[實用新型]基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420223121.8
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN203918185U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李水明;邵長春
• 申請（專利權(quán)）人: 柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 周小芹

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種自動對焦系統(tǒng)，特別是一種基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)。

背景技術(shù)

生產(chǎn)加工企業(yè)大量需要使用焊接技術(shù)。目前，許多焊接過程中由于工件本身構(gòu)造不同，使得焊接定位不精確影響焊接質(zhì)量。焊接跟蹤約束條件較大，自動化跟蹤焊接相對水平不高。由于焊接過程中出現(xiàn)弧光輻射、高溫氣體、灰塵飛濺；表面結(jié)構(gòu)、工件熱變形等因素造成焊矩偏離焊縫。工作環(huán)境惡劣，要求弧焊機器人能夠?qū)崟r檢測焊縫的偏差，并調(diào)整焊接路線和焊接參數(shù)。

而目前市場上普遍的自動焊接機自動跟蹤系統(tǒng)一般采用雙向接觸式焊縫跟蹤傳感器技術(shù)、光電傳感器技術(shù)、非接觸式超聲跟蹤技術(shù)等，這幾種技術(shù)都存在相對的優(yōu)缺點，如雙向接觸式跟蹤技術(shù)能夠直接探測到焊縫的位置，方法簡單，但當(dāng)出頭運行到焊點時，會發(fā)生堵塞；光電傳感器技術(shù)在焊縫高低不平時，直接影響焊接質(zhì)量。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)，以精確定位焊接位置，保證焊接質(zhì)量。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)，包括濾光模塊、攝像頭、嵌入式處理器，所述的濾光模塊包括隔熱玻璃、濾光片，該隔熱玻璃、濾光片依次設(shè)置在焊接工件與攝像頭之間，攝像頭與嵌入式處理器連接，嵌入式處理器還與焊接設(shè)備的控制系統(tǒng)連接。

本實用新型的進一步技術(shù)方案是：所述濾光片的峰值波長為6328?。

本實用新型的再進一步技術(shù)方案是：所述攝像頭的采集速度為50～70幀/秒。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型之基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1．可精確定位焊接位置，保證焊接質(zhì)量：

由于本實用新型的系統(tǒng)包括隔熱玻璃、濾光片、攝像頭、嵌入式處理器，其中，攝像頭作為視覺感光傳感器，采集經(jīng)濾光片過濾后的光源數(shù)據(jù)信號，并將該光源數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化為圖像視頻數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化后輸入至嵌入式處理器，同時還根據(jù)嵌入式處理器輸出的調(diào)整焦距信號進行自動調(diào)焦；因此，本實用新型能夠在熔池焊接過程中，不用借助外面光源就能夠準確快速完成自動焊接視頻對焦，準確捕捉清晰視頻數(shù)據(jù)，精確定位焊接位置，從而可充分保證焊接質(zhì)量。

2.性能可靠：

由于本實用新型采用攝像頭作為視覺傳感器，其性能可靠、清晰度高；另外，本實用新型還在焊接工件與濾光片之間設(shè)置有隔熱玻璃，以隔離焊接時產(chǎn)生的熱量；因此，本系統(tǒng)的性能比較可靠。

3.結(jié)構(gòu)簡單：

本實用新型僅包括濾光模塊、攝像頭、嵌入式處理器，其結(jié)構(gòu)比較簡單，無其它復(fù)雜的零部件，成本較低。

4.適用范圍廣：

本實用新型適用于各種焊接，其適用范圍較廣。

下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型之基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)的技術(shù)特征作進一步的說明。

附圖說明

圖1：實施例一所述本實用新型之基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2：實施例一所述本實用新型之基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)的原理框圖，

圖中，各標號如下：

1-濾光模塊，101-隔熱玻璃，102-濾光片，2-攝像頭，

3-嵌入式處理器，4-焊接設(shè)備，5-焊接工件。

具體實施方式

實施例一：

圖1至圖2中公開的是一種基于焊接熔池的數(shù)字相機自動對焦系統(tǒng)，包括濾光模塊1、攝像頭2、嵌入式處理器3，所述的濾光模塊1包括隔熱玻璃101、濾光片102，該隔熱玻璃101、濾光片102依次設(shè)置在焊接工件5與攝像頭2之間，攝像頭2與嵌入式處理器3連接，嵌入式處理器3還與焊接設(shè)備4的控制系統(tǒng)連接。

所述的隔熱玻璃101設(shè)置在焊接工件5與濾光片102之間，用于隔離焊接熔池時產(chǎn)生的熱量；隔熱玻璃101主要負責(zé)隔離紅外輻射，排除紅外熱輻射的干擾。

所述的濾光片102峰值波長為6328?，濾光片的峰值透光率為63%，所述的濾光片102接收到焊接工件產(chǎn)生的弧光，濾除掉部分光線，只讓波長與該濾光片峰值波長相同的光線進入攝像頭；

所述的攝像頭2的采集速度為50～70幀/秒，所述的攝像頭2作為視覺感光傳感器，采集經(jīng)濾光片過濾后的光源數(shù)據(jù)信號，并將該光源數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化為圖像視頻數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化后輸入至嵌入式處理器，同時還根據(jù)嵌入式處理器輸出的調(diào)整焦距信號進行自動調(diào)焦；

所述的嵌入式處理器3接收攝像頭傳輸來的圖像視頻數(shù)據(jù)信號并將該信號進行處理，根據(jù)處理結(jié)果或輸出調(diào)整焦距信號至攝像頭2，或輸出清晰焊接熔池圖像信號至焊接設(shè)備4的控制系統(tǒng)。