CN110744213A - 焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置及方法。原位监控装置包括：保护镜片、监测组件、数据分析组件和执行终端；监测组件，用于监测所述保护镜片上激光透射区域的污染情况；数据分析组件用于实时计算所述保护镜片上的激光透射区域的污染面积，并将该污染面积与预设阈值比对；执行终端，当所述数据分析组件计算的污染面积大于所述预设阈值时，所述执行终端执行焊接中断指令，焊接激光头中止焊接。本发明能够及时中止因保护镜片的严重污染导致连续型焊接缺陷的焊接过程，方便后续的缺陷排除和继续焊接，最大程度地降低焊件的报废风险，进一步提高了焊接合格率。

Description

焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置及方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置及方法。

背景技术

激光-电弧复合焊接既能够保持激光焊接热输入低、焊接速度快、焊缝深宽比大、焊接质量优良等优点，还能够克服焊前装配精度要求高的局限性，因此是一种全新高效的焊接方法。在激光-电弧复合焊接过程中，高能量密度的激光束、焊接小孔、熔池、电弧、金属蒸汽/等离子体以及保护气体等始终保持着复杂的传热传质作用。在上述作用过程中，金属母材被快速熔化、汽化，并产生一定的焊接飞溅。对于铝合金、镁合金等材料，在熔融状态时的表面张力较小，焊接过程中产生的飞溅，要比钛合金、钢、高温合金等其他材料产生的飞溅量更多，飞溅尺寸更大，飞溅飞离工件的距离更远。

为防止焊接飞溅污染焊接激光头中的聚焦透镜，在聚焦透镜的下方安装保护镜片是一条有效的解决措施。对于薄壁结构件，实现持续稳定的焊接过程是保证焊缝质量的基本条件之一。当保护镜片的激光透射区域受到焊接飞溅的污染较严重时，直接影响保护镜片的激光透射率，从而影响焊接过程稳定性，不仅容易造成深熔穿透焊接逐渐演变为未穿透焊接，而且还导致严重的连续性焊接缺陷。只有及时对已污染的保护镜片进行更换，才能保证其激光透射率，也才能保证正常的焊接过程稳定性。

对于保护镜片，现阶段普遍采用在其下方设置气帘、气刀或旋转气流以减少飞溅对保护镜片的污染。然而，在实际工况中，尤其是复杂结构焊接过程中或仰焊时，上述气帘、气刀或旋转气流的设置存在一定的局限性或无法实现有效保护，致使焊接过程中的某瞬间无法避免保护镜片免受焊接飞溅的污染，此时焊接飞溅污染保护镜片的机率相对增加。

目前，在焊接前的机械手示教过程中或焊接后，人为经常将安装保护镜片的装置从焊接激光头中取出，以检查保护镜片的污染程度。若污染较严重，则立即更换保护镜片。人为经常取出保护镜片进行污染检查，效率低下，故保护镜片的取出频次应越少越好。目前采用的均为焊前或焊后检查保护镜片的污染情况，无法对焊接过程中的保护镜片的激光透射区域的污染情况进行实时监控，当发现风险时无法及时控制风险。

针对上述不足，如何提供一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置及方法，以及时发现因保护镜片的污染而导致的连续焊接缺陷，又能够将连续焊接缺陷最小化是本领域技术人员需要解决的技术难题。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例第一方面提供了一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，包括保护镜片、监测组件、数据分析组件和执行终端，解决了现有技术中无法保证拥有正常稳定和持续焊接过程的难题，能及时发现因保护镜片的污染而导致的连续焊接缺陷，又能够将连续焊接缺陷最小化。

本发明实施例第二方面提供了一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控方法，通过运用本发明实施例第一方面的原位监控装置，解决了现有技术中只能在焊前或焊后检查保护镜片的污染情况的难题，实现了高效、安全、可靠完成保护镜片污染的原位监控的有益效果。

(2)技术方案

第一方面，本发明的实施例提出了一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，包括：保护镜片、监测组件、数据分析组件和执行终端；监测组件，用于监测所述保护镜片上激光透射区域的污染情况；数据分析组件用于实时计算所述保护镜片上的激光透射区域的污染面积，并将该污染面积与预设阈值比对；执行终端，当所述数据分析组件计算的污染面积大于所述预设阈值时，所述执行终端执行焊接中断指令，焊接激光头中止焊接。

进一步地，所述监测组件包括不少于一个的摄像装置，所述摄像装置与所述数据分析组件连接，用于拍摄所述保护镜片上激光透射区域的污染情况，并将拍摄的照片传输至所述数据分析组件。

进一步地，所述监测组件还包括不少于一个的光源，所述光源视场方向朝向所述保护镜片上激光透射区域，用于为所述摄像装置拍照提供光线。

进一步地，所述摄像装置与所述光源沿着所述保护镜片的周向间隔均匀布置。

进一步地，所述摄像装置与所述光源数量相等。

进一步地，所述监测组件还包括环形支座，所述摄像装置与所述光源可拆卸地设置在所述环形支座上，所述保护镜片可拆卸地设置在所述环形支座的中间位置处。

进一步地，所述环形支座内限定有冷却腔，所述冷却腔与制冷系统连接。

进一步地，所述保护镜片表面镀覆有增透膜，所述保护镜片的透光率不低于95％。

进一步地，所述保护镜片的中心位置与所述焊接激光头的激光束的轴心偏差在±1mm范围内。

进一步地，所述预设阈值为1mm²。

进一步地，所述激光透射区域为保护镜片上以直径为20-30mm的圆的范围。

第二方面，提供了一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控方法，包括：

在整个焊接过程中，通过所述监测组件实时拍摄所述保护镜片上激光透射区域的污染情况，并由所述数据分析组件实时原位监控所述保护镜片的激光透射区域受焊接飞溅的污染情况；

若发现保护镜片的激光透射区域的污染面积始终不大于预设阈值时，则焊接过程正常进行；若发现某一时刻保护镜片的激光透射区域的污染面积大于预设阈值时，则执行终端发出报警信息并驱动焊接激光头停止工作，焊接过程中断；

手动更换保护镜片，启动焊接激光头重新施焊。

进一步地，所述原位监控方法还包括：焊接完成后采用X射线无损检测方法对焊缝质量进行检测，对不合格的焊接缺陷进行排除和补焊。

(3)有益效果

综上，本发明提出的原位监控装置通过实时原位监控保护镜片的污染情况，不仅能够及时中止因保护镜片的严重污染导致连续型焊接缺陷的焊接过程，方便后续的缺陷排除和继续焊接，最大程度地降低焊件的报废风险，进一步提高了焊接合格率。同时还能在在焊前或焊后，也可以通过监测组件检查保护镜片的污染情况，视其污染程度选择继续使用或更换保护镜片，而且还能够减少保护镜片的取出频次，提高焊接作业效率。

本发明原位监控装置尤其适用于复杂结构焊接过程或仰焊，当气帘、气刀或旋转气流无法安装或无法保证全程有效防止焊接飞溅污染保护镜片时。当保护镜片的激光透射区域污染较严重时，将使到达母材的激光能量锐减，从而影响焊接过程稳定性，易导致连续未焊透、焊缝根部的连续小孔型气孔等严重的焊接缺陷。通过强制中止焊接过程，达到使连续焊接缺陷最小化的目的，方便后续的缺陷排除和焊接继续，显著降低了因连续焊接缺陷导致焊件报废的风险，进一步提高了焊接合格率。

除此之外，本发明原位监控方法简单、使得焊接过程能得到持续进行，大大提高焊接效果的同时还保证了焊接质量，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种拐角型焊接激光头的结构示意图。

图2是本发明实施例的一种直立型焊接激光头的结构示意图。

图3是本发明实施例中监测组件的结构示意图。

图4是本发明实施例中原位监控方法的流程图。

图中：1-焊接激光头；2-激光束；3-扩束镜组和准直镜组；4-带特定方向透射功能的反射镜；5-聚焦透镜；6-保护镜片；7-监测组件；71-超微摄像装置；72-光源；73-环形支座；74-水冷进水口；75-水冷出水口；8-MIG焊枪；9-熔滴；10-小孔；11-焊接熔池；12-凝固金属；13-母材；14-焊接飞溅；15-气帘；16-监测孔；17-CCD监测组件；18-工控机；19-数据分析组件；20-执行终端；21-带特定方向反射功能的透射镜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图1-附图4并结合实施例来详细说明本申请。

首先，在介绍本发明实施例的焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置前，有必要介绍一下焊接激光头的结构，如附图1所示为拐角型焊接激光头的典型结构，附图2为直立型焊接激光头的典型结构。

附图1中拐角型的焊接激光头1一般由激光束2、扩束镜组和准直镜组3、带特定方向透射功能的反射镜4、聚焦透镜5、保护镜片6、MIG焊枪8和气帘15组成，激光束2产生的激光经扩束镜组和准直镜组3扩束和准直后由带特定方向透射功能的反射镜4反射至聚焦透镜5上，再由聚焦透镜5将激光进行聚焦后穿过保护镜片6，到达焊接熔池11位置处，对母材13进行焊接；同时，设置在一侧的MIG焊枪8运行电弧原理滴出熔滴9进行焊接，而在焊接过程中难免会激起焊接飞溅14，此时设置的气帘15吹出的气体可以将焊接飞溅14吹离保护镜片6，使其不会破坏和粘接在保护镜片6上，延长保护镜片6的更换时间。

除此之外，现有拐角型的焊接激光头1通常在其顶部或侧面设置有监测孔16，并配备CCD监测组件17和工控机18，此监测主要用于观察焊接过程中的小孔10和焊接熔池11的行为特征或辅助确定焦点位置和焊前示教编程。

附图2中直立型的焊接激光头1与附图1中拐角型的焊接激光头1结构很相近，其由带特定方向反射功能的透射镜21替换附图1中的带特定方向透射功能的反射镜4，从而激光束2、扩束镜组和准直镜组3的位置与监测孔16、CCD监测组件17、工控机18的位置进行替换，具体工作原理相同。

需要说明的是，本发明实施例的激光-电弧复合焊接中的激光束2可以为光纤激光或YAG激光，也可为扫描振镜激光，电弧可以为熔化极惰性气体保护焊电弧，即MIG焊电弧也可以为其他形式的电弧，如TIG电弧，焊接过程中，熔滴9通常以射滴过渡方式进入焊接熔池11中。

而带特定方向透射功能的反射镜4具备特定方向的单向透射功能，能够透过来自保护镜片6方向的光线；所述带特定方向反射功能的透射镜21具备特定方向的单向反射功能，能够反射来自保护镜片6方向的光线。

气帘15位于保护镜片6和焊接熔池11之间，通过向所述气帘15内通入压缩空气，改变焊接飞溅、金属蒸汽/等离子体的飞行轨迹，用于减少焊接飞溅14对保护镜片6的污染。

参阅附图1和附图2所示，本发明实施例第一方面的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，包括保护镜片6、监测组件7、数据分析组件19和执行终端20；监测组件7用于监测保护镜片6上激光透射区域的污染情况；数据分析组件19用于实时计算保护镜片6上的激光透射区域的污染面积，并将该污染面积与预设阈值比对；当数据分析组件19计算的污染面积大于所述预设阈值时，执行终端20执行焊接中断指令，焊接激光头1中止焊接。

在本发明实施例中，监测组件7监测保护镜片6上激光透射区域的污染情况，并将监测结果实时传递至数据分析组件19中，由数据分析组件19进行分析和计算污染面积与预设阈值之间的关系，当污染面积大于或等于预设阈值时，说明此时保护镜片6被焊接飞溅14污染比较严重，已经到了影响激光束2传输激光束实现稳定焊接小孔10行为并改变焊接效果和影响CCD监测组件17监控焊接熔池11的情况了。所以，此时，数据分析组件19将控制命令传递至执行终端20，执行终端20在接收到控制指令后发出中断指令，中断指令传递至激光束2和MIG焊枪8的控制部件中，停止激光束2和MIG焊枪8工作，进而达到控制焊接激光头1停止工作的目的。本发明实施例提出的焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置通过实时原位监控保护镜片6的污染情况，不仅能够及时中止因保护镜片6的严重污染导致连续型焊接缺陷的焊接过程，方便后续的缺陷排除和继续焊接，最大程度地降低焊件的报废风险，进一步提高了焊接合格率。同时，在焊前或焊后，也可以通过监测组件7检查保护镜片6的污染情况，视其污染程度选择继续使用或更换保护镜片，而且还能够减少保护镜片6的取出频次，提高焊接作业效率。

需要说明的是，执行终端20可以是由包括机械手的且由计算机为控制中枢装置组成的，能够控制激光和电弧两热源的能量启闭、运动系统运转和停止。在整个焊接过程中，执行终端20未收到报警信号，则焊接处于正常状态；当执行终端20收到报警信号时，执行终端立即执行中断程序，即关闭能量输入和停止运动系统。

作为本发明第一方面实施例的一种优选的实施方式，参阅附图3所示，监测组件7可以包括不少于一个的摄像装置71，摄像装置71与数据分析组件19连接，用于拍摄所述保护镜片6上激光透射区域的污染情况，并将拍摄的照片传输至所述数据分析组件19。在本发明实施例中为了与焊接激光头大小匹配，摄像装置71可以选用超微摄像头，其用于直接原位拍摄保护镜片6的激光透射区域的污染情况的照片，并将照片发送至数据分析组件19，由数据分析组件19进行分析计算出污染面积大小并与预设阈值进行比对，当数据分析组件19计算的污染面积大于所述预设阈值时，执行终端20执行焊接中断指令，焊接激光头1中止焊接。另外，在本实施例中，为使得摄像装置71能覆盖保护镜片6下端面的全部，摄像装置71可以设置有多个，如设置三个，以便能更好地覆盖保护镜片6下端面的全部，当然摄像装置71设置的数量可以根据需要而定，其不够构成对本申请的限制。

作为本发明第一方面实施例的另一种优选的实施方式，参阅附图3所示，监测组件7还可以包括不少于一个的光源72，光源72视场方向朝向保护镜片6上激光透射区域，用于为摄像装置71的拍照提供光线。如上所述，摄像装置71可以对保护镜片6上污染区域进行拍照，而在实际使用中，保护镜片6上污染区域可能光线比较黑暗，如果不增加补光装置的话，则会大大降低摄像装置71的拍照效果，进而影响本实施例的原位监控装置的监控效果，所以设置的光源72能对摄像装置71的拍照区域进行补光，以提高摄像装置71的拍照效果，进而能提高原位监控装置的监控效果。另外，在本实施例中，为使得增强补光效果，且使得补光更加的均匀，光源72可以设置有多个，如设置三个，以便能更好地覆盖保护镜片6下端面的全部，当然光源72设置的数量可以根据需要而定，其不够构成对本申请的限制。

具体地，本发明实施例所示的摄像装置71与光源72沿着保护镜片6的周向间隔均匀布置。一般的保护镜片6为圆形结构，摄像装置71与光源72沿着保护镜片6的周向间隔均匀布置时能使得摄像装置71覆盖住保护镜片6下端面的全部区域，避免存在拍照死角；相同道理，光源72沿着保护镜片6的周向间隔均匀布置可以使得光源72的补光更加的均匀，能为摄像装置71提供统一的背景色。

具体地，本发明实施例所示的摄像装置71与光源72数量可以相等。当摄像装置71与光源72数量相等时，每一个光源72都可以给其相邻的摄像装置71提供补光，确保了每一个摄像装置71都拥有统一的背景亮度，从而能提高原位监控的识别率。

作为本发明第一方面实施例的又一种优选的实施方式，参阅附图3所示，监测组件7还可以包括环形支座73，摄像装置71与光源72可拆卸地设置在环形支座73上，保护镜片6可拆卸地设置在环形支座73的中间位置处。保护镜片6通常为圆形结构，设置的环形支座73可以很好地固定住保护镜片6，使得保护镜片6可以很方便地安装和拆卸，便于更换；同时，将摄像装置71与光源72均匀布置在环形支座73上，可以对处于中间的保护镜片6进行补光和拍照，由于摄像装置71与光源72布置在环形的环形支座73上，每一个摄像装置71与每一个光源72与中间的保护镜片6的距离均相等，所以光源72补光效果会更好、更加均匀，摄像装置71拍摄照片的距离适中，不存在远近不同存在的差异。

进一步地，本发明实施例所示的环形支座73内可以限定有冷却腔，冷却腔可以与制冷系统连接。光源72在工作时一般会产生大量的热量，当光源72安装在环形支座73上时，其热量便会传递到环形支座73上，如果不采取制冷系统进行制冷散热，会严重影响光源72的使用寿命，所以本发明实施例中设置的制冷系统的循环冷却液通过管道与环形支座73上的冷却腔连接，可以实现对光源72散热的制冷，有效确保光源72处于适宜的工作温度，大大提高光源72的使用寿命。进一步地，可以在环形支座73上设置水冷进水口74和水冷出水口75，水冷进水口74和水冷出水口75与制冷系统的连接，实现对环形支座73的冷却腔制冷的目的。

进一步地，本发明实施例所示的保护镜片6表面镀覆有增透膜，所述保护镜片6的透光率不低于95％。增透膜，又称减反射膜，它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，减少或消除系统的杂散光。在保护镜片6的表面镀覆有增透膜，可以增加光线通过率，减少光线的损失，不仅有利于CCD监测组件17捕捉光信号，便于操作这观察焊接过程中的小孔10和焊接熔池11的行为特征或辅助确定焦点位置；而且如果在焊接过程中，焊接飞溅14附着于保护镜片6的激光透射区域并对其造成较严重的污染，将立即影响保护镜片6的透光率，这就意味着到达母材13表面的激光能量锐减，很容易使深熔穿透焊接演变为未穿透焊接，从而影响焊接过程稳定性，极易导致连续未焊透、焊缝根部的连续小孔型气孔等严重的连续型焊接缺陷。

具体地，由于保护镜片6的尺寸一般较小，本发明实施例所示保护镜片6的中心位置与焊接激光头1的激光束2的轴心偏差在±1mm范围内。这样可以尽量避免焊接激光头1的激光束2的轴心偏离保护镜片6，而使得保护镜片6失去保护聚焦透镜5的作用。

具体地，本发明实施例中污染面积的预设阈值为1mm²；本发明实施例中激光透射区域为保护镜片6上以直径为20-30mm的圆的范围。

参阅附图4所示，本发明实施例第二方面的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置的方法，包括：

首先，在整个焊接过程中，通过监测组件7实时拍摄保护镜片6上激光透射区域的污染情况，并由数据分析组件19实时原位监控保护镜片6的激光透射区域受焊接飞溅的污染情况；

接着，若发现保护镜片6的激光透射区域的污染面积始终不大于预设阈值时，则焊接过程正常进行；若发现某一时刻保护镜片6的激光透射区域的污染面积大于预设阈值时，则执行终端20发出报警信息并驱动焊接激光头1停止工作，焊接过程中断；

最后，手动更换保护镜片6，启动焊接激光头1重新施焊。

在本发明实施例中，监测组件7实时原位监测保护镜片6上激光透射区域的污染情况，并将监测结果实时传递至数据分析组件19中，由数据分析组件19进行分析和计算污染面积与预设阈值之间的关系，当污染面积大于或等于预设阈值时，说明此时保护镜片6被焊接飞溅14污染比较严重，已经到了影响激光束2传输激光束实现稳定焊接小孔10行为并改变焊接效果和影响CCD监测组件17监控焊接熔池11的情况了。此时数据分析组件19将控制命令传递至执行终端20，执行终端20在接收到控制指令后发出中断指令，中断指令传递至激光束2和MIG焊枪8的控制部件中，停止激光束2和MIG焊枪8工作，进而达到控制焊接激光头1停止工作的目的。

本发明实施例提出的焊接激光头保护镜片污染的原位监控方法利用本发明实施例第一方面任一项所述的原位监控装置通过实时原位监控保护镜片6的污染情况，不仅能够及时中止因保护镜片6的严重污染导致连续型焊接缺陷的焊接过程，方便后续的缺陷排除和继续焊接，最大程度地降低焊件的报废风险，进一步提高了焊接合格率；同时，在焊前或焊后，也可以通过监测组件7检查保护镜片6的污染情况，视其污染程度选择继续使用或更换保护镜片，而且还能够减少保护镜片6的取出频次，提高焊接作业效率。本发明原位监控方法简单、焊接过程能得到持续进行，大大提高焊接效果的同时还保证了焊接质量，具有广泛的应用前景。

进一步地，本发明实施例所示的原位监控方法还包括在焊接完成后采用X射线无损检测方法对焊缝质量进行检测，对不合格的焊接缺陷进行排除和补焊。通过X射线无损检测方法对焊缝质量进行检测可以进一步对产品进行质量把关，进一步提高产品质量，是对焊接激光头的补充和完善。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法的实施例而言，相关之处可参见设备实施例的部分说明。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，包括：

保护镜片；

监测组件，用于监测所述保护镜片上激光透射区域的污染情况；

数据分析组件，用于实时计算所述保护镜片上的激光透射区域的污染面积，并将该污染面积与预设阈值比对；

执行终端，当所述数据分析组件计算的污染面积大于所述预设阈值时，所述执行终端执行焊接中断指令，焊接激光头中止焊接。

2.根据权利要求1所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述监测组件包括不少于一个的摄像装置，所述摄像装置与所述数据分析组件连接，用于拍摄所述保护镜片上激光透射区域的污染情况，并将拍摄的照片传输至所述数据分析组件。

3.根据权利要求2所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述监测组件还包括不少于一个的光源，所述光源视场方向朝向所述保护镜片上激光透射区域，用于为所述摄像装置拍照提供光线。

4.根据权利要求3所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述摄像装置与所述光源沿着所述保护镜片的周向间隔均匀布置。

5.根据权利要求3所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述摄像装置与所述光源数量相等。

6.根据权利要求3所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述监测组件还包括环形支座，所述摄像装置与所述光源可拆卸地设置在所述环形支座上，所述保护镜片可拆卸地设置在所述环形支座的中间位置处。

7.根据权利要求6所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述环形支座内限定有冷却腔，所述冷却腔与制冷系统连接。

8.根据权利要求1所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述保护镜片表面镀覆有增透膜，所述保护镜片的透光率不低于95％。

9.根据权利要求1所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述保护镜片的中心位置与所述焊接激光头的激光束的轴心偏差在±1mm范围内。

10.根据权利要求1所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述预设阈值为1mm²。

11.根据权利要求1所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置，其特征在于，所述激光透射区域为保护镜片上以直径为20-30mm的圆的范围。

12.一种应用如权利要求1-11任一项所述的焊接激光头保护镜片污染的原位监控装置的方法，其特征在于，包括：

在整个焊接过程中，通过所述监测组件实时拍摄所述保护镜片上激光透射区域的污染情况，并由所述数据分析组件实时原位监控所述保护镜片的激光透射区域受焊接飞溅的污染情况；

若发现保护镜片的激光透射区域的污染面积始终不大于预设阈值时，则焊接过程正常进行；若发现某一时刻保护镜片的激光透射区域的污染面积大于预设阈值时，则执行终端发出报警信息并驱动焊接激光头停止工作，焊接过程中断；

手动更换保护镜片，启动焊接激光头重新施焊。

13.根据权利要求12所述的一种焊接激光头保护镜片污染的原位监控方法，其特征在于，所述原位监控方法还包括：焊接完成后采用X射线无损检测方法对焊缝质量进行检测，对不合格的焊接缺陷进行排除和补焊。

Images