[发明专利]塑料激光焊接的实时温度管理系统

说明书

一种塑料激光焊接的实时温度管理系统，包括上位机和设置于焊接头上的红外温度传感器，及温度采集模块、激光发生模块和光学模块；红外温度传感器用于感知被测物体的温度和/或环境温度，其与温度采集模块沟通互联；温度采集模块通讯连接上位机，并将采集到的温度信号传送至上位机进行分析处理；上位机上装载有用于接收和/或处理数据、及温度显示的温度数据监控软件。本发明通过设置红外温度传感器、激光发生模块和光学模块等有效的探测焊接点的温度，并将捕获的温度信号传送至上位机中，由上位机中的温度数据监控软件读取并记录相应的温度值，根据数据库的温度信号，单片机进行比对，并反馈到激光发生模块，实现对焊接质量自动检测及控制的效果。

技术领域

本发明涉及塑料激光焊接领域，特别涉及一种塑料激光焊接的实时温度管理系统。

背景技术

自然界中凡是温度高于绝对零度的物体都会产生红外辐射，辐射通量密度是物体温度的函数，且与物体本身发射能力有关；物体所发出的红外辐射能量的强度与其温度成比例，物体的温度越高，所发出的红外辐射能量越强；此外，红外传感器经汇聚的红外光照射后产生信号，该信号传到处理电路，处理电路对其进行处理并计算出物体的温度。

现有的焊接设备一般只具备温度检测功能，而无法监察焊接质量，导致难以掌控焊接质量，使焊接质量一致性低。

因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种能实现焊接质量自动检测及控制的塑料激光焊接的实时温度管理系统，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种塑料激光焊接的实时温度管理系统，包括上位机和设置于焊接头上的红外温度传感器；其特征在于：还包括温度采集模块、激光发生模块和光学模块；所述红外温度传感器用于感知被测物体的温度和/或环境温度，其与温度采集模块沟通互联；所述温度采集模块通讯连接上位机，并将采集到的温度信号传送至上位机进行分析处理；所述上位机上装载有用于接收和/或处理数据、及温度显示的温度数据监控软件。

所述红外温度传感器上设置有前置调理电路和后续调理电路；测温时，红外温度传感器感知到的温度和/或环境温度，先通过前置调理电路处理，以将温度信号和/或环境温度信号转化为电流信号，再送入后续调理电路进行相应处理。

所述红外温度传感器输出的被测物体温度信号和/或环境温度信号为毫安级电流信号；所述红外温度传感器上设置有用于将温度信号进行模数转换的数据处理电路，及用于将数据处理电路转换的模数与PC进行信息交互实现单片机与上位机的通信数据传输/通信电路，。

所述温度采集模块上设置有集合运算放大器、通信串口、微处理器和存储器；所述集合运算放大器用于将红外温度传感器的温度信号进行适当放大和或滤波处理；所述通信串口用于连接上位机。

还包括温度监测模块，该温度监测模块采用人机界面触摸屏，通过人机界面软件编程，结合温度采集模块进行通信，记录温度数据。

所述焊接头上设置有准直镜、合束镜、聚焦镜、保护镜和反光镜，各镜体分别设置于镜筒内；所述红外温度传感器和激光发生模块分别设置于镜筒的光线入射端；准直镜、合束镜、聚焦镜和保护镜沿直线依次排布，激光发生模块与准直镜对应、其发出的激光依次穿过准直镜、聚焦镜和保护镜；合束镜和反光镜分别倾斜设置、且倾斜角度基本一致，红外温度传感器发出的红外光通过合束镜和反光镜的反射作用最终穿过聚焦镜和保护镜；所述焊接头的光路用于红外光的整形与聚焦。

本发明通过设置红外温度传感器、激光发生模块和光学模块等有效的探测焊接点的温度，并将捕获的温度信号传送至上位机中，由上位机中的温度数据监控软件读取并记录相应的温度值，根据数据库的温度信号，单片机进行有效的比对，并反馈到激光发生模块，以实现对焊接质量自动检测及控制的效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的系统结构示意图。