以上示出的本發(fā)明的實施方式I至實施方式3的激光焊接裝置中，作為進給填料7的焊炬19，可以使用與進給焊絲3的焊炬16同樣的焊炬。作為填料7，可以按照直接通過激光束2而被熔化、或者與被焊接物I接觸的同時直接通過上述激光束2而被熔化的其中ー種形式進行配置。此外，在以上所示的本發(fā)明的實施方式I至實施方式3的激光焊接裝置中，作為控制部20及控制部29，可以是若接收來自填料進給異常檢測部21的填料進給異常信號則進行如下所示的任意動作。即，立即使填料7的進給速度降低規(guī)定值、或者在規(guī)定期間內(nèi)使填料7的進給速度降低規(guī)定速度之后以原速度進行進給。或者，反向進給規(guī)定量的填料7之后進行正向的填料進給、或者反向進給規(guī)定量的填料7之后以降低了規(guī)定速度之后的進給速度來進給上述填料7。或者，停止填料7的進給。即，在本發(fā)明的激光焊接裝置中，控制部構成為若收到來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則立即使上述填料的進給速度在規(guī)定期間內(nèi)降低規(guī)定速度之后，返回至原來的進給速度進行填料進給。通過該結構，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接方法是如下的方法，具有進給步驟，在速度降低步驟中，在檢測步驟之后，立即使填料的進給速度在規(guī)定期間內(nèi)降低規(guī)定速度，之后返回至原來的進給速度進行填料的進給。通過該方法，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。在此，作為上述動作的一例，參照圖7A及圖7B的示意圖具體地說明反向進給規(guī)定量的填料7之后進行正向的填料進給時的動作，省略其他方法的詳細說明。
圖7A是表示產(chǎn)生了填料進給異常信號時的狀態(tài)的示意圖。圖7B是表示產(chǎn)生了填料進給異常信號時的填料進給速度的變化的示意圖。填料進給異常信號的開始點是tl時刻的時間點。從時間O至時間tl的填料7的進給速度為VwfO。將產(chǎn)生填料進給異常信號的時間tl作為開始點，在經(jīng)過規(guī)定期間At的t2時刻的時間點之間，向反向以規(guī)定的進給量(只要Vwfl與At的乘積一定即可)進給填料7。從時間t2開始，再次以正向的進給速度VwfO進給填料7。圖示中以不同的值表示了 VwfO和Vwfl,但當然也可以設定為VwfO =Vwfl0即，本發(fā)明的激光焊接方法也可以是如下的方法，其具有檢測填料進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、在檢測步驟之后立即反向進給規(guī)定量的填料的反向進給步驟、和反向進給步驟之后正向進給填料的正向進給步驟。通過該方法，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，也可以是如下的方法，其具有檢測填料進給中產(chǎn)生了異常的情況的檢測步驟、在檢測步驟之后立即反向進給規(guī)定量的填料的反向進給步驟、和使填料的進給速度降低規(guī)定速度之后進行進給的低速進給步驟。通過該方法，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，在本發(fā)明的激光焊接裝置中，控制部構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則立即反向進給規(guī)定量的填料之后正向進行填料進給。通過該結構，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，控制部可以構成為若接收到來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則立即反向進給規(guī)定量的填料，之后使填料的進給速度降低規(guī)定速度來進行進給。通過該結構，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，本發(fā)明的激光焊接裝置具備激光產(chǎn)生部、填料進給部、填料進給異常檢測部、控制部，控制部構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號則立即使填料的進給速度降低規(guī)定速度。其中，激光產(chǎn)生部向被焊接物的焊接位置照射激光束。填料進給部經(jīng)由焊炬向上述焊接位置進給填料。填料進給異常檢測部檢測填料進給部的填料進給異常定時?？刂撇枯斎胩盍线M給異常檢測部的輸出信號，從而控制激光產(chǎn)生部及填料進給部。通過該結構，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，在本發(fā)明的激光焊接裝置中，控制部構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則立即使填料的進給速度在規(guī)定期間內(nèi)降低規(guī)定速度之后，返回至原來的進給速度進行填料進給。通過該結構，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，控制部構成為在接收到來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號時立即反向進給規(guī)定量的填料之后正向進給填料。 通過該結構，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。此外，控制部構成為若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號則立即反向進給規(guī)定量的填料之后，使填料的進給速度降低規(guī)定速度來進行進給。通過該結構，能夠在形成不良的焊道之前就停止焊接，并且能夠防止激光焊接裝置損壞。(エ業(yè)上的可用性)根據(jù)以上的本發(fā)明的激光焊接方法及激光焊接裝置，在向被焊接物的焊接位置照射激光束的同時進給焊絲，ー邊在與焊接位置之間同時產(chǎn)生電弧ー邊進行焊接。并且，向焊接位置進給填料，且在檢測到填料進給中產(chǎn)生了異常之后立即停止焊接。由此，能夠在形成不理想的形狀的焊道之前停止焊接，能夠防止焊接裝置損壞。因此，對于所有的進行激光焊接的焊接裝置及焊接方法，在エ業(yè)上是非常有用的。符號說明I被焊接物2激光束3 焊絲4 電弧5 熔滴6 熔池7 填料8 焊道9激光產(chǎn)生部10激光振蕩器11激光傳輸部12聚光光學系統(tǒng)13電弧產(chǎn)生部14、15 電纜
16、19 焊炬17焊絲進給部18填料進給部20,29 控制部21填料進給異常檢測部22警報部23、28 運算部24、25基準值設定部 26微分部27信號排除定時產(chǎn)生部
權利要求
1.一種激光焊接方法，是一邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向所述焊接位置進給填料的激光焊接方法，包括 檢測步驟，檢測所述填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況；和 速度降低步驟，在所述檢測步驟之后，立即使填料的進給速度降低規(guī)定的速度。
2.根據(jù)權利要求I所述的激光焊接方法，其中， 在所述速度降低步驟中包括進給步驟，在所述檢測步驟之后，立即使填料的進給速度在規(guī)定期間內(nèi)降低規(guī)定的速度，之后返回至原來的進給速度進行填料進給。
3.一種激光焊接方法，是一邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向所述焊接位置進給填料的激光焊接方法，包括 檢測步驟，檢測所述填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況； 反向進給步驟，在所述檢測步驟之后，立即反向進給規(guī)定量的填料；和 正向進給步驟，在所述反向進給步驟之后，正向進行填料進給。
4.一種激光焊接方法，是一邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向所述焊接位置進給填料的激光焊接方法，包括 檢測步驟，檢測所述填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況； 反向進給步驟，在所述檢測步驟之后，立即反向進給規(guī)定量的填料；和 低速進給步驟，使填料的進給速度降低規(guī)定的速度來進行進給。
5.—種激光焊接方法，是一邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向所述焊接位置進給填料的激光焊接方法，包括 檢測步驟，檢測所述填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況；和 填料進給停止步驟，在所述檢測步驟之后，立即停止填料的進給。
6.一種激光焊接方法，是一邊向被焊接物的焊接位置照射激光束一邊向所述焊接位置進給填料的激光焊接方法，包括 檢測步驟，檢測所述填料的進給中產(chǎn)生了異常的情況；和 焊接停止步驟，在所述檢測步驟之后，立即停止焊接。
7.根據(jù)權利要求I所述的激光焊接方法，其中， 向所述被焊接物的所述焊接位置進給焊絲，一邊在所述焊絲與所述焊接位置之間同時產(chǎn)生電弧，一邊進行焊接。
8.根據(jù)權利要求I所述的激光焊接方法，其中， 所述激光焊接方法還包括警報步驟，在所述檢測步驟之后，立即輸出警報。
9.根據(jù)權利要求I所述的激光焊接方法，其中， 所述填料配置成直接通過激光束而被熔化。
10.根據(jù)權利要求I所述的激光焊接方法，其中， 所述填料配置成與所述被焊接物接觸并且直接通過激光束而被熔化。
11.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 焊絲進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給焊絲； 電弧產(chǎn)生部，其一邊控制所述焊絲進給部，一邊向所述焊絲和所述被焊接物供給用于電弧焊接的電力；填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部、所述電弧產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即使填料的進給速度降低規(guī)定的速度。
12.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 焊絲進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給焊絲； 電弧產(chǎn)生部，其一邊控制所述焊絲進給部，一邊向所述焊絲和所述被焊接物供給用于電弧焊接的電力； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部、所述電弧產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即使所述填料的進給速度在規(guī)定期間內(nèi)降低規(guī)定的速度，之后返回至原來的進給速度來進給所述填料。
13.—種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 焊絲進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給焊絲； 電弧產(chǎn)生部，其一邊控制所述焊絲進給部，一邊向所述焊絲和所述被焊接物供給用于電弧焊接的電力； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部、所述電弧產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即反向進給規(guī)定量的所述填料，之后正向進給所述填料。
14.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 焊絲進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給焊絲； 電弧產(chǎn)生部，其一邊控制所述焊絲進給部，一邊向所述焊絲和所述被焊接物供給用于電弧焊接的電力； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部、所述電弧產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即反向進給規(guī)定量的所述填料，之后使所述填料的進給速度降低規(guī)定的速度。
15.—種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 焊絲進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給焊絲； 電弧產(chǎn)生部，其一邊控制所述焊絲進給部，一邊向所述焊絲和所述被焊接物供給用于電弧焊接的電力； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部、所述電弧產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即停止所述填料的進給。
16.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 焊絲進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給焊絲； 電弧產(chǎn)生部，其一邊控制所述焊絲進給部，一邊向所述焊絲和所述被焊接物供給用于電弧焊接的電力； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部、所述電弧產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即停止焊接。
17.根據(jù)權利要求11所述的激光焊接裝置，其中， 進給所述填料的焊炬使用的是與進給所述焊絲的焊炬相同的焊炬。
18.—種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常； 控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即使填料的進給速度降低規(guī)定的速度。
19.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常； 控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部及所述填料進給部，若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即使填料的進給速度在規(guī)定期間內(nèi)降低規(guī)定的速度，之后返回至原來的進給速度來進給所述填料。
20.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即反向進給規(guī)定量的所述填料，之后正向進給所述填料。
21.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常； 控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即反向進給規(guī)定量的所述填料，之后使所述填料的進給速度降低規(guī)定的速度來進行進給。
22.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給的異常；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即停止所述填料的進給。
23.一種激光焊接裝置，其具備 激光產(chǎn)生部，其向被焊接物的焊接位置照射激光束； 填料進給部，其經(jīng)由焊炬向所述焊接位置進給填料； 填料進給異常檢測部，其檢測所述填料進給部的填料進給異常定時；和控制部，其輸入所述填料進給異常檢測部的輸出信號，以控制所述激光產(chǎn)生部及所述填料進給部， 若接收來自所述填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即停止焊接。
24.根據(jù)權利要求11或23所述的激光焊接裝置，其中， 所述填料進給異常檢測部輸入所述填料進給部的填料進給電機的驅(qū)動電流，在所述驅(qū)動電流超過了規(guī)定的基準值時，向所述控制部輸出填料進給異常信號。
25.根據(jù)權利要求11或23所述的激光焊接裝置，其中， 所述填料進給異常檢測部輸入所述填料進給部的填料進給電機的驅(qū)動電流，在所述驅(qū)動電流的微分值超過了規(guī)定的基準值時，向所述控制部輸出填料進給異常信號。
26.根據(jù)權利要求11或23所述的激光焊接裝置，其中， 所述填料進給異常檢測部被安裝于進給所述填料的焊炬或者固定所述焊炬的固定具中，輸入用于對施加于所述焊炬的負荷進行檢測的力傳感器的輸出信號，在所述輸出信號超過了規(guī)定的基準值時，向控制部輸出填料進給異常信號。
27.根據(jù)權利要求11或23所述的激光焊接裝置，其中， 所述填料進給異常檢測部被安裝于進給所述填料的焊炬或者固定所述焊炬的固定具中，輸入用于對施加于所述焊炬的負荷進行檢測的力傳感器的輸出信號，在所述輸出信號的微分值超過了規(guī)定的基準值時，向控制部輸出焊絲進給異常信號。
28.根據(jù)權利要求11或23所述的激光焊接裝置，其中， 僅在焊接開始之后的規(guī)定期間內(nèi)，所述填料進給異常檢測部不輸出異常信號。
29.根據(jù)權利要求11或23所述的激光焊接裝置，其中， 從想要調(diào)整所述填料的進給速度的定時的時間點開始的規(guī)定期間內(nèi)，所述填料進給異常檢測部不輸出異常信號。
30.根據(jù)權利要求11所述的激光焊接裝置，其中， 若接收來自填料進給異常檢測部的填料進給異常信號，則所述控制部立即向警報部輸出警報信號。
31.根據(jù)權利要求11所述的激光焊接裝置，其中， 所述填料配置成直接通過激光束而被熔化。
32.根據(jù)權利要求11所述的激光焊接裝置，其中， 所述填料配置成與所述被焊接物接觸并且直接通過激光束而被熔化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光焊接方法和激光焊接裝置，該激光焊接裝置具備激光產(chǎn)生部(9)、電弧產(chǎn)生部(13)、焊絲進給部(17)、填料進給部(18)、填料進給異常檢測部(21)、控制部(20)。若接收來自填料進給異常檢測部(21)的填料進給異常信號，則控制部(20)按照立即停止焊接的方式進行動作，由此在形成不良的焊道之前就能夠停止焊接，并且能夠防止焊接裝置損壞。
文檔編號B23K9/16GK102844146SQ20118001538
公開日2012年12月26日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者王靜波, 西村仁志 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社