【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于焊接質(zhì)量檢測設(shè)備，具體涉及一種電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、電弧增材制造是基于離散、堆積的制造原理，使用三維設(shè)計(jì)軟件建立焊接工件的實(shí)體模型，在電弧熱源的作用下不斷熔化金屬絲材，按照設(shè)定的成形路徑進(jìn)行逐層堆積成形所需要的三維實(shí)體工件。材料的堆積是按照高溫液態(tài)金屬溶滴過渡的方式進(jìn)行的，在電弧增材制造過程中，熔覆層的層數(shù)逐漸增加，增材制造工件熱累積嚴(yán)重、散熱條件變差、熔池凝固所需要的時(shí)間逐漸變長、熔覆層形狀的控制變難，尤其是在工件的邊緣，由于液態(tài)熔池的存在，控制焊接工件的邊緣成形精度會(huì)變得更加困難。以上因素都會(huì)對增材制造工件的最終成形尺寸精度產(chǎn)生影響，因此研究高精度的電弧增材制造過程在線監(jiān)控方法對提高電弧增材成形質(zhì)量具有重要意義。
2、對電弧增材余高在線控制的前提是實(shí)現(xiàn)電弧增材余高的在線監(jiān)測。在電弧增材制造過程中，受到熔覆層重熔區(qū)的影響，熔覆層的余高和熔池的高度并不相等，目前還難以直接對電弧增材的熔覆層余高進(jìn)行在線監(jiān)測。
3、現(xiàn)有技術(shù)的測量方案中，基本原理是使用熔池視覺等單一信息源特征建立增材成形質(zhì)量預(yù)測模型，將該預(yù)測模型封裝在設(shè)備中通過設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線檢測。但是現(xiàn)有技術(shù)的方案存在焊接信息源利用單一、監(jiān)測精度較低等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本技術(shù)提供了一種電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備。本技術(shù)要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
2、本專利技術(shù)提供了一種電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控
3、其中，fpga模塊的輸入與計(jì)算機(jī)設(shè)備輸出相連，fpga模塊的輸出與熔池視覺傳感模塊和焊接溫度場測量模塊的輸入端均相連，熔池視覺傳感模塊和焊接溫度場測量模塊的輸出均連接至計(jì)算機(jī)設(shè)備；熔池視覺傳感模塊與焊接溫度場測量模塊呈并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
4、進(jìn)一步地，fpga模塊，用于觸發(fā)熔池視覺傳感模塊與焊接溫度場測量模塊同步采集圖像；
5、熔池視覺傳感模塊被設(shè)置在靠近熔池的位置，用于采集得到熔池圖像；
6、焊接溫度場測量模塊，被設(shè)置在靠近焊接的位置，用于測量得到焊接溫度場圖像；
7、計(jì)算機(jī)設(shè)備，用于處理圖像得到熔覆層余高。
8、進(jìn)一步地，熔池視覺傳感模塊包括：減光片、濾光片、黑白ccd設(shè)備；
9、其中，減光片的輸出物理連接濾光片的輸入，濾光片的輸出物理連接黑白ccd設(shè)備的輸入。
10、進(jìn)一步地，焊接溫度場測量模塊包括：分光鏡、兩片紅外波段濾光片、兩臺(tái)紅外ccd設(shè)備；
11、其中，分光鏡物理連接兩片紅外波段濾光片的輸入，兩片紅外波段濾光片的輸出物理連接兩臺(tái)紅外ccd設(shè)備的輸入。
12、進(jìn)一步地，黑白ccd設(shè)備與兩臺(tái)紅外ccd設(shè)備得到圖像的時(shí)間同步。
13、進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)置有基于深度學(xué)習(xí)算法處理圖像得到熔覆層余高的處理芯片。
14、進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)置有根據(jù)監(jiān)測得到的熔覆層余高控制焊接電流大小的模糊pid控制器，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的輸出端電連接控制柜，所述控制柜輸出端電連接焊接機(jī)器人。
15、本技術(shù)提供一種電弧增材制造熔覆層余高監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備包括熔池視覺傳感模塊、焊接溫度場測量模塊、fpga模塊以及計(jì)算機(jī)設(shè)備；fpga模塊的輸入與計(jì)算機(jī)設(shè)備輸出相連，fpga模塊的輸出與熔池視覺傳感模塊和焊接溫度場測量模塊的輸入端均相連，熔池視覺傳感模塊和焊接溫度場測量模塊的輸出均連接至計(jì)算機(jī)設(shè)備；熔池視覺傳感模塊與焊接溫度場測量模塊呈并聯(lián)結(jié)構(gòu)。該設(shè)備中的熔池視覺傳感模塊包括：減光片、濾光片、黑白ccd；焊接溫度場測量模塊包括分光鏡、兩片紅外波段濾光片、兩臺(tái)紅外ccd。本技術(shù)通過將正方熔池視覺圖像和側(cè)方焊件紅外圖像協(xié)同輸入到計(jì)算機(jī)得到電弧增材余高。本技術(shù)可實(shí)現(xiàn)電弧增材余高的在線監(jiān)控，對進(jìn)一步提高電弧增材制造質(zhì)量具有重要意義。
16、以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
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1.一種電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，包括：熔池視覺傳感模塊、焊接溫度場測量模塊、FPGA模塊以及計(jì)算機(jī)設(shè)備；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述FPGA模塊為觸發(fā)所述熔池視覺傳感模塊與所述焊接溫度場測量模塊同步采集圖像的模塊；所述熔池視覺傳感模塊被設(shè)置在靠近熔池的位置，為采集得到熔池圖像的模塊；所述焊接溫度場測量模塊，被設(shè)置在靠近焊接的位置，為測量得到焊接溫度場圖像的模塊；所述計(jì)算機(jī)設(shè)備為處理圖像得到熔覆層余高的設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述熔池視覺傳感模塊包括：減光片、濾光片、黑白CCD設(shè)備；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述焊接溫度場測量模塊包括：分光鏡、兩片紅外波段濾光片、兩臺(tái)紅外CCD設(shè)備；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述黑白CCD設(shè)備與所述兩臺(tái)紅外CCD設(shè)備得到圖像的時(shí)間同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電弧增材制造熔覆
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)置有根據(jù)監(jiān)測得到的熔覆層余高控制焊接電流大小的模糊PID控制器，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的輸出端電連接控制柜，所述控制柜輸出端電連接焊接機(jī)器人。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，包括：熔池視覺傳感模塊、焊接溫度場測量模塊、fpga模塊以及計(jì)算機(jī)設(shè)備；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述fpga模塊為觸發(fā)所述熔池視覺傳感模塊與所述焊接溫度場測量模塊同步采集圖像的模塊；所述熔池視覺傳感模塊被設(shè)置在靠近熔池的位置，為采集得到熔池圖像的模塊；所述焊接溫度場測量模塊，被設(shè)置在靠近焊接的位置，為測量得到焊接溫度場圖像的模塊；所述計(jì)算機(jī)設(shè)備為處理圖像得到熔覆層余高的設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電弧增材制造熔覆層余高的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述熔池視覺傳感模塊包括：減光片、濾光片、黑白ccd設(shè)備；
4.根據(jù)權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：余榮偉，王克鴻，周琦，彭勇，朱敏鳳，羅茜，
申請(專利權(quán))人：江蘇爍石焊接科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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