在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)中，能夠反復(fù)生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品可以決定公司在制造業(yè)中的成功。例如，由于焊接質(zhì)量差而必須報廢產(chǎn)品，這會浪費大量時間和金錢。召回產(chǎn)品的成本可能更高，并且可能損害公司的聲譽。
因此，捕獲焊接錯誤，消除焊接錯誤帶來的反應(yīng)，從而確保無縫的焊接質(zhì)量控制至關(guān)重要。近年來，已經(jīng)開發(fā)了許多激光焊接過程監(jiān)控器，目的是提高產(chǎn)量，提高質(zhì)量，節(jié)省勞力并增加儲蓄。這些監(jiān)控器可以幫助制造商不斷滿足市場需求。
激光焊接是一種制造過程，利用激光的輸出能量來加熱和熔化兩個零件，然后在它們重新凝固時通過熔合結(jié)合在一起。許多因素（例如材料和電鍍選擇，設(shè)備能力和工藝設(shè)置）決定了該工藝是否具有成功的潛力。焊接成功的標(biāo)準(zhǔn)取決于焊接的目的和周圍環(huán)境要素。成功的焊接可通過拉伸強(qiáng)度（零件保持在一起的程度），氣密性（焊接密封包裝的程度），導(dǎo)電性和其他測試來定義。盡管某些測試是非破壞性的，但許多測試需要銷毀零件才能確定質(zhì)量。
但是最終的問題是如何知道激光焊接工藝是否成功？
通常，進(jìn)行一項實驗研究設(shè)計，以根據(jù)輸入?yún)?shù)的變化確定輸出范圍。然后將結(jié)果用于在可測量輸入?yún)?shù)周圍設(shè)置邊界，以推斷該過程是否成功。實施后，定期通過測試檢查焊縫以確認(rèn)成功。雖然這增加了成功的可能性，并且可以對相鄰的焊縫做出某些推斷，但不能提供100％的確定性。
激光與材料的相互作用會產(chǎn)生可見和可聽的事件。有經(jīng)驗的焊接工程師或操作員可能會本能地知道產(chǎn)生的焊縫好壞。這些焊接工程師會觀察煙流的高度或亮度，聆聽焊縫的聲音，然后目視檢查焊縫。此外，質(zhì)量控制可能會抽取一些樣本來破壞性地測試焊接的好壞。
但是，這種類型的監(jiān)視會錯過許多可用的測量方法，并且不是科學(xué)的或可追溯的，這就是設(shè)計用于在激光焊接過程中進(jìn)行測量的產(chǎn)品進(jìn)入市場的原因。
隨著激光焊接過程監(jiān)控器的出現(xiàn)，現(xiàn)在有了一種觀察過程的方法來確定成功與否。在焊接過程中，可以記錄許多測量值以提供有關(guān)焊接的信息。這些信息包括有關(guān)激光輻射，加熱過程和焊縫熔深的信息。也可以收集不同的輻射波長和聲音頻率。記錄的一項重要測量是激光焊接過程中的熱特性。該材料被局部加熱并發(fā)出與溫度有關(guān)的輻射?？梢詸z測并記錄該信號與時間的關(guān)系。與夜視儀類似，它可以擴(kuò)大觀察者可以觀察到的光譜范圍和強(qiáng)度范圍，一些激光焊接過程監(jiān)視器使用熱成像來收集來自焊接區(qū)的輻射。1300 nm至2500 nm的范圍對應(yīng)于常見金屬材料的熔點。每個焊縫將具有唯一的溫度-時間曲線。一旦通過多次測量定義了該波形，就可以為變化設(shè)置上限和下限，并且可以進(jìn)行比較測量。
隨著激光將能量泵入零件，溫度升高。溫度的升高取決于材料，零件的幾何形狀和焊接參數(shù)。激光一旦停止發(fā)射，溫度下降便顯示為可見的冷卻模式。監(jiān)視系統(tǒng)使用戶可以監(jiān)視整個焊接波形與時間的關(guān)系?？紤]到某些已知的變化，圍繞該輪廓設(shè)置了邊界。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)記錄到型材加熱得太慢或太快或冷卻得太慢或太快時，就會發(fā)現(xiàn)焊縫存在問題。
一個普遍的認(rèn)知是認(rèn)為一旦輸入了焊接參數(shù)，激光焊接過程將永遠(yuǎn)成功。但是，制造過程中可能會發(fā)生許多錯誤，這可能是由于材料，工藝或設(shè)備的變化而引起的。常見的示例包括：誤操作損壞的零件、零件裝載不當(dāng)、零件不清晰、蓋氣不足、激光功率低、材料成分或鍍層的變化、材料之間的間隙。
這些情況中的每一種都會有害地影響焊接質(zhì)量。目的是及早發(fā)現(xiàn)并解決這些問題。由于錯誤的參數(shù)而發(fā)生的生產(chǎn)越多，發(fā)生生產(chǎn)召回的機(jī)會就越大。創(chuàng)想熔池監(jiān)控相機(jī)可實時測量激光焊接過程，可以檢測點焊或縫焊激光焊接中這些生產(chǎn)錯誤。除了檢測零件之間的間隙和不正確的聚焦之外，還可以檢測零件缺失，過度滲透和覆蓋氣體缺失的情況，以便為操作員提供有關(guān)焊接質(zhì)量的實時反饋。
如果沒有實時過程監(jiān)控，則用戶直到激光焊接完成并且質(zhì)量檢查開始后才能看到錯誤。制造商可能必須丟棄的零件數(shù)量取決于檢查焊接的頻率。例如，如果僅在一天結(jié)束時對焊縫進(jìn)行監(jiān)控，則公司有理由懷疑如果檢測到任何不一致之處，可能會損害當(dāng)天進(jìn)行的所有焊縫的質(zhì)量。因此，必須檢查多于少的焊縫才能有效地確保一致的焊接質(zhì)量。
實時監(jiān)視焊縫有很多好處，包括故障檢測、提高的產(chǎn)品產(chǎn)量和可追溯性。此功能可簡化生產(chǎn)和質(zhì)量保證，對任何公司來說都是重要的。
