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激光焊接实时在线检测系统LWM

激光焊接实时在线检测系统LWM：激光焊中监测的技术手段：主要是通过对焊接过程的各种物理信号进行采集分析建模，建立各种信号与焊接缺陷的预测模型，从而实现，对焊接过程缺陷的实时监测。

光电原理：通过三个光电传感器分别采集激光焊接过程的金属蒸汽信号、熔池辐射信号、激光反射光信号；

金属蒸汽信号（400-800nm）：信号由焊接区域向焊接头方向发射的，是激光打在金属蒸汽上电离产生的光电信号，肉眼可见（发蓝发黄）；金属蒸汽信号的强度金属蒸汽的体积、电离程度密切相关，可反映功率变化、离焦量变化、除尘、飞溅、表面脏污等；

红外辐射信号（800-1200nm）：主要为熔池表面向焊接头方向发散的光电信号；熔池红外辐射主要和熔池的面积、温度有关，可反映功率波动、虚焊、焊穿、焊偏、杂质污染等；

激光反射光信号（1030-1080）：信号主要来源于激光打到材料表面未被母材吸收反射回焊接头的光信号；稳定焊接时，材料对激光的吸收率波动很小，当出现匙孔波动时会出现吸收率大幅波动，影响激光热传导至材料；可反映离焦量变化、功率波动、焊穿与虚焊等。

检测逻辑：通过光电传感器获取反应激光加工质量的电信号：电信号为激光焊接位置光辐射模拟信号或该模拟信号转化得到的数字电信号；

正常数据采集（大量）：根据正常工艺参数，对反应激光加工质量的电信号进行数据处理，并将正常焊接数据处理结果在显示界面上显示，正常结果拟合出包络线，包络线内为合格信号波动区间；

预设异常工况，对反应激光加工质量的电信号进行数据处理，并将第二数据处理结果在显示界面上显示，进行对比，判断。在正常参数下多次采集过程信号，然后基于统计学原理(如百分比法、高斯分布法），自动过滤异常波动值，推荐最佳基准边界值，生成包络线窗口。

可用光电传感监测的缺陷用于光电传感的可见光、反射光、红外光可对以下缺陷做出反应：①功率衰减（激光反射光、红外）②保护气缺失（可见光、红外）③表面油污等污染（可见光、红外）④间隙污染（可见红外）⑤保护镜片污染⑥摆动振幅异常⑦离焦量波动⑧虚焊等都是光电监测的强项。

光电优势：多传感融合、抗干扰能力强，性价比高，适合量产线应用；功能多、可开发性强、可定制功能模块（仅限国产），对缺陷进行分类检测；

能监测缺陷：功率衰减、保护气缺失、表面油污、胶等污染、间隙污染、保护镜片污染、摆动振幅异常、离焦量波动、虚焊、炸点、焊穿等；

光电劣势：需要大量正常生产产品进行数据采集（500-1000），越多上下限越科学，所以不适合小批量生产产品；对熔深波动、机械振动、夹具机构波动、外观粗糙度、波浪边、V型外观缺陷、母材表面氧化程度、间隙大小、焊偏、叠焊间隙等不够敏感，需要探索优化；（主要是信号源的一致性问题）

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