[发明专利]用于在激光焊接过程期间检查焊缝质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在激光焊接过程期间检查焊缝质量的方法。

背景技术

如果在用激光辐射焊接时不调节出最佳的焊接参数，那么可能出现会导致焊缝不规则性的焊接缺陷。焊接缺陷在此可以是不足的焊透、驼峰（Humping）（焊缝上焊道的拱曲部的不规则性）、孔等。对焊接过程的观察能够识别不同的焊接或焊缝缺陷。但是，对缺陷的过程可靠的识别受到过程排放、例如过程等离子体、金属蒸汽光斑的热辐射或也受到焊缝上焊道的表面特性干扰。

DE 10 2005 024 085A1描述了一种用于监控或用于表征激光加工工序的装置，其中，来自激光束和工件之间的交互作用区域的辐射通过至少一个对辐射敏感的接收器和至少一个摄像机检测。其输出信号同时被输送给分析处理电路，以便表征激光加工工序的变化过程。建议，同时检测不同的光谱范围，以便能够根据待执行的监控过程完全地利用不同监控的优点。

在DE 10 2009 050 784A1中公开了一种用于在使用按位置分解的检测和至少一个用于照亮加工光束的作用区的照明源的情况下受图像支持地控制加工过程的方法。通过以下方式产生具有明显不同的过程特征的相互所属的图像，即检测器相继地通过不同光照度的图像照射并且这些图像共同地被分析处理以判断过程特征。

在WO 2008/05291A1中描述了一种用于监控工件的加工区域的方法和装置，其中由加工区域发射的辐射对于加工区域的每个在检测系统上成像的面积单元同时地在至少两个波长中被检测。对于每个检测到的面积单元求出一个温度和/或放射系数，以便执行对加工的质量评价。

在EP 1 415 755B1中公开了一种用于监控脉动激光器的焊接质量的监控方法，其中，执行多个测试焊接并且在每个测试焊接中检测至少一个具有多个属性的焊接特征参数。对于每个测试焊接，例如可视地确定焊接质量。借助合适的算法产生用于相应的属性的单值输出并且与测试焊接的焊接质量相关化，以便选出显示焊接质量的属性。

在US 5，580，471中描述一种装置和一种方法，其中使用一个摄像机和一个热图像检测系统，以便在热加工期间和之后拍摄材料的光学和热图像。根据图像产生控制信号，用于控制加工光束的强度和定时以及用于控制扫描仪使借助光纤维组合出的加工光束转向。

US 7，107，118B2描述了一种用于激光焊接过程的控制系统，它确定用于焊缝和焊接的质量的属性，以便将它集成到监控和调节系统中。除了过程控制外，焊接质量的属性被提取并且提供对焊接质量的直接存档。在此可以设置多个用于实时监控焊缝质量的子系统，它们相互地以及与用于控制焊接过程的子系统借助中央处理器通信。

DE 10225450A1描述了一种用于在激光加工过程中检测缺陷的方法，其中在加工期间借助摄像机检测过程特性。借助摄像机在激光加工过程期间和/或之后以热录像方式检测被加工工件的至少一个部分的热辐射，以便识别加工缺陷。

由DE 10 2007 024 789B3已知，通过熔池或锁孔的摄像机图像或者通过冷却焊缝的热录像分析来识别在焊接过程期间出现的粘结缺陷。也可以对由熔池和硬化的熔液的热录像数据组成的几何特征进行组合分析，以便保证对焊接缺陷的识别和提高过程监控的可靠性。

由US 5，651，903已知，不仅焊接等离子体的UV辐射强度作为焊接过程的第一特征参数被检测，而且冷却熔池的温度在红外辐射范围中作为焊接过程的第二特征参数被测量并且焊接质量基于测量结果的比较被确定。为此，在焊接过程之后对于两个接收到的测量曲线中的每一个确定一个具有最大的测量值变化的测量单元。对于以下情况，即两个具有最大变化的测量单元被配置给同一个焊接部位，位于相应的测量单元内部的测量值经受频率分析并且与凭经验确定的表示焊接过程反常的模型比较。一旦特征参数中的至少一个与相应的模版的比较表示反常，那么其上已经执行焊接的工件被定性为废品。

发明内容

本发明相对于此提出一个任务，即进一步减少焊接过程监控的错误易发性。