CN106141460B - 焊机激光束光模检测***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及板材带钢激光焊接领域，尤其涉及一种焊接用激光的校验装置及方法。一种焊机激光束光模检测***，包括涂覆在激光功率测量头感光面上的感光显影涂层；激光功率测量头附近还设置有紫外线投射灯和摄像头，紫外线投射灯的照射方向指向感光面，所述摄像头拍摄方向指向感光面。一种焊机激光束光模检测方法，选用标准激光，打开标准激光，从感光面上得到标准激光模式图形；打开待检测的激光输出单元，得到待检测激光模式图形；将待检测激光模式图形与标准激光模式图形进行比较得到待检测激光的偏差量。本发明实现了对焊机激光束光模在生产过程中的实时检测，有利于提高焊缝质量判断的准确性，大大缩短了所需要的检修维护时间，提高了生产效率。

Description

焊机激光束光模检测***及方法
技术领域
本发明涉及板材带钢激光焊接领域，尤其涉及一种焊接用激光的校验装置。
背景技术
冷轧酸连轧激光焊机，主要用于焊接厚度在2mm～5mm、硬度HR30Te在42～95的热轧带钢，激光焊接过程中，操作维护人员通过目视激光焊接过程中激光发出的颜色来判断激光束的状态，这种目视光束颜色的判断方式特别依赖日常观察的经验，完全是定性的判断，存在很大的不确定性和偏差，在日常生产过程中无法对激光束的状态进行检测识别判断；如果需要进行检测则生产必须停止，将激光源谐振腔打开，拆除激光功率测量头，在激光功率测量头的位置安装激光显影板，将激光发射到显影板上用紫外线光在侧面照射后进行显影判断，国内外均采用这种方式，整个检测过程工作量巨大效率低，而且给正常生产造成非常大的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种焊机激光束光模检测***及方法，解决了现有技术中检测需要拆卸激光源谐振腔，影响生产，浪费时间的缺陷，实现了对焊机激光束光模在生产过程中的实时检测，并能够将在线检测数据作为生产过程中焊缝质量优劣判断的一个重要指标，有利于提高焊缝质量判断的准确性。
本发明是这样实现的：一种焊机激光束光模检测***，包括：
一设置在激光输出单元的激光输出背镜背面的激光功率测量头；
涂覆在激光功率测量头感光面上的一层感光显影涂层；
所述激光功率测量头附近还设置有紫外线投射灯和摄像头，所述紫外线投射灯的照射方向指向感光面，所述摄像头拍摄方向指向感光面，摄像头通过数据线将感光面的画面传输给外部设备。
所述的紫外线投射灯为环形灯管，所述环形灯管的圆心与激光功率测量头感光面的轴线重合。
所述的感光显影涂层为卤化银层。
所述卤化银层的涂覆密度为0.13g/cm２～0.19g/cm２。
所述紫外线投射灯发射出的光线波长为295nm～305nm。
一种焊机激光束光模检测方法，包括以下步骤：
S1：选用一种参数的激光束作为标准激光，并在激光功率测量头感光面上涂覆一层感光显影涂层；
S2：打开参数为标准激光的激光输出单元，并同时用紫外线均匀照射激光功率测量头感光面，得到标准激光模式图形；
S3：打开待检测的激光输出单元，并同时用紫外线均匀照射激光功率测量头感光面，得到待检测激光模式图形；
S4：将待检测激光模式图形与标准激光模式图形进行比较得到待检测激光的偏差量。
该方法还包括对偏差量进行判定的步骤，当步骤S4比较得到的偏差量小于15%，机组正常工作；当步骤S4比较得到的偏差量大于等于15%，小于30%时，利用机组停机时间对激光模式进行调整；当步骤S4比较得到的偏差量大于等于30%时，让机组立即停机进行激光模式的调整。
本发明焊机激光束光模检测***及方法可以在线检测工作中的激光束，实现了对焊机激光束光模在生产过程中的实时检测，能够将在线检测数据作为生产过程中焊缝质量优劣判断的一个重要指标，有利于提高焊缝质量判断的准确性；另外由于本发明中直接得到了待检测激光模式图形，可以待检测激光模式图形的偏移形状了解到激光的实际情况，因此能够根据该图形的形状指导维护人员准确高效的调整，提高了调整的效率；总体来说，大大缩短了所需要的检修维护时间，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明焊机激光束光模检测***的结构示意图。
图中：1激光输出背镜、2激光功率测量头、3感光显影涂层、4紫外线投射灯、5摄像头、6图像显示处理设备、7激光、8激光输出单元。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1所示，一种焊机激光束光模检测***，包括一设置在激光输出单元的激光输出背镜1背面的激光功率测量头2，所述激光功率测量头2感光面上涂覆有一层感光显影涂层3，所述激光功率测量头2附近设置有紫外线投射灯4和摄像头5，所述紫外线投射灯4的照射方向指向感光面，所述摄像头5拍摄方向指向感光面，摄像头5通过数据线将感光面的画面传输给外部设备；
对在线光模质量进行检测时，首先启动激光输出单元，此时激光输出单元8中的激光输出背镜1会反射99.97%的激光射线，剩下的0.03％的激光射线透过背镜射到背镜后面的激光功率测量头2感光面，由于激光功率测量头2感光面涂覆有感光显影涂层3，并同时用紫外线投射灯4进行了照射，激光7在感光显影涂层3上会显现一个类似树木年轮状的激光模式图形，摄像头5将激光模式图像拍摄后送到外部的图像显示处理设备6上，由人进行判别或自动通过数据处理单元进行存储、分析和对比处理，得到定量的光模质量数据，操作人员可以通过该数据进行选择停机调整或继续生产。
在本发明中，为了能够得到较为清晰均匀的激光模式图像，所述的紫外线投射灯4为环形灯管，所述环形灯管的圆心与激光功率测量头2感光面的轴线重合，这样紫外线投射灯4就能够均匀的将紫外线光照射到激光功率测量头2感光面上，确保检测的准确性。
在本实施例中，为了保证最佳的显影效果，作为优选，所述的感光显影涂层3为卤化银层，所述卤化银层的涂覆密度为0.13g/cm２～0.19g/cm２，所述紫外线投射灯4发射出的光线波长为295nm～305nm。
一种焊机激光束光模检测方法，包括以下步骤：
S1：选用一种参数的激光束作为标准激光，并在激光功率测量头2感光面上涂覆一层感光显影涂层3；
S2：打开参数为标准激光的激光输出单元，并同时用紫外线均匀照射激光功率测量头2感光面，得到标准激光模式图形；
S3：打开待检测的激光输出单元，并同时用紫外线均匀照射激光功率测量头2感光面，得到待检测激光模式图形；
S4：将待检测激光模式图形与标准激光模式图形进行比较得到待检测激光的偏差量。
S5：对偏差量进行判定，根据判定结果进行如下选择；
1)当步骤S4比较得到的偏差量小于15%，机组正常工作；
2)当步骤S4比较得到的偏差量大于等于15%，小于30%时，利用机组停机时间对激光模式进行调整；
当步骤S4比较得到的偏差量大于等于30%时，会导致激光穿透率的严重下降，影响焊缝质量，此时必须让机组立即停机进行激光模式的调整。

Claims (7)

1.一种焊机激光束光模检测***，其特征是，包括：
一设置在激光输出单元的激光输出背镜(1)背面的激光功率测量头(2)；
涂覆在激光功率测量头(2)感光面上的一层感光显影涂层(3)；
所述激光功率测量头(2)附近还设置有紫外线投射灯(4)和摄像头(5)，所述紫外线投射灯(4)的照射方向指向感光面，所述摄像头(5)拍摄方向指向感光面，摄像头(5)通过数据线将感光面的画面传输给外部设备。
2.如权利要求1所述的焊机激光束光模检测***，其特征是：所述的紫外线投射灯(4)为环形灯管，所述环形灯管的圆心与激光功率测量头(2)感光面的轴线重合。
3.如权利要求1或2所述的焊机激光束光模检测***，其特征是：所述的感光显影涂层(3)为卤化银层。
4.如权利要求3所述的焊机激光束光模检测***，其特征是：所述卤化银层的涂覆密度为0.13g/cm２～0.19g/cm２。
5.如权利要求3所述的焊机激光束光模检测***，其特征是：所述紫外线投射灯(4)发射出的光线波长为295nm～305nm。
6.一种焊机激光束光模检测方法，其特征是，包括以下步骤：
S1：选用一种参数的激光束作为标准激光，并在激光功率测量头(2)感光面上涂覆一层感光显影涂层(3)；
S2：打开参数为标准激光的激光输出单元，并同时用紫外线均匀照射激光功率测量头(2)感光面，得到标准激光模式图形；
S3：打开待检测的激光输出单元，并同时用紫外线均匀照射激光功率测量头(2)感光面，得到待检测激光模式图形；
S4：将待检测激光模式图形与标准激光模式图形进行比较得到待检测激光的偏差量。
7.如权利要求6所述的焊机激光束光模检测方法，其特征是：该方法还包括对偏差量进行判定的步骤，当步骤S4比较得到的偏差量小于15%，机组正常工作；当步骤S4比较得到的偏差量大于等于15%，小于30%时，利用机组停机时间对激光模式进行调整；当步骤S4比较得到的偏差量大于等于30%时，让机组立即停机进行激光模式的调整。
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