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行业资讯

激光焊接质量的在线检测与控制

编辑: 发表时间:2018-11-14 11:18:49浏览量:820

 利用等离子体的光、声、电荷信号对激光焊接过程进行检测,近年来已成为国内外研究的热点,少数研究成果已达到了闭环控制的程度。

     利用等离子体的光、声、电荷信号对激光焊接过程进行检测,近年来已成为国内外研究的热点,少数研究成果已达到了闭环控制的程度。激光焊接质量检测和控制系统所用传感器及其功能简单先容如下:


    (1)等离子体监测传感器


   1)等离子体光学传感器(PS):它的作用是采集等离子体的特征光一紫外光信号。


   2)等离子体电荷传感器(PCS):利用喷嘴做探针检测由于等离子体带电粒子(正离子、电子)的不均匀扩散而在喷嘴和工件之间形成的电位差。


  (2)系统功能


   1)识别激光焊接过程属于何种方式。稳定深熔焊过程,有等离子体,PS、PCS信号均很强;稳定热导焊过程,不产生等离子体,PS、PCS信号几乎等于零;模式不稳定焊过程,等离子体间断性地产生和消失,相应地PS、PCS信号间断性地上升和下降。


   2)诊断传输到焊接区的激光功率是否正常、当其他参数一定时,PS和PCS信号的强弱与入射到焊接区的功率大小有对应关系。因此,监视PS和PCS信号就可以知道导光系统是否正常,焊接区的功率是否发生了波动。


   3)喷嘴高度自动跟踪。PCS信号随喷嘴-工件距离的增加而减小。利用这一规律进行闭环控制可以保证喷嘴-工件距离不变,实现高度方向的自动跟踪。


   4)焦点位置自动寻优和闭环控制。在深熔焊范围内,光束焦点位置发生波动时,PS接收到的等离子体光信号亦随之变化,以最佳焦点位置处(此时小孔最深)PS信号最小。依据所发现的这个规律,可以实现焦点位置自动寻优与闭环控制,使焦点位置波动小于0.2mm,熔深波动小于0.05mm。

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