[发明专利]基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光焊接装置领域，尤其是涉及一种基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置。

背景技术

激光焊接技术具有很多优点，但是其对待焊件加工与装配精度的苛刻要求，大大增加了生产成本，限制了其在实际工业生产中的应用。不可预期的间隙的存在会使部分激光能量漏出，往往会导致严重的焊接缺陷产生甚至焊接过程失败。

所以，为了降低激光焊接件的预加工成本，提高焊接过程的工艺适应能力，得到稳定的高质量焊接接头，从而推广其在实际工业生产中的应用，人们开展了大量的研究，解决上述问题的方案之一就是，焊接过程中提前检测装配状况，并自动检测焊后的焊缝质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以大大提高生产效率、节约人工成本并避免人为因素造成误判的基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置。

按照本发明提供的技术方案，所述基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，在监测探头机壳内封装有线激光光源和CCD视觉传感器，在监测探头机壳的顶板上开设有穿线孔，在CCD视觉传感器的下端部固定有滤光器，滤光器位于所述的监测探头机壳内，在监测探头机壳的侧壁上固定有激光焊接头，在监测探头机壳的底端部固定有透明的防飞溅挡板。

所述的防飞溅挡板由有机玻璃制成。

所述线激光光源由安装调整支架倾斜固定在探头机壳内。

本发明结合了焊接过程中对间隙及对中状态的自动检查及跟踪，和焊后对焊缝质量的自动检测，本发明在焊接过程中提前检测装配状况，并自动检测焊后的焊缝质量，可以大大提高生产效率，节约人工成本，避免人为因素造成的误判。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示：该基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，在监测探头机壳内封装有线激光光源1和CCD视觉传感器3，在监测探头机壳的顶板上开设有穿线孔6，在CCD视觉传感器3的下端部固定有滤光器2，滤光器2位于所述的监测探头机壳内，在监测探头机壳的侧壁上固定有激光焊接头4，在监测探头机壳的底端部固定有透明的防飞溅挡板5。

所述的防飞溅挡板5由有机玻璃制成。

所述线激光光源1由安装调整支架7倾斜固定在探头机壳内。

本发明在监测探头机壳内封装了线激光光源1、滤光器2和CCD视觉传感器3，在监测探头机壳的底端部固定了防飞溅挡板5，如图1所示。机壳顶部设有穿线孔6，供CCD视觉传感器3、线激光光源1的电源线、信号线引出。防飞溅挡板5由有机玻璃制成，可以阻挡焊接飞溅物，保护监测探头机壳的内部器件。监测探头机壳的侧壁与激光焊接头4刚性连接。CCD视觉传感器3的下端部安装了滤光器2，能透过线激光光源1产生的激光激光束，同时滤掉等离子体和其他光源的干扰。线激光光源1由安装调整支架7倾斜固定在探头机壳内，并且线激光光源1的位置、角度可以通过安装调整支架7进行调整。调整CCD视觉传感3，光轴中心线与焊缝8所在工件表面垂直。线激光光源1产生的激光束结构光平面，倾斜照射到工件表面，形成焊缝特征激光条纹。

CCD视觉传感器3采集激光条纹图像，通过视频信号线传送到图像采集卡，经过图像处理单元处理后，能够自动识别焊缝激光图像、输出焊缝相关信息。焊接过程中使用时，可以检查间隙及对中状态，引导焊接机器人进行焊缝自动跟踪；焊后使用时，可以自动检测焊缝质量，包括焊接缺陷和焊缝特征信息（熔宽和余高等）。