[发明专利]用于光学测量焊接深度的方法有效

专利信息
申请号: 201880003671.X 申请日: 2018-07-05
公开(公告)号: CN109791042B 公开(公告)日: 2022-05-27
发明(设计)人: M·斯特雷贝尔 申请(专利权)人: 普雷茨特两合公司
主分类号: G01B11/22 分类号: G01B11/22;G01B9/02;B23K26/00
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 侯鸣慧
地址: 德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 光学 测量 焊接 深度 方法
【权利要求书】:

1.用于测量焊接深度的方法,其中,

-传感器系统(10)的测量光射束(28)在激光加工头(26)中耦入到工作激光束(36)的加工光束路径(30)中并且由加工光束路径(30)的聚焦光具(42)在工件(44)表面上集聚或聚焦成测量光斑,

-在工件(44)表面上反射的测量光射束(28)反馈给传感器系统(10)的测量和分析评价单元(12),以便得到关于工件(44)表面距激光加工头(26)的距离的信息,

其特征在于,

-不仅沿焊接方向、而且在该焊接方向的横向上在工件(44)表面上将测量光斑的位置引导到蒸发毛细管(54)上方,以便得到工件在蒸发毛细管(54)区域中的表面形貌,

-在测试加工期间针对预给定的、加工过程的工艺参数根据工件在蒸发毛细管(54)区域中的表面形貌求取蒸发毛细管(54)相对于工作激光束照射点的位置,并且将所述位置作为用于该加工过程的测量光斑位置存储,

-在进行激光加工时为了测量焊接深度而使测量光斑在具有相同工艺参数的后续加工过程期间运动到所求取的蒸发毛细管(54)位置。

2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,求取蒸发毛细管(54)的最低点作为蒸发毛细管(54)相对于工作激光束(36)照射点的位置。

3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,测量光斑在线性轨迹(60,62)上被引导到蒸发毛细管(54)上方。

4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,根据沿着所述线性轨迹(60,62)的测量数据通过曲线拟合确定所述表面形貌。

5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,根据沿着横向于焊接方向的线性轨迹(62)的测量数据通过按照高斯分布进行的曲线拟合确定所述表面形貌。

6.按照权利要求4或5所述的方法,其特征在于,根据沿着在焊接方向上的线性轨迹(60)的测量数据通过按照麦克斯韦-玻尔兹曼分布进行的曲线拟合确定所述表面形貌。

7.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在螺线形轨迹(64)上将测量光斑引导到蒸发毛细管(54)上方。

8.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在测试加工期间分别针对不同加工过程的预给定工艺参数求取蒸发毛细管(54)相对于工作激光束(36)的照射点(56)的对应位置并且将所述位置作为用于这些加工过程的测量光斑位置来存储。

9.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,对于在加工过程中进给方向随着加工走向而改变的情况,使针对相应的工艺参数所存储的测量光斑位置适配于对应的进给方向。

10.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法是在借助工作激光束(36)进行焊接、钻孔或刻蚀时用于测量焊接深度的方法。

11.用于测量焊接深度的装置,该装置具有:

-激光加工头(26),带有聚焦光具(42)的加工光束路径(30)被引导穿过该激光加工头,所述聚焦光具用于将工作激光束(36)聚焦到工件(44)上,

-用于产生测量光射束(28)的传感器系统(10),所述测量光射束能在激光加工头(26)中耦入到加工光束路径(30)中,并且,所述测量光射束能被加工光束路径(30)的聚焦光具(42)在工件(44)表面上集聚或聚焦成测量光斑,和

-促动器,其具有用于测量光射束(28)的偏转单元(48),

-其中,所述传感器系统(10)和所述促动器配置成,用于实施根据上述权利要求之一所述的用于测量焊接深度的方法。

12.按照权利要求11所述的装置,其特征在于,所述装置是在借助工作激光束(36)进行焊接、钻孔或刻蚀时用于测量焊接深度的装置。

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