[实用新型]智能化焊接装备及工艺评价系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焊接装备及评价系统，尤其是一种智能化焊接装备及工艺评价系统，属于焊接分析评价装置领域。

背景技术

在焊接新技术、焊接新工艺的研发过程中，对焊接质量、焊接过程的分析是保证焊接新技术、新工艺成熟的一个重要手段。由于现代焊机参数设置越来越专家化、智能化、封闭化，仅观察焊机试验中的电流、电压，人工主观感受评判对比焊机性能优略，过于粗略和不科学，焊机性能评价缺乏科学严谨细致的科学试验评价规则。

传统的检测分析系统包含了较多人为因素，需要人工反复操作使用多台测量仪器和手动记录数据，随着测试过程的日趋复杂化，利用电压表、电流表、示波器等传统仪器进行测试很难实现检测过程的自动化和焊机信号的处理及自动判断分析。目前国内外的高速摄像与电信号采集多采用软件的方式实现，程序的指令执行有延时，会造成同步偏差，软件中控制脉冲产生命令也会占用CPU时间，导致设定的脉冲频率和实际发出的脉冲频率差别，因此越来越需要精度高、性能稳定、操作方便、快速安全的检测系统来对焊接过程进行自动检测并对焊接工艺进行分析评价。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种智能化焊接装备及工艺评价系统，能够对焊接过程中的焊接电信号及焊接部位的被观察对象图像进行采集，并通过对上述采集信息分析进行焊接工艺的评价。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

智能化焊接装备及工艺评价系统，包括机器人系统、运动控制系统、焊接电信号高速采集系统、高速摄像系统、激光光路系统、同步采集系统及信息处理系统。机器人系统与运动控制系统电连接，信息处理系统分别电连接运动控制系统、焊接电信号高速采集系统、高速摄像系统、激光光路系统、运动控制系统、同步采集系统，同步采集系统分别电连接焊接电信号高速采集系统和高速摄像系统，高速摄像系统的高速相机朝向机器人系统的焊接工作部位，激光光路系统的光束朝向机器人系统的焊接工作部位，且激光光路系统的光束方向与高速摄像系统的高速相机相对；高速摄像系统、激光光路系统、焊接电信号高速采集系统、同步采集系统及运动控制系统的硬件集成在中央控制平台上，信息处理系统包括信息处理装置和显示装置，两者电连接。

进一步的，焊接电信号高速采集系统包括电压传感器、电流传感器和AD采集卡，电流传感器、电压传感器分别与AD采集卡电连接；高速摄像系统还包括图像采集卡，高速相机与图像采集卡电连接；同步采集系统包括同步控制器和TTL触发板，同步控制器分别与AD采集卡、TTL触发板电连接，TTL触发板与图像采集卡电连接；信息处理装置分别电连接AD采集卡、图像采集卡、TTL触发板及同步控制器。

进一步的，激光光路系统包括激光发生器、光纤、扩束镜及滤光片和减光片，光纤一端连接激光发生器，另一端连接扩束镜，在扩束镜出光一侧的光路上设有减光片和滤光片。

进一步的，滤光片采用可通过光波长与激光光路系统发射的激光波长之差在-100nm～100nm内的滤光片。

进一步的，激光发生器为可连续调节功率的激光发生器。

进一步的，焊接电信号包括焊接电流及焊接电压；被观察对象包括熔滴、电弧及熔池。

进一步的，在熔滴作为被观察对象时，在扩束镜出光的一侧沿激光光束延伸方向设有减光片和滤光片，且减光片与扩束镜之间存在可放置形成熔滴的焊接物的间距，扩束镜、熔滴、减光片、滤光片与高速相机镜头在同一直线上，激光从扩束镜射出后经熔滴、减光片、滤光片直射入高速摄像系统的高速相机镜头中。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

本实用新型智能化焊接工艺评价系统，通过对焊接过程中采集相应的焊接电信号、采集焊接部位被观察对象的图像，根据观察需要采集如熔滴、电弧或熔池等的图像。根据需要对采集的焊接电信号进行数学统计分析，并根据需要将分析结果在信息处理系统的显示装置上显示，或者将焊接电信号与时间形成的波形图在显示装置上显示，通过信息处理装置控制在显示装置上同步回放焊接电信号的某种处理分析结果与相对应的被观察对象的图像，从而实现利用分析焊接过程中焊接电信号和被观察对象图像对焊接工艺进行评价，本实用新型智能化焊接装备及工艺评价系统，可用于焊接电源设备的评估、焊接材料工艺性对比分析和不同焊接规范下的工艺稳定性分析等等。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明