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原文传递一种激光焊接虚焊检测方法及相关装置

专利名称：	一种激光焊接虚焊检测方法及相关装置
摘要：	本申请实施例公开了一种激光焊接虚焊检测方法及相关装置，该方法包括：工控电脑获取激光加工系统在焊接过程中目标焊缝在第一时段产生的光信号对应的电信号，该电信号包括激光反射信号、可见光信号和红外光信号；对应的，光信号对应的电信号包括激光反射信号对应的第一电信号、可见光信号对应的第二电信号和红外光信号对应的第三电信号；工控电脑根据光信号对应的电信号确定目标焊缝是否存在虚焊。有利于检测出激光加工产生的虚焊。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广州德擎光学科技有限公司
发明人：	胡崇源;王琳;白天翔
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-24T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311077404.6
公开号：	CN117110295A
代理机构：	广州三环专利商标代理有限公司
代理人：	赖妙旋
分类号：	G01N21/88;B23K26/24;B23K26/70;G;B;G01;B23;G01N;B23K;G01N21;B23K26;G01N21/88;B23K26/24;B23K26/70
申请人地址：	510000 广东省广州市海珠区沥滘路100号大院18号C201单元
主权项：	1.一种激光焊接虚焊检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取激光加工系统在焊接过程中目标焊缝在第一时段产生的光信号对应的电信号，所述光信号包括激光反射信号、可见光信号和红外光信号；所述电信号包括所述激光反射信号对应第一电信号、所述可见光信号对应第二电信号、所述红外光信号对应第三电信号；获取第二时段产生的光信号对应的所述电信号；所述第二时段包含于所述第一时段；在所述第二时段的第一电信号特征值大于所述激光反射信号特征值阈值，且所述第二时段的第二电信号特征值大于所述可见光信号特征值阈值，且所述第二时段的第三电信号特征值大于所述红外信号特征值阈值时；确定所述目标焊缝存在虚焊。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述第二时段的第一电信号和所述激光反射信号对应的基准上边线得到所述第二时段的第一电信号的幅值极限；所述第二时段的第一电信号特征值大于所述激光反射信号特征值阈值，包括：若所述第二时段的第一电信号的幅值极限大于激光反射信号的幅值极限阈值，则确定所述第二时段的第一电信号特征值大于所述激光反射信号特征值阈值。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二时段的第一电信号曲线包括多个第一采样点，所述激光反射信号的基准上边线包括多个第二采样点，所述多个第一采样点与所述第二采样点在时间上对应，所述根据所述第二时段的第一电信号和所述激光反射信号对应的基准上边线得到所述第二时段的第一电信号的幅值极限，包括：逐个第二时段的第一电信号曲线包括的第一采样点中每个第一采样点所表示的幅值与该第一采样点在时间上对应的第二采样点所表示幅值之间的差值，以得到多个第一差值；第二时段的第一电信号的幅值极限包括多个第一差值。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多条第四电信号曲线，所述多条第四电信号曲线为多个无缺陷焊缝在所述第二时段产生的激光反射信号对应的电信号曲线；所述多个第四电信号曲线中的每条第四电信号曲线包括多个第四采样点，所述多个第四采样点与所述多个第二采样点在时间上对应；计算所述每条第四电信号曲线中每个第四采样点所表示的幅值与该第四采样点在时间上对应的第二采样点所表示的幅值之间的差值，以得到多个第四差值；所述多个第四差值中的最大值为所述激光反射信号的幅值极限阈值。 5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据第二时段的第一电信号和所述激光反射信号对应的基准中线得到所述第二时段的第一电信号的幅值上平均偏移；所述第二时段的第一电信号特征值大于所述激光反射信号特征值阈值，还包括：若第二时段的第一电信号的幅值上平均偏移大于激光反射信号的平均偏移阈值，则确定第二时段的第一电信号特征值大于所述激光反射信号特征值阈值。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二时段的第一电信号曲线包括多个第一采样点，所述激光反射信号对应的基准中线包括多个第三采样点，所述多个第一采样点与所述多个第三采样点在时间上对应，所述根据第二时段的第一电信号和所述激光反射信号对应的基准中线得到所述第一时段的第一电信号的幅值上平均偏移，包括：从所述多个第一采样点中获取至少一个第一目标点，所述第一目标点为所述多个第一采样点中，所表示的幅值高于在时间上对应的第三采样点所表示幅值的第一采样点；计算所述至少一个第一目标点中每个第一目标点所表示的幅值与该第一目标点在时间上对应的第三采样点所表示的幅值之间的差值，以得到至少一个第二差值，根据所述至少一个第二差值及所述第一时段的第一电信号曲线中第一采样点的数量得到所述第一时段的第一电信号的幅值上平均偏移。 7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多条第四电信号曲线，所述多条第四电信号曲线为多个无缺陷焊缝在所述第二时段产生的激光反射信号对应的电信号曲线；所述多个第四电信号曲线中的每条第四电信号曲线包括多个第四采样点，所述多个第四采样点与所述多个第三采样点在时间上对应；计算所述多条第四电信号曲线中每条第四电信号曲线中每个第四采样点所表示的幅值与该第四采样点在时间上对应的第三采样点所表示的幅值之间的差值，以得到多个第三差值；根据所述多个第三差值中大于0的第三差值与所述每条第四电信号曲线中第四采样点的数量得到所述每条第四电信号的参考平均偏移，所述多个参考平均偏移包括所述每条第四电信号的第一参考平均偏移；所述激光反射信号的平均偏移阈值为所述多个第一参考平均偏移中的最大值。 8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据第二时段的第二电信号和所述可见光信号对应的基准下边线得到所述第二时段的第二电信号的幅值极限；所述第二时段的第二电信号特征值大于所述可见光信号特征值阈值，包括：若第二时段的第二电信号的幅值极限大于可见光信号的幅值极限阈值，则确定第二时段的第二电信号特征值大于所述可见光信号特征值阈值。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二时段的第二电信号曲线包括多个第五采样点，所述可见光信号对应的基准下边线包括多个第六采样点，所述多个第五采样点与所述多个第六采样点在时间上对应，所述根据所述第二时段的第二电信号和所述可见光信号对应的基准下边线得到所述第二时段的第二电信号的幅值极限，包括：逐个计算所述第二时段的第二电信号曲线包括的第五采样点中每个第五采样点所表示的幅值与该第五采样点在时间上对应的第六采样点所表示幅值之间的差值的绝对值，以得到多个第一绝对值；所述第二时段的第二电信号的幅值极限包括所述多个第一绝对值。 10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多条第五电信号曲线，所述多条第五电信号曲线为多个无缺陷焊缝在所述第二时段产生的可见光信号对应的电信号曲线；所述多个第五电信号曲线中的每条第五电信号曲线包括多个第八采样点，所述多个第八采样点与所述多个第六采样点在时间上对应；计算所述每条第五电信号曲线中每个第八采样点所表示的幅值与该第八采样点在时间上对应的第六采样点所表示的幅值之间的差值，以得到多个第六差值；其中，所述多个第六差值中最小差值的绝对值为所述可见光信号的幅值极限阈值。 11.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据第二时段的第二电信号和所述可见光信号对应的基准中线得到所述第二时段的第二电信号的幅值下平均偏移；所述第二时段的第二电信号特征值大于所述可见光信号特征值阈值，包括：若第二时段的第二电信号的幅值下平均偏移大于可见光信号的平均偏移阈值，则确定第二时段的第二电信号特征值大于所述可见光信号特征值阈值。 12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一时段的第二电信号曲线包括多个第五采样点，所述可见光信号对应的基准中线包括多个第七采样点，所述多个第五采样点与所述第七采样点在时间上对应，所述根据第一时段的第二电信号和所述可见光信号对应的基准中线得到所述第一时段的第二电信号的幅值下平均偏移，包括从所述多个第五采样点中获取至少一个第二目标点，所述第二目标点为所述多个第五采样点中，所表示的幅值低于在时间上对应的第七采样点所表示幅值的第五采样点；计算所述至少一个第二目标点中每个第一目标点所表示的幅值与该第二目标点在时间上对应的第七采样点所表示的幅值之间的差值的绝对值，以得到至少一个第二绝对值，根据所述至少一个第二绝对值及所述第一时段的第二电信号曲线中第五采样点的数量得到所述第一时段的第二电信号的幅值下平均偏移。 13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多条第五电信号曲线，所述多条第五电信号曲线为多个无缺陷焊缝在所述第二时段产生的可见光信号对应的电信号曲线；所述多个第五电信号曲线中的每条第五电信号曲线包括多个第八采样点，所述多个第八采样点与所述多个第七采样点在时间上对应；计算所述每条第五电信号曲线中每个第八采样点所表示的幅值与该第八采样点在时间上对应的第七采样点所表示的幅值之间的差值，以得到多个第五差值；根据所述多个第五差值中小于0的第五差值与所述每条第五电信号曲线中第八采样点的数量得到所述每条第五电信号的参考平均偏移，所述多个第二参考平均偏移包括所述每条第五电信号的参考平均偏移；其中，所述可见光信号幅值偏移阈值为所述多个第二参考平均偏移中的最大值。 14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据第二时段的第三电信号和所述红外信号对应的基准下边线得到所述第二时段的第三电信号的幅值极限；所述第二时段的第三电信号特征值大于所述红外信号特征值阈值，包括：若第二时段的第三电信号的幅值极限大于红外信号的幅值极限阈值，则确定第二时段的第三电信号特征值大于所述红外信号特征值阈值。 15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二时段的第三电信号曲线包括多个第九采样点，所述红外光信号对应的基准下边线包括多个第十采样点，所述多个第九采样点与所述多个第十采样点在时间上对应，所述根据所述第二时段的第三电信号和所述红外光信号对应的基准下边线得到所述第二时段的第三电信号的幅值极限，包括：逐个计算所述第二时段的第三电信号曲线包括的第九采样点中每个第九采样点所表示的幅值与该第九采样点在时间上对应的第十采样点所表示幅值之间的差值的绝对值，以得到多个第三绝对值；所述第二时段的第三电信号的幅值极限包括所述多个第三绝对值。 16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多条第六电信号曲线，所述多条第六电信号曲线为多个无缺陷焊缝在所述第二时段产生的红外光信号对应的电信号曲线；所述多个第六电信号曲线中的每条第六电信号曲线包括多个第十二采样点，所述多个第十二采样点与所述多个第十采样点在时间上对应；计算所述每条第六电信号曲线中每个第十二采样点所表示的幅值与该第十二采样点在时间上对应的第十采样点所表示的幅值之间的差值，以得到多个第八差值；其中，所述多个第八差值中的最小差值的绝对值为所述红外光信号的幅值极限阈值。 17.根据权利要求14-16任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据第二时段的第三电信号，所述红外信号对应的基准中线得到所述第二时段的第三电信号的幅值下平均偏移；所述第二时段的第三电信号特征值大于所述红外信号特征值阈值，还包括：若第二时段的第三电信号的幅值下平均偏移大于红外信号的平均偏移阈值，则确定第二时段的第三电信号特征值大于所述红外信号特征值阈值。 18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一时段的第三电信号曲线包括多个第九采样点，所述红外光信号对应的基准中线包括多个第十一采样点，所述多个第九采样点与所述第十一采样点在时间上对应，所述根据第一时段的第三电信号和所述红外光信号对应的基准中线得到所述第一时段的第三电信号的幅值平均偏移，包括：从所述多个第九采样点中获取至少一个第三目标点，所述第三目标点为所述多个第九采样点中，所表示的幅值低于在时间上对应的第十一采样点所表示幅值的第九采样点；计算所述至少一个第三目标点中每个第三目标点所表示的幅值与该第三目标点在时间上对应的第十一采样点所表示的幅值之间的差值的绝对值，以得到至少一个第四绝对值，根据所述至少一个第四绝对值及所述第一时段的第三电信号曲线包括的第九采样点的数量得到所述第一时段的第三电信号的幅值平均偏移。 19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取多条第六电信号曲线，所述多条第六电信号曲线为多个无缺陷焊缝在所述第二时段产生的红外光信号对应的电信号曲线；所述多个第六电信号曲线中的每条第六电信号曲线包括多个第十二采样点，所述多个第十二采样点与所述多个第十一采样点在时间上对应；计算所述每条第六电信号曲线中每个第十二采样点所表示的幅值与该第十二采样点在时间上对应的第十一采样点所表示的幅值之间的差值，以得到多个第七差值；根据所述多个第七差值中小于0的第七差值与所述每条第六电信号曲线中第十二采样点的数量得到所述每条第六电信号的参考平均偏移，所述多个第三参考平均偏移包括所述每条第六电信号的参考平均偏移；其中，所述红外光信号的幅值偏移阈值为所述多个第三参考平均偏移中的最大值。 20.根据权利要求1-19任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述存在虚焊部分的信息，其中，所述存在虚焊部分的信息包括第二时段；将所述存在虚焊部分的信息传输至所述激光加工系统，以使所述激光加工系统基于存在虚焊部分的信息对所述存在虚焊部分重新进行加工。 21.根据权利要求1-20任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：显示所述目标焊缝在第一时段的第一电信号曲线、第二电信号曲线和第三电信号的曲线中的至少一个；并显示所述目标焊缝是否存在虚焊的结果。 22.一种工控电脑，其特征在于，包括：获取单元，用于获取激光加工系统在焊接过程中目标焊缝在第一时段产生的光信号对应的电信号，所述电信号包括激光反射信号、可见光信号和红外光信号；所述激光反射信号对应第一电信号、所述可见光信号对应第二电信号、所述红外光信号对应第三电信号；获取第二时段产生的光信号对应的所述电信号；所述第二时段包含于所述第一时段；显示单元，用于显示第一时段产生的光信号对应的电信号；确定单元，用于在所述第二时段的第一电信号特征值大于所述激光反射信号特征值阈值，且在所述第二时段的第二电信号特征值大于所述可见光信号特征值阈值，且在所述第二时段的第三电信号特征值大于所述红外信号特征值阈值；则确定所述目标焊缝存在虚焊。 23.一种工控电脑，其特征在于，包括处理器，所述处理器与存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述工控电脑执行如权利要求1-19中任一项所述的方法。 24.一种激光加工控制系统，包括：激光焊接系统、多光学传感器模块、信号处理模块和工控电脑，其特征在于，所述工控电脑用于执行如权利要求1-19中任一项所述的方法。 25.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-19中任一项所述的方法。
所属类别：	发明专利