JP6808027B2 - 溶接深さを光学的に測定するための方法 - Google Patents
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Description
行われてもよい。
Claims (10)
- 加工用レーザビーム(36)によって行われる溶接、または機械加工プロセスにおいて、溶接溶け込み深さを測定するための方法であって、
センサシステム(10)の測定光ビーム(28)が、レーザ機械加工ヘッド(26)内の前記加工用レーザビーム(36)の処理ビーム経路(30)に結合され、前記処理ビーム経路(30)の集束光学系(42)によって加工物(44)の表面上の測定光スポットに集束または集中され、
前記加工物(44)の前記表面で反射された前記測定光ビーム(28)が、前記レーザ機械加工ヘッド(26)からの前記加工物(44)の前記表面の距離についての情報を得るために、前記センサシステム(10)の測定評価ユニット(12)に戻され、
前記加工物(44)の前記表面の前記測定光スポットの位置が、蒸気毛細管(54)の領域における前記加工物の表面プロファイルを得るために、前記蒸気毛細管(54)上で溶接方向および前記溶接方向を横切る方向に誘導され、
前記加工用レーザビームの入射点に対する前記蒸気毛細管(54)の位置が、前記蒸気毛細管(54)の前記領域における前記加工物の前記表面プロファイルから決定され、
前記レーザ機械加工プロセス中に前記溶接溶け込み深さを測定するために、前記測定光スポットを前記蒸気毛細管(54)の前記決定された位置に移動させ、
前記蒸気毛細管(54)の最下点が、前記加工用レーザビーム(36)の入射点(45)に対する前記蒸気毛細管(54)の前記位置として決定されること、
を特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記測定光スポットが直線経路(60、62)上で前記蒸気毛細管(54)上を誘導されることを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記表面プロファイルが、曲線フィッティングによって前記直線経路(60、62)に沿った測定データから決定されることを特徴とする方法。
- 請求項3に記載の方法であって、前記表面プロファイルが、ガウス分布に従った曲線フィッティングによって、前記溶接方向を横切る前記直線経路(62)に沿った前記測定データから決定されることを特徴とする方法。
- 請求項3または4に記載の方法であって、前記表面プロファイルが、マクスウェル−ボルツマン分布に従った曲線フィッティングによって、前記溶接方向の前記直線経路(60)に沿った前記測定データから決定されることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記測定光スポットが螺旋形経路(64)上で前記蒸気毛細管(54)上を誘導されることを特徴とする方法。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の方法であって、前記加工用レーザビーム(36)の入射点(56)に対する前記蒸気毛細管(54)の前記位置が、試験機械加工作業中に機械加工プロセスの所定のプロセスパラメータに対して決定され、この機械加工プロセスに対する前記測定スポット位置として記憶されることを特徴とする方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記加工用レーザビーム(36)の前記入射点(56)に対する前記蒸気毛細管(54)の前記それぞれの位置が、試験機械加工作業中に異なる機械加工プロセスの所定のプロセスパラメータに対して決定され、これらの機械加工プロセスに対する前記測定スポット位置として記憶されることを特徴とする方法。
- 請求項7または8に記載の方法であって、前記対応するプロセスパラメータに対して記憶された前記測定スポット位置を、機械加工プロセスに対するそれぞれの送り方向に適合させ、前記送り方向が前記機械加工プロセスの過程で変化することを特徴とする方法。
- 加工用レーザビーム(36)によって行われる溶接、または機械加工プロセスにおいて、前記溶接溶け込み深さを測定するための装置であって、
前記加工用レーザビーム(36)を加工物(44)上に集中させるための集束光学系(42)を有する、処理ビーム経路(30)が延在するレーザ機械加工ヘッド(26)と、
前記レーザ機械加工ヘッド(26)内の前記処理ビーム経路(30)に結合させることができ、前記処理ビーム経路(30)の前記集束光学系(42)によって前記加工物(44)の表面上の測定光スポットに集束または集中させることができる測定光ビーム(28)を生成するためのセンサシステム(10)と、
前記測定光ビーム(28)用の偏向ユニット(48)を有するアクチュエータシステムと、
を備え、
前記センサシステム(10)および前記アクチュエータシステムが、請求項1から9のいずれか1項に記載の溶接溶け込み深さを測定するための方法を行うように構成されていることを特徴とする装置。
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