專利名稱：用于監(jiān)控利用電弧的過程的監(jiān)控模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控利用電弧的過程的監(jiān)控模塊，其中電弧利用燒嘴引導(dǎo)，該監(jiān)控模塊包括照相機(jī)、閃光燈和控制裝置，該控制裝置這樣控制閃光燈，即該閃光燈在通過照相機(jī)拍攝圖像時(shí)發(fā)光。
背景技術(shù)：
近期以來，利用電弧的過程(例如焊接過程)已進(jìn)行電子監(jiān)控，以便可以及早地識(shí)別在過程流程中的缺陷并在必要時(shí)可以校正地干預(yù)。為此例如對(duì)焊池進(jìn)行監(jiān)視，或者還評(píng)估在焊接過程中的聲音排放，以便可以由此得出關(guān)于焊接過程的質(zhì)量的結(jié)論。為此由現(xiàn)有技術(shù)已知若干可能方案。例如JP 6304754A為此披露一種用于監(jiān)視焊池的裝置，該裝置包括照相機(jī)和定時(shí)燈。在此燈與照相機(jī)同步，從而該燈在照相機(jī)檢測(cè)到圖像(“幀”)時(shí)發(fā)光。焊接點(diǎn)的周圍環(huán)境被定時(shí)燈這樣照亮，即其具有與電弧焊接器的電弧大致相同的亮度。另一類似的示例是WO 1996/013354A1，其同樣公開一種用于監(jiān)視熔池的照相機(jī)和一種用于在焊接過程中照亮熔池的定時(shí)燈。此外，EP I 769 880 Al披露一種用于監(jiān)視焊接點(diǎn)的裝置，包括照相機(jī)和閃光燈，其中照相機(jī)和閃光燈設(shè)置在相對(duì)于焊接點(diǎn)不同的位置并與焊接點(diǎn)成不同的角度定向，以便避免陰影的形成。最后，DE 33 33 151 Al公開一種裝置和一種方法，其中設(shè)置朝焊接點(diǎn)或分離點(diǎn)定向的吸音器，并且在控制裝置中對(duì)焊接噪音連續(xù)地進(jìn)行頻譜分析。這基于對(duì)確定的過程參數(shù)敏感的特征數(shù)值進(jìn)行評(píng)估并供給用于調(diào)節(jié)供應(yīng)裝置。在此調(diào)節(jié)氣體供應(yīng)、焊接添加物的配量、電極的進(jìn)給和/或焊槍相對(duì)于工件的定向。補(bǔ)充地通過聲音測(cè)量或頻譜測(cè)量值相對(duì)于過程參數(shù)(例如電流、電壓、定向)的時(shí)間和空間關(guān)系進(jìn)行評(píng)估。已知方法的缺點(diǎn)是其是專屬的，亦即為相應(yīng)的機(jī)型和相應(yīng)的特定應(yīng)用目的而設(shè)計(jì)。此外，這些解決方案由于很少的工件數(shù)量而是較昂貴的且難以維護(hù)。缺點(diǎn)還在于受限的可接近性、增大的空間需求和值得改善的防止過程的污染物形成(如煙霧和飛濺)增加的保護(hù)措施。由于這些原因還提高維護(hù)費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)控利用至少一個(gè)電弧的至少一個(gè)加工過程的結(jié)果的監(jiān)控模塊，特別是一種基本上與燒嘴構(gòu)成一個(gè)單元的監(jiān)控模塊。本發(fā)明的目的利用一種按照權(quán)利要求I所述的監(jiān)控模塊、亦即一種開頭所述型式的監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)，其各部件(照相機(jī)、閃光燈、控制裝置)設(shè)置在共同的殼體內(nèi)。因此按照本發(fā)明，提供一種通用的用于監(jiān)控利用電弧運(yùn)行的加工過程的監(jiān)視模塊，亦即在線監(jiān)控裝置，其可以用于許多機(jī)型和使用目的。特別是，現(xiàn)有的燒嘴也可以通過本發(fā)明補(bǔ)充裝備以監(jiān)控模塊。此外，照相機(jī)、光源和控制裝置最佳地被保護(hù)免受在加工點(diǎn)附近的周圍環(huán)境的有害環(huán)境的影響和加工點(diǎn)的干擾，因此以有利的方式降低維護(hù)費(fèi)用。殼體在此可以例如由金屬和/或塑料構(gòu)成。由于固定在燒嘴上或固定在機(jī)械手法蘭(固定裝置)附近，利用電弧得到的結(jié)果或電弧對(duì)工件的作用(例如焊縫(亦即熔池、凝固且完成的焊縫)的形成過程)與燒嘴的運(yùn)動(dòng)無關(guān)地總是處于照相機(jī)的視線中。此外，用于監(jiān)控模塊的供電線可以基本上在用于燒嘴的軟管包中引導(dǎo)，從而各供電線不構(gòu)成對(duì)運(yùn)動(dòng)自由度的限制。同樣照相機(jī)可以通過燒嘴的至少一部分(如噴氣嘴)被保護(hù)免受電弧的輻射和過程的飛濺物的影響。作為光源，可以例如使用氙閃光燈、閃光儀或也可以使用高功率發(fā)光二極管(LED)，其由控制裝置相應(yīng)地時(shí)控。發(fā)光 持續(xù)時(shí)間例如在Ims的范圍內(nèi)，接著發(fā)光間歇例如在IOOms的范圍內(nèi)。閃光燈需要的高電壓(約600V直流(DC))有利地在外部的電源件中產(chǎn)生。利用該電壓對(duì)用于閃光燈的充電電路的電容器充電。有利地，具有所謂的抗脈沖的電容器的充電電路緊鄰閃光燈設(shè)置，以使局部很高的電流(由基本上在放電時(shí)的短路引起約3000A)不會(huì)在其路線上引起過高的電壓降，或可以很短地保持粗供電線。此外可以這樣避免其他電線在監(jiān)控模塊的區(qū)域內(nèi)的干擾，亦即可以很小地保持監(jiān)控模塊的周圍環(huán)境的EMV(電磁電容)負(fù)荷。有利地也可以為此使用光波導(dǎo)體，其在任意位置傳導(dǎo)閃光燈的光。作為照相機(jī)，可以例如使用CMOS照相機(jī)(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體照相機(jī))或CCD照相機(jī)(電荷耦合器件照相機(jī))，優(yōu)選采用數(shù)字的實(shí)施形式。此外對(duì)于本發(fā)明考慮用于移動(dòng)的圖像和/或用于靜止的圖像的照相機(jī)。特別有利的是，照相機(jī)或監(jiān)控模塊具有數(shù)據(jù)總線(如USB接口)，因此圖像數(shù)據(jù)可以通過連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸向任意地點(diǎn)傳送。但當(dāng)然，數(shù)據(jù)也可以借助于其他協(xié)議傳送，特別是數(shù)據(jù)也可以經(jīng)由玻璃纖維電纜傳送。在一有利的方案中，照相機(jī)設(shè)置在(光)濾波器的上游，該濾波器消除或至少減弱電弧的干擾光的波長(zhǎng)。當(dāng)LED用作光源時(shí)，則特別是考慮這種濾波器。在此有利地使用帶通濾波器，其調(diào)準(zhǔn)到LED和電弧的波長(zhǎng)。該波長(zhǎng)基本上在600nm至650nm的范圍內(nèi)。借助于照相機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫、焊隙、熔池等的前面、后面以及側(cè)面的監(jiān)視。兩個(gè)或更多個(gè)照相機(jī)或監(jiān)控模塊也可以同時(shí)用于無空隙地監(jiān)控焊接過程。在一方案中，從利用電弧的過程(如焊接過程)拍攝的圖像傳送到具有評(píng)估單元的控制臺(tái)。借助于數(shù)字的數(shù)據(jù)傳輸，操作員可以因此光和聲地跟蹤在自動(dòng)化焊接室中進(jìn)行的焊接過程而不必進(jìn)入其中。由此即使在很惡劣的焊接環(huán)境下或焊接位置的可接近性受限時(shí)，也可以基本上實(shí)況監(jiān)視焊接過程。經(jīng)由數(shù)學(xué)算法可以分析和評(píng)估焊接過程的圖像信息，由此可以作出關(guān)于焊接質(zhì)量的報(bào)告。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)在焊接過程中已經(jīng)可以識(shí)別偏差和缺陷，并因此在焊縫完成以后可以實(shí)現(xiàn)再加工或在不可再加工的部分中由其他制造過程實(shí)現(xiàn)分離。在本發(fā)明的一方案中，在確定的位置在過程的結(jié)果(例如焊縫)的由各次拍攝組成的總圖像中顯示各種不同的數(shù)值(例如焊縫寬度、電流、電壓等)，其中儲(chǔ)存和/或求得對(duì)應(yīng)于各次拍攝的數(shù)值。也可以標(biāo)明識(shí)別的缺陷。在另一方案中實(shí)現(xiàn)焊縫尋找或焊縫跟蹤系統(tǒng)。在此當(dāng)前的焊接位置經(jīng)由圖像信息確定，并且高度信息(焊接噴嘴距構(gòu)件的距離)由焊接電源的電壓-電流信號(hào)求得。由此可以補(bǔ)償在焊接過程中例如由構(gòu)件公差或構(gòu)件的不正確固定引起的偏差。如果監(jiān)控模塊連接于用于電弧的電源、例如焊接電源，則除圖像數(shù)據(jù)外在焊接質(zhì)量的評(píng)定中還可以加入附加的信息，如焊接電流、焊接電壓和焊絲進(jìn)給等。焊接的評(píng)定一方面通過與儲(chǔ)存的限定為良好的基準(zhǔn)比較、另一方面通過額定值的偏差或通過可校準(zhǔn)的最低值的超過量實(shí)現(xiàn)。因此在焊接過程中能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的過程監(jiān)控和對(duì)焊接參數(shù)的直接干預(yù)，以便可以抵制識(shí)別的偏差。在另一有利的方案中，如果在機(jī)械手上安裝電源或電源的燒嘴，則監(jiān)控模塊也連接于機(jī)械手控制裝置。按這種方式仍可以對(duì)過程(如焊接過程)造成較大的影響。有利的是，照相機(jī)和光源朝電弧的方向定向，其中如果照相機(jī)的光軸和光源的光軸相互成角度地設(shè)置，則所述照相機(jī)和光源的定向適配于在電弧與殼體之間的距離。按這種方式可以監(jiān)視加工點(diǎn)的緊鄰的周圍。對(duì)此特別有利的是，以照相機(jī)和光源的光軸不平行為前提，光源和照相機(jī)定 向成使得各所述光軸的交點(diǎn)位于加工點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)。按這種方式可以特別良好地利用用于光源的能量。有利的是，殼體構(gòu)成為用于固定在燒嘴上。按這種方式形成一個(gè)特別緊湊的單元。有利地，殼體包括壓縮空氣接頭，并包括排氣口或設(shè)置在殼體上的轉(zhuǎn)向裝置，該排氣口或轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置用于使排出的空氣射流橫向于照相機(jī)的光軸定向，亦即產(chǎn)生所謂的橫向噴氣。按這種方式可以使用(至少在生產(chǎn)車間內(nèi)原本既已存在的)壓縮空氣供應(yīng)裝置，以便保持監(jiān)控模塊的光學(xué)部件沒有由過程(如焊接過程)引起的濃煙、煙霧和沉積物。有利地，監(jiān)控模塊還包括空氣濾清器，以便可以避免在監(jiān)控模塊中的污染物。特別是空氣濾清器使防護(hù)玻璃或護(hù)蓋的凈化作用不會(huì)由于護(hù)蓋被壓縮空氣污染而受到損害。特別有利的是，在空氣的流動(dòng)路線中設(shè)置電子部件和/或電部件。按這種方式可以將壓縮空氣用于冷卻電子部件和/或電部件并因此按協(xié)同的方式實(shí)現(xiàn)雙重利用。特別是用于閃光燈的充電電路可以被冷卻，該充電電路由于需要的高光功率而顯著地發(fā)熱。但當(dāng)然也可以設(shè)置用于冷卻各所述部件的水冷卻循環(huán)。有利的是，壓縮空氣至少通入冷卻通道和凈化通道中，其中凈化通道的至少一端構(gòu)成為排氣口。按這種方式，壓縮空氣可以適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)在待冷卻的元件上并接著經(jīng)由凈化通道引導(dǎo)到外部。按這種方式可以目標(biāo)明確地使用壓縮空氣。例如冷卻通道可以通過光源的支座。也有利的是，壓縮空氣接頭連接于冷卻通道，并且冷卻通道構(gòu)成為用于供給凈化通道和至少在控制裝置周圍的區(qū)域。按這種方式冷卻通道用空氣供給凈化通道，但也供給控制裝置周圍的區(qū)域。按這種方式可以更好地相互協(xié)調(diào)壓縮空氣的兩個(gè)使用目的、亦即冷卻和凈化。有利的是，殼體包括用于照相機(jī)和閃光燈的透明的護(hù)蓋。按這種方式，所述部件可以最佳地被保護(hù)免受焊接點(diǎn)附近的有害環(huán)境的影響，其中圖像抓拍的質(zhì)量保持不變。有利的是，殼體包括用于照相機(jī)和光源的可拆式的護(hù)蓋，該護(hù)蓋是至少部分透明的并構(gòu)成為排氣口。按這種方式護(hù)蓋實(shí)現(xiàn)雙重利用，亦即保護(hù)照相機(jī)和光源并同時(shí)保證其凈化。通過使護(hù)蓋構(gòu)成為可拆的，護(hù)蓋可以易于更換。對(duì)此有利的是，透明的護(hù)蓋由塑料構(gòu)成。按這種方式護(hù)蓋可以成本低地制造并因此也很好地適合作為消耗或磨損件。因此通過更換透明的護(hù)蓋，可以總是為照相機(jī)和光源提供最佳的狀況。以簡(jiǎn)單的方式從外部實(shí)現(xiàn)更換，從而不必打開殼體。對(duì)此特別有利的是，用于光源的擴(kuò)散器集成在透明的護(hù)蓋中。擴(kuò)散器可以阻止或至少減少高對(duì)比的阻影的形成，該陰影在無其他措施的情況下特別是在使用閃光燈時(shí)引起。特別是，當(dāng)透明的護(hù)蓋制成為注塑成型件時(shí)易于制造該擴(kuò)散器。還有利的是，麥克風(fēng)附加地設(shè)置在監(jiān)控模塊中或在殼體中。借助于麥克風(fēng)可以聲音地監(jiān)控加工過程(如焊接過程)。如果識(shí)別出在由焊接點(diǎn)發(fā)射的噪音中的反常性，則可以例如觸發(fā)警報(bào)或使焊接過程的參數(shù)適配。對(duì)此有利的是，麥克風(fēng)基本上如同照相機(jī)一樣朝電弧的方向定向。按這種方式可以確保周圍環(huán)境噪音對(duì)焊接噪音的評(píng)估沒有過大的影響。特別是為此也可以使用定向傳聲器。 有利的是，控制裝置包括用于電弧的電源的信號(hào)的輸入端，并且圖像抓拍過程可利用該信號(hào)控制。按這種方式，電源的信息或可從用于電弧的電流得到的信息可以用于圖像抓拍過程。因此圖像抓拍過程可以特別好地與加工過程協(xié)調(diào)。對(duì)此有利的是，當(dāng)所述電源發(fā)出加工過程中斷或結(jié)束的信號(hào)時(shí)，控制裝置設(shè)置用于使圖像抓拍過程停止。按這種方式阻止圖像存儲(chǔ)器(只要存在這樣的存儲(chǔ)器)不充滿無用的數(shù)據(jù)。否則例如在機(jī)器故障時(shí)可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)記錄不變的焊接點(diǎn)。有利的是，控制裝置包括用于電弧的電源的信號(hào)的輸入端并且光源的功率能利用該信號(hào)調(diào)節(jié)。按這種方式，電源的信息或可從用于電弧的電流得到的信息可以用于調(diào)節(jié)光源。因此光源的功率可以特別好地與加工過程協(xié)調(diào)。對(duì)此特別有利的是，當(dāng)所述電源發(fā)出在加工點(diǎn)上短路或加工電流顯著降低的信號(hào)時(shí)，控制裝置設(shè)置用于降低光源的功率。由于在短路時(shí)不存在使圖像變亮的電弧，或者在焊接電流降低時(shí)剛好由其產(chǎn)生僅微小的影響，因此可以利用光功率降低的閃光燈拍攝圖像。需要的光功率在此基本上取決于周圍環(huán)境光的強(qiáng)度或灼熱的焊池的光，以及取決于希望的快門時(shí)間或曝光時(shí)間。有利的是，該監(jiān)控模塊包括光敏感的傳感器，該傳感器基本上朝電弧定向，并且控制裝置包括用于光敏感的傳感器的信號(hào)的輸入端，從而光源的功率能根據(jù)光敏感的傳感器的信號(hào)控制。代替焊接電源的輸入端或?qū)Υ烁郊拥?，為了同一目的設(shè)置連接于控制裝置的光敏感的傳感器。代替電源的信息或由用于電弧的電流得到的信息，測(cè)量由電弧發(fā)射的光以調(diào)節(jié)光源。因此光源的功率同樣可以很好地與加工過程協(xié)調(diào)。對(duì)此有利的是，當(dāng)光敏感的傳感器記錄到微弱的周圍環(huán)境光時(shí)，控制裝置設(shè)置用于降低光源的功率。當(dāng)光敏感的傳感器記錄到微弱的周圍環(huán)境光時(shí)，控制裝置又降低閃光燈的功率。例如這意味著，特別是當(dāng)電弧由于短路或焊接過程的結(jié)束而熄滅時(shí)或在撤銷焊接電流時(shí)而微弱地發(fā)光時(shí)，光源不大明亮地發(fā)光。此外有利的是，控制裝置包括用于電弧的電源的信號(hào)的輸入端，并且圖像抓拍過程的開始能利用該信號(hào)控制。按這種方式電源的信息或可從用于電弧的電流得到的信息可以用于使圖像抓拍過程開始。因此圖像抓拍過程又可以特別好地與加工過程協(xié)調(diào)。還有利的是，僅當(dāng)例如焊接電源發(fā)出在加工點(diǎn)上短路或焊接電流顯著降低的信號(hào)或者光敏感的傳感器記錄到微弱的周圍環(huán)境光時(shí)，才實(shí)施圖像抓拍過程。存在焊接方法，其中電弧并不持續(xù)地以其強(qiáng)度發(fā)光，例如在脈沖焊接時(shí)，其中焊接電流在基本值(約30A)與峰值(約400A)之間來回切換或甚至周期性消失。在本發(fā)明的該方案中，僅當(dāng)電弧不發(fā)光或僅微弱地發(fā)光時(shí)，才觸發(fā)圖像抓拍過程。按這種方式可以明顯降低閃光燈的需要的光功率。對(duì)于焊接電源的輸入端可替代地或附加地，也可以為同一目的設(shè)置光敏感的傳感器。當(dāng)電弧微弱地發(fā)光或不發(fā)光時(shí)，該傳感器都進(jìn)行記錄并可以將這向控制裝置發(fā)出信號(hào)，該控制裝置則使圖像抓拍過程相應(yīng)地與電弧間歇同步。有利的是，按照本發(fā)明的監(jiān)控模塊安裝在用于實(shí)施利用電弧的過程的燒嘴上(其中電弧特別是利用來自噴氣嘴的保 護(hù)氣體保護(hù))。在這里特別顯現(xiàn)按照本發(fā)明的監(jiān)控模塊的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)殡娀O亮地發(fā)光，并且在沒有閃光的情況下的圖像拍攝僅顯示最接近電弧的周圍環(huán)境。按照本發(fā)明的裝置盡管不是更加地、但也適用于其他的利用電弧的加工方法，例如用于熔焊、釬焊、切割、凈化、激光焊接、激光混合焊接、等離子過程等。因此也就是可以各種各樣地使用該監(jiān)控模塊，因?yàn)槠鋱D像抓拍基本上與周圍環(huán)境光無關(guān)。有利地，監(jiān)控模塊安裝在相對(duì)于噴氣嘴的固定點(diǎn)上，由此噴氣嘴在圖像中代表固定的基準(zhǔn)點(diǎn)?？梢杂梢衙枋龅膬?nèi)容得知其他的優(yōu)點(diǎn)。還有利的是，燒嘴包括噴氣嘴并且監(jiān)控模塊這樣設(shè)置在燒嘴上，即在圖像抓拍時(shí)朝照相機(jī)的光軸的方向看去電弧至少部分地被噴氣嘴遮蓋。按這種方式可以即使不是完全地、也至少部分地消除電弧的干擾圖像質(zhì)量的影響。有利地，監(jiān)控模塊以距電弧或焊絲末端約20-30cm的距離安裝在焊接燒嘴上。通過該較大的距離，燒嘴的彎管可以保持為可自由接近的，這不妨礙焊接元件如噴氣嘴和接觸管的更換。由此對(duì)于各個(gè)應(yīng)用仍然保持良好的可接近性。此外由此不僅提供飛濺保護(hù)而且提供輻射保護(hù)。由于輻射保護(hù)在這種情況下也可以降低光源的功率。按照本發(fā)明，有利地還設(shè)置用于監(jiān)控模塊的至少一個(gè)開口的護(hù)蓋，其中護(hù)蓋由帶有同心的圓柱形的固定面的前側(cè)圓盤構(gòu)成，其中圓柱形的固定面具有比前側(cè)圓盤小的直徑，并且排氣口集成在前側(cè)圓盤中。護(hù)蓋的這樣的形狀一方面可以容易地制造但也可以容易地安裝。通過集成排氣口，護(hù)蓋還實(shí)現(xiàn)雙重利用。對(duì)此有利的是，至少一個(gè)轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置在前側(cè)圓盤的圓環(huán)之外。按這種方式排出的空氣流可以橫向于照相機(jī)和/或光源的光軸或基本上平行于護(hù)蓋的外表面定向。按這種方式可以最佳地保護(hù)護(hù)蓋的外表面免受污染的影響。最后有利的是,至少一個(gè)固定裝置至少設(shè)置在圓柱形固定面的外表面上。按種方式可以將護(hù)蓋固定在殼體上，從而護(hù)蓋不能意外地掉落。本發(fā)明的上述實(shí)施形式和擴(kuò)展方案可以按任意的方式組合。


為了更好地理解本發(fā)明借助附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。分別在極為簡(jiǎn)化的示意性的視圖中示出圖I第一示意性示出的監(jiān)控模塊；圖2具體實(shí)施的監(jiān)控模塊在殼體打開時(shí)的三維視圖；圖3具體實(shí)施的監(jiān)控模塊的剖面圖；圖4另一具體實(shí)施的監(jiān)控模塊的剖面圖；圖5按照本發(fā)明的監(jiān)控模塊在焊接燒嘴上的設(shè)置結(jié)構(gòu)；和
圖6按照本發(fā)明的監(jiān)控模塊在工業(yè)機(jī)械手上的設(shè)置結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式首先聲明在描述的不同實(shí)施形 式中相同的部件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記或相同的構(gòu)件標(biāo)記，其中在整個(gè)描述中包含的公開內(nèi)容在含義上可以轉(zhuǎn)到具有相同附圖標(biāo)記或相同構(gòu)件標(biāo)記的元件上。在描述中選擇的位置說明(例如上面、下面、側(cè)面等)涉及直接描述和示出的圖并在位置改變時(shí)在含義上也轉(zhuǎn)到新的位置上。此外，來自示出和描述的不同實(shí)施例的各個(gè)特征或特征組合也可構(gòu)成本身獨(dú)立的有發(fā)明創(chuàng)造性的或按照本發(fā)明的解決方案。各實(shí)施例示出按照本發(fā)明的監(jiān)控模塊的可能的實(shí)施方案，其中就此而言應(yīng)該提至IJ，本發(fā)明并不限于其具體示出的實(shí)施方案，而更確切地說，各個(gè)實(shí)施方案彼此的不同組合也是可能的，并且該變化可能性由于通過獨(dú)立發(fā)明教導(dǎo)了技術(shù)處理而是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想象到的。因此，通過示出和描述的實(shí)施方案的各個(gè)細(xì)節(jié)的組合可能實(shí)現(xiàn)的全部可設(shè)想到的實(shí)施方案也一起落入保護(hù)范圍內(nèi)。閱覽附圖I至6的描述。圖I示意性示出一種用于監(jiān)控利用至少一個(gè)在燒嘴中產(chǎn)生的電弧的至少一個(gè)加工過程的監(jiān)控模塊1，包括照相機(jī)2、光源3和控制裝置4，該控制裝置這樣控制光源3，即該光源在通過照相機(jī)2拍攝圖像時(shí)發(fā)光。按照本發(fā)明，所述的部件2、3、4設(shè)置在共同的殼體5中。殼體5包括壓縮空氣接頭6和至少一個(gè)排氣口 7，該排氣口特別是橫向于照相機(jī)2的光軸A定向。在壓縮空氣接頭6與至少一個(gè)排氣口 7之間利用空氣沿流動(dòng)線路B的流動(dòng)在殼體5的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)冷卻。特別是，對(duì)光源3和各電子部件和/或電部件(如用于光源3(例如閃光燈)的充電電路8)進(jìn)行冷卻。當(dāng)然，當(dāng)流動(dòng)線路B通過設(shè)置相應(yīng)的通道直接經(jīng)過各所述的部件時(shí)，也可以提供對(duì)控制裝置4和光源3的更好的冷卻。此外，殼體5包括(在這里由塑料構(gòu)成的)透明的用于照相機(jī)2和光源3的護(hù)蓋9。護(hù)蓋9優(yōu)選由塑料制成，其中用于光源3的擴(kuò)散器10可以附加地集成在護(hù)蓋9中。在此，擴(kuò)散器10的應(yīng)用取決于光源3的類型。也就是，當(dāng)閃光燈例如用作光源3時(shí)通常需要擴(kuò)散器10，而在設(shè)置由LED構(gòu)成的面狀輻射器作為光源3時(shí)通常不需要擴(kuò)散器10。在應(yīng)用擴(kuò)散器10時(shí)，其如所示優(yōu)選設(shè)置在護(hù)蓋9的內(nèi)側(cè)上。在殼體5中也可以裝入透鏡11，用于匯聚光源3的光。還可以在殼體5中附加地設(shè)置麥克風(fēng)12,其基本上與照相機(jī)2 —樣朝電弧或加工點(diǎn)的方向定向。為此在殼體5中設(shè)置聲音進(jìn)口。另外，控制裝置4包括用于電源的信號(hào)的輸入端13，該電源設(shè)置用于產(chǎn)生電?。缓凸饷舾械膫鞲衅?4，該傳感器基本上與照相機(jī)2—樣朝電弧或加工點(diǎn)的方向定向。圖I中所示的裝置的功能如下借助于通過透明的護(hù)蓋9看到的照相機(jī)2，可以例如監(jiān)視(在這里未示出的)焊接點(diǎn)。如已知的，在焊接時(shí)攝入的電弧及其緊鄰的周圍環(huán)境是極明亮的。其他遠(yuǎn)離的區(qū)域相反是較黑暗的。該高對(duì)比度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照相機(jī)提出過高要求，因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)范圍比在焊接時(shí)存在的對(duì)比度所需的動(dòng)態(tài)范圍小若干光圈級(jí)。由于該原因，焊接點(diǎn)附加地用光源3照亮，其光借助于透鏡11 (或還借助于較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng))集中到焊接點(diǎn)上或繞電弧的區(qū)域上。為了避免形成高對(duì)比的由閃光引起的陰影，特別是在設(shè)置閃光燈作為光源3時(shí)在透明的護(hù)蓋9中附加地制出擴(kuò)散器10，該擴(kuò)散器散射發(fā)射的光。
借助光源3現(xiàn)在也可以將焊接點(diǎn)的周圍環(huán)境照亮，使得照相機(jī)2可以檢測(cè)全部用于監(jiān)視焊接點(diǎn)的重要細(xì)節(jié)。在此，光源3借助于控制裝置4這樣控制，即該光源在通過照相機(jī)2抓拍圖像時(shí)發(fā)光。為此，照相機(jī)2相應(yīng)地連接于控制裝置4。在此，光源3可以在照相機(jī)2的全部曝光時(shí)間中發(fā)光，但或者僅發(fā)光較少時(shí)間、特別是在曝光時(shí)間的開始(第I快門簾)或在結(jié)束(第2快門簾)時(shí)發(fā)光。在該示例中假定光源3為閃光燈。控制裝置4在該示例中并不直接控制閃光燈，而是經(jīng)由充電電路8進(jìn)行控制，該充電電路包括功率電子裝置的部件并在發(fā)光間歇中以本身已知的方式給一個(gè)或多個(gè)電容器充電，所述電容器在設(shè)置為光源3的閃光燈打開時(shí)放電。控制裝置4和充電電路8的設(shè)置結(jié)構(gòu)需視為純示例性的。當(dāng)然，控制裝置4和充電電路8也可以是照相機(jī)2的元件。因此原則上，光源3的控制根據(jù)通過照相機(jī)2抓拍圖像的時(shí)刻實(shí)現(xiàn)。由于用于照亮焊接點(diǎn)所需的很高的光功率，充電電路8被顯著地加熱。由于該原因，監(jiān)控模塊I具有壓縮空氣接頭6，經(jīng)由該壓縮空氣接頭引導(dǎo)壓縮空氣經(jīng)過充電電路8 (并優(yōu)選也經(jīng)過控制裝置4)以進(jìn)行冷卻。這樣的壓縮空氣在生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)通常原本就會(huì)提供。經(jīng)由開口排出空氣，該開口構(gòu)成排氣口 7，又通到外部。排氣口 7在此這樣定向，即排出的空氣射流與照相機(jī)2的光軸A相交并由此保持各光學(xué)部件(在所示示例中具體的為透明的護(hù)蓋9)沒有濃煙和沉積物。在此優(yōu)選地，排氣口 7基本上與照相機(jī)2的光軸A成直角或基本上平行于透明的護(hù)蓋9地定向。在所示的示例中，監(jiān)控模塊I (即具體地為控制裝置4)包括用于(焊接)電源的信號(hào)的輸入端13和/或機(jī)械手控制裝置。當(dāng)電源和/或機(jī)械手控制裝置發(fā)出加工過程中斷或結(jié)束的信號(hào)時(shí)，控制裝置4使圖像抓拍過程停止。據(jù)此控制裝置4調(diào)節(jié)圖像抓拍過程?？商娲鼗蚋郊拥兀?dāng)電弧電源發(fā)出在加工點(diǎn)上短路和焊接電流顯著降低的信號(hào)時(shí)，光源3的功率降低。由于在短路時(shí)不存在使圖像過亮的電弧，因此可以以降低的光功率拍攝圖像。需要的光功率在此基本上取決于周圍環(huán)境光的強(qiáng)度和灼熱的金屬的光以及取決于希望的快門或曝光時(shí)間。據(jù)此控制裝置4調(diào)節(jié)光源3的功率。因此可以說，由控制裝置4實(shí)現(xiàn)取決于焊接過程的光源3或圖像抓拍的控制，從而光源3或圖像抓拍的條件適配于焊接過程狀況。也有可能的是，焊接器或電源可以通過傳輸在監(jiān)控模塊I中為了圖像抓拍和控制光源3而進(jìn)行評(píng)估的焊接參數(shù)來影響光源3或圖像抓拍的控制。代替輸入端13或?qū)Υ烁郊拥兀梢詾橥荒康脑O(shè)置光敏感的傳感器14，其基本上與照相機(jī)2相同地定向并連接于控制裝置4。當(dāng)光敏感的傳感器4記錄到微弱的周圍環(huán)境光時(shí)，亦即特別是當(dāng)電弧由于短路或焊接過程結(jié)束而熄滅時(shí)，控制裝置4又降低閃光的功率。據(jù)此控制裝置4又調(diào)節(jié)光源3的功率。最后控制裝置4可以這樣設(shè)計(jì)，即僅在(焊接)電源發(fā)出在加工點(diǎn)上短路或電流顯著降低的信號(hào)和/或光敏感的傳感器14記錄到微弱的周圍環(huán)境光時(shí)，才實(shí)施圖像抓拍過 程。據(jù)此控制裝置4利用所述信號(hào)調(diào)節(jié)圖像抓拍過程的開始。存在例如這樣的焊接方法，其中電弧并不持續(xù)地以其強(qiáng)度發(fā)光，例如在脈沖焊時(shí)，其中焊接電流在基本值(約30A)與峰值(約400A)之間來回切換或甚至周期性消失。另一示例是CMT焊接(冷金屬過渡技術(shù))。在本發(fā)明的該方案中，當(dāng)電弧不發(fā)光或僅微弱地發(fā)光時(shí)，才觸發(fā)圖像抓拍過程。按這種方式可以明顯降低需要的光源3的光功率。對(duì)輸入端13可替代地或附加地，在這里也可以為同一目的設(shè)置光敏感的傳感器14。同樣，當(dāng)電弧微弱地發(fā)光或不發(fā)光時(shí)，該傳感器進(jìn)行記錄并可以向控制裝置發(fā)出信號(hào)，控制裝置則使圖像抓拍過程相應(yīng)地與電弧間歇同步。 最后控制裝置4還檢測(cè)麥克風(fēng)12的信號(hào)，以便可以由此得出關(guān)于焊接過程的質(zhì)量的結(jié)論和必要時(shí)報(bào)告在焊接過程中的缺陷或影響該缺陷。最后為此也可以例如以類似于光敏感的傳感器14的方式使用麥克風(fēng)12，以便控制圖像抓拍過程。例如，當(dāng)不再接收到焊接噪聲時(shí)可以停止圖像抓拍過程，或者當(dāng)探測(cè)到這樣的噪聲時(shí)開始圖像抓拍過程。因此利用監(jiān)控模塊可以實(shí)施利用電弧的過程(如所述焊接過程)的在線監(jiān)控。也就是，圖像抓拍的規(guī)律圖像經(jīng)由數(shù)據(jù)總線傳給評(píng)估裝置，該評(píng)估裝置基本上由提供的圖像提供影片。通過高質(zhì)量?jī)r(jià)值的圖像，焊接過程可以從遠(yuǎn)方實(shí)現(xiàn)實(shí)況監(jiān)視或監(jiān)控。圖I示出一種監(jiān)控裝置1，其本身結(jié)合了較多的發(fā)明特征。但當(dāng)然也可以使用監(jiān)控模塊I的簡(jiǎn)化方案。例如可以去除麥克風(fēng)12和/或光敏感的傳感器14。同樣，不再?gòu)?qiáng)制地引導(dǎo)空氣射流通過殼體5?？諝馍淞?盡管其是有利的)也可以省略，或例如也通過設(shè)置在殼體5中的吹風(fēng)機(jī)(未示出)形成。技術(shù)人員在這里毫不費(fèi)力地選擇其所需的部件的，并且本發(fā)明可以適配于其需求，而不必為此采取有發(fā)明創(chuàng)造性的行動(dòng)。圖2和3現(xiàn)在示出殼體5打開時(shí)的具體實(shí)施的監(jiān)控模塊Γ的透視圖或剖面圖，該監(jiān)控模塊在同一殼體5內(nèi)包括照相機(jī)2和作為光源3的閃光燈。相應(yīng)地，優(yōu)選在殼體5的前面集成分別用于照相機(jī)2和閃光燈3的開口，從而可以朝電弧方向觀看。同樣，照相機(jī)2的控制裝置4在該示例中與充電電路8相組合并集成在殼體5中?？珊芎玫乜闯觯障鄼C(jī)2的光軸A和閃光燈3的光軸在該方案中是不平行的，而相互成角度定向。例如，待監(jiān)視的焊接點(diǎn)理想地處于兩個(gè)軸的交點(diǎn)上或至少接近該交點(diǎn)。相應(yīng)地，根據(jù)在焊接點(diǎn)與監(jiān)控模塊Ii之間的距離選擇所述軸相互間的角度。在此該距離主要由應(yīng)用所需的燒嘴26確定。這是因?yàn)楸O(jiān)控模塊I'優(yōu)選固定在燒嘴主體上，從而保持對(duì)燒嘴26的彎管27 (對(duì)此參見圖5和6)的可接近性。同樣該監(jiān)控模塊可以簡(jiǎn)單地、必要時(shí)也自動(dòng)地更換。此外通過距電弧的距離也自動(dòng)地產(chǎn)生防止在焊接過程中的所謂的焊接飛濺物的保護(hù)。壓縮空氣的引導(dǎo)有利地這樣定向，即排出的空氣在從殼體5中排出之前循環(huán)。相應(yīng)地，為了冷卻充電電路8和控制裝置4，不需要空氣的高的壓力或流量，從而按照冷卻連接裝置17的分流是足夠的。相反，為了凈化護(hù)蓋9，需要空氣的較高的壓力或流量。因此在冷卻通道15的延伸段中設(shè)置凈化通道16，從而排出的空氣射流基本上無壓力損失或流量損失地與照相機(jī)2的光軸A相交并由此保持各光學(xué)部件(在所示示例中具體為透明的護(hù)蓋9)沒有濃煙和沉積物。優(yōu)選地，排氣口 7在此基本上與照相機(jī)2的光軸A成直角或基本上平行于透明的護(hù)蓋9地定向。在使用閃光燈作為光源3時(shí)通常需要對(duì)該閃光燈冷卻。為此，經(jīng)由壓縮空氣接頭6導(dǎo)入的壓縮空氣導(dǎo)入至少一個(gè)冷卻通道15和至少一個(gè)凈化通道16中。優(yōu)選地，壓縮空氣接頭6連接于冷卻通道15，該冷卻通道首先螺旋形地繞閃光燈3引導(dǎo)。在螺旋形的冷卻通道15的末端，其至少分成用于充電電路8和控制裝置4的冷卻連接裝置17和凈化通道16。凈化通道16相應(yīng)地將壓縮空氣引導(dǎo)到集成有排氣口 7的護(hù)蓋9。因此在該實(shí)施形式中，用于照相機(jī)2和光源3的各排氣口 7分開，其中優(yōu)選排氣方向也是相反的。在此各個(gè)排氣口7這樣設(shè)置，即壓縮空氣基本上橫向于照相機(jī)2或光源3的軸流出。另外，排氣口 7還這樣構(gòu)成(例如突出地)，即可以從外面(亦即不打開殼體5的情況下)優(yōu)選用一工具更換護(hù)蓋9。
因此壓縮空氣基本上通過冷卻連接裝置17導(dǎo)入用于充電電路8或控制裝置4的密封空間內(nèi)，其中壓縮空氣在光源3與充電電路8之間的連接電纜的區(qū)域內(nèi)又流入用于照相機(jī)2和光源3的空間內(nèi)。此外,在殼體5中的照相機(jī)2的區(qū)域內(nèi)集成一開口，其同樣構(gòu)成排氣口 7。因此確保壓縮空氣在殼體5內(nèi)循環(huán)，由此實(shí)現(xiàn)有效的冷卻。螺旋形的冷卻通道15例如集成在主體18中，該主體同時(shí)也構(gòu)成用于容納和固定閃光燈3和照相機(jī)2。相應(yīng)地，在該主體18中還集成有凈化通道16和冷卻連接裝置17。另外也可以冷卻閃光燈3的燈座19。例如這經(jīng)由在閃光燈3與 燈座19之間的接觸實(shí)現(xiàn)。壓縮空氣為此例如由集成在主體18中的冷卻連接裝置17分流。原則上，為了冷卻，監(jiān)控模塊或閃光燈3基本上分別需要壓縮空氣在從251/min起的范圍內(nèi)的流量。各護(hù)蓋9優(yōu)選不同地構(gòu)成，從而具有擴(kuò)散器10的護(hù)蓋9總是必須定位在閃光燈3上。同樣集成一防扭轉(zhuǎn)部，以便校準(zhǔn)正確的排氣方向。因此兩個(gè)排氣口 7并不相互影響。此夕卜，阻止流出的空氣可能流過麥克風(fēng)12。此外各護(hù)蓋9由前側(cè)圓盤和固定圓柱體構(gòu)成，其中心點(diǎn)是相同的。固定圓柱體在此具有比前側(cè)圓盤小的直徑，從而形成圍繞固定圓柱體的圓環(huán)。同樣排氣口 7集成在前側(cè)圓盤中。具體地，排氣口 7設(shè)置在圓環(huán)的區(qū)域內(nèi)，從而排氣口7不妨礙照相機(jī)2或閃光燈3的從固定圓柱體的內(nèi)部通過前側(cè)圓盤形成的視野。排氣口 7在此構(gòu)成為轉(zhuǎn)向裝置，從而壓縮空氣流過前側(cè)圓盤并將其凈化。此外，通過至少在固定圓柱體的外表面上設(shè)置至少一個(gè)固定裝置，各護(hù)蓋9相應(yīng)地經(jīng)由固定圓柱體固定于殼體5的前面的開口中。所述固定裝置例如構(gòu)成為卡口。當(dāng)然壓縮空氣也可以從用于燒嘴的輸入管道分流，借此相應(yīng)地節(jié)省在軟管包中的管道。壓縮空氣的流動(dòng)方向和流量在此可以經(jīng)由控制裝置4和/或電源的閥調(diào)節(jié)。殼體5還包括用于供電電纜的開口 20、用于視頻電纜的開口 21和用于音頻電纜的開口 22。圖4示出一種按照本發(fā)明的監(jiān)控模塊I"的另一方案，其中設(shè)置LED作為光源3。在應(yīng)用至少一個(gè)LED作為光源3時(shí)基本上可以取消冷卻。同樣不需要擴(kuò)散器10，因?yàn)樵谑褂枚鄠€(gè)LED(例如以所謂的LED陣列24、亦即面狀輻射器的形式)時(shí)，擴(kuò)散的光源3自動(dòng)變大。利用按圖4的監(jiān)控模塊I"的圖像抓拍在這里可以這樣優(yōu)化，即各個(gè)LED或多個(gè)LED —同被不同地控制。因此基本上可以影響陰影效應(yīng)。通常，LED的聚焦取決于照相機(jī)焦點(diǎn)和照相機(jī)2距電弧的距離。為了匯聚LED的光，也可以使用反射器25，從而光匯聚到加工點(diǎn)上。此外，LED需要顯著較小的充電電路，從而可以顯著減小殼體5的空間需求。例如，LED也可以設(shè)置在照相機(jī)2周圍。相應(yīng)地，反射器25和LED用(例如由玻璃制成的)護(hù)蓋9保護(hù)，該護(hù)蓋同樣可以設(shè)有凈化通道16或排氣口 7。但也可以通過使用濾波器23(其減少電弧的干擾影響)改善圖像抓拍。濾波器23設(shè)置在照相機(jī)2之前，并在此導(dǎo)致僅具有例如在600nm至700nm的范圍內(nèi)的確定的波長(zhǎng)的光可以通過。與之相應(yīng)地光源3與濾波器23對(duì)準(zhǔn)。由此實(shí)現(xiàn)照相機(jī)2的延長(zhǎng)的曝光時(shí)間，而不發(fā)生過度曝光。圖5現(xiàn)在示出如監(jiān)控模塊I'的示例可以設(shè)置在焊接燒嘴26上。該焊接燒嘴相應(yīng)地可轉(zhuǎn)變成切割燒嘴、等離子燒嘴、用于凈化方法的燒嘴等。在此，焊接燒嘴26包括彎管27、噴氣嘴28和固定裝置29。可很好地看出，在監(jiān)控模塊Γ的殼體中的兩個(gè)圓形的開口用于照相機(jī)2和光源3 (未示出)。監(jiān)控模塊I'在該示例中這樣設(shè)置在焊接燒嘴26上，SP它們基本上構(gòu)成一個(gè)單元，并且電弧C朝照相機(jī)2的光軸A的方向看去至少部分地被噴氣嘴28遮蓋。按這種方式可以附加地減小電弧C對(duì)圖像質(zhì)量干擾的影響。但這意味著，在經(jīng)由數(shù)據(jù)總線向評(píng)估單元提供的圖像上總是可以看到噴氣嘴28。這是在對(duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行前面、后面和/或側(cè)面地監(jiān)控時(shí)的情況。在燒嘴26上也可以固定多個(gè)監(jiān)控模塊Γ，或者可以在監(jiān)控模塊Γ中設(shè)置多個(gè)照相機(jī)2。由于該原因，集線器也可以集成在監(jiān)控模塊Γ中，以便將供電導(dǎo)線或總線的數(shù)目減至最小。因此由于焊接過程的該在線監(jiān)控(亦即在電弧C有效或發(fā)光時(shí))，可以直接判斷焊接過程的質(zhì)量。在此質(zhì)量主要涉及焊接結(jié)果，從而基本不需要在圖像上檢測(cè)電弧C。為此在進(jìn)行后面地監(jiān)控時(shí)，監(jiān)控模塊I'這樣固定在燒嘴26上，即用熔池進(jìn)行的焊接過程在圖像邊緣上至少部分地可見，并且作為已實(shí)施的焊接過程的焊接結(jié)果的焊道在剩余的圖像上可見。相應(yīng)地還通過在Ims范圍內(nèi)的極短的曝光時(shí)間改善圖像質(zhì)量，因?yàn)橛纱送ㄟ^電弧本身、外來的光源或可能通過日光的干擾不會(huì)產(chǎn)生影響。圖6最后示出工業(yè)機(jī)械手30，在其臂上借 助于固定裝置29固定具有監(jiān)控模塊I'的焊接燒嘴26。當(dāng)然監(jiān)控模塊Γ不必一定固定在焊接燒嘴26上，而是也可以安裝在工業(yè)機(jī)械手30上。圖6中還示出能量供應(yīng)裝置31，其經(jīng)由供電電纜32將電能20(在這里在600V直流(DC)下)引導(dǎo)到監(jiān)控模塊I'。在所示示例中，在供電電纜32中還存在用于視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線或總線/數(shù)據(jù)總線，例如USB總線和/或以太網(wǎng)數(shù)據(jù)線。最后電源線33建立通到電網(wǎng)(例如230V交流(AC))的連接。在所示的示例中，在電源線33中還設(shè)置用于視頻數(shù)據(jù)和/或音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線。借助于該數(shù)據(jù)線則可以將數(shù)據(jù)例如傳向遠(yuǎn)離的個(gè)人電腦(PC)并在該P(yáng)C處進(jìn)行顯示或進(jìn)一步處理。當(dāng)然供電電纜32也可以通入在燒嘴26與電源(未示出)之間的軟管包中。例如軟管包至少部分地通入機(jī)械手的臂中，如所示。因此也可設(shè)想到，能量供應(yīng)裝置31由電弧電源實(shí)施或集成在電弧電源中。形式上應(yīng)該指出，為了更好地理解監(jiān)控模塊1、1'，該監(jiān)控模塊或其構(gòu)件部分地不按比例和/或放大和/或縮小地示出?；讵?dú)立的有發(fā)明創(chuàng)造性的解決方案的目的可以由說明書得知。最后各個(gè)在圖I至6中所示的實(shí)施形式構(gòu)成獨(dú)立的按照本發(fā)明的解決方案的主題。由這些圖的詳細(xì)描述得知與其有關(guān)的按照本發(fā)明的目的和解決方案。附圖標(biāo)記清單I、P、I "監(jiān)控模塊 29固定裝置2照相機(jī)30工業(yè)機(jī)械手3光源31能量供應(yīng)裝置4控制裝置32供電電纜5殼體33電源線6壓縮空氣接頭A照相機(jī)的光軸7排氣口B空氣的流動(dòng)路線8充電電路C電弧9 護(hù)蓋10擴(kuò)散器11 透鏡
12麥克風(fēng)13用于電弧電源的輸入端14光敏感的傳感器15冷卻通道16凈化通道
17冷卻連接裝置18 主體19 燈座20用于供電電纜的開口21用于視頻電纜的開口22用于音頻電纜的開口23濾波器24LED 陣列25反射器26 (焊接)燒嘴27 彎管28噴氣嘴
權(quán)利要求
1.用于監(jiān)控利用電弧(C)的過程的監(jiān)控模塊(I......I")，其中電弧(C)由燒嘴(26)引導(dǎo)，該監(jiān)控模塊包括 照相機(jī)⑵， 光源(3)，和 控制裝置(4)，該控制裝置這樣控制光源(3)，即該光源在通過照相機(jī)(2)抓拍圖像時(shí)發(fā)光; 其特征在于，至少所述部件(2、3、4)設(shè)置在共同的殼體(5)內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求I所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，照相機(jī)(2)和光源(3)朝電弧(C)的方向定向，其中如果照相機(jī)(2)的光軸(A)和光源(3)的光軸相互成角度地設(shè)置，則所述照相機(jī)和光源的定向適配于在電弧(C)與殼體(5)之間的距離。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，殼體(5)構(gòu)成為用于固定在燒嘴(26)上。
4.按照權(quán)利要求I至3之一項(xiàng)所述的監(jiān)控模塊(I......I ")，其特征在于，殼體(5)包括壓縮空氣接頭￠)，并包括排氣口(7)或設(shè)置在殼體(5)上的轉(zhuǎn)向裝置，該排氣口或轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置用于使排出的空氣射流橫向于照相機(jī)(2)的光軸(A)定向。
5.按照權(quán)利要求4所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，壓縮空氣至少通入冷卻通道(15)和凈化通道(16)中，其中凈化通道(16)的至少一端構(gòu)成為排氣口(7)。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，壓縮空氣接頭(6)連接于冷卻通道(15)，并且冷卻通道(15)構(gòu)成為用于供給凈化通道(16)和至少在控制裝置(4)周圍的區(qū)域。
7.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，殼體(5)包括用于照相機(jī)(2)和光源(3)的可拆式的護(hù)蓋(9)，該護(hù)蓋是至少部分透明的并構(gòu)成為排氣口⑵。
8.按照權(quán)利要求7所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，護(hù)蓋(9)由塑料構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，在護(hù)蓋(9)中為光源⑶集成擴(kuò)散器(10)。
10.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，麥克風(fēng)(12)附加地設(shè)置在殼體(5)中。
11.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，控制裝置(4)包括用于電弧(C)的電源的信號(hào)的輸入端(13)，并且圖像抓拍過程能利用該信號(hào)控制。
12.按照權(quán)利要求11所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，當(dāng)所述電源發(fā)出加工過程中斷或結(jié)束的信號(hào)時(shí)，控制裝置(4)設(shè)置用于使圖像抓拍過程停止。
13.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，控制裝置(4)包括用于電弧(C)的電源的信號(hào)的輸入端(13)并且光源(3)的功率能利用該信號(hào)調(diào)節(jié)。
14.按照權(quán)利要求13所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，當(dāng)所述電源發(fā)出在加工點(diǎn)上短路或加工電流顯著降低的信號(hào)時(shí)，控制裝置(4)設(shè)置用于降低光源(3)的功率。
15.按照權(quán)利要求I至14之一項(xiàng)所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于， 該監(jiān)控模塊包括光敏感的傳感器(14)，該傳感器基本上朝電弧(C)定向，并且控制裝置(4)包括用于 光敏感的傳感器(14)的信號(hào)的輸入端，從而光源(3)的功率能根據(jù)光敏感的傳感器(14)的信號(hào)控制。
16.按照權(quán)利要求15所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，當(dāng)光敏感的傳感器(14)記錄到微弱的周圍環(huán)境光時(shí)，控制裝置⑷設(shè)置用于降低光源(3)的功率。
17.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，控制裝置(4)包括用于電弧(C)的電源的信號(hào)的輸入端(13)，并且圖像抓拍過程的開始能利用該信號(hào)控制。
18.按照權(quán)利要求17所述的監(jiān)控模塊(I......I")，其特征在于，控制裝置(4)這樣準(zhǔn)備，即僅當(dāng)用于電弧(C)的電源發(fā)出在加工點(diǎn)上短路或加工電流顯著降低的信號(hào)或者光敏感的傳感器(14)記錄到微弱的周圍環(huán)境光時(shí)，才實(shí)施圖像抓拍過程。
19.用于實(shí)施利用電弧(C)的過程的燒嘴，所述電弧利用來自噴氣嘴(28)的保護(hù)氣體保護(hù)，其特征在于，設(shè)有固定在燒嘴(26)上的用于抓拍過程的圖像的監(jiān)控模塊(I......I")。
20.按照權(quán)利要求19所述的燒嘴(26)，其特征在于，在圖像抓拍時(shí)，電弧(C)由于固定而被噴氣嘴(17)至少部分地遮蓋。
21.按照權(quán)利要求20所述的燒嘴(26)，其特征在于，監(jiān)控模塊(I......I")按照權(quán)利要求I至18之一項(xiàng)所述那樣構(gòu)成。
22.用于監(jiān)控模塊(I......I")的至少一個(gè)開口的護(hù)蓋(9)，其特征在于，護(hù)蓋(9)由具有同心的圓柱形的固定面的前側(cè)圓盤構(gòu)成，其中圓柱形的固定面具有比前側(cè)圓盤小的直徑，并且排氣口集成在前側(cè)圓盤上。
23.按照權(quán)利要求22所述的護(hù)蓋(9)，其特征在于，至少一個(gè)轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置在前側(cè)圓盤的圓環(huán)之外。
24.按照權(quán)利要求22或23所述的護(hù)蓋(9)，其特征在于，至少一個(gè)固定裝置至少設(shè)置在圓柱形的固定面的外表面上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于監(jiān)控電弧加工過程的監(jiān)控模塊(1......1″)，包括照相機(jī)(2)、閃光燈(3)和控制裝置(4)，該控制裝置這樣控制閃光燈(3)，即該閃光燈在通過照相機(jī)(2)抓拍圖像時(shí)發(fā)光。按照本發(fā)明，所述部件(2、3、4)設(shè)置在共同的殼體(5)內(nèi)。
文檔編號(hào)B23K9/095GK102625739SQ201080048332
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者G·賴因塔勒, M·霍爾藤胡貝爾 申請(qǐng)人:弗羅紐斯國(guó)際有限公司