[发明专利]激光焊接飞溅测试和防控方法、激光焊接飞溅测试系统

说明书

本申请激光焊接技术领域，具体涉及一种激光焊接飞溅测试和防控方法、激光焊接飞溅测试系统。激光焊接飞溅测试和防控方法包括有以下步骤:围绕激光焊接轨迹设置收集区域；统计落入收集区域的飞溅物的分布情况以获得统计数据；依据统计数据评定飞溅程度；其中，统计飞溅物的分布情况至少包括：统计飞溅物的大小，依据飞溅物的大小划分尺寸等级，统计每一尺寸等级下飞溅物的数量。本申请提供了一种低成本高效率的激光焊接飞溅测试和防控方法，依据飞溅物的颗粒大小和数量，以较高的精确性评定出飞溅程度，且依据所评定的飞溅程度，能够制定有效的防控措施来提前防控，从而实现将实际激光焊接操作中的飞溅情况控制在非严重程度内的目的。

技术领域

本申请涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种激光焊接飞溅测试和防控方法、激光焊接飞溅测试系统。

背景技术

在激光焊接过程中，存在飞溅现象，而飞溅会影响激光焊接质量，导致焊缝存在爆点、气孔等薄弱处，并会造成外光路镜头的污染，容易导致激光焊接系统失效。因此，目前通过会在激光焊接过程中对飞溅物进行监测，以在飞溅严重时进行处理。目前常用的飞溅监测方式，都是通过高速摄像装置对激光焊接过程中的飞溅情况进行实时拍摄，结合图像处理分析方法来判断飞溅程度，以进行监测。然而，基于高速摄像装置结合图像处理的方法，需要购置高速摄像装置并需要处理大量的图像数据，运算复杂，成本高；并且无法知晓飞溅物的实际大小等精准的飞溅情况，对评定结果的准确性和精确性有所影响，也导致无法有效的根据监测结果制定降低飞溅程度的有力方案。

发明内容

有鉴于此，本申请致力于提供一种低成本高效率的激光焊接飞溅测试和防控方法，统计实际所产生的飞溅物的颗粒大小和数量，以较高的精确性评定出飞溅程度，以解决现有技术中通过高速摄像结合图像处理方法来监测飞溅情况而存在的成本高、无法精准知晓飞溅物大小会对评定结果的准确性有所影响的问题。本申请还致力于提供一种激光焊接飞溅测试系统。

本申请一方面提供了一种激光焊接飞溅测试和防控方法，包括有以下步骤:围绕激光焊接轨迹设置收集区域；统计落入所述收集区域的飞溅物的分布情况以获得统计数据；依据所述统计数据评定飞溅程度；其中，所述统计飞溅物的分布情况至少包括：统计飞溅物的大小，依据飞溅物的大小划分尺寸等级，统计每一尺寸等级下飞溅物的数量。

在一种可能的实施方式中，所述统计飞溅物的分布情况还包括：沿周向将所述收集区域划分为至少两个的方向区域，统计每一方向区域下飞溅物的数量；和/或，依据飞溅物与激光焊接区域的距离划分距离等级，统计每一距离等级下飞溅物的数量，并生成飞溅强度数据。

在一种可能的实施方式中，还包括，模拟实际激光焊接工况，包括设置焊接材料、激光焊接装置、激光焊接质量参数及激光焊接操作参数，并依据激光焊接质量参数制定所述激光焊接轨迹及激光焊接区域；按照所述激光焊接轨迹进行激光焊接；其中，所述收集区域沿所述激光焊接轨迹的周向环绕所述激光焊接轨迹。

在一种可能的实施方式中，所述飞溅程度包括轻度、中度和重度；所述测试和防控方法还包括：依据所述评定的飞溅程度，生成防控措施，所述防控措施至少包括控制飞溅程度处于重度程度以下的处理措施。

在一种可能的实施方式中，若飞溅程度为轻度或中度，生成的防控措施为增加辅助装置，所述辅助装置至少包括吹气或除尘装置；若飞溅程度为重度，生成的防控措施为，根据焊接材料的参数更改所使用的激光焊接装置，其中参数包括材质和厚度。

在一种可能的实施方式中，所述根据焊接材料的参数更改所使用的激光焊接装置，包括:

当焊接材料为铝，且材料厚度处于第一范围时，建议更改激光焊接装置为单模激光器或单模环形光斑激光器；

当焊接材料为铝，且材料厚度处于第二范围时，建议更改激光焊接装置为环形光斑激光器；