[發明專利]焊接系統及焊接方法

有效

• 申請號: 201110235029.4
• 申請日: 2011-05-20
• 公開（公告）號: CN102294549A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 三浦崇廣;山本攝;星岳志;小川剛史;藤田善宏;平野正三;渡部和美;長井敏;吉田昌弘;千星淳;淺井知;落合誠
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;G01N29/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;韓宏

1.一種焊接系統，包括：

焊接機構，其在沿著焊縫相對于被焊接對象移動的同時，對所述被焊接對象進行焊接；

發射激光源，其產生發射激光；

發射光學機構，其在焊接操作期間或焊接操作后，在與所述焊接機構一起相對于所述被焊接對象移動的同時，將由所述發射激光源產生的所述發射激光傳輸至所述被焊接對象的表面以進行照射，從而產生發射超聲波；

接收激光源，其產生接收激光，以利用所述接收激光照射所述被焊接對象，用以檢測由于所述發射超聲波的反射而獲得的反射超聲波；

接收光學機構，其在焊接操作期間或焊接操作后，在與所述焊接機構一起相對于所述被焊接對象移動的同時，將由所述接收激光源產生的所述接收激光傳輸至所述被焊接對象的表面以進行照射，并收集在所述被焊接對象的所述表面上散射/反射的激光；

干涉儀，其對所散射/反射的激光進行干涉測量；以及

數據記錄/分析機構，其測量并分析由所述干涉儀獲得的超聲信號。

2.根據權利要求1所述的焊接系統，還包括表面改性機構，所述表面改性機構增強了對在所述被焊接對象的被所述發射激光照射的表面上產生的超聲信號以及在所述被焊接對象的被所述接收激光照射的表面上產生的超聲信號的至少之一的靈敏度。

3.根據權利要求2所述的焊接系統，其中，

所述表面改性機構能夠與所述焊接機構一起相對于所述被焊接對象移動，并設置在至少所述被焊接對象的被所述發射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接對象的被所述接收激光照射的所述表面的部分的移動方向前方側。

4.根據權利要求2所述的焊接系統，其中，

所述表面改性機構研磨至少所述被焊接對象的被所述發射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接對象的被所述接收激光照射的所述表面的部分。

5.根據權利要求2所述的焊接系統，其中，

所述表面改性機構將耐高溫材料涂覆至所述被焊接對象的被所述發射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接對象的被所述接收激光照射的所述表面的部分。

6.根據權利要求1所述的焊接系統，其中，

所述數據記錄/分析機構基于對超聲信號的分析結果，來確定焊接缺陷的出現，并且

當所述數據記錄/分析機構確定所述焊接缺陷已經出現時，改變焊接條件。

7.根據權利要求1所述的焊接系統，其中，

所述數據記錄/分析機構基于對超聲信號的分析結果，來確定焊接缺陷的出現，并且

當所述數據記錄/分析機構確定所述焊接缺陷已經出現時，對于已經出現所述焊接缺陷的部位進行用于維護和修補的局部焊接。

8.根據權利要求1所述的焊接系統，還包括光學系統驅動器，所述光學系統驅動器驅動所述發射光學機構和所述接收光學機構，使得所述發射光學機構和所述接收光學機構的至少之一在與所述焊接機構一起相對于所述被焊接對象移動的同時，相對于所述焊接機構，分別沿著所述被焊接對象的被所述發射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接對象的被所述接收激光照射的所述表面的部分移動。

9.根據權利要求1所述的焊接系統，其中，

所述數據記錄/分析機構基于在所述發射光學機構和所述接收光學機構的多個位置處的超聲信號，進行孔徑合成處理。

10.根據權利要求1所述的焊接系統，還包括測量所述被焊接對象的溫度的溫度測量機構，其中，

所述數據記錄/分析機構基于由所述溫度測量機構獲得的所述被焊接對象的所述溫度，來校正所述被焊接對象內的超聲波的速度。

11.根據權利要求1所述的焊接系統，還包括：

距離測量機構，其測量所述發射光學機構與所述被焊接對象之間的距離以及所述接收光學機構與所述被焊接對象之間的距離；以及

距離調整機構，其基于由所述距離測量機構測量的距離，來調整所述發射光學機構與所述被焊接對象之間的距離以及所述接收光學機構與所述被焊接對象之間的距離。

12.根據權利要求1所述的焊接系統，還包括圖案投影機構，其將能夠直接或間接可視地識別的預定圖案投影在所述被焊接對象的所述表面上的預定范圍內，所述預定范圍包含所述被焊接對象上的被所述發射激光或所述接收激光照射的位置。