[实用新型]基于CCD传感器的焊接参数图像采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于焊接图像处理设备领域，尤其涉及一种基于CCD传感器的焊接参数图像采集系统。

背景技术

焊接电流和电弧电压是电弧焊接过程中最重要的两个工艺参数，它们的变化直接影响过程中的各种动态行为，并影响焊缝成形及最终的焊接质量。根据经验，焊接中的熔池包含了丰富的焊接质量信息。在现有技术中，有采用同步控制拍摄高速摄像和数据采集技术的，建立了高速图像和工艺参数的同步记录与分析系统，可以实现高速图像和工艺参数波形的播放和分析。但是受相机内存的限制，能够采集的时长有限，不适用于工业焊接的监测过程。也有的技术对TIG焊中熔池正面几何形状参数进行了视觉检测，这种方法数据处理过程繁琐，不适用于实际工程运用。激光结构光视觉是三维视觉的主要方法之一，其精度高，运算速度快，在工业检测领域得到了较广泛的应用。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种焊接参数的图像采集分析系统，能够实时监测并存储焊接过程中的电信号和图像信息，可以从图像信息中得到更加丰富的焊接质量信息。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于CCD传感器的焊接参数图像采集系统，包括焊接电源、焊枪、计算机、保护气体罐，所述焊接电源与所述焊枪连接，所述焊枪与所述气体保护罐相连通，其特征在于还包括数据采集卡、传感器系统、行走机构，所述焊枪两侧固定安装有相机和小功率激光器，所述相机内设有CCD传感器，所述焊枪设置在所述行走机构上方，所述行走机构包括运动小车、位于运动小车上的焊接工件，所述行走机构与步进电机连接，所述步进电机与运动控制器连接；所述传感器系统一端与所述行走机构连接，另一端与所述数据采集卡连接，所述数据采集卡与所述CCD传感器连接，所述CCD传感器与所述计算机连接；所述传感器系统包括电流传感器、电压传感器，所述电流传感器与所述电压传感器通过运放模块与所述数据采集卡连接。

所述相机还包括滤波器和放大器，所述CCD传感器、所述滤波器和所述放大器依次连接。

所述相机的镜头前端设有滤光片和减光片。

所述CCD传感器为MVD750E、CMOS数字工业相机。

所述焊接电源的型号为EWM的TETRIX521焊接电源。

所述数据采集卡的型号为NI USB-6251。

所述焊接电源内设有电源模块。

本实用新型的有益效果是：能够实时采集焊接过程包括电流、电压、图像信息，实现数据与图像信息的实时存储，并实现了信号的同步，利用激光结构光视觉对焊缝下塌深度的分析结果与实物基本一致，可以从图像信息中得到更加丰富的焊接质量信息。另外，本实用新型能够对操作过程进行长时间自动采集、存储，而且实现了通过视觉和激光对焊接质量的检测，检测速度快、精度高，解决了现有技术记录时间短暂以及检测精确度不高的问题，适于在实际焊接中应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制系统图。

图中，1、焊接电源，2、焊枪，3、数据采集卡，4、计算机，5、保护气体罐，6、相机，7、小功率激光器，8、运动小车，9、焊接工件，10、步进电机，11、运动控制器，12、电流传感器，13、电压传感器，14、运放模块，15、电源模块，16、传感器系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出说明。

如图1、图2所示，本实用新型提供一种基于CCD传感器的焊接参数图像采集系统，包括焊接电源1、焊枪2、数据采集卡3、计算机4、行走机构、保护气体罐5、传感器系统16，所述焊接电源1与所述焊枪2连接，所述焊枪2与所述气体保护罐相连通，所述焊枪2两侧固定安装有相机6和小功率激光器7，所述相机6包括依次连接的CCD传感器、滤波器和放大器，所述相机6的镜头前端设有滤光片和减光片，所述焊枪2设置在所述行走机构上方，所述行走机构包括运动小车8、位于运动小车8上的焊接工件9，所述行走机构与步进电机10连接，所述步进电机10与运动控制器11连接。所述传感器系统16一端与所述行走机构连接，另一端与所述数据采集卡3连接，所述数据采集卡3与所述CCD传感器连接，所述CCD传感器与所述计算机4连接。传感器系统16包括电流传感器12、电压传感器13，所述电流传感器12与所述电压传感器13通过运放模块14与所述数据采集卡3连接。

所述CCD传感器选用PhotonFocus公司的MVD750E、CMPS数字工业相机6。