レーザー溶接プロセスモニタリングは、映像光信号の集光角度に応じて側軸タイプと同軸タイプに分類できます。横軸タイプは、溶接池の斜め上または片側からレーザ光に対して一定の角度を持って溶接プロセスを反映する信号を抽出します。同軸タイプは、溶接池や小さな穴の真上からレーザー光と同軸で溶接プロセスを反映する信号を抽出します。方向の映像信号を抽出します。光源の有無に応じて、レーザー溶接プロセスにおける視覚センシングはアクティブとパッシブに分類できます。アクティブ型は補助光源を用いて溶融池や小孔を軸外または同軸上で照明するのに対し、パッシブ型はプラズマの放射光を照明光として利用したり、溶融池内の液体金属の放射光を照明光として利用したりする。映像光信号。
側軸視覚センシングのプロセスでは、センサーの位置決めと取り付けは比較的便利で簡単です。画像取得の光路も非常にシンプルです。従来の側軸照明も比較的簡単です。しかし、穴の平面形状が見えないのが最大の欠点だ。さらに、側軸視覚センサの設置および位置決めには、比較的大きなスペースが必要です。
レーザー溶接工程における同軸視覚センシングは、収集した溶融池と小穴の同軸視覚画像を処理することで、小穴を真上から観察し、溶接状況を監視・判断することができます。距離軸視覚センシングと比較して、コンパクトな構造、レーザー出力レンズと統合可能、スペースをほとんどとらないなど、多くの利点があります。しかし、その最大の技術的問題は、レーザー光から同軸イメージング信号を分離して抽出することです。
現在の高度な光学デバイス作製技術は、この問題を効果的に解決できます。 Nd:YAGなどのより短い波長の固体レーザーの場合、通常、分光器がレーザー光路に配置され、光信号またはレーザービームを溶融池から反射して偏向させ、同軸イメージング信号とレーザービーム光路の分離を実現します。 ;一方、より長波長の固体レーザーの場合、CO2 レーザーは通常、ミラー上の微細穴の焦点を合わせて溶融池から画像光信号を送信し、小さな穴の深さの変化を特徴付けることによって抽出されます。この処理方法には大きな限界があり、溶接条件やプラズマによって処理結果が大きく左右されます。
視覚センシングにより、ワークの溶け込み状況、溶接速度に応じた小穴の変化、溶け込み深さと小穴幅および溶融池の幅との対応関係を検討し、間接的に予測することができます。レーザー溶接の品質。例えば、溶接工程中に溶接シームの溶け込み状態が「未溶け込み」または「溶融池溶け込みのみ」から「中溶け込み（小さな穴溶け込み）」に変化したときのキーホール画像の変化パターンを比較すると、次のように計算できます。レーザー溶接時の溶け込み率。閉ループ制御は理論的基礎を提供します。
