[發明專利]激光加工件熔深檢測方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 202011397637.0
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112518122B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 白天翔;李正文;胡崇源;李智華;劉文杰;李靜嫻;游德勇;李文彥
• 申請（專利權）人: 廣州德擎光學科技有限公司
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 廣州藍晟專利代理事務所(普通合伙) 44452
• 代理人: 歐陽凱

1.一種激光加工件熔深檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

接收激光加工路徑中至少一個加工點的光輻射信號，該光輻射信號包括：紅外輻射信號、可見光輻射信號、加工激光反射信號；

通過光電傳感器將所述接收到光輻射信號進行光電轉換成電信號；包括：通過紅外輻射信號傳感器獲得對應的電壓值V1，通過可見光輻射信號傳感器獲得對應的電壓值V2，通過激光加工反射信號傳感器獲得對應的電壓值V3，分別將對應V1、V2和V3通過增益調整后輸出調整電信號；

根據激光加工點的實際熔深值，建立激光加工點熔深值與所述電信號的對應關系；包括：分別將激光加工標準件每個加工點對應的V1、V2和V3電壓值與激光加工點的熔深值建立對應關系；所述對應關系，用于根據在激光加工路徑上激光加工點對應的調整電信號的大小，來反映激光加工點的熔深值；該熔深值包括：熔深深度和熔深寬度中的一種或兩種；

根據所述對應關系生成用于激光加工點熔深檢測的表征數據；包括：根據預存的激光加工標準件加工點對應的正常電信號，生成用于熔深檢測的表征數據。

2.如權利要求1所述的激光加工件熔深檢測方法，其特征在于，接收激光加工點覆蓋范圍至少一個加工點的光輻射信號，包括：在激光加工路徑上，接收至少兩種工藝參數對應的同一個加工點的不同光輻射信號。

3.如權利要求1所述的激光加工件熔深檢測方法，其特征在于，通過光電傳感器將所述接收到光輻射信號進行光電轉換成電信號，包括：根據接收到的至少兩種參數工藝對應的同一個加工點的不同的光輻射信號，取樣所述不同的光輻射信號進行光電轉換成電信號的平均值，通過該平均值表征該同一個加工部位對應的電信號。

4.如權利要求1所述的激光加工件熔深檢測方法，其特征在于，預存的激光加工標準件加工點對應的正常調整電信號，包括：預先獲取正常激光加工點對應的電信號，其中，正常激光加工點對應的電信號是正常激光加工點在加工點的光輻射信號經過光電轉換和增益調整后輸出的。

5.如權利要求1至4任一項所述的激光加工件熔深檢測方法，其特征在于，通過光電傳感器將所述接收到輻射信號進行光電轉換成電信號，包括：通過紅外輻射信號傳感器獲得對應的電壓值V1，通過可見光輻射信號傳感器獲得對應的電壓值V2，通過激光加工反射信號傳感器獲得對應的電壓值V3，進而得到的電信號為V＝m*V1+n*V2+k*V3，其中m、n、k都為常數，且m+n+k＝1。

6.一種激光加工件熔深檢測裝置，包括光電傳感器和數據處理模塊，其特征在于：

光電傳感器，為單點光電傳感器，包括：紅外輻射信號傳感器，可見光輻射信號傳感器，激光加工反射信號傳感器；用于接收激光加工路徑中至少一個加工點的光輻射信號，并將所述接收到光輻射信號進行光電轉換成電信號，其中光輻射信號包括：紅外輻射信號、可見光輻射信號、加工激光反射信號；光電傳感器將所述接收到輻射信號進行光電轉換成電信號，包括：通過紅外輻射信號傳感器獲得對應的電壓值V1，通過可見光輻射信號傳感器獲得對應的電壓值V2，通過激光加工反射信號傳感器獲得對應的電壓值V3；

數據處理模塊：根據所述至少一個加工點的實際熔深值，建立熔深值與所述電信號的對應關系，具體的，分別將激光加工標準件每個加工點對應的V1、V2和V3電壓值與激光加工點的熔深值建立對應關系；所述對應關系，用于根據在激光加工路徑上激光加工點對應的調整電信號的大小，來反映激光加工點的熔深值；該熔深值包括：熔深深度和熔深寬度中的一種或兩種；根據所述對應關系生成用于熔深檢測的表征數據，根據預存的激光加工標準件加工點對應的正常電信號，生成用于熔深檢測的表征數據。

7.如權利要求6所述的激光加工件熔深檢測裝置，其特征在于，還包括：

存儲器，用于預先存儲激光加工標準件加工點經過光電轉換后的電信號；

數據處理模塊：用于根據實際熔深值電信號的對應關系和存儲器輸出的激光加工標準件對應的電信號，生成用于熔深檢測的表征數據；具體的，通過光電傳感器將接收到輻射信號進行光電轉換成電信號，進而得到的電信號為V＝m*V1+n*V2+k*V3，其中m、n、k都為常數，且m+n+k＝1。