專利名稱：雙ccd焊接視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接監(jiān)控設(shè)備，尤其是具備雙CXD的焊接視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在當(dāng)代階段，隨著焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，采用自動(dòng)控制的手段進(jìn)行焊接質(zhì)量的監(jiān)控已成為焊接技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，在焊接自動(dòng)化不斷發(fā)展及應(yīng)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(guān)心的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題，圍繞焊接質(zhì)量這個(gè)中心問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外焊接工作者投入相當(dāng)?shù)娜肆臀锪M(jìn)行大量的研究工作，在電弧高度控制、焊縫自動(dòng)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(guò)電壓、電流傳感器將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給處理器，操作者只能夠通過(guò)數(shù)據(jù)去間接的分析電弧與熔池，焊槍與焊縫的相對(duì)距離也只能夠通過(guò)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(jué)監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域中，人們進(jìn)行了多年的研究，隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，借助于CCD攝像機(jī)、紅外攝像儀、X光探傷儀、高速攝像機(jī)等圖像傳感設(shè)備及智能化的圖像處理方法，許多機(jī)器人及特定的自動(dòng)焊接設(shè)備也具備了一定的視覺(jué)功能。但是目前現(xiàn)有的這些焊接監(jiān)控設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)控制調(diào)焦，只是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境，確定CCD與焊槍相對(duì)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝而言，大大增加了監(jiān)控難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述不足，提供一種能夠手動(dòng)實(shí)時(shí)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(jué)傳感技術(shù)來(lái)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適合各種坡口形狀，并且可以通過(guò)CCD采集到的圖形信息進(jìn)行焊接質(zhì)量的控制；更重要的是，該設(shè)備在焊接過(guò)程中可以根據(jù)監(jiān)控需要實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)光圈與焦距 ，從而可以使得視覺(jué)效果達(dá)到最佳，便于對(duì)焊接工藝進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種雙CXD焊接視覺(jué)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
(7)和電動(dòng)調(diào)焦鏡頭(9)組成，其中:監(jiān)控箱(I)中裝設(shè)有監(jiān)控器(5)，在箱體(101)外部設(shè)置開(kāi)關(guān)(3)、把手(4)，箱體(101)頂部上固定電風(fēng)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(shè)置大、小CXD (7)，并通過(guò)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(dòng)調(diào)焦鏡頭(9)通過(guò)轉(zhuǎn)接環(huán)(10)固定在大CCD (71)連接端蓋上，電動(dòng)調(diào)焦電機(jī)(12 )通過(guò)齒輪傳動(dòng)與電動(dòng)調(diào)焦鏡頭(9 )相連接，LED燈(6 )通過(guò)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(guò)程中大CXD
(71)通過(guò)視頻信號(hào)進(jìn)行焊接監(jiān)控，小CXD (72)觀察焊槍(15)與工件(16)的相對(duì)位置。所述的電動(dòng)調(diào)焦鏡頭(9)上膠固檢、濾波片(14)。所述的開(kāi)關(guān)(3)包括電源開(kāi)關(guān)、光圈開(kāi)關(guān)、調(diào)焦開(kāi)關(guān)、微調(diào)開(kāi)關(guān)以及切換開(kāi)關(guān)，電源開(kāi)關(guān)采用繼電器開(kāi)關(guān)，光圈開(kāi)關(guān)、調(diào)焦開(kāi)關(guān)以及微調(diào)開(kāi)關(guān)采用三位可回復(fù)開(kāi)關(guān)，切換開(kāi)關(guān)采用三位開(kāi)關(guān)。本發(fā)明與目前的焊接監(jiān)控設(shè)備相比其有益效果是:
(1)本發(fā)明采用了大小兩個(gè)CCD，通過(guò)切換可以使得操作者在進(jìn)行焊接前與焊接后都可以清楚的看到焊槍與焊縫；
(2)本發(fā)明焊接監(jiān)控?cái)z像頭殼體裝有LED燈，這樣即使在光線比較暗的情況下，通過(guò)小CCD也可以清楚的看到焊槍與焊縫的相對(duì)位置；
(3)本發(fā)明焊接監(jiān)控設(shè)備在大CCD上安裝了電動(dòng)調(diào)焦鏡頭，這樣即使在焊接過(guò)程中也可以調(diào)節(jié)焦距和光圈，便于焊接時(shí)實(shí)時(shí)觀察電弧與熔池的變化；
(4)本發(fā)明在電動(dòng)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是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作原理示意 圖2是本發(fā)明焊槍與工件相對(duì)位置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。在本實(shí)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(jìn)行加工；開(kāi)關(guān)3中的電源開(kāi)關(guān)采用繼電器開(kāi)關(guān)，光圈開(kāi)關(guān)、調(diào)焦開(kāi)關(guān)以及微調(diào)開(kāi)關(guān)均采用了三位可回復(fù)開(kāi)關(guān)，切換開(kāi)關(guān)采用三位開(kāi)關(guān)；大、小(XD7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(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境需要對(duì)其形狀進(jìn)行改進(jìn)。由圖1示出，一種雙CXD焊接視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)，主要由監(jiān)控箱1、監(jiān)控器5、LED燈6、大、小(XD7和電動(dòng)調(diào)焦鏡頭9組成，監(jiān)控器5、開(kāi)關(guān)3以及把手4均通過(guò)螺栓固定在箱體101中，電風(fēng)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(shè)置大、小(XD7，大、小(XD7的電源信號(hào)、視頻信號(hào)以及電動(dòng)調(diào)焦電機(jī)12均通過(guò)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(duì)視頻信號(hào)的干擾，電動(dòng)調(diào)焦鏡頭9通過(guò)轉(zhuǎn)接環(huán)10與大(XD71相連，檢、濾波片14通過(guò)特殊膠固定在了電動(dòng)調(diào)焦鏡頭9上，電動(dòng)調(diào)焦電機(jī)12通過(guò)齒輪傳動(dòng)與電動(dòng)調(diào)焦鏡頭9連接，這樣增加了調(diào)節(jié)精度，在焊接過(guò)程中更加便于調(diào)節(jié)鏡頭的光圈與焦距。LED燈6通過(guò)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(guò)小(XD72也可以清楚的看到焊槍15與工件16的相對(duì)位置。在進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)前，操作人員通過(guò)該設(shè)備中小(XD72所采集到的圖像，可以非常準(zhǔn)確的定位焊槍15與工件16的相對(duì)位置，為焊接做好充分的準(zhǔn)備，焊接開(kāi)始前，要先通過(guò)切換開(kāi)關(guān)將視頻信號(hào)切換到大CCD71中，這樣就可以在焊接過(guò)程中通過(guò)視頻信號(hào)進(jìn)行焊接監(jiān)控實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種雙CXD焊接視覺(jué)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 (7)和電動(dòng)調(diào)焦鏡頭(9)組成，其特征在于監(jiān)控箱(I)中裝設(shè)有監(jiān)控器(5)，在箱體(101)外部設(shè)置開(kāi)關(guān)(3)、把手(4)，箱體(101)頂部上固定電風(fēng)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(shè)置大、小CXD (7)，并通過(guò)屏蔽電纜(13)與監(jiān)控箱Cl)內(nèi)部的12V直流電源相連接，電動(dòng)調(diào)焦鏡頭(9)通過(guò)轉(zhuǎn)接環(huán)(10)固定在大CXD (71)連接端蓋上，電動(dòng)調(diào)焦電機(jī)(12)通過(guò)齒輪傳動(dòng)與電動(dòng)調(diào)焦鏡頭(9)相連接，LED燈(6)通過(guò)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(guò)程中大CXD (71)通過(guò)視頻信號(hào)進(jìn)行焊接監(jiān)控，小CXD (72)觀察焊槍(15)與工件(16)的相對(duì)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙CCD焊接視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的電動(dòng)調(diào)焦鏡頭(9)上膠固檢、濾波片(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙CCD焊接視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的開(kāi)關(guān)(3)包括電源開(kāi)關(guān)、光圈開(kāi)關(guān)、調(diào)焦開(kāi)關(guān)、微調(diào)開(kāi)關(guān)以及切換開(kāi)關(guān)，電源開(kāi)關(guān)采用繼電器開(kāi)關(guān)，光圈開(kāi)關(guān)、調(diào)焦開(kāi)關(guān)以及微調(diào)開(kāi)關(guān)采用三位可回復(fù)開(kāi)關(guān)，切換開(kāi)關(guān)采用三位開(kāi)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙CCD焊接視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)裝置，用于監(jiān)控焊接時(shí)電弧與熔池的變化，主要由監(jiān)控箱、LED燈、大、小CCD和電動(dòng)調(diào)焦鏡頭組成，本發(fā)明采用了大小兩個(gè)CCD，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)可以使得操作者在進(jìn)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(dāng)中也能夠清楚的看到焊槍與焊縫的相對(duì)位置；采用電動(dòng)調(diào)焦鏡頭，可以在焊接過(guò)程當(dāng)中根據(jù)電弧強(qiáng)度的不斷變化，實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)光圈以及焦距，使得焊接全過(guò)程中都能夠清楚的看到電弧與熔池，方便操作人員進(jìn)行操作；采用了特殊規(guī)格的檢波片與濾波片，這樣增強(qiáng)了焊接過(guò)程當(dāng)中所采集到的圖像的效果。
文檔編號(hào)B23K9/10GK103252559SQ20131000750
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者高輝, 焦向東, 周燦豐 申請(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院, 唐山開(kāi)元焊接自動(dòng)化技術(shù)研究所有限公司