激光焊接光谱信号检测装置及焊接设备的制作方法

专利检索2025-03-30  13


本技术涉及光信号处理,尤其是涉及一种激光焊接光谱信号检测装置及焊接设备。


背景技术:

1、现有的激光焊接检测技术,在生产焊接检测工位固定后,若需要再次更换生产工艺,则需要重复定标校准,需要对分光器、衰减器等进行结构性的调整,重新手动调整筛选定标定量,以满足焊接检测工位的要求,又因为现有的检测装置的体积过大,从而导致安装困难。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种激光焊接光谱信号检测装置及焊接设备,以缓解现有的检测装置的体积大,安装困难,且手动定标定量费时费力的技术问题。

2、第一方面,本实用新型提供的一种激光焊接光谱信号检测装置,包括沿检测光路依次设置的自动校准反射器、缩束透镜组、多光路检测机构;

3、自动校准反射器用于调整检测光路,以使检测光路经过焊接面上的焊接焦点;

4、缩束透镜组用于减小进入到多光路检测机构内的光束直径;

5、多光路检测机构用于对检测光束中不同波长的光进行分别检测。

6、进一步的,多光路检测机构包括沿检测光路依次设置的光路分拣机构、衰减机构和光电传感器;

7、光路分拣机构用于将检测光束分成波长不同的n束分拣光;衰减机构内设置有n个衰减单元;光电传感器的数量为n个,分拣光、衰减单元和光电传感器一一对应,以使每一条分拣光均经过各自对应的衰减单元后落在对应的光电传感器上,n为大于等于3的整数。

8、进一步的,光路分拣机构和衰减机构之间设置有滤光片,滤光片用于去除分拣光中的杂散光。

9、进一步的,光路分拣机构包括(n-1)个二色镜以及一个全反射镜,且各个二色镜和全反射镜均彼此平行;

10、(n-1)个二色镜依次排布,且后一个二色镜用于承接前一个二色镜透射的光,各个二色镜反射得到(n-1)束分拣光;

11、全反射镜用于反射最后一个二色镜透射的光并形成分拣光。

12、进一步的,还包括第一转向反射镜和第二转向反射镜,第一转向反射镜的反射面与缩束透镜组的光轴呈45度夹角;

13、第二转向反射镜的反射面分别与第一转向反射镜的反射面和二色镜呈90度夹角。

14、进一步的,多光路检测机构包括沿检测光路依次设置的光纤、衰减机构、滤波片和光电传感器;

15、光纤包括进光口和与进光口连通的n个出光口,用于将检测光束分成n束分拣光;衰减机构内设置有n个衰减单元;滤波片的数量为n个,且各个滤波片可通过的光的波长不同;光电传感器的数量为n个,分拣光、衰减单元、滤波片和光电传感器一一对应,以使每一条分拣光均经过各自对应的衰减单元、滤波片后落在对应的光电传感器上,n为大于等于3的整数。

16、进一步的,衰减单元包括插槽,以及透过率不同的多个衰减片,插槽位于分拣光的光路上;多个衰减片可被择一插入到插槽内;

17、或者,衰减单元包括驱动模块和转盘,转盘上设置有沿周向依次设置的透过率不同的多个衰减片,驱动模块用于带动转盘旋转,各个衰减片均可旋转经过分拣光的光路。

18、进一步的,缩束透镜组包括沿检测光路设置的至少一个缩束准直单元,缩束准直单元包括沿检测光路依次设置的缩束透镜和准直透镜。

19、进一步的,自动校准反射器包括激光发射器、反射组件和图像采集机构;

20、激光发射器用于产生校准光束,校准光束位于检测光路中,校准光束被反射组件反射后逆向照射到焊接面上;

21、反射组件包括固定座、活动座和反光镜,反光镜安装在活动座上,活动座与固定座之间设置有角度调整机构,角度调整机构用于改变活动座相对于水平面的倾斜角度;

22、图像采集机构用于检测焊接面上的焊接焦点是否与校准光束产生的光点重合。

23、第二方面,本实用新型提供的一种焊接设备,包括上述的激光焊接光谱信号检测装置。

24、本实用新型的至少具备以下优点或有益效果:

25、本实用新型提供的激光焊接光谱信号检测装置包括沿检测光路依次设置的自动校准反射器、缩束透镜组、多光路检测机构;自动校准反射器用于调整检测光路,以使检测光路经过焊接面上的焊接焦点;缩束透镜组用于减小进入到多光路检测机构内的光束直径;多光路检测机构用于对检测光束中不同波长的光进行分别检测。

26、区别于现有技术,本方案中,增加了缩束透镜组,因此可以使进入到多光路检测机构的光的光束直径减小,光束直径减小后,多光路检测机构也可以制备的更小,为微型化检测装置提供了可能。并且,方案中利用自动校准反射器完成自动校准,一方面缩短了人工调节时间,另一方面,自动校准误差产生的几率更低,从而提高光纤焊接检测光路的灵敏度和检测精度。

27、本实用新型提供的焊接设备包括上述的激光焊接光谱信号检测装置。因为本实用新型提供的焊接设备引用了上述的激光焊接光谱信号检测装置,所以,本实用新型提供的焊接设备也具备激光焊接光谱信号检测装置的优点。



技术特征:

1.一种激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,包括沿检测光路依次设置的自动校准反射器(300)、缩束透镜组(200)、多光路检测机构(100);

2.根据权利要求1所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,所述多光路检测机构(100)包括沿检测光路依次设置的光路分拣机构、衰减机构和光电传感器(140);

3.根据权利要求2所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,所述光路分拣机构和所述衰减机构之间设置有滤光片,所述滤光片用于去除分拣光中的杂散光。

4.根据权利要求2所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,所述光路分拣机构包括(n-1)个二色镜(110)以及一个全反射镜(120),且各个二色镜(110)和全反射镜(120)均彼此平行;

5.根据权利要求4所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,还包括第一转向反射镜(410)和第二转向反射镜(420),所述第一转向反射镜(410)的反射面与所述缩束透镜组(200)的光轴呈45度夹角;

6.根据权利要求1所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,所述多光路检测机构(100)包括沿检测光路依次设置的光纤(150)、衰减机构、滤波片(160)和光电传感器(140);

7.根据权利要求2-6任意一项所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,所述衰减单元(130)包括插槽,以及透过率不同的多个衰减片(132),所述插槽位于所述分拣光的光路上;多个所述衰减片(132)可被择一插入到所述插槽内;

8.根据权利要求1-6任意一项所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,所述缩束透镜组(200)包括沿检测光路设置的至少一个缩束准直单元,所述缩束准直单元包括沿检测光路依次设置的缩束透镜和准直透镜。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的激光焊接光谱信号检测装置,其特征在于,所述自动校准反射器(300)包括激光发射器、反射组件和图像采集机构;

10.一种焊接设备,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的激光焊接光谱信号检测装置。


技术总结
本技术提供了一种激光焊接光谱信号检测装置及焊接设备,涉及光信号处理的技术领域,本方案中,增加了缩束透镜组,因此可以使进入到多光路检测机构的光的光束直径减小,光束直径减小后,多光路检测机构也可以制备的更小,为微型化检测装置提供了可能。并且,方案中利用自动校准反射器完成自动校准,一方面缩短了人工调节时间,另一方面,自动校准误差产生的几率更低,从而提高光纤焊接检测光路的灵敏度和检测精度。

技术研发人员:付继锋
受保护的技术使用者:普希斯(广州)科技股份有限公司
技术研发日:20230811
技术公布日:2024/5/29
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