(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの部材を重ね、一方の部材側からレーザ光を照射し、当該一方の部材を透過したレーザ光を他方の部材又は接着剤に吸収せしめ、レーザ光を吸収した他方の部材又は接着剤を加熱せしめて接合する方法を適用した２つの部材が、接合されているか否かを検査する方法であって、この検査方法は感温性シートの上に２つの部材を重ねてセットし、レーザ溶接後に当該感温性シートの変色によって接合されているか否かを判断することを特徴とする接合検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の接合検査方法において、前記２つの部材のうちの少なくとも一方は樹脂部材であることを特徴とする接合検査方法。
【請求項３】
請求項１に記載の接合検査方法において、前記感温性シートは変色点が３５℃〜４５℃の範囲にあることを特徴とする接合検査方法。
【請求項４】
請求項１に記載の樹脂検査方法において、前記２つの部材をレーザ光透過性を有するシートで覆い、シートと樹脂部材との間の空気を抜くことで２つの樹脂部材を固定した状態でレーザ光を接合部に照射することを特徴とする接合検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ光を利用して２つの部材を接合した場合に、当該部材同士が接合されたか否かを検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光を透過する（透過率が高い）樹脂とレーザ光を吸収する（吸収率が高い）樹脂とを重ね、レーザ光を透過する樹脂の側から樹脂を重ねた部分にレーザ光を照射し、レーザ光を吸収する樹脂の一部を溶融せしめることで、樹脂部材同士を接合する方法を本出願人は提案した（特公平５−４２３３６号公報）。また、同公報では、樹脂部材を加熱する代わりに樹脂部材間に介在せしめた接着剤をレーザ光で加熱することで樹脂部材同士を接合する方法も提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法によれば、複雑形状の樹脂部品或いは接合個所が極めて狭い樹脂部品同士の接合であっても、容易に行うことができる。
しかしながら、樹脂部品の全数について樹脂部品同士が接合したか否かを検査するのは、現実問題として極めて困難であり、抜き取りの破壊検査を行っている。
抜き取りの破壊検査を行う場合、検査対象となる樹脂部品は破壊されることになるので、その分コストアップにつながる。また、全数検査対象としないため信頼性の面でも問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る接合検査方法は、互いに重ね合わせた２つの部材のうちの一方の部材側からレーザ光を照射し、当該一方の部材を透過したレーザ光を他方の部材又は接着剤に吸収せしめ、レーザ光を吸収した他方の部材又は接着剤を加熱せしめて接合することを前提としたものである。具体的には感温性シートの上に２つの部材を重ねてセットし、レーザ溶接後に当該感温性シートの変色によって接合されているか否かを判断する。
互いに接合される部材としては樹脂部材に限らず、レーザ光を透過するガラスなども考えられる。
【０００５】
上記の構成とすることで、接合後に部材を払い出すと下に残った感温性シートの熱を受けた部分が変色している。この変色した部分の長さ、形状により２つの部材が確実に接合されているか否かを判断することができる。
【０００６】
感温性シートとしては、例えばベース材料にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、エラストマー若しくはゴムを使用し、このベース材料に感温性塗料を混ぜたものを用いる。また、感温性シートとして可逆反応性を呈するものを選定することで、繰り返し使用することができるので好ましい。
【０００７】
また、感温性シートとしては変色点が３５℃〜４５℃の範囲にあるものを選定することが好ましい。変色点が３５℃未満ではレーザ光以外の環境温度の変化によって簡単に変色してしまい、また変色点が４５℃を超えると、十分な接合がなされているにも拘わらず変色しないことになる。
【０００８】
また、レーザ溶接を行うに当たって２つの部材同士を固定しておく手段は任意であるが、２つの部材をレーザ光透過性を有するシートで覆い、シートと部材との間の空気を抜くことで２つの部材を固定する手段を採用すれば、固定治具が不要となるので、レーザ光を照射するレーザヘッドが移動する際に固定治具に干渉することを防げる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は受け冶具に感温性シートをセットする状態を示す斜視図、図２は感温性シートの上に２つの部材をセットする状態を示す斜視図、図３は２つの部材をレーザ溶接している状態を示す図、図４はレーザ溶接後の感温性シートの平面図である。
【００１０】
先ず、２つの部材の接合手順を説明すると、図１に示すように、受け台1上に感温性シート２をセットする。感温性シート２の大きさは受け台1の上面全面を覆う大きさでもよいが、レーザ光の走査範囲をカバーできる大きさであればよい。
【００１１】
次いで図２に示すように、感温性シート２上に樹脂部材であるインストルメントパネル３とダクト４を重ねてセットする。本実施例の場合、インストルメントパネル３はレーザ光の吸収率が高い材料からなり、ダクト４はレーザ光の透過率が高い材料からなる。
【００１２】
この後図３に示すように、レーザヘッド５から接合部に向けてレーザ光（ＹＡＧ）を照射する。
すると、ダクト４はレーザ光を透過するため、照射されたレーザ光の殆どがインストルメントパネル３に到達し、インストルメントパネル３に吸収され発熱し、この熱によってインストルメントパネル３とダクト４の一部が溶融し、インストルメントパネル３とダクト４とが接合される。
【００１３】
尚、インストルメントパネル３とダクト４との間にレーザ光を吸収して溶融する接着剤を介在せしめてもよい。このようにすると、インストルメントパネル３がレーザ光を吸収しない材料であっても接合できる。
【００１４】
前記レーザヘッド５はＮＣ制御により３次元空間で任意の位置に移動可能とされ、移動しつつ連続して樹脂部材同士を接合する。そして、レーザ光によってインストルメントパネル３が加熱せしめられるとその熱はその下の感温性シート２にも伝わり、レーザ光の移動軌跡に沿って変色する。この変色は図４に示すように、接合後に樹脂部材を受け治具1から取り除いた際に目視により確認できる。そこで、変色した部分に切断された個所がないか、変色すべき個所が変色していないか否か等を検査して接合の適、不適を判断する。
【００１５】
ところで、２つの樹脂部材をレーザ溶接する場合には、何らかの手段によって樹脂部材同士を固定しておく必要がある。一般的な固定治具を用いると、当該固定治具にレーザヘッド５が干渉するおそれがある。これを解消するため、図５に示す別実施例が考えられる。
【００１６】
図５に示す別実施例にあっては、インストルメントパネル３とダクト４をレーザ光透過性シート６で覆い、レーザ光透過性シート６と樹脂部材３、４との間の空気を吸引口7から抜くことで樹脂部材３、４を固定し、次いで前記レーザ光透過性シート６側からレーザ光を照射し、レーザ光透過性シート６及びダクト４を透過したレーザ光をインストルメントパネル３で吸収して接合するようにしている。
【００１７】
なお、実施例にあっては接合対象として樹脂部材を示したが、樹脂部材でなくともレーザ光を透過する特性を有する部材であれば本発明を適用できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、レーザ光を利用して部材同士を接合する際に、予め部材の下に感温性シートを敷くようにしたので、接合後に部材を払い出すと、その下に残った感温性シートの熱を受けた部分が変色しているので、当該変色した部分の長さ、形状、幅などを調べることで、接合の適、不適を即座に判断することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、抜き取りの破壊検査ではなく、全数の非破壊検査であるので、信頼性が向上するとともにコスト的にも有利となる。
更に、感温性シートとして可逆反応性のものを選定すれば、繰り返し使用することができ、また変色点が３５℃〜４５℃のものを選定すれば、環境温度等の影響を受けず且つ正確に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】受け冶具に感温性シートをセットする状態を示す斜視図。
【図２】感温性シートの上に２つの樹脂部材をセットする状態を示す斜視図。
【図３】２つの樹脂部材をレーザ溶接している状態を示す図。
【図４】レーザ溶接後の感温性シートの平面図。
【図５】別実施例を示す図。
【符号の説明】
１…受け台、２…感温性シート、３…インストルメントパネル、４…ダクト、５…レーザヘッド、６…レーザ光透過性シート、７…吸引口。
【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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