The invention discloses an angle sensing method and device for ultra-high strength steel arc welding seam, which integrates a baffle, a focusing lens, a reflector, a near infrared CCD sensor and a receiving lens into a sealed black box. The baffle extends out the lower edge of the black box, i. e. a large focal length lens No. 1 is set after the near infrared bandpass filter, and a large focus lens No. 2 is added under the reflector to focus the selected near infrared light. Near infrared CCD sensor can be connected with computer for image processing of visual information, and a light barrier is installed around the receiving lens of CCD. The above device can be used to real-time and online detect the change of seam angle during butt welding of ultra-high strength steel plate, which provides an important basis for real-time and online self-adjustment of welding process and realizes the purpose of high efficiency and high quality welding.
【技术实现步骤摘要】
一种超高强钢弧焊接缝角度感知方法与装置
本专利技术涉及一种超高强钢弧焊接缝角度感知方法与装置,属于材料加工检测领域。
技术介绍
超高强钢厚板对接焊具有大厚度,材质有高硬度、高强度和高碳当量特征,易产生裂纹、气孔等焊接缺陷,使焊缝成为整体结构件的薄弱点,降低构件的综合性能和使用寿命。在超高强钢厚板对接焊中,多层多道焊接是目前的主要方法。多层多道焊接中每层焊接过后会造成接缝坡口的形态和接缝角度变化,从而使焊接热输入不规则,造成额外的残余应力。为降低焊缝处的残余应力,使焊接热输入均匀,需要根据接缝角度变化实时调整焊接工艺。从而需要一种超高强钢厚板对接弧焊接缝角度感知方法与装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超高强钢弧焊接缝角度的感知方法与装置。实现本专利技术目的提供技术方案如下:一种超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,包括黑盒,以及设置在黑盒一侧且中心开槽的电弧弧光挡板,所述的电弧弧光挡板的开槽处设有近红外带通滤光片,在黑盒内靠近近红外带通滤光片处设有用于聚焦通过近红外带通滤光片的近红外光的1号大焦距透镜;黑盒的另一侧设有反射镜,还设有2号大焦距透镜,其位置与反射镜的反射光同轴;黑盒内轴线位置集成有近红外CCD传感器,接收镜头且位于近红外带通滤光片的下方,近红外CCD传感器与能够进行视觉信息图像处理的计算机连接,黑盒位于近红外带通滤光片上设有安装架用于将黑盒固定在焊枪上,且使焊枪产生的弧光通过近红外带通滤光片进入黑盒。进一步的,挡板中心开槽,槽宽2mm,槽上嵌近红外带通滤光片与1号大焦距透镜。进一步的,1号大焦距透镜的焦距为20-25mm,接收镜头焦距 ...
【技术保护点】
1.一种超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,其特征在于:包括黑盒(1),以及设置在黑盒(1)一侧且中心开槽的电弧弧光挡板(7),所述的电弧弧光挡板(7)的开槽处设有近红外带通滤光片(4),在黑盒(1)内靠近近红外带通滤光片(4)处设有用于聚焦通过近红外带通滤光片(4)的近红外光的1号大焦距透镜(3);黑盒(1)的另一侧设有反射镜(8),还设有2号大焦距透镜(9),其位置与反射镜(8)的反射光同轴;黑盒(1)内)轴线位置集成有近红外CCD传感器(10),接收镜头(11)且位于近红外带通滤光片(4)的下方,近红外CCD传感器(10)与能够进行视觉信息图像处理的计算机(12)连接,黑盒(1)位于近红外带通滤光片(4)上设有安装架(2)用于将黑盒固定在焊枪上,且使焊枪产生的弧光通过近红外带通滤光片(4)进入黑盒(1)。
【技术特征摘要】
1.一种超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,其特征在于:包括黑盒(1),以及设置在黑盒(1)一侧且中心开槽的电弧弧光挡板(7),所述的电弧弧光挡板(7)的开槽处设有近红外带通滤光片(4),在黑盒(1)内靠近近红外带通滤光片(4)处设有用于聚焦通过近红外带通滤光片(4)的近红外光的1号大焦距透镜(3);黑盒(1)的另一侧设有反射镜(8),还设有2号大焦距透镜(9),其位置与反射镜(8)的反射光同轴;黑盒(1)内)轴线位置集成有近红外CCD传感器(10),接收镜头(11)且位于近红外带通滤光片(4)的下方,近红外CCD传感器(10)与能够进行视觉信息图像处理的计算机(12)连接,黑盒(1)位于近红外带通滤光片(4)上设有安装架(2)用于将黑盒固定在焊枪上,且使焊枪产生的弧光通过近红外带通滤光片(4)进入黑盒(1)。2.根据权利要求1所述的超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,其特征在于:所述的挡板(7)中心开槽,槽宽2mm,槽上嵌近红外带通滤光片(4)与1号大焦距透镜(3)。3.根据权利要求2所述的超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,其特征在于:所述的1号大焦距透镜(3)的焦距为20-25mm,接收镜头焦距为10-15mm。4.根据权利要求1-3所述的超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,其特征在于:近红外带通滤光片(4)的中心波长为800-950nm。5.根据权利要求1-2所述的超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,其特征在于:挡板(7)上近红外带通滤光片(4)与1号大焦距透镜3同轴,反光镜(8)中心与近红外带通滤光片(4)、1号大焦距透镜(3)中心等高,反射的光线与近红外CCD传感器(10)轴线成10-15°夹角,近红外CCD传感器(10)与接收镜头(11)同轴,反射光线与反射镜(8)下2号大焦距透镜(9)同轴。6.根据权利要求5所述的超高强钢厚板对接焊接缝角度感知装置,其特征在于:近红外CCD传感器(10)的接收镜头(11)周围加挡光隔板(6...
【专利技术属性】
技术研发人员:王克鸿,汪海,彭勇,范霁康,王绿原,黄勇,周琦,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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