(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶接物に形成された開先にレーザ溶接するためのレーザ光線を出力するレーザ発振機と、このレーザ発振機からのレーザ光線を上記開先に揺動させながら照射するレーザヘッドと、上記レーザ発振機およびレーザヘッドを制御する制御手段とを備えるレーザ溶接装置であって、
上記レーザヘッドが、上記レーザ光線を集光する集光レンズと、この集光レンズを保護する保護カバーと、上記被溶接物に焦点を合わせて撮像する撮像部とを有し、
上記制御手段が、上記撮像部に撮像された画像から上記保護カバーの損傷を検知するものであり、
上記制御手段が、
撮像部に撮像された画像を上記開先の幅方向であるｉ軸方向と当該開先の長さ方向であるｊ軸方向とのメッシュに区分けするメッシュ設定部と、
このメッシュ設定部により区分けされたメッシュの輝度をｉ軸方向のメッシュごとにｊ軸方向に積算することで、ｉ軸方向における上記輝度の関数を算出するｊ軸積算部と、
このｊ軸積算部により算出された上記関数に基づいて上記開先の端部を検出する開先検出部と、
上記ｊ軸積算部により算出された上記関数をｉ軸方向に積算することで、全メッシュの輝度の総和を算出するｉ軸積算部と、
このｉ軸積算部より算出された上記総和が閾値以上であれば上記保護カバーに損傷ありと検知する異常判定部とを有することを特徴とするレーザ溶接装置。
【請求項２】
被溶接物に形成された開先にレーザ溶接するためのレーザ光線を出力するレーザ発振機と、このレーザ発振機からのレーザ光線を上記開先に揺動させながら照射するレーザヘッドと、上記レーザ発振機およびレーザヘッドを制御する制御手段とを備えるレーザ溶接装置であって、
上記レーザヘッドが、上記レーザ光線を集光する集光レンズと、この集光レンズを保護する保護カバーと、上記被溶接物に焦点を合わせて撮像する撮像部とを有し、
上記制御手段が、上記撮像部に撮像された画像から上記保護カバーの損傷を検知するものであり、
上記制御手段が、
撮像部に撮像された画像を上記開先の幅方向であるｉ軸方向と当該開先の長さ方向であるｊ軸方向とのメッシュに区分けするメッシュ設定部と、
このメッシュ設定部により区分けされたメッシュの輝度をｉ軸方向のメッシュごとにｊ軸方向に積算することで、ｉ軸方向における上記輝度の関数を算出するｊ軸積算部と、
このｊ軸積算部により算出された上記関数に基づいて上記開先の端部を検出する開先検出部と、
上記ｊ軸積算部により算出された上記関数をｉ軸方向に積算することで、全メッシュの輝度の総和を算出するｉ軸積算部と、
このｉ軸積算部より算出された上記総和を所定時間ごとに記憶していく記憶部と、
上記ｉ軸積算部および記憶部から上記総和の所定時間における差を算出する差分部と、
この差分部により算出された差が閾値以上であれば上記保護カバーに損傷ありと検知する損傷検知部とを有することを特徴とするレーザ溶接装置。
【請求項３】
制御手段が、撮像部に撮像された画像からメッシュ設定部によりメッシュに区分けされるための画像を抽出する画像抽出部を有し、
上記画像抽出部により抽出される画像が、レーザヘッドからのレーザ光線が集光レンズに集光されたレーザスポットを常に含む領域とする／常に含まない領域とすることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ溶接装置。
【請求項４】
画像抽出部により抽出される画像が、複数であることを特徴とする請求項３に記載のレーザ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ溶接装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ溶接には、熱源としてレーザ光線を用いるので、他方式の溶接に比べて高速深溶込みが可能など、様々な長所がある。この反面、レーザ溶接には、レーザ光線のためのデリケートな光学系の構成部材が必要になる。このような光学系の構成部材としては、レーザ光線を集光させる集光レンズ、および、この集光レンズを保護する保護カバーなどがある。この保護カバーは、集光レンズとレーザ溶接がされている部分との間に配置されることにより、レーザ溶接により飛散したスパッタが集光レンズに付着することを防止するものである。また、保護カバーは、集光レンズとレーザ溶接がされている部分との間に配置されることから、レーザ光線を透過させるためにガラスなどの透光材料で構成される。このため、保護カバーに一定量以上のスパッタが付着すると、レーザ光線に熱せられた当該スパッタが保護カバーを溶融し、その結果として保護カバーが損傷することになる。
【０００３】
このような保護カバーを適切に監視するレーザ溶接装置として、保護カバー（保護ガラス）を監視する監視カメラが別途設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。この監視カメラは、保護カバーを撮像する専用のものであるから、当然ながら保護カバーに焦点を合わせている。この特許文献１に記載のレーザ溶接装置は、この監視カメラに撮像された画像と基準の画像とを比較することにより、保護カバーの損傷を検知するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５０４６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のレーザ溶接装置では、監視カメラに撮像された保護カバーの画像と基準の画像とを比較するので、レーザ溶接に影響を与えない程度のスパッタが保護カバーに付着した場合でも、保護カバーの損傷として検知することになる。これを防ぐために、上記レーザ溶接装置における上記比較の基準を緩めると、保護カバーの損傷が生じても、これを検知できない場合も起こり得る。いずれにせよ、上記レーザ溶接装置には、別途の監視カメラが必要なので、装置構成が複雑になる。
【０００６】
そこで、本発明は、保護カバーの損傷を高精度に検知し得るレーザ溶接装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係るレーザ溶接装置は、被溶接物に形成された開先にレーザ溶接するためのレーザ光線を出力するレーザ発振機と、このレーザ発振機からのレーザ光線を上記開先に揺動させながら照射するレーザヘッドと、上記レーザ発振機およびレーザヘッドを制御する制御手段とを備えるレーザ溶接装置であって、
上記レーザヘッドが、上記レーザ光線を集光する集光レンズと、この集光レンズを保護する保護カバーと、上記被溶接物に焦点を合わせて撮像する撮像部とを有し、
上記制御手段が、上記撮像部に撮像された画像から上記保護カバーの損傷を検知するものであり、
上記制御手段が、
撮像部に撮像された画像を上記開先の幅方向であるｉ軸方向と当該開先の長さ方向であるｊ軸方向とのメッシュに区分けするメッシュ設定部と、
このメッシュ設定部により区分けされたメッシュの輝度をｉ軸方向のメッシュごとにｊ軸方向に積算することで、ｉ軸方向における上記輝度の関数を算出するｊ軸積算部と、
このｊ軸積算部により算出された上記関数に基づいて上記開先の端部を検出する開先検出部と、
上記ｊ軸積算部により算出された上記関数をｉ軸方向に積算することで、全メッシュの輝度の総和を算出するｉ軸積算部と、
このｉ軸積算部より算出された上記総和が閾値以上であれば上記保護カバーに損傷ありと検知する異常判定部とを有するものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るレーザ溶接装置は、被溶接物に形成された開先にレーザ溶接するためのレーザ光線を出力するレーザ発振機と、このレーザ発振機からのレーザ光線を上記開先に揺動させながら照射するレーザヘッドと、上記レーザ発振機およびレーザヘッドを制御する制御手段とを備えるレーザ溶接装置であって、
上記レーザヘッドが、上記レーザ光線を集光する集光レンズと、この集光レンズを保護する保護カバーと、上記被溶接物に焦点を合わせて撮像する撮像部とを有し、
上記制御手段が、上記撮像部に撮像された画像から上記保護カバーの損傷を検知するものであり、
上記制御手段が、
撮像部に撮像された画像を上記開先の幅方向であるｉ軸方向と当該開先の長さ方向であるｊ軸方向とのメッシュに区分けするメッシュ設定部と、
このメッシュ設定部により区分けされたメッシュの輝度をｉ軸方向のメッシュごとにｊ軸方向に積算することで、ｉ軸方向における上記輝度の関数を算出するｊ軸積算部と、
このｊ軸積算部により算出された上記関数に基づいて上記開先の端部を検出する開先検出部と、
上記ｊ軸積算部により算出された上記関数をｉ軸方向に積算することで、全メッシュの輝度の総和を算出するｉ軸積算部と、
このｉ軸積算部より算出された上記総和を所定時間ごとに記憶していく記憶部と、
上記ｉ軸積算部および記憶部から上記総和の所定時間における差を算出する差分部と、
この差分部により算出された差が閾値以上であれば上記保護カバーに損傷ありと検知する損傷検知部とを有するものである。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３に係るレーザ溶接装置は、請求項１または２に記載のレーザ溶接装置における制御手段が、撮像部に撮像された画像からメッシュ設定部によりメッシュに区分けされるための画像を抽出する画像抽出部を有し、
上記画像抽出部により抽出される画像が、レーザヘッドからのレーザ光線が集光レンズに集光されたレーザスポットを常に含む領域とする／常に含まない領域とするものである。
【００１１】
さらに、本発明の請求項４に係るレーザ溶接装置は、請求項３に記載のレーザ溶接装置において、画像抽出部により抽出される画像が、複数であるものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記請求項１に記載のレーザ溶接装置によると、焦点が保護カバーに合わされないで撮像された画像から保護カバーの損傷を検知するので、保護カバーの損傷を高精度に検知することができる。さらに、焦点が保護カバーに合わされないで撮像された画像をメッシュに区分けし、全メッシュの輝度から算出される総和に基づいて保護カバーの損傷を検知するので、保護カバーの損傷を高精度に検知することができる。また、開先の端部を検出するための画像と、保護カバーの損傷を検知するための画像とが１つの撮像部で撮像されるので、装置構成を簡素にすることができる。
【００１４】
上記請求項２に記載のレーザ溶接装置によると、焦点が保護カバーに合わされないで撮像された画像から保護カバーの損傷を検知するので、保護カバーの損傷を高精度に検知することができる。さらに、焦点が保護カバーに合わされないで撮像された画像をメッシュに区分けし、全メッシュの輝度から算出される総和の所定時間における差に基づいて保護カバーの損傷を検知するので、保護カバーの損傷を高精度に検知することができる。また、開先の端部を検出するための画像と、保護カバーの損傷を検知するための画像とが１つの撮像部で撮像されるので、装置構成を簡素にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザ溶接装置を示す構成図である。
【図２】同レーザ溶接装置の画像処理判断部を示すブロック図である。
【図３】同レーザ溶接装置の撮像部により撮像される対象を示す図である。
【図４】同画像処理判断部の画像抽出部により抽出された画像と、これに対応するメッシュおよび関数ｆ（ｉ）とを示す図である。
【図５】保護カバーの溶融が始まる前における同撮像部により撮像された画像である。
【図６】保護カバーの溶融が始まってから１５０ｍｓｅｃ後における同撮像部により撮像された画像である。
【図７】保護カバーの溶融が始まってから３００ｍｓｅｃ後における同撮像部により撮像された画像である。
【図８】保護カバーの溶融が始まってから４５０ｍｓｅｃ後における同撮像部により撮像された画像である。
【図９】保護カバーの溶融が始まってから６００ｍｓｅｃ後における同撮像部により撮像された画像である。
【図１０】保護カバーの溶融が始まってから７５０ｍｓｅｃ後における同撮像部により撮像された画像である。
【図１１】保護カバーの溶融が始まってから１５００ｍｓｅｃ後における同撮像部により撮像された画像である。
【図１２】同画像処理判断部の他の例を示すブロック図である。
【図１３】同画像処理判断部のさらに他の例を示すブロック図である。
【図１４】同画像抽出部により抽出される画像の領域に関する他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係るレーザ溶接装置について図面に基づき説明する。
このレーザ溶接装置は、図１に示すように、母材（被溶接物）１に形成された開先９にレーザ溶接するためのレーザ光線（ＣＯ２レーザまたはＹＡＧレーザなど）２０を出力するレーザ発振機１１と、このレーザ発振機１１からのレーザ光線２０を上記開先９に揺動させながら照射するレーザヘッド１２とを備える。また、上記レーザ溶接装置１０は、これらレーザ発振機１１およびレーザヘッド１２を制御する制御手段１４も備える。上記レーザ溶接装置１０では、適切なレーザ溶接のために、当該レーザ溶接がされている部分の監視と、レーザヘッド１２に生じた不具合の検知とが必要とされる。このため、上記レーザ溶接装置１０は、上記レーザ溶接がされている部分の画像を映し出すとともに、レーザヘッド１２に不具合が生じた場合に警報を発する表示警報器１３も備える。このレーザヘッド１２の不具合とは、詳しくは後述するが、レーザヘッド１２を構成する保護カバー２６の損傷である。この損傷は、主として、レーザ溶接により飛散したスパッタが保護カバー２６に付着することで生ずる。なお、上記制御手段１４は、上記レーザ発振機１１およびレーザヘッド１２を制御するだけでなく、上記レーザ溶接装置１０と協働する溶接ロボット制御装置も制御するものである。この溶接ロボット装置は、上記レーザ光線２０が上記開先９の長さ方向Ｌに進行するように、上記レーザ溶接装置１０および／または母材１を適切な方向および速度で移動させるものである。
【００１７】
以下、上記レーザ溶接装置１０の詳細な構成について説明する。
［レーザヘッド１２］
上記レーザヘッド１２は、図１に示すように、上記レーザ光線２０の発振元から発振先の順に、上記レーザ光線２０を内部に導入するファイバーケーブル２１およびコリメーションレンズ２２と、上記レーザ光線２０を上記開先９の方向に反射する反射ミラー（ウィービング用ミラー）２３と、上記レーザ光線２０が開先９の幅方向Ｗに揺動するように上記反射ミラー２３を駆動するウィービング駆動機２４と、上記レーザ光線２０を集光する集光レンズ２５と、この集光レンズ２５を保護する保護カバー（保護ガラスなど）２６とを有する。なお、上記レーザヘッド１２は、必要に応じて、上記レーザ溶接がされている部分を照らし出すために、図示しないが照明用光源および照明用ダイクロイックミラーを有する。
【００１８】
上記レーザヘッド１２は、図１に示すように、撮像部（例えばカメラである）２７と、この撮像部２７に上記レーザ溶接がされている部分を反射させる撮像用ダイクロイックミラー２８と、上記撮像用ダイクロイックミラー２８と撮像部２７との間に配置されて当該撮像部２７に不要な波長の光を遮断するフィルタ２９とを有する。この撮像用ダイクロイックミラー２８は、上記反射ミラー２３と上記集光レンズ２５との間に配置されて、上記レーザ光線２０は反射させずに透過させるものである。なお、図示しないが、レーザヘッド１２は、必要に応じて、上記レーザ溶接がされている部分と保護カバー２６との間でエアを噴出させるエアノズルを有する。このエアノズルは、噴出させるエアにより、レーザ溶接により飛散したスパッタが保護カバー２６に付着しないようにするものである。
【００１９】
上記撮像部２７は、その焦点を上記保護カバー２６ではなく上記レーザ溶接がされている部分に合わせたものである。このため、撮像された画像の中で焦点が合わされた部分、つまり上記レーザ溶接がされている部分は、鮮明であるから、溶接状態の監視に適する。一方で、撮像された画像の中で焦点が合わされていない部分、つまり保護カバー２６の部分は、損傷がある場合、当該損傷により上記レーザ光線２０から生ずる保護カバー２６の発光が広い範囲で撮像部２７に捉えられる。これにより、上記損傷がスパッタの付着により生ずる微小なものであっても撮像部２７に捉えられるので、上記制御手段１４による上記損傷の検知に適する。
【００２０】
［表示警報器１３］
上記表示警報器１３は、図１に示すように、上記撮像部２７により撮像された画像を表示する画像出力部３１と、上記制御手段１４が保護カバー２６の損傷を検知すると警報を発する警報部３８とを有する。上記画像出力部３１は、図３に示すような上記画像を表示するだけでなく、上記画像のデータを制御手段１４に発信するものでもある。図３に示すように、撮像される対象には、集光されたレーザ光線２０であるレーザスポット２と、開先９に送り込まれるフィラーワイヤ３と、開先９での溶融部分４とが含まれる。
【００２１】
［制御手段１４］
上記制御手段１４は、図１に示すように、上記画像出力部３１から画像のデータを受信して処理および判断する画像処理判断部４５と、この画像処理判断部４５による処理および判断の結果に基づき上記レーザ発振機１１および溶接ロボット制御装置を操作する操作出力部４１と、この操作出力部４１から操作の信号によりウィービング駆動機２４を制御するウィービング制御部４４とを有する。上記操作出力部４１は、上記画像処理判断部４５からの上記結果の信号により、上記レーザ発振機１１および溶接ロボット制御装置を適切に操作するとともに、上記開先９の幅に応じた振幅でウィービング駆動機２４にレーザ光線２０を揺動させるものである。
【００２２】
以下、本発明の要旨である上記画像処理判断部４５のさらに詳細な構成について図２に基づき説明する。
上記画像処理判断部４５は、図２に示すように、上記画像出力部３１から受信した画像のデータから必要な画像を抽出する画像抽出部５１と、この画像抽出部５１により抽出された画像をｉ軸およびｊ軸のメッシュに区分けするｉｊメッシュ設定部５２とが具備される。図３に示すように、上記画像抽出部５１により抽出される画像５は、上記撮像部２７により撮像された画像のうち、レーザ光線２０の上記揺動にもかかわらず、常にレーザスポット２を含まない領域である。図４に示すように、上記ｉｊメッシュ設定部５２で区分けされるメッシュにおいて、ｉ軸が開先９の幅方向Ｗ（レーザ光線２０の揺動する方向）とされ、ｊ軸が開先９の長さ方向Ｌ（レーザ光線２０の進行する方向）とされる。
【００２３】
上記画像処理判断部４５は、図２に示すように、上記ｉｊメッシュ設定部５２から区分けされた各メッシュの輝度ｐ（ｉ，ｊ）のデータを受信するｊ軸積算部５３が具備される。このｊ軸積算部５３は、図４に示すように、各メッシュの輝度ｐ（ｉ，ｊ）をｊ軸方向に積算することで、輝度のｉ軸方向における関数ｆ（ｉ）を算出するものである。ここで、区分けされたメッシュにおいて、ｊの最小値を１、ｊの最大値をＪとすると、上記関数ｆ（ｉ）は次の式（１）で表される。
【００２４】
【数１】
0006452507.tif 000002
上記画像処理判断部４５は、図２に示すように、上記ｊ軸積算部５３から上記関数ｆ（ｉ）のデータを受信する開先検出部５４およびｉ軸積算部５５が具備される。この開先検出部５４は、上記関数ｆ（ｉ）のｉ軸方向における傾斜がそれぞれ極大および極小になる箇所を、図１および図３に示す上記開先９の２つの端部９Ｅとして検出するものである。上記ｉ軸積算部５５は、上記関数ｆ（ｉ）をｉ軸方向に積算することで、上記抽出された画像５における全メッシュの輝度ｐ（ｉ，ｊ）の総和を算出するものである。この総和は時刻ｔに依存する値であるから、上記総和を以下では総和値Ｆ（ｔ）という。ここで、区分けされたメッシュにおいて、ｉの最小値を１、ｉの最大値をＩとすると、上記総和値Ｆ（ｔ）は次の式（２）で表される。
【００２５】
【数２】
0006452507.tif 000003
上記画像処理判断部４５は、図２に示すように、上記ｉ軸積算部５５から上記総和値Ｆ（ｔ）のデータを受信する異常判定部５６が具備される。この異常判定部５６は、上記ｉ軸積算部５５で得られた上記総和値Ｆ（ｔ）が閾値以上であれば、上記保護カバー２６に損傷ありと検知するものである。また、上記異常判定部５６は、上記保護カバー２６に損傷ありと検知すると、上記操作出力部４１に非常停止のための信号を送信するとともに、上記警報部３８に警報を発するための信号を送信するものである。
【００２６】
以下、上記レーザ溶接装置１０を使用したレーザ溶接方法について説明する。
図１に示すように、このレーザ溶接方法として、レーザ発振機１１から出力されたレーザ光線２０が、レーザヘッド１２により開先９の幅方向Ｗに揺動されながら当該開先９に照射される。このレーザ溶接がされている部分は、撮像部２７により撮像されることで、撮像された画像が表示警報器１３に表示される。
【００２７】
図３に示す撮像された画像は、画像抽出部５１により必要な画像５が抽出される。この抽出された画像５は、図４に示すように、ｉｊメッシュ設定部５２によりメッシュに区分けされる。この区分けされたメッシュの輝度ｐ（ｉ，ｊ）からｊ軸積算部５３により関数ｆ（ｉ）が算出され、この関数ｆ（ｉ）から開先検出部５４により開先９の２つの端部９Ｅが検出される。一方で、関数ｆ（ｉ）からｉ軸積算部５５により総和値Ｆ（ｔ）が算出される。この総和値Ｆ（ｔ）から異常判定部５６により保護カバー２６に損傷ありか否かが判定される。具体的には、異常判定部５６により、ｉ軸積算部５５で算出された総和値Ｆ（ｔ）が閾値以上であれば、上記保護カバー２６に損傷ありと検知される。このように検知されると、操作出力部４１により、レーザ発振機１１および溶接ロボット制御装置が非常停止するとともに、ウィービング制御部４４を介してウィービング駆動機２４が非常停止する。一方で、損傷検知部５８により、表示警報器１３の警報部３８が警報を発する。
【００２８】
ここで、損傷検知部５８により検知される保護カバー２６の損傷について説明する。
上記レーザ溶接がされている部分では、スパッタが飛散する。これらスパッタの殆どはエアノズルから噴出されるエアにより保護カバー２６に付着しないが、一部は保護カバー２６に付着することもある。保護カバー２６に付着したスパッタは、保護カバー２６を通過するレーザ光線２０により熱せられることになる。このため、保護カバー２６に付着したスパッタが一定量以上になると、レーザ光線２０により熱せられたスパッタが保護カバー２６を溶融していき、その結果、保護カバー２６が損傷する。
【００２９】
撮像部２７により撮像された実際の画像であって保護カバー２６の損傷に至るまでを図５〜図１１に示す。図５〜図１１に示すのは、熱せられたスパッタにより保護カバー２６の溶融が始まってから、それぞれ０ｍｓｅｃ，１５０ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃ，４５０ｍｓｅｃ，６００ｍｓｅｃ，７５０ｍｓｅｃ，１５００ｍｓｅｃ経過した状態の画像である。上述のように撮像部２７の焦点が保護カバー２６に合わされていないので、これら図６〜図１１で白く見える部分が、保護カバー２６の損傷により上記レーザ光線２０から生ずる保護カバー２６の発光が広がった部分である。この部分を含む画像は、保護カバー２６に焦点を合わせて撮像された画像に比べて、上記異常判定部５６による上記損傷の検知に一層適する。
【００３０】
このように、上記レーザ溶接装置１０によると、撮像部２７の焦点が保護カバー２６に合わされないで撮像された画像をメッシュに区分けし、全メッシュの輝度から算出される総和値に基づいて保護カバー２６の損傷を検知するので、保護カバー２６の損傷を高精度に検知することができる。また、開先９の端部９Ｅを検出するための画像５と、保護カバー２６の損傷を検知するための画像５とが１つの撮像部２７で撮像されるので、装置構成を簡素にすることができる。
【００３１】
ところで、上記実施の形態では、画像抽出部５１について説明したが、これは必須の構成ではなく、抽出されるべき画像５のみを撮像するのであれば画像抽出部５１が不要となる。
【００３２】
また、上記実施の形態では、ｉｊメッシュ設定部５２およびｊ軸積算部５３が、開先９の端部９Ｅを検出するためと、保護カバー２６の損傷を検知するためとの両方に用いられるとして説明したが、これに限定されるものではない。具体的には、図１２に示すように、画像処理判断部４５が、開先９の端部９Ｅを検出するために第１ｉｊメッシュ設定部５２ａおよび第１ｊ軸積算部５３ａを具備し、保護カバー２６の損傷を検知するために第２ｉｊメッシュ設定部５２ｂおよび第２ｊ軸積算部５３ｂを具備してもよい。
【００３３】
さらに、上記実施の形態では、異常判断部５６により総和値Ｆ（ｔ）に基づいて保護カバー２６の損傷を検知するとして説明したが、総和値の所定時間Δｔにおける差に基づいて保護カバー２６の損傷を検知するものであってもよい。具体的には、図１３に示すように、上記画像処理判断部４５は、上記異常判定部５６の代わりに、上記ｉ軸積算部５５から上記総和値Ｆ（ｔ）のデータを受信する記憶部５９および差分部５７と、損傷検知部５８とが具備される。この記憶部５９は、上記ｉ軸積算部５５で得られた上記総和値Ｆ（ｔ）を所定時間Δｔごとに記憶するものである。上記差分部５７は、上記ｉ軸積算部５５で算出された現時刻ｔでの総和値Ｆ（ｔ）と、上記記憶部５９に記憶された現時刻ｔから所定時間Δｔ前の総和値Ｆ（ｔ−Δｔ）との差ΔＦを算出するものである。上記損傷検知部５８は、上記差分部５７により算出された差ΔＦが閾値以上であれば、上記保護カバー２６に損傷ありと検知するものである。また、上記損傷検知部５８は、上記保護カバー２６に損傷ありと検知すると、上記操作出力部４１に非常停止のための信号を送信するとともに、上記警報部３８に警報を発するための信号を送信するものである。
【００３４】
加えて、上記実施の形態では、画像抽出部５１により抽出される画像５は常にレーザスポット２を含まない領域であるとして説明したが、常にレーザスポット２を含む領域であってもよい。画像抽出部５１により抽出される画像５が、常にレーザスポット２を含むまたは含まないことにより、保護カバー２６の損傷がない状態において、上記総和値が所定時間により変化しにくくなる。なぜなら、逆に、画像抽出部５１により抽出される画像５が時間によってレーザスポット２を含むことがある場合、レーザスポット２を含む時間における画像５での総和値が高く、レーザスポット２を含まない時間における画像５での総和値が低くなる。このため、この場合、現時刻ｔでの画像５がレーザスポット２を含み、現時刻ｔから所定時間Δｔ前での画像５がレーザスポット２を含まないと、保護カバー２６の損傷がなくても、総和値の所定時間Δｔにおける差ΔＦが大きくなることにより、保護カバー２６に損傷ありと検知され得るからである。したがって、画像抽出部５１により抽出される画像５が、常にレーザスポット２を含むまたは含まないことにより、保護カバー２６の損傷がない状態において、上記総和値が所定時間により変化しにくくなるので、保護カバー２６の損傷をより高精度に検知することができる。
【００３５】
また、上記実施の形態では、画像抽出部５１により抽出される画像５は１つの領域であることを前提に説明したが、図１４に示すように複数５Ａ〜５Ｅであってもよい。これにより、保護カバー２６の損傷を検知する信頼性が向上する。また、画像抽出部５１により抽出される画像５は、図３および図１４に示すものに限定されない。この場合、抽出される画像５の位置および数は、開先９の形状、母材１の板厚およびエアノズルの配置など、レーザ溶接の条件により適宜選択される。
【符号の説明】
【００３６】
１    母材
９    開先
１０  レーザ溶接装置
１１  レーザ発振機
１２  レーザヘッド
１４  制御手段
２０  レーザ光線
２３  反射ミラー
２４  ウィービング駆動機
２５  集光レンズ
２６  保護カバー
２７  撮像部
５２  ｉｊメッシュ設定部
５４  開先検出部
５５  ｉ軸積算部
５７  差分部
５８  損傷検知部
５９  記憶部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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