[发明专利]测量设备和激光焊接设备

说明书

本发明涉及测量设备和激光焊接设备。激光焊接设备包括：测量单元，测量单元通过干涉测量法来测量熔池的穿透深度；和控制器，控制器控制测量单元。测量单元包括：光源，光源射出用于测量的激光光束；分束器，分束器将激光光束分成测量光束和参照光束；光接收元件，光接收元件接收由从熔池反射的测量光束和从参照镜反射的参照光束合成的干涉光束；扫描机构，扫描机构改变朝向熔池行进的测量光束的施加位置；和图像捕捉单元，图像捕捉单元捕捉熔池的图像。控制器基于由图像捕捉单元捕捉到的图像来确定熔池的最深部分，并且控制扫描机构，使得朝向熔池行进的测量光束被施加到最深部分。

技术领域

本发明涉及一种测量设备和一种激光焊接设备。

背景技术

存在一种激光焊接设备，该激光焊接设备被构造成通过将激光光束施加到工件来执行焊接(例如，参见日本未审专利申请公报No.2012-236196(JP 2012-236196 A))。

在JP 2012-236196 A中描述的激光焊接设备包括：激光振荡器，激光振荡器被构造成射出用于焊接的激光光束；和光学干涉仪，光学干涉仪被构造成测量工件的焊接部的穿透深度。该激光焊接设备被构造成基于穿透深度来评估焊接部的品质。从光学干涉仪射出的物体光束被同轴地叠加在来自激光振荡器的激光光束上并且然后被施加到焊接部。物体光束的光斑直径被设定成比激光光束的光斑直径大。因此，物体光束被施加到在激光焊接期间形成的熔池的小孔，小孔的深度能够被测量为穿透深度。

发明内容

然而，利用如上所述的常规激光焊接设备，物体光束的光斑直径较大，且因此在宽的区域中检测深度。因此难以提高穿透深度的测量的精度。

本发明提供被构造成以更高的精度来测量在激光焊接期间的工件的熔池的穿透深度的测量设备和激光焊接设备。

本发明的第一方面涉及一种测量设备，所述测量设备被构造成测量在激光焊接期间的工件的熔池的穿透深度。所述测量设备包括：测量单元，所述测量单元被构造成通过干涉测量法来测量所述熔池的穿透深度；和控制器，所述控制器被构造成控制所述测量单元。所述测量单元包括：光源，所述光源被构造成射出用于测量的激光光束；分束器，所述分束器被构造成将用于测量的激光光束分成朝向所述熔池行进的测量光束和朝向参照镜行进的参照光束；光接收元件，所述光接收元件被构造成使得干涉光束入射在所述光接收元件上；扫描机构，所述扫描机构被构造成改变朝向所述熔池行进的测量光束的施加位置；和图像捕捉单元，所述图像捕捉单元被构造成捕捉所述熔池的图像。所述干涉光束由从所述熔池反射的测量光束和从所述参照镜反射的参照光束合成。所述控制器被构造成：i)基于由所述图像捕捉单元执行的图像捕捉的结果来确定所述熔池的最深部分；和ii)控制所述扫描机构，使得朝向所述熔池行进的测量光束被施加到所述最深部分。

该构造允许测量光束被施加到熔池的最深部分，从而抑制测量光束被施加到熔池的最深部分以外的区域。因此能够提高熔池的穿透深度的测量的精度。