[發(fā)明專利]用于實(shí)時(shí)測(cè)量焊縫深度的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580056717.0
• 申請(qǐng)日: 2015-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN107076546B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·莫澤;T·鮑茨澤;M·舍恩萊貝爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普雷茨特兩合公司
• 主分類號(hào): G01B11/22
• 分類號(hào): G01B11/22;G01B5/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

1.一種用于在借助輻射來焊接或接合工件時(shí)對(duì)焊縫深度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的設(shè)備，具有：

-測(cè)量光源，該測(cè)量光源的光被分束器(17)耦合到參考臂(18)和測(cè)量臂(19)中；

-準(zhǔn)直模塊(21)，該準(zhǔn)直模塊具有至少一個(gè)準(zhǔn)直透鏡(29)，所述至少一個(gè)準(zhǔn)直透鏡用于對(duì)測(cè)量光射束(23)進(jìn)行準(zhǔn)直，所述測(cè)量光射束經(jīng)由所述測(cè)量臂(19)中的光波導(dǎo)體(20)被輸送給所述準(zhǔn)直模塊(21)，所述至少一個(gè)準(zhǔn)直透鏡還用于將從待加工的工件往回反射的測(cè)量光射束(23)成像到所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)上；

-耦合元件(24)，用于將所述測(cè)量光射束(23)耦合到加工射束(10)的光路中；

-聚焦透鏡(25)，用于將所述測(cè)量光射束(23)和所述加工射束(10)共同聚焦到所述工件上并且用于準(zhǔn)直往回反射的測(cè)量光射束(23)；

-分析處理單元(15)，所述分析處理單元用于確定焊縫深度，從工件往回反射的測(cè)量光與疊加的、從所述參考臂(18)往回反射的光被轉(zhuǎn)向到所述分析處理單元中；

-其中，所述準(zhǔn)直模塊(21)包括：用于調(diào)整所述測(cè)量光射束(23)的軸向焦點(diǎn)位置的器件；用于調(diào)整所述測(cè)量光射束(23)的側(cè)向焦點(diǎn)位置的器件；

其特征在于，所述準(zhǔn)直模塊(21)還包括場(chǎng)透鏡(28)，該場(chǎng)透鏡布置在所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)與所述準(zhǔn)直透鏡(29)之間，并且，所述場(chǎng)透鏡確定所述測(cè)量光射束(23)的射束擴(kuò)寬并從而確定所述測(cè)量光射束(23)的焦點(diǎn)直徑，

為了在側(cè)向上調(diào)整所述測(cè)量光射束(23)的焦點(diǎn)位置，所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)能夠以小于等于10微米的精度相對(duì)于所述準(zhǔn)直透鏡(29)的光學(xué)軸線移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為，在所述準(zhǔn)直模塊(21)中，在所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)與所述場(chǎng)透鏡(28)之間布置有用于改變極化的、光學(xué)活性的結(jié)構(gòu)元件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征為，該光學(xué)活性的結(jié)構(gòu)元件是法拉第旋轉(zhuǎn)器(27)，所述法拉第旋轉(zhuǎn)器將所述測(cè)量光的極化轉(zhuǎn)動(dòng)45°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的設(shè)備，其特征為，所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)相對(duì)于光纖軸線的垂直線具有8°的傾斜角度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的設(shè)備，其特征為，為了在軸向上調(diào)整所述測(cè)量光射束(23)的焦點(diǎn)位置，所述準(zhǔn)直透鏡(29)能夠沿該準(zhǔn)直透鏡的光學(xué)軸線方向相對(duì)于所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)移動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征為，為了在軸向上調(diào)整所述測(cè)量光射束(23)的焦點(diǎn)位置，所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)能夠與所述法拉第旋轉(zhuǎn)器(27)和所述場(chǎng)透鏡(28)一起相對(duì)于所述準(zhǔn)直透鏡(29)沿該準(zhǔn)直透鏡的光學(xué)軸線方向移動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征為，所述光波導(dǎo)體(20)的離開/進(jìn)入面(26)能夠與所述法拉第旋轉(zhuǎn)器(27)一起移動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的設(shè)備，其特征為，所述場(chǎng)透鏡(28)能更換地布置在所述準(zhǔn)直模塊(21)中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的設(shè)備，其特征為，所述準(zhǔn)直模塊(21)以能垂直于所述加工激光射束(10)的光學(xué)軸線移動(dòng)的方式布置在引導(dǎo)所述加工激光射束(10)的焊頭(22)上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征為，所述準(zhǔn)直模塊(21)借助適配件(40)以能移動(dòng)的方式保持在所述焊頭(22)上。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征為，所述適配件(40)構(gòu)造成可旋轉(zhuǎn)，使得所述準(zhǔn)直模塊(21)能夠朝任意方向移動(dòng)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的設(shè)備，其特征為，在所述聚焦透鏡(25)前面布置有保護(hù)玻璃(32)，該保護(hù)玻璃相對(duì)于加工光路的光學(xué)軸線的垂直線傾斜，傾斜的角度大于3°。