[发明专利]定位格架的焊接设备

说明书

技术领域

本发明涉及定位格架的焊接设备，具体地说涉及在焊接作业过程中，拍 摄焊点影像，并利用上述影像准确掌握焊点位置，从而进行精密焊接的焊接 设备。

背景技术

近来，用于支撑并固定核燃料的定位格架，主要如韩国专利申请第 10-1983-0004399号所公示，主要将长锆板纵横交错后，焊接成格子形状而 成。具体说明为，每块板上都形成了槽，能够收容相互直角交叉的板，通过 相互结合方式固定这些槽后，对直角交叉的板块的交点进行焊接，形成定位 格架。

定位格架制造上的缺陷由组成定位格架的板块材料缺陷、焊接板的固定 缺陷、焊接时激光缺陷及焊接作业过程中将定位格架的组分固定的固定带的 固定缺陷等多种原因综合作用造成，并以定位格架的焊接缺陷形式体现。

针对上述各种原因，有多种方法能够将定位格架焊接缺陷降低到最小程 度，其中，为最小化焊接缺陷，最重要的是事先准确找到焊接时成为焊点的 交叉板块的交点进行焊接，完成作业后准确掌握焊接后的焊接状态，对焊接 不合格的部分进行重新焊接。特别是，组成定位格架的板块上为了插入交叉 的板块而形成的槽，在相互插入时仍有一定的公差，从而使整体焊点形成得 不规则，出现些许误差，因此事先掌握准确的焊点位置就显得尤为重要。

为了防止这样的焊接缺陷，近来在焊接作业前拍摄定位格架的影像，事 先掌握整体焊点后实施焊接作业，之后以手工作业确认焊接状态后，对焊接 状态不合格的定位格架重新进行焊接作业。

但是，上述方法不仅在进行定位格架焊接作业前需要消耗很长的时间， 而且对焊接时出现的瑕疵也不能即时处理，从而降低了工作效率。

另一方面，与一般电弧焊不同，定位格架需要进行激光焊接，温度达到 3000摄氏度以上，比电弧焊高得多。因此，为了缩短焊接作业所需时间，在 焊接作业途中或焊接结束后立即拍摄定位格架影像时，则会因为上述高温使 影像出现热点现象，从而很难判别影像。即，为了提高定位格架焊接作业效 率，需要有相关辅助技术，能够从焊接途中或焊接结束后立即拍摄的影像中 消除热点或使其最小化。

发明内容

本发明为解决上述问题而提出，其目的是提供与焊接作业并行地获得定 位格架影像，从而能够即时确认焊接后的焊接状态，判断是否需要重新焊接 的焊接设备。

本发明目的还在于提供即使与焊接作业并行地拍摄定位格架的影像，也 能够最小化热点现象的焊接设备。

为达到上述目的，本发明涉及的用于对定位格架进行焊接的焊接设备是 激光焊接设备，该设备包括：脉冲激光发生器、伺服电机、光束分离器、摄 像传感器及焊接控制装置。

伺服电机能够在X-Y平面上移动上述脉冲激光发生器。

光束分离器能够从上述激光发生器产生的激光光路中分离出从定位格 架的焊接部反射的反射光的光路。

摄像传感器在上述脉冲激光发生器处于“关闭”状态时，能够接收到从 定位格架的焊点反射并被上述光束分离器分离出来的光，从而检测并保存定 位格架的影像。

焊接控制装置中保存了焊点的位置信息和各焊点的焊接顺序，能够控制 摄像传感器拍摄定位格架的影像，并从上述摄像传感器接收该影像，计算出 下一个焊点的准确位置，对上述焊点位置信息进行修正，根据计算出的坐标 值控制伺服电机，使上述脉冲激光发生器能够准确校准下一个焊点。

此外，本发明涉及的激光焊接设备还可以包括焊接状态判别装置。上述 焊接状态判别装置将从上述摄像传感器传送的定位格架影像与焊接状态相 关的图像分析数据库进行比较，从而判别焊接部分的焊接状态。

此外，当本发明涉及的激光焊接设备的焊接控制装置从上述焊接状态判 别装置接收到前一个焊接部位焊接不合格的判定信号时，会将上述焊点重新 列入焊接对象。

此外，本发明涉及的激光焊接设备还可以包括衰减滤波器。衰减滤波器 能够将定位格架反射的反射光的强度降低到照相机能够识别的程度后传递 给摄像传感器。

此外，本发明涉及的激光焊接设备还可以包括带通滤波器。带通滤波器 能够在定位格架反射的反射光中选择性地只让波长在770nm-790nm范围内 的光线透过，并传递给摄像传感器。

不仅如此，本发明涉及的激光焊接设备的摄像传感器在上述脉冲激光发 生器处于“关闭”状态的时间内，只在低温区间接收定位格架的焊接部反射 的光线，从而检测并保存定位格架影像。