B - Operations – Transporting – 23 – K
Patent
B - Operations, Transporting
23
K
B23K 26/00 (2006.01) B23K 26/03 (2006.01) G05B 13/02 (2006.01)
Patent
CA 2174500
There is provided a method and apparatus for controlling, in real-time, processing variables in laser processing of materials using fuzzy logic control procedures by embedding expertise in the form of a rule base within a fuzzy logic controller. The method uses a visible light detector as part of the control loop to detect light from the laser-material interaction zone. The light is processed to extract spatial information on the size of the interaction zone and in one aspect determines the number of bright pixels above a pre-defined number which effectively gives the spatial extent or area of the visible light emitted from the interaction zone. From this elemental processing two system input variables are obtained, namely the current number of bright pixels, #BP, and the change in this court since the last calculation, .DELTA.BP. These input variables are input to the fuzzy logic controller for an inference pass with the output being used to control a laser processing variable such as laser power, laser intensity and process speed. More than two system input variables may be used to provide greater stability. Integrating the fuzzy logic controller with the image processor provides control of penetration welding of steel plate at a rate of 28 Hz.
L'invention concerne un procédé et un dispositif servant à commander en temps réel des variables de traitement au laser de matériaux au moyen de processus de commande à base de logique floue réunis sous forme de base de règles à l'intérieur d'un contrôleur à logique floue. Le procédé met en application un détecteur de lumière visible faisant partie de la boucle d'asservissement, afin de détecter la lumière émise par la roue d'interaction laser-matériau. La lumière est traitée, de façon à extraire l'information spatiale concernant la dimension de la zone d'interaction et, dans un mode de réalisation, à déterminer le nombre de pixels brillants au-dessus d'un nombre prédéterminé, ce qui indique la portée spatiale ou la zone de lumière visible émise par la zone d'interaction. On obtient deux variables d'entrée à partir de ce traitement élémentaire, notamment le nombre courant de pixels brillants #BP et la modification de ce nombre depuis le dernier calcul .DELTA.BP. Ces variables d'entrée sont introduites dans le contrôleur à logique floue, de manière à effectuer une déduction, la sortie étant utilisée pour commander une variable de traitement laser, telle que la puissance du laser, l'intensité du laser et la vitesse de traitement. On peut utiliser plus de deux variables, afin d'augmetner la stabilité du système. La combinaison du contrôleur à logique floue et d'un processeur d'image permet de commander la pénétration de soudure d'une tôle en acier à une vitesse de 28 Hz.
Duley Walter W.
Kinsman Kenneth Grant
Mccarthy Tetrault Llp
Powerlasers Ltd.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1796471