状态正常的情况下熔池与检查用激光束的焦点之间的关系的顶视图；
[0025]图5B是沿图5A中的箭头VB-VB截取的视图；
[0026]图6A是说明在焊接部的焊接状态不良的情况下熔池与检查用激光束的焦点之间的关系的顶视图；
[0027]图6B是沿图6A中的箭头VIB-VIB截取的视图；
[0028]图7是不出返回光束的频率和振幅之间的关系的一个不例的视图；
[0029]图8是示意性地示出本发明的焊接部检查装置的实施例2的总体构型的总体构型图；
[0030]图9A是放大并示出根据示例I的检查样品的焊接部的顶视图；
[0031]图9B是沿图9A中的箭头IXB-1XB截取的视图；
[0032]图9C是以时间顺序示出根据示例I的检查样品中的返回光束的强度的视图；
[0033]图1OA是放大并示出根据示例2的检查样品的焊接部的顶视图；
[0034]图1OB是沿图1OA的箭头XB-XB截取的视图；
[0035]图1OC是以时间顺序示出根据示例2的检查样品中的返回光束的强度的视图；
[0036]图1lA是放大并示出根据示例3的检查样品的焊接部的顶视图；
[0037]图1lB是沿图1lA的箭头XIB-XIB截取的视图；
[0038]图1lC是以时间顺序示出根据示例3的检查样品中的返回光束的强度的视图；
[0039]图12是示出根据示例I至3的检查样品的返回光束的频率和振幅之间的关系的视图；以及
[0040]图13是示出根据示例I至3的检查样品的返回光束的频率和振幅之间的关系的其它示例的视图。
【具体实施方式】
[0041]下面参照【附图说明】根据本发明的焊接部检查装置及其检查方法的实施例。
[0042][焊接部检查装置的实施例1]
[0043]首先参照图1至3说明本发明的焊接部检查装置的实施例1。
[0044]图1是示意性地示出本发明的焊接部检查装置的实施例1的总体构型的总体构型图。此外，图2是说明来自如图1所示的检查装置的焊接用照射部的焊接用激光束的照射形态的顶视图，而图3是说明来自检查装置的检查用照射部的检查用激光束的照射形态的顶视图。
[0045]图1所示的检查装置100主要由焊接用照射部1、检查用照射部5、光接收部2、变换部3、放大器4、检查部6和CRT (阴极射线管)7构成。
[0046]为了焊接互相上下放置或配置成彼此稍微间隔开的两个工件(例如，钢板)W1、W2，焊接用照射部I向两个工件Wl、W2照射焊接用激光束(例如，具有预定激光波长的YAG激光)LI。更具体地，如图2所示，焊接用照射部I使焊接用激光束LI的焦点Fl沿在工件Wl中设定的具有半径Rll的大体圆形焊接轨迹Cll旋转多次，以便在焊接轨迹Cll上照射焊接用激光束LI多次。随后，焊接用照射部I使焊接用激光束LI的焦点Fl在焊接轨迹Cll的内侧移动，并且使焊接用激光束LI的焦点Fl沿具有小于半径Rll的半径R12且与焊接轨迹Cll同心的大体圆形焊接轨迹C12旋转多次，以便在焊接轨迹C12上照射焊接用激光束LI多次。通过重复焊接用激光束LI的这种照射步骤，在工件Wl、W2中形成了大体圆形的焊接部，由此通过焊接使工件Wl、W2接合(也称为激光螺旋焊接)。注意，焊接轨迹Cll或焊接轨迹C12的中心CO是工件W1、W2中形成的焊接部的焊接中心。
[0047]这里，通过来自焊接用照射部I的焊接用激光束LI的照射，在焊接用激光束LI的行进方向上在焊接用激光束LI的左右侧和焊接用激光束LI的后方形成了其中工件W1、W2熔融的熔池Y1。在实施例1中，由于焊接用激光束LI如上所述沿大体圆形的焊接轨迹Cl、C2照射，所以在工件Wl、W2中形成大体圆形的熔池Y1。
[0048]如图1所示，检查用照射部5经由光学系统8和光接收部2向处于熔融状态的熔池Yl照射检查用激光束L5。更具体地，如图3所示，检查用照射部5使检查用激光束L5的焦点F5沿在熔池Yl的外缘的内侧设定的具有半径R51的大体圆形的扫描轨迹C51以大体恒定的速度旋转多次，以便在扫描轨迹C51上照射检查用激光束L5多次。随后，检查用照射部5使检查用激光束L5的焦点F5在扫描轨迹C51的内侧移动，并且使检查用激光束L5的焦点F5沿具有小于半径R51的半径R52且与扫描轨迹C51同心的大体圆形的扫描轨迹C52旋转多次，以便在扫描轨迹C52上照射检查用激光束L5多次。通过重复检查用激光束L5的这种照射步骤，检查用照射部5向形成在工件Wl、W2中的大体圆形熔池Yl全体照射检查用激光束L5。注意，例如，扫描轨迹C51、C52的中心被设定为焊接轨迹Cll、C12的上述中心CO。
[0049]如图1所示，在从检查用照射部5向熔池Yl照射检查用激光束L5的情况下，光接收部2接收包括从工件Wl、W2的熔池Yl反射的检查用激光L5的反射光、由于工件W1、W2的熔融和蒸发而产生的蒸气发光(等离子光)、从工件W1、W2的熔池Yl射出的热辐射光(红外光)等的返回光束L2。
[0050]变换部3将由光接收部2接收并经由光学系统8和集光透镜9集光的返回光束L2变换成电信号，并且向放大器4输出该电信号。放大器4放大从变换部3输出的电信号的信号强度，并且将它传输到检查部6。
[0051]检查部6对从放大器4传输的电信号执行信号处理，并且检查形成在工件Wl、W2中的焊接部的焊接状态。更具体地，当检查用激光束L5从检查用辐射部5沿扫描轨迹C51、C52向熔池Yl照射多次时，检查部6检测由光接收部2接收的返回光束L2的强度变化。然后，检查部6基于强度变化的周期性来检查形成在工件Wl、W2中的焊接部的焊接状态。此夕卜，检查部6将与从放大器4传输的电信号有关的信号处理结果传输到CRT 7。CRT 7显示从检查部6传输的信号处理结果。
[0052][焊接部检查方法的实施例1]
[0053]接下来将参照图4至7说明利用图1所示的焊接部检查装置100的本发明的焊接部检查方法的实施例1。
[0054]图4是以时间顺序示出传输到图1所示的检查装置100的检查部6的返回光束的强度的一个示例的视图。此外，图5A是说明在焊接部的焊接状态正常的情况下熔池与检查用激光束的焦点之间的关系的顶视图，而图5B是沿图5A的箭头VB-VB截取的视图。此外，图6A是说明在焊接部的焊接状态不良的情况下熔池与检查用激光束的焦点之间的关系的顶视图，而图6B是沿图6A的箭头VIB-VIB截取的视图。此外，图7是示出通过检查部6对其执行信号处理的返回光束的频率和振幅之间的关系的一个示例的视图。
[0055]如图5A和5B所示，在焊接部的焊接状态正常的情况下(在工件Wl、W2被正常焊接的情况下)，当检查用激光束L5的焦点F5沿在熔池Yl中设定的大体圆形的扫描轨迹C51旋转多次以便对扫描轨迹C51照射检查用激光束L5多次时，认为从工件Wl、W2反射的检查用激光束L5的反射光、蒸气发光、热辐射光等的强度变化相对小。于是，如图4的虚线所示，由光接收部2接收并经由变换部3和放大器4传输到检查部6的返回光束L2的强度变化相对小。
[0056]另一方面，如图6A和6B所示，在焊接部的焊接状态不良的情况下(例如，在带单件凹陷焊接的情况下，其中工件之一的焊缝带有凹陷)，当检查用激光束L5的焦点F5沿在熔池Yl中设定的大体圆形的扫描轨迹C51旋转多次以便在扫描轨迹C51上照射检查用激光束L5多次时，在检查用激光束L5的扫描轨迹C51上存在不良焊接部XI，使得从工件Wl、W2反射的检查用激光束L5的反射光的强度在扫描轨迹C51的一部分中大幅变化。鉴于这一点，如图4的实线所示，由光接收部2接收并经由变换部3和放大器4传输到检查部6的返回光束L2的强度在检查用激光束L5的一个扫描周期(例如，检查用激光束L5绕扫描周期C5 —周的周期)的一部分改变，并且周期性地改变检查用激光束L5的每个扫描周期。
[0057]根据实施例1的检查方法，通过检查部6来检测返回光束L2的强度变化的这种周期性。由此，例如，即使从返回光束L2获得的电信号微弱或即使返回光束L2的强度根据工件温度的变化而改变，也能检查熔池Yl的外缘的内侧是否存在不良焊接部XI，亦即，工件WU W2中形成的焊接部中是否发生不良焊接。特别地，在实施例1中，检查用激光束L5沿大体圆形的扫描轨迹C51、C52向熔池Yl照射。鉴于这一点，能检查熔池Yl的外缘的内侧是否存在偏离焊接中心CO的不良焊接部XI，或者能检查熔池Yl的外缘的内侧是否存在诸如椭圆形或大体多边形的具有非圆形形状的不良焊接部XI。
[0058]此外，对传输到检查部6的返回光束L2的强度(参看图4)执行傅里叶变换。在此情况下，如图7中所示，当焊接部的焊接状态正常时，在特定频率下未检测到振幅峰值(参看图7中的虚线)，而当焊接部的焊接状态不良时，在特定频率(图7中的三个频率)下检测到振幅峰值(