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公開番号2025083298
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2024175699
出願日2024-10-07
発明の名称レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類B23K 26/00 20140101AFI20250523BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】レーザヘッドの姿勢を変更した場合に、レーザ光の出射位置に対して測定光の出射位置がずれるのを抑える。
【解決手段】レーザヘッド30は、レーザ光Lと、レーザ光Lとは波長の異なる測定光Sと、をワーク60に対して出射する。光干渉計20は、ワーク60で反射した測定光Sを受け取って、ワーク60の溶込み深さを測定する。調整機構40は、ワーク60に対する測定光Sの出射位置を調整する。ロボット50は、ワーク60に対するレーザヘッド30の姿勢を変更する。制御部55は、予め求めたレーザヘッド30の姿勢の傾き度合いに基づいて、調整機構40の動作を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ワークに対してレーザ光を出射してレーザ溶接を行うレーザ溶接装置であって、
前記レーザ光と、前記レーザ光とは波長の異なる測定光と、を前記ワークに対して出射するレーザヘッドと、
前記ワークで反射した前記測定光を受け取って、前記ワークの溶込み深さを測定する光干渉計と、
前記ワークに対する前記測定光の出射位置を調整する調整機構と、
前記ワークに対する前記レーザヘッドの姿勢を変更するロボットと、
予め求めた前記レーザヘッドの姿勢の傾き度合いに基づいて、前記調整機構の動作を制御する制御部と、を備える
レーザ溶接装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
請求項１のレーザ溶接装置において、
前記制御部は、前記測定光の出射位置が、前記レーザ光の出射位置を含む所定の許容領域内に位置するように、前記調整機構の動作を制御する
レーザ溶接装置。
【請求項３】
請求項２のレーザ溶接装置において、
前記許容領域は、前記レーザ光の出射位置を中心とした半径Ｄの円形状の領域であり、
前記制御部は、前記レーザ光の出射位置と前記測定光の出射位置との間の距離ｄが、Ｄ＜ｄである場合に、Ｄ≧ｄとなるように、前記調整機構の動作を制御する
レーザ溶接装置。
【請求項４】
請求項１～３のうち何れか１つのレーザ溶接装置において、
前記制御部は、前記レーザヘッドの姿勢が、前記レーザ光の光軸が垂直方向に延びる垂直姿勢である場合に、前記レーザ光の出射位置と、前記測定光の出射位置と、が同じ位置となるように、前記調整機構の動作を制御する
レーザ溶接装置。
【請求項５】
ワークに対してレーザ光を出射してレーザ溶接を行うレーザ溶接方法であって、
前記レーザ光と、前記レーザ光とは波長の異なる測定光と、を前記ワークに対して出射するレーザヘッドを備え、
前記ワークに対する前記レーザヘッドの姿勢を変更する工程と、
予め求めた前記レーザヘッドの姿勢の傾き度合いに基づいて、前記ワークに対する前記測定光の出射位置を調整する工程と、
前記ワークで反射した前記測定光を受け取って、前記ワークの溶込み深さを測定する工程と、を備える
レーザ溶接方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法に関するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザ光と測定光とを同軸にして溶接部に照射し、溶接部で反射した測定光に基づいて溶接部の溶込み深さを測定するようにしたレーザ溶接装置が開示されている。
【０００３】
レーザ光と測定光とは、ビームスプリッタによって同軸の光束に結合される。レーザヘッドには、調整機構（照射位置切替ユニット）が設けられる。調整機構は、光ファイバが保持された保持体を、例えば、第１のカム及び第２のカムで上下方向及び左右方向に移動させることで、ビームスプリッタに対する測定光の入射位置を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第７１２６２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、本願発明者は、レーザヘッドを傾斜させた姿勢で溶接部に対してレーザ溶接を行う場合、レーザヘッドの傾斜姿勢によっては、レーザ光の出射位置に対して測定光の出射位置がずれてしまうおそれがあることを新たに見出した。
【０００６】
具体的に、レーザヘッドの傾斜姿勢によっては、レーザヘッドに搭載された調整機構の自重方向が変化して、調整機構のたわみ方向が変化することとなる。その結果、レーザヘッドを傾斜させない場合に比べて、調整機構で生じるたわみに応じたレーザ光と測定光との位置ずれが生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レーザヘッドの姿勢を変更した場合に、レーザ光の出射位置に対して測定光の出射位置がずれるのを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、ワークに対してレーザ光を出射してレーザ溶接を行うレーザ溶接装置であって、前記レーザ光と、前記レーザ光とは波長の異なる測定光と、を前記ワークに対して出射するレーザヘッドと、前記ワークで反射した前記測定光を受け取って、前記ワークの溶込み深さを測定する光干渉計と、前記ワークに対する前記測定光の出射位置を調整する調整機構と、前記ワークに対する前記レーザヘッドの姿勢を変更するロボットと、予め求めた前記レーザヘッドの姿勢の傾き度合いに基づいて、前記調整機構の動作を制御する制御部と、を備える。
【０００９】
第１の発明では、レーザヘッドの姿勢に基づいて、ワークに対する測定光の出射位置を調整するようにしている。
【００１０】
具体的に、レーザヘッドを傾斜させた場合、調整機構の自重方向の変化に伴って生じるたわみに応じて、ワークに対する測定光の出射位置が変化する。なお、レーザヘッドの傾斜姿勢に対応した測定光の位置ずれ方向や位置ずれ量は、レーザ溶接前に行う測定試験等によって、予め測定可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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