CN204221169U - 基于ccd传感器的焊接参数图像采集系统 - Google Patents
基于ccd传感器的焊接参数图像采集系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204221169U CN204221169U CN201420568228.6U CN201420568228U CN204221169U CN 204221169 U CN204221169 U CN 204221169U CN 201420568228 U CN201420568228 U CN 201420568228U CN 204221169 U CN204221169 U CN 204221169U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- ccd sensor
- camera
- image capturing
- walking mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
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，焊接电源与焊枪连接，焊枪与气体保护罐相连通，焊枪两侧固定安装有相机和小功率激光器，相机内设有CCD传感器，焊枪设置在行走机构上方，行走机构包括运动小车、位于运动小车上的焊接工件，行走机构与步进电机连接，步进电机与运动控制器连接；传感器系统一端与行走机构连接，另一端与数据采集卡连接，数据采集卡与CCD传感器连接，CCD传感器与计算机连接。本实用新型的有益效果是：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。
Description
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。
焊接电源1为EWM的TETRIX521焊接电源1。
所述数据采集卡3的型号为NI USB-6251。
所述焊接电源1内设有电源模块15，用于输出电压和电流。
电流、电压传感器13均为闭环霍尔器件，采用霍尔补偿原理，可隔离测量AC、DC、脉冲信号；运放模块14利用等效电阻将电流传感器12输出的电流信号转化为电压信号输出到NI USB-6251数据采集卡3。数据采集卡3采集电流、电压、相机6触发信号到计算机4。
CCD传感器选用PhotonFocus公司生产的MV-D750E、CMOS数字工业相机6。试验中，CCD传感器和小功率激光器7分别安装固定在焊枪2前后两侧随着焊枪2一起运动。为了有效滤除焊接过程中电弧光对相机6取像的影响，根据不同的焊接工艺在镜头前加不同型号的滤光片和减光片。
电信号和图像信息的采集与实时保存在电信号的采集过程中，数据采集卡3可以分别采集电压、电流和相机6触发脉冲电信号的采集，采集到的图像以位图文件进行保存。
在焊缝下塌深度检测中，固定于焊枪2前端的小功率激光器7发出一束一字线形激光，照射于焊缝表面，CCD传感器从后上方对激光条纹投射区域进行采像。移动小车带动焊接工件9移动，便可得到焊接工件9上激光条纹对应的每一个位置的下塌深度信息。
使用时，焊接电源1内的电源模块15给电流传感器12和电压传感器13进行供电，焊接电流信号输入端将电流信号传给电流传感器12，焊接电压信号输入端将电压信号传给电压传感器13，运放模块14利用等效电阻将电流传感器12输出的电流信号转化为电压信号输出到NI USB-6251数据采集卡3，电压信号直接输出到数据采集卡3，同时相机6出发信号也输出到数据采集卡3，数据采集卡3将采集到的电流、电压、相机6触发信号输送到计算机4。
以上对本实用新型的一个实例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种基于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。
2.根据权利要求1所述的焊接参数图像采集系统，其特征在于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。
3.根据权利要求1所述的焊接参数图像采集系统，其特征在于所述相机的镜头前端设有滤光片和减光片。
4.根据权利要求1或2所述的焊接参数图像采集系统，其特征在于所述CCD传感器为MVD750E、CMOS数字工业相机。
5.根据权利要求1所述的焊接参数图像采集系统，其特征在于所述焊接电源的型号为EWM的TETRIX521焊接电源。
6.根据权利要求1所述的焊接参数图像采集系统，其特征在于所述数据采集卡的型号为NI USB-6251。
7.根据权利要求1所述的焊接参数图像采集系统，其特征在于所述焊接电源内设有电源模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420568228.6U CN204221169U (zh) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | 基于ccd传感器的焊接参数图像采集系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420568228.6U CN204221169U (zh) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | 基于ccd传感器的焊接参数图像采集系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204221169U true CN204221169U (zh) | 2015-03-25 |
Family
ID=52919312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420568228.6U Expired - Fee Related CN204221169U (zh) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | 基于ccd传感器的焊接参数图像采集系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204221169U (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105171197A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 厦门理工学院 | 焊接的组合视觉传感器装置 |
| CN105904113A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-08-31 | 江苏金鑫电器有限公司 | 一种铝合金螺旋管焊接参数质量评价系统 |
| CN107234359A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-10-10 | 南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司 | 一种不锈钢列车车体激光焊接质量在线监测系统及方法 |
| CN107378328A (zh) * | 2017-09-08 | 2017-11-24 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种焊接操作的记录方法及装置 |
| CN108031955A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-15 | 太仓鼎诚电子科技有限公司 | 一种基于局域网的焊接过程中监测系统 |
| CN108500420A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-07 | 江苏新时代造船有限公司 | 一种基于组网智能识别多机器人自动焊接船舶组立件系统 |
| CN109759682A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-17 | 中石化第十建设有限公司 | 一种带有线能量实时监测装置的焊枪 |
| CN110802305A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-18 | 龙岩学院 | 弧焊过程参数在线监测装置与监测方法 |
| WO2020258712A1 (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 清华大学 | 一种焊缝成形控制装置及方法 |
| CN112605509A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-06 | 上海交通大学 | 一种等离子转移弧堆焊控制系统及控制方法 |
| US11541483B2 (en) | 2019-06-28 | 2023-01-03 | Tsinghua University | Control device and method for formation of weld seam |
| CN116252039A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-06-13 | 上海耀焊科技有限公司 | 一种惯性摩擦焊机智能控制方法和系统 |
-
2014
- 2014-09-29 CN CN201420568228.6U patent/CN204221169U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105171197A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 厦门理工学院 | 焊接的组合视觉传感器装置 |
| CN105171197B (zh) * | 2015-09-30 | 2018-02-13 | 厦门理工学院 | 焊接的组合视觉传感器装置 |
| CN105904113A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-08-31 | 江苏金鑫电器有限公司 | 一种铝合金螺旋管焊接参数质量评价系统 |
| CN107234359A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-10-10 | 南京中车浦镇城轨车辆有限责任公司 | 一种不锈钢列车车体激光焊接质量在线监测系统及方法 |
| CN107378328A (zh) * | 2017-09-08 | 2017-11-24 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种焊接操作的记录方法及装置 |
| CN108031955A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-15 | 太仓鼎诚电子科技有限公司 | 一种基于局域网的焊接过程中监测系统 |
| CN108500420A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-09-07 | 江苏新时代造船有限公司 | 一种基于组网智能识别多机器人自动焊接船舶组立件系统 |
| CN109759682A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-17 | 中石化第十建设有限公司 | 一种带有线能量实时监测装置的焊枪 |
| WO2020258712A1 (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 清华大学 | 一种焊缝成形控制装置及方法 |
| US11541483B2 (en) | 2019-06-28 | 2023-01-03 | Tsinghua University | Control device and method for formation of weld seam |
| CN110802305A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-18 | 龙岩学院 | 弧焊过程参数在线监测装置与监测方法 |
| CN110802305B (zh) * | 2019-11-19 | 2021-07-27 | 龙岩学院 | 弧焊过程参数在线监测装置与监测方法 |
| CN112605509A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-06 | 上海交通大学 | 一种等离子转移弧堆焊控制系统及控制方法 |
| CN116252039A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-06-13 | 上海耀焊科技有限公司 | 一种惯性摩擦焊机智能控制方法和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204221169U (zh) | 基于ccd传感器的焊接参数图像采集系统 | |
| CN104551347B (zh) | 窄间隙焊缝偏差的红外视觉传感检测方法及装置 | |
| CN103506756B (zh) | 基于熔池图像视觉传感的激光搭接焊间隙检测系统及方法 | |
| CN104057202B (zh) | 基于fpga的远程监控移动式机器人自主焊接系统及方法 | |
| CN103998177B (zh) | 激光焊接的焊接位置检测装置和焊接位置检测方法 | |
| CN102848052B (zh) | 磁控旋转电弧传感实时焊缝跟踪系统及方法 | |
| CN108480101A (zh) | 一种视觉检测工件识别的喷涂控制方法和装置 | |
| CN106735738B (zh) | 一种锁孔深熔tig焊电弧长度检测控制系统 | |
| CN203310772U (zh) | 一种大型钢管焊缝缺陷双域检测装置 | |
| CN101327545A (zh) | 熔化极气体保护焊磁控电弧传感焊缝实时跟踪技术 | |
| CN111061231B (zh) | 焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统及熔透监测方法 | |
| CN203601927U (zh) | 一种螺母送料检测装置 | |
| CN108067714B (zh) | 一种薄壁环缝端接质量在线监测与缺陷定位系统及方法 | |
| CN104931507B (zh) | 一种手机外壳边沿质量检测系统及检测方法 | |
| Gao et al. | Multi-sensor information fusion for monitoring disk laser welding | |
| CN109514042A (zh) | 基于pid的焊缝位置跟踪控制方法及装置 | |
| CN103364406B (zh) | 基于高分辨ccd技术的轴承滚动体检测仪 | |
| CN205057320U (zh) | 一种生产蓄电池的穿壁焊组合机 | |
| CN203275316U (zh) | 一种大型钢管焊缝缺陷单域检测装置 | |
| CN203894177U (zh) | 一种基于机器视觉的壁纸缺陷自动检测装置 | |
| CN104148777A (zh) | 实现波纹板焊接轨迹数据平滑处理的方法及系统 | |
| CN209349075U (zh) | 一种适用于铆接件的分级筛选装置 | |
| CN204603581U (zh) | 智能化焊接装备及工艺评价系统 | |
| CN105158574B (zh) | 逆变直流点焊动态电阻实时测量装置及测量方法 | |
| CN102441724A (zh) | 基于面性辅助光源的焊缝识别传感装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150325 Termination date: 20170929 |