一種用于采集激光熔池圖像的彩色ccd攝像機(jī)夾持裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，涉及激光加工【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括彩色CCD攝像機(jī)；用于連接彩色CCD攝像機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的塑料外殼；與塑料外殼通過齒輪裝配用于調(diào)整彩色CCD攝像機(jī)傾斜角度的步進(jìn)電機(jī)；固定步進(jìn)電機(jī)和調(diào)節(jié)高度的卡扣式載物臺；用于固定卡扣式載物臺并帶有自鎖螺紋的螺桿；連接機(jī)床和固定螺桿的帶有螺栓孔的支架。該裝置可通過對彩色CCD攝像機(jī)高度和傾斜角度的微調(diào)來保證攝像機(jī)焦點(diǎn)對準(zhǔn)激光熔池中心，從而實(shí)現(xiàn)激光熔池溫度場實(shí)時畫面的拍攝和采集，供后續(xù)處理使用。優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易產(chǎn)生晃動；便于彩色CCD攝像機(jī)焦點(diǎn)對準(zhǔn)熔池中心。
【專利說明】一種用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，適用于各種激光加工機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]激光加工過程中由于高能束流的作用，使得被加工工件表面產(chǎn)生激光熔池，而激光熔池的形成和演化決定了加工過程中溫度場和應(yīng)力場的分布，進(jìn)而影響到加工質(zhì)量。因此掌握激光加工過程中熔池的動態(tài)演變過程，并分析其溫度場的變化規(guī)律有助于優(yōu)化工藝參數(shù)和控制加工質(zhì)量。
[0003]眾所周知，熱電偶和紅外測溫儀是目前溫度測量的主要方式。但兩者只能用于某一固定點(diǎn)的溫度測量，不能實(shí)時監(jiān)測加工過程中溫度變化。而通過高速彩色CCD攝像機(jī)進(jìn)行非接觸式拍攝熔池圖像，進(jìn)而通過圖像處理技術(shù)獲取溫度分布是近年來出現(xiàn)的一項(xiàng)較為新穎的溫度測量技術(shù)，然而運(yùn)用彩色CCD攝像機(jī)實(shí)時監(jiān)測激光熔池畫面依然存在如何有效的對焦和穩(wěn)定的跟隨機(jī)床運(yùn)動兩大問題。因此本實(shí)用新型通過角度微調(diào)機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)和穩(wěn)定的支架系統(tǒng)來解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置；在現(xiàn)有的激光加工機(jī)床上設(shè)計(jì)一個可調(diào)節(jié)彩色CCD攝像機(jī)焦點(diǎn)并能穩(wěn)定的跟隨機(jī)床運(yùn)動的裝置，具有良好的通用性、適應(yīng)性。
[0005]本實(shí)用新型是以如下方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于采集激光熔池圖像的彩色CXD攝像機(jī)夾持裝置，包括彩色CCD攝像機(jī)；用于連接彩色CCD攝像機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的塑料外殼；與塑料外殼通過齒輪裝配用于調(diào)整彩色CCD攝像機(jī)傾斜角度的步進(jìn)電機(jī)；固定步進(jìn)電機(jī)用于調(diào)節(jié)高度的卡扣式載物臺；用于固定卡扣式載物臺并帶有自鎖螺紋的螺桿；連接機(jī)床和固定螺桿的帶有螺栓孔的支架。
[0006]工作原理:通過調(diào)節(jié)卡扣松緊將其固定在螺桿上來調(diào)節(jié)彩色CXD攝像機(jī)的高度；通過旋轉(zhuǎn)螺桿上端的手柄使CXD攝像機(jī)繞螺桿旋轉(zhuǎn)直至CXD攝像機(jī)焦點(diǎn)與熔池中心在同一垂直平面內(nèi)；最后通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角從而使CXD攝像機(jī)的焦點(diǎn)準(zhǔn)確落在熔池中心上。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:通過調(diào)整上下高度及傾斜角度使得彩色CXD攝像機(jī)焦點(diǎn)對準(zhǔn)熔池中心，準(zhǔn)確獲取激光熔池圖像。通用性好，可安裝在大部分激光加工機(jī)床上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖1是本實(shí)用新型的裝配圖。
[0009]附圖2是卡扣式載物臺的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0011]如附圖1所示，一種用于采集激光熔池圖像的彩色C⑶攝像機(jī)夾持裝置由六個部分組成:彩色CXD攝像機(jī)1:用于實(shí)時拍攝激光加工熔池區(qū)域，輸出圖像；塑料外殼2:用于連接彩色CCD攝像機(jī)和步進(jìn)電機(jī)；步進(jìn)電機(jī)3:與塑料外殼通過齒輪裝配用于調(diào)整彩色CCD攝像機(jī)傾斜角度；帶有螺栓孔的支架4:保持整個裝置隨機(jī)床運(yùn)動過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；螺桿5:用于固定卡扣式載物臺和調(diào)節(jié)彩色CCD攝像機(jī)水平面上位置；卡扣式載物臺6:用于固定步進(jìn)電機(jī)和調(diào)節(jié)高度。
[0012]彩色CXD攝像機(jī)I機(jī)采用具有高速攝像功能的工業(yè)用彩色CXD攝像機(jī)。塑料外殼2采用PVC塑料，PVC塑料耐高溫，可塑性好，便于設(shè)計(jì)制造不同彩色CXD攝像機(jī)的外殼。步進(jìn)電機(jī)3采用雙軸步進(jìn)電機(jī)42BYGH250-4042BYGH40，該雙軸步進(jìn)電機(jī)便于控制，旋轉(zhuǎn)角度精確。帶有螺栓孔的支架4采用高強(qiáng)度鋼材焊接而成，并具有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，使整個裝置在運(yùn)行過程中穩(wěn)定。螺桿6采用SWL系列絲桿，該絲桿帶有自鎖功能且?guī)в惺直奖阏{(diào)節(jié)。卡扣式載物臺7采用韌性好高強(qiáng)度的鋼材，固定效果好且不易損壞。
[0013]附圖2是卡扣式載物臺結(jié)構(gòu)圖，由I號螺栓、2號鍵槽及金屬載物臺組成，用于將步進(jìn)電機(jī)安裝在螺桿上，其中鍵槽的作用是防止卡扣式載物臺在調(diào)節(jié)高度的情況下旋轉(zhuǎn)。
[0014]工作過程:首先，通過螺栓將本裝置固定在激光加工機(jī)床上，將彩色CXD攝像機(jī)I通過塑料外殼2固定在步進(jìn)電機(jī)3的軸上；其次，通過調(diào)節(jié)機(jī)械式卡扣松緊將其固定在螺桿對應(yīng)的高度上，旋轉(zhuǎn)螺桿上端的手柄使CCD攝像機(jī)繞螺桿旋轉(zhuǎn)直至CCD攝像機(jī)焦點(diǎn)與鋼板上熔池中心7在同一垂直平面內(nèi)；最后，通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角從而使C⑶攝像機(jī)的焦點(diǎn)對準(zhǔn)鋼板上激光熔池中心7，實(shí)現(xiàn)對激光熔池圖像的精確拍攝。
【權(quán)利要求】
1.一種用于采集激光熔池圖像的彩色C⑶攝像機(jī)夾持裝置，其特征在于:包括彩色CXD攝像機(jī)(I);用于連接彩色CCD攝像機(jī)(I)和步進(jìn)電機(jī)(3)的塑料外殼(2);與塑料外殼(2)通過齒輪裝配用于調(diào)整彩色CCD攝像機(jī)(I)傾斜角度的步進(jìn)電機(jī)(3);固定步進(jìn)電機(jī)(3)用于調(diào)節(jié)高度的卡扣式載物臺(6);用于固定卡扣式載物臺(6)并帶有自鎖螺紋的螺桿(5)；連接機(jī)床和固定螺桿出)的帶有螺栓孔的支架(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，其特征在于:所述的彩色CCD攝像機(jī)(I)采用具有高速攝像功能的工業(yè)用彩色CCD攝像機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，其特征在于:所述的塑料外殼C2)采用耐高溫、高強(qiáng)度的PVC方形塑料外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，其特征在于:步進(jìn)電機(jī)(3)采用雙軸步進(jìn)電機(jī)42BYGH250-4042BYGH40。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，其特征在于:帶有螺栓孔的支架(4)采用高強(qiáng)度鋼材焊接而成，并具有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，其特征在于:螺桿(5)采用SWL系列絲桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集激光熔池圖像的彩色CCD攝像機(jī)夾持裝置，其特征在于:卡扣式載物臺(6)采用韌性好高強(qiáng)度的鋼材。
【文檔編號】B23K26/70GK203853683SQ201420156066
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】孟坤, 郭華鋒, 劉堯, 吳肖, 滿家祥 申請人:徐州工程學(xué)院