一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统技术方案

技术编号:41481696 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-30 14:31
本发明专利技术公开了一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统,属激光焊接检测技术领域,采用新一代的扫频OCT成像技术,可调谐的窄带激光作为检测光,一束光经三维调整模块调整,将检测光与焊接激光调成高度一致的同轴,检测光通过光路耦合与焊接激光同轴同时作用在被焊材料上,直接打到匙孔底部,另一束光则进入参考臂,然后,通过反射将两束光回到传感器,探测装置可利用单点探测按时间顺序接收干涉信号,对干涉信号进行傅里叶变换处理,即可得到两束光的相位差,进而可以求解出匙孔深度,实现对复杂平面的高精度的实时检测,快速准确,提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属激光焊接检测,涉及一种激光熔深实时检测系统,特别是一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统


技术介绍

1、在激光焊接中,因为被焊接金属汽化过程中会出现匙孔,而匙孔的不稳定性会导致内部空隙和较高的焊接孔隙率,进而导致焊接失败,因此激光焊接在线监测熔深越来越重要。

2、目前实时检测系统主要是采用基于光学相干成像(oct)的激光焊接熔深监测方法,其中,谱域(sd-oct)成像技术采用超发光二极管(sld)作为光源,通过对测量光谱进行快速傅里叶变换获得样本组织的深度信息,结合x-y方向的横向扫描,就可以重建样品的三维层析图像。中国专利公开号cn112247382a《基于光学弱相干成像的激光焊接熔深信息监测系统及方法》就是采用了谱域(sd-oct)成像技术,给出了一种探测光采用低功率红外光束,通过准直镜准直成平行光,通过调焦镜组调节探测光的聚焦平面,并通过扫描振镜发生偏转调整相对于工作激光束的测量点位置,并进入激光加工头与加工激光同轴重叠,随加工激光一起直达工件表面的小孔,在小孔底部正向反射后原路返回至所述光纤耦合器,形成探测臂回路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统,由参考臂和样品臂内的两路检测光反射后返回至干涉仪产生干涉,经光电探测器对信号进行接收,分析得出其成像图像,其特征在于:采用可调谐的窄带激光作为检测光源,由分光镜分光后分别进入样品臂和参考臂,参考臂内称为参考光,样品臂内称为探测光,样品臂亦称为焊接头;所述的焊接头包括焊接模块和熔深检测模块,其中,焊接模块的激光输出头输出焊接激光经过准直镜准直后成为平行光,平行光透射过合束镜后,将焊接激光由聚焦镜聚焦后,再经保护镜打在产品上形成匙孔;所述的熔深检测模块包括探测光准直模块和探测光三维调整模块,探测光经过探测光准直模块将探测光由发散光准直成平...

【技术特征摘要】

1.一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统,由参考臂和样品臂内的两路检测光反射后返回至干涉仪产生干涉,经光电探测器对信号进行接收,分析得出其成像图像,其特征在于:采用可调谐的窄带激光作为检测光源,由分光镜分光后分别进入样品臂和参考臂,参考臂内称为参考光,样品臂内称为探测光,样品臂亦称为焊接头;所述的焊接头包括焊接模块和熔深检测模块,其中,焊接模块的激光输出头输出焊接激光经过准直镜准直后成为平行光,平行光透射过合束镜后,将焊接激光由聚焦镜聚焦后,再经保护镜打在产品上形成匙孔;所述的熔深检测模块包括探测光准直模块和探测光三维调整模块,探测光经过探测光准直模块将探测光由发散光准直成平行光,由探测光三维调整模块将平行光调整后进入合束镜,合束镜将探测光反射与透射的焊接激光合成到一条光路调成同轴,探测光由聚焦镜聚焦后再经保护镜打在产品的匙孔以及表面上反射,并按原光路返回。

2.如权利要求1所述的一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统,其特征在于:所述的探测光准直模块由光纤座、套筒、压圈、镜套、准直镜组成,套筒内呈阶梯孔,光纤座的外螺纹和套筒前端的内螺纹配合,通过螺纹连接固定在套筒前端位置,镜套的外螺纹和套筒后端的内螺纹配合,通过螺纹连接固在套筒后端位置,压圈的外螺纹和镜套内螺纹配合,准直镜装在镜套中,并由压圈将其压紧。

3.如权利要求1所述的一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统,其特征在于:所述的探测光三维调整模块包括由高速高精度电机带动的x轴旋转振镜和y轴旋转振镜,以及安装在二维调节机构的反射镜,探测光沿x轴到达y轴旋转振镜偏转后,沿z轴到达x轴旋转振镜偏转,再沿y轴输出到反射镜,反射镜由二维调节机构进行调整后将探测光沿x轴进入到合束镜。

4.如权利要求3所述的一种基于高速高精度电机的新型激光熔深实时检测系统,其特征在于:所述的反射镜的二维调节机构由基座、镜座、镜盖、轴向调节螺钉、销轴和径向调节螺钉组成,镜座为阶梯轴,阶梯轴小轴前端面为斜面,在阶梯处切有一定宽度的切口,阶梯轴大轴圆面对称开有平面豁口,镜座放置在基座内,反射镜固定安装在镜座前端的斜面上,基座上对应反射镜的光路开有x方向和y方向的通孔,镜盖安...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨峰刘伟
申请(专利权)人:深圳市九州智焊未来科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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