JP2019525840A - 肉盛溶接方法におけるプロセス監視のための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (7)
- 肉盛溶接方法におけるプロセス監視のための装置(100)であって、
レーザービーム(21)のビーム路内に光学的に組み入れられた光学検出器(10)と、
電気的な検出器信号(12)を画像(61)に変換する変換ユニット(70)と、
前記画像(61)を更に処理するように適合した評価ユニット(60)と、
を備え、
前記レーザービーム(21)は、肉盛されるべき材料(31)の溶融のために、レーザービーム源(20)から指向的に放射され、光学システム(40)を介してワークピース(50)上に導かれ、その際、前記ワークピース(50)の加工されるべき表面(51)上で集束し、
前記光学システム(40)は、前記ワークピースの温度及びノズル形状とは独立した検出器信号(11)を前記レーザービーム(21)とは逆の方向に前記光学検出器(10)へ送信するように適合されており、前記検出器信号(11)は、前記光学検出器(10)によって受容され電気的な検出器信号(12)に変換され、
前記画像(61)は、前記光学検出器(10)によって受容された前記検出器信号(11)の温度に依存する強度分布を再現し、
前記評価ユニット(60)は、そのために更に、
前記画像(61)の監視領域(61a)を確定するためのデバイス(60a)と、
強度が予め定められた最小値(62)を超える監視領域(61a)の平面領域(61b)を反復的に検出するためのデバイス(60b)と、
を含み、更に、
前記検出された平面領域(61b)が予め定められた最小値(63)を超えているタイムスパン(61c)を検出するためのデバイス(60c)と、
前記検出された平面領域(61b)の前記タイムスパン(61c)が予め定められた時間値(64)を超えている場合、前記肉盛溶接の前記プロセスを中断するためのデバイス(60d)と、を備えることを特徴とする装置(100)。 - 前記肉盛溶接の前記プロセスを中断するための前記デバイス(60d)は、前記検出された平面領域(61b)の前記タイムスパン(61c)が予め定められた時間値(64)を超えている場合に、前記肉盛溶接の前記プロセスを自動的に中断するように適合されている、ことを特徴とする請求項1に記載の肉盛溶接方法におけるプロセス監視のための装置(100)。
- 前記肉盛されるべき材料(31)を、ノズル(30)を介して、前記ワークピース(50)の前記加工されるべき表面(51)上に集束させて導くように適合されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の肉盛溶接方法におけるプロセス監視のための装置(100)。
- 前記レーザービーム(21)を、前記ノズル(30)の中央の領域を貫いて、前記ワークピース(50)の前記加工されるべき表面(51)上に導くように適合されている、ことを特徴とする請求項3に記載の肉盛溶接方法におけるプロセス監視のための装置(100)。
- 光学的総合システム及び電気的な検出器信号(12)を画像(61)に変換する変換ユニット(70)の使用の下に、肉盛溶接方法におけるプロセスを監視するための方法(S100)であって、
前記光学的総合システムは、
レーザービーム(21)のビーム路内に光学的に組み入れられた光学検出器(10)と、
肉盛されるべき材料(31)の溶融のために、前記レーザービーム(21)を指向的に放射し、光学システム(40)を介してワークピース(50)上に導き、その際、前記ワークピース(50)の加工されるべき表面(51)上で集束させるレーザービーム源(20)と、
を備え、
前記光学システム(40)は、前記ワークピースの温度及びノズル形状とは独立した検出器信号(11)を前記レーザービーム(21)とは逆の方向に前記光学検出器(10)へ送信するように適合されており、前記検出器信号(11)は、前記光学検出器(10)によって受容され電気的な検出器信号(12)に変換され、
前記画像(61)は、前記光学検出器(10)によって受容された前記検出器信号(11)の温度に依存する強度分布を再現し、
前記方法は、
前記画像(61)の監視領域(61a)を確定するステップ(S60a)と、
強度が予め定められた最小値(62)を超える前記監視領域(61a)の平面領域(61b)を反復的に検出するステップ(S60b)と、
を含み、更に、
前記検出された平面領域(61b)が予め定められた最小値(63)を超えているタイムスパン(61c)を検出するステップ(S60c)と、
前記検出された平面領域(61b)の前記タイムスパン(61c)が予め定められた時間値(64)を超える場合、前記肉盛溶接の前記プロセスを中断するステップ(S60d)と、を含むことを特徴とする方法(S100)。 - 前記監視領域(61a)の最小の大きさは、前記ノズル形状を通じて予め定められた、前記監視領域(61a)及びプロセス領域から成る全領域に対して相対的に少なくとも20%であるように確定される、ことを特徴とする請求項5に記載の肉盛溶接方法におけるプロセスを監視するための方法(S100)。
- タイムスパン(60c)の前記検出(S60c)のための前記検出された平面領域(61b)の前記予め定められた最小値(63)は、前記監視領域(S61a)の大きさに対して相対的に10%である、ことを特徴とする請求項6に記載の肉盛溶接方法におけるプロセスを監視するための方法(S100)。
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