检测光斑4，即透镜设置在可见光光路上，汇聚光线成光斑。可以进一步提高光斑的亮度，减小光斑的扩散，改善检测的精度。
[0026]针对于以上个各个实施例，为了提高光线传感器的感应温度的准确度，光线传感器8采用红外光线敏感材料，即，光线传感器感应的反射光线9为红外线。且，在反射光路上还设置有滤波片11，该滤波片11把发射光线的光波过滤掉，当光波为激光光波时，针对该激光光波的波长采用对应的滤波片，减少激光光波进入光线传感器8而产生不好的影响。
[0027]在本发明的另一个实施例中，所述的加工光斑与工件之间有相对运动，具体的加工光斑相对于工件的运动方向12,如图2所不,相对运动方向12为从左向右,第一检测光斑4位于加工光斑7的左侧，即，检测光斑位于加工光斑内，且位于加工光斑运动的后侧。可以检测到实际较高温度点的温度值，该温度点位于这个区域，从而根据该点的温度，可以得知整个熔覆焊完成的情况。
[0028]在本发明的另一个实施例中，可见光发射器2为双激光发射器，该双激光发射器发射出的两束红色激光束，如图3所示，加工光斑7上还有第二检测光斑5，该第二检测光斑5位于加工光斑7内，且位于其加工光斑运动方向12的前侧，第一检测光斑位于运动方向12的后侧。光线传感器8，接受第一检测光斑4处的反射光线9的同时，该光线传感器8接收第二检测光斑5的反射光线9 ;处理器10两处反射光线9的强度，综合得出当前激光熔覆熔池6的温度。由于焊接还受到环境温度和工件传热情况的影响，特别是当工件的形状或者材质发生变化时，通过第二检测光斑5处的温度，可以提早对加工激光器的温度做出调节，并通过第一检测光斑4处的温度判断调整的情况，做进一步的调整。
[0029]本发明的另一目的公开一种激光熔覆加工系统20，如图4所示，包括激光器21，工件载具(图中未示出)，还包括前面各实施例中提到的激光熔覆熔池温度检测装置I，还包括控制器22，该控制器22读取激光熔所述覆熔池温度检测装置I提供的温度信息，根据该温度信息调整激光器21的输出。这样控制器22在接收到温度检测装置I提供的温度信息，根据其数据库中对应的调整规则，可以对激光的强度、功率等参数进行调整，以便实现更高质量的焊接加工。
[0030]进一步的，激光熔覆加工系统20还包括机架23，所述机架上固定着温度检测装置1，同时，机架与激光器21的位置相对固定。在机架23上有滑轨及固定部，固定该温度检测装置I在固定的结构，激光器21发射的加工激光与温度检测装置的可见光线在同一个平面内。通过机架23上的设置的滑轨，可以根据工件加工的需求，调整温度检测装置与激光器21的相对位置，以及调节温度检测装置的可见光线的角度。方便工件的加工。
[0031]在本发明的另一个实施例中，温度检测装置I还包含驱动机构，该驱动机构采用电机驱动光线发射器调整角度，使得温度检测装置发射的光斑在激光器光斑内。对于工件的加工面非平面的情况，由于检测面的变化，使得反射光线9的方向会偏离温度检测装置的接收方向，根据光线传感器8的检测信号，可以通过调整驱动机构来适应反射光线9的角度改变。
[0032]本发明的另一目的公开一种激光熔覆加工方法，其特征在于，所述加工方法应用于前述的激光熔覆加工系统20，具体包括顺序实施的如下步骤:
a、读取当前粉材的标准温度；
b、实时检测当前激光熔覆熔池的温度，与标准温度进行比较，调节激光器的输出功率。
[0033]由于不同的粉材对应的激光输入功率和熔覆温度是不同的，需要先形成各种粉材的激光输入功率和标准的熔覆温度，在根据该熔覆温度与实施检测的当前激光熔覆熔池的温度，与标准温度进行比较，调节激光器的输出功率。而且，不同的粉材对于激光输入功率调整而产生的变化趋势也是不同的，所以，当实时检测当前激光熔覆熔池的温度，与标准温度进行比较，出现一定的偏差时，不同的粉材对激光功率的调整量也是不同的。从而更快的使熔覆温度达到标准温度范围内，从而保证焊接的品质。
【主权项】
1.一种激光熔覆熔池温度检测装置，其特征在于:包括可见光发射器2，该可见光发射器发射出的可见光线聚成第一检测光斑，所述的第一检测光斑落在形成所述激光熔覆熔池的加工光斑内；光线传感器，该光线传感器接收第一检测光斑处的反射光线；还包括处理器，该处理器根据反射光线的强度，得出当前激光熔覆熔池的温度。
2.根据权利要求1所述的激光熔覆熔池温度检测装置，其特征在于:所述的可见光发射器为激光发生器，所述的可见光线的颜色与加工光斑的颜色不同。
3.根据权利要求1所述的激光熔覆熔池温度检测装置，其特征在于:所述的可见光发射器为双激光发射器，该双激光发射器发射出的红色激光束交叉汇聚成圆形检测光斑。
4.根据权利要求1所述的激光熔覆熔池温度检测装置，其特征在于:所述的可见光线与激光熔覆熔池的角度在大于30度小于等于60度的范围内。
5.根据权利要求1所述的激光熔覆熔池温度检测装置，其特征在于:所述的可见光线的光路上设置透镜，通过透镜可以进一步的把可见光线汇聚成更小的检测光斑。
6.根据权利要求1所述的激光熔覆熔池温度检测装置，其特征在于:所述的光线传感器采用红外光线敏感材料，所述的光线传感器感应红外线反射光线；且，在反射光路上还设置有滤波片，该滤波片把发射光线的光波过滤掉。
7.根据权利要求1所述的激光熔覆熔池温度检测装置，其特征在于:所述的可见光发射器为双激光发射器，该双激光发射器发射出的两束激光束，分别形成处于加工光斑前侧的第二检测光斑和加工光斑后侧的第一检测光斑。
8.一种激光熔覆加工系统，包括激光器21，工件载具，其特征在于，还包括上述权利要求I至7中任一项的激光熔覆熔池温度检测装置，还包括控制器，该控制器读取激光熔所述覆熔池温度检测装置提供的温度信息，根据该温度信息调整激光器的输出。
9.根据权利要求8所述的激光熔覆加工系统，其特征在于:所述激光熔覆加工系统还包括机架，所述机架上固定着温度检测装置，机架与激光器的位置相对固定。
10.一种激光熔覆加工方法，其特征在于，所述加工方法应用于权利要求8所述的激光熔覆加工系统，具体包括顺序实施的如下步骤: a、读取当前粉材的标准温度； b、实时检测当前激光熔覆熔池的温度，与标准温度进行比较，调节激光器的输出功率。
【专利摘要】本发明涉及一种激光熔覆熔池温度检测装置，用该装置的加工系统及该系统的控制方法。具体为，一种激光熔覆熔池温度检测装置，包括光线发射器，该光线发射器发射出的光线聚成第一检测光斑，所述第一检测光斑落在所述激光熔覆熔池的加工光斑内；光线传感器，该光线传感器接收光线光斑反射的光线；还包括处理器，该处理器根据发射光线和反射光线的强度，得出当前激光熔覆熔池的温度。以及采用该激光熔覆熔池温度检测装置的加工系统和该加工系统的加工方法。从而实时精确的检测熔覆温度，提高加工品质。
【IPC分类】G01J5-00, G01J5-02, B23K26-70
【公开号】CN104807547
【申请号】CN201410039792
【发明人】王智群, 贾志敏, 吴翔, 韩丰阳, 尚晓京, 王智勇
【申请人】北京大学工学院包头研究院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年1月27日