專利名稱：雙ccd焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種焊接監(jiān)控設備，尤其是具備雙CXD的焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
在當代階段，隨著焊接技術的不斷進步和發(fā)展，采用自動控制的手段進行焊接質(zhì)量的監(jiān)控已成為焊接技術發(fā)展的一個重要方向，在焊接自動化不斷發(fā)展及應用得到基本滿足的前提下，如何保證焊接質(zhì)量已成為人們關心的一個焦點問題，圍繞焊接質(zhì)量這個中心問題，國內(nèi)外焊接工作者投入相當?shù)娜肆臀锪M行大量的研究工作，在電弧高度控制、焊縫自動跟蹤控制、焊接熔透控制等多方面取得研究成果，但是這些方法只是通過電壓、電流傳感器將相關數(shù)據(jù)傳輸給處理器，操作者只能夠通過數(shù)據(jù)去間接的分析電弧與熔池，焊槍與焊縫的相對距離也只能夠通過反饋的數(shù)據(jù)去分析，不能夠非常直觀的去觀察。而且在視覺監(jiān)控系統(tǒng)領域中，人們進行了多年的研究，隨著計算機視覺技術的發(fā)展，借助于CCD攝像機、紅外攝像儀、X光探傷儀、高速攝像機等圖像傳感設備及智能化的圖像處理方法，許多機器人及特定的自動焊接設備也具備了一定的視覺功能。但是目前現(xiàn)有的這些焊接監(jiān)控設備無法實現(xiàn)電動控制調(diào)焦，只是根據(jù)現(xiàn)場的工作環(huán)境，確定CCD與焊槍相對距離，然后將焦距、光圈等一些參數(shù)調(diào)到最佳位置，這樣對現(xiàn)場焊接工藝而言，大大增加了監(jiān)控難度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于避免上述不足，提供一種能夠手動實時調(diào)節(jié)焦距的雙CCD焊接監(jiān)控裝置，該裝置不僅可以利用 視覺傳感技術來獲取焊縫特征信息，具有信息量大、與工件不接觸、靈敏度和精度高、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點，適合各種坡口形狀，并且可以通過CCD采集到的圖形信息進行焊接質(zhì)量的控制；更重要的是，該設備在焊接過程中可以根據(jù)監(jiān)控需要實時的調(diào)節(jié)光圈與焦距，從而可以使得視覺效果達到最佳，便于對焊接工藝進行控制。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:一種雙CXD焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)，主要由監(jiān)控箱(I)、監(jiān)控器(5)、LED燈(6)、大、小CXD (71)、(72)和電動調(diào)焦鏡頭(9)組成，其中:監(jiān)控箱(I)中裝設有監(jiān)控器(5)，在箱體(101)外部設置開關(3)、把手(4)，箱體(101)頂部上固定電風扇(2)，并與箱體(101)內(nèi)部的12V直流電源相連接，在底座(11)上設置大、小CXD (71)、(72)，并通過屏蔽電纜(13)與監(jiān)控箱(I)內(nèi)部的12V直流電源相連接，電動調(diào)焦鏡頭(9)通過轉(zhuǎn)接環(huán)(10)固定在大CXD
(71)連接端蓋上，電動調(diào)焦電機(12)通過齒輪傳動與電動調(diào)焦鏡頭(9)相連接，LED燈(6)通過屏蔽電纜(13)與監(jiān)控箱(I)內(nèi)部12V直流電源連接，并且嵌入到前面板(8)上的凹槽中，在焊接過程中大CXD (71)通過視頻信號進行焊接監(jiān)控，小CXD (72)觀察焊槍(15)與工件(16)的相對位置。所述的電動調(diào)焦鏡頭(9)上膠固檢、濾波片(14)。[0007]所述的開關(3)包括電源開關、光圈開關、調(diào)焦開關、微調(diào)開關以及切換開關，電源開關采用繼電器開關，光圈開關、調(diào)焦開關以及微調(diào)開關采用三位可回復開關，切換開關采用三位開關。本實用新型與目前的焊接監(jiān)控設備相比其有益效果是:(I)本實用新型采用了大小兩個CCD，通過切換可以使得操作者在進行焊接前與焊接后都可以清楚的看到焊槍與焊縫；(2)本實用新型焊接監(jiān)控攝像頭殼體裝有LED燈，這樣即使在光線比較暗的情況下，通過小CXD也可以清楚的看到焊槍與焊縫的相對位置；(3)本實用新型焊接監(jiān)控設備在大CCD上安裝了電動調(diào)焦鏡頭，這樣即使在焊接過程中也可以調(diào)節(jié)焦距和光圈，便于焊接時實時觀察電弧與熔池的變化；(4)本實用新型在電動調(diào)焦鏡頭上配有特殊規(guī)格的檢波片與濾波片，這樣更加有利于觀看電弧與熔池的變化。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖；圖2是本實用新型焊槍與工件相對位置示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖和實施方式對本實用新型做進一步說明。在本實施例中:監(jiān)控 箱1、把手4、轉(zhuǎn)接環(huán)10等可以用不銹鋼進行加工；開關3中的電源開關采用繼電器開關，光圈開關、調(diào)焦開關以及微調(diào)開關均采用了三位可回復開關，切換開關采用三位開關；大、小(XD71、72的殼體，底座11以及前面板8均用鋁合金加工制造；檢、濾波片14可根據(jù)現(xiàn)場實驗環(huán)境需要對其形狀進行改進。由圖1示出，一種雙CXD焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)，主要由監(jiān)控箱1、監(jiān)控器5、LED燈6、大、小(XD71、72和電動調(diào)焦鏡頭9組成，監(jiān)控器5、開關3以及把手4均通過螺栓固定在箱體101中，電風扇2由箱體101內(nèi)部的12V直流電源直接供電，并用螺栓固定在了監(jiān)控箱I的頂部，在底座11上設置大、小CCD7，大、小CCD71、72的電源信號、視頻信號以及電動調(diào)焦電機12均通過屏蔽電纜13與監(jiān)控箱I相連，這樣可以減少周圍環(huán)境對視頻信號的干擾，電動調(diào)焦鏡頭9通過轉(zhuǎn)接環(huán)10與大CCD71相連，檢、濾波片14通過特殊膠固定在了電動調(diào)焦鏡頭9上，電動調(diào)焦電機12通過齒輪傳動與電動調(diào)焦鏡頭9連接，這樣增加了調(diào)節(jié)精度，在焊接過程中更加便于調(diào)節(jié)鏡頭的光圈與焦距。LED燈6通過屏蔽電纜13與監(jiān)控箱I內(nèi)部的12V直流電源相連，并且嵌入到前面板8中的凹槽中，這樣即使在光線比較暗的情況下，通過小(XD72也可以清楚的看到焊槍15與工件16的相對位置。在進行焊接實驗前，操作人員通過該設備中小(XD72所采集到的圖像，可以非常準確的定位焊槍15與工件16的相對位置，為焊接做好充分的準備，焊接開始前，要先通過切換開關將視頻信號切換到大CCD71中，這樣就可以在焊接過程中通過視頻信號進行焊接監(jiān)控實驗。
權利要求1.一種雙CXD焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)，主要由監(jiān)控箱(I)、監(jiān)控器(5)、LED燈(6)、大、小CXD (71、72)和電動調(diào)焦鏡頭(9)組成，其特征在于:監(jiān)控箱(I)中裝設有監(jiān)控器(5)，在箱體(101)外部設置開關(3)、把手(4)，箱體(101)頂部上固定電風扇(2)，并與箱體(101)內(nèi)部的12V直流電源相連接，在底座(11)上設置大、小CXD (71、72 )，并通過屏蔽電纜(13 )與監(jiān)控箱(I)內(nèi)部的12V直流電源相連接，電動調(diào)焦鏡頭(9)通過轉(zhuǎn)接環(huán)(10)固定在大CXD(71)連接端蓋上，電動調(diào)焦電機(12)通過齒輪傳動與電動調(diào)焦鏡頭(9)相連接，LED燈(6)通過屏蔽電纜(13)與監(jiān)控箱(I)內(nèi)部12V直流電源連接，并且嵌入到前面板(8)上的凹槽中，在焊接過程中大CXD (71)通過視頻信號進行焊接監(jiān)控，小CXD (72)觀察焊槍(15)與工件(16)的相對位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙CCD焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的電動調(diào)焦鏡頭(9)上膠固檢、濾波片(14)。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙CCD焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的開關(3)包括電源開關、光圈開關、調(diào)焦開關、微調(diào)開關以及切換開關，電源開關采用繼電器開關，光圈開關、調(diào)焦開關以及微調(diào)開·關采用三位可回復開關，切換開關采用三位開關。
專利摘要本實用新型涉及一種雙CCD焊接視覺監(jiān)控系統(tǒng)裝置，用于監(jiān)控焊接時電弧與熔池的變化，主要由監(jiān)控箱、LED燈、大、小CCD和電動調(diào)焦鏡頭組成，采用了大小兩個CCD，通過切換開關可以使得操作者在進行焊接前與焊接后都可以清楚的看到焊槍與焊縫；攝像頭裝置中前面板裝有LED燈，這樣即使在光線比較暗的環(huán)境當中也能夠清楚的看到焊槍與焊縫的相對位置；采用電動調(diào)焦鏡頭，可以在焊接過程當中根據(jù)電弧強度的不斷變化，實時的調(diào)節(jié)光圈以及焦距，使得焊接全過程中都能夠清楚的看到電弧與熔池，方便操作人員進行操作；采用了特殊規(guī)格的檢波片與濾波片，這樣增強了焊接過程當中所采集到的圖像的效果。
文檔編號B23K9/10GK203124915SQ201320010350
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權日2013年1月9日
發(fā)明者高輝, 焦向東, 周燦豐 申請人:北京石油化工學院, 唐山開元焊接自動化技術研究所有限公司