专利名称：激光检漏焊接装置的制作方法
专利说明 本实用新型涉及一种检漏与焊接相结合的装置，特别涉及到用激光分析分子量确定漏点并控制激光对漏点进行焊接的装置。某些工业领域对器件的密封性要求甚高，如以前的致冷系统多用氟里昂气体，国家质量标准要求年泄漏率不大于2克。厂家使用各种检漏装置进行质量控制。
现有的检漏方法大致可分为四类压力检测法、真空检测法、气体检测法和超声波检测法，其中气体检测法的灵敏度可以达到年泄漏率小于1克。在气体检测法中，常用的有卤素检测法、导热率检测法和氦检测器等。其中氦检漏器灵敏度更高，应用也最为广泛。氦检漏器通常需要先把检漏室抽真空，然后把充有高压氦气的被检工件放入检漏室，通过检测工件外的氦气浓度确定工件是否有漏点。这种方法的缺点在于体积大，需要有巨大的真空泵，操作起来噪音大；存在氦气的回收问题，该方法的另一个缺点是只能确定是否符合密封的质量要求，而不能确定漏点所在。
为克服上述困难，有人提出用激光成像检漏系统定位漏点。通过把激光打在被测物件上，因为漏点气体对激光的热吸收，通过成像系统可以准确观察漏点的所在。但是因为装置中激光束方向不可任意改变，存在使用不灵活的问题。专利00120955.8公开了一种激光成像检测系统和方法，在已有装置中利用光学镜组设置导光部件，使激光束方向可以任意调节，适合多方位检漏。检漏时用手握住导光部件末端进行照射，主要依赖于人工检测，没有形成工业自动化，故往往成为后续工序的一个瓶颈，难以满足现代工业生产的要求，对于检测出的次品往往需要重新返工，造成流程和管理上的浪费。本实用新型目的在于克服上述已有技术的缺点和不足，为了满足现代工业自动化生产的要求，并为了确保产品质量，防止次品的出现，节约成本，提高效率，从而提供一种采用激光检漏和激光焊接相结合的装置。
本实用新型的目的是这样实现的构建一种激光检测焊接装置，包括检测室和置于检测室内的激光扫描装置，其特征在于，还包括激光焊接装置和中央处理器，所述中央处理器与所述激光扫描装置和激光焊接装置相连接，接收激光扫描装置提供的漏点位置信号，并对激光焊接装置发送焊接的系列控制信号。
本实用新型因为采用自动化激光检测与激光焊接技术，将激光检测与激光焊接有机结合溶为一体，能即时处理漏点，因而，补充了检测工序的不足，变检测为生产的一部分，提高了检测效率，降低了检测成本，保证了检测质量。可以方便地直接应用于生产线上。
图1是本实用新型原理示意图；图2是本实用新型激光检漏工作流程图；图3是本实用新型激光焊接工作流程图；图4是本实用新型激光焊接装置示意图；图5是本实用新型检测室进出门的结构图。如图1所示，被检工件1由自动传送机构置入检测室2内。气泵3向被检工件腔12内注入高压示踪气体，如经过冷凝器和空气过滤器干燥后的空气，使之达到额定压力值P，当工件1体内气压达到设定的压力值Po时，如8个大气压，压力传感器发出关闭气阀32信号。气阀32关闭，气泵3停止供气，作为中央处理器的计算机4指令激光扫描装置5发出激光束。照射于被检工件1的检测点上或检测点的上方，跟踪某种气体分子如氮气，采集单位时间如每秒外泄示踪气体的分子个数n，传送给计算机4，通过公式m＝n*N*60*60*24*365*k
其中n是每秒外泄分子个数，N是分子量，k是普通氢原子的质量常数。
计算得出氮气一年外泄的分子总质量，又根据空气中氮气所占百分比折算出空气全年泄漏的总质量，从而判断是否符合国家质量标准，以决定该检测点是否为漏点。
为确保被检工件泄漏状况的准确数据，并迅速传至计算机4。本系统选用激光光栅扫描。由高倍全息光藕合摄像机(或显微镜)采集被检工件焊接部位的高压示踪气体的外泄分子量，以此确定焊缝质量状况。当采集的外泄高压示踪气体通过计算机处理系统分析后，作出合格与否的判定。若符合标准，则顺续进行下一焊点的检测；若超标，计算机处理中心则发出泄压指令。这时，气阀32开启，将被检工件内高压示踪气体泄为常压。此时，激光焊枪8得到工作命令，对泄漏点13进行补焊。焊点通过延时冷却。焊毕，计算机4再次发出充气指令，气泵3将高压示踪气体注入被检工件腔12内。这样依次顺序循环工作。
检漏及补焊毕，激光扫描装置5回原点，触发行程开关，发出开启仓门的信号，被检工件1沿输送线经出仓门出仓，另一被检工件按顺序从进仓门入仓，继续检漏焊接程序。
所述激光扫描装置5包括激光发生器52和与其连接的一可移动的激光扫描头51。所述激光焊接装置8包括激光发生器82和与其连接的一可移动的激光焊枪头81。
所使用的气泵也可用其他充气装置如气瓶、墙上预设的管道气源等取代。
如图4所示，激光焊枪8在计算机4的控制下，对漏点13进行补焊。激光焊枪8可以是一束激光，也可以是多束激光。该激光焊枪8也可以与激光扫描装置5使用同一激光源。
三维控制装置可以是三维空间内彼此互相垂直的三根导轨和某一导轨上的控制头构成，通过计算机4实行数字控制，控制头可以在三维空间内任意移动。控制头上可以安装激光扫描装置或激光焊枪，根据计算机4的控制信号，在三维空间任意移动或转动。从而实现从各个不同的高度和角度进行扫描与焊接。被检工件置于工作台上，处于被检状态。
图5所示为激光检漏焊接装置的外壳剖视图。可以看到，该装置相对的两个侧面分别装有进仓门和出仓门，受计算机4的控制自动开启与关闭。另一侧面装有透明观察窗，可以看到工件1在检测室内的状态。
各附图标记的含义为1-被检工件；12-被检工件腔；2-检测室；3-气泵；32，35-气阀；33-气源或气泵；34-冷凝器；4-计算机(中央处理器)；5-激光扫描装置；51-激光扫描头；52-激光发生装置；72-工作平台；8-激光焊枪；81-激光焊枪头；82-激光发生装置；91，92-工件进出仓门；93-观察窗。
本激光检漏焊接装置结构紧凑、体积小、重量轻(占地2.5平方米、约400kg)。与真空箱式氦检漏系统对比，本系统省去了特定的真空工作环境，勿需向工件内注入高压氦气，而是注入经过滤、干燥的空气。对检测环境无严格要求。既可准确测定漏点，并能直接在漏点读数。又采用激光焊接技术，将激光检测与激光焊接有机结合溶为一体，能即时处理漏点，保证了检测质量。
激光焊接不但准确高效，而且热熔区范围小，焊接质量高。以激光焊接空调冷凝器漏点为例。铜管的熔点是800摄氏度，而焊材铅的熔点是600摄氏度。我们设定的焊接温度是650摄氏度。这样，焊料熔化，不会损伤铜管，也不会影响外观。
本装置可根据用户需要，既可单机使用，也可多机并联与自动化生产线对接，连续作业。可广泛应用于制冷行业、汽车工业、航空、航海、核工业、电子、电气、消防、化工、医药食品行业。
权利要求1.一种激光检测焊接装置，包括检测室，置于检测室内的激光扫描装置，其特征在于，还包括激光焊接装置，中央处理器，与所述激光扫描装置和激光焊接装置相连接，接收激光扫描装置提供的漏点位置信号，并对激光焊接装置发送焊接的系列控制信号。
2.根据权利要求1所述的激光检测焊接装置，其特征在于，所述激光扫描装置包括激光发生器和与其连接的一可移动的激光扫描头。
3.根据权利要求1所述的激光检测焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置包括激光发生器和与其连接的一可移动的激光焊枪头。
4.根据权利要求2或3所述的激光检测焊接装置，其特征在于，还包括一置于检测室内的三维控制装置，由互相垂直正交的三组轨道和位于其中某一轨道上的三维控制头构成，该三维控制头根据中央处理器的控制信号，可以沿各组轨道方向在检测室内移动或转动，该三维控制头上固定有所述激光扫描头或所述激光焊枪头。
5.根据以上权利要求所述的激光检测焊接装置，其特征在于，所述检测室在侧面开有直通的进仓门和出仓门，根据所述中央处理器的控制信号进行开启与关闭。
6.根据权利要求5所述的激光检测焊接装置，其特征在于，还包括充气装置，用于对被检工件充入高压示踪气体。
专利摘要一种激光检漏焊接装置。包括检测室和置于检测室内的激光扫描装置，其特征在于，还包括激光焊接装置和中央处理器，所述中央处理器与所述激光扫描装置和激光焊接装置相连接，接收激光扫描装置提供的漏点位置信号，并对激光焊接装置发送焊接的系列控制信号。本实用新型采用自动化激光检测与激光焊接技术，将激光检测与激光焊接有机结合溶为一体，能即时处理漏点，因而，补充了检测工序的不足，变检测为生产的一部分，本装置可根据用户需要，既可单机使用，也可多机并联与自动化生产线对接，连续作业。
文档编号G01N21/88GK2549461SQ0227100
公开日2003年5月7日 申请日期2002年6月13日 优先权日2002年6月13日
发明者李一前, 孟祥宝, 李敬宇 申请人:李敬宇