适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置及方法与流程

文档序号:12330386阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置,其特征在于,包括夹持机构、外壳吹屑及散热机构、光学器件及固定支架、减光滤光机构、防护器件及机构,其中,所述夹持机构包括握枪装置(1)、角度调节装置(2)、滑块(3);所述外壳吹屑及散热机构包括带有吹屑气路槽及散热气路槽的外壳机构(4)、散热进气接头(5)、吹屑进气接头(6)、散热出气接头(7)、航空插头(8);所述光学器件及固定支架包括线激光器(9)、可调节该线激光器角度的锁紧机构(10)、工业CCD相机的固定支架(11)、工业CCD相机(12)、镜头(13);所述减光滤光机构包括减光滤光片的放置机构(18)、镜头防护玻璃(19)、减光片固定圈(20)、减光片(21)、滤光片固定圈(22)、滤光片(23);所述防护器件及机构包括线激光器的防护玻璃(14)、用于更换防护玻璃板的滑台机构(15)、能够透光又能挡住外界灰尘的有机防护玻璃板(16)、能够遮挡焊接时飞溅及弧光的挡板(17)。

2.根据权利要求1所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置,其特征在于,所述夹持机构中,握枪装置(1)由两个半圆形夹持块通过螺丝连接而成,该两个半圆形夹持块内部均设有绝缘防滑胶皮;所述握枪装置(1)与角度调节装置(2)采用一端螺丝固定、另一端螺丝在弧形滑槽固定的方式连接,以调节传感器安装角度;夹持机构角度调节装置(2)与滑块(3)通过燕尾槽固定的方式进行连接,以调节传感器上下安装位置。

3.根据权利要求1所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置,其特征在于,所述外壳吹屑及散热机构中,带有吹屑气路槽及散热气路槽的外壳机构(4)分别与散热进气接头(5)、吹屑进气接头(6)、散热出气接头(7)螺纹连接,且外壳机构(4)与航空插头(8)螺丝连接;在高温焊接环境中,一路压缩气体通过吹屑进气接头(6)进入外壳机构(4),经过吹屑气路槽由外壳机构(4)底部流出,吹走焊接过程中产生的飞溅,使工业CCD相机(12)采集的图像不受飞溅干扰;另一路压缩气体通过散热进气接头(5)进入外壳机构(4),经过散热气路槽由散热出气接头(7)流出,将焊接过程中产生的热量带走。

4.根据权利要求1所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置,其特征在于,所述夹持机构通过滑块(3)与带有吹屑气路槽及散热气路槽的外壳机构(4)通过螺丝连接在一起。

5.根据权利要求1所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置,其特征在于,所述光学器件及固定支架中,工业CCD相机的固定支架(11)、可调节线激光器角度的锁紧机构(10)通过螺丝固定在外壳机构(4)上,工业CCD相机(12)通过螺丝安装于固定支架(11)上,工业CCD相机(12)与镜头(13)配套连接,线激光器(9)通过锁紧螺丝固定于锁紧机构(10),线激光器(9)在锁紧机构(10)中能够进行角度调整。

6.根据权利要求1所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置,其特征在于,所述镜头防护玻璃(19)、减光片固定圈(20)、减光片(21)、滤光片固定圈(22)、滤光片(23)顺次设置于放置机构(18)中,放置机构(18)通过螺丝固定于外壳机构(4)的底部。

7.根据权利要求1所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置,其特征在于,所述有机防护玻璃板(16)置于滑台机构(15)中,滑台机构(15)通过外壳机构(4)底部的滑槽滑入,挡板(17)通过螺丝固定在滑台机构(15)上。

8.一种适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置的工作方法,其特征在于,步骤如下:

步骤1,根据焊接要求进行工业CCD相机(12)及镜头(13)、线激光器(9)、减光片(21)及滤光片(23)的选型;

步骤2,对装置中各机构零件进行布局及安装,工业CCD相机(12)垂直安装,线激光器(9)倾斜安装;

步骤3,采用工业CCD相机(12)进行图像采集,对采集到的图像进行处理,获取焊缝特征与信息。

9.根据权利要求8所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置的工作方法,其特征在于,步骤1所述根据焊接要求进行工业CCD相机(12)及镜头(13)、线激光器(9)、减光片(21)及滤光片(23)的选型,具体如下:

(1.1)根据焊接精度及性能要求,选择相应体积、质量的工业CCD相机(12)及镜头(13)、线激光器(9)、减光片(21)及滤光片(23);

(1.2)根据焊接精度以及图像处理速度,选择分辨率在200万至500万像素的黑白工业CCD相机(12)及配套的镜头(13);

(1.3)选择波长为600~680nm,激光等级为IIIb的线激光器(9);

(1.4)根据(1.3)所选择线激光器(9)的波长参数确定滤光片的参数,选择中心波长与线激光器(9)波长相同的滤光片(23);

(1.5)根据距离焊接弧光远近,不观察熔池时选择减光率为40~60%的滤光片,需观察熔池时选择减光率为70~90%的滤光片。

10.根据权利要求8所述的适用于高热焊接环境的焊缝识别与跟踪传感器装置的工作方法,其特征在于,步骤2所述对装置中各机构零件进行布局及安装,工业CCD相机(12)垂直安装,线激光器(9)倾斜安装,具体如下:

(2.1)工业CCD相机(12)的固定支架(11)通过螺丝垂直固定在外壳机构(4)上,调节线激光器(9)角度的锁紧机构(10)通过螺丝固定在外壳机构(4)上,锁紧机构(10)与工业CCD相机(12)的光轴倾斜14°倾角,且锁紧机构(10)中心轴线与工业CCD相机(12)的光轴在同一平面内,工业CCD相机(12)通过螺丝安装于固定支架(11)上,工业CCD相机(12)与镜头(13)配套连接;线激光器(9)通过锁紧螺丝固定于锁紧机构(10),线激光器(9)能够在锁紧机构(10)中进行角度调整;

(2.2)镜头防护玻璃(19)、减光片固定圈(20)、减光片(21)、滤光片固定圈(22)、滤光片(23)按照顺序依次放入放置机构(18)中,放置机构(18)通过螺丝固定在外壳机构(4)底部;

(2.3)能够透光又能挡住外界灰尘的有机防护玻璃板(16)置于滑台机构(15)中,滑台机构(15)通过外壳机构(4)底部的滑槽滑入,挡板(17)通过螺丝固定在滑台机构(15)上。

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