示的构成。即，被加工物保持机构50具有上夹紧夹具55和下夹紧夹具56，由两夹紧夹具55、56以至少3处接触于压接端子87的压接部85的方式从上下进行夹紧。因此，在夹紧夹具55例如形成有以二处抵接于压接部85并压紧的大致/、字形部55a。另一方面，在夹紧夹具56形成有以一处抵接于压接部8的大致平坦的抵接面56a。通过由两夹紧夹具55、56从上下包夹压接端子87的压接部85，如图3 (b)所示，能够将压接部85的对接界面86定位在可照射激光LB的位置。另外，在上夹紧夹具55形成有狭缝55b，使其不阻碍激光LB照射对接界面86。
[0041]测定装置60具有使用CXD照相机等的形状检测器61和数据处理系统62。
[0042]形状检测器61面向压接端子87的通过区域，设置在焊接加工位置P的上游侧的规定位置。本例中，与焊接加工位置P相距相当于5间距(LX5)的量的距离，使形状检测器61面向上游侧的位置而设置。
[0043]形状检测器61检测作为被加工物的压接端子87的形状，输出其检测数据。本实施方式的形状检测器61具有没有图示的CCD照相机。具体而言，形状检测器61具有用于拍摄对接界面86a的间隙尺寸的CCD照相机、用于拍摄使板材成面状地叠合的叠合部86b的上下面的间隙尺寸的CCD照相机。作为形状检测器的其他例，也可以具有没有图示的激光扫描仪以及受光装置，边用激光扫描未焊接的压接端子87的压接部85的表面，边接收来自压接部85的反射光，由此能够将该受光信号作为检测数据输出。应予说明，作为对接界面86a或叠合部86b的间隙的检测方法，可以是朝筒部照射光、根据是否从相反侧拍摄到了漏出光的检测方法。
[0044]数据处理系统62通过处理来自形状检测器61的检测数据，测定沿着对接界面86a的间隙尺寸和叠合部86b的上下面的间隙尺寸，将该测定结果作为对接界面86a以及叠合部86b的轮廓数据输出。该轮廓数据被输入控制装置70。
[0045]由以上的构成形成的测定装置60通过测定对接界面86a的间隙尺寸和叠合部86b的上下面的间隙尺寸，能够抑制不合格产品的出现、产品的差异。即，在对接焊以及叠合焊中，若有规定范围外的间隙，则导致焊接品质显著下降，但通过在焊接前测定间隙，能够抑制不合格产品的出现、产品的差异。进而，间隙在规定范围外的情况下，可以使加压机停止或发出警报。
[0046]控制装置70是集中控制激光焊接装置10的整体动作的电子计算机系统。在控制装置70中安装利用激光焊接装置10的激光照射程序。控制装置70执行激光照射程序，由此将基于由测定装置60生成的轮廓数据的控制信号传输到电控制系统34。电控制系统34根据该控制信号对X-Y轴扫描仪31以及Z轴扫描仪32进行驱动控制，由此通过激光照射将对接界面86a以及叠合部86b焊接。
[0047]图8所示的压接端子80的情况下，测定图6所示的空间曲线C的形状以及各部分的尺寸。空间曲线C的2个直线部Cl、C2是实施二维加工的部分，两直线部Cl、C2间的曲线部C3是实施三维加工的部分。各部Cl、C2、C3的位置、长度(尺寸)、曲率、斜率等数据被反映在利用激光照射程序的控制动作中。关于叠合部86b，设置程序以在与曲线部C3的最下点a仅相距规定距离的位置，按与对接焊时的扫描线交叉的方式实施焊接，该位置处的端子的宽度尺寸的测定值被反映在利用激光照射程序的控制动作。
[0048]如上所述，该激光焊接装置10测定作为被加工物的压接端子87的对接界面86a的间隙尺寸和叠合部86b的上下面的间隙尺寸，基于测定结果，对X-Y轴扫描仪以及Z轴扫描仪进行驱动控制，由此按照射位置处的激光LB的强度成为可焊接的强度的方式将激光LB的焦点位置高精度地三维控制，并且使激光沿着对接界面86a以及叠合部86b扫描，所以能够将压接端子87的对接界面86a以及叠合部86b高品质地激光焊接。利用测定装置60的测定不必对全部压接端子87实施。只要将链式端子88设置在激光焊接装置10，开始焊接加工时的初期的至少一个压接端子87作为对象，实施测定即可。被加工物变更为其他形状.尺寸的压接端子87的情况下，只要按轮廓数据被自动更新的方式在控制装置70上进行设定，操作员就不需要伴随被加工物变更而进行数值输入作业等，能够高效率地运转激光焊接加工线。
[0049]另外，因为在用上夹紧夹具51和下夹紧夹具52包夹作为被加工物的压接端子87并保持的状态下，通过激光照射进行焊接加工，所以能够将不断送至焊接加工位置P的全部压接端子87高精度地焊接加工。
[0050][第二实施方式]
[0051]图7是表示本发明的激光焊接装置的第二实施方式的系统构成图。此处，对于与第一实施方式相同的构成要素，图中带有相同的符号，适当省略说明。第二实施方式的激光焊接装置具有激光加工头101和没有图示的机器臂，由机器臂使激光加工头101本身在XYZ方向移动来扫描激光LB。在激光加工头101内，设置使来自激光光源20的激光LB向下反射而落射到焊接加工位置P的介质多层膜平面反射镜103和使来自介质多层膜平面反射镜103的激光LB聚光到压接端子87的对接界面86a的位置的聚光透镜104。
[0052]在该第二实施方式的激光焊接装置10中，也基于由测定装置60得到的测定结果对机器臂进行驱动控制，由此可以使激光加工头101在三维方向高精度地移动，所以能够按照射位置处的激光LB的强度成为可焊接的强度的方式将激光LB的焦点位置高精度地三维控制，将压接端子87的对接界面86a以及叠合部86b高品质地激光焊接。
[0053][其他实施方式]
[0054]本发明的构成不限定于上述实施方式的构成。激光照射光学装置30不具有Z轴扫描仪32，基于对接界面状测定装置60的测定结果对X-Y轴扫描仪31进行驱动控制，即使使激光LB的焦点位置仅扫描X轴以及Y轴方向，也能够高品质地进行激光焊接。另外，在压接端子80的压接部85，可以代替对接界面，形成使板材两端叠合而成的叠合部。像这样地代替对接界面，在压接部形成了叠合部的情况下，激光焊接装置只要通过测定装置测定沿着该叠合部的尺寸，基于该测定结果对X-Y轴扫描仪进行驱动控制，并且通过激光照射将叠合部焊接即可。由此能够高品质地进行激光焊接。
[0055]另外，各种反射镜、透镜的配置、数量、种类等可以适当变更。在图4的例中，入射透镜32A使用平凹透镜，出射透镜32B使用平凸透镜，而也可以如图5所示，入射透镜32A、出射透镜32B均使用平凸透镜。另外，在上述例中，就作为激光光源20使用光纤激光的情况进行了说明，但激光光源20不限定于光纤激光。压接部85被加工物也不限定于压接端子87。S卩，本发明可以适用于具有金属板材彼此的对接界面的被加工物的所有激光焊接装置。另外，也可以代替机器臂，使用XYZ台。
[0056]符号说明
[0057]10激光焊接装置
[0058]20激光光源
[0059]30激光照射光学装置
[0060]31 X-Y轴扫描仪
[0061]31 X反射镜
[0062]31 Y反射镜
[0063]32 Z轴扫描仪
[0064]32A入射透镜
[0065]32B出射透镜
[0066]32C透镜驱动机构
[0067]40输送装置
[0068]50被加工物保持机构
[0069]51上夹紧夹具
[0070]52下夹紧夹具
[0071]60对接界面状测定装置
[0072]61三维形状检测器
[0073]70控制装置
[0074]80压接端子
[0075]81金属板
[0076]85压接部
[0077]86a对接界面
[0078]86b叠合部
[0079]101激光加工头
[0080]C 空间曲线
[0081]Cl直线部
[0082]C2直线部
[0083]C3曲线部
[0084]LB激光
[0085]P焊接加工位置
【主权项】
1.一种激光焊接装置，是将具有对接界面的被加工物依次供给到焊接加工位置，并且通过激光照射将该被加工物的对接界面焊接的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置具有: 将从激光光源输出的激光在彼此垂直的X轴及Y轴方向扫描的X-Y轴扫描仪， 测定沿着所述对接界面的尺寸的测定装置， 对所述X-Y轴扫描仪进行驱动控制以通过激光照射将所述对接界面焊接的扫描仪控制装置。2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述测定装置测定所述对接界面的间隙尺寸。3.根据权利要求1或2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述测定装置对将所述被加工物的板材成面状地叠合的叠合部的上下面的间隙尺寸进行测定。4.根据权利要求1?3中的任一项所述的激光焊接装置，其中， 具有将被供给到所述焊接加工位置的所述被加工物以适当的姿势保持在适当的位置的被加工物保持机构， 在所述被加工物被所述被加工物保持机构保持的期间实施激光照射。5.一种激光焊接方法，是将具有对接界面的被加工物依次供给到焊接加工位置、并且通过激光照射将该被加工物的对接界面焊接的激光焊接方法，所述激光焊接方法的特征在于， 使用在二维平面内彼此垂直的X轴、Y轴方向扫描从激光光源输出的激光的X-Y轴扫描仪， 测定沿着所述对接界面的尺寸， 对所述X-Y轴扫描仪进行驱动控制以通过激光照射将所述对接界面焊接。
【专利摘要】本发明的激光焊接装置(10)是将具有对接界面的被加工物依次供给到焊接加工位置，并且通过激光照射将该被加工物的对接界面焊接的激光焊接装置，具有：将从激光光源(20)输出的激光LB在彼此垂直的X轴以及Y轴方向扫描的X-Y轴扫描仪(31)，测定沿着对接界面(86a)的尺寸的对接界面状测定装置(60)，对X-Y轴扫描仪(31)进行驱动控制以通过激光照射将对接界面(86a)焊接的控制装置(70)。通过所述构成，能高精度地测定被加工物的对接界面的形状，将被加工物的对接界面高品质地激光焊接。
【IPC分类】H01R43/048, B23K26/21, B23K26/00, B23K26/08, B23K26/082, H01R43/02
【公开号】CN105026098
【申请号】CN201480009850
【发明人】八木三郎, 繁松孝, 佐藤雅也, 儿岛伸弥
【申请人】古河电气工业株式会社, 古河As株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年2月24日
【公告号】US20150360319, WO2014129635A1