CN108971822A - 一种基于主动红外的焊接效果监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于主动红外的焊接效果监测装置，传送装置用于运送工件依次经过焊接装置、激励装置和红外采集装置的下方，激励源推杆的底座与机架固定座装配，激励源推杆的驱动端与主动热激励源固定装配，通过激励源推杆的伸缩驱动主动热激励源的升降；热像仪推杆的底座与机架固定座装配，热像仪推杆的驱动端与红外热像仪固定装配，通过热像仪推杆的伸缩驱动红外热像仪的升降，红外热像仪通过数据线与计算机连接，本发明提供的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，可通过主动热激励、红外图像采集和分析实现焊接工件表面焊接情况的有效监测和分析，有效的提升了焊接效果的监测效率，大大提高了焊接工件的焊接质量。

Description

一种基于主动红外的焊接效果监测装置及方法

技术领域

本发明属于主动红外监测技术领域，具体涉及一种基于主动红外的焊接效果监测装置及方法。

背景技术

目前我国在解决焊接效果监测上存在困难，焊接后的焊接效果不能准确、及时的监测。焊接效果监测是焊接过程中的关键过程。近年来，我国焊接行业的焊接效果监测设备有了很大的提高，在自主创新能力上也有了巨大的进步，为此，针对目前焊接效果监测不准确、不及时的技术问题，我们研究了一种可进行主动红外监测焊接效果的装置及方法，极大的提高了焊接效果监测的准确性，以及提高焊接效果监测的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提出一种基于主动红外的焊接效果监测装置及方法，能合理利用红外热像仪成像功能与计算机分析功能提高焊接效果监测，从而提高焊接效果监测的工作效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于主动红外的焊接效果监测装置，包括机架、焊接装置、激励装置、传送装置、红外采集装置和限位装置，所述焊接装置、激励装置、传送装置、红外采集装置和限位装置均设置于机架上，所述传送装置用于运送工件依次经过焊接装置、激励装置和红外采集装置的下方。

所述激励装置包括激励源推杆和主动热激励源，所述激励源推杆的底座与机架固定装配，所述激励源推杆的驱动端与主动热激励源固定装配，通过激励源推杆的伸缩驱动主动热激励源的升降；

所述红外采集装置包括热像仪推杆和红外热像仪，所述热像仪推杆的底座与机架固定装配，所述热像仪推杆的驱动端与红外热像仪固定装配，通过热像仪推杆的伸缩驱动红外热像仪的升降，所述红外热像仪通过数据线与计算机连接。

优选的，所述焊接装置包括机械手、焊枪、横向推杆和纵向推杆，纵向推杆的底座与机架固定装配，纵向推杆的驱动端与横向推杆的底座固定装配，横向推杆的驱动端与机械手的顶部固定装配，机械手的底部固定装配有焊枪，纵向推杆与传送装置的传动方向平行设置，横向推杆与传送装置的传动方向垂直设置，通过纵向推杆的伸缩驱动机械手平行于传送装置的传动方向运动，通过横向推杆的伸缩驱动机械手垂直于传送装置的传动方向运动。

优选的，所述传送装置包括驱动电机、传送带和滚筒，驱动电机与计算机连接，所述滚筒设置有两个，两个滚筒均转动装配在机架上，两个滚筒同一水平面设置，传送带套设于两个滚筒外表面，驱动电机的壳体与机架固定装配，驱动电机的动力输出轴与任意一个滚筒的转轴固定连接。

优选的，所述限位装置包括焊枪侧限位、激励源侧限位和热像仪侧限位，焊枪侧限位、激励源侧限位和热像仪侧限位分别与计算机连接，焊枪侧限位固定装配在机架上，用于控制工件运送到焊枪下方时停止传送装置，激励源侧限位固定装配在机架上，用于控制工件运送到主动热激励源下方时停止传送装置，热像仪侧限位固定装配在机架上，用于控制工件运送到红外热像仪下方时停止传送装置。

一种基于主动红外的焊接效果监测方法，采用前述的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，包括以下步骤：

步骤1、将工件放在传送带上，驱动电机通过驱动滚筒转动从而带动传送带运转，将工件传送到焊枪的焊接范围内，工件到达焊枪侧限位时，焊枪侧限位反馈给计算机信号，计算机控制驱动电机停止运行，机械手对工件进行焊接；

步骤2、焊接完成后，驱动电机继续运行，传送装置运送工件至主动热激励源的下方，激励源侧限位反馈给计算机信号，计算机控制驱动电机停止运行，激励源推杆驱动主动热激励源下降，对工件进行热激励；

步骤3、激励完成后，驱动电机继续运行，传送装置运送工件至红外热像仪下方，热像仪侧限位反馈给计算机信号，计算机控制驱动电机停止运行，通过热像仪推杆驱动红外热像仪下降，完成对工件的红外图像的采集，并将采集到的红外图像传输给计算机，计算机对红外图像进行分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，可通过主动热激励、红外图像采集和分析实现焊接工件表面焊接情况的有效监测和分析，有效的提升了焊接效果的监测效率，大大提高了焊接工件的焊接质量。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2位本发明的侧视结构示意图。

其中：机架1；红外热像仪2；热像仪推杆3；激励源推杆4；横向推杆5；纵向推杆6；焊枪侧限位7；计算机8；机械手9；焊枪10；主动热激励源11；激励源侧限位12；驱动电机13；传送带14；像仪侧限位15；滚筒16。

具体实施方式

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1至图2所示，本发明提供了一种基于主动红外的焊接效果监测装置，包括机架1、焊接装置、激励装置、传送装置、红外采集装置和限位装置，焊接装置、激励装置、传送装置、红外采集装置和限位装置均设置于机架1上，传送装置用于运送工件依次经过焊接装置、激励装置和红外采集装置的下方。

激励装置包括激励源推杆4和主动热激励源11，激励源推杆4的底座与机架1固定装配，激励源推杆4的驱动端与主动热激励源11固定装配，通过激励源推杆4的伸缩驱动主动热激励源11的升降。

主动热激励源11用于加热工件，使工件的温度升高，在本实施例中优选采用电磁感应加热器，也可以采用激光束加热器、电子束加热器等可使工件温度提高的加热装置。

红外采集装置包括热像仪推杆3和红外热像仪2，热像仪推杆3的底座与机架1固定装配，热像仪推杆3的驱动端与红外热像仪2固定装配，通过热像仪推杆3的伸缩驱动红外热像仪2的升降，红外热像仪2通过数据线与计算机8连接。

红外热像仪2用于采集工件焊缝附近的红外图像，在本实施例中红外热像仪2优选的型号为DT-9875,其自带与其相适配的图像处理软件。

焊接装置包括机械手9、焊枪10、横向推杆5和纵向推杆6，纵向推杆6的底座与机架1固定装配，纵向推杆6的驱动端与横向推杆5的底座固定装配，横向推杆5的驱动端与机械手9的顶部固定装配，机械手9的底部固定装配有焊枪10，纵向推杆6与传送装置的传动方向平行设置，横向推杆5与传送装置的传动方向垂直设置，通过纵向推杆6的伸缩驱动机械手9平行于传送装置的传动方向运动，通过横向推杆5的伸缩驱动机械手9垂直于传送装置的传动方向运动。

传送装置包括驱动电机13、传送带14和滚筒16，驱动电机13与计算机8连接，滚筒16设置有两个，两个滚筒16均转动装配在机架1上，两个滚筒16同一水平面设置，传送带14套设于两个滚筒16外表面，驱动电机13的壳体与机架1固定装配，驱动电机13的动力输出轴与任意一个滚筒16的转轴固定连接。

限位装置包括焊枪侧限位7、激励源侧限位12和热像仪侧限位15，焊枪侧限位7、激励源侧限位12和热像仪侧限位15分别与计算机8连接，焊枪侧限位7固定装配在机架1上，用于控制工件运送到焊枪10下方时停止传送装置，激励源侧限位12固定装配在机架1上，用于控制工件运送到主动热激励源11下方时停止传送装置，热像仪侧限位15固定装配在机架1上，用于控制工件运送到红外热像仪2下方时停止传送装置。

激励源推杆4、热像仪推杆3、横向推杆5和纵向推杆6可以采用电动推杆、电液推杆、气缸或液压缸，在本实施例中，优选采用电动推杆。

焊枪侧限位7、激励源侧限位12和热像仪侧限位15优选为红外限位开关，当工件遮挡红外限位开关的光线时，计算机8收到信号，并控制驱动电机13停止转动。

一种基于主动红外的焊接效果监测方法，采用前述的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，包括以下步骤：

步骤1、将工件放在传送带14上，驱动电机13通过驱动滚筒16转动从而带动传送带14运转，将工件传送到焊枪10的焊接范围内，工件到达焊枪侧限位7时，焊枪侧限位7反馈给计算机8信号，计算机8控制驱动电机13停止运行，机械手9对工件进行焊接；

步骤2、焊接完成后，驱动电机13继续运行，传送装置运送工件至主动热激励源11的下方，激励源侧限位12反馈给计算机8信号，计算机8控制驱动电机13停止运行，激励源推杆4驱动主动热激励源11下降，对工件进行热激励；

步骤3、激励完成后，驱动电机13继续运行，传送装置运送工件至红外热像仪2下方，热像仪侧限位15反馈给计算机8信号，计算机8控制驱动电机13停止运行，通过热像仪推杆3驱动红外热像仪2下降，完成对工件的红外图像的采集，并将采集到的红外图像传输给计算机8，计算机8对红外图像进行分析，得到焊接效果的分析结果，以便于对焊接参数进行优化。

Claims (5)

1.一种基于主动红外的焊接效果监测装置，其特征在于，包括机架、焊接装置、激励装置、传送装置、红外采集装置和限位装置，所述焊接装置、激励装置、传送装置、红外采集装置和限位装置均设置于机架上，所述传送装置用于运送工件依次经过焊接装置、激励装置和红外采集装置的下方；

所述激励装置包括激励源推杆和主动热激励源，所述激励源推杆的底座与机架固定装配，所述激励源推杆的驱动端与主动热激励源固定装配，通过激励源推杆的伸缩驱动主动热激励源的升降；

所述红外采集装置包括热像仪推杆和红外热像仪，所述热像仪推杆的底座与机架固定装配，所述热像仪推杆的驱动端与红外热像仪固定装配，通过热像仪推杆的伸缩驱动红外热像仪的升降，所述红外热像仪通过数据线与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，其特征在于，所述焊接装置包括机械手、焊枪、横向推杆和纵向推杆，纵向推杆的底座与机架固定装配，纵向推杆的驱动端与横向推杆的底座固定装配，横向推杆的驱动端与机械手的顶部固定装配，机械手的底部固定装配有焊枪，纵向推杆与传送装置的传动方向平行设置，横向推杆与传送装置的传动方向垂直设置，通过纵向推杆的伸缩驱动机械手平行于传送装置的传动方向运动，通过横向推杆的伸缩驱动机械手垂直于传送装置的传动方向运动。

3.根据权利要求1所述的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，其特征在于，所述传送装置包括驱动电机、传送带和滚筒，驱动电机与计算机连接，所述滚筒设置有两个，两个滚筒均转动装配在机架上，两个滚筒同一水平面设置，传送带套设于两个滚筒外表面，驱动电机的壳体与机架固定装配，驱动电机的动力输出轴与任意一个滚筒的转轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，其特征在于，所述限位装置包括焊枪侧限位、激励源侧限位和热像仪侧限位，焊枪侧限位、激励源侧限位和热像仪侧限位分别与计算机连接，焊枪侧限位固定装配在机架上，用于控制工件运送到焊枪下方时停止传送装置，激励源侧限位固定装配在机架上，用于控制工件运送到主动热激励源下方时停止传送装置，热像仪侧限位固定装配在机架上，用于控制工件运送到红外热像仪下方时停止传送装置。

5.一种基于主动红外的焊接效果监测方法，采用如权利要求1所述的一种基于主动红外的焊接效果监测装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将工件放在传送带上，驱动电机通过驱动滚筒转动从而带动传送带运转，将工件传送到焊枪的焊接范围内，工件到达焊枪侧限位时，焊枪侧限位反馈给计算机信号，计算机控制驱动电机停止运行，机械手对工件进行焊接；

步骤2、焊接完成后，驱动电机继续运行，传送装置运送工件至主动热激励源的下方，激励源侧限位反馈给计算机信号，计算机控制驱动电机停止运行，激励源推杆驱动主动热激励源下降，对工件进行热激励；

步骤3、激励完成后，驱动电机继续运行，传送装置运送工件至红外热像仪下方，热像仪侧限位反馈给计算机信号，计算机控制驱动电机停止运行，通过热像仪推杆驱动红外热像仪下降，完成对工件的红外图像的采集，并将采集到的红外图像传输给计算机，计算机对红外图像进行分析。