自动焊接过程远程监控装置的制作方法

专利名称：自动焊接过程远程监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程监视及控制装置，尤其是能对水下自动焊接过程及其他无人特殊焊接过程进行远程监视和操控。
背景技术：
目前，在环境恶劣且不宜人工直接操作的环境中，如海底石油管线及核反应堆在线修补等场合，需要采用无人自动焊接技术进行修补。特种环境自主焊接机器人难以完成 实际的焊接操作任务，且费用昂贵。通常采用可遥控的自动焊接机或遥控机器人，操作人员 在安全的环境下通过远程遥控装置监控它们的工作来完成焊接过程。因焊接过程的特殊 性，这种远程遥控装置需要完成焊接前对准焊缝、焊接时在强弧光情况下观察焊接熔池及 焊缝成型两种情况下远程图像的传递，以便于远程监控。鉴于焊接前及焊接过程中光线强 度的明显反差，一般做法采用两套图像监视系统来获取不同过程的图像，但这将导致费用 增加，且设备数量增多，装置的可靠性降低；还可以采用包含自适应智能感光芯片的(XD， 但针对焊接过程这种光强大范围变化的背景下自适应CXD尚未见产品，即便以后有，其成 本也是及其昂贵的。因此，研制一种简单可靠的用于自动焊接装置的远程监控装置具有很 重要的现实意义。
发明内容根据背景技术所述，本实用新型的目的在于提供一种能够同步切换滤光片的自动 焊接过程远程监控装置，本装置只采用一套图像监视系统同时满足焊接前和焊接过程中对 焊缝的监视并进行远程操控。为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种自动焊接过程远程监控装置，主要由远程监视器、远程遥控盒、CXD摄像机、步 进电机远程连接电缆、驱动器和电弧滤光片组成，其中远程监视器通过远程连接电缆与置 于焊接现场监视位置的C⑶摄像机连接，CXD摄像机设置于摄像机工作台上，其上还设置有 步进电机及其驱动器，由步进电机带动的电弧滤光片置于CCD摄像机的前端与电焊枪之间 的光路上，步进电机控制焊接过程联动切换装置，步进电机与焊接过程联动，并带动电弧滤 光片按照要求运动，自动焊接时电弧滤光片处于CCD摄像机的光路上，遮挡电弧光，其他时 刻电弧滤光片离开光路，远程遥控盒通过远程连接电缆和控制箱与电焊枪和步进电机及其 驱动器相连接。由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点和效果1、本实用新型可以完成环境恶劣且不宜人工直接操作的环境下自动焊接的远程 监控；2、本实用新型只需一套监视装置即可完成焊接前后及焊接过程中的远程监视，可 自动完成电弧滤光片的无缝切换，操作方便，节约了设备成本，提高的装置的可靠性；3、本实用新型结构简单，造价低廉，使用维护和修理简易。
图1为本实用新型自动焊接过程远程监控装置总体示意图图2为本实用新型焊接过程监控状态示意图图3为本实用新型焊接前、焊接后监控状态示意图
具体实施方式
由图1、图2和图3示出，一种自动焊接过程远程监控装置，主要由远程监视器1、 远程遥控盒2、(XD摄像机3、步进电机4远程连接电缆5、驱动器6和电弧滤光片7组成，其 中远程监视器1通过远程连接电缆5与置于焊接现场监视位置的(XD摄像机3连接，(XD 摄像机3设置于摄像机工作台11上，其上还设置有步进电机4及其驱动器6，由步进电机 4带动的电弧滤光片7置于(XD摄像机3的前端与电焊枪9之间的光路上，自动焊接时，弧 滤光片7按照要求运动处于CCD摄像机3的光路上，电弧滤光片7无缝切换，遮挡电弧光， 其他时刻电弧滤光片7离开光路，远程遥控盒2通过远程连接电缆5和控制箱8与电焊枪 9和步进电机4及其驱动器6相连接。另知，焊接前需要做准备工作，如焊炬对中和高度调整；焊接后需要对焊缝的进行 初步检视。这时，电弧滤光片7不处于(XD摄像光路上，现场(XD摄像机3获取焊接坡口位 置、焊炬对中及相对焊接件10的高低位置情况，通过远程连接电缆5传送到远程监视器1， 操作人员通过观看远程监视器1和操作远程遥控盒2，进行焊接前准备工作和焊接后焊缝 外观初步检视工作。焊接开始时，在远程遥控盒2发出焊接指令的同时，给步进电机驱动器6发送动作 指令，驱动步进电机4动作，步进电机4带动电弧滤光片7旋转至规定位置，这时电弧滤光 片7正好处于(XD摄像机3前端光路上，避免强烈电弧光导致(XD摄像机3输出饱和，从而 获取焊接过程的电弧形态、熔滴过渡及焊缝熔池情况信息，现场CCD摄像机3获取的信息通 过远程连接电缆5送到远程监控端，操作人员通过远程监视器1和操作远程遥控盒2完成 焊接的远程监控。
权利要求一种自动焊接过程远程监控装置，主要由远程监视器(1)、远程遥控盒(2)、CCD摄像机(3)、步进电机(4)远程连接电缆(5)、驱动器(6)和电弧滤光片(7)组成，其特征在于远程监视器(1)通过远程连接电缆(5)与置于焊接现场监视位置的CCD摄像机(3)连接，CCD摄像机(3)设置于摄像机工作台(11)上，其上还设置有步进电机(4)及其驱动器(6)，由步进电机(4)带动的电弧滤光片(7)置于CCD摄像机(3)的前端与电焊枪(9)之间的光路上，远程遥控盒(2)通过远程连接电缆(5)和控制箱(8)与电焊枪(9)和步进电机(4)及其驱动器(6)相连接。
专利摘要一种自动焊接过程远程监控装置，主要由远程监视器(1)、远程遥控盒(2)、CCD摄像机(3)、步进电机(4)、远程连接电缆(5)、驱动器(6)和电弧滤光片(7)组成，远程监视器(1)通过远程连接电缆(5)与CCD摄像机(3)连接，远程遥控盒(2)通过远程连接电缆(5)和控制箱(8)与电焊枪(9)和步进电机(4)及其驱动器(6)相连接，步进电机(4)控制焊接过程联动切换装置，焊接前后电弧滤光片(7)不遮挡CCD摄像机(3)镜头，焊接过程中电弧滤光片(7)遮挡CCD摄像机(3)镜头。本实用新型可用于水下或无人特殊情况下远程自动焊接过程的监控，结构简单，可靠，造价低廉，使用维护和修理简易。
文档编号H04N7/18GK201552367SQ200920107079
公开日2010年8月18日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者吕涛, 薛龙, 黄继强 申请人:北京石油化工学院