[发明专利]一种基于红外测温可变发射率的激光焊接安全控制的方法及系统

权利要求书

1.一种基于红外测温可变发射率的激光焊接安全控制系统，它包括

红外温度检测单元：用于检测激光焊接过程中，被焊接物焊接点的温度，并输出温度信号；

激光反射光强度检测控制单元，用于检测激光焊接过程中，被焊接物焊接点的反射光强度，并与设定熔钎发射光强度比较，确定焊接点的钎料是否达到熔点，并选择确定红外温度检测单元以不同发射率常数进行不同状态的红外温度检测；

PID运算控制单元，输入红外温度检测单元的温度信号，运算并控制激光器输出激光；

燃烧检测控制单元：用于检测激光焊接过程中，被焊接物焊接点是否燃烧，并控制激光器工作的通断；

所述激光反射光强度检测控制单元，包括

反射光激光传感器，用于检测被焊接物焊接点的反射光强；

第一比较器，用于接收反射光激光传感器输出信号，并与设定的熔钎发射光强度比较，将比较后的信号输出；

红外温度传感器发射率选择确定单元，用于接收第一比较器的输出信号，多个红外温度传感器发射率选择确定一个发射率为红外温度传感器的发射率常数，进行红外温度检测。

2.如权利要求1所述基于红外测温可变发射率的激光焊接安全控制系统，其特征在于：红外温度传感器发射率选择确定单元，包括

两个发射率常数信号输出端，向双路选择器分别输出不同发射率常数信号；

一个双路选择器，接收第一比较器控制信号，确定一个发射率常数信号输出到红外温度传感器。

3.如权利要求1所述基于红外测温可变发射率的激光焊接安全控制系统，其特征在于：所述燃烧检测控制单元包括：

可见光强度传感器，用于检测激光焊接过程中，被焊接物焊接点的可见光强度；

第二比较器，用于接收可见光强度传感器的输出光强度信号，并与设定燃烧时可见光强度阈值比较，输出控制信号，控制激光器停止工作。

4.如权利要求3所述基于红外测温可变发射率的激光焊接安全控制系统，其特征在于：所述可见光强度传感器的光路设置有第三滤光片，所述第三滤光片为带通滤光片。

5.如权利要求1所述基于红外测温可变发射率的激光焊接安全控制系统，其特征在于：所述激光反射光强度检测控制单元中的反射光激光传感器的光路上设有第二滤光片，所述第二滤光片为带通滤光片。

6.一种如权利要求1所述基于红外测温可变发射率的激光焊接安全控制系统的控制方法，

激光焊接过程中，利用红外温度检测被焊接物焊接点处的温度，以反馈控制激光器工作；其特征是，还检测被焊接物焊接点处的反射光的强度值，并与熔钎发射光强度阈值C比较，确定焊接点的钎料是否达到熔点，并选择相对应的发射率常数进行不同状态的红外温度检测；选择相对应的发射率常数进行不同状态的红外温度检测的过程是：被焊接物焊接点处的反射光通过第二滤光片后，由反射光激光传感器采集反射光强信号，并将所述反射光强信号的光强值与熔钎发射光强度阈值C比较，当所述光强值大于等于熔钎发射光强度阈值C时，选择确定发射率常数B作为红外温度传感器的发射率设定值进行红外温度检测；当所述光强值小于熔钎发射光强度阈值C时，选择确定发射率常数A作为红外温度传感器的发射率设定值进行红外温度检测；发射率常数A大于发射率常数B。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征是，激光焊接过程中，还进行被焊接物焊接点燃烧检测，并控制激光器通断工作状态。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征是，所述被焊接物焊接点燃烧检测过程是:被焊接物焊接点处的燃烧光通过第三滤光片后，由可见光传感器采集燃烧光强信号，并将燃烧光强值与焊接点燃烧时光强度阈值B比较，当燃烧光强值大于焊接点燃烧时光强度阈值B时，激光器停止工作；当燃烧光强值小于焊接点燃烧时光强度阈值B时，激光器继续工作。