CN115335180B 用于oct焊缝监测的方法以及所属的激光加工机和计算机程序产品 （通快激光有限责任公司）

2022.09.27PCT/EP2021/0580002021.03.26WO2021/191440DE2021.09.30DE102014113283A1,20用于OCT焊缝监测的方法以及所属的激光加本申请文件涉及一种用于在借助于加工激光束焊接工件时借助于光学相干断层成像装置束不仅在沿着焊接方向观察位于当前的焊接位置(22)之前的至少一个前测量点(MPre)处而且在沿着焊接方向观察位于当前的焊接位置(22)之后的至少一个后测量点(MPost)处分别通过使测由多个后测量点(MPost)形成的后测量线(24)这测量点(MPre)形成的前测量线(23)沿着前测量线(23)的方向朝向弯曲的硬化的焊缝(21a)偏移和/或相对于前测量线(23)沿着朝向弯曲的硬化21.一种用于在借助于加工激光束(3)焊接工件(5)时借助于光学相干断层成像装置(6)的焊接位置(22)之前的至少一个前测量点(MPre)处而且在沿着焊接方向(20)观察位于所述当前的焊接位置(22)之后的至少一个后测量点(MPost)处分别通过使所述测量射束(11)偏使得所述后测量线(24)相对于由多个前测量点(MPre)形成的前测量线(23)沿着所述前测量线(23)的方向朝向所述弯曲的硬化的焊缝(21a)偏移和/或相对于所述前测量线(23)沿着朝向所述弯曲的硬化的焊缝(21a)的法线的方向扭转，以及对于唯一的后测量点(MPost)的后测量点沿着朝向所述弯曲的硬化的焊缝(21a)的方向与通过所述当前的焊接位置(22)沿测量线(24)的线中心点位于所述弯曲的硬化3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述后测量线(24)和所述前测量线5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述前测量线(23)和所述后测量线6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过位和/或通过将所述后测量线(24)以旋转角度(B)旋转使得所述后测量线(24)从相对于所述前测量线(23)不扭转且与所述线(L)相距相等距离的初始位置移动到所述后测量线的测7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述偏8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述后量线(23)平行且无偏移的初始位置围绕无偏移的后测量线(24)的任意点旋转到所述后测选择为使得其位于所述弯曲的硬化的焊缝(21线(23)平行且无偏移的初始位置围绕无偏移的后测量线(24)的线点旋转到所述后测量线3OCT扫描仪(17)，所述OCT扫描仪布置在相干断层成像装置(6)与激光扫描仪(4)之间，所述机器控制装置(19)被编程，以按照根据权利要求1至11中任一项所述的方法将后器控制装置(19)上运行时执行根据权利要求1至11中任一项所述的方4[0001]本发明涉及一种用于在借助于加工激光束焊接工件时借助于光学相干断层成像[0002]在所述焊接期间借助于所述测量射束在沿着焊接方向观察位于当前的焊接位置之前的至少一个前测量点处而且在沿着焊接方向观察位于所述当前的焊接位置之后的OCT(光学相干断层成像)的方法。基于OCT的系统采用[0007]确定几何特征或几何测量参数的位置的图像处理算法在缝位置调节时起到重要并且然后得出缝特征用于评估硬化的缝(所谓的后测量5量线沿着所述前测量线的方向朝向弯曲的硬化的焊缝偏移和/或相对于所述前测量线沿着弯曲的硬化的焊缝的方向上与通过当前的焊接位置沿着焊接方向走过的线相距更远的距[0010]后测量线或唯一的后测量点的根据本发明的动态定位实现明显更稳定地并且更[0012]后测量线和前测量线可以例如是直的测量线或弯曲的、闭合的或开放的测量[0013]在一个特别有利的变体方案中，通过将后测量线以偏移量移位和/或通过将后测量线以旋转角度旋转使得后测量线从相对于前测量线不扭转且与所述线相距相等距离的束二维地偏转至所述工件；以及机器控制装置，用于控制所述激光扫描仪和所述OCT扫描激光加工机的机器控制装置上运行时执行根据本发明的方法[0017]本发明主题的另外的优点和有利的构型可以从说明书、附图和权利要求中获6[0020]图2A和图2B示出根据现有技术的用于借助于OCT测量射束分别通过所属的OCT距[0021]图3A至图3C示出根据本发明的用于借助于OCT测量射束分别通过所属的OCT距离[0022]图1中示意性地示出的激光加工机1包括用于产生加工激光束3的激光束产生器2、光束9分成OCT测量射束11和参考射束12的分束器10。OCT测量射束11被转送到测量臂13并叠加最后由检测器(OCT传感器)16来探测，以便在考虑参考臂14的长度的情况下得出关于的基本原理并且实现检测沿着测量射束轴线在微米范围内的仪镜。镜18倾斜地布置在加工激光束3的光路中并且对于加工激光束3透射并且对于OCT测当前的焊接位置22之前的多个前测量点MPre处而且在工件表面7的沿着焊接方向20观察位产生的焊缝21b上横向地延伸的前测量线23布置，并且所述多个后测量点MPost沿着在硬化的焊缝21a上横向地延伸的后测量线24布置。然后根据后距离测量可以几何地测量和监测7[0027]在用于借助于OCT测量射束11来监测直的硬化的焊缝21a(图2A)和弯曲的硬化的度相等的前测量线23和后测量线24，所述前测量线和所述后测量线沿着y方向相对于彼此关注区域、即一方面在前区域中的搭接接头的阶梯和另一方面在后区域中的硬化的焊缝然而如果硬化的焊缝21a如图2B所示地是弯曲的，则由于弯曲导致后测量线24的错误定位并且由此导致OCT距离测量图像25中的关注区域(硬化的焊缝21a)沿着背离弯曲的焊缝21a[0029]图3A_3C中示出根据本发明的用于借助于OCT测量射束21分别通过所属的OCT距离的并且在图2A、图2B中示出的初始位置朝向弯曲的硬化的焊缝21a移位到所述后测量线的[0031]在图3B中，后测量线24相对于前测量线23沿着朝向弯曲的硬化的焊缝21a的法线检测到硬化的焊缝21a。为此所需的旋转角度B可以例如根据弯曲的硬化的焊缝21a的位置8缘的位置。闭环控制算法使用硬化的焊缝21a的测量出的或被估算的位置(后测量值)作为测量点沿着朝向弯曲