[发明专利]激光焊接方法及激光焊接装置

说明书

提供激光焊接方法及激光焊接装置，能抑制激光的能量吸收时间的偏差，从而稳定且高效地供给高质量的产品。激光焊接方法包括以下步骤：通过激光头(11)对作为焊接对象的金属部件的电导体(40)的接合位置照射激光，利用红外线传感器(12)检测来自接合位置的激光的反射光，或者利用可见光传感器(13)检测从金属蒸汽发出的光；对红外线传感器(12)及可见光传感器(13)的各自的检测值与设定值进行比较，判定电导体(40)中是否已开始吸收能量，根据判定为已开始吸收能量的时刻来调整激光的照射控制。

技术领域

本发明涉及通过激光焊接来接合金属部件的激光焊接方法及激光焊接装置。

背景技术

以往公知通过激光焊接来接合金属部件的技术。例如专利文献1公开这种技术。专利文献1公开了一种旋转电机的制造方法：贯穿插入设置于定子铁芯的各槽，通过激光焊接对从所述各槽突出的多个电导体的前端部之间进行接合，从而制造旋转电机。而且，公知用作这种电导体的铜的激光吸收率低，为了缩短至吸收激光为止的时间而使用大容量的激光发射器，为了提高激光吸收率而进行使表面氧化等的预处理等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-230295号公报

发明内容

发明所要解决的课题

图4是示出以往的激光照射时间与能量吸收时间之间的关系的时序图。图4中的(a)、(b)、(c)、(d)中示出因照射激光的金属部件的个体差而不同的激光的能量吸收时间。如图4所示，在用时间管理激光焊接的情况下，由于金属部件的表面形状、表面状态等的偏差，即使激光的照射时间相同，也存在吸收激光的能量的时间(开始吸收的时刻)因每个工件(金属部件)而有偏差、熔融状态不稳定的情况。此外，使用大容量的激光发射器、使工件的表面氧化等的预处理等导致成本上升、生产间隔时间増加。以往的激光焊接技术在质量的稳定化及高效化方面存在改善的余地。

本发明的目的在于提供能抑制激光的能量吸收时间的偏差而稳定且高效地供给高质量的产品的激光焊接方法及激光焊接装置。

用于解决课题的手段

本发明涉及通过激光焊接来接合金属部件(例如后述的电导体40)的激光焊接方法，其包括以下步骤：通过激光照射部(例如后述的激光头11)对作为焊接对象的所述金属部件的接合位置照射激光，通过光检测部(例如后述的红外线传感器12、可见光传感器13)检测通过该激光的照射而产生的所述接合位置的光；对所述光检测部的检测值与设定值进行比较，判定所述金属部件中是否已开始吸收能量，根据判定为已开始吸收能量的时刻来调整所述激光的照射控制。

由此，通过检测接合位置的光，利用金属部件吸收激光时从反射体变化成吸收体的特性，能正确判断激光的能量开始被金属部件吸收的时刻。通过将激光的能量开始被金属部件吸收的时刻反映至照射控制，能够使每个作为焊接对象的金属部件的有偏差的熔融状态变得均匀。

例如，以反射率高的铜那样的金属部件作为焊接对象的情况下，也能确保金属部件所必需的充分的激光能量吸收时间，因此即使不使用大容量的激光振荡器、不对电导体的表面进行氧化处理，也能够通过低容量的激光振荡器稳定地进行焊接作业，还能实现成本的降低及生产间隔时间的缩短。

优选为，所述光检测部(例如后述的红外线传感器12)检测所述激光的反射光。

由此，能够利用激光的反射光的变化来正确地判定开始吸收能量的时刻。

优选为，所述光检测部(例如后述的可见光传感器13)检测从通过所述激光的照射而产生的所述金属部件的蒸汽发出的可见光。

由此，能够利用来自越吸收能量就产生得越多的汽流(金属蒸汽)的可见光，正确判定开始吸收能量的时刻。