一种自动焊接在线视频监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种视频监控系统，尤其是涉及一种自动焊接在线视频监控系统。
【背景技术】
[0002]高速动车组车体采用重量轻强度高的铝合金为结构材料，其中车体侧墙、顶棚及地板等通过长大型材采用熔化极气体保护焊(MIG)焊接成形，由于焊缝长直，易于实现自动化，但是焊接过程中铝合金型材由于坡口根部间隙、坡口角度、坡口平面度等差异较大，焊接时需焊工根据坡口情况实时调整焊接工艺参数保证焊接质量。由于坡口不稳定情况及激光跟踪系统异常等原因，无法保证焊缝质量完全合格，甚至造成整个车体的报废，极大的增加了企业的成本。为了保证焊接过程安全可靠，不发生走偏、焊接质量异常等问题，每套脉冲MIG龙门焊接系统需要2名焊工监守，人力成本高，而且由于焊工必须近距离观察电弧，工作条件差，劳动强度高。此外，由于只有主手控制示教器，当副手发现焊接异常情况，再反馈给主手操作机器人时，时间差导致焊接异常恶化，导致整个焊接车体报废。
[0003]铝合金材料导热快，焊接热输入大，焊接电弧附近温度高。铝合金焊接烟尘、飞溅大，视频观察困难。铝合金燃弧、熄弧前后光强变化很大，光强范围大，传统的视频摄像机由于动态范围不足，很难同时观测到电弧、熔池和电弧前方的坡口。综上，铝合金焊接通过视频监控焊接过程难度很大。
【发明内容】
[0004]本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可降低人员需求，改善工作环境，并可获取清晰易用识别的视频图像的高速动车组铝合金车体自动焊接在线视频监控系统。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0006]—种自动焊接在线视频监控系统，包括主控台、即视控制箱、焊接平台控制器、摄像头及防护系统，所述即视控制箱包括摄像头控制器和用于现场观察焊缝实时显示器，所述主控台包括硬盘录像机和用于过程观察焊接过程的远程显示器，所述主控台和即视控制箱分别与所述焊接平台控制器连接，控制焊接操作，并与所述摄像头连接获取监控视频，所述摄像头通过调节机构安装在焊枪焊接方向的前方，并通过所述摄像头控制器控制所述调节机构调节摄像头的角度和与焊枪头的距离。
[0007]进一步的，所述调节机构包括固定杆，所述固定杆一端固定在焊接机械手臂上，另一端通过角度调节件和距离调节件与所述摄像头固定连接。
[0008]进一步的，所述固定杆的端部开设有弧形滑槽，所述角度调节件一端设有卡扣，所述卡扣嵌入到所述滑槽内并可沿所述滑槽滑动调节所述摄像头的角度，另一端与所述距离调节件固定连接，所述距离调节件水平方向设上导轨，所述摄像头通过导轨座在所述导轨上滑动以调节与焊枪头的距离。
[0009]进一步的，所述角度调节件和距离调节件上具有制动结构，固定摄像头的角度和位置。
[0010]进一步的，主控台与一个或多个摄像头连接，通过硬盘录像机和所述远程显示器收集、显示并存储焊接电弧监控信息。
[0011]进一步的，所述摄像头为彩色摄像机，动态范围大于140dB。
[0012]进一步的，所述摄像头的焦距范围为300mm—350mm。
[0013]进一步的，所述防护系统设置在所述摄像头的前端，为附加滤光的全封闭设计，所述滤光片可定期更换。
[0014]进一步的，所述远程监视器和摄像头采用75欧姆同轴视频电缆、光纤和射频无线传输三种方式连接。
[0015]进一步，视频信号传输采用同轴电线传输方式，在发射端及接收端设有抗干扰器。
[0016]综上所述，本实用新型提供的一种自动焊接在线视频监控系统，摄像头由调节机构安装在焊接机械手臂上，位置固定在焊枪焊接方向的前方，可以实现多角度及距离的调节，摄像头通过专用的防护系统进行防护，避免焊接高温、飞溅和烟尘的影响，以获得高清晰焊接监控，实现焊接过程中实时监控焊接电弧、焊接熔池形态以及坡口状况；即视控制箱可实现调整摄像头控制器调整摄像头监控参数的功能；主控台实现焊接电弧监控信息收集、显进行存储，可以同时与多个焊接监控摄像头连接，主控台与即视控制箱与焊接平台控制器连接，在焊接过程中出现问题时可及时关闭出现异常的焊接操作。与现有技术相比，具有如下优点:
[0017]1.摄像头可以实时对焊接电弧、熔池和坡口情况进行监控，降低了焊接工人的劳动强度，焊接工作远离电弧，改善了工作环境；
[0018]2.通过调节机构，在距离方向上实现了对焊接过程的防高温、飞溅和烟尘功能；
[0019]3.通过摄像头防护系统获得高清晰的焊接视频图像；
[0020]4.可同时对多个焊接电弧进行监控、记录和控制功能；
[0021]5.调节机构配合防护机构确保视频清晰易用识别。
【附图说明】
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[0022]图1:本实用新型一种自动焊接在线视频监控系统的结构框图；
[0023]图2:本实用新型一种自动焊接在线视频监控系统中摄像头结构框图；
[0024]图3:本实用新型一种自动焊接在线视频监控系统摄像头安装示意图；
[0025]图4:本实用新型一种自动焊接在线视频监控系统调节机械结构示意图一；
[0026]图5:本实用新型一种自动焊接在线视频监控系统调节机械结构示意图二 ；
[0027]图6:本实用新型一种自动焊接在线视频监控系统摄像头防护系统示意图；
[0028]其中:主控台1，焊接平台控制器2，即视控制箱3，实时显示器4，摄像头控制器5，摄像头6，固定杆7，角度调节件8，距离调节件9，防护系统10、镜筒11，内镜片12，转接环13，前密封盖板14，滤光片15，工件16，焊枪头17，滑槽18，卡扣19，锁紧件20，导轨21，远程显示器22。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0030]如图1所示为本实用新型提供的一种自动焊接在线视频监控系统的结构框图，包括主控台1、即视控制箱3、焊接平台控制器2、摄像头6和防护系统10，即视控制箱3包括摄像头控制器5，主控台1和即视控制箱3与焊接平台控制器2连接，控制焊接操作，摄像头6通过调节机构安装在焊枪焊接方向的前方，并通过摄像头控器5控制所述调节机构调节摄像头6的角度和距焊枪头17的距离。
[0031]如图1和图2所示的本实用新型提供的一种自动焊接在线视频监控系统，即视控制箱5包括摄像头控制器5和实时显示器4，即视控制箱3安装在焊接平台的一侧，如为龙门焊接平台，可安装在龙门架的一侧，摄像头视频传输和控制线均连接在摄像头6和摄像头控制器5上，摄像头控制器5可以调整摄像6的角度和距焊枪头17的距离，实现调整摄像头6监控参数的功能，以获得成像质量优异的拍摄效果。视频由摄像头控制器传给至即视控制箱3的实时显示器4和主控台1的远程显示器22上。实时显示器4可用于现场观察焊缝，保证调试时焊接操作工远离电弧，提高劳动保护水平；远程显示器22用来远程集中观察焊接过程，一个监控人员可以观察多台机器人的焊接操作，出现焊接偏差时可以远程调整甚至暂停焊接过程。远程显示器22和摄像头6控制的连接可以采用75欧姆同轨视频电缆、光纤和射频无线传输三种方式连接。图1中列举了两个摄像头6经即视控制箱2同时与一台主控台1相连，在实际应用中，可根据需要，主控台与多个摄像头6、即视控制箱2连接。
[0032]主控台1安装一台硬盘录像机，可以根据现场需要与一个或多个摄像头6连接，以接入多个焊接电弧图像信号，同时在主控台1的远程显示器22上显示和记录多个焊接监控图像，实现对记录视频进行存储及回放。
[0033]即视控制箱3和主控台1设计安装有急停按钮，按钮与焊接平台控制器2连接，如与焊接平台控制器2内部的BECK0FF模块连接，当焊接过程中出现异常时可立刻按下按钮半闭电源，控制焊接操作。
[0034]焊接过程的干扰严重，因此视频信号传输采用同轴电线传输方式，在发射端及接收端增加抗干扰器，以减小信号传输过程中的干扰。
[0035]如图3至图5所示，摄像头6由调节机构安装在焊接机械手臂上，位置固定在焊枪焊接方向的前方，由于待焊工件16背面存在加强筋，空间有限需合理布置安装支架，经计算及实验，在