[发明专利]基于同轴光辐射信号解调的激光焊接焊偏检测方法和装置

摘要

本发明公开了基于同轴光辐射信号解调的激光焊接焊偏检测方法和装置，根据焊偏情况下匙孔形态变化对激光焊接过程现象的影响，通过激光头内部光路结构与光电传感检测模块，对焊接区域光辐射采集，并利用数据终端对光电信号进行时频分析处理。借助传感区域调整装置，得到合适传感区域的在线时频分析数据，实现激光焊接焊偏状态识别。与现有技术相比，本发明为无损检测，实现装置与数据处理方法简单，可广泛的应用在连续焊接焊偏状态检测。特别的，可在接合缝隙不明显的对接焊及T型焊进行在线激光焊接焊偏检测。

主权项

1.基于同轴光辐射信号解调的激光焊接焊偏检测方法，其特征在于，按照下列步骤进行：步骤1：在包含同轴光信号解调的激光焊接焊偏检测光路装置的焊接实验装置上，预设存在焊偏情况的激光焊接实验，为传感区域的调整做基础；步骤2：在步骤1的焊接实验过程中，利用激光头(1)进行同轴光辐射信号采集；在焊接过程中，由于激光束与工件的剧烈作用，在工件表面产生剧烈变化的金属蒸汽与等离子体，并有部分激光辐射反射；由于光辐射的强度动态变化能够有效反映匙孔内部三维形态的动态变化，因此利用激光头内部的半反射镜，将采集到的光辐射传递到传感区域调整装置(3)；步骤3：利用分光滤波模块(4)对来自步骤2的光辐射进行分光滤波得到可见光辐射与激光反射；步骤4：利用光电传感器对来自步骤3的两种光辐射进行光电转换；步骤5：利用数据采集模块(5)对来自步骤4的两通道模拟信号放大、采样，并传输到作为数据终端的工业控制计算机(6)；步骤6：利用工业控制计算机(6)对来自步骤5的信号进行时频处理；步骤7：对比来自步骤6的时频分析数据，利用传感区域调整装置(3)适当调整传感区域以获得合适传感区域；步骤8：在步骤7获取的的合适传感区域下，通过衡量焊接过程中光电信号的中高频分量的幅值变化，实现激光焊接焊偏情况监测；焊偏情况下，数据高频分量幅值明显增大；非焊偏情况下，数据高频分量幅值极小。