(57)【要約】【課題】プラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行、監視して接合部材における溶接シーム及びその周辺の間の境界を検知する。【解決手段】  ２つの接合部材（２、３）の間の接合区域（１）に処理放射線を出射し、溶接シーム（４）を形成する処理ビーム源と、測定放射線（７）で測定区域（１２）を照射する測定ビーム源（６）と、接合部材（２、３）における溶接シーム（４）及びその周辺の間の境界（５）によって反射された測定放射線（７）を検知する検知装置（１３）と、検知装置（１３）に接続され、検知され反射された測定放射線（７）からの接合部材（２、３）における境界（５）の深度位置を判定する評価装置（１５）とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置であって、前記装置は、
２つの接合部材（２、３）の間の接合区域（１）に処理放射線（２６）を出射し、溶接シーム（４）を形成する処理ビーム源（２７）と、
測定放射線（７）で測定区域（１２）を照射する測定ビーム源（６）と、
接合部材（２、３）における溶接シーム（４）及びその周辺の間の境界（５）によって反射された測定放射線（７）を検知する検知装置（１３）とを備えるプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置において、
検知装置（１３）に接続され、検知され反射された測定放射線（７）からの接合部材（２、３）における境界（５）の深度位置を判定する評価装置（１５）を備えることを特徴とするプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項２】
測定ビーム源（６）は測定ビーム（７）のビーム経路に配置された焦合光システム（１１）によって測定区域（１２）上に可変に焦合される点光源であり、検知装置として機能する光デテクター（１８）は境界（５）に対して焦点（２０）の位置に応じて反射された測定放射線（７）の強度を検知することを特徴とする請求項１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項３】
焦合光システム（１１）は境界（５）に対する測定ビーム焦点（２０）の強度制御調節のため光軸方向に変位可能に配置されており、境界（５）の深度位置は焦合光システム（１１）の位置から判定可能であることを特徴とする請求項２記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項４】
測定ビーム源（６）は、測定ビーム（７）のビーム経路に配置された高分散焦合光システムによって、測定区域（１２）上に焦合可能な多色点光源であってそれぞれの波長に応じて距離コード化され、検知装置として機能するスペクトル検知光デテクター（１８）は境界（５）に対する焦点（２０）の位置に応じて高い強度で反射された部分的測定ビーム（７）を検知し、境界（５）の深度位置を判定することを特徴とする請求項１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項５】
焦合光システム（１１）は焦合レンズ（１６）及び特にフレネルレンズとして構成される距離コード化レンズ（１７）を有することを特徴とする請求項４記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項６】
スペクトル検知光デテクター（１８）は前部に配置された開口（９）を有するスペクトロメータによって形成されることを特徴とする請求項４又は請求項５記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項７】
測定ビーム（７）は焦合光システム（１１）に誘導され、反射された測定ビーム（７）は検知装置（１３）に誘導されることが、それぞれの場合に１本のウェーブガイド（２５）を介して行われ、ファイバカプラー（２３）によって結合され、焦合光システム（１１）及び測定区域（１２）に共通のビーム経路を形成することを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１項記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項８】
測定ビーム源（６）及び検知装置（１３）は、三角測量配置で互いに配置されることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項９】
測定ビーム源（６）及び検知装置（１３）を有するライトセクションセンサー（３０）が設けられ、
測定ビーム源（６）は測定光線（３３）を測定区域（１２）に投射するように構成され、
測定光線（３３）の反射されたイメージを検知装置（１３）として機能するイメージセンサー上にイメージ化するイメージ光システム（２４）が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項１０】
測定ビーム源（６）は、それ自体知られているレーザービームハイブリッド溶接のための装置の二次ビーム光源であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置。
【請求項１１】
プラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法であって、前記方法は、
透過性接合部材（２）及び吸収性接合部材（３）を接合位置に配置すること、
接合部材（２、３）を処理放射線（２７）で接合区域（１）に照射し、溶接シーム（４）が形成され、測定放射線（７）で溶接シーム（４）からなる測定区域（１２）に照射すること、
溶接シーム及びその周辺の間の境界（５）によって反射された測定放射線（７）を検知装置（１３）によって検知することからなるプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法において、
検知装置（１３）に接続された評価装置（１５）によって検知された測定放射線（７）の評価をして接合部材（２、３）における検知された境界（５）の深度位置を判定することを特徴とするプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法。
【請求項１２】
測定放射線（７）が点光源（６）によって発生されて焦合光システム（１１）によって可変に焦合可能であり、境界（５）の深度位置は反射された測定放射線（７）の強度に相関する焦合光システム（１１）の位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）によって判定されることを特徴とする請求項１１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法。
【請求項１３】
測定放射線（７）が多色点光源（６）によって発生されてそれぞれの波長の関数である焦点にて測定区域（１２）に出射され、測定放射線（７）は、境界の深度位置に応じて反射され、スペクトル検知されて境界（５）の深度位置は反射された測定放射線（７）のスペクトル強度最大値を評価することによって判定されることを特徴とする請求項１１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法。
【請求項１４】
測定放射線（７）は測定区域（１２）に出射される三角測量レーザービームによって形成され、その測定放射線（７）は境界（５）の深度位置に応じて反射されて検知装置として機能するイメージセンサーによって検知され、境界（５）の深度位置は三角測量の原理にしたがって判定されることを特徴とする請求項１１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法。
【請求項１５】
測定放射線（７）は境界（５）に投射される測定光線（３３）を発生する形態で形成され、その反射された測定イメージは検知装置として機能するライトセクションセンサー（３０）によって反射された測定放射線（７）として検知され、境界（５）の深度位置はライトセクション法の原理にしたがって前記反射された測定放射線（７）から判定されることを特徴とする請求項１１記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法。
【請求項１６】
測定区域（１２）はレーザービームハイブリッド溶接中に発生される二次放射線で照射されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５の何れか１項記載のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１又は１１のプリアンブルにそれぞれ記載された特長を有するプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレーザー伝導溶接の技術は幾つかの公報、例えば特許文献１又は特許文献２から知られている。
【０００３】
一般的に言えば、レーザー処理放射線の透過性の１つの接合部材がレーザー処理放射線吸収性の１つの接合部材上に配置される。２個の接合部材の間の対応する接合区域が、透過性接合部材を介して投光される放射線で露光されるとき、吸収性接合部材内に溶融が発生する。透過性接合部材との接触に因り、対応する熱エネルギー量が透過性接合部材に伝送され、透過性接合部材を溶接区域において溶融し、その結果、対応する材料混和が２個の接合部材の間で起こる。材料が冷却したとき、溶接シームが２個の接合部材の間で形成され、その溶接シームは溶接シーム方向に直交する方向でナゲットの形態の外形を有する。２個の接合部材の異なる屈折力及び溶接シームの領域内での混和材料のため、ナゲット外形の境界は接合部材の周辺に関して光活性境界となって光ビームを反射できる。
【０００４】
特許文献３にしたがうレーザー放射線による溶接シームを製造及び監視する方法は、この特長の利点をもっており、ここでは、放射線は、本願明細書で制御放射線と称されて、溶接シームからなる測定区域に出射され、境界によって反射された測定放射線は検知のための検知装置に伝送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】EP 1 575 756 B1
【特許文献２】DE 10 2004 036 576 B4
【特許文献３】DE 101 21 923 C2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この従来技術監視手法は溶接シームのみによって行なわれるもので、溶接シームにおける欠陥によってもたらされる検知され反射された測定放射線における障害を判定するものである。この形式の応答によれば被加工品の不合格となり、不良品として判定されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの従来技術手法に基づいて、本発明の目的はプラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行、監視して接合部材における溶接シーム及びその周辺の間の境界が大きな改良された有意義さをもって検知できる装置及び方法を提供することである。
【０００８】
この目的は請求項１の特徴部分に記載された特長による装置関連形態又は請求項１及び方法請求項１１に記載された特長による手法形態で達成される。これにしたがって、装置及び方法は、検知装置で検知された反射された測定放射線は、接合部材における境界の深度位置の判定が検知され反射された測定放射線によって達成されるように、対応する評価装置に伝送されるように構成される。これは溶接プロセスにおいてより正確な検査をもたらす。なぜなら、境界の深度位置は、２個の接合部材間の接合区域における溶接シームの絶対的深度位置のみならず、溶接シームの十分な断面表面が２個の接合部材の間に存在しているか又は溶接シームがともかくも存在しているかを判定（決定）できるからである。
【０００９】
境界の深度位置を判定する光技術的実行は、以下において「溶接深度監視」と称するが、幾つかの異なる装置及び方法によって考えられる。請求項２又は１２において、例えば、測定放射線を発生する点光源を使用することが提供され、これは測定ビームのビーム経路内に配置された焦合（焦点調節）光システムによって測定区域上に可変に焦合できる。光デテクターが検知装置として使用され、境界に対する焦点位置に応じて反射された測定ビームの強度を検知する。焦点が境界内に位置されたならば、反射強度は高くなる。したがって、焦合光システムの位置と反射された測定ビームの強度との間の相関によって境界の深度位置が判定される。
【００１０】
請求項４−７又は１３にそれぞれ記載されている深度位置を判定するものとして、他の代替実施例にしたがえば、彩色共焦点測定装置を使用することが考えられる。これにしたがえば、測定ビーム源は、焦合光システムによって測定区域上に距離コード化された形態で焦合できる多色点光源である。この焦合光システムは、測定ビームのビーム経路内に配置され、測定ビームをそれぞれの波長に応じて幾つかの部分的測定ビームに焦合する。スペクトル検知光デテクターは検知装置として機能し、反射された部分的測定ビームを境界に対する深度位置に応じて最高強度で検知し、境界の深度位置を判定する。部分的測定ビームの距離コードは特にフレネルレンズとして構成される距離コード化レンズを使用して達成される。請求項６にしたがう好ましい実施例において、スペクトル検知光デテクターはまた前部に配置された開口からなるスペクトロメータによって形成される。
【００１１】
処理・測定ビームのビーム誘導を簡素化するために、請求項７の好ましい実施例にしたがえば、光ウェーブガイドがそれぞれの場合において設けられ、測定ビームを焦合光システムに誘導し、反射された測定ビームを検知装置に誘導する。そして、光ウェーブガイドは光ファイバカプラーによって結合され、共通のビーム経路を焦合光システム及び測定区域に形成する。
【００１２】
溶接深度監視のための光システムの他の代替実施例が請求項８又は１４にそれぞれ特徴付けされている。これにしたがえば、測定ビーム源及び測定装置の三角測量配置が使用されるが、これ自体は知られている。これにしたがえば、測定放射線は溶接区域に放射される三角測量レーザービームによって発生され、その測定放射線は境界の深度位置に応じて反射され、イメージセンサーの形式で検知装置によって検知される。この結果が使用され、レーザー三角測量の原理にしたがって境界の深度位置を判定する。
【００１３】
同様の代替光原理は所謂ライトセクション法（光切断法）であり、他の代替実施例として請求項９又は１９にそれぞれ記載されている。これにしたがえば、測定ビーム源及び検知装置からなるライトセクションセンサーが設けられる。測定ビーム源は、測定光線を測定区域、言い換えれば検査されるべき溶接シームに投射される形態で構成される。ライトセクションセンサーにおけるイメージ光システムは測定光線の反射された測定イメージを対応するイメージセンサー上にイメージ化し、これが評価されてライトセクション法の原理にしたがって接合部材における溶接シームと周辺との間の境界の深度位置を判定する。
【００１４】
請求項１０又は１６に記載されているように、本発明にしたがう溶接深度監視方法は所謂レーザーハイブリッド溶接方法における特に有利な形態において使用でき、これは冒頭で述べた特許文献１から知られている。そこに記載された二次光源は本発明にしたがう溶接深度監視のための測定ビーム源として使用できる。
【００１５】
したがって、本発明は、外形溶接又はレーザーハイブリッド溶接の分野で達成されるプラスチックレーザー伝導溶接プロセスにおけるプロセス制御に特に適しており、そのプロセス制御の動作原理は材料境界上の反射光及びその結果としての溶接シーム境界の「深度測定」に基づいている。
【００１６】
本発明のその他の特長、詳細及び利点は、典型的な実施例についての以下の説明から、図面と照合させることで、明らかになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の装置及び方法によれば、プラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行・監視し、接合部材間における境界の深度位置を判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】溶接深度監視のための光測定装置の第１の実施例の概略図を示す。
【図２】実施例で設けられる変位可能の焦合光システムの概略図を示す。
【図３】溶接深度監視のための光測定装置の第２の実施例の概略図を示す。
【図４】実施例で設けられる距離コード化焦合光システムの概略図を示す。
【図５】２個の接合部材間で溶接が実行される前の図３にしたがう光測定装置の詳細図を示す。
【図６】２個の接合部材間で溶接が実行される後の図３にしたがう光測定装置の詳細図を示す。
【図７】図３にしたがう光測定装置の代替実施例を示す。
【図８】レーザー三角測量法に基づく別の実施例においてプラスチックレーザー伝導溶接プロセスにおける溶接深度を実行・監視する装置の概略図を示す。
【図９】レーザー三角測量法に基づく別の実施例においてプラスチックレーザー伝導溶接プロセスにおける溶接深度を実行・監視する装置の概略図を示す。
【図１０】ライトセクション法に基づく別の実施例においてプラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行・監視する装置の概略斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のプラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行・監視する装置及び方法における実施の形態について図面を参照して詳述する。
【００２０】
図１はプラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行・監視する装置の第１の実施例を示す。処理放射線として機能するレーザービームを２個の接合部材２、３の接合区域１に発生・出射する処理光ビーム源は、慣用のレーザー伝導溶接において使用されているものに対応しているので詳細に示されていない。この処理光ビーム源は２個の接合部材２、３の間の溶接シーム４を形成するのに使用され、これは図１にしたがえば２個の接合部材２、３の間の断面図で示されている。
【００２１】
溶接シーム４と接合部材２、３との間の境界５の深度位置を判定するため、言い換えれば対応するレーザー伝導溶接プロセスにおける溶接深度監視のため、点光源の形式の測定ビーム源６が設けられ、その測定ビーム７はレンズ８及び開口９によって処理されて焦合ビームが得られ、これがビームスプリッター１０を介し焦合光システム１１を経由して溶接シーム４の領域における測定区域１２に出射される。測定ビーム７の対応する焦点スポットは溶接シーム４と接合部材２との間の光学活性な境界５によって反射され、焦合光システム１１及びビームスプリッター１０を介し開口１４を経由して検知装置１３にイメージ化される。この実施例において、検知装置１３は、光デテクター１８であって対応する評価装置１５に結合される。境界５の深度位置のための測定原理は、境界５が焦点面に位置されたとき、測定ビーム源６は検知装置１３上によく焦合され、高い光強度が測定されることに基づいている。境界５が焦点面の外側に位置されたとき、測定ビーム（光）源６は検知装置１３の光デテクター上に悪く焦合され、その結果、強度は対応して低下する。
【００２２】
距離測定は、図２に示されるように測定区域１２における測定ビーム７の変位可能の焦合によって達成される。これにしたがえば、焦合光システム１１は走査運動Ｓによって変位され、境界５の深度位置は焦合光システム１１の走査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の１つと相関する。強度は焦点面と境界との間の距離ｚに応じて変化し、以下の点広がり関数にしたがう。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
プラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行・監視するための装置及び方法の別の実施例は図３−６によって説明される。この実施例及び図１−２にしたがう実施例は共通に同様の特長、即ち測定ビーム源６、レンズ８及び開口９を介しての処理（プロセッシング）及びビームスプリッター１０を有している。しかしながら、測定ビーム源６は多色点光源であり、その測定ビーム７は複数の部分的測定ビーム7.1、7.2、7.3（図５−６）に分割され、それぞれの波長に応じて測定区域に焦合される。このため、焦合光システムの分散効果の利点をもたらす。この測定構成において、焦合光システムは、色収差につながる高いアッベ数を有する材料製である。図３及び図５に示されるように、上記の色収差は、焦合光システム１１からのそれぞれの焦点の焦点距離を彩色的にコード化されるようにする。
【００２５】
この実施例において、検知装置１３はスペクトロメータ１９の形式のスペクトル検知光デテクターであって、開口１４の背後に配置され、反射された測定ビームのスペクトル強度曲線を判定する。スペクトロメータ１９は、境界５に対する焦点位置に応じて反射された波長を高い強度で検知する。そして、これらの結果が評価装置１５で評価され、境界５の深度位置、したがって溶接シーム４の深度位置を判定する。
【００２６】
これを図５−６によって詳細に説明する。図５は溶接前の透過性接合部材２及び吸収性接合部材３を示す。多色測定ビーム７がその波長に応じて焦合されるとき、複数の例示的な焦点20.1、20.2、20.3が、それぞれの波長λ1、λ2、λ3に応じて接合部材２、３におけるｚ方向（深度）で得られる。波長λ1に割り当てられ、その焦点20.1は接合部材２、３の間の境界領域に位置しているビーム7.１及び波長λ2に割り当てられ、その焦点20.2は上部の接合部材２の外表面２１に位置している部分的測定ビーム7.2は特に高い強度で反射される。これはスペクトロメータ１９によって測定されスペクトロメータ１９上に突き当る反射された部分的測定ビーム7.1、7.2によって示されており、それぞれ波長λ1’、λ2’を有している。これらの結果は評価装置１５によって評価され、接合部材２、３の間の境界５及び上部の接合部材２の外表面２１の対応する位置を判定する。
【００２７】
溶接プロセスを実行し、溶接シーム４が図６に示されるように作成されると、部分的測定ビーム7.3の焦点20.3は透過性接合部材２へと上方に移動して境界５に位置され、ここで高い強度で反射される。対応する強度変動はスペクトロメータ１９によって検知される。溶接シーム４と上部の接合部材２との間の境界５の深度位置は、最大強度で反射された部分的測定ビーム7.3の波長によって判定される。
【００２８】
図７は図１又は図４にそれぞれ示されたものと若干異なる光測定装置の代替実施例を示す。測定ビームは測定ビーム源６から光ファイバカプラー２３が設けられている第1の光ファイバ２２を介しコリメートレンズ２４に、かつ焦合光システム１１に誘導され、その焦点は波長依存している。反射された測定ビーム７は、この光構成によって対応してイメージ化され、光ファイバカプラー２３及び別の光ウェーブガイド２５を介してスペクトロメータ１９に誘導される。図７は反射された測定放射線（ビーム）７のスペクトル図表であり、波長λ1において最大強度を有している。この波長が使用されて多色測定放射線（ビーム）７の最小波長λmin及び最大波長λmaxによって規定される限度内でｚ方向における境界５の深度位置を判定できる。
【００２９】
図８−９はプラスチックレーザー伝導溶接プロセスを実行・監視する装置及び対応する方法の別の実施例を示す。この概略図は、慣用のレーザー処理光システムの形式の処理ビーム源２６を示しており、処理ビーム２７を透過性接合部材２及び吸収性接合部材３の間の接合区域２８に出射する。その結果、図９に示す溶接シーム４が形成され、その境界５は透過性接合部材２の方向に対向している。
【００３０】
ここに示した実施例において、溶接深度監視による溶接シーム４の監視は、三角測量配置に基づいて達成され、測定ビーム源６として機能するレーザー源と、その反対側に配置され、検知装置１３として機能し、所謂ＣＣＤスタックと称されるイメージセンサー２９の形式のレシーバとから構成されている。三角測量の背景を概説するために以下の情報が提供される。三角測量の一般的原理は距離測定に基づいており、三角形の幾何学的関係の利点を取り込むことによって達成される。この方法は、特定の角度で反射面に誘導されるレーザービームによって実行される。直接反射による後方に投射されたビームは、強度分布を表面的に吸収するＣＣＤアレイに到達する。この測定配置上のレーザービームの入射角は一定に保持され、したがって距離変化はＣＣＤスタック上を「水平」にシフトする結果となる。位置を判定し、角度関係を考慮することによって、評価装置はセンサーと測定配置の間の距離を判定する。
【００３１】
溶接シーム４の監視は、レーザー伝導溶接によって達成され、接合部材２、３の原料物質を混和して、溶接ナゲットが形成され、反射された測定ビーム７は、この領域に形成された境界５において検知される。このためレーザー測定ビーム７は規定された角度Ｗで原料物質内に結合される。ＣＣＤスタックとして構成されたイメージセンサー２９によって、反射された光ビームの位置は判定され評価される。角度関係及び必要ならば接合部材２、３の屈折挙動により上部表面と境界５の間のそれぞれの放射線ビーム長、したがって溶接シーム４の深度位置が判定される。
【００３２】
図１０に示す本発明の実施例はレーザー三角測量に基づく溶接深度判定法の他の開発例である。この実施例において、所謂ライトセクションセンサー３０が使用され、これには一方ではレーザーダイオード３１が設けられ、これは特定の光処理システム３２を有し、これによって測定光線３３が検査される目標に投射される。
【００３３】
他方、ライトセクションセンサー３０は別のイメージ光システム３４を有し、これによって接合部材２、３で拡散状に反射された光線３３はＣＣＤ又はＣＭＯＳマトリックスのようなセンサーマトリックス３５の形式で検知装置１３上にイメージ化される。カメライメージは対応する評価装置１５で評価される。この評価装置は、対応する距離情報、言い換えればｚ方向における対応する反射点の位置及び光線３３に沿った位置（ｘ方向）を判定する形式のコントローラである。測定される目標の高度輪郭は、ｘ方向における溶接シーム４の輪郭を示し、対応する二次元座標システムで表示できる。
【００３４】
図１０に示されるように、この測定手法で処理ビーム２７によって製造されている溶接シーム４の深度位置及び外形を即時に監視するものである。測定値が標準値から逸脱しているならば、処理ビーム２７のパラメータを変動して、２つの接合部材２、３の間に形成された溶融３６及び溶接シーム４に対応して影響を与えることになる。
【００３５】
処理ビーム２７が、ライトセクションセンサー３０とともに接合される接合部材２、３に沿ってｙ方向に移動するとき、溶接シーム４の三次元イメージを保存できるものである。接合部材２、３が処理ビーム２７及びライトセクションセンサー３０に対して移動するときも同様の結果が得られる。
【００３６】
結論として、測定ビーム７のそれぞれの反射に基づく本発明にしたがう溶接深度監視プロセスは、測定技術手段によって必要な次元での適合性を判定し、全溶接シーム品質を判定できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の装置及び方法は、接合部材間における境界の深度位置を判定できることからプラスチックレーザー伝導溶接プロセスの実行・監視手段として実施される場合に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・接合区域
２、３・・・接合部材
（２・・・透過性接合部材）
（３・・・吸収性接合部材）
４・・・溶接シーム
５・・・境界
６・・・測定ビーム源（点光源、多色点光源）
７・・・測定放射線（測定ビーム）
９・・・開口
１１・・・焦合光システム
１２・・・測定区域
１３・・・検知装置
１５・・・評価装置
１６・・・焦合レンズ
１７・・・距離コード化レンズ（フレネルレンズ）
１８・・・光デテクター
２０・・・焦点
２３・・・ファイバカプラー
２４・・・イメージ光システム
２５・・・ウェーブガイド
２６・・・処理放射線
２７・・・処理ビーム源（処理放射線）
３０・・・ライトセクションセンサー
３３・・・測定光線
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
2014528852.tif 000014
2014528852.tif 000015
2014528852.tif 000016
2014528852.tif 000017