【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及质量测量技术，尤其涉及一种焊接质量检测系统及其方法。
技术介绍
1、激光焊接是利用激光束的能量来将材料加热至熔化状态，并使它们相互融合以形成连接的过程。其基本原理是激光通过电子激发产生，并经过光学放大形成高能量的激光束。激光束经过透镜或镜头进行聚焦，使其能量密度增加到足以瞬间加热材料。激光束瞄准工件表面，能量被转化为热能，将工件表面熔化，同时引发熔融池形成。两个或多个工件的熔融池相互融合，形成焊接接头。当激光束停止时，熔融池冷却并固化形成坚固的焊接。激光焊接在许多工业领域有广泛应用，包括：用于汽车、飞机、火箭等零部件的生产，因其高精度和高强度。微小零件的精密焊接，如电路板上的元件。用于医疗设备的制造，确保高质量和无菌的焊接。在金属制造业中用于焊接不同类型的金属，如钢铁、铝和铜。用于制造工业零部件和结构组件，提供高强度和高质量的焊接。焊接管道和容器，确保其密封和结构强度。激光焊接由于其高精度、高速度和局部加热的特性，在多种行业中都是一种被广泛采用的焊接方法。
2、目前存在的激光焊接检测方法主要有以下两种：激光成像技术，可以提供实时的视觉反馈，能够观察焊接过程中的熔融池形态、焊缝质量等。但是对于内部缺陷不敏感，且对焊接区域表面的涂层或气体干扰敏感。x射线或其他射线检测能够检测到焊缝内部的缺陷，如气孔或裂纹，适用于查看隐藏的问题。但是设备昂贵、操作复杂，需要专业人员操作，且会产生辐射；超声波检测能够检测内部缺陷，非破坏性，适用于大多数金属材料。但是对于超声波传播的依赖性强，可能受到材料的吸收、反射和散射
技术实现思路
1、本专利技术提供一种焊接质量检测系统及其方法，该系统能够获取更加全面、确的焊接质量检测结果，进而能够对应调整焊接模块，提升焊接质量，该系统集成度高，结构简单，操作简便，不需要进行二次操作检测。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种焊接质量检测系统，所述检测系统包括：
3、焊接模块，用于向待焊样品的待焊位置出射第一激光束，以进行激光焊接；
4、干涉成像探测模块，用于利用第二激光束对所述待焊样品上处于焊接状态的位置进行焊接质量检测，获得第一检测信息；
5、超声探测模块，用于利用第三激光束对所述待焊样品上焊接完成的位置进行焊接质量检测，获得第二检测信息；
6、数据处理与分析模块，用于将所述待焊样品上同一位置的所述第一检测信息和所述第二检测信息融合获得第三检测信息，还用于将所述第三检测信息输入至预设的神经网络模型中，生成焊接质量检测结果。
7、可选的，所述数据处理与分析模块包括：
8、第一特征提取单元，用于从所述第一检测信息中提取反射率信息和表面形状参数信息；
9、第二特征提取单元，用于从所述第二检测信息中提取声速信息和幅度参数信息；
10、特征融合单元，用于将所述待焊样品上同一位置的所述反射率信息、所述表面形状参数信息、所述声速信息和所述幅度参数信息进行融合，获得所述第三检测信息。
11、可选的，所述特征融合单元还用于通过串联、加权求和以及和融合模型方法中的至少一种方法，对所述待焊样品上同一位置的所述反射率信息、所述表面形状参数信息、所述声速信息和所述幅度参数信息进行融合，获得所述第三检测信息。
12、可选的，所述数据处理与分析模块还包括：
13、第一数据预处理单元，用于对所述第一检测信息依次进行去噪处理和归一化处理；
14、第二数据预处理单元，用于对所述第二检测信息依次进行去噪处理和归一化处理。
15、可选的，所述焊接模块包括焊接激光光源以及位于所述焊接激光光源的出光路径上依次排列的第一短波滤光片、第一反射镜和场镜；所述焊接激光光源用于出射所述第一激光束；所述第一短波滤光片用于对所述第一激光束进行滤波；
16、所述第一反射镜用于改变所述第一激光束的传播方向；
17、所述场镜用于聚焦所述第一激光束至所述待焊样品的待焊位置。
18、可选的，所述干涉成像探测模块包括：
19、第一检测激光光源，用于出射所述第二激光束；
20、耦合器，所述第一检测激光光源与所述耦合器光连接，所述耦合器用于将所述第二激光束分为参考光束和样品光束；
21、参考臂，用于传输所述参考光束并将所述参考光束的反射光反馈至所述耦合器；
22、第一样品臂，用于传输所述样品光束至所述待焊样品上处于焊接状态的位置，并将所述样品光束的反射光反馈至所述耦合器；
23、第一光谱探测器，与所述耦合器光连接，用于探测所述参考光束与所述样品光束的反射光在所述耦合器中形成的干涉光，获得所述第一检测信息。
24、可选的，所述第一样品臂包括依次位于所述样品光束传播路径上的准直镜、第二短波滤光片和第二反射镜；
25、所述准直镜用于准直所述样品光束；
26、所述第二短波滤光片用于对所述样品光束的反射光进行滤波；
27、所述第二反射镜用于改变所述样品光束的传播方向以上所述第二激光束被引导至所述待焊样品上处于焊接状态的位置；
28、所述第一短波滤光片复用为所述第二短波滤光片；
29、所述第一反射镜复用为所述第二反射镜。
30、可选的，所述超声探测模块包括：
31、第二检测激光光源，用于出射所述第三激光束；
32、环形器，所述环形器的第一端口与所述第二检测激光光源光连接，用于传输所述第三激光束；
33、第二样品臂，与所述环形器的第二端口光连接，用于传输所述第三激光束至所述待焊样品上焊接完成的位置，并将所述第三激光束在所述待焊样品上形成的偏移光束反馈至所述环形器；
34、第二光谱探测器，与所述环形器的第三端口光连接，用于接收所述偏移光束，获取所述第二检测信息。
35、可选的，所述第二样品臂包括光学传感器，所述光学传感器位于所述环形器的所述第二端口的出光路径上，所述超声探测模块的检测位置在所述待焊样品完成焊接之后的行进方向上。
36、第二方面，本专利技术实施例提供了一种焊接质量检测方法，所述检测方法采用上述实施例中任一项所述焊接质量检测系统执行，所述检测方法包括：
37、控制所述焊接模块向相对移动状态下的待焊样品的待焊位置出射第一激光束，以进行激光焊接；
38、控制所述干涉成像探测模块利用第二激光束对所述待焊样品上处于焊接状态的位置进行焊接质量检测，获得第一检测信息；
39、控制所述超声探测模块利用第三激光束对所述待焊样品上焊接完成的位置进行焊接质量检测，获得第二检测信息；...
【技术保护点】
1.一种焊接质量检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：
2.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述数据处理与分析模块包括：
3.根据权利要求2所述的质量检测系统，其特征在于，所述特征融合单元还用于通过串联、加权求和以及和融合模型方法中的至少一种方法，对所述待焊样品上同一位置的所述反射率信息、所述表面形状参数信息、所述声速信息和所述幅度参数信息进行融合，获得所述第三检测信息。
4.根据权利要求3所述的质量检测系统，其特征在于，所述数据处理与分析模块还包括：
5.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述焊接模块包括焊接激光光源以及位于所述焊接激光光源的出光路径上依次排列的第一短波滤光片、第一反射镜和场镜；
6.根据权利要求5所述的质量检测系统，其特征在于，所述干涉成像探测模块包括：
7.根据权利要求6所述的质量检测系统，其特征在于，所述第一样品臂包括依次位于所述样品光束传播路径上的准直镜、第二短波滤光片和第二反射镜；
8.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述超声探
9.根据权利要求8所述的质量检测系统，其特征在于，所述第二样品臂包括光学传感器，所述光学传感器位于所述环形器的所述第二端口的出光路径上，所述超声探测模块的检测位置在所述待焊样品完成焊接之后的行进方向上。
10.一种焊接质量检测方法，其特征在于，所述检测方法采用如权利要求1-9任一项所述焊接质量检测系统执行，所述检测方法包括：
11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，将所述待焊样品上同一位置的所述第一检测信息和所述第二检测信息融合获得第三检测信息，包括：
12.根据权利要求11所述的检测方法，其特征在于，将所述待焊样品上同一位置的所述反射率信息、所述表面形状参数信息、所述声速信息和所述幅度参数信息进行融合，获得所述第三检测信息，包括：
13.根据权利要求11所述的检测方法，其特征在于，从所述第一检测信息中提取反射率信息和表面形状参数信息之前，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种焊接质量检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：
2.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述数据处理与分析模块包括：
3.根据权利要求2所述的质量检测系统，其特征在于，所述特征融合单元还用于通过串联、加权求和以及和融合模型方法中的至少一种方法，对所述待焊样品上同一位置的所述反射率信息、所述表面形状参数信息、所述声速信息和所述幅度参数信息进行融合，获得所述第三检测信息。
4.根据权利要求3所述的质量检测系统，其特征在于，所述数据处理与分析模块还包括：
5.根据权利要求1所述的质量检测系统，其特征在于，所述焊接模块包括焊接激光光源以及位于所述焊接激光光源的出光路径上依次排列的第一短波滤光片、第一反射镜和场镜；
6.根据权利要求5所述的质量检测系统，其特征在于，所述干涉成像探测模块包括：
7.根据权利要求6所述的质量检测系统，其特征在于，所述第一样品臂包括依次位于所述样品光束传播路径上的准直镜、第二短波滤光片和第二反射镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志伟，龙跃金，张恩诚，
申请(专利权)人：光越科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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