[发明专利]用于根据OCT检测的熔珠或焊珠几何形状来监测和/或调节激光焊接过程的方法以及所属的加工机和计算机程序产品

权利要求书

1.一种用于监测和/或调节用于借助于加工激光束(3)将由金属材料、特别是铜或铝构成的两个工件(2)、优选地两个棒形导体焊接的激光焊接过程的方法，所述加工激光束指向所述工件(2)的并排布置的端面(4)，以便在两个端面(4)处熔出熔池(8)并且在进一步的过程中熔出熔珠(9)，然后所述熔珠凝固成焊珠(9’)，

其特征在于，

在所述激光焊接过程期间，借助于OCT测量射束(10)以至少一个线扫描(12)对液态的熔池(8)和/或液态的熔珠(9)进行扫描，根据所述至少一个线扫描(12)来确定所述熔池(8)和/或所述熔珠(9)的实际几何形状，并且根据所述熔池(8)和所述熔珠(9)的所确定的实际几何形状与预定的额定几何形状的偏差来调设、特别是调节至少一个焊接参数，和/或

在所述激光焊接过程之后，借助于OCT测量射束(10)以至少一个线扫描(12)对已凝固的焊珠(9’)进行扫描，根据所述至少一个线扫描(12)来确定所述焊珠(9’)的实际几何形状，并且根据所述焊珠(9’)的所确定的实际几何形状与预定的额定几何形状的偏差来监测所述焊珠(9’)的质量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于所述OCT测量射束(10)以至少两个不同的线扫描(12)、特别是彼此垂直的线扫描(12)进行所述OCT扫描。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述至少一个线扫描(12)来确定所述熔池(8)、所述熔珠(9)和/或所述焊珠(9’)的下述实际几何形状特征中的至少一个实际几何形状特征：

-所述熔池(8)的直径(d)和/或圆度，

-所述熔珠(9)的直径(D)、高度(H)和/或曲率，以及

-所述焊珠(9’)的直径(D’)、高度(H’)和/或曲率。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于焊珠(9’)被归类为有缺陷的情况，自动地重新焊接所述焊珠(9’)或者触发另外的动作、特别是报警。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，被改变的至少一个焊接参数是焊接持续时间。

6.一种用于借助于加工激光束(3)来激光焊接由金属材料、特别是铜或铝构成的两个工件(2)、优选地棒形导体的加工机(1)，其包括：

激光束发生器(5)，所述激光束发生器用于产生所述加工激光束(3)；

激光扫描仪(6)，所述激光扫描仪用于使所述加工激光束(3)二维地偏转到两个工件(2)的并排的端面(4)上，以便在两个端面(4)处熔出熔池(8)并且在进一步的过程中熔出熔珠(9)，然后所述熔珠凝固成焊珠(9’)；

光学相干断层成像装置(7)，所述光学相干断层成像装置用于产生OCT测量射束(8)，该OCT测量射束由所述激光扫描仪(6)指向所述两个端面(4)；

OCT扫描仪(11)，所述OCT扫描仪布置在所述相干断层成像装置(7)与所述激光扫描仪(6)之间，所述OCT扫描仪用于使所述OCT测量射束(10)二维地偏转到所述两个端面(4)上，以便借助于所述OCT测量射束(10)以至少一个线扫描(12)对所述熔池(8)、所述熔珠(9)和/或所述焊珠(9’)进行扫描；

机器控制装置(17)，所述机器控制装置用于控制所述激光扫描仪(6)和所述OCT扫描仪(11)；

评估装置(14)，所述评估装置用于根据所述至少一个线扫描(12)来确定所述熔池(8)、所述熔珠(9)和/或所述焊珠(9’)的实际几何形状；

调设装置(15)，所述调设装置用于根据所述熔池(8)和/或所述熔珠(9)的所确定的实际几何形状与预定的额定几何形状的偏差来调设、特别是调节至少一个焊接参数；和/或

监测装置(16)，所述监测装置用于根据所述焊珠(9’)的所确定的实际几何形状与预定的额定几何形状的偏差来监测所述焊珠(9’)的质量；

其中，所述机器控制装置(17)被编程用于在所述激光焊接过程期间和/或之后控制所述OCT扫描仪(11)，以便借助于所述OCT测量射束(10)以至少一个线扫描(12)对所述工件(2)的端面(4)进行扫描。

7.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品具有代码介质，所述代码介质适用于当所述程序在加工机(1)的机器控制装置(17)上运行时实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法的所有步骤。