CN114769862A - 一种激光加工控制方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种激光加工控制方法、装置和系统,所述方法包括:获取对标准件进行激光加工时各标准件在加工点的光辐射信号分别对应的电信号;根据激光加工后加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号;加工质量合格的标准件是激光加工后标准件的指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件;获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号;根据第一基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件的加工质量是否合格。采用该实施方式能够方便可靠地确定待测标准件是否合格。
Description
技术领域
本申请涉及激光加工技术领域,特别涉及一种激光加工控制方法、装置和系统。
背景技术
激光加工是光与材料相互作用的过程,其主要是利用激光器发出的激光束通过光纤和透镜传输后聚焦在材料表面,材料吸收激光能量引起熔化甚至气化,进而达到材料加工的目的。
目前,在使用激光焊接时,会因保护气异常、功率衰减、离焦量变化、保护镜污染、间隙变化等原因产生各种激光焊接缺陷,比如虚焊,激光加工点表面污染、未熔透、焊瘤、塌陷、飞溅、焊缝偏离等焊接缺陷。在激光焊接工序中相关缺陷的问题属于焊接缺陷,通常不易被发现。
为了确定激光加工的工件是否合格,工件采集多种参数,然后结合采集到的多种参数进行判断,这种方法检测效率和检测精度都比较低。如何对激光加工过程进行优化,以提高检测效率和检测精度是亟待解决的问题。
发明内容
本申请提出了一种激光加工控制方法、装置和系统,能够根据激光加工后的加工结合面确定基准电信号,并利用基准信号确定待测标准件的加工质量是否合格。
本申请采用如下技术方案实现:
第一方面,本申请实施例提供了一种激光加工控制方法,包括:获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各所述标准件的光辐射信号分别对应的电信号;任一所述标准件的光辐射信号是对该标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号;根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号;所述加工质量合格的标准件是激光加工后指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件的标准件;获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号;根据所述第一基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
采用该实施例,根据激光加工后标准件在指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度是否满足预设条件确定激光加工后的标准件的加工质量是否合格,然后利用合格的标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号得到基准电信号,将待测标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号与基准信号进行比对确定待测标准件的加工质量是否合格。由于激光加工后指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度能够准确地反应激光加工后的标准件是否存在缺陷,因此根据激光加工后指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度来确定标准件是否合格,以及进一步得到合格的标准件对应的基准电信号,能够方便可靠地确定待测标准件是否合格。
结合第一方面,在一些实施例中,所述光辐射信号可以包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种;所述光辐射信号对应的电信号是对所述光辐射信号进行光电转换后得到电信号。
采用该实施例,可以将红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或者多种经过光电转换得到对应的电信号。
结合第一方面,在一些实施例中,所述指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度通过金相切片或X光无损探测成像得到。
采用该实施例,通过金相切片或X光无损探测成像可以得到标准件在指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度,采用该实施方式能够准确地获知激光加工后的标准件内部的加工状况,有利于准确判断加工后的标准件是否合格。
结合第一方面,在一些实施例中,还包括:根据对所述至少一个加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数;根据所述基准加工参数触发控制单元调整激光加工装置的加工参数。
采用该实施例,利用加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数,以及根据基准加工参数对激光加工装置的加工参数进行调整,有利于对激光加工过程进行优化,提高对标准件进行激光加工的合格率。
结合第一方面,在一些实施例中,还包括:根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
采用该实施例,能够根据加工质量不合格的标准件对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号,以及在待测标准件的加工质量不合格时,根据第二基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件对应的加工缺陷类型,能够可靠地确定加工质量不合格的标准件存在的缺陷类型。
结合第一方面,在一些实施例中,预设条件为:
指定位置对应的熔柱的深度属于预设深度范围,和/或熔柱的宽度属于预设宽度范围;
加工质量合格的标准件还满足以下条件:
激光加工后标准件的指定位置对应熔柱的横向截面的平整度小于预设平整度。
其中,预设深度范围的最小值大于最小熔深值。
可选的,预设平整度可以为0.01mm,0.02mm,0.03mm,0.04mm,0.05mm,0.08mm或者其他值。
熔柱的横向截面的平整度大小影响拉拔力;熔柱的横向截面的平整度越小,两个目标结合部的拉拔力越大。在预设深度范围内,熔柱的深度值越大,两个目标结合部的拉拔力越大。在预设宽度范围内,熔柱的宽度越宽,两个目标结合部的拉拔力越大。
结合第一方面,在一些实施例中,激光加工后标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,测试激光焊接两个目标结合部的拉拔力满足预设条件。
其中,两个目标结合部是指两个工件焊接的部位。
第二方面,本申请实施例提供了一种激光加工控制装置,包括:第一获取单元,用于获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各所述标准件的光辐射信号分别对应的电信号;信号是对该标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号;第一确定单元,用于根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号;所述加工质量合格的标准件是激光加工后指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件的标准件;第二获取单元,用于获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号;处理单元,用于根据所述第一基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
采用该实施例,根据激光加工后标准件在指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度是否满足预设条件确定激光加工后的标准件的加工质量是否合格,然后利用合格的标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号得到基准电信号,将待测标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号与基准信号进行比对确定待测标准件的加工质量是否合格。由于指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度能够准确地反应激光加工后的标准件是否存在缺陷,因此根据指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度来确定标准件是否合格,以及进一步得到合格的标准件对应的基准电信号,能够方便可靠地确定待测标准件是否合格。
结合第二方面,在一些实施例中,光辐射信号可以包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种;所述光辐射信号对应的电信号是对所述光辐射信号进行光电转换后得到电信号。
采用该实施例,可以将红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或者多种经过光电转换得到对应的电信号。
结合第二方面,在一些实施例中,所述指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度通过金相切片或X光无损探测成像得到。
采用该实施例,通过金相切片或X光无损探测成像可以得到标准件在指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度,采用该实施方式能够准确地获知激光加工后的标准件内部的加工状况,有利于准确判断加工后的标准件是否合格。
结合第二方面,在一些实施例中,还包括:第二确定单元和控制单元,所述第二确定单元,用于根据对所述至少一个加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数;所述处理单元还用于根据所述基准加工参数触发控制单元调整激光加工装置的加工参数。
采用该实施例,利用加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数,以及根据基准加工参数对激光加工装置的加工参数进行调整,有利于对激光加工过程进行优化,提高对标准件进行激光加工的合格率。
结合第二方面,在一些实施例中,还包括:第三确定单元,用于根据激光加工后所述多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;所述处理单元还用于,在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
采用该实施例,能够根据加工质量不合格的标准件对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号,以及在待测标准件的加工质量不合格时,根据第二基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件对应的加工缺陷类型,能够可靠地确定加工质量不合格的标准件存在的缺陷类型。
结合第二方面,在一些实施例中,预设条件为:
所述指定位置对应的熔柱的深度属于预设深度范围,和/或所述熔柱的宽度属于预设宽度范围;
所述加工质量合格的标准件还满足以下条件:
所述激光加工后所述标准件的指定位置对应熔柱的横向截面的平整度小于预设平整度。
结合第二方面,在一些实施例中,激光加工后标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,测试激光焊接两个目标结合部的拉拔力满足预设条件。
第三方面,本申请实施例提供了一种激光加工控制系统,包括:激光加工头、光学传感器、光电传感器、成像装置、处理器和存储器,所述激光加工头,用于在激光加工路径上,对标准件进行激光加工;所述光学传感器,用于接收激光加工路径中加工点对应的光辐射信号;所述光电传感器,用于对所述光辐射信号进行光电转换得到所述光辐射信号对应的电信号;成像装置,用于得到激光加工后所述标准件的指定位置对应的熔柱的图像;加工质量合格的所述标准件对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件;处理器,用于根据加工质量合格的所述标准件对应的电信号确定第一基准电信号,以及根据所述第一基准电信号和待测标准件对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格;所述存储器,用于存储所述第一基准信号、加工质量合格的标准件在所述指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度需要满足预设条件。
采用该实施例,根据激光加工后标准件在指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度是否满足预设条件确定激光加工后的标准件的加工质量是否合格,然后利用合格的标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号得到基准电信号,将待测标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号与基准信号进行比对确定待测标准件的加工质量是否合格。由于指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度能够准确地反应激光加工后的标准件是否存在缺陷,因此根据指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度来确定标准件是否合格,以及进一步得到合格的标准件对应的基准电信号,能够方便可靠地确定待测标准件是否合格。
结合第三方面,在一些实施例中,所述光辐射信号包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种。
采用该实施例,可以将红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或者多种经过光电转换得到对应的电信号。
结合第三方面,在一些实施例中,还包括:控制器:所述处理器还用于,根据加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数;所述存储器还用于,存储所述基准加工参数;所述控制器,用于根据所述基准加工参数调整加工参数。
采用该实施例,利用加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数,以及根据基准加工参数对激光加工装置的加工参数进行调整,有利于对激光加工过程进行优化,提高激光加工产品的合格率。
结合第三方面,在一些实施例中,所述处理器还用于,根据激光加工后所述多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;以及在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
采用该实施例,能够根据加工质量不合格的标准件对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号,以及在待测标准件的加工质量不合格时,根据第二基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件对应的加工缺陷类型,能够可靠地确定加工质量不合格的标准件存在的缺陷类型。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如第一方面或者第一方面任一可能所述一种激光加工控制方法的步骤。
采用该实施例,根据激光加工后标准件在指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度是否满足预设条件确定激光加工后的标准件的加工质量是否合格,然后利用合格的标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号得到基准电信号,将待测标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号与基准信号进行比对确定待测标准件的加工质量是否合格。由于标准件的指定位置的熔柱的深度和/或宽度能够准确地反应激光加工后的标准件是否存在缺陷,因此根据标准件的指定位置的熔柱的深度和/或宽度来确定标准件是否合格,以及进一步得到合格的标准件对应的基准电信号,能够方便可靠地确定待测标准件是否合格。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本申请的实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本申请实施例中激光加工控制方法的应用场景示意图。
图2是本申请一实施例提供的激光加工控制方法的流程示意图。
图3A是红外辐射信号对应的电信号示意图。
图3B是可见光辐射信号对应的电信号示意图。
图3C是加工激光反射信号对应的电信号示意图。
图4A是本申请一实施例的焊接截面示意图。
图4B是本申请另一实施例的焊接截面示意图。
图5A是本申请一实施例中红外辐射信号对应的基准电信号包络示意图。
图5B是本申请一实施例中可见光辐射信号对应的基准电信号包络示意图。
图5C是本申请一实施例中加工激光反射信号对应的基准电信号包络示意
图6是本申请一实施例提供的激光加工控制方法的流程示意图。
图7是本申请一实施例提供的激光加工控制方法的流程示意图。
图8A是本申请一实施例提供的激光加工控制装置的结构示意图。
图8B是本申请一实施例提供的激光加工控制装置的结构示意图。
图8C是本申请一实施例提供的激光加工控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。应当理解,尽管在本申请实施例中可能采用术语“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。本申请实施例涉及的“多个”,是指大于或者等于两个。
本申请实施例提供的激光加工控制方法主要应用在使用激光对标准件进行焊接的场景,在对标准件进行焊接时,会因保护气异常、功率衰减、离焦量变化、保护镜污染、间隙变化等原因产生各种激光焊接缺陷,比如虚焊,激光加工点表面污染、未熔透、焊瘤、塌陷、飞溅、焊缝偏离等焊接缺陷。这些缺陷通常难以被发现,给产品质量带来隐患,影响产品使用寿命和安全性能。特别是在一些质量要求较高的行业,如电池、精密消费电子领域的批量化生产中,如何发现存在缺陷的产品,以及进一步如何消除上述缺陷是制造商亟需解决的技术问题。本申请实施例根据加工结合面(即焊接截面)作为判断激光加工后的标准件加工是否合格的依据。
请参见图1,图1是本申请实施例中激光加工控制方法的应用场景示意图,可以用于对标准件进行激光焊接在线加工和监测,具体地,如图1所示激光加工控制系统可以包括:激光加工头1、合束镜4、分光元件5、光辐射信号检测模块8和成像模块20。合束镜4与激光加工头1的主光路形成45°夹角,合束镜4与分光元件5平行放置,激光加工头1的反射光通过合束镜4反射给分光元件5,再通过分光元件5反射进入光辐射信号检测模块8;在合束镜4与光辐射信号检测模块8之间的光路上设置有光强调节器9,光强调节器9对整体的光强进行调整控制。光强调节器9内置光衰减片,通过光衰减片用于对光辐射强度进行衰减控制,光衰减片可根据工艺需求,选用不同比例的衰减值,通过更换不同衰减比例的光衰减片从而达到控制光强的目的。分光元件5采用分光镜,分光镜是一种将光信号部分反射和部分透过的镜。
光辐射信号检测模块8具有光电传感器用于接收光辐射信号,具有用于将辐射光信号聚焦到光电传感器有效范围的聚焦镜7。信号处理电路11用于将光电传感器接收到的信号进行放大分析处理。光电传感器可以为用于接收可见光波段、激光反射波段、红外光波段等不同波段的光辐射信号的光电感应器,将各个不同的光辐射信号转化为电信号,输出给信号处理电路对信号进行加工,用于后续对激光加工质量进行分析判断。
在具体实施时,激光束与材料加工区域2产生光辐射信号3,通过激光加工头1中的合束镜4将光辐射信号引导进入本装置内,与信号光束成45°的第一个分光元件5将信号光束分为两部分光辐射信号,一路通过透射传递到成像模块20,另一部分通过反射垂直转向第二个分光元件5,然后通过聚焦镜7汇聚到光电传感器的光敏工作区,为了让光电传感器获得指定的光辐射信号,在光电传感器前设有一个带通滤光片(图未示),用于过滤出指定光辐射信号。光辐射信号被光电传感器转化为电信号,输出给信号处理电路11进行调制放大等,然后输出给激光加工质量分析系统12。通过对激光束加工产生的光辐射信号进行引导,分解,获得各种与焊接质量相关的信号,通过信号处理电路11、激光加工质量分析系统12获得与激光加工质量高度相关的结果。
实施例一
请参阅图2,图2是本申请一实施例提供的激光加工控制方法的流程示意图,如图2所示,激光加工控制方法包括如下步骤。
201.获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各标准件的光辐射信号分别对应的电信号。
光辐射信号是对标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号。光辐射信号可以包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种。
光辐射信号对应的电信号是对光辐射信号进行光电转换后得到的电信号。图3A至图3C是本申请一个实施例中加工质量合格的标准件加工过程的光辐射信号对应的电信号示意图,其中,图3A是红外辐射信号对应的电信号示意图,图3B是可见光辐射信号对应的电信号示意图,图3C是加工激光反射信号对应的电信号示意图。
202.根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号。
加工质量合格的标准件是激光加工后标准件的指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件。举例来说,根据实际要求,加工质量合格的标准件,有的需要满足的预设条件是指定位置对应的熔柱的深度满足预设深度范围;有的需要满足的预设条件是指定位置对应的熔柱的宽度满足预设宽度范围;有的需要满足的预设条件是指定位置对应的熔柱的深度满足预设深度范围且宽度满足预设宽度范围。其中,在预设深度范围内,熔柱的深度值越大,两个目标结合部的拉拔力越大。在预设宽度范围内,熔柱的宽度越宽,两个目标结合部的拉拔力越大。
请参见图4A,图4A是本申请一实施例的焊接截面示意图,需要说明的是,图4A可以通过金相切片或X光无损探测成像得到,如图4A所示的标准工件包括两部分:上工件401和下工件403,402是上工件401和下工件403的接触面,404是熔柱;激光加工后,激光加工区域焊接在一起,形成一个熔柱404,熔柱404的对宽度为A,熔柱404的深度为B。
当预设深度范围为B1~B2时,若B位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若B不位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
在预设宽度范围为A1~A2时,若A位于A1~A2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若A不位于A1~A2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
在预设宽度范围为A1~A2且预设深度范围为B1~B2时,若A位于A1~A2之间且B位于B1~B2,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若A不位于A1~A2之间或者B不位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
其中,预设深度范围的最小值大于最小熔深值。
在对两个工件的结合面焊接时,从一个面深入到另一个面的熔融物固化后的最小深度,可以理解为熔柱的深度。
对于不用的工件,最小熔深值不相同。比如,对于手机里的焊接件,最小熔深值可以为0.5mm;再比如,对于计算机里的焊接件,最小熔深值的范围可以为1mm-3mm;再比如对于汽车里的焊接件,最小熔深值的范围可以为3mm-20mm。
需要说明的是,可以根据需要,熔柱的深度可以是选取熔柱的一个位置对应的深度值,也可以是选取熔柱多个位置分别对应的深度值,还可以是熔柱的所有位置分别对应的深度值。可以理解的,如果加工深度对应一个值,则判断这一个值是否满足预设条件,如果熔柱的深度对应多个值,需要判断这多个值是否满足预设条件。具体可以根据需要进行选取和确定。熔柱的宽度类似,这里不再赘述。
在一个可行的实施例中,加工质量合格的标准件还满足以下条件:
激光加工后标准件的指定位置对应熔柱的横向截面的平整度小于预设平整度。
应理解,指定位置对应的熔柱是三维的,图4A示意出了熔柱的正面图;指定位置对应熔柱的横向截面图可以看成熔柱的俯视图。熔柱的横向截面的平整度大小影响两个目标结合部的拉拔力;熔柱的横向截面的平整度越小,两个目标结合部的拉拔力越大。
在此需要说明的是,熔柱的横向截面的平整度可以通过图4A中熔柱的表征宽之间的线条的变化程度来确定,图4A中所示的熔柱的表征宽之间的线条是直线,这是理想的焊接结果。熔柱的表征宽之间的线条越趋于直线,则表示熔柱的横向截面的平整度越小。在图4B中,左图中熔柱的表征宽之间的线条的变化程度小于右图中熔柱的表征宽之间的线条的变化程度,也就是左图的熔柱的横向截面的平整度小于右图中熔柱的横向截面的平整度,左图中两个目标结合部的拉拔力大于右图中两个目标结合部的拉拔力。
在一些激光热导焊应用场景下,焊接比较扁平的焊缝时,焊接后会得到比较浅的熔柱,及熔融物固化后的深度或宽度无法通过金相切割看出来,也就是熔柱的深度或宽度无法通过金相切割确定,可以通过间接的两个目标结合部的拉拔力反映出来。因此在一个可行的实施例中,激光加工后标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,激光焊接两个目标结合部的拉拔力满足预设条件。其中,两个目标结合部是指两个工件焊接的部位。
在另外一些应用场景下,焊接后会得到比较浅的熔柱,及熔融物固化后的深度或宽度无法通过金相切割看出来,也不方便通过间接的两个目标结合部的拉拔力反映出来。因此在一个可行的实施例中,激光加工后标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,激光焊接两个目标结合部之间的熔柱物质成分比重满足预设条件。其中,两个目标结合部是指两个工件焊接的部位。预设条件可以理解为经过生产检验后合格工件熔柱在统计学上物质成分比重分布。
在一些应用场景下,通过CCD等高速摄像取景方式观察激光焊接两个目标结合部之间的图像成像,也可以间接判定熔柱的深度和/或宽度是否满足标准。进而激光加工后标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,激光焊接两个目标结合部的加工表面为连续均匀的成像图案分布满足预设条件。比如一种预设条件可以为波浪状的鱼鳞图案表示激光焊接两个目标结合部焊接合格。
还有的应用场景中,通过获取激光焊接两个目标结合部之间的熔柱气孔分布状况,以间接判定熔柱的深度和/或宽度是否满足标准。
在确定了加工质量合格的标准件后,可以根据加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号。
第一基准电信号可以包括一个或者多个参数,比如可以包括红外辐射信号对应的基准电信号、可见光辐射信号对应的基准电信号和加工激光反射信号对应的基准电信号中的一个或者多个。
举例来说,若有100个标准件加工质量合格,则可以根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的红外辐射信号对应的电信号确定第一红外基准电信号;根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的可见光辐射信号对应的电信号确定第一可见光基准电信号;根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的加工激光反射信号对应的电信号确定第一加工激光反射信号基准电信号。任一基准电信号可以对应一个包络线,举例来说,图5A是一个实施例中红外辐射信号对应的基准电信号包络示意图,图5B是一个实施例中可见光辐射信号对应的基准电信号包络示意图。图5C是本申请一个实施例中加工激光反射信号对应的基准电信号包络示意图。
若某个光辐射信号对应的电信号位于该光辐射信号基准电信号对应的包络线内,则该光辐射信号是符合要求的光辐射信号。
第一基准电信号可以根据需要设定包括:第一红外基准电信号、第一可见光基准电信号和第一加工激光反射信号基准电信号中的一个或者多个。
203.获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号。
204.根据第一基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
举例来说,若第一基准电信号只包括红外辐射信号对应的基准电信号,若红外辐射信号的基准信号如图5A所示,若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号位于图5A所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量合格。
若第一基准电信号只包括可见光辐射信号对应的基准电信号,若可见光辐射信号的基准信号如图5B所示,若待测标准件对应的可见光辐射信号对应的电信号位于图5B所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量合格。
若第一基准电信号只包括加工激光反射信号对应的基准电信号,若加工激光反射信号的基准信号如图5C所示,若待测标准件对应的加工激光反射信号对应的电信号位于图5C所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量合格。
若第一基准电信号包括:红外辐射信号对应的基准电信号和可见光辐射信号对应的基准电信号,若红外辐射信号的基准信号如图5A所示,可见光辐射信号的基准信号如图5B所示,若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号位于图5A所示的包络线内,并且可见光辐射信号对应的电信号位于图5B所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量合格。若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号不位于图5A所示的包络线内,和/或可见光辐射信号对应的电信号不位于图5B所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量不合格。
若第一基准电信号包括:红外辐射信号对应的基准电信号、可见光辐射信号对应的基准电信号和加工激光反射信号对应的基准电信号,若红外辐射信号的基准信号如图5A所示,可见光辐射信号的基准信号如图5B所示,加工激光反射信号的基准信号如图5C所示,若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号位于图5A所示的包络线内、可见光辐射信号对应的电信号位于图5B所示的包络线内,加工激光反射信号对应的电信号位于图5C所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量合格。若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号不位于图5A所示的包络线内,和/或可见光辐射信号对应的电信号不位于图5B所示的包络线内,和/或加工激光反射信号对应的电信号位于图5C所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量不合格。
采用该实施例,根据激光加工后标准件在指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度是否满足预设条件确定激光加工后的标准件的加工质量是否合格,然后利用合格的标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号得到基准电信号,将待测标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号与基准信号进行比对确定待测标准件的加工质量是否合格。由于指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度能够准确地反应激光加工后的标准件是否存在缺陷,因此根据指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度来确定标准件是否合格,以及进一步得到合格的标准件对应的基准电信号,能够方便可靠地确定待测标准件是否合格。
实施例二
与实施例一的差异在于,该实施例可以根据加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数,以及根据基准加工参数触发控制单元调整激光加工装置的加工参数。
请参阅图6,图6是本申请一实施例提供的激光加工控制方法的流程示意图,如图6所示,激光加工控制方法包括如下步骤。
601.获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各标准件的光辐射信号分别对应的电信号。
光辐射信号是对标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号。光辐射信号可以包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种。
光辐射信号对应的电信号是对光辐射信号进行光电转换后得到的电信号。图3A至图3C是本申请一个实施例中加工质量合格的标准件加工过程的光辐射信号对应的电信号示意图,其中,图3A是红外辐射信号对应的电信号示意图,图3B是可见光辐射信号对应的电信号示意图,图3C是加工激光反射信号对应的电信号示意图。
602.根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号,以及根据激光加工后质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数。
加工质量合格的标准件是激光加工后标准件的指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件。举例来说,根据实际要求,加工质量合格的标准件,有的需要满足的预设条件是指定位置熔柱的深度满足预设深度范围;有的需要满足的预设条件是指定位置熔柱的宽度满足预设宽度范围;有的需要满足的预设条件是指定位置对应的深度满足预设深度范围和宽度满足预设宽度范围。其中,在预设深度范围内,熔柱的深度值越大,两个目标结合部的拉拔力越大。在预设宽度范围内,熔柱的宽度越宽,两个目标结合部的拉拔力越大。
请参见图4A,图4A是本申请一实施例的焊接截面示意图,需要说明的是,图4A可以通过金相切片或X光无损探测成像得到,如图4A所示的标准工件包括两部分:上工件401和下工件403,402指示位置是上工件401和下工件403的接触面,404是熔柱;用激光加工后,激光加工区域焊接在一起,形成一个熔柱404,熔柱404的对宽度为A,熔柱404的深度为B。
当预设深度范围为B1~B2时,若B位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若B不位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
在预设宽度范围为A1~A2时,若A位于A1~A2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若A不位于A1~A2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
在预设宽度范围为A1~A2且预设深度范围为B1~B2时,若A位于A1~A2之间且B位于B1~B2,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若A不位于A1~A2之间或者B不位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
其中,预设深度范围的最小值大于最小熔深值。
需要说明的是,可以根据需要,熔柱的深度可以是选取熔柱的一个位置对应的深度值,也可以是选取熔柱多个位置分别对应的深度值,还可以是熔柱的所有位置分别对应的深度值。可以理解的,如果加工深度对应一个值,则判断这一个值是否满足预设条件,如果熔柱的深度对应多个值,需要判断这多个值是否满足预设条件。具体可以根据需要进行选取和确定。熔柱的宽度类似,这里不再赘述。
在一个可行的实施例中,加工质量合格的标准件还满足以下条件:
激光加工后标准件的指定位置对应熔柱的横向截面的平整度小于预设平整度。
应理解,指定位置对应的熔柱是三维的,图4A示意出了熔柱的正面图;指定位置对应熔柱的横向截面图可以看成熔柱的俯视图。熔柱的横向截面的平整度大小影响拉拔力;熔柱的横向截面的平整度越小,拉拔力越大。熔柱的横向截面的平整度大小影响两个目标结合部的拉拔力;熔柱的横向截面的平整度越小,两个目标结合部的拉拔力越大。
在一个可行的实施例中,激光加工后标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,激光焊接两个目标结合部的拉拔力满足预设条件。
在确定了加工质量合格的标准件后,可以根据加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号。
第一基准电信号可以包括一个或者多个参数,比如可以包括红外辐射信号对应的基准电信号、可见光辐射信号对应的基准电信号和加工激光反射信号对应的基准电信号中的一个或者多个。
举例来说,若有100个标准件加工质量合格,则可以根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的红外辐射信号对应的电信号确定第一红外基准电信号;根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的可见光辐射信号对应的电信号确定第一可见光基准电信号;根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的加工激光反射信号对应的电信号确定第一加工激光反射信号基准电信号。任一基准电信号可以对应一个包络线,举例来说,图5A是一个实施例中红外辐射信号对应的基准电信号包络示意图,图5B是一个实施例中可见光辐射信号对应的基准电信号包络示意图。图5C是本申请一个实施例中加工激光反射信号对应的基准电信号包络示意图。
若某个光辐射信号对应的电信号位于该光辐射信号基准电信号对应的包络线内,则该光辐射信号是符合要求的光辐射信号。
第一基准电信号可以根据需要设定包括:第一红外基准电信号、第一可见光基准电信号和第一加工激光反射信号基准电信号中的一个或者多个。
根据加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数。举例来说,这里提到的加工参数可以选取激光加工过程中的一个或者多个参数,比如可以包括:保护气参数、功率参数或者离焦量参数等,这里不做限定,具体实施时可以根据需要进行确定。
举例来说,若加工参数S是被选取的一个加工参数,若加工质量合格的标准件在加工过程中加工参数S对应的值分别是S1、S2、S3,并且S1<S2<S3,在一些可能的实施方式中,可以将S1至S3区间内的值确定为加工参数S的基准加工参数。在一些可能的实施方式中,也可以对S1、S2和S3的值取平均数S’=(S1+S2+S3)/3,将平均数S’作为加工参数S的基准加工参数,在一些可能的实施例中还可以根据各参数值的权重和比例值确定加工参数S的基准加工参数,具体确定方法可以根据需要进行设定,这里不做限定。可以理解的,若加工参数S是一个随时间持续变化的值,基准加工参数可以类似图5A所示,对应一条包络线,加工参数S的值位于包络线内时都是符合要求的,包络线对应的范围可以作为加工参数S的基准加工参数,可以理解的,基准加工参数也可以是包络线中某些值对应的曲线,具体不做限定可以根据需要进行确定。
603.根据基准加工参数触发控制单元调整激光加工装置的加工参数。
举例来说,若加工参数S的基准加工参数为S’,若当前加工参数S的值为S4,则可以触发控制单元将加工参数S的值调至S’。需要说明的是,对激光加工装置的加工参数的调整时机可以根据需要进行,比如可以在待测标准件加工之前、加工过程中、加工之后进行,也可以在多个待测标准件加工后进行,还可以每个固定的间隔时间进行一次调整等都是可行的。
604.获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号。
605.根据第一基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
举例来说,若第一基准电信号只包括红外辐射信号对应的基准电信号,若红外辐射信号的基准信号如图5A所示,若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号位于图5A所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量合格。若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号不位于或者部分不位于图5A所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量不合格。
采用该实施例,利用加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数,以及根据基准加工参数对激光加工装置的加工参数进行调整,有利于对激光加工过程进行优化,提高对标准件进行激光加工的合格率。
实施例三
与实施例二的差异在于,该实施例还可以根据激光加工后存在加工缺陷的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;以及根据第二基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件是否存在加工缺陷、以及在存在加工缺陷时确定对应的加工缺陷类型。
请参阅图7,图7是本申请一实施例提供的激光加工控制方法的流程示意图,如图7所示,激光加工控制方法包括如下步骤。
701.获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各标准件的光辐射信号分别对应的电信号。
光辐射信号是对标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号。光辐射信号可以包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种。
光辐射信号对应的电信号是对光辐射信号进行光电转换后得到的电信号。图3A至图3C是本申请一个实施例中加工质量合格的标准件加工过程的光辐射信号对应的电信号示意图,其中,图3A是红外辐射信号对应的电信号示意图,图3B是可见光辐射信号对应的电信号示意图,图3C是加工激光反射信号对应的电信号示意图。
702.根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号,以及根据激光加工后质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数;以及根据激光加工后所述多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号。
加工质量合格的标准件是激光加工后标准件的指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件。举例来说,根据实际要求,加工质量合格的标准件,有的需要满足的预设条件是指定位置对应的熔柱的深度满足预设深度范围;有的需要满足的预设条件是指定位置对应的熔柱的宽度满足预设宽度范围;有的需要满足的预设条件是指定位置对应的熔柱的深度满足预设深度范围且宽度满足预设宽度范围。
请参见图4A,图4A是本申请一实施例的焊接截面示意图,需要说明的是,图4A可以通过金相切片或X光无损探测成像得到,如图4A所示的标准工件包括两部分:上工件401和下工件403,402是上工件401和下工件403的接触面,404是熔柱;激光加工后,激光加工区域焊接在一起,形成一个熔柱404,熔柱404的对宽度为A,熔柱404的深度为B。
当预设深度范围为B1~B2时,若B位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若B不位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
在预设宽度范围为A1~A2时,若A位于A1~A2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若A不位于A1~A2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
在预设宽度范围为A1~A2且预设深度范围为B1~B2时,若A位于A1~A2之间且B位于B1~B2,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量合格。若A不位于A1~A2之间或者B不位于B1~B2之间,则图4A对应的标准件激光加工后加工质量不合格。
其中,预设深度范围的最小值大于最小熔深值。
需要说明的是,可以根据需要,熔柱的深度可以是选取熔柱的一个位置对应的深度值,也可以是选取熔柱多个位置分别对应的深度值,还可以是熔柱的所有位置分别对应的深度值。可以理解的,如果加工深度对应一个值,则判断这一个值是否满足预设条件,如果熔柱的深度对应多个值,需要判断这多个值是否满足预设条件。具体可以根据需要进行选取和确定。熔柱的宽度类似,这里不再赘述。
在一个可行的实施例中,加工质量合格的标准件还满足以下条件:
激光加工后标准件的指定位置对应熔柱的横向截面的平整度小于预设平整度。
应理解,指定位置对应的熔柱是三维的,图4A示意出了熔柱的正面图;指定位置对应熔柱的横向截面图可以看成熔柱的俯视图。熔柱的横向截面的平整度大小影响两个目标结合部的拉拔力;熔柱的横向截面的平整度越小,两个目标结合部的拉拔力越大。
在一个可行的实施例中,激光加工后标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,激光焊接两个目标结合部的拉拔力满足预设条件。
在确定了加工质量合格的标准件后,可以根据加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号。
第一基准电信号可以包括一个或者多个参数,比如可以包括红外辐射信号对应的基准电信号、可见光辐射信号对应的基准电信号和加工激光反射信号对应的基准电信号中的一个或者多个。
举例来说,若有100个标准件加工质量合格,则可以根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的红外辐射信号对应的电信号确定第一红外基准电信号;根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的可见光辐射信号对应的电信号确定第一可见光基准电信号;根据这100个加工质量合格的标准件分别对应的加工激光反射信号对应的电信号确定第一加工激光反射信号基准电信号。任一基准电信号可以对应一个包络线,举例来说,图5A是一个实施例中红外辐射信号对应的基准电信号包络示意图,图5B是一个实施例中可见光辐射信号对应的基准电信号包络示意图。图5C是本申请一个实施例中加工激光反射信号对应的基准电信号包络示意图。
若某个光辐射信号对应的电信号位于该光辐射信号基准电信号对应的包络线内,则该光辐射信号是符合要求的光辐射信号。
第一基准电信号可以根据需要设定包括:第一红外基准电信号、第一可见光基准电信号和第一加工激光反射信号基准电信号中的一个或者多个。
根据加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数。举例来说,这里提到的加工参数可以选取激光加工过程中的一个或者多个参数,比如可以包括:保护气参数、功率参数或者离焦量参数等,这里不做限定,具体实施时可以根据需要进行确定。
举例来说,若加工参数S是被选取的一个加工参数,若加工质量合格的标准件在加工过程中加工参数S对应的值分别是S1、S2、S3,并且S1<S2<S3,在一些可能的实施方式中,可以将S1至S3区间内的值确定为加工参数S的基准加工参数。在一些可能的实施方式中,也可以对S1、S2和S3的值取平均数S’=(S1+S2+S3)/3,将平均数S’作为加工参数S的基准加工参数,在一些可能的实施例中还可以根据各参数值的权重和比例值确定加工参数S的基准加工参数,具体确定方法可以根据需要进行设定,这里不做限定。可以理解的,若加工参数S是一个随时间持续变化的值,基准加工参数可以类似图5A所示,对应一条包络线,加工参数S的值位于包络线内时都是符合要求的,包络线对应的范围可以作为加工参数S的基准加工参数,可以理解的,基准加工参数也可以是包络线中某些值对应的曲线,具体不做限定可以根据需要进行确定。
本申请实施例还可以根据激光加工后存在加工缺陷的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号。加工缺陷比如可以包括:未熔透、焊瘤、塌陷、飞溅、或者焊缝偏离等。举例来说,若红外辐射信号对应的电信号在V1至V2之间时,加工后的标准件存在第一缺陷Q1;红外辐射信号对应的电信号在V3至V4之间时,加工后的标准件存在第二缺陷Q2。
703.根据基准加工参数触发控制单元调整激光加工装置的加工参数。
举例来说,若加工参数S的基准加工参数为S’,若当前加工参数S的值为S4,则可以触发控制单元将加工参数S的值调至S’。
704.获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号。
705.根据第一基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
举例来说,若第一基准电信号只包括红外辐射信号对应的基准电信号,若红外辐射信号的基准信号如图5A所示,若待测标准件对应的红外辐射信号对应的电信号位于图5A所示的包络线内,则可以确定待测标准件的加工质量合格。
706.在待测标准件的加工质量不合格时,根据第二基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件对应的加工缺陷类型。
举例来说,若红外辐射信号对应的电信号与加工缺陷的对应关系如前面步骤702中所述,则若红外辐射信号对应的电信号在V1至V2之间,可以确定加工后的标准件存在第一缺陷Q1;若红外辐射信号对应的电信号在V3至V4之间,可以确定加工后的标准件存在第二缺陷Q2。
采用该实施例,能够根据加工质量不合格的标准件对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号,以及在待测标准件的加工质量不合格时,根据第二基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件对应的加工缺陷类型,能够可靠地确定加工质量不合格的标准件存在的缺陷类型。
实施例四
请参阅图8A,图8A是本申请一实施例提供的激光加工控制装置的结构示意图,如图8A所示,激光加工控制装置800,包括:第一获取单元801、第一确定单元802、第二获取单元803和处理单元804。
其中,第一获取单元801,用于获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各标准件的光辐射信号分别对应的电信号。任一标准件的光辐射信号是对该标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号。第一确定单元802,用于根据激光加工后一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号;加工质量合格的标准件是激光加工后标准件的指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件。第二获取单元803,用于获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号。处理单元804,用于根据第一基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
其中,光辐射信号包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种;光辐射信号对应的电信号是对所述光辐射信号进行光电转换后得到电信号。指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度通过金相切片或X光无损探测成像得到。
各单元的具体作用和处理流程参考实施例一的描述,这里不再赘述。
采用该实施例,根据激光加工后标准件在指定位置对应熔柱的深度和/或宽度是否满足预设条件确定激光加工后的标准件的加工质量是否合格,然后利用合格的标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号得到基准电信号,将待测标准件在加工点的光辐射信号对应的电信号与基准信号进行比对确定待测标准件的加工质量是否合格。由于熔柱的深度和/或宽度能够准确地反应激光加工后的标准件是否存在缺陷,因此根据熔柱的深度和/或宽度来确定标准件是否合格,以及进一步得到合格的标准件对应的基准电信号,能够方便可靠地确定待测标准件是否合格。
实施例五
请参阅图8B,图8B是本申请一实施例提供的激光加工控制装置的结构示意图,如图8B所示,激光加工控制装置800,包括:第一获取单元801、第一确定单元802、第二获取单元803、处理单元804、第二确定单元805和控制单元806。与实施例四的差异在于,该实施例多了第二确定单元805和控制单元806,可以根据加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数,以及根据基准加工参数触发控制单元调整激光加工装置的加工参数。
其中,第一获取单元801,用于获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各标准件的光辐射信号分别对应的电信号。任一标准件的光辐射信号是对该标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号。第一确定单元802,用于根据激光加工后一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号;加工质量合格的标准件是激光加工后标准件的指定位置对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件的标准件。第二确定单元805,用于根据对至少一个加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数。第二获取单元803,用于获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号。处理单元804用于根据第一基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格,处理单元804还用于根据基准加工参数触发控制单元806调整激光加工装置的加工参数。
各单元的具体作用和处理流程参考实施例二的描述,这里不再赘述。
采用该实施例,利用加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数,以及根据基准加工参数对激光加工装置的加工参数进行调整,有利于对激光加工过程进行优化,提高对标准件进行激光加工的合格率。
实施例六
请参阅图8C,图8C是本申请一实施例提供的激光加工控制装置的结构示意图,如图8C所示,激光加工控制装置800,包括:第一获取单元801、第一确定单元802、第二获取单元803、处理单元804、第二确定单元805、控制单元806和第三确定单元807。与实施例五的差异在于,该实施例多了第三确定单元807,用于根据激光加工后所述多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;处理单元804还用于,在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
各单元的具体作用和处理流程参考实施例三的描述,这里不再赘述。
采用该实施例,能够根据加工质量不合格的标准件对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号,以及在待测标准件的加工质量不合格时,根据第二基准电信号和待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定待测标准件对应的加工缺陷类型,能够可靠地确定加工质量不合格的标准件存在的缺陷类型。
本申请实施例还公开了一种激光加工控制系统,包括:激光加工头、光学传感器、光电传感器、成像装置、处理器和存储器,激光加工头,用于在激光加工路径上,对标准件进行激光加工;光学传感器,用于接收激光加工路径中加工点对应的光辐射信号;光电传感器,用于对所述光辐射信号进行光电转换得到所述光辐射信号对应的电信号;成像装置,用于得到激光加工后所述标准件的指定位置对应的熔柱的图像;加工质量合格的所述标准件对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件;处理器,用于根据加工质量合格的所述标准件对应的电信号确定第一基准电信号,以及根据所述第一基准电信号和待测标准件对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格;所述存储器,用于存储所述第一基准信号、加工质量合格的标准件在所述指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度需要满足的预设条件。各组成部分的具体作用和处理流程参考实施例一的描述,这里不再赘述。
光辐射信号包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种。
在一些可能的实施方式中,激光加工控制系统还包括:控制器:处理器还用于,根据加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数;存储器还用于,存储所述基准加工参数;控制器,用于根据所述基准加工参数调整加工参数。
在一些可能的实施方式中,处理器还用于,根据激光加工后所述多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;以及在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行前面任一方法实施例所述的激光加工控制方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外,还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (15)
1.一种激光加工控制方法,其特征在于,包括:
获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各所述标准件的光辐射信号分别对应的电信号;任一所述标准件的光辐射信号是对该标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号;
根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号;所述加工质量合格的标准件是激光加工后所述标准件的指定位置对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件;
获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号;
根据所述第一基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述光辐射信号包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种;
所述光辐射信号对应的电信号是对所述光辐射信号进行光电转换后得到电信号;
所述指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度通过金相切片或X光无损探测成像得到。
3.根据权利要求1-2任一项所述的方法,其特征在于,还包括:
根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;
在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述预设条件为:
所述指定位置对应的熔柱的深度属于预设深度范围,和/或所述熔柱的宽度属于预设宽度范围;
所述加工质量合格的标准件还满足以下条件:
所述激光加工后所述标准件的指定位置对应熔柱的横向截面的平整度小于预设平整度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,激光加工后所述标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,测试激光焊接两个目标结合部的拉拔力满足预设条件。
6.一种激光加工控制装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取对一个或者多个标准件进行激光加工时各所述标准件的光辐射信号分别对应的电信号;任一所述标准件的光辐射信号是对该标准件进行激光加工时激光加工路径中加工点对应的光辐射信号;
第一确定单元,用于根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量合格的标准件分别对应的电信号确定第一基准电信号;所述加工质量合格的标准件是激光加工后指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件的标准件;
第二获取单元,用于获取对待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号;
处理单元,用于根据所述第一基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述光辐射信号包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种;
所述光辐射信号对应的电信号是对所述光辐射信号进行光电转换后得到电信号;
所述指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度通过金相切片或X光无损探测成像得到。
8.根据权利要求6-7任一项所述的装置,其特征在于,还包括:
第三确定单元,用于根据激光加工后所述一个或者多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;
所述处理单元还用于,在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置,其特征在于,所述预设条件为:
所述指定位置对应的熔柱的深度属于预设深度范围,和/或所述熔柱的宽度属于预设宽度范围;
所述加工质量合格的标准件还满足以下条件:
所述激光加工后的指定位置对应熔柱的横向截面的平整度小于预设平整度。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,激光加工后所述标准件的指定位置为激光焊接指定位置;对应熔柱的深度和/或宽度满足预设条件具体为:
通过激光焊接激光加工后,测试激光焊接两个目标结合部的拉拔力满足预设条件。
11.一种激光加工控制系统,包括:激光加工头、光学传感器、光电传感器、成像装置、处理器和存储器,其特征在于,
所述激光加工头,用于在激光加工路径上,对标准件进行激光加工;
所述光学传感器,用于接收激光加工路径中加工点对应的光辐射信号;
所述光电传感器,用于对所述光辐射信号进行光电转换得到所述光辐射信号对应的电信号;
所述成像装置,用于得到激光加工后所述标准件的指定位置对应的熔柱的图像;加工质量合格的所述标准件指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度满足预设条件;
所述处理器,用于根据加工质量合格的所述标准件对应的电信号确定第一基准电信号,以及根据所述第一基准电信号和待测标准件对应的电信号确定所述待测标准件的加工质量是否合格;
所述存储器,用于存储所述第一基准信号、加工质量合格的标准件的指定位置对应的熔柱的深度和/或宽度需要满足的预设条件。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,
所述光辐射信号包括:红外辐射信号、可见光辐射信号和加工激光反射信号中的一种或多种。
13.根据权利要求11或12所述的系统,其特征在于,还包括:控制器:
所述处理器还用于,根据加工质量合格的标准件进行激光加工时的加工参数确定基准加工参数;
所述存储器还用于,存储所述基准加工参数;
所述控制器,用于根据所述基准加工参数调整加工参数。
14.根据权利要求11或12所述的系统,其特征在于,
所述处理器还用于,根据激光加工后所述多个标准件中的至少一个加工质量不合格的标准件分别对应的电信号和加工缺陷类型确定第二基准电信号;以及在所述待测标准件的加工质量不合格时,根据所述第二基准电信号和所述待测标准件进行激光加工时加工点的光辐射信号对应的电信号确定所述待测标准件对应的加工缺陷类型。
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的激光加工控制方法。
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