(57)【要約】【課題】  レーザ溶着中に溶着強度不良及び樹脂材間の隙間による未溶着をモニタリングすることができるレーザ溶着良否判定方法及びその装置を提供する。【解決手段】  レーザ光Ｌに対して透過性のある樹脂材４と吸収性のある樹脂材５とのレーザ溶着中に赤外線センサ２を用いて溶着部３の発熱量を検出することによって、溶着部の溶着状態の良否を判定する。即ち、透過性樹脂の赤外線透過特性から、透過率が良好な赤外線の波長にマッチする赤外線センサを用いて溶着部の発熱状態を検出することにより、溶着部に適切なエネルギが投入されて溶着部が形成されたか否かを判定する。また、透過性樹脂材の発熱量をも赤外線センサ２Ａで検出することで、投入エネルギが変動した場合でも溶着部の良否を判定できるようにしている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光（Ｌ）に対して透過性のある樹脂材（４）と吸収性のある樹脂材（５）とのレーザ溶着による溶着部（３）の溶着状態を判定するレーザ溶着良否判定方法において、
レーザ溶着中に赤外線センサ（２）を用いて、溶着部（３）の発熱量を検出することによって、溶着部（３）の良否を判定することを特徴とするレーザ溶着良否判定方法。
【請求項２】
前記赤外線センサ（２）の出力が上下限規格範囲内であれば、前記溶着部（３）の判定を良とすることを特徴とする請求項１に記載のレーザ溶着良否判定方法。
【請求項３】
前記赤外線センサ（２）が、前記透過性樹脂材（４）の発熱量を検出する第１の赤外線センサ（２Ａ）と前記溶着部（３）の発熱量を検出する第２の赤外線センサ（２Ｂ）とよりなることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ溶着良否判定方法。
【請求項４】
前記第１の赤外線センサ（２Ａ）による出力が上下限規格範囲内に収まっていて、前記第２の赤外線センサ（２Ｂ）による出力が上限規格以下である場合には、前記溶着部（３）の判定を良とすることを特徴とする請求項３に記載のレーザ溶着良否判定方法。
【請求項５】
前記第２の赤外線センサ（２Ｂ）による出力が上限規格以下でない場合は、エネルギ変動の有無が判断され、エネルギ変動が有る場合は、前記第２の赤外線センサ（２Ｂ）の出力にエネルギ変動分の補正を行った補正出力が、前記上限規格以下かどうかを判断することによって前記溶着部（３）の良否を判定を行うことを特徴とする請求項４に記載のレーザ溶着良否判定方法。
【請求項６】
レーザ光（Ｌ）に対して透過性のある樹脂材（４）と吸収性のある樹脂材（５）とを重ね合わせて、その接合部に前記透過性樹脂材側からレーザ光（Ｌ）を照射することにより形成される両樹脂材（４，５）の溶着部（３）の溶着状態を判定するレーザ溶着良否判定装置が、
レーザ溶着中において溶着部（３）の発熱量を検出する赤外線センサ（２）と、
検出された発熱量に基づいて溶着部の良否を判定する判定装置（７）と、
を具備していることを特徴とするレーザ溶着良否判定装置。
【請求項７】
前記赤外線センサ（２）が、前記透過性樹脂材（４）の発熱量を検出する第１の赤外線センサ（２Ａ）と、前記溶着部（３）の発熱量を検出する第２の赤外線センサ（２Ｂ）とよりなることを特徴とする請求項６に記載のレーザ溶着良否判定装置。
【請求項８】
前記第１の赤外線センサが、赤外線の透過率特性が最小となる波長λminに適合しているものから選定され、前記第２の赤外線センサが、赤外線の透過率特性が最大となるλmaxに適合しているものから選定されていることを特徴とする請求項７に記載のレーザ溶着良否判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ溶着により接合した溶着部の接合状態の良否を判定するレーザ溶着良否判定方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量化及び低コスト化を図るため、自動車等における各部品を樹脂化した樹脂成形品が用いられている。これら樹脂成形品は高生産性化等の観点より、予め複数に分割して成形し、これらの分割成形品を互いに接合した樹脂成形品が用いられている。
【０００３】
この場合、樹脂材同士の接合方法として従来では接着剤等による接着が行われていたが、熱による影響で接着が剥離することがあるため、近年では、レーザ光を用いて樹脂材を加熱溶融させることで溶着する方法が利用されている。
【０００４】
レーザ光による樹脂材の溶着は、レーザ光に対して透過性のある樹脂材と、レーザ光に対して吸収性のある樹脂材とを重ね合わせた後、透過性樹脂材側からレーザ光を照射し、そのエネルギにより吸収性樹脂材が発熱、融解すると共に、その熱で透過性樹脂材が融解することによって、透過性樹脂材と吸収性樹脂材との当接面同士を加熱溶融して両者を一体的に接合することによって行われる。
【０００５】
樹脂材のレーザ溶着の溶着状態の判定は、従来では作業員が手作業で抜き取りによる目視検査で行っていたが、その品質判定に多大の時間とコストが掛かるという問題があった。そのため、従来、適切な溶着がなされたか否かの判定として以下の２つの方法が知られている。
（１）溶着後にレーザ光を当てて透過側の樹脂材と吸収側の樹脂材の溶着部の有無を検出する方法（例えば、特許文献１参照）
（２）レーダ溶着中に温度センサによって溶着部の温度を検出する方法、或いは温度センサにより、溶着前後における溶着部近傍の温度差を求め、この温度差に基づいて良否判定を行う方法（例えば、特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３６１２２９号公報
【特許文献２】特開平１０−２４９９４１号公報
【０００７】
しかしながら、上記（１）による方法の場合、レーザ光を斜め方向から溶着部に照射しなければならず、リブのある樹脂製品の溶着部の検出は不可能であり、更に生産工程であるレーザ溶着中に検査作業を行うことはできず、レーザ溶着終了後に検査作業を行う必要があり、余分な検査工程が付加されるため生産性が低下するという問題がある。
【０００８】
また、上記（２）による方法の場合には、温度センサを使用するため、樹脂材が加熱されて溶融するにしたがって放射率が変動するために樹脂の状態に応じたセンサの校正が必要となり、仮に校正がなされたとしても樹脂材間に隙間が発生した場合、表面温度は同じために隙間が発生していたか否かの検出は不可能であるという問題がある。また、溶着部近傍の温度を検出するにしても、レーザ溶着用のロボットは３次元的な動きをするものであり、このような３次元の溶着の軌跡を正確に温度センサが追いかけるのは非常に難しいという問題もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産工程中であるレーザ溶着中に、樹脂材間の溶着強度不良及び樹脂材間の隙間による未溶着をモニタリングすることができるレーザ溶着良否判定方法及びそのための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のレーザ溶着良否判定方法及びレーザ溶着良否判定装置を提供する。
請求項１に記載のレーザ溶着良否判定方法は、レーザ光Ｌに対して透過性のある樹脂材４と吸収性のある樹脂材５とのレーザ溶着中に赤外線センサ２を用いて、溶着部３の発熱量を検出することによって、溶着部３の良否を判定するようにしたものであり、これにより、エネルギ過不足による溶着不良及びエネルギ一定の場合における両樹脂材４，５間の隙間による溶着不良をモニタリングすることが可能となる。
【００１１】
請求項２の該判定方法は、赤外線センサ２の出力が上下限規格範囲内であれば溶着部を良と判定するようにしたものであり、これにより、両樹脂材の隙間が広いことから生じる溶着不良及びエネルギ不足による溶着不良等を排除することが可能となる。
請求項３の該判定方法は、赤外線センサ２を透過性樹脂材４の発熱量を検出する第１の赤外線センサ２Ａと溶着部３の発熱量を検出する第２の赤外線センサ２Ｂとより構成したものであり、これにより、溶着時に投入エネルギに変動があったのか、両樹脂材間に隙間があったのか、又は投入エネルギの変動及び隙間があったのかをモニタリングすることが可能となる。
【００１２】
請求項４の該判定方法は、第１の赤外線センサ２Ａによる出力が上下限規格範囲内に収まっていて、第２の赤外線センサ２Ｂによる出力が上限規格以下である場合に、溶着部３の判定を良とするようにしたものであり、これにより、溶着部の品質を確保することができる。
請求項５の該判定方法は、第２の赤外線センサ２Ｂによる出力が上限規格以下でない場合は、エネルギ変動の有無が判断され、エネルギ変動が有る場合は、第２の赤外線センサ２Ｂによる出力にエネルギ変動分の補正を行った補正出力が、上限規格以下かどうかを判断して溶着部３の良否を判定するようにしたものであり、これにより、入力エネルギの変動があった場合においても、溶着部３の良否を正確に判定することができる。
【００１３】
請求項６に記載のレーザ溶着良否判定装置は、請求項１の方法発明を物の発明である装置発明にしたものであり、その作用効果は、請求項１と同様である。
同じく請求項７の該判定装置は、請求項３の方法発明を装置発明にしたものであり、その作用効果は請求項３と同様である。
請求項８の該判定装置は、第１の赤外線センサ２Ａが、赤外線の透過特性が最小となる波長λminにマッチし、第２の赤外線センサ２Ｂが赤外線の透過特性が最大となる波長λmaxにマッチしたものから選定されているもので、これにより、判定精度が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態のレーザ溶着良否判定方法及びその装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるレーザ溶着良否判定装置の構成を説明する図である。符号４は、レーザ光に対して透過率が高い透過性樹脂材であり、符号５は、レーザ光に対して吸収率が高い吸収性樹脂材であり、これら両樹脂材４，５は、レーザが照射される側に透過性樹脂材４がくるようにして重ね合わされている。重ね合わされた両樹脂材４，５は押さえ治具（図示せず）等により加圧されてセットされ、テーブル（図示せず）上に保持される。一般にこのテーブルは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であると共に、ＸＹ平面で回転可能である。
【００１５】
符号１は、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッドであり、図示されないレーザ発生器で生成され光ファイバを経由したレーザ光Ｌがレーザヘッド１から両樹脂材４，５の接合部に照射される。このレーザヘッド１は、一般には図示されないロボット等により把持されており、レーザ光Ｌの照射角度や照射位置を変えることができ、また場合によってはレーザヘッド１をＸ軸、Ｙ軸方向に移動させることができる。したがって、レーザ光Ｌの走査は、レーザヘッド１側を移動させることで行うこともできるし、または、両樹脂材４，５が保持されているテーブル側を移動させることによって行うこともできる。
【００１６】
本実施形態では、透過性樹脂材４と吸収性樹脂材５との溶着部３の発熱量を検出するために赤外線センサ２が設けられている。赤外線センサ２は、センサアンプ６に接続していて、赤外線センサ２によって検出された発熱量が電気信号に変えられて出力され、センサアンプ６で増巾される。センサアンプ６は判定装置７に接続していて、増巾された出力信号が判定装置７に入力され、ここで溶着部３の良否が、後に説明する手順によって判定される。
【００１７】
図２は、透過性樹脂における赤外線の透過率特性を示すグラフであり、横軸が波長を、縦軸が透過率を示している。本実施形態では、透過率が最大となる赤外線の波長λmax（μｍ）にマッチする赤外線センサ２が用いられることが好ましい。即ち、赤外線センサ２は、赤外線の波長λが８μｍ〜１４μｍの範囲を測定するのに好適なもの、例えばサーモパイルが選定されている。赤外線センサ２の取付角度は、好ましくは計測スポットの直上であるが、本実施形態では、溶着部３の直上にはレーザヘッド１が設けられているので、直上から±３０度の範囲内に取り付けている。また、赤外線センサ２は、例えば溶着部３の巾が２mmであるなら、計測スポットが２mmになる位置に設けられる。また、透過性樹脂材４の発熱量を測定する場合は、計測スポットが透過性樹脂材４の表面にくるようにして計測する。
【００１８】
図３は、投入エネルギ（Ｗ）と赤外線センサ出力（Ｖ）との関係を示すグラフである。このことからレーザヘッド１から照射されるレーザ光Ｌの投入エネルギ（Ｗ）が増大するのに伴ない、赤外線センサ２の出力（Ｖ）も増大しているのが解る。即ち、投入エネルギ（Ｗ）が多ければ溶着部３は大きくなり発熱量も大きくなる。
【００１９】
図４は、両樹脂材４，５間の隙間（mm）と赤外線センサ２の出力（Ｖ）との関係を示すグラフである。この図から、隙間（mm）が大きくなれば、赤外線センサ２の出力（Ｖ）が増大しているのが解る。このことは、隙間（mm）が大きくなると、投入されたエネルギが一方の樹脂材である吸収性樹脂材５に片寄って入力され、透過性樹脂材４に熱が伝達されない結果、溶着部３の発熱量が増大し赤外線センサ２の出力が大きくなるものであると解される。
【００２０】
このように、レーザ溶着時に投入エネルギが変動すれば、両樹脂材４，５の溶着部３の発熱量が変動し、両樹脂材４，５間に隙間が発生した場合は、レーザエネルギが全て吸収性樹脂材５に投入されるため、溶着部３が発熱過大となる。そこで、透過性樹脂材４の赤外線透過特性から、図２に示すように透過率が良好な赤外線の波長λにマッチする赤外線センサ２を用いて、溶着部３の発熱状態を検出することにより、溶着部３に適切なエネルギが投入されて溶着部３が形成されたか否か、また両樹脂材４，５間の隙間の発生により未溶着部が形成されていないかを判定している。
【００２１】
つまり、透過性樹脂材４と吸収性樹脂材５との間に隙間がない場合は、レーザ光Ｌによる投入エネルギが少なければ溶着部３は小さくなり発熱量は少なくなり、投入エネルギが多ければ溶着部３は大きくなり発熱量も大きくなることから、投入エネルギが一定にも拘わらず赤外線センサ２の出力が小さいものと大きいものはエネルギ過不足として不良と判別できる。また、隙間がある場合は、投入エネルギが一定にも拘わらず赤外線センサ２の出力が大きくなるため、これは隙間による溶着不良であると判別できる。
【００２２】
図５は、第１実施形態での判定装置７による溶着部３の溶着良否判定のフローチャートである。まず、ステップＳ１で赤外線センサ２の出力計測の結果が判定装置７に入力される。ステップＳ２では、計測された赤外線センサ２の出力が所定の値である上限規格をオーバーしているか否かが判断される。上限規格をオーバーしていない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ３に進み、溶着部３が良の判定をして、フローチャートを終了する。上限規格をオーバーしている場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ４に進み、溶着部３が不良の判定をして、フローチャートを終了する。このようにして、溶着部３の溶着状態の良否の判定を行う。
【００２３】
本実施形態においては、レーザ光Ｌの吸収率の高い吸収性樹脂材５の種類としては、熱可塑性を有し、レーザ光Ｌを透過せずに吸収し得るものであれば特に限定されない。例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、アクリル（ＰＭＭＥ）等の樹脂材に、カーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを使用することができる。
レーザ光Ｌの透過率の高い透過性樹脂材４の種類としては、熱可塑性を有し、レーザ光Ｌに対して所定の透過率を有するものであれば特に限定されない。基本的に上記に例示した樹脂材が使用可能である。また所定の透過率を確保できれば着色材を混入してもよい。なお、本実施形態では、透過性樹脂材４については、レーザ光Ｌの透過率と赤外線センサ２における赤外線の透過特性の両者の透過率がよいものを選定することが必要である。
また、吸収性樹脂材５及び透過性樹脂材４には、必要に応じガラス繊維やカーボン繊維などの補強繊維を添加してもよい。
【００２４】
更に、吸収性樹脂材５と透過性樹脂材４との組み合わせについては、互いに相溶性のあるもの同志の組み合わせが好適である。このような組み合わせとして、同種の樹脂同志の組み合わせの他、異種の樹脂の組み合わせも可能である。
【００２５】
加熱源として用いるレーザ光Ｌの種類としては、レーザ光Ｌを透過させる透過性樹脂材４の吸収スペクトルや板厚（透過長）等の関係で、透過性樹脂材４での透過率が所定値以上となるような波長を有するものが適宜選択される。例えば、ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ガラス−ネオジウムレーザ、ルビーレーザ、ヘリウム−ネオンレーザ、クリプトンレーザ、アルゴンレーザ、水素レーザ、窒素レーザ等を用いることができる。
【００２６】
図６は、本発明の第２実施形態であるレーザ溶着良否判定装置の構成を説明する図である。第１実施形態では、赤外線センサ２で溶着部３の発熱量をモニターしていたが、この場合では、レーザヘッド１からのレーザ光Ｌの投入エネルギが変動した場合に、溶着部３の発熱量の増大が、投入エネルギが増加したためなのか、隙間が大きくなったためなのか判定することは困難であり、投入エネルギが常に一定であるという前提で判断している。第２実施形態では、投入エネルギが変動した場合でもこれに対拠できるようにしたものである。そのため、第２実施形態では、透過性樹脂材４の発熱量を検出する第１の赤外線センサ２Ａと、溶着部３の発熱量を検出する第２の赤外線２Ｂとが設けられている。また、第１と第２の赤外線センサ２Ａ，２Ｂには、それぞれ専用のセンサアンプ６Ａ，６Ｂが使用されている。赤外線センサ２Ａ，２Ｂで検出され、電気信号に変えられた出力は、センサアンプ６Ａ，６Ｂでそれぞれ増巾された後に、判定装置７に入力される。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２７】
図７は、透過性樹脂における赤外線の透過率特性を示すグラフであり、横軸が波長を、縦軸が透過率を示している。第２実施形態においては、溶着部３の発熱量を検出する第２の赤外線センサ２Ｂとしては、透過率が最大となる赤外線の波長λmax（μｍ）にマッチするものが用いられ、透過性樹脂材４の発熱量を検出する第１の赤外線センサ２Ａとしては、透過率が最小となる赤外線の波長λmin（μｍ）にマッチするものが選定されている。第１の赤外線センサ２Ａは、透過性樹脂材４のレーザ光Ｌが入射する表面部分を計測スポットとして発熱量を計測している。第２の赤外線センサ２Ｂは、溶着部３の発熱量を計測するものであり、基本的に第１実施形態と同様のものである。
【００２８】
図８は、レーザ光Ｌによる投入エネルギ変動時の第１の赤外線センサ（センサ１）２Ａの出力（Ｖ）の関係を示すグラフである。即ち、投入エネルギ（Ｗ）が増大するのにほぼ比例して、第１の赤外線センサ２Ａの出力（Ｖ）が増大している。言い換えれば、投入エネルギ（Ｗ）の増大にほぼ比例して、透過性樹脂材４の発熱量が増大している。
【００２９】
図９は、投入エネルギ一定時における隙間（mm）と第１及び第２の赤外線センサ（センサ１、センサ２）２Ａ，２Ｂの出力（Ｖ）の関係を示すグラフであり、横軸を両樹脂材４，５間の隙間（mm）とし、縦軸を第１及び第２の赤外線センサ２Ａ，２Ｂの出力（Ｖ）としている。第１の赤外線センサ２Ａの出力を黒四角形でプロットし、第２の赤外線センサ２Ｂの出力を黒菱形でプロットしている。この図から分るように、投入エネルギが一定の場合は、両樹脂材４，５間の隙間の増大に伴って第２の赤外線センサ２Ｂの出力は増大するが、第１の赤外線センサ２Ａの出力はほぼ一定である。即ち、投入エネルギ一定の場合でも、隙間の増大に伴って、溶着部３の発熱量は増大するが、透過性樹脂材４の発熱量は一定であり、隙間には無関係であることを示している。
【００３０】
図１０は、投入エネルギが変動したときの第１及び第２の赤外線センサ（センサ１、センサ２）２Ａ，２Ｂの出力（Ｖ）の関係を隙間の有無で比較したグラフである。即ち、投入エネルギが３０Ｗのときは、第１の赤外線センサ２Ａの出力は略２．１Ｖで、第２の赤外線センサ２Ｂの出力は、隙間有りの場合が略０．２８Ｖで隙間無しの場合は、略０．２６Ｖであり、投入エネルギが３５Ｗのときは、第１の赤外線センサ２Ａの出力は、略２．４Ｖで、第２の赤外線センサ２Ｂの出力は、隙間有りの場合が略０．３２Ｖで隙間無しの場合は、略０．２８Ｖである。この場合、投入エネルギが３０Ｗで隙間が有る場合と、投入エネルギが３５Ｗで隙間が無い場合との第２の赤外線センサ２Ｂの出力は、ほぼ同じである。
【００３１】
図１１は、変動エネルギ分の補正を行ったグラフを示している。即ち、投入エネルギが３０Ｗから３５Ｗに変動した場合の第２の赤外線センサ２Ｂの出力補正を、隙間有りの場合に行っている。この補正後の第２の赤外線センサ２Ｂの出力は、略０．２７Ｖとなる。隙間無しの場合は、第２の赤外線センサ２Ｂの補正は行わない。
【００３２】
このようにして、第２実施形態では、まず透過性樹脂材４の赤外線透過特性から、透過率が低く溶着部３の発熱を検出しない波長にマッチする第１の赤外線センサ２Ａを用いて、透過性樹脂材４の発熱状態のみを検出する。次に、透過率が良好な赤外線の波長にマッチする第２の赤外線センサ２Ｂを用いて溶着部３の発熱状態を検出することにより、溶着部３に適切なエネルギが投入されて溶着部３が形成されたか否か、また両樹脂材４，５間の隙間の発生により未溶着部が形成されていないかを、レーザ溶着中にモニタリングすることが可能である。
【００３３】
投入するエネルギが変動した場合は、図８に示すとおり透過性樹脂材４の発熱が変動するため、第１の赤外線センサ２Ａの出力結果から、エネルギ変動による溶着部３の不良を判定することができる。次に、隙間が無い状態で溶着した場合、投入エネルギが変動すれば、透過性樹脂材４の発熱も溶着部３の発熱もほぼ比例して変動するため、第１及び第２の赤外線センサ２Ａ，２Ｂの両方の出力が増大（変動）する。しかしながら、隙間が有る状態で溶着した場合、投入エネルギが同じであるなら図９に示すとおり、第１の赤外線センサ２Ａの出力には変動がなく、第２の赤外線センサ２Ｂの出力のみ増大するため、両樹脂材４，５間に隙間が有り、溶着部３が不良であると判定することができる。
【００３４】
もし隙間が有る状態で投入エネルギも異なって溶着された場合は、図１０に示すとおり、投入エネルギは低いが隙間が有る状態の第２の赤外線センサ２Ｂの出力と、投入エネルギは高いが隙間が無い状態の第２の赤外線センサ２Ｂの出力とが同等レベルとなるケースが存在する。しかし、第１の赤外線センサ２Ａの出力は投入エネルギの変動にほぼ比例して変動するため、第２の赤外線センサ２Ｂの出力に対して、その変動分の補正をかけることにより、図１１に示すとおり投入エネルギ変動による第２の赤外線センサ２Ｂの出力変動分をキャンセルし、その補正された出力のレベルによって隙間有りによる溶着部３の不良を判定することができる。
このようにして、第２実施形態では、溶着時に投入エネルギの変動があったのか、両樹脂材４，５間に隙間があったのか、もしくは投入エネルギの変動及び隙間が有ったのかどうかをモニタリングすることができる。
【００３５】
図１２は、第２実施形態での判定装置７による溶着部３の溶着良否判定のフローチャートである。まず、ステップＳ１１で第１の赤外線センサ２Ａの出力から、透過性樹脂材４の発熱量を計測する。次にステップＳ１２で第２の赤外線センサ２Ｂの出力から両樹脂材４，５の溶着部３の発熱量を計測する。ステップＳ１３では、第１の赤外線センサ２Ａによって計測された透過性樹脂材４の発熱量（第１の赤外線センサの出力）が上下限規格範囲内であるかどうかが判断され、範囲外であった場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１９に進み、レーザ光Ｌによる投入エネルギ不足又は過多と判定し溶着不良としてフローチャートを終了する。
【００３６】
ステップＳ１３で透過性樹脂材４の発熱量が上下限規格範囲内であると判断されたときは（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１４に進み、第２の赤外線センサ２Ｂによって計測された両樹脂材４，５の溶着部３の発熱量（第２の赤外線センサの出力）が上限規格以下であるかどうかが判断され、上限規格以下である場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１５に進み、溶着部３の溶着状態が良好と判定され、フローチャートを終了する。
【００３７】
ステップＳ１４で溶着部３の発熱量が上限規格以下でない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１６に進み、レーザ光Ｌの投入エネルギの変動が有るか無いかが判断され、エネルギ変動が有る場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ１８に進み、第１の赤外線センサ２Ａによって計測される出力変動に基づいて、第２の赤外線センサ２Ｂの出力の変動分の補正を行う。第２の赤外線センサ２Ｂの出力補正を行った後は、先のステップＳ１４へと戻る。ステップＳ１６でエネルギ変動が無いとされた場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１７へ進み、溶着部３の発熱量が上限規格をオーバーしたのは、両樹脂材４，５間に隙間が存在するためであると判断し、溶着部３の溶着不良と判定して、フローチャートを終了する。
このようにして、第２実施形態では、投入エネルギの変動があっても溶着部３の溶着状態をモニタリングすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態のレーザ溶着良否判定装置の構成を説明する図である。
【図２】透過性樹脂材における赤外線の透過率特性を示すグラフである。
【図３】投入エネルギと赤外線センサ出力との関係を示すグラフである。
【図４】両樹脂材間の隙間と赤外線センサ出力との関係を示すグラフである。
【図５】第１実施形態のレーザ溶着良否判定装置における溶着良否判定の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態のレーザ溶着良否判定装置の構成を説明する図である。
【図７】赤外線センサの選定条件となる透過性樹脂材における赤外線の透過率特性を示す図である。
【図８】投入エネルギと第１の赤外線センサ出力との関係を示すグラフである。
【図９】投入エネルギ一定の場合における、両樹脂材間の隙間と第１、第２の赤外線センサ出力との関係を示すグラフである。
【図１０】投入エネルギと第１、第２の赤外線センサ出力との関係を隙間の有無で示したグラフである。
【図１１】第２の赤外線センサ出力をエネルギ変動分だけ補正する方法を説明するグラフである。
【図１２】第２実施形態のレーザ溶着良否判定装置における溶着良否判定の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１    レーザヘッド
２，２Ａ，２Ｂ    赤外線センサ
３    溶着部
４    透過性樹脂材
５    吸収性樹脂材
６，６Ａ，６Ｂ    センサアンプ
７    判定装置
【図１】
2006341563.tif 000003
【図２】
2006341563.tif 000004
【図３】
2006341563.tif 000005
【図４】
2006341563.tif 000006
【図５】
2006341563.tif 000007
【図６】
2006341563.tif 000008
【図７】
2006341563.tif 000009
【図８】
2006341563.tif 000010
【図９】
2006341563.tif 000011
【図１０】
2006341563.tif 000012
【図１１】
2006341563.tif 000013
【図１２】
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