激光焊接控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种激光焊接控制系统及方法，所述系统包括控制器、治具、激光发生器、焊接头和位移传感器，所述治具用于固定待焊接产品，所述位移传感器的传感器触头与所述治具相接触，所述位移传感器用于检测焊接过程中所述治具的高度变化值，所述激光发生器通过所述焊接头对所述待焊接产品进行焊接；所述控制器用于获取所述位移传感器的高度变化值检测数据，将所述高度变化值检测数据与预设的高度变化值阈值进行比较，当所述高度变化值检测数据达到所述预设的高度变化值阈值时，所述控制器控制所述激光发生器停止焊接。本发明专利技术的系统及方法改善了产品在焊接过程中存在的质量风险，提高了产品的焊接合格率，减少了人工检测成本。

Laser welding control system and method

【技术实现步骤摘要】
激光焊接控制系统及方法
本专利技术涉及激光焊接
，具体是指一种激光焊接控制系统及方法。
技术介绍
在传统的塑料焊接中，最常见的就是胶粘、超声波、振动摩擦、热板焊，而激光焊接作为一种新型的焊接方式，开始进入工业应用市场。在激光塑料焊接的发展过程中，受环保的影响，吸引了大多数人的青睐，首先介绍一下激光的焊接原理。激光焊接原理：利用激光焊接技术进行两件塑料部件焊接时，首先需要把部件夹紧在一起，然后以波长为810~1064nm的近红外线激光透射过第一个部件，激光透射后被第二个部件吸收，所吸收的近红外线激光化为热能，将两个部件的接触表面熔化形成焊接区。使用激光焊接采用非接触式焊接，焊接的产品工件表面不会存在有压痕划伤，且在焊接过程中，无噪音污染、无有毒气体的污染。激光塑料焊接技术的使用已经开始应用在工业领域中，在整个产品的焊接过程中，往往会遇到产品是不透明的材质，在产品焊接完成后，焊接时激光发生器有没有发出激光，或者发出的激光是否与设定值一致，产品是否焊接牢固，产品在焊接过程中是否有激光没有发出的情况，此时无法识别作出判断，这种情况存在着产品焊接的质量好坏的风险。因此，基于这种情况，有必要对激光塑料焊接做出进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改善产品在焊接过程中存在的质量风险，提高产品的焊接合格率，减少人工检测成本。为了实现上述目的，本专利技术具有如下构成：该激光焊接控制系统，所述系统包括控制器、治具、激光发生器、焊接头和位移传感器，所述治具用于固定待焊接产品，所述位移传感器的传感器触头与所述治具相接触，所述位移传感器用于检测焊接过程中所述治具的高度变化值，所述激光发生器通过所述焊接头对所述待焊接产品进行焊接；所述控制器用于获取所述位移传感器的高度变化值检测数据，将所述高度变化值检测数据与预设的高度变化值阈值进行比较，当所述高度变化值检测数据达到所述预设的高度变化值阈值时，所述控制器控制所述激光发生器停止焊接。可选地，所述控制器还用于获取所述激光发生器的实际输出功率，将所述实际输出功率与所述控制器发送给所述激光发生器的控制功率进行比较，如果偏差值大于预设的偏差值阈值，则所述控制器判定所述激光发生器工作异常。可选地，所述系统还包括报警灯，所述控制器判定所述激光发生器工作异常时，通过所述报警灯进行报警。可选地，所述系统还包括显示屏，所述显示屏用于显示所述激光发生器的实际输出功率。可选地，所述控制器还用于获取待焊接产品的识别号，并通过所述显示屏显示所述识别号。可选地，所述控制器通过一PC控制系统控制所述激光发生器的实际输出功率。本专利技术实施例还提供一种激光焊接控制方法，采用所述的激光焊接控制系统，所述方法包括如下步骤：所述控制器发送控制功率至所述激光发生器；所述激光发生器根据所述控制功率控制所述焊接头对所述待焊接产品进行焊接；所述位移传感器检测焊接过程中所述治具的高度变化值，并发送至所述控制器；所述控制器将所述高度变化值检测数据与预设的高度变化值阈值进行比较，当所述高度变化值检测数据达到所述预设的高度变化值阈值时，所述控制器控制所述激光发生器停止焊接。可选地，所述方法还包括如下步骤：所述控制器获取所述激光发生器的实际输出功率；所述控制器将所述实际输出功率与所述控制器发送给所述激光发生器的控制功率进行比较，如果偏差值大于预设的偏差值阈值，则所述控制器判定所述激光发生器工作异常。可选地，所述系统还包括显示屏，所述方法还包括如下步骤：所述控制器通过所述显示屏显示所述激光发生器的实际输出功率。可选地，所述控制器获取待焊接产品的识别号，并通过所述显示屏显示所述识别号。采用了该专利技术中的激光焊接控制系统及方法，具有如下有益效果：通过采用本专利技术，在产品焊接过程中，治具位移变动在焊接过程中逐渐增大，随着产品焊接治具的位移变动，在位移传感器检测到治具位移变动与预设的熔深深度一致时，终止产品的焊接作用，否则将继续进行产品的焊接，此处治具位移变动即为治具的高度变化值，即实际的熔深深度；这种熔深控制系统对产品质量的把控起到非常重要的作用，提高了产品焊接质量的合格率；进一步地，通过对激光发生器实际的功率反馈来判断激光发生器实际输出功率的稳定性，实际功率与输入功率有偏差过大，给到报警提示，同时将反馈到的实际功率显示到触摸屏上，也可以对产品的识别有可追溯的作用。附图说明图1为本专利技术一实施例的激光焊接控制系统的结构示意图；图2为本专利技术一实施例的激光功率在线监测功率显示的示意图；图3为本专利技术一实施例的激光塑料焊接熔深控制模式的示意图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。如图1~3所示，为了解决现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种激光焊接控制系统，包括控制器、治具、激光发生器、焊接头和位移传感器。所述治具用于固定待焊接产品，所述的治具对待焊接产品有一个持续的夹紧力。所述激光发生器通过所述焊接头对所述待焊接产品进行焊接。在该实施例中，所述控制器为PLC控制器。在该实施例中，所述控制器通过一PC控制系统控制所述激光发生器的实际输出功率。所述的PC控制系统主要控制激光功率输入、焊接头的运行以及焊接治具对待焊接产品的固定夹紧作用。具体地，PC控制系统通过PLC控制器控制激光发生器发出激光，通过光纤传输经过焊接头，激光束穿过焊接头聚焦后到达待焊接产品的上面。激光束沿着待焊接产品的轮廓快速的焊接，受激光热量的影响，待焊接产品下层吸光部分塑料可以快速达到熔融状态，通过外部治具的加持力，与待焊接产品的上层工件互熔，冷却后形成有效的焊缝。焊缝形成过程中，治具上方的深度位移传感器检测到治具位移变动。所述位移传感器主要是对焊接治具焊接过程中产品熔深的检测。具体地，所述位移传感器的传感器触头与所述治具相接触，所述位移传感器用于检测焊接过程中所述治具的高度变化值。所述控制器用于获取所述位移传感器的高度变化值检测数据，将所述高度变化值检测数据与预设的高度变化值阈值进行比较，当所述高度变化值检测数据达到所述预设的高度变化值阈值时，所述控制器控制所述激光发生器停止焊接。因此，位移传感器检测到治具位移量变动达到设定值，反馈到PLC控制器预警信号，终止PC控制系统启动信号，此处治具位移量即为治具的高度变化值，即实际的熔深变化。PLC控制器在焊接前可以预先设定好需求焊接熔深值，即高度变化值阈值，对于不同种类的产品，可以设定不同的阈值。这种熔深控制系统对产品质量的把控起到非常重要的作用，提高了产品焊接质量的合格率。在该实施例中，所述的激光发生器为半导体激光发生器，当然也适用于光纤激光发生器以及其他固体激光发生器。如图2所示，在该实施例中，PC控制系统设定输入功率值，通过PLC控制器来控制激光发生器功率的输出。所述控制器还用于获取所述激光发生器的实际输出功率，将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光焊接控制系统，其特征在于，所述系统包括控制器、治具、激光发生器、焊接头和位移传感器，所述治具用于固定待焊接产品，所述位移传感器的传感器触头与所述治具相接触，所述位移传感器用于检测焊接过程中所述治具的高度变化值，所述激光发生器通过所述焊接头对所述待焊接产品进行焊接；/n所述控制器用于获取所述位移传感器的高度变化值检测数据，将所述高度变化值检测数据与预设的高度变化值阈值进行比较，当所述高度变化值检测数据达到所述预设的高度变化值阈值时，所述控制器控制所述激光发生器停止焊接；/n所述控制器还用于获取所述激光发生器的实际输出功率，将所述实际输出功率与所述控制器发送给所述激光发生器的控制功率进行比较，如果偏差值大于预设的偏差值阈值，则所述控制器判定所述激光发生器工作异常；/n所述系统还包括报警灯，所述控制器判定所述激光发生器工作异常时，通过所述报警灯进行报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接控制系统，其特征在于，所述系统包括控制器、治具、激光发生器、焊接头和位移传感器，所述治具用于固定待焊接产品，所述位移传感器的传感器触头与所述治具相接触，所述位移传感器用于检测焊接过程中所述治具的高度变化值，所述激光发生器通过所述焊接头对所述待焊接产品进行焊接；
所述控制器用于获取所述位移传感器的高度变化值检测数据，将所述高度变化值检测数据与预设的高度变化值阈值进行比较，当所述高度变化值检测数据达到所述预设的高度变化值阈值时，所述控制器控制所述激光发生器停止焊接；
所述控制器还用于获取所述激光发生器的实际输出功率，将所述实际输出功率与所述控制器发送给所述激光发生器的控制功率进行比较，如果偏差值大于预设的偏差值阈值，则所述控制器判定所述激光发生器工作异常；
所述系统还包括报警灯，所述控制器判定所述激光发生器工作异常时，通过所述报警灯进行报警。


2.根据权利要求1所述的激光焊接控制系统，其特征在于，所述系统还包括显示屏，所述显示屏用于显示所述激光发生器的实际输出功率。


3.根据权利要求2所述的激光焊接控制系统，其特征在于，所述控制器还用于获取待焊接产品的识别号，并通过所述显示屏显示所述识别号。


4.根据权利要求1所述的激光焊接控制系统，其特征在于，所述控制器通过一PC控制系统控制所述激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仕达，汪新民，杨进康，
申请(专利权)人：欧声焊接科技常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32