CN208772713U - 一种激光焊接相机防闪烁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光焊接相机防闪烁装置，其用于激光焊接系统中，所述激光焊接系统包括准直镜组以及聚焦镜组，所述相机防闪烁装置包括CCD感光芯片、位于加工件上方对准加工位置的蓝光灯、设置在所述准直镜组与所述聚焦镜组之间的合束镜、设置在所述CCD感光芯片与所述合束镜之间的滤色片和中灰密度镜、以及物镜，其中所述滤色片透射蓝光灯光谱范围内的峰值波段465nm～470nm的光，所述中灰密度镜的透过率可调。本实用新型能够有效的防止激光焊接过程中，相机出现白屏现象，保障焊接过程的实时监控，且大大提高了焊接质量的稳定性和可靠性。

Description

一种激光焊接相机防闪烁装置

【技术领域】

本实用新型属于激光相机保护技术领域，特别是涉及一种激光焊接相机防闪烁装置。

【背景技术】

传统的激光焊接头均采用双路结构：一路为激光束通道，用于提供足够的能量焊接加工件；另一路通过合束镜实现可视化操作，主要是通过相机观察加工件在加工过程中的状态以及激光光束位置对正。实际操作中通过相机观察激光光束对正时的外界光强远远低于观察加工件加工过程中的光强，这样就会导致相机一进入加工状态就出现“白屏”现象，使得使用者的操作体验下降。目前市场上的激光焊接机对于这种现象不加处理，导致操作时不能准确判断加工状态，这样会导致大量的时间和材料浪费。另外加工位置精度不能实时监视，导致激光焊接存在风险。

因此，有必要提供一种新的激光焊接相机防闪烁装置来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种激光焊接相机防闪烁装置，能够有效的防止激光焊接过程中，相机出现白屏现象，保障焊接过程的实时监控，且大大提高了焊接质量的稳定性和可靠性。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种激光焊接相机防闪烁装置，其用于激光焊接系统中，所述激光焊接系统包括准直镜组以及聚焦镜组，其特征在于：所述相机防闪烁装置包括CCD感光芯片、位于加工件上方对准加工位置的蓝光灯、设置在所述准直镜组与所述聚焦镜组之间的合束镜、设置在所述CCD感光芯片与所述合束镜之间的滤色片和中灰密度镜、以及物镜，其中所述滤色片透射蓝光灯光谱范围内的峰值波段465nm～470nm的光，所述中灰密度镜的透过率可调。

进一步的，所述中灰密度镜为阶跃型中灰密度镜片，且搭配一可驱动所述阶跃型中灰密度镜片上下运动实现高低透过率切换的上下切换装置。

进一步的，所述中灰密度镜为可调透过率型中灰密度镜。

进一步的，所述可调透过率型中灰密度镜包括一轮转盘装置、环形设置在所述轮转盘装置上的若干固定透过率中灰密度镜，所有的固定透过率中灰密度镜按照其透过率逐渐递增或递减的形式分布。

进一步的，所述轮转盘装置包括底座、可旋转设置在所述底座上的旋转盘、等角度设置在所述旋转盘上的且通透的镜片固定口以及与所述旋转盘同步旋转的调整手轮。

进一步的，所述固定透过率中灰密度镜设置在所述镜片固定口中。

与现有技术相比，本实用新型一种激光焊接相机防闪烁装置的有益效果在于：利用环形蓝光灯作为光源提高了相机对加工平面的解像力；通过滤色片一方面保证了激光指示光源和蓝光灯光谱穿透，另一方面滤除了其他波段光对相机的干扰，降低了加工过程中的光强；最后通过一个可切换不同透过率的中灰密度镜装置实现强度蓝光均匀的衰减；通过上述三方面的改进可大大改善相机在焊接前和焊接过程中由于光强变化剧烈导致的相机“白屏”现象，提高了焊接效率以及客户使用体验。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的原理结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的轮转盘装置的结构示意图；

图中数字表示：

100激光焊接相机防闪烁装置；101加工件；1准直镜组；2聚焦镜组；3CCD感光芯片；4蓝光灯；5合束镜；6滤色片；7中灰密度镜；8物镜；9轮转盘装置，91底座，92旋转盘，93镜片固定口，94调整手轮。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图2，本实施例为激光焊接相机防闪烁装置100，其用于激光焊接系统中，所述激光焊接系统包括准直镜组1以及聚焦镜组2，所述相机防闪烁装置包括CCD感光芯片3、加工件101上方对准加工位置的蓝光灯4、设置在准直镜组1与聚焦镜组2之间的合束镜5、设置在CCD感光芯片3与合束镜5之间的滤色片6和中灰密度镜7、以及物镜8，其中滤色片6透射蓝光灯4光谱范围内的峰值波段465nm～470nm的光。

中灰密度镜7为阶跃透过率型或可调透过率型。

当使用阶跃型中灰密度镜片7时，搭配一上下切换装置放置在光路中，通过上下切换装置驱动所述阶跃型中灰密度镜片7上下运动从而实现高透过率部分与底透过率部分的自动切换。所述上下切换装置可采用常规的上下运动驱动组件即可，属于常规手段，在此不做详细说明。

当使用可调透过率型中灰密度镜7时，搭配一轮转盘装置9放置在光路中，所述轮转盘装置9包括底座91、可旋转设置在底座91上的旋转盘92、等角度设置在旋转盘92上的且通透的镜片固定口93以及与旋转盘92同步旋转的调整手轮94，镜片固定口93内设置有固定透过率的中灰密度镜，所有的中灰密度镜按照顺序其透过率逐渐递增或递减的方式分布。由于可调透过率型中灰密度镜价格非常昂贵，本实施例通过设置轮转盘装置9，不仅满足了中灰密度镜透过率的可调还大大降低了制作成本，提高了经济性。

本实施例还提供了一种基于激光焊接相机防闪烁装置100的防闪烁方法，其步骤如下：

在激光焊接前，将中灰密度镜7调节到高透过率位置(若是阶跃型，则调节到下部；若是可调透射率型，则调节到ND值最低的位置)，蓝光灯4辐射出的蓝光光线、激光指示光源辐射的红色光线、以及环境光线会通过聚焦镜组2、合束镜5到达滤色片6处，滤色片6只透射蓝光灯4辐射出的蓝光光线和激光指示光源辐射的红色光线，蓝色和红色这个窄带波段会以无损失的状态通过中灰密度镜7，最后经过物镜8在CCD感光芯片3中呈现一个清晰的黑白像，这样就可以利用相机准确地进行找准工件位置。

在激光焊接过程中，将中灰密度镜调节到低透过率位置(若是阶跃型，则调节到上部；若是可调透射率型，则调节到ND值最高的位置)用于均匀地衰减入射光能量，光线经过滤色片6滤色后再经过低透过率的中灰密度镜7衰减，使得光束能量与焊接前的能量持平，这样焊接过程中就能清晰地在相机中看到整个焊接效果以及焊接位置点。

激光焊接完毕后，将中灰密度镜7恢复至高透过率状态。

本实施例为激光焊接相机防闪烁装置及防闪烁方法的有益效果在于：利用环形蓝光灯作为光源提高了相机对加工平面的解像力；通过滤色片一方面保证了激光指示光源和蓝光灯光谱穿透，另一方面滤除了其他波段光对相机的干扰，降低了加工过程中的光强；最后通过一个可切换不同透过率的中灰密度镜装置实现强度蓝光均匀的衰减；通过上述三方面的改进可大大改善相机在焊接前和焊接过程中由于光强变化剧烈导致的相机“白屏”现象，提高了焊接效率以及客户使用体验。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种激光焊接相机防闪烁装置，其用于激光焊接系统中，所述激光焊接系统包括准直镜组以及聚焦镜组，其特征在于：所述相机防闪烁装置包括CCD感光芯片、位于加工件上方对准加工位置的蓝光灯、设置在所述准直镜组与所述聚焦镜组之间的合束镜、设置在所述CCD感光芯片与所述合束镜之间的滤色片和中灰密度镜、以及物镜，其中所述滤色片透射蓝光灯光谱范围内的峰值波段465nm～470nm的光，所述中灰密度镜的透过率可调。

2.如权利要求1所述的激光焊接相机防闪烁装置，其特征在于：所述中灰密度镜为阶跃型中灰密度镜片，且搭配一可驱动所述阶跃型中灰密度镜片上下运动实现高低透过率切换的上下切换装置。

3.如权利要求1所述的激光焊接相机防闪烁装置，其特征在于：所述中灰密度镜为可调透过率型中灰密度镜。

4.如权利要求3所述的激光焊接相机防闪烁装置，其特征在于：所述可调透过率型中灰密度镜包括一轮转盘装置、环形设置在所述轮转盘装置上的若干固定透过率中灰密度镜，所有的固定透过率中灰密度镜按照其透过率逐渐递增或递减的形式分布。

5.如权利要求4所述的激光焊接相机防闪烁装置，其特征在于：所述轮转盘装置包括底座、可旋转设置在所述底座上的旋转盘、等角度设置在所述旋转盘上的且通透的镜片固定口以及与所述旋转盘同步旋转的调整手轮。

6.如权利要求5所述的激光焊接相机防闪烁装置，其特征在于：所述固定透过率中灰密度镜设置在所述镜片固定口中。