高速相机在Laser Welding 激光焊接的应用成像分析

2020-11-044593

Laser Welding 激光焊接

简介：

激光焊接过程控制pco.dimax cs和Cavilux SMART

在拍摄焊接过程中，除了高速之外，还伴随着一个额外的障碍物：在这个过程中，明亮的光线覆盖了实际的区域。眩光可以通过一个技巧来避免，由于眩光通常是白色的，因此可以得出结论，它的强度几乎不断地分布在所有（可见）波长上。对于高速图像所需的光源在小波长范围（如640nm）内便可。即使后者看起来对人眼更亮，但它的强度远远大于眩光。

为了避免其他波长，除了特殊光源外，相机上还安装了光学带通滤波器。在实验中，使用标称波长640nm±10nm的激光器和640nm±5nm的滤波器。光是可见的，而发射的光束本身既不相干也不准直，所以激光相对容易处理。这也避免了出现斑点和反射无害，即使功率为400瓦，激光脉冲与相机同步。

因为典型重复率的脉冲持续时间（>1000 fps）不超过1微秒，所以建议使用短曝光时间的相机（例如，对于pco.dimax ，1.5微秒）。

在这种应用中有几个技术挑战：

l 光学：需要较高的光学放大率，典型的视野约为20 x 20 mm。同时为了避免设备损坏，需要一个特定的工作距离。

l 金属表面的反射会致图像在某些区域饱和。

l 激光的照明和声控必须与摄像机的视场和帧速率相协调。

演示：

作为光学元件，我们使用了100毫米蔡司镜头和x2远视转换器。得到呈现效果設置如下所示。