[发明专利]激光焊接熔透在线检测方法

摘要

本发明涉及一种激光焊接熔透在线检测方法。激光焊接时常规光学检测信号混合信息数量多，时域及频域变化复杂，信号波动剧烈，常规检测手段对激光焊接熔透特征信息难以有效分离。本发明依据激光焊接熔透变化时的特殊状态特征，通过对常规光学混合信号，依次采用特殊谱段信号分离、特定焊接区域信号分离、焊接缺陷概率分布特征信号分离三种处理方法，有效去除混合信号中的剧烈干扰，将可靠的焊接熔透特征信息逐层的简化、分离出来，解决激光焊接时检测信号内混合信息数量多、时域及频域变化复杂、信号波动剧烈、焊接熔透特征信息难以有效分离的技术难题，实现对激光焊接熔透的准确在线识别。本发明可用于激光焊接熔透在线检测方法。

主权项

1.一种激光焊接熔透在线检测方法，其特征是：依据激光焊接熔透变化时的特殊状态特征，通过对常规光学混合信号，依次采用特殊谱段信号分离、特定焊接区域信号分离、焊接缺陷概率分布特征信号分离三种处理方法，有效去除混合信号中的剧烈干扰，将可靠的焊接熔透特征信息逐层的简化、分离出来，解决激光焊接时检测信号内混合信息数量多、时域及频域变化复杂、信号波动剧烈、焊接熔透特征信息难以有效分离的技术难题，实现对激光焊接熔透的准确在线识别；所述的特殊谱段信号分离的方法，根据激光焊接熔透变化时的状态特征，找到与焊接熔透映射关系较为单一的光学检测信号，该光学检测信号是等离子体强度、熔池热辐射、激光反射强度与熔透相关的焊接光学检测信号中的一种或二种，作为研究对象，通过分析该研究对象与其它干扰信号在光谱上的谱线差异，确定合理的检测谱段范围，实现特殊谱段屏蔽干扰信号的效果；所述的特定焊接区域信号分离的方法，在激光焊接头同轴监控光路上加入特效光学系统获得光学实像后，借助三维调节机构移动光电传感器进行定点测量，捕捉特定焊接区域的光信号强度变化，实现光信号区域分离的目的；所述的焊接缺陷概率分布特征信号分离的方法，通过分析光信号分布概率密度函数中与焊接熔透状态直接相关物化反应关联的特定区域的图形曲率、拐点、轨迹中一项或者多项形态特征，与焊接熔透情况建立可识别关联特征，并由此获得未熔透缺陷识别判据及算法，然后，从每个时间段的特征模型中分离出可准确识别焊接熔透情况的特征参数组合，最后，通过对所有时间段内的特征参数进行分析，即可实现对激光焊接熔透情况的定性及定量在线动态识别。