一种焊接用熔池成像智能监测装置及其监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种焊接用熔池成像智能监测装置及其监测方法，属于焊接设备技术领域，包括底座，所述底座的顶部设有焊接工件，所述焊接工件通过固定组件固定在底座的顶部，所述底座的顶部设有三组光谱成像镜头，所述底座的底部且位于三组所述光谱成像镜头的对应处设有安装组件；本发明专利技术通过三组光谱成像镜头的设置，三组光谱成像镜头分别设置在焊接工件顶部的三个不同的方向，可从不同角度观测焊接熔池，利用视差原理，得到焊接过程中熔池表面的三维形态，相比较传统的电弧监控相机拍摄，本装置可实现对焊接过程中熔池表面的三维形态进行抓取，得到与熔池实际形貌较为贴合的图像，以对熔池的参数特征进行准确监测。以对熔池的参数特征进行准确监测。以对熔池的参数特征进行准确监测。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接用熔池成像智能监测装置及其监测方法


[0001]本专利技术属于焊接设备
，具体涉及一种焊接用熔池成像智能监测装置，本专利技术还涉及一种焊接用熔池成像智能监测装置的监测方法。

技术介绍

[0002]在机器人焊接领域中，常常需要研究焊接过程中熔池的形貌来分析焊接质量，进而更好地指导控制参数的选取，而获取熔池需要用电弧监控相机对熔池区域进行实时拍摄跟踪，寻找到最接近实际测量值的熔池图像，对于后续的参数特征提取发挥着积极的意义。
[0003]然而现有技术中焊接熔池在图像采集的过程中，电弧监控相机不能够实现对熔池进行三维形态监测，得到的熔池图像与实际形貌存在偏差，不能够对熔池的参数特征进行准确的监测。
[0004]为此，我们提出一种焊接用熔池成像智能监测装置及其监测方法来解决现有技术中存在的问题，通过采用多组光谱成像镜头，从不同角度观测焊接熔池，利用视差原理，得到焊接过程中熔池表面的三维形态。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种焊接用熔池成像智能监测装置及其监测方法，以解决上述
技术介绍
中提出现有技术中焊接熔池在图像采集的过程中，电弧监控相机不能够实现对熔池进行三维形态监测，得到的熔池图像与实际形貌存在偏差，不能够对熔池的参数特征进行准确监测的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种焊接用熔池成像智能监测装置，包括底座，所述底座的顶部设有焊接工件，所述焊接工件通过固定组件固定在底座的顶部，所述底座的顶部设有三组光谱成像镜头，所述底座的底部且位于三组所述光谱成像镜头的对应处设有安装组件，所述安装组件上通过旋转组件安装有支撑柱，所述支撑柱的顶端通过角度调节组件与光谱成像镜头连接在一起；
[0008]所述角度调节组件包括安装于支撑柱顶端的支架，所述支架的内腔设有转杆，所述支架的两侧均固定安装有旋转阻尼器，所述转杆的两端分别贯穿支架并延伸至支架的外部与两组所述旋转阻尼器的内圈固定连接，所述转杆的表面且位于支架的内腔固定安装有连接架，所述连接架的一端与光谱成像镜头的表面固定连接。
[0009]优选的，所述固定组件包括固定卡板和活动卡板，所述固定卡板安装于底座的顶部，所述活动卡板的底部与底座的顶部滑动连接，所述底座的顶部且位于活动卡板的一侧设置有限位组件。
[0010]优选的，所述限位组件包括安装于底座顶部前后两侧的固定壳，所述固定壳的内腔滑动连接有滑块，所述滑块的一侧固定安装有连接杆，所述连接杆远离滑块的一端贯穿固定壳并延伸至固定壳的外部与活动卡板的表面固定连接，所述滑块的另一侧安装有压缩
弹簧，所述压缩弹簧远离滑块的一端与固定壳的内壁固定连接。
[0011]优选的，所述滑块的顶部固定连接有拉杆，所述拉杆的顶端贯穿固定壳并延伸至固定壳的外部，所述固定壳的表面开设有与拉杆相适配的槽道，所述拉杆的表面与槽道的内壁滑动连接。
[0012]优选的，所述固定壳内腔的前后两侧均固定安装有滑杆，所述滑块的表面开设有与滑杆相适配的滑槽，所述滑槽的内壁与滑杆的表面滑动连接。
[0013]优选的，所述安装组件包括固定安装于底座底部的滑轨，所述滑轨的内腔滑动连接有滑板，所述滑轨的表面螺纹连接有锁紧杆，所述锁紧杆的一端贯穿滑轨并延伸至滑轨的内腔与滑板的表面螺纹连接。
[0014]优选的，所述旋转组件包括设于滑轨外部的安装座，所述滑板的一侧贯穿滑轨并延伸至滑轨的外部与安装座的表面固定连接，所述安装座的顶部固定连接有固定管，所述支撑柱的底端与固定管的内壁转动连接，所述固定管的表面螺纹连接有定位杆，所述定位杆的一端贯穿固定管并延伸至固定管的内腔与支撑柱的表面贴合。
[0015]优选的，所述光谱成像镜头的内腔固定安装有固定起偏器，所述光谱成像镜头的内腔且位于固定起偏器的一侧安装有可调节角度起偏器，所述可调节角度起偏器的一侧固定安装有支撑杆，所述支撑杆远离可调节角度起偏器的一端与光谱成像镜头的内壁轴承支撑，所述可调节角度起偏器的另一侧安装有调节杆，所述调节杆的一端贯穿光谱成像镜头并延伸至光谱成像镜头的外部固定安装有转扭。
[0016]优选的，所述光谱成像镜头上还安装有滤波片切换组件，所述滤波片切换组件包括开设于光谱成像镜头表面的固定槽，所述固定槽的内腔滑动连接有固定架，所述固定架的表面等距嵌设有三组滤波片本体，所述光谱成像镜头的表面螺纹连接有限位杆，所述限位杆的一端贯穿光谱成像镜头并延伸至固定槽的内腔与固定架的表面螺纹连接。
[0017]一种焊接用熔池成像智能监测装置的监测方法，包括以下步骤：
[0018]S1、工件固定：使用者可将需要焊接的焊接工件放置于底座的顶部，并通过固定组件将焊接工件固定在底座的顶部；
[0019]S2、调节方向：步骤S1完成后，使用者可通过转动支撑柱改变三组所述光谱成像镜头的方向，使三组所述光谱成像镜头均指向焊接工件的焊接位置；
[0020]S3、调节角度：步骤S2完成后，使用者可通过转动连接架改变光谱成像镜头的拍摄角度，使三组所述光谱成像镜头的中心延长线汇集在焊接工件的焊接位置；
[0021]S4、更换滤波片：在焊接过程中，针对不同焊材与温度辐射出的不同波段的光可切换不同波段的滤波片本体；
[0022]S5、可调节角度起偏器的角度调节：根据焊接过程中所产生光的强度可调节角度起偏器进行偏转，改变两个起偏器之间角度，从而达到控制光强的作用。
[0023]本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提出的一种焊接用熔池成像智能监测装置及其监测方法，与现有技术相比，具有以下优点：
[0024]1、本专利技术通过三组光谱成像镜头的设置，三组光谱成像镜头分别设置在焊接工件顶部的三个不同的方向，可从不同角度观测焊接熔池，利用视差原理，得到焊接过程中熔池表面的三维形态，相比较传统的电弧监控相机拍摄，本装置可实现对焊接过程中熔池表面的三维形态进行抓取，得到与熔池实际形貌较为贴合的图像，以对熔池的参数特征进行准
确监测；
[0025]2、本专利技术通过固定组件的设置，可以将焊接工件固定在底座的顶部，以防止在焊接过程中焊接工件产生移动，通过安装组件的设置，可以便于使用者对光谱成像镜头进行安装和拆卸，进而便于使用者后期对其进行拆卸维修，通过旋转组件的设置，可以对光谱成像镜头的使用方向进行调节，通过角度调节组件的设置，可以对光谱成像镜头的使用角度进行调节。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术安装组件的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术限位组件的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术滤波片切换组件的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术角度调节组件的结构示意图。
[0031]图中：1、底座；2、焊接工件；3、光谱成像镜头；4、支撑柱； 5、支架；6、转杆；7、旋转阻尼器；8、连接架；9、固定卡板；10、活动卡板；11、固定壳；12、滑块；13、连接杆；14、压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接用熔池成像智能监测装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部设有焊接工件(2)，所述焊接工件(2)通过固定组件固定在底座(1)的顶部，所述底座(1)的顶部设有三组光谱成像镜头(3)，所述底座(1)的底部且位于三组所述光谱成像镜头(3)的对应处设有安装组件，所述安装组件上通过旋转组件安装有支撑柱(4)，所述支撑柱(4)的顶端通过角度调节组件与光谱成像镜头(3)连接在一起；所述角度调节组件包括安装于支撑柱(4)顶端的支架(5)，所述支架(5)的内腔设有转杆(6)，所述支架(5)的两侧均固定安装有旋转阻尼器(7)，所述转杆(6)的两端分别贯穿支架(5)并延伸至支架(5)的外部与两组所述旋转阻尼器(7)的内圈固定连接，所述转杆(6)的表面且位于支架(5)的内腔固定安装有连接架(8)，所述连接架(8)的一端与光谱成像镜头(3)的表面固定连接。2.根据权利要求1所述的一种焊接用熔池成像智能监测装置，其特征在于：所述固定组件包括固定卡板(9)和活动卡板(10)，所述固定卡板(9)安装于底座(1)的顶部，所述活动卡板(10)的底部与底座(1)的顶部滑动连接，所述底座(1)的顶部且位于活动卡板(10)的一侧设置有限位组件。3.根据权利要求2所述的一种焊接用熔池成像智能监测装置，其特征在于：所述限位组件包括安装于底座(1)顶部前后两侧的固定壳(11)，所述固定壳(11)的内腔滑动连接有滑块(12)，所述滑块(12)的一侧固定安装有连接杆(13)，所述连接杆(13)远离滑块(12)的一端贯穿固定壳(11)并延伸至固定壳(11)的外部与活动卡板(10)的表面固定连接，所述滑块(12)的另一侧安装有压缩弹簧(14)，所述压缩弹簧(14)远离滑块(12)的一端与固定壳(11)的内壁固定连接。4.根据权利要求3所述的一种焊接用熔池成像智能监测装置，其特征在于：所述滑块(12)的顶部固定连接有拉杆(15)，所述拉杆(15)的顶端贯穿固定壳(11)并延伸至固定壳(11)的外部，所述固定壳(11)的表面开设有与拉杆(15)相适配的槽道(16)，所述拉杆(15)的表面与槽道(16)的内壁滑动连接。5.根据权利要求3所述的一种焊接用熔池成像智能监测装置，其特征在于：所述固定壳(11)内腔的前后两侧均固定安装有滑杆(17)，所述滑块(12)的表面开设有与滑杆(17)相适配的滑槽(18)，所述滑槽(18)的内壁与滑杆(17)的表面滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种焊接用熔池成像智能监测装置，其特征在于：所述安装组件包括固定安装于底座(1)底部的滑轨(19)，所述滑轨(19)的内腔滑动连接有滑板(20)，所述滑轨(19)的表面螺纹连接有锁紧杆(21)，所述锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛望龙，吴可心，廖洪伟，
申请(专利权)人：毛望龙，
类型：发明
国别省市：