CN205342169U - 明弧焊接监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的明弧焊接监控系统，包括交互连接的远程监控单元及现场监控单元，远程监控单元包括处理器及与之交互连接的无线接收器及远程监控器；现场监控单元包括监视控制器及焊接单元，远程监控单元及现场监控单元之间设有无线连接器实现交互通信，所述光源与所述相机组成一体式安装组合结构或分体式安装组合结构，根据对不同焊接方式和材料的光谱分析，弧光各波段相对光强不同，选定通过700-1000nm滤光片对焊接过程大量的强光进行过滤，在700-1000nm波段光照下，用高动态的红外相机拍摄熔池的清晰图像，进行实时、直观的观察和测量；首次将无线视频传输方案应用于明弧焊接监控过程，可以实现远程监控屏幕对多套焊接工位的同时监控，避免工作环境大量布线传输视屏的麻烦。

Description

明弧焊接监控系统

技术领域

本实用新型涉焊接监控技术领域，尤其涉及一种明弧焊接监控系统。

背景技术

在焊接工业发展中，有弧拼接焊自动化设备越来越多的应用在了工业上，自动化设备在替代人工焊接的同时，监测它的运行轨道，在焊丝偏离轨道的时候，及时的发现并进行调整。在过去传统焊接中，需要技术员不定时的通过焊接衰减片观察焊接熔池情况和管材进料狭缝是否有偏移，让生产操作有很多的不便。并且长期近距离观察焊接强光，会对人体将按产生很大危害。而现有的同类监控系统只应用高动态监控相机和光强衰减片，对焊接弧光和监控视野内图像整体降低亮度，仍无法有效过滤焊接强光，清楚观察熔池状态。此外工控环境下大量的视频传输布线，影响工作环境和设备运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种明弧焊接监控系统，有效解决上述技术问题。

为有效解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：

明弧焊接监控系统，包括交互连接的远程监控单元及现场监控单元，所述远程监控单元包括处理器及与之交互连接的无线接收器及远程监控器；所述现场监控单元包括监视控制器及焊接单元，所述远程监控单元及现场监控单元之间设有无线连接器实现交互通信，所述焊接单元包括机械臂，于所述机械臂上设有组合连接的光源、相机及焊枪；所述光源与所述相机组成一体式安装组合结构或分体式安装组合结构。

特别的，所述远程监控单元还包括一远程控制按钮。

特别的，所述一体式安装组合结构包括安装支架及设置在所述安装支架上的防飞溅片、滤光片、光圈可调节镜头、相机本体及光源，所述光源和相机都正对焊枪尖，所述光源单独制作安装支架围绕所述焊枪的尖端安装连同相机一起安装在同一个安装支架上。

特别的，所述分体式安装组合结构包括相机本体、光源、滤光片及防飞溅片。

特别的，所述监视控制器包括显示器、启动开关及紧急停止按钮。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的明弧焊接监控系统为了解决上述问题，提出了一种红外滤光监控方式，根据对不同焊接方式和材料的光谱分析，弧光各波段相对光强不同，选定通过700-1000nm滤光片对焊接过程大量的强光进行过滤，在700-1000nm波段光照下，用高动态的红外相机拍摄熔池的清晰图像，进行实时、直观的观察和测量；另一方面，首次将无线视频传输方案应用于明弧焊接监控过程，可以实现远程监控屏幕对多套焊接工位的同时监控，避免工作环境大量布线传输视屏的麻烦。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型所述监控系统中远程监控单元组成结构示意图；

图2是本实用新型所述监控系统中现场监控单元组成结构示意图；

图3是本实用新型所述监控系统中分体式安装组合结构的组成结构示意图；

其中：

1远程监控单元，2现场监控单元，3无线接收器，4远程监控器，5监视控制器，7焊接单元,8无线连接器,9机械臂,10光源,11相机,12焊枪,15远程控制按钮,16安装支架,17防飞溅片，18滤光片,19光圈可调节镜头,20红外光源,21相机本体，22处理器，23显示器,24启动开关,25紧急停止按钮。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本实施例公开的明弧焊接监控系统，包括无限交互连接的远程监控单元1及现场监控单元2，所述远程监控单元1包括处理器22及与之交互连接的无线接收器3及远程监控器4；所述现场监控单元2包括监视控制器5及焊接单元7，所述远程监控单元1及现场监控单元2之间设有无线连接器8实现交互通信，所述焊接单元7包括机械臂9，于所述机械臂9上设有组合连接的光源10、相机11及焊枪12；所述光源10与所述相机11组成一体式安装组合结构或分体式安装组合结构。

所述远程监控单元1还包括一远程控制按钮15。所述一体式安装组合结构包括安装支架16及设置在所述安装支架16上的防飞溅片17、滤光片18、光圈可调节镜头19、相机本体21及红外光源20，所述红外光源20和相机10都正对焊枪尖，所述红外光源20单独制作安装支架16围绕所述焊枪12的尖端安装连同相机11一起安装在同一个安装支架16上。所述分体式安装组合结构包括相机本体21、红外光源20、滤光片18及防飞溅片17。所述监视控制器5包括显示器23、启动开关24及紧急停止按钮25。

具体如下：

焊枪固定在机械臂或专机滑臂最末端；相机支架也固定在机械臂或专机滑臂最末端，与焊枪夹具相连，保证焊枪移动时，相机支架上的相机或光源相对于焊枪尖的位置永远不变；相机安装在相机支架上，正对焊枪尖，相机镜头前使用700-1000nm滤光片和防飞溅片封装；光源可以与相机一体，或与相机分体，分体式安装可以安装在相机支架上，也可以单独安装在另一个支架上，支架安装方式与相机支架相同，角度不同。任何方式安装的光源也要正对焊枪尖，并在焊接过程前后相对于焊枪尖位置不变；相机和光源的供电线缆和相机的数据线缆与现场监视控制器相连；现场监视控制器安装在机械臂或专机滑臂等自动焊接系统承重结构上；无线信号发射器与现场监视控制器数据线相连，也安装在机械臂或专机滑臂等自动焊接系统承重结构上；无线信号接收器与视频信号解码处理器相连，安装在远程监控系统房间外，正对无线信号发射器的直线方向上；远程监视器和远程控制按钮同时与视频信号解码处理器相连，均安装在远程监控系统房间内。

本实施例中区别于现有技术的技术路线为：

包括设备光学滤光方案和无线通讯在焊接监控系统中的应用：高动态红外相机，配合700-1000nm滤光片和700-1000nm红外光源来实时拍摄焊接画面；相机的输出信号其中一路在现场的监视器显示，一路通过无线通讯装置，传输到远程监视器进行实时显示，并可根据焊接图像，实时把远程控制中断信号传输到现场监控单元。

工作原理和主要部件功能：

a.现场监控单元

1、相机和红外光源通过安装卡具，与焊枪安装卡具相连，相机和光源始终正对焊枪尖位置，并保证焊接工程中，相机、光源、焊枪尖相对位置不变，焊接弧光被700-1000nm滤光片过滤后拍摄到弧光和熔池画面。

2、相机和焊枪尖的距离300～500mm可调，根据现场应用，确认不影响机器人或专机焊接动作。

3、相机镜头前设计可更换式防飞溅片保护，相机视野也可以根据客户要求适配不同焦距镜头调节，光圈可调用于调节画面拍摄的明暗程度。

4、监视器机箱可吊装于焊枪周边稳固位置，机箱部分可根据需要320°旋转，方便操作人员不同位置观看。

5、监视器采用加厚铝合金外壳封装，防尘、散热性能良好，可适配10~17寸工业显示屏。

6、监视器集成急停控制按键，可根据焊接图像随时发出中断焊接信号；另外可适配无线鼠标，对显示屏亮度、对比度、锐度等性能进项设定和修改。

7、监视器可输出网络信号，连接工业无线发射器或光端机，理论无线最高传输3㎞，光线最高传输20㎞。

b.远程监控单元

1、远程监控单元通过无线接收器或光端机接收焊接监控视频信号，可将全部焊监控视频，通过编码处理器统一显示到远程监视器或屏幕墙。

2、远程监控单元可配置远程急停控制信号装置，在远程监控发现焊接问题时，将中断信号传输给焊接设备，响应延迟控制在1秒钟内。

3、远程监控单元采用监控级别解码和显示配置，最大程度避免图像远程传输失真、延迟长、故障率高等问题。

本实用新型并不限于上述实施方式，凡采用与本实用新型相似结构来实现本实用新型目的的所有实施方式均在本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.明弧焊接监控系统，其特征在于，包括交互连接的远程监控单元及现场监控单元，所述远程监控单元包括处理器及与之交互连接的无线接收器及远程监控器；所述现场监控单元包括监视控制器及焊接单元，所述远程监控单元及现场监控单元之间设有无线连接器实现交互通信，所述焊接单元包括机械臂，于所述机械臂上设有组合连接的光源、相机及焊枪；所述光源与所述相机组成一体式安装组合结构或分体式安装组合结构。

2.根据权利要求1所述的明弧焊接监控系统，其特征在于，所述远程监控单元还包括一远程控制按钮。

3.根据权利要求1所述的明弧焊接监控系统，其特征在于，所述一体式安装组合结构包括安装支架及设置在所述安装支架上的防飞溅片、滤光片、光圈可调节镜头、相机本体及光源，所述光源和相机都正对焊枪尖，所述光源单独制作安装支架围绕所述焊枪的尖端安装连同相机一起安装在同一个安装支架上。

4.根据权利要求1所述的明弧焊接监控系统，其特征在于，所述分体式安装组合结构包括相机本体、光源、滤光片及防飞溅片。

5.根据权利要求1所述的明弧焊接监控系统，其特征在于，所述监视控制器包括显示器、启动开关及紧急停止按钮。