[发明专利]焊接系统及焊接方法

权利要求书

1.一种焊接系统，包括：

焊接机构，其在沿着焊缝相对于被焊接对象移动的同时，对所述被焊接对象进行焊接；

发射激光源，其产生发射激光；

发射光学机构，其在焊接操作期间或焊接操作后，在与所述焊接机构一起相对于所述被焊接对象移动的同时，将由所述发射激光源产生的所述发射激光传输至所述被焊接对象的表面以进行照射，从而产生发射超声波；

接收激光源，其产生接收激光，以利用所述接收激光照射所述被焊接对象，用以检测由于所述发射超声波的反射而获得的反射超声波；

接收光学机构，其在焊接操作期间或焊接操作后，在与所述焊接机构一起相对于所述被焊接对象移动的同时，将由所述接收激光源产生的所述接收激光传输至所述被焊接对象的表面以进行照射，并收集在所述被焊接对象的所述表面上散射/反射的激光；

干涉仪，其对所散射/反射的激光进行干涉测量；以及

数据记录/分析机构，其测量并分析由所述干涉仪获得的超声信号。

2.根据权利要求1所述的焊接系统，还包括表面改性机构，所述表面改性机构增强了对在所述被焊接对象的被所述发射激光照射的表面上产生的超声信号以及在所述被焊接对象的被所述接收激光照射的表面上产生的超声信号的至少之一的灵敏度。

3.根据权利要求2所述的焊接系统，其中，

所述表面改性机构能够与所述焊接机构一起相对于所述被焊接对象移动，并设置在至少所述被焊接对象的被所述发射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接对象的被所述接收激光照射的所述表面的部分的移动方向前方侧。

4.根据权利要求2所述的焊接系统，其中，

所述表面改性机构研磨至少所述被焊接对象的被所述发射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接对象的被所述接收激光照射的所述表面的部分。

5.根据权利要求2所述的焊接系统，其中，

所述表面改性机构将耐高温材料涂覆至所述被焊接对象的被所述发射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接对象的被所述接收激光照射的所述表面的部分。

6.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，

所述数据记录/分析机构基于对超声信号的分析结果，来确定焊接缺陷的出现，并且

当所述数据记录/分析机构确定所述焊接缺陷已经出现时，改变焊接条件。

7.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，

所述数据记录/分析机构基于对超声信号的分析结果，来确定焊接缺陷的出现，并且

当所述数据记录/分析机构确定所述焊接缺陷已经出现时，对于已经出现所述焊接缺陷的部位进行用于维护和修补的局部焊接。

8.根据权利要求1所述的焊接系统，还包括光学系统驱动器，所述光学系统驱动器驱动所述发射光学机构和所述接收光学机构，使得所述发射光学机构和所述接收光学机构的至少之一在与所述焊接机构一起相对于所述被焊接对象移动的同时，相对于所述焊接机构，分别沿着所述被焊接对象的被所述发射激光照射的所述表面的部分和所述被焊接对象的被所述接收激光照射的所述表面的部分移动。

9.根据权利要求1所述的焊接系统，其中，

所述数据记录/分析机构基于在所述发射光学机构和所述接收光学机构的多个位置处的超声信号，进行孔径合成处理。

10.根据权利要求1所述的焊接系统，还包括测量所述被焊接对象的温度的温度测量机构，其中，

所述数据记录/分析机构基于由所述温度测量机构获得的所述被焊接对象的所述温度，来校正所述被焊接对象内的超声波的速度。

11.根据权利要求1所述的焊接系统，还包括：

距离测量机构，其测量所述发射光学机构与所述被焊接对象之间的距离以及所述接收光学机构与所述被焊接对象之间的距离；以及

距离调整机构，其基于由所述距离测量机构测量的距离，来调整所述发射光学机构与所述被焊接对象之间的距离以及所述接收光学机构与所述被焊接对象之间的距离。

12.根据权利要求1所述的焊接系统，还包括图案投影机构，其将能够直接或间接可视地识别的预定图案投影在所述被焊接对象的所述表面上的预定范围内，所述预定范围包含所述被焊接对象上的被所述发射激光或所述接收激光照射的位置。