[实用新型]一种水冷却的电弧增材熔池视觉CCD监控辅助散热装置

说明书

本实用新型公开了一种水冷却的电弧增材熔池视觉CCD监控辅助散热装置，包括用于封装视觉CCD相机的外壳，外壳内安装有对视觉CCD相机进行换热的水冷块，水冷块与可变流量水泵相连，可变流量水泵连接有PID控制器，PID控制器与视觉CCD相机之间连接有温度传感器，实时检测视觉CCD相机工作温度，驱动PID控制器控制水泵的水流量进行散热调节。本实用新型结构简单、设计合理，视觉CCD相机在高温电弧环境中长时间连续工作时无法及时散失的热量被水循环不断带走，使相机工作温度保持在温度阈值以下，避免因长时间高温环境导致视觉CCD相机非正常工作或死机。

技术领域

本实用新型涉及工业机器人电弧增材制造技术领域，尤其是一种水冷却的电弧增材熔池视觉CCD监控辅助散热装置，适用于长时间(数小时以上)连续的电弧增材制造监控需求。

背景技术

在机器人电弧增材过程中，为了减少人眼观察高温弧光带来的视觉疲劳和损伤，通常需要使用工业CCD相机进行在线监控，清晰地观察电弧形态、熔池流动、飞溅状态。工业CCD相机不仅可以清晰观察电弧、熔池、飞溅和周围环境的实时变化，而且后续还可以通过对存储的熔池图像进行处理实现增材状态和缺陷的诊断分析，更好的帮助增材操作人员远程在线了解增材过程状态、调控增材参数、及时发现和修复增材缺陷，避免不必要的损失和材料浪费。

但是，为了清楚的观察高温电弧、熔池，工业CCD相机往往需要距离电弧和熔池区域较近(通常为10～20cm)，高温电弧和熔池的热量会通过热辐射传导至工业CCD相机外壳，同时工业CCD相机工作时自身也会产生较大热量，破坏了工业CCD相机的热平衡状态。特别是，大型结构件中电弧增材制造往往需要连续增材数小时至数天，甚至时几个月以上，这就导致CCD相机工作时热量的长时累积得不到散失，使得相机芯片温度升高，达到甚至超过工业CCD相机许用温度，工业CCD相机温度烫手，造成工业CCD相机死机或者画质受影响，缩短CCD相机使用寿命。因此，面向于电弧增材制造熔池视觉监控需求，设计工业CCD相机的辅助散热装置具有一定的实际意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种水冷降温的工业CCD相机辅助散热装置，通过水冷却不断散热，以解决上述背景技术中提出的CCD相机在长时间电弧增材制造高温热源影响下，相机的温度升高影响相机内部的电路和芯片的稳定性，甚至会缩短相机使用寿命的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水冷却的电弧增材熔池视觉CCD监控辅助散热装置，包括用于封装视觉CCD相机的外壳，外壳由铝合金材料制成，所述的外壳内安装有对视觉CCD相机进行换热的水冷块，所述的水冷块与可变流量水泵相连，所述的可变流量水泵连接有PID控制器，视觉CCD相机表面贴有温度传感器，实时检测视觉CCD相机工作时的温度，并数显实时温度，温度传感器与PID控制器的输入端相连，所述的水冷块上设置进水嘴和出水嘴，所述的进水嘴和出水嘴分别通过水管与可变流量水泵的出水口和进水口相连通。

进一步，所述的外壳由矩形凸台、套筒和端盖构成，所述的矩形凸台包括C形外壳和侧盖，C形外壳上开设相机口，C形外壳内设置位于中心的相机固定位和两侧的水冷块固定位。

进一步，所述的相机固定位包括设置于C形外壳内底部的凸台和顶部的限位槽，视觉CCD相机通过螺丝孔固定于凸台平面上。

进一步，所述的水冷块固定位与侧盖构成水冷块固定槽，C形外壳端面上开设水冷块水嘴通孔。

进一步，所述的矩形凸台表面采用散热鳍样式，增加散热表面积。

进一步，所述的视觉CCD相机与水冷块通过涂抹导热硅胶进行传热。

进一步，所述的C形外壳与侧盖通过螺钉固定。

进一步，所述的水冷块设为视觉CCD相机左右两侧各一个，所述的进水嘴和出水嘴分别位于水冷块的上方和下方。