[发明专利]电流触发相机模块及焊熔池图像跟踪系统

权利要求书

1.一种电流触发相机模块，其特征在于：包括电流传感单元(1)、波型整形变换单元(2)和可变计数单元(3)；

所述电流传感单元(1)，其与电焊机(12)的电源线连接，用于感应电焊机(12)输入电流，生成电流信号；

所述波型整形变换单元(2)，其与电流传感单元(1)连接，用于对电流信号进行信号整形，输出与电焊机(12)输入电流相同频率的矩形脉冲波形信号；

所述可变计数单元(3)，其输入端与波型整形变换单元(2)连接，其输出端与相机(9)连接；用于分析矩形脉冲波形信号，检测出电焊机(12)的焊接短路过渡周期，根据电焊机(12)的焊接短路过渡周期在电焊机(12)的焊接短路时刻产生第一触发信号，通过第一触发信号触发相机(9)对焊熔池进行拍照。

2.根据权利要求1所述的电流触发相机模块，其特征在于：还包括信号放大单元(4)，所述信号放大单元(4)与电流传感单元(1)连接，用于对电流信号进行信号放大。

3.根据权利要求2所述的电流触发相机模块，其特征在于：还包括低通滤波单元(5)，所述低通滤波单元(5)与信号放大单元(4)连接，用于对放大后的电流信号进行滤波，输出滤波后的电流信号。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电流触发相机模块，其特征在于：还包括控制单元(6)，所述控制单元(6)与所述可变计数单元(3)的控制端连接，用于控制可变计数单元(3)产生第二触发信号，通过第二触发信号触发相机(9)对焊熔池进行拍照。

5.根据权利要求4所述的电流触发相机模块，其特征在于：还包括计数显示单元(7)，所述计数显示单元(7)与所述可变计数单元(3)连接，用于对可变计数单元(3)检测出的电焊机(12)焊接短路次数进行计数，并进行显示。

6.一种焊熔池图像跟踪系统，其特征在于：包括权利要求4或5所述的电流触发相机模块(8)、相机(9)、图像采集卡(10)和工控机(11)；

所述相机(9)，其固定于电焊机(12)的一侧,用于根据第一触发信号或第二触发信号启动对电焊机(12)下方的焊熔池进行拍照，生成图像信号；

所述图像采集卡(10)，其与所述相机(9)连接，用于采集图像信号，将图像信号进行A/D转换，生成数字图像信号，并进行缓存；

所述工控机(11)，其与所述图像采集卡(10)连接，用于提取数字图像信号，通过图像处理模块对生成时间相近的多个数字图像信号进行处理,实时生成熔池图像进行显示。

7.根据权利要求6所述的焊熔池图像跟踪系统，其特征在于：所述相机(9)与电焊机(12)同步转动,保持相对静止，且拍照过程中实时调整曝光时间。

8.根据权利要求6所述的焊熔池图像跟踪系统，其特征在于：所述相机(9)的镜头处依次装配有滤光片和防飞溅保护片。

9.根据权利要求6至8任一项所述的焊熔池图像跟踪系统，其特征在于：所述图像处理模块读取生成时间相近的多个照片,提取多个照片的公共区域图像,从多个公共区域图像选择没有飞溅和烟尘噪声的图像对其他公共区域图像进行覆盖替换,得到处理后的焊熔池图像,使用Otsu最大类间方差法动态确定阈值，根据阈值对熔池图像进行分割提取，得到最终的熔池图像。

10.根据权利要求9所述的焊熔池图像跟踪系统，其特征在于：所述图像处理模块通过插值算法对最终的熔池图像进行多倍放大，利用灰度拉伸降低图像的对比度，通过工控机(11)上的监视器屏幕上进行熔池状态显示。