CN108655541B - 一种基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，包括底座、加工台、移动机构、焊接头、两个固定板、两个升降机构和两个探测机构，移动机构包括第一电机、丝杆、移动块、传动杆和两个导向杆，升降机构包括驱动组件、固定块、伸缩架、传动块、连接板和遮光板，该基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，通过移动机构移动焊接头，对歪斜的焊缝进行及时地修补，使得焊缝的质量更高，提高了该焊接设备的焊接精度，通过升降机构在焊接过程中降下遮光板，使得焊接产生的电弧光经遮光板的过滤后对探测头的影响更小，从而提高了该焊接设备的探测精度，从而使得该焊接设备的实用性更强。
Description
技术领域
本发明涉及激光检测设备领域，特别涉及一种基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备。
背景技术
激光检测技术应用十分广泛，如激光干涉测长、激光测距、激光测振、激光测速、激光散斑测量、激光准直、激光全息、激光扫描、激光跟踪、激光光谱分析等都显示了激光测量的巨大优越性。激光外差干涉是纳米测量的重要技术。激光测量是一种非接触式测量，不影响被测物体的运动，精度高、测量范围大、检测时间短，具有很高的空间分辨率。
在焊接过程中，焊缝歪斜将减弱焊接效果，现有的激光检测设备在检测过程中，无法及时地对焊接头进行位移调整，导致现有的激光检测设备无法对焊缝歪斜现象及时地补救，使得现有的激光检测设备的实用性大大降低，不仅如此，在检测过程中，焊接产生的电弧光将会影响激光检测设备的探测头在探测焊缝的过程中的精度，从而降低了现有的激光检测设备的探测精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，包括底座、加工台、移动机构、焊接头、两个固定板、两个升降机构和两个探测机构，所述加工台固定在底座上，所述移动机构设置在加工台的一侧，所述焊接头位于加工台的上方，所述移动机构驱动焊接头移动，两个固定板分别水平固定在焊接头的两侧，所述升降机构与固定板一一对应，所述升降机构设置在固定板的下方，两个探测机构分别设置在加工台的两侧；
所述移动机构包括第一电机、丝杆、移动块、传动杆和两个导向杆，所述第一电机固定在底座上，所述丝杆水平设置，所述第一电机与丝杆传动连接，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块与丝杆螺纹连接，所述移动块与底座抵靠，两个导向杆分别水平设置在丝杆的两侧，所述导向杆与底座固定连接，所述移动块套设在导向杆上，所述传动杆竖向固定在移动块的上方，所述传动杆的顶端与焊接头固定连接；
所述升降机构包括驱动组件、固定块、伸缩架、传动块、连接板和遮光板，所述驱动组件和固定块分别设置在固定板的下方的两侧，所述伸缩架竖向设置在固定块和驱动组件的下方，所述伸缩架的顶端的一侧与驱动组件连接，所述伸缩架的顶端的另一侧与固定块铰接，所述连接板水平设置在伸缩架的下方，所述连接板上设有第一条形孔，所述伸缩架的底端的一侧与连接板的一端铰接，所述伸缩架的底端的另一侧与传动块铰接，所述传动块设置在第一条形孔内，所述传动块与第一条形孔滑动连接，所述遮光板竖向固定在连接板的下方，所述遮光板的制作材料为激光玻璃；
所述探测机构包括竖板、探测头和转动组件，所述竖板竖向固定在底座上，所述探测头与竖板的顶端铰接，所述转动组件设置在竖板上，所述转动组件驱动探测头转动；
所述底座内还设有PLC和无线信号收发模块，所述PLC与无线信号收发模块电连接，所述第一电机与无线信号收发模块无线信号连接。
作为优选，为了提高丝杆的稳定性，所述丝杆的远离第一电机的一端上设有轴承座，所述轴承座固定在底座上，所述轴承座套设在丝杆的远离第一电机的一端上。
作为优选，为了更精准地驱动伸缩架，所述驱动组件包括定位杆、滑块、驱动单元、支撑单元和两个连接杆，所述定位杆水平设置，所述滑块套设在定位杆上，所述滑块与伸缩架的顶端的远离固定块的一侧铰接，两个连接杆分别设置在定位杆的两侧，所述连接杆竖向固定在固定板的下方，所述定位杆的两端分别与两个连接杆的底端固定连接，所述驱动单元设置在两个连接杆之间，所述支撑单元设置在固定板的下方，所述支撑单元与驱动单元连接，所述驱动单元包括第二电机、齿轮和齿条，所述第二电机竖向固定在滑块的上方，所述齿条的两端分别与两个连接杆的中心处固定连接，所述第二电机与齿轮传动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述支撑单元设置在齿轮的上方，所述第二电机与无线信号收发模块无线信号连接。
作为优选，为了提高齿轮的稳定性，所述支撑单元包括连杆、从动块和滑槽，所述连杆竖向设置，所述齿轮套设在连杆的底端，所述连杆的顶端与从动块固定连接，所述滑槽水平固定在固定板的下方，所述从动块设置在滑槽内，所述从动块与滑槽滑动连接。
作为优选，为了提高齿轮与齿条之间的流畅度，所述齿轮与齿条之间涂有润滑油。
作为优选，为了更精准地驱动探测头，所述转动组件包括第三电机、驱动轮和驱动杆，所述第三电机水平固定在竖板的一侧，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述驱动杆的一端与驱动轮的远离圆心处铰接，所述驱动杆的另一端与探测头的中心处铰接，所述第三电机与无线信号收发模块无线信号连接。
作为优选，为了提高第三电机的驱动精度，所述第三电机为伺服电机。
作为优选，为了延长丝杆的使用寿命，所述丝杆的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了进一步地提高从动块的稳定性，所述滑槽为燕尾槽。
作为优选，为了使齿条与连接杆之间的连接更牢固，所述齿条与连接杆为一体成型结构。
本发明的有益效果是，该基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，通过移动机构移动焊接头，对歪斜的焊缝进行及时地修补，使得焊缝的质量更高，提高了该焊接设备的焊接精度，与现有的移动机构相比，该移动机构在运行时受到导向杆的限位作用而更稳定，通过升降机构在焊接过程中降下遮光板，使得焊接产生的电弧光经遮光板的过滤后对探测头的影响更小，从而提高了该焊接设备的探测精度，从而使得该焊接设备的实用性更强，与现有的升降机构相比，该升降机构在运行时受到支撑单元的限位支撑作用而更稳定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备的结构示意图；
图2是本发明的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备的移动机构的结构示意图；
图3是本发明的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备的升降机构的结构示意图；
图4是本发明的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备的驱动组件的结构示意图；
图5是本发明的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备的探测头与转动组件的连接结构示意图；
图中：1.底座，2.加工台，3.焊接头，4.固定板，5.第一电机，6.丝杆，7.移动块，8.传动杆，9.导向杆，10.固定块，11.伸缩架，12.传动块，13.连接板，14.遮光板，15.竖板，16.探测头，17.定位杆，18.滑块，19.连接杆，20.第二电机，21.齿轮，22.齿条，23.连杆，24.从动块，25.滑槽，26.第三电机，27.驱动轮，28.驱动杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，包括底座1、加工台2、移动机构、焊接头3、两个固定板4、两个升降机构和两个探测机构，所述加工台2固定在底座1上，所述移动机构设置在加工台2的一侧，所述焊接头3位于加工台2的上方，所述移动机构驱动焊接头3移动，两个固定板4分别水平固定在焊接头3的两侧，所述升降机构与固定板4一一对应，所述升降机构设置在固定板4的下方，两个探测机构分别设置在加工台2的两侧；
通过移动机构移动焊接头3，对歪斜的焊缝进行及时地修补，使得焊缝的质量更高，提高了该焊接设备的焊接精度，与现有的移动机构相比，该移动机构在运行时受到导向杆9的限位作用而更稳定，通过升降机构在焊接过程中降下遮光板14，使得焊接产生的电弧光经遮光板14的过滤后对探测头16的影响更小，从而提高了该焊接设备的探测精度，从而使得该焊接设备的实用性更强，与现有的升降机构相比，该升降机构在运行时受到支撑单元的限位支撑作用而更稳定。
如图2所示，所述移动机构包括第一电机5、丝杆6、移动块7、传动杆8和两个导向杆9，所述第一电机5固定在底座1上，所述丝杆6水平设置，所述第一电机5与丝杆6传动连接，所述移动块7套设在丝杆6上，所述移动块7与丝杆6螺纹连接，所述移动块7与底座1抵靠，两个导向杆9分别水平设置在丝杆6的两侧，所述导向杆9与底座1固定连接，所述移动块7套设在导向杆9上，所述传动杆8竖向固定在移动块7的上方，所述传动杆8的顶端与焊接头3固定连接；
第一电机5驱动丝杆6转动，使得移动块7在导向杆9的限位作用下沿着丝杆6左右移动，通过传动杆8带动焊接头3左右移动。
如图3所示，所述升降机构包括驱动组件、固定块10、伸缩架11、传动块12、连接板13和遮光板14，所述驱动组件和固定块10分别设置在固定板4的下方的两侧，所述伸缩架11竖向设置在固定块10和驱动组件的下方，所述伸缩架11的顶端的一侧与驱动组件连接，所述伸缩架11的顶端的另一侧与固定块10铰接，所述连接板13水平设置在伸缩架11的下方，所述连接板13上设有第一条形孔，所述伸缩架11的底端的一侧与连接板13的一端铰接，所述伸缩架11的底端的另一侧与传动块12铰接，所述传动块12设置在第一条形孔内，所述传动块12与第一条形孔滑动连接，所述遮光板14竖向固定在连接板13的下方，所述遮光板14的制作材料为激光玻璃；
驱动组件驱动伸缩架11伸长或收缩，使得连接板13上下移动，带动遮光板14上下移动，在焊接时，将遮光板14向下移动，使得焊接产生的电弧光经遮光板14的过滤后对探测头16的影响更小。
如图5所示，所述探测机构包括竖板15、探测头16和转动组件，所述竖板15竖向固定在底座1上，所述探测头16与竖板15的顶端铰接，所述转动组件设置在竖板15上，所述转动组件驱动探测头16转动；
在焊接前，通过两侧的转动组件带动两侧的探测头16摆动，将探测头16更好地对准焊缝处，避免探测头16歪斜导致探测精度下降。
所述底座1内还设有PLC和无线信号收发模块，所述PLC与无线信号收发模块电连接，所述第一电机5与无线信号收发模块无线信号连接。
作为优选，为了提高丝杆6的稳定性，所述丝杆6的远离第一电机5的一端上设有轴承座，所述轴承座固定在底座1上，所述轴承座套设在丝杆6的远离第一电机5的一端上，轴承座在不影响丝杆6的转动的同时，对丝杆6起到了限位和支撑作用，从而提高了丝杆6的稳定性。
如图4所示，所述驱动组件包括定位杆17、滑块18、驱动单元、支撑单元和两个连接杆19，所述定位杆17水平设置，所述滑块18套设在定位杆17上，所述滑块18与伸缩架11的顶端的远离固定块10的一侧铰接，两个连接杆19分别设置在定位杆17的两侧，所述连接杆19竖向固定在固定板4的下方，所述定位杆17的两端分别与两个连接杆19的底端固定连接，所述驱动单元设置在两个连接杆19之间，所述支撑单元设置在固定板4的下方，所述支撑单元与驱动单元连接，所述驱动单元包括第二电机20、齿轮21和齿条22，所述第二电机20竖向固定在滑块18的上方，所述齿条22的两端分别与两个连接杆19的中心处固定连接，所述第二电机20与齿轮21传动连接，所述齿轮21与齿条22啮合，所述支撑单元设置在齿轮21的上方，所述第二电机20与无线信号收发模块无线信号连接，第二电机20驱动齿轮21转动的同时，齿轮21沿着齿条22左右移动，从而带动滑块18沿着定位杆17左右移动，带动伸缩架11伸长或收缩，通过控制齿轮21的转动角度能够更精准地控制滑块18的位移量，从而更精准地驱动伸缩架11。
作为优选，为了提高齿轮21的稳定性，所述支撑单元包括连杆23、从动块24和滑槽25，所述连杆23竖向设置，所述齿轮21套设在连杆23的底端，所述连杆23的顶端与从动块24固定连接，所述滑槽25水平固定在固定板4的下方，所述从动块24设置在滑槽25内，所述从动块24与滑槽25滑动连接，滑槽25限制了从动块24的晃动，使得从动块24通过连杆23对齿轮21起到限位支撑作用，从而能够提高齿轮21的稳定性。
作为优选，为了提高齿轮21与齿条22之间的流畅度，所述齿轮21与齿条22之间涂有润滑油，能够减少齿轮21与齿条22之间的摩擦力，从而提高齿轮21与齿条22之间的流畅度。
作为优选，为了更精准地驱动探测头16，所述转动组件包括第三电机26、驱动轮27和驱动杆28，所述第三电机26水平固定在竖板15的一侧，所述第三电机26与驱动轮27传动连接，所述驱动杆28的一端与驱动轮27的远离圆心处铰接，所述驱动杆28的另一端与探测头16的中心处铰接，所述第三电机26与无线信号收发模块无线信号连接，第三电机26驱动驱动轮27转动，通过驱动杆28带动探测头16摆动，通过控制驱动轮27的转动角度能够精准地控制驱动杆28的摆动角度，从而更精准地驱动探测头16。
作为优选，为了提高第三电机26的驱动精度，所述第三电机26为伺服电机，伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，从而能够提高第三电机26的驱动精度。
作为优选，为了延长丝杆6的使用寿命，所述丝杆6的制作材料为不锈钢，不锈钢具有良好的耐腐蚀性，能够有效地减缓丝杆6的被腐蚀速率，从而延长丝杆6的使用寿命。
作为优选，为了进一步地提高从动块24的稳定性，所述滑槽25为燕尾槽，能够进一步地减少从动块24的晃动，从而进一步地提高从动块24的稳定性。
作为优选，为了使齿条22与连接杆19之间的连接更牢固，所述齿条22与连接杆19为一体成型结构。
在焊接前，通过两侧的转动组件带动两侧的探测头16摆动，将探测头16更好地对准焊缝处，避免探测头16歪斜导致探测精度下降，而后，在焊接开始后，驱动组件驱动伸缩架11伸长，通过连接板13带动遮光板14向下移动，使得焊接产生的电弧光经遮光板14的过滤后对探测头16的影响更小，在焊接过程中，当两侧检测到的焊缝距离不等时，通过移动机构驱动焊接头3左右移动，对焊接头3进行矫正，从而对歪斜的焊缝进行及时地修补，使得焊缝的质量更高，提高了该焊接设备的焊接精度。
与现有技术相比，该基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，通过移动机构移动焊接头3，对歪斜的焊缝进行及时地修补，使得焊缝的质量更高，提高了该焊接设备的焊接精度，与现有的移动机构相比，该移动机构在运行时受到导向杆9的限位作用而更稳定，通过升降机构在焊接过程中降下遮光板14，使得焊接产生的电弧光经遮光板14的过滤后对探测头16的影响更小，从而提高了该焊接设备的探测精度，从而使得该焊接设备的实用性更强，与现有的升降机构相比，该升降机构在运行时受到支撑单元的限位支撑作用而更稳定。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，包括底座(1)、加工台(2)、移动机构、焊接头(3)、两个固定板(4)、两个升降机构和两个探测机构，所述加工台(2)固定在底座(1)上，所述移动机构设置在加工台(2)的一侧，所述焊接头(3)位于加工台(2)的上方，所述移动机构驱动焊接头(3)移动，两个固定板(4)分别水平固定在焊接头(3)的两侧，所述升降机构与固定板(4)一一对应，所述升降机构设置在固定板(4)的下方，两个探测机构分别设置在加工台(2)的两侧；
所述移动机构包括第一电机(5)、丝杆(6)、移动块(7)、传动杆(8)和两个导向杆(9)，所述第一电机(5)固定在底座(1)上，所述丝杆(6)水平设置，所述第一电机(5)与丝杆(6)传动连接，所述移动块(7)套设在丝杆(6)上，所述移动块(7)与丝杆(6)螺纹连接，所述移动块(7)与底座(1)抵靠，两个导向杆(9)分别水平设置在丝杆(6)的两侧，所述导向杆(9)与底座(1)固定连接，所述移动块(7)套设在导向杆(9)上，所述传动杆(8)竖向固定在移动块(7)的上方，所述传动杆(8)的顶端与焊接头(3)固定连接；
所述升降机构包括驱动组件、固定块(10)、伸缩架(11)、传动块(12)、连接板(13)和遮光板(14)，所述驱动组件和固定块(10)分别设置在固定板(4)的下方的两侧，所述伸缩架(11)竖向设置在固定块(10)和驱动组件的下方，所述伸缩架(11)的顶端的一侧与驱动组件连接，所述伸缩架(11)的顶端的另一侧与固定块(10)铰接，所述连接板(13)水平设置在伸缩架(11)的下方，所述连接板(13)上设有第一条形孔，所述伸缩架(11)的底端的一侧与连接板(13)的一端铰接，所述伸缩架(11)的底端的另一侧与传动块(12)铰接，所述传动块(12)设置在第一条形孔内，所述传动块(12)与第一条形孔滑动连接，所述遮光板(14)竖向固定在连接板(13)的下方，所述遮光板(14)的制作材料为激光玻璃；
所述探测机构包括竖板(15)、探测头(16)和转动组件，所述竖板(15)竖向固定在底座(1)上，所述探测头(16)与竖板(15)的顶端铰接，所述转动组件设置在竖板(15)上，所述转动组件驱动探测头(16)转动；
所述底座(1)内还设有PLC和无线信号收发模块，所述PLC与无线信号收发模块电连接，所述第一电机(5)与无线信号收发模块无线信号连接。
2.如权利要求1所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述丝杆(6)的远离第一电机(5)的一端上设有轴承座，所述轴承座固定在底座(1)上，所述轴承座套设在丝杆(6)的远离第一电机(5)的一端上。
3.如权利要求1所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述驱动组件包括定位杆(17)、滑块(18)、驱动单元、支撑单元和两个连接杆(19)，所述定位杆(17)水平设置，所述滑块(18)套设在定位杆(17)上，所述滑块(18)与伸缩架(11)的顶端的远离固定块(10)的一侧铰接，两个连接杆(19)分别设置在定位杆(17)的两侧，所述连接杆(19)竖向固定在固定板(4)的下方，所述定位杆(17)的两端分别与两个连接杆(19)的底端固定连接，所述驱动单元设置在两个连接杆(19)之间，所述支撑单元设置在固定板(4)的下方，所述支撑单元与驱动单元连接，所述驱动单元包括第二电机(20)、齿轮(21)和齿条(22)，所述第二电机(20)竖向固定在滑块(18)的上方，所述齿条(22)的两端分别与两个连接杆(19)的中心处固定连接，所述第二电机(20)与齿轮(21)传动连接，所述齿轮(21)与齿条(22)啮合，所述支撑单元设置在齿轮(21)的上方，所述第二电机(20)与无线信号收发模块无线信号连接。
4.如权利要求3所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述支撑单元包括连杆(23)、从动块(24)和滑槽(25)，所述连杆(23)竖向设置，所述齿轮(21)套设在连杆(23)的底端，所述连杆(23)的顶端与从动块(24)固定连接，所述滑槽(25)水平固定在固定板(4)的下方，所述从动块(24)设置在滑槽(25)内，所述从动块(24)与滑槽(25)滑动连接。
5.如权利要求3所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述齿轮(21)与齿条(22)之间涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述转动组件包括第三电机(26)、驱动轮(27)和驱动杆(28)，所述第三电机(26)水平固定在竖板(15)的一侧，所述第三电机(26)与驱动轮(27)传动连接，所述驱动杆(28)的一端与驱动轮(27)的远离圆心处铰接，所述驱动杆(28)的另一端与探测头(16)的中心处铰接，所述第三电机(26)与无线信号收发模块无线信号连接。
7.如权利要求6所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述第三电机(26)为伺服电机。
8.如权利要求1所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述丝杆(6)的制作材料为不锈钢。
9.如权利要求4所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述滑槽(25)为燕尾槽。
10.如权利要求3所述的基于激光探测技术的探测精度高的焊接设备，其特征在于，所述齿条(22)与连接杆(19)为一体成型结构。
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