激光焊接条件确定方法以及激光焊接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在通过激光来焊接工件的激光焊接中确定与工件对应的焊接条件的激光焊接条件确定方法以及激光焊接装置。
【背景技术】
[0002]现有的激光加工是通过作业者基于经验、直觉来设定针对工件的加工条件。或者，作业者一边验证加工结果一边再次变更加工条件，从而导出适于工件的加工条件。
[0003]对此，在专利文献I中提出有如下所述的对话型NC(Numerical Control)装置:能够相对于工件的材质以及板厚设定与焊接速度对应的激光加工条件(激光功率、振荡频率、占空比等)，以便在不需要作业者的经验、按照加工的验证的状态下导出加工条件。
[0004]使用图6，对现有的对话型NC装置1I进行说明。如图6所示，对话型NC装置1I具有对话装置102、运算处理装置103以及存储装置104。对话装置102具有显示部105和对话输入部106，对话输入部106具有激光加工条件显示键107、小键盘108、光标键109以及翻页键110。在存储装置104中存储有激光加工条件表111。运算处理装置103具有NC程序，根据输入至对话装置102的指令速度和存储装置104的激光加工条件表111来选择激光加工条件。
[0005]接下来，对基于对话型NC装置101的激光加工条件的设定方法进行说明。
[0006]首先，对激光加工条件表111的生成进行说明。作业者操作对话输入部106的激光加工条件显示键107、小键盘108、光标键109、翻页键110来设定工件的材质以及板厚。然后，根据加工速度来设定激光加工条件(激光的输出、频率、占空比、气压)。由此，生成激光加工条件表111并存储于存储装置104。
[0007]接下来，对使用了激光加工条件表111的NC程序的执行进行说明。作业者利用对话装置102来设定工件的材质以及板厚。由此，执行NC程序。接着，当作业者利用对话装置102设定指令速度后，NC程序使用生成的激光加工条件表111来设定激光加工条件(激光的输出、频率、占空比、气压)。
[0008]如以上那样，作业者通过一次性设定与工件的材质以及板厚、加工速度对应的激光加工条件，无需设定之后的激光加工条件，并且能够设定最佳的激光加工条件。
[0009]在先技术文献
[0010]专利文献
[0011 ] 专利文献I:日本特开平2-59188号公报
【发明内容】
[0012]然而，现有的对话型NC装置101以工件的切断为目的，仅以工件的材质以及板厚来设定激光加工条件。与此相对地，在焊接中根据接缝的形状的不同而最佳的激光加工条件不同，因此像专利文献I所记载那样的、仅基于工件的材质以及板厚而无法设定适当的焊接条件。
[0013]本发明的激光焊接条件确定方法以及激光焊接装置的目的在于，容易求出最佳的激光焊接条件。
[0014]为了实现上述目的，本发明的激光焊接条件确定方法包括第一步骤、第二步骤以及第三步骤。在第一步骤中，输入表示工件的特征的工件信息。在第二步骤中，输入表示激光的特征的激光信息。在第三步骤中，基于工件信息和激光信息，计算第一焊接条件并进行显示。此外，第一焊接条件是激光的推荐激光功率、推荐焊接速度、推荐焊接图案、焊接部的推测强度、以及焊接部的推测熔透深度中的任一者。此外，工件信息包括工件的接缝形状。
[0015]另外，本发明的激光焊接装置具有激光振荡器、激光头、机器人、控制器以及焊接条件设定装置。激光头将从激光振荡器输出的激光向工件射出。机器人被安装有激光头且使激光头移动。控制器控制机器人的动作且具有焊接条件计算部。焊接条件设定装置与控制器连接。而且，焊接条件设定装置具有工件信息输入部、激光信息输入部以及显示部。工件信息输入部输入表示工件的特征的工件信息。激光信息输入部输入表示激光的特征的激光信息。显示部显示由焊接条件计算部基于工件信息和激光信息而计算出的第一焊接条件。此外，第一焊接条件是激光的推荐激光功率、推荐焊接速度、推荐焊接图案、焊接部的推测强度、以及焊接部的推测熔透深度中的任一者。此外，工件信息包括工件的接缝形状。
[0016]根据本发明的激光焊接条件确定方法以及激光焊接装置，在焊接中也能够设定考虑了工件的接缝形状的最佳焊接条件。
【附图说明】
[0017]图1是示出实施方式I中的激光焊接装置的简要结构的图。
[0018]图2是示出实施方式I中的确定激光焊接条件的顺序的流程图。
[0019]图3A是示出搭接接缝(lapjoint)的图。
[°02°]图3B是示出搭接角接缝(lap fillet joint)的图。
[0021]图3C是示出对接接缝的图。
[0022]图3D是示出T型角接缝的图。
[0023]图4是示出实施方式2中的激光焊接装置的简要结构的图。
[0024]图5是示出实施方式2中的确定激光焊接条件的顺序的流程图。
[0025]图6是示出现有的对话型NC装置的简要结构的图。
【具体实施方式】
[0026](实施方式I)
[0027]使用图1?图3D对本实施方式进行说明。图1是示出激光焊接装置的简要结构的图。图2是示出确定激光焊接条件的顺序的流程图。图3A?图3D是示出工件的接缝形状的例子的图。
[0028]如图1所示，激光焊接装置I具有激光振荡器2、激光头3、机器人4、控制器5以及焊接条件设定装置6。激光振荡器2通过光纤7(光纤线)而与激光头3连接。激光振荡器2使激光振荡，并将振荡的激光经由光纤7而向激光头3输出。激光头3将由激光振荡器2输出的激光向工件8射出。即，激光9从激光头3向工件8射出。机器人4在机器人4的前端被安装有激光头3并使激光头3移动。控制器5与机器人4连接并控制机器人4的动作。另外，控制器5与激光头3连接并控制激光头3。另外，控制器5与激光振荡器2连接并控制激光振荡器2。另外，控制器5具有计算焊接条件的焊接条件计算部10。焊接条件设定装置6与控制器5连接，并与控制器5双向通信。焊接条件设定装置6具有工件信息输入部11、激光信息输入部12以及显示部13。
[0029]接下来，使用图1?图3D，对实施焊接前的、基于激光焊接装置I的激光焊接条件确定方法进行说明。
[0030]如图2的步骤I所示，作业者将表示工件8的特征的工件信息向焊接条件设定装置6的工件信息输入部11输入(第一步骤)。工件信息是指，工件的材质、工件的板厚、工件的接缝形状。作为工件的材质，例如为软钢、不锈钢、铝等。另外，在对两个工件进行焊接的情况下，将各个工件的材质和板厚向工件信息输入部11输入。另外，与接缝形状对应的、各个工件的配置也向工件信息输入部11输入。
[0031]在此，使用图3A?图3D，对接缝形状进行更为具体的说明。图3A是示出对工件81和工件82的重叠部分进行焊接的“搭接接缝”的图。图3B是示出对重叠于工件83的工件84的端部进行焊接的“搭接角接缝”的图。图3C是示出将工件85和工件86并排而对工件85与工件86邻接的部分进行焊接的“对接接缝”的图。图3D是示出将工件88与工件87垂直地配置并对工件87与工件88接触的部分进行焊接的“T型角接缝”的图。
[0032]工件的材质以及工件的板厚包括接缝形状中的工件的配置。例如，在图3A中，工件信息是如下所述的信息:接缝形状为“搭接接缝”的“位于下方”的工件81的“材质”及“板厚”以及“位于上方”的工件82的“材质”及“板厚”。
[0033]接下来，如图2的步骤2所示，作业者将表示激光9的特征的激光信息向焊接条件设定装置6的激光信息输入部12输入(第二步骤)。激光信息是指，激光9的焦点位置处的光斑直径、从激光头3到焦点位置为止的距离(或者激光头3的内部的透镜中的激光9的焦距)、以及从激光头3到工件8为止的距离等。
[0034]输入到工件信息输入部11的工件信息和输入到激光信息输入部12的激光信息向控制器5的焊接条件计算部10发送。
[0035]接下来，如图2的步骤3所示，焊接条件计算部10基于工件信息和激光信息，计算焊接条件的推荐值、推荐图案、推测值，如图2的步骤4所示，并将所计算出的焊接条件的推荐值、推荐图案、推测值显示于焊接条件设定装置6的显示部13(将步骤3和步骤4统一设为第三步