一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，包括电焊机、高速摄像机、808nm滤光片、808nm激光光源和数据采集卡；所述高速摄像机架设在电焊机前侧，其输入端通过同步触发线与电焊机的输出端连接，用于根据电焊机发送的同步触发信号启动拍摄焊接图像；所述808nm滤光片安装在高速摄像机上，用于过滤焊接时发出的强光；所述808nm激光光源架设在电焊机旁侧，用于给焊接区域补光；所述数据采集卡的输入端通过数据线与电焊机的输出端连接，用于与高速摄像机拍摄焊接图像同步采集焊接电流电压值数据。本实用新型专利技术具有探测方便、准确度高、信号易处理等优点。信号易处理等优点。信号易处理等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置


[0001]本技术涉及焊接电流电压值监测
，具体是一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置。

技术介绍

[0002]研究并了解电弧焊的焊接特性，是提高焊接质量的重要手段。电弧焊焊接时发出的强光光谱跨越紫外线、可见光和红外线三个频谱带，其中紫外线波长分布在10
‑
380nm波段内，可见光分布在380
‑
700nm波段内，红外线分布在大于700nm波长范围。电弧焊焊接时发出的强光会影响观察不同电流电压值下的熔池与熔滴状态，因此无法做到及早发现焊接缺陷，也就无法对焊接质量做出客观评价，把焊接缺陷限制在一定范围内。由于普通相机受强光影响无法拍摄到电弧焊焊接时的熔池与熔滴图像，如何捕获电弧焊焊接时不同电流电压值下的熔池与熔滴图像，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是提供一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，该装置能够过滤电弧焊焊接时发出的强光，同时捕获不同电流电压值下焊接区域的熔池与熔滴图像。
[0004]本技术的技术方案为：
[0005]一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，该装置包括电焊机、高速摄像机、808nm滤光片、808nm激光光源和数据采集卡；所述高速摄像机架设在电焊机前侧，其输入端通过同步触发线与电焊机的输出端连接，用于根据电焊机发送的同步触发信号启动拍摄焊接图像；所述808nm滤光片安装在高速摄像机上，用于过滤焊接时发出的强光；所述808nm激光光源架设在电焊机旁侧，用于给焊接区域补光；所述数据采集卡的输入端通过数据线与电焊机的输出端连接，用于与高速摄像机拍摄焊接图像同步采集焊接电流电压值数据。
[0006]所述的基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，该装置还包括工控机，所述高速摄像机的输出端与工控机的输入端连接，所述数据采集卡通过PCIe接口安装在工控机内部，所述数据采集卡的输出端与工控机的输入端连接。
[0007]所述的基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，该装置还包括工控机，所述高速摄像机的输出端与工控机的输入端连接，所述数据采集卡的输出端通过数据线与高速摄像机的输入端连接。
[0008]所述的基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，所述高速摄像机包括机身和镜头，所述机身与镜头通过转接环连接，所述808nm滤光片安装在镜头前端。
[0009]由上述技术方案可知，本技术通过高速摄像机与808nm滤光片和808nm激光光源的结合，可以过滤电弧焊焊接时发出的强光，同时通过同步触发线连接高速摄像机和电焊机，高速摄像机拍摄的每一帧图像都与数据采集卡采集的电流电压值数据对应起来，便
于后续分析处理；本技术具有探测方便、准确度高、信号易处理等优点。
附图说明
[0010]图1是本技术实施方式一的结构框图；
[0011]图2是本技术实施方式二的结构框图。
具体实施方式
[0012]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0013]本技术的实施方式一：
[0014]如图1所示，一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，包括电焊机1、高速摄像机2、808nm滤光片3、808nm激光光源4、数据采集卡5和工控机6。高速摄像机2主要由机身21和镜头22组成，机身21通过转接环23与镜头22连接。
[0015]808nm滤光片3安装在镜头22前端，用于过滤焊接时发出的强光。高速摄像机2架设在电焊机1前侧，高速摄像机2的输入端通过同步触发线与电焊机1的输出端连接，用于根据电焊机1发送的同步触发信号启动拍摄焊接图像。808nm激光光源4架设在电焊机1旁侧，用于给焊接区域补光。
[0016]数据采集卡5的输入端通过数据线与电焊机1的输出端连接，用于与高速摄像机2拍摄焊接图像同步采集焊接电流电压值数据。数据采集卡5通过PCIe接口安装在工控机6内部，数据采集卡5的输出端与工控机6的输入端连接，高速摄像机2的输出端与工控机6的输入端连接。
[0017]本技术的实施方式二：
[0018]如图2所示，一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，包括电焊机1、高速摄像机2、808nm滤光片3、808nm激光光源4、数据采集卡5和工控机6。高速摄像机2主要由机身21和镜头22组成，机身21通过转接环23与镜头22连接。
[0019]808nm滤光片3安装在镜头22前端，用于过滤焊接时发出的强光。高速摄像机2架设在电焊机1前侧，高速摄像机2的输入端通过同步触发线与电焊机1的输出端连接，用于根据电焊机1发送的同步触发信号启动拍摄焊接图像。808nm激光光源4架设在电焊机1旁侧，用于给焊接区域补光。
[0020]数据采集卡5的输入端通过数据线与电焊机1的输出端连接，用于与高速摄像机2拍摄焊接图像同步采集焊接电流电压值数据。数据采集卡5的输出端通过数据线与高速摄像机2的输入端连接，高速摄像机2的输出端与工控机6的输入端连接。
[0021]本技术的工作原理：
[0022]808nm滤光片3安装在镜头22前端可过滤除808nm波段外百分之九十的其他波段光，这时只有808nm波段的光可以通过镜头22照射在机身21的CMOS上成像，焊接发出的强光基本都被过滤，再通过808nm激光光源4将光斑照射在焊接区域，给焊接区域补光，使焊接区域的熔池与熔滴清晰可见。
[0023]高速摄像机2架设在电焊机1前侧，当收到电焊机1通过同步触发线发送过来的同步触发信号时开始对焊接区域进行拍摄，与此同时，数据采集卡5对焊接过程中的电流电压值数据进行同步采集。
[0024]实施方式一中，高速摄像机2将拍摄的图像发送给工控机6，数据采集卡5将采集的数据发送给工控机6。工控机6将高速摄像机2拍摄的焊接图像与数据采集卡5采集的焊接电流电压值数据按照帧顺序一一对应，同步记录。由于每一帧焊接图像都有对应的电流电压值数据保存下来，后续可以同步显示焊接图像与电流电压值数据曲线。
[0025]实施方式二中，数据采集卡5将采集的数据发送给高速摄像机2，高速摄像机2通过内部的FPGA板读取数据，并显示在对应的图像上，然后将带有电流电压值数据的焊接图像发送给工控机6进行后续分析处理。
[0026]上述高速摄像机2、808nm激光光源4和数据采集卡5可根据实际应用场景需求进行更具体的选择，如选用富煌君达高科信息技术有限公司的高速摄像机进行拍摄，每秒可达千帧以上，整个焊接过程清晰可见，同时采集的高速视频可以保存在工控机6中，以便于后续播放观看和分析处理。
[0027]以上所述实施方式仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监测装置，其特征在于：该装置包括电焊机、高速摄像机、808nm滤光片、808nm激光光源和数据采集卡；所述高速摄像机架设在电焊机前侧，其输入端通过同步触发线与电焊机的输出端连接，用于根据电焊机发送的同步触发信号启动拍摄焊接图像；所述808nm滤光片安装在高速摄像机上，用于过滤焊接时发出的强光；所述808nm激光光源架设在电焊机旁侧，用于给焊接区域补光；所述数据采集卡的输入端通过数据线与电焊机的输出端连接，用于与高速摄像机拍摄焊接图像同步采集焊接电流电压值数据。2.根据权利要求1所述的基于高速摄像机的焊接电流电压值实时监...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭昌杰，程杰，雷秀军，张卓义，陈林林，
申请(专利权)人：合肥富煌君达高科信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：