清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置，具體是一種基于高動態(tài)相機(jī)的清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在焊接制造行業(yè)中焊接自動化水平較低，大多是人工焊接，存在以下問題:焊工在高亮弧光的環(huán)境下，難以清晰地觀察焊縫位置、焊接電弧、熔池以及周圍環(huán)境的變化;焊工近距離接觸焊接工件，弧光、飛濺、煙塵嚴(yán)重影響健康和安全;越來越多的焊接制造企業(yè)要求較高的焊接質(zhì)量及工藝，在很多細(xì)節(jié)信息丟失的情況下焊接質(zhì)量和工藝難以達(dá)到要求;人機(jī)交互控制在焊接制造行業(yè)中使用較少。
[0003]中國專利CN200920142300.8公開了一種鋁合金自動焊雙目視覺熔池監(jiān)控傳感器，它包括焊槍、攝像機(jī)、鏡片軸、皮帶輪軸、支架、鏡片架、傳動皮帶、機(jī)架、電機(jī)、濾光片，其特征是焊槍固定連接支架，焊槍兩側(cè)的支架上分別連接機(jī)架，機(jī)架上安裝有攝像機(jī)，支架的背面連接電機(jī)，電機(jī)的輸出軸連接傳動皮帶和鏡片軸，鏡片軸連接與攝像機(jī)相對應(yīng)的鏡片架，鏡片架上安裝有濾光片。使用一個傳感器在焊接過程中可以引導(dǎo)焊槍自動跟蹤焊縫，同時(shí)監(jiān)控熔池狀態(tài)以控制焊接質(zhì)量，降低焊接設(shè)備成本。其不足之處是:由于采用皮帶傳動，自動焊縫跟蹤精度較差；由于在高亮弧光環(huán)境下，該系統(tǒng)采用濾光片，只能看清亮度很高的范圍，不能夠清晰地觀察熔池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型擬解決的技術(shù)問題是，提供一種清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置。該裝置利用了高動態(tài)相機(jī)可以同時(shí)看清楚圖像最亮與最暗部分的特性，適用于高亮度的特殊工業(yè)環(huán)境。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]—種清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置，該裝置包括電控部分和移動平臺；所述的電控部分包括高亮度環(huán)形光源、高動態(tài)相機(jī)、超六類防屏蔽網(wǎng)線、工業(yè)電腦;其連接關(guān)系為:高亮度環(huán)形光源、高動態(tài)相機(jī)、超六類防屏蔽網(wǎng)線、工業(yè)電腦依次相連；
[0007]所述的移動平臺的組成包括云臺底座、直線導(dǎo)軌、相機(jī)固定架和高亮度環(huán)形光源固定架;其連接關(guān)系為:云臺底座上安裝有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌與相機(jī)固定架相連，相機(jī)固定架上固定有高亮度環(huán)形光源固定架；
[0008]所述的高動態(tài)相機(jī)固定在相機(jī)固定架上，高亮度環(huán)形光源固定在高亮度環(huán)形光源固定架上;工業(yè)電腦安放在操作臺上。
[0009]所述的高亮度環(huán)形光源為黑色LED環(huán)形燈;所述的高動態(tài)相機(jī)為高動態(tài)相機(jī)RS-A1003-GM(C)50千兆網(wǎng)相機(jī)。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠在高亮電弧情況下，可以清晰地觀察到電弧、母材、焊絲、焊縫、熔池以及熔池上面的夾渣、氣泡等周圍背景細(xì)節(jié)信息。焊工使用該裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在健康安全的工作環(huán)境中高質(zhì)量完成焊接任務(wù)，減少裝配時(shí)間10%，提高生產(chǎn)效率20 %，焊接成功率99.5 %。
【附圖說明】
[0012]圖1為所述的清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置中電控部分的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]其中，1-高亮度環(huán)形光源、2-高動態(tài)相機(jī)、3-超六類防屏蔽網(wǎng)線、4-工業(yè)電腦；
[0014]圖2為所述的清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置中移動平臺上的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]其中，5-云臺底座、6-直線導(dǎo)軌、7-相機(jī)固定架、8-高亮度環(huán)形光源固定架；
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0017]本實(shí)用新型之清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置包括電控部分和移動平臺。具體如圖1所示，電控部分包括高亮度環(huán)形光源(I)、高動態(tài)相機(jī)(2)、超六類防屏蔽網(wǎng)線
(3)、工業(yè)電腦(4)組成;其連接關(guān)系為:高亮度環(huán)形光源(1)、高動態(tài)相機(jī)(2)、超六類防屏蔽網(wǎng)線(3)、工業(yè)電腦(4)依次相連。具體如圖2所示，移動平臺的組成包括云臺底座(5)、直線導(dǎo)軌(6)、相機(jī)固定架(7)和高亮度環(huán)形光源固定架(8);其連接關(guān)系為:云臺底座(5)上安裝有直線導(dǎo)軌(6)，直線導(dǎo)軌(6)與相機(jī)固定架(7)相連，相機(jī)固定架(7)上固定有高亮度環(huán)形光源固定架(8)。
[0018]高動態(tài)相機(jī)(2)固定在相機(jī)固定架(7)上，高亮度環(huán)形光源(I)固定在高亮度環(huán)形光源固定架(8)上;工業(yè)電腦(4)可以放在操作臺上，超六類防屏蔽網(wǎng)線(3)具有穩(wěn)定傳輸圖像的作用，分別與工業(yè)相機(jī)(2)和工業(yè)電腦(4)相連，超六類防屏蔽網(wǎng)線(3)可以任意走線；相機(jī)固定架(7)安裝在直線導(dǎo)軌(6)上，直線導(dǎo)軌(6)可以通過云臺底座(5)的導(dǎo)軌槽移動，通過云臺底座(5)上的固定螺絲將直線導(dǎo)軌(6)位置固定。所述的云臺底座(5)、直線導(dǎo)軌
(6)均為公知器件。
[0019]高亮度環(huán)形光源(I)為高動態(tài)相機(jī)(2)提供光源，超六類防屏蔽網(wǎng)線(3)傳輸圖像數(shù)據(jù)給工業(yè)電腦(4)，工業(yè)電腦(4)進(jìn)行相關(guān)處理將圖像信息直觀可視化。
[0020]所述的高亮度環(huán)形光源為黑色LED環(huán)形燈(安泰興家居專營店)。
[0021 ] 所述的高動態(tài)相機(jī)為高動態(tài)相機(jī)RS-A1003_GM(C)50千兆網(wǎng)相機(jī)(微視圖像)。
[0022]所述的工業(yè)電腦是三眾J2900四核迷你辦公電腦(三眾工控官方旗艦店)。
[0023]在實(shí)際應(yīng)用中，首先將云臺底座(5)固定在焊槍上方的底座上合適的位置，將直線導(dǎo)軌(6)組合到云臺底座上(5)。將相機(jī)固定架(7)固定到直線導(dǎo)軌(7)上，將高亮度環(huán)形光源固定架(8)固定到相機(jī)固定架(7)上。將高動態(tài)相機(jī)(2)固定到相機(jī)固定架(7)上，將高亮度環(huán)形光源(I)固定到高亮度環(huán)形光源架上(8)。將超六類防屏蔽網(wǎng)線(3)的兩端分別與高動態(tài)相機(jī)(2)和工業(yè)電腦(4)相連。調(diào)整滑動的直線導(dǎo)軌(6)使高動態(tài)相機(jī)(2)到焊絲的距離為30cm?40cm，保證鏡頭到焊絲的距離在允許的物距范圍內(nèi)，保證高動態(tài)相機(jī)(2)的攝像角度為45°，用螺絲固定直線導(dǎo)軌(6)。打開高亮度環(huán)形光源(I)調(diào)整到合適亮度，調(diào)整高動態(tài)相機(jī)(2)的光圈和焦距，以便采集到清晰的焊接過程圖像。打開上位機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)置，該裝置即可開始運(yùn)行。通過該裝置的高動態(tài)相機(jī)(2)可以在高亮度的弧光下采集清晰的焊接過程圖像，通過超六類防屏蔽網(wǎng)線(3)可以將焊接過程圖像信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)離焊接現(xiàn)場的辦公場地上的工業(yè)電腦(4)，在工業(yè)電腦(4)上對輸入的圖像進(jìn)行處理，使焊接過程圖像信息可視化，將清晰的焊接過程圖像顯示在電腦屏幕上。焊工可以遠(yuǎn)離惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，在安全、健康的工作環(huán)境中監(jiān)控工業(yè)電腦(4)的屏幕圖像，清晰地看到電弧、母材、焊絲、焊縫、熔池以及熔池上面的夾渣、氣泡等周圍背景細(xì)節(jié)信息。通過該裝置焊工可以看到常規(guī)焊接中很多難以看到的細(xì)節(jié)信息，通過焊接控制臺對焊槍進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)跟蹤焊縫進(jìn)行無偏差焊接。通過使用該裝置可以降低裝配的精度要求降低，減少裝配時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，提高焊接效率，保證焊接成功率。
[0024]本實(shí)用新型中涉及的上位機(jī)軟件為本領(lǐng)域工業(yè)電腦通用程序，為公知技術(shù)。
[0025]本實(shí)用新型未盡事宜為公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置，其特征為該裝置包括電控部分和移動平臺;所述的電控部分包括高亮度環(huán)形光源、高動態(tài)相機(jī)、超六類防屏蔽網(wǎng)線、工業(yè)電腦;其連接關(guān)系為:高亮度環(huán)形光源、高動態(tài)相機(jī)、超六類防屏蔽網(wǎng)線、工業(yè)電腦依次相連； 所述的移動平臺的組成包括云臺底座、直線導(dǎo)軌、相機(jī)固定架和高亮度環(huán)形光源固定架;其連接關(guān)系為:云臺底座上安裝有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌與相機(jī)固定架相連，相機(jī)固定架上固定有高亮度環(huán)形光源固定架； 所述的高動態(tài)相機(jī)固定在相機(jī)固定架上，高亮度環(huán)形光源固定在高亮度環(huán)形光源固定架上;工業(yè)電腦安放在操作臺上。2.如權(quán)利要求1所述的清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置，其特征為所述的高亮度環(huán)形光源為黑色LED環(huán)形燈;所述的高動態(tài)相機(jī)為高動態(tài)相機(jī)RS-A1003-GM(C)50千兆網(wǎng)相機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種清晰可視化熔池監(jiān)控友好交互輔助裝置，該裝置包括電控部分和移動平臺；所述的電控部分包括高亮度環(huán)形光源、高動態(tài)相機(jī)、超六類防屏蔽網(wǎng)線、工業(yè)電腦；所述的移動平臺的組成包括云臺底座、直線導(dǎo)軌、相機(jī)固定架和高亮度環(huán)形光源固定架；其連接關(guān)系為：云臺底座上安裝有直線導(dǎo)軌，直線導(dǎo)軌與相機(jī)固定架相連，相機(jī)固定架上固定有高亮度環(huán)形光源固定架。本實(shí)用新型能夠在高亮電弧情況下，可以清晰地觀察到電弧、母材、焊絲、焊縫、熔池以及熔池上面的夾渣、氣泡等周圍背景細(xì)節(jié)信息。
【IPC分類】B23K9/127, B23K9/095
【公開號】CN205166119
【申請?zhí)枴緾N201521036560
【發(fā)明人】陳海永, 曹軍旗
【申請人】河北工業(yè)大學(xué), 天津愛普杰科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月10日