CN101372069B - 一种集成式激光焊接测量一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光焊接测量装置技术领域，特别涉及一种集成式激光焊接测量一体化装置，其包括有焊接头安装座以及安装在焊接头安装座的焊接头，其还有摄像头装置以及设置在焊接头安装座的圆弧导轨；摄像头装置通过直线导轨与摄像头支架相连，直线导轨还连接有驱动直线导轨的数控旋转轴；摄像头支架通过圆弧导轨与焊接头安装座相连；圆弧导轨设置有半圆齿轮环以及与半圆齿轮环啮合的小齿轮，小齿轮连接有一连接着摄像头支架的数控旋转轴；摄像头支架还连接有用于微调摄像头装置与焊接头相对距离的手动调整平台，本发明实现三维复杂结构轻质合金构件激光焊接的形状控制和性能控制。

Description

一种集成式激光焊接测量一体化装置
技术领域
本发明涉及激光焊接测量装置技术领域，特别涉及一种集成式激光焊接测量一体化装置。
背景技术
在石化、航空航天和军事等领域，管道、导弹外壳等零部件往往通过多片部件拼焊而成。此类的零部件是将多个部件组合起来制造空间的三维物体，其部件拼缝为空间的三维曲线。由于此类组合部件在加工过程中引起的形状误差、组合部件焊接装夹固定时引起的偏差、以及激光焊接时的零部件热变形引起的组合部件形状误差以及其它等因素，将使得焊接时拼缝的形貌与理论设计的状况存在一定的差别，这使得在组合部件的焊接部位上，部件拼缝宽度沿着拼缝曲线都存在一定程度的变化，而一般而言拼缝误差不能超过板厚的1/10，故如果按照固定的焊缝参数来实施焊接则焊接质量不稳定，或者焊接质量达不到要求。因此需要一种激光焊接在线测量拼缝宽度的方法，相对焊接点可超前测量拼缝形貌，为后续焊接的工艺参数补偿提供数据。
申请号为02151438.0，发明名称为“三维形状物焊接方法及其装置”的中国专利申请给出了对三维形状物焊接时利用照相机先获得焊缝位置偏移量的方法，但检测所用的照相机是固连在焊接头上，是同时与焊接头一起运动的，该照相机不具有相对于焊接头的运动自由度。
而申请号为02158340.4，发明名称为“具有视觉焊缝自动跟踪功能的弧焊机器人控制平台”中国专利申请给出的焊缝自动跟踪功能的摄像头同样也是固定在焊接头的末端，其摄像头也不具有相对于焊接头的运动自由度。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术存在的不足之处，而提供一种可对焊接点后空间曲率变化的拼缝形貌进行检测，从而得到组合件的三维拼缝形貌参数变化数值的集成式激光焊接测量一体化装置。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种集成式激光焊接测量一体化装置，其包括有焊接头安装座以及安装在焊接头安装座的焊接头，其还包含有摄像头装置以及设置在焊接头安装座的圆弧导轨；所述的摄像头装置通过直线导轨与摄像头支架相连，所述的直线导轨还连接有驱动直线导轨的数控旋转轴；摄像头支架则通过圆弧导轨与焊接头安装座相连；所述的圆弧导轨设置有半圆齿轮环以及与半圆齿轮环啮合的小齿轮，所述的小齿轮连接有一连接着摄像头支架的数控旋转轴；摄像头支架还连接有用于微调摄像头装置与焊接头相对距离的手动调整平台。
本发明的有益效果是：其包括有焊接头安装座以及安装在焊接头安装座的焊接头，其还包含有摄像头装置以及设置在焊接头安装座的圆弧导轨；所述的摄像头装置通过直线导轨与摄像头支架相连，所述的直线导轨还连接有驱动直线导轨的数控旋转轴；摄像头支架则通过圆弧导轨与焊接头安装座相连；所述的圆弧导轨设置有半圆齿轮环以及与半圆齿轮环啮合的小齿轮，所述的小齿轮连接有一连接着摄像头支架的数控旋转轴；摄像头支架还连接有用于微调摄像头装置与焊接头相对距离的手动调整平台，本发明摄像头装置相对于焊接头具有两数控旋转轴，可对焊接点后空间曲率变化的拼缝形貌进行检测，其安装位置超前激光焊接头一定的距离，提供超前于焊接的图像处理计算时间片段，便于实时计算相应拼缝形貌参数所对应的焊接工艺参数，并对其进行补偿调整，实现三维复杂结构轻质合金构件激光焊接的形状控制和性能控制。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
如附图1所示，一种集成式激光焊接测量一体化装置，其包括有焊接头安装座1以及安装在焊接头安装座1的焊接头2，其还包含有摄像头装置3以及设置在焊接头安装座1的圆弧导轨4；摄像头装置3通过直线导轨5与摄像头支架6相连，所述的直线导轨5还连接有驱动直线导轨5的数控旋转轴7；摄像头支架6则通过圆弧导轨4与焊接头安装座1相连；所述的圆弧导轨4设置有半圆齿轮环8以及与半圆齿轮环8啮合的小齿轮9，所述的小齿轮9连接有一连接着摄像头支架6的数控旋转轴11；摄像头支架6还连接有用于微调摄像头装置3与焊接头2相对距离的手动调整平台10。
摄像头装置支架6通过圆弧导轨4与焊接头安装座1相连，由数控旋转轴11驱动与半圆齿轮环8啮合的小齿轮9，实现摄像头装置3相对焊接头2的角度旋转运动。摄像头装置3通过直线导轨5和数控旋转轴7实现相对焊接头2的升降运动。可通过手动调整平台10微调摄像头装置3相对与焊接头2的距离。
本发明的摄像头装置3相对于焊接头2具有两数控旋转轴，可对焊接点后空间曲率变化的拼缝形貌进行检测，摄像头装置3安装位置超前焊接头2一定的距离，提供超前于焊接的图像处理计算时间片段，便于实时计算相应拼缝形貌参数所对应的焊接工艺参数，并对其进行补偿调整，实现三维复杂结构轻质合金构件激光焊接的形状控制和性能控制。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (1)

1.一种集成式激光焊接测量一体化装置，其包括有焊接头安装座(1)以及安装在焊接头安装座(1)的焊接头(2)，其特征在于：其还有摄像头装置(3)以及设置在焊接头安装座(1)的圆弧导轨(4)；所述的摄像头装置(3)通过直线导轨(5)与摄像头支架(6)相连，所述的直线导轨(5)还连接有驱动直线导轨(5)的数控旋转轴(7)；摄像头支架(6)则通过圆弧导轨(4)与焊接头安装座(1)相连；所述的圆弧导轨(4)设置有半圆齿轮环(8)以及与半圆齿轮环(8)啮合的小齿轮(9)，所述的小齿轮(9)连接有一连接着摄像头支架(6)的数控旋转轴(11)；摄像头支架(6)还连接有用于微调摄像头装置(3)与焊接头(2)相对距离的手动调整平台(10)。
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