基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统的制作方法
【专利摘要】一种基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统，涉及一种自动对焦系统，系统包括滤光模块、摄像头、嵌入式处理器，滤光模块包括隔热玻璃、滤光片，隔热玻璃、滤光片依次设置在焊接工件与摄像头之间，摄像头与嵌入式处理器连接，嵌入式处理器与焊接设备的控制系统连接。本实用新型能够在熔池焊接过程中，不用借助外面光源就能够准确快速完成自动焊接视频对焦，准确捕捉清晰视频数据，精确定位焊接位置，从而可充分保证焊接质量,具有性能可靠，结构简单，成本较低的特点，适用于各种焊接，其适用范围较广。
【专利说明】基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动对焦系统，特别是一种基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统。
【背景技术】
[0002]生产加工企业大量需要使用焊接技术。目前，许多焊接过程中由于工件本身构造不同，使得焊接定位不精确影响焊接质量。焊接跟踪约束条件较大，自动化跟踪焊接相对水平不高。由于焊接过程中出现弧光辐射、高温气体、灰尘飞溅；表面结构、工件热变形等因素造成焊矩偏离焊缝。工作环境恶劣，要求弧焊机器人能够实时检测焊缝的偏差，并调整焊接路线和焊接参数。
[0003]而目前市场上普遍的自动焊接机自动跟踪系统一般采用双向接触式焊缝跟踪传感器技术、光电传感器技术、非接触式超声跟踪技术等，这几种技术都存在相对的优缺点，如双向接触式跟踪技术能够直接探测到焊缝的位置，方法简单，但当出头运行到焊点时，会发生堵塞；光电传感器技术在焊缝高低不平时，直接影响焊接质量。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统，以精确定位焊接位置，保证焊接质量。
[0005]解决上述技术问题的技术方案是:一种基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统，包括滤光模块、摄像头、嵌入式处理器，所述的滤光模块包括隔热玻璃、滤光片，该隔热玻璃、滤光片依次设置在焊接工件与摄像头之间，摄像头与嵌入式处理器连接，嵌入式处理器还与焊接设备的控制系统连接。
[0006]本实用新型的进一步技术方案是:所述滤光片的峰值波长为6328A。
[0007]本实用新型的再进一步技术方案是:所述摄像头的采集速度为50?70帧/秒。
[0008]由于采用上述结构，本实用新型之基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0009]1.可精确定位焊接位置，保证焊接质量:
[0010]由于本实用新型的系统包括隔热玻璃、滤光片、摄像头、嵌入式处理器，其中，摄像头作为视觉感光传感器，采集经滤光片过滤后的光源数据信号，并将该光源数据信号转化为图像视频数据信号，经过A/D转化后输入至嵌入式处理器，同时还根据嵌入式处理器输出的调整焦距信号进行自动调焦；因此，本实用新型能够在熔池焊接过程中，不用借助外面光源就能够准确快速完成自动焊接视频对焦，准确捕捉清晰视频数据，精确定位焊接位置，从而可充分保证焊接质量。
[0011]2.性能可靠:
[0012]由于本实用新型采用摄像头作为视觉传感器，其性能可靠、清晰度高；另外，本实用新型还在焊接工件与滤光片之间设置有隔热玻璃，以隔离焊接时产生的热量；因此，本系统的性能比较可靠。
[0013]3.结构简单:
[0014]本实用新型仅包括滤光模块、摄像头、嵌入式处理器，其结构比较简单，无其它复杂的零部件，成本较低。
[0015]4.适用范围广:
[0016]本实用新型适用于各种焊接，其适用范围较广。
[0017]下面，结合附图和实施例对本实用新型之基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统的技术特征作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1:实施例一所述本实用新型之基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统的结构示意图，
[0019]图2:实施例一所述本实用新型之基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统的原理框图，
[0020]图中，各标号如下:
[0021]1-滤光模块，101-隔热玻璃，102-滤光片，2-摄像头，
[0022]3-嵌入式处理器，4-焊接设备，5-焊接工件。
【具体实施方式】
[0023]实施例一:
[0024]图1至图2中公开的是一种基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统，包括滤光模块1、摄像头2、嵌入式处理器3，所述的滤光模块I包括隔热玻璃101、滤光片102，该隔热玻璃101、滤光片102依次设置在焊接工件5与摄像头2之间，摄像头2与嵌入式处理器3连接，嵌入式处理器3还与焊接设备4的控制系统连接。
[0025]所述的隔热玻璃101设置在焊接工件5与滤光片102之间，用于隔离焊接熔池时产生的热量；隔热玻璃101主要负责隔离红外辐射，排除红外热辐射的干扰。
[0026]所述的滤光片102峰值波长为6328A，滤光片的峰值透光率为63%，所述的滤光片102接收到焊接工件产生的弧光，滤除掉部分光线，只让波长与该滤光片峰值波长相同的光线进入摄像头；
[0027]所述的摄像头2的采集速度为50?70帧/秒，所述的摄像头2作为视觉感光传感器，采集经滤光片过滤后的光源数据信号，并将该光源数据信号转化为图像视频数据信号，经过A/D转化后输入至嵌入式处理器，同时还根据嵌入式处理器输出的调整焦距信号进行自动调焦；
[0028]所述的嵌入式处理器3接收摄像头传输来的图像视频数据信号并将该信号进行处理，根据处理结果或输出调整焦距信号至摄像头2，或输出清晰焊接熔池图像信号至焊接设备4的控制系统。
【权利要求】
1.一种基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统，其特征在于:包括滤光模块(I)、摄像头(2)、嵌入式处理器(3)，所述的滤光模块(I)包括隔热玻璃(101)、滤光片(102)，该隔热玻璃(101)、滤光片(102 )依次设置在焊接工件(5 )与摄像头(2 )之间，摄像头(2 )与嵌入式处理器(3 )连接，嵌入式处理器(3 )还与焊接设备(4 )的控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统，其特征在于:所述滤光片(102)的峰值波长为6328A。
3.根据权利要求1所述的基于焊接熔池的数字相机自动对焦系统，其特征在于:所述摄像头(2)的采集速度为50?70帧/秒。
【文档编号】B23K9/127GK203918185SQ201420223121
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】李水明, 邵长春 申请人:柳州铁道职业技术学院