[实用新型]激光电弧复合焊耦合状态的监测系统

说明书

本实用新型实施例提供一种激光电弧复合焊耦合状态的监测系统，所述监测系统包括：待焊接工件、弧焊焊枪、激光焊接头、数字化控制焊接电源、电流传感器和采样保持模块；弧焊焊枪输出的电弧和激光焊接头输出的激光共同作用于待焊接工件上形成激光电弧复合焊接的熔池；数字化控制焊接电源的一个输出电极与弧焊焊枪连接，另一个输出电极与待焊接工件连接；电流传感器设置于弧焊焊枪和数字化控制焊接电源之间，用于监测焊接电流信号；采样保持模块分别与电流传感器和数字化控制焊接电源连接。本实用新型能够稳定精确的监测激光电弧复合焊接过程中激光与电弧的耦合状态的稳定性，不受焊接过程中激光和电弧强光、强辐射的影响。

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种激光电弧复合焊耦合状态的监测系统。

背景技术

激光电弧复合焊接方法是一种将激光和电弧(MAG/MIG电弧、 TIG电弧、等离子弧等)耦合在一起的复合焊接方法。正是由于两种热源的耦合作用，可以同时避免单激光焊对焊接装备要求高和单电弧热源熔深浅、热输入大等缺点，是优质高效的焊接方法之一，在工业领域有广泛的应用前景。

激光电弧复合焊接过程中，激光热源和电弧热源的耦合状态直接影响到焊接过程电弧、熔滴过渡、激光等离子体和熔池的稳定性，最终都将影响焊接接头的质量。然而，实际工程应用中，激光-电弧耦合状态并没有成熟的监测方法，现有的激光-电弧复合焊接设备只能做到激光器和焊接电源的输出状态来判断焊接参数是否正常，例如，激光功率输出异常激光器发出报警，焊接电源电流输出时发生异常报警。而对于激光和电弧电流或电压输出都正常的状态下，却无法判断两种热源耦合状态是否偏离正常范围。而受激光和电弧强光、强辐射的影响，又无法通过人工和一般机器视觉的方法来监测末端的耦合状态。

有鉴于此提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种激光电弧复合焊耦合状态的监测系统，用以解决现有技术中无法监测激光电弧复合焊接末端的耦合状态的缺陷，实现了稳定精确的监测激光电弧复合焊接过程中，激光与电弧的耦合状态的稳定性，不受焊接过程中激光和电弧强光、强辐射的影响，也不存在末端焊枪位置传感器安装空间受限和机械干涉问题。

根据本实用新型实施例的一种激光电弧复合焊耦合状态的监测系统，包括：待焊接工件、弧焊焊枪、激光焊接头、数字化控制焊接电源、电流传感器和采样保持模块；

所述弧焊焊枪输出的电弧和所述激光焊接头输出的激光共同作用于所述待焊接工件上形成激光电弧复合焊接的熔池；

所述数字化控制焊接电源的一个输出电极与所述弧焊焊枪连接，另一个输出电极与所述待焊接工件连接；

所述电流传感器设置于所述弧焊焊枪和所述数字化控制焊接电源之间，用于监测焊接电流信号；

所述采样保持模块分别与所述电流传感器和所述数字化控制焊接电源连接。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：用于接收所述焊接电流信号的D/A转化模块，所述D/A转化模块的一端与所述电流传感器连接。

具体来说，D/A转化模块将电流传感器获取的焊接电流信号转换为数字信号。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：信号处理模块，所述信号处理模块的输入端与所述D/A转化模块的另一端连接，所述信号处理模块的输出端与所述采样保持模块的输入端连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述采样保持模块包括自动采样保持开关；所述自动采样保持开关与延迟模块的输出端连接，所述延迟模块的输入端与所述数字化控制焊接电源连接，用于接收自动采样脉冲信号。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：加法器、减法器和双限比较器；

所述采样保持模块的输出端与所述加法器、所述减法器和所述双限比较器的输入端连接。