[實用新型]基于CCD傳感器的焊接參數圖像采集系統

有效

• 申請號: 201420568228.6
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN204221169U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉建;李力
• 申請（專利權）人: 天津濱孚企業管理咨詢有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于焊接圖像處理設備領域，尤其涉及一種基于CCD傳感器的焊接參數圖像采集系統。

背景技術

焊接電流和電弧電壓是電弧焊接過程中最重要的兩個工藝參數，它們的變化直接影響過程中的各種動態行為，并影響焊縫成形及最終的焊接質量。根據經驗，焊接中的熔池包含了豐富的焊接質量信息。在現有技術中，有采用同步控制拍攝高速攝像和數據采集技術的，建立了高速圖像和工藝參數的同步記錄與分析系統，可以實現高速圖像和工藝參數波形的播放和分析。但是受相機內存的限制，能夠采集的時長有限，不適用于工業焊接的監測過程。也有的技術對TIG焊中熔池正面幾何形狀參數進行了視覺檢測，這種方法數據處理過程繁瑣，不適用于實際工程運用。激光結構光視覺是三維視覺的主要方法之一，其精度高，運算速度快，在工業檢測領域得到了較廣泛的應用。

實用新型內容

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供一種焊接參數的圖像采集分析系統，能夠實時監測并存儲焊接過程中的電信號和圖像信息，可以從圖像信息中得到更加豐富的焊接質量信息。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種基于CCD傳感器的焊接參數圖像采集系統，包括焊接電源、焊槍、計算機、保護氣體罐，所述焊接電源與所述焊槍連接，所述焊槍與所述氣體保護罐相連通，其特征在于還包括數據采集卡、傳感器系統、行走機構，所述焊槍兩側固定安裝有相機和小功率激光器，所述相機內設有CCD傳感器，所述焊槍設置在所述行走機構上方，所述行走機構包括運動小車、位于運動小車上的焊接工件，所述行走機構與步進電機連接，所述步進電機與運動控制器連接；所述傳感器系統一端與所述行走機構連接，另一端與所述數據采集卡連接，所述數據采集卡與所述CCD傳感器連接，所述CCD傳感器與所述計算機連接；所述傳感器系統包括電流傳感器、電壓傳感器，所述電流傳感器與所述電壓傳感器通過運放模塊與所述數據采集卡連接。

所述相機還包括濾波器和放大器，所述CCD傳感器、所述濾波器和所述放大器依次連接。

所述相機的鏡頭前端設有濾光片和減光片。

所述CCD傳感器為MVD750E、CMOS數字工業相機。

所述焊接電源的型號為EWM的TETRIX521焊接電源。

所述數據采集卡的型號為NI?USB-6251。

所述焊接電源內設有電源模塊。

本實用新型的有益效果是：能夠實時采集焊接過程包括電流、電壓、圖像信息，實現數據與圖像信息的實時存儲，并實現了信號的同步，利用激光結構光視覺對焊縫下塌深度的分析結果與實物基本一致，可以從圖像信息中得到更加豐富的焊接質量信息。另外，本實用新型能夠對操作過程進行長時間自動采集、存儲，而且實現了通過視覺和激光對焊接質量的檢測，檢測速度快、精度高，解決了現有技術記錄時間短暫以及檢測精確度不高的問題，適于在實際焊接中應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的控制系統圖。

圖中，1、焊接電源，2、焊槍，3、數據采集卡，4、計算機，5、保護氣體罐，6、相機，7、小功率激光器，8、運動小車，9、焊接工件，10、步進電機，11、運動控制器，12、電流傳感器，13、電壓傳感器，14、運放模塊，15、電源模塊，16、傳感器系統。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做出說明。

如圖1、圖2所示，本實用新型提供一種基于CCD傳感器的焊接參數圖像采集系統，包括焊接電源1、焊槍2、數據采集卡3、計算機4、行走機構、保護氣體罐5、傳感器系統16，所述焊接電源1與所述焊槍2連接，所述焊槍2與所述氣體保護罐相連通，所述焊槍2兩側固定安裝有相機6和小功率激光器7，所述相機6包括依次連接的CCD傳感器、濾波器和放大器，所述相機6的鏡頭前端設有濾光片和減光片，所述焊槍2設置在所述行走機構上方，所述行走機構包括運動小車8、位于運動小車8上的焊接工件9，所述行走機構與步進電機10連接，所述步進電機10與運動控制器11連接。所述傳感器系統16一端與所述行走機構連接，另一端與所述數據采集卡3連接，所述數據采集卡3與所述CCD傳感器連接，所述CCD傳感器與所述計算機4連接。傳感器系統16包括電流傳感器12、電壓傳感器13，所述電流傳感器12與所述電壓傳感器13通過運放模塊14與所述數據采集卡3連接。

所述CCD傳感器選用PhotonFocus公司的MVD750E、CMPS數字工業相機6。