[發(fā)明專利]用于在激光焊接過程期間檢查焊縫質(zhì)量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210319772.2
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102990224A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·多施;H·布朗;D·普菲茨納
• 申請（專利權(quán)）人: 通快機床兩合公司
• 主分類號: B23K26/03
• 分類號: B23K26/03;B23K26/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在激光焊接過程期間檢查焊縫質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)

如果在用激光輻射焊接時不調(diào)節(jié)出最佳的焊接參數(shù)，那么可能出現(xiàn)會導(dǎo)致焊縫不規(guī)則性的焊接缺陷。焊接缺陷在此可以是不足的焊透、駝峰（Humping）（焊縫上焊道的拱曲部的不規(guī)則性）、孔等。對焊接過程的觀察能夠識別不同的焊接或焊縫缺陷。但是，對缺陷的過程可靠的識別受到過程排放、例如過程等離子體、金屬蒸汽光斑的熱輻射或也受到焊縫上焊道的表面特性干擾。

DE?10?2005?024?085A1描述了一種用于監(jiān)控或用于表征激光加工工序的裝置，其中，來自激光束和工件之間的交互作用區(qū)域的輻射通過至少一個對輻射敏感的接收器和至少一個攝像機檢測。其輸出信號同時被輸送給分析處理電路，以便表征激光加工工序的變化過程。建議，同時檢測不同的光譜范圍，以便能夠根據(jù)待執(zhí)行的監(jiān)控過程完全地利用不同監(jiān)控的優(yōu)點。

在DE?10?2009?050?784A1中公開了一種用于在使用按位置分解的檢測和至少一個用于照亮加工光束的作用區(qū)的照明源的情況下受圖像支持地控制加工過程的方法。通過以下方式產(chǎn)生具有明顯不同的過程特征的相互所屬的圖像，即檢測器相繼地通過不同光照度的圖像照射并且這些圖像共同地被分析處理以判斷過程特征。

在WO?2008/05291A1中描述了一種用于監(jiān)控工件的加工區(qū)域的方法和裝置，其中由加工區(qū)域發(fā)射的輻射對于加工區(qū)域的每個在檢測系統(tǒng)上成像的面積單元同時地在至少兩個波長中被檢測。對于每個檢測到的面積單元求出一個溫度和/或放射系數(shù)，以便執(zhí)行對加工的質(zhì)量評價。

在EP?1?415?755B1中公開了一種用于監(jiān)控脈動激光器的焊接質(zhì)量的監(jiān)控方法，其中，執(zhí)行多個測試焊接并且在每個測試焊接中檢測至少一個具有多個屬性的焊接特征參數(shù)。對于每個測試焊接，例如可視地確定焊接質(zhì)量。借助合適的算法產(chǎn)生用于相應(yīng)的屬性的單值輸出并且與測試焊接的焊接質(zhì)量相關(guān)化，以便選出顯示焊接質(zhì)量的屬性。

在US?5，580，471中描述一種裝置和一種方法，其中使用一個攝像機和一個熱圖像檢測系統(tǒng)，以便在熱加工期間和之后拍攝材料的光學(xué)和熱圖像。根據(jù)圖像產(chǎn)生控制信號，用于控制加工光束的強度和定時以及用于控制掃描儀使借助光纖維組合出的加工光束轉(zhuǎn)向。

US?7，107，118B2描述了一種用于激光焊接過程的控制系統(tǒng)，它確定用于焊縫和焊接的質(zhì)量的屬性，以便將它集成到監(jiān)控和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。除了過程控制外，焊接質(zhì)量的屬性被提取并且提供對焊接質(zhì)量的直接存檔。在此可以設(shè)置多個用于實時監(jiān)控焊縫質(zhì)量的子系統(tǒng)，它們相互地以及與用于控制焊接過程的子系統(tǒng)借助中央處理器通信。

DE?10225450A1描述了一種用于在激光加工過程中檢測缺陷的方法，其中在加工期間借助攝像機檢測過程特性。借助攝像機在激光加工過程期間和/或之后以熱錄像方式檢測被加工工件的至少一個部分的熱輻射，以便識別加工缺陷。

由DE?10?2007?024?789B3已知，通過熔池或鎖孔的攝像機圖像或者通過冷卻焊縫的熱錄像分析來識別在焊接過程期間出現(xiàn)的粘結(jié)缺陷。也可以對由熔池和硬化的熔液的熱錄像數(shù)據(jù)組成的幾何特征進行組合分析，以便保證對焊接缺陷的識別和提高過程監(jiān)控的可靠性。

由US?5，651，903已知，不僅焊接等離子體的UV輻射強度作為焊接過程的第一特征參數(shù)被檢測，而且冷卻熔池的溫度在紅外輻射范圍中作為焊接過程的第二特征參數(shù)被測量并且焊接質(zhì)量基于測量結(jié)果的比較被確定。為此，在焊接過程之后對于兩個接收到的測量曲線中的每一個確定一個具有最大的測量值變化的測量單元。對于以下情況，即兩個具有最大變化的測量單元被配置給同一個焊接部位，位于相應(yīng)的測量單元內(nèi)部的測量值經(jīng)受頻率分析并且與憑經(jīng)驗確定的表示焊接過程反常的模型比較。一旦特征參數(shù)中的至少一個與相應(yīng)的模版的比較表示反常，那么其上已經(jīng)執(zhí)行焊接的工件被定性為廢品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明相對于此提出一個任務(wù)，即進一步減少焊接過程監(jiān)控的錯誤易發(fā)性。