激光焊接跟踪工作原理是什么?

小编 2022-06-15 15:37:47 710

  焊接传感头包括一个CCD摄像机和一个或两个半导体激光器。作为结构光源,激光器用于将激光条纹以预定角度投射到传感器下部的工件表面上。摄像机直接观察传感器下的条纹。相机的前面是一个光学滤波器,允许激光通过,但过滤掉所有其他光线,如焊接电弧。因此,传感器可以非常靠近焊接电弧。

激光焊接跟踪工作原理是什么?

  传感器通常安装在焊枪的前面,在预设的距离(前方),因此它可以观察焊缝。传感器主体到工件的距离,即安装高度,取决于安装的传感器型号。当焊炬正确定位在焊缝上方时,焊缝应靠近条纹的中心,以便摄像机可以观察激光条纹和焊缝。

  因为激光条纹是以一定角度投射的,如果工件离传感器太近,激光条纹的位置相对靠前。另一方面,如果工件离传感器较远,则工件表面的激光条纹位置相对靠后。观察摄像头激光条纹的位置,传感器可以测量到工件的垂直距离。根据条纹的形状,传感器还可以测量表面的轮廓和条纹上焊缝的位置,这允许传感器测量焊缝的横向位置。

  从照相机观察到的图像由控制器处理,首先获取图像并形成数字化的激光条纹图像。然后,软件使用特定设置将条纹分成许多形成焊缝的线条。根据这些线的位置,系统可以测量焊缝的位置,并将其转换为以毫米为单位计算的距离。这种转换是使用存储在传感器头中的校准数据完成的。当系统跟踪时,焊接速度和前视距离用于计算延迟时间。这确保了焊炬而不是传感器沿着焊缝移动。应该指出的是,控制策略提供了平滑的前视距离,以确保平滑焊缝的形成。因此,如果传感器在路径中遇到阶跃变化,它将提供平滑的响应,如下图所示。

  传感器的关键部件包括:CCD相机和滤波器、半导体激光器和光学元件、用于监控温度的微处理器和存储的校准数据。

  温度监控器可在冷却系统出现故障时保护激光器。如果激光在超过极限的温度下使用,其寿命将显著缩短。

  校准数据的存储使得传感器头完全可以互换。而不需要额外的成本和修改。因此,保证了传感器损坏或失效时的最短停机时间。

  焊接过程中的烟雾和飞溅由黑铜防溅挡板保护,以保护传感器头的光学元件。这种挡泥板配有一个透明的可更换塑料板,当其表面有污垢时,必须定期更换。

  传感器必须用焊接保护气体或空气冷却(清洁、干燥、无油),保持电子元件温度低于50℃,防止烟尘,保护光学元件。所用的气体流速通常为5L/min。如有必要,可使用水冷安装板为传感器头提供额外的冷却。相反,如果半导体激光器的温度低于+5℃,可选加热器应安装在传感器上。

  激光焊接机的十大优势是什么?

  随着激光焊接技术的不断升级,激光焊接技术有了质的飞跃。现在,激光焊接机已经应用于许多领域,如高科技电子、汽车制造、精密加工等。激光焊接作为激光应用的一个方向,是当前技术和传统技术的结合,但又有着不同于传统加工的优势。

  1.高质量的激光束

  激光聚焦后,功率密度高。高功率低阶模激光聚焦后,焦斑直径较小。

  2.激光焊接速度快、深、变形小。

  由于功率密度高,激光焊接时在金属材料中形成小孔,激光能量通过小孔传递到工件深部,侧向扩散较少。因此,在激光束扫描过程中,材料熔化深度大。速度快,单位时间焊接面积大。

  3.激光焊接特别适用于精密和敏感零件的焊接。

  激光焊接机因其焊接高宽比大、比能小、热影响区小、焊接变形小,特别适用于焊接精密和热敏零件,并可省去焊后矫正和二次加工。

  4.激光焊接机具有很高的灵活性。

  激光焊接机可以在任何角度进行焊接,并且可以焊接难以接近的零件。它可以焊接各种复杂的焊接工件和不规则形状的大型工件。它具有很大的灵活性,可以实现任意角度的焊接。

  5.激光焊接可以焊接难以焊接的材料。

  激光焊接不仅可用于焊接各种异种金属材料,还可用于焊接钛、镍、锌、铜、铝、铬、铌、金、银等金属及其合金、钢、可伐等。合金之间的焊接。

  6.激光焊接机劳动力成本低

  由于激光焊接时的热输入极低,焊后变形很小,可以达到表面非常美观的焊接效果。因此,激光焊接的后续处理很少,可以大大减少或消除抛光和调平程序中的巨大劳动。

  7.这台激光焊接机操作简单。

  该激光焊接机焊接设备简单,操作过程简单,易于操作。对工作人员专业要求低,节省人力成本。

  8.激光焊接机具有很强的安全性能。

  高安全性焊嘴只有接触金属才有效,触摸开关有体温感应。

  专用激光发生器的操作有安全注意事项,操作时应佩戴激光发生器的防护眼镜,以减少对眼睛的伤害。

  9.激光焊接机的工作环境是多种多样的。

  激光焊接机可用于各种复杂的工作环境,可在常温或特殊条件下进行焊接。例如,激光焊接在许多方面类似于电子束焊接。其焊接质量略逊于电子束焊接,但电子束只能在真空中传输,所以焊接只能在真空中进行,而激光焊接技术可以更先进。广泛用于各种工作环境。

  10.焊接系统高度灵活,易于实现自动化。

  然而,激光焊接机有一些局限性。由于激光度假相关系统成本较高,一次性投入成本会更高。另外,激光焊接机对焊件的安装精度也要求很高,光源在商用工件上的位置不能有明显的偏差。

  可见激光焊接机的十大优势比传统焊接方式要好得多。未来,激光焊接技术的应用将不仅限于目前的电子、汽车、仪器仪表等领域。在军事和医疗领域也将得到更广泛的应用,尤其是在医学领域。前景广阔。

  激光焊接机的冷却系统有哪些?

  冷却系统是激光焊接机的重要组成部分之一。如果冷却系统出现故障,小的会导致设备停止工作,严重的甚至会导致晶棒爆炸。由此可见激光焊接机冷却系统的重要性。

  目前激光焊机的冷却系统主要有水冷、风冷、水冷三位一体。其中水冷的应用最为广泛。

  1.一般激光焊机的冷水机都有一个过滤器,可以有效的过滤掉水中明显的颗粒杂质,保持激光泵浦腔的清洁,防止出现堵水的可能。

  2.冷水机采用纯水或去离子水,更有利于泵浦光源直接注入激光物质,可以产生更好的激光模式。

  3.激光焊接机的冷水机一般都配有水压表,你一眼就能知道激光水路的水压。

  4.冷水机采用进口压缩机,水箱和水泵采用不锈钢材质,换热盘管也采用不锈钢材质,可以保证冷水机的工作稳定性,制冷效果非常好。它可以达到1℃以内的温度精度。温控小,激光受温度影响小。但是,我们建议将温度设置为1℃左右。。。

  5.激光焊机的冷却器一般是220V家用电源,而不是380V三相电源,更有利于设备的通用性。

  6.冷水机配有流量保护装置。当水流量小于设定值时,有信号报警,可用于保护激光器及相关器件散热。

  7.冷却器配有温度保护装置。如果温度不合适,会有信号报警。

  8.还有水位报警器。

  9,并且冷水机组可以实现温度调节、温差调节等一系列调节功能。


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