CN111843303B - 一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置 - Google Patents

Abstract

一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置涉及连接装置技术领域，解决了亟需一种用于连接焊接机器人末端和视觉相机的连接装置问题，包括连接机器人法兰的三角连接器、连接三角法兰连接器的三角空间支架、视觉相机底座、反射镜调整支架；其中，三角空间支架以焊枪为轴心均布在熔池周围；本发明实现了机器人三目视觉相机的有效结合，通过机器人的移动使得三目视觉相机与焊枪保持同步运动，实现了三目视觉相机对焊接熔池的实时观测。本发明结构新颖，拓宽了三目视觉相机在机器人焊接领域的检测空间范围。

Description

一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置

技术领域

本发明涉及连接装置技术领域，具体涉及一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置。

背景技术

工业焊接的自动化水平不断提高,焊接自动化、柔性化、智能化的发展已经成为必然趋势。与传统的焊接技术相比,机器人自动焊接技术在工业生产中正逐渐得到广泛应用。工业机器人不仅能代替人在强弧光辐射、高焊接烟尘的环境中工作，而且还能降低劳动强度，提高生产效率。从另一方面，为了更好使得焊接机器人能焊接出高质量的焊缝，需要引入机器视觉技术，通过观测熔池状态从而控制机器人位姿和焊接参数，目前企业和高校主要研究的是双目视觉对熔池的检测，很少涉及到三目视觉相机的检测。例如专利CN102478390A公开了基于双目视觉的焊接熔池表面形状获取与传感系统、CN204818380U公开了近红外与结构光双波长双目视觉焊缝跟踪系统等，主要是因为三目视觉相机的空间位置定位存在一定难度，所以亟需一种用于连接焊接机器人和三目视觉相机的连接装置，通过机器人的移动使得三目视觉相机与焊枪保持同步运动，实现了视觉相机对焊接熔池的实时观测。

例如在实际焊接过程焊接工件可能存在加工误差、装配误差以及实时焊接环境的改变，这些误差的累积可能导致焊接机器人的焊接轨迹发生偏差，影响焊接质量，为了使焊接机器人更具有自动纠正能力，需要用特定的支撑装置将多个视觉相机布置在焊枪的周围，通过观测熔池状态，反馈调节焊接机器人的位姿和焊接参数，从获得高质量焊缝。

发明内容

本发明主要目的是在于克服现实中缺乏连接焊接机器人和三目视觉相机的连接装置，提供一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，本发明结构新颖、拓宽了多视觉相机在机器人焊接领域的检测空间范围。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，包括：三角法兰连接器，所述三角法兰连接器连接焊接机器人末端法兰；三角空间支架，所述三角空间支架连接三角法兰连接器；视觉相机底座，所述视觉相机底座连接三角空间支架；反射镜调整支架，所述反射镜调整支架连接三角空间支架。

进一步的，所述三角法兰连接器包括三角转向底座、调整垫块和直柄焊枪固定底座。

进一步的，所述三角法兰接器中的三角转向底座采用整体成型设计，所述三角转向底座的两个安装平面夹角为30°，其中有六个周圈环孔的安装平面与焊接机器人的末端法兰相连，另一个安装平面与调整垫块相连，保证直柄焊枪能与机器人法兰轴线成60°夹角，通过三角法兰连接器实现空间角度的转换，解决了在焊接机器人末端安装直柄焊枪的难题。

进一步的，所述三角空间支架包含空间异型支架、三角空间连接器和直柄焊枪固定盖板，所述三角空间连接器一侧与直柄焊枪固定盖板相连，另一侧与空间异型支架相连。其中三角空间连接器由整体加工而成，外侧的三个伸出端分别朝三个方向延伸，保证空间异型支架能够分布在以焊枪为轴心的周围，延伸长度按照空间异型支架的宽度确定。

进一步的，所述空间异型支架为相同宽度的钣金异型件，通过钣金件折弯的方向保证三个视觉相机在以焊枪为轴心的空间上均匀分布。此外，所述空间异型支架在与所述三角空间连接器连接孔采用长圆孔设计，可以拓宽三个视觉相机在沿着焊枪轴向的尺寸的调整范围，方便三个视觉相机的调整姿态，有助于更好地观测熔池状态。

进一步的，所述三角空间连接器可使三种空间异型支架在空间中以直柄焊枪为轴线均匀分布，即两两之间夹角为120°。

进一步的，所述视觉相机底座为L型，侧部与空间异型支架相连，采用螺栓连接，连接孔采用长圆孔设计，增大了视觉相机的调节空间范围。

进一步的，所述反射镜调整支架包括反射镜底托、反射镜压框和加长角度臂均采用螺栓连接。

更进一步的，所述反射镜调整支架中的反射镜底托、反射镜压框和加长角度臂均采用螺栓连接，连接孔采用长圆孔设计，增大了反射镜的调节空间范围。

进一步的，所述连接均为螺栓连接。

与现有技术相比，本发明采用的技术方案具有下述有益效果：

1.焊接机器人与三目视觉相机的有效结合，通过焊接机器人的移动使得三目视觉相机与焊枪保持同步运动，实现了三目视觉相机对焊接熔池的实时观测。

2.本发明实现了三目视觉相机同时固定在一个焊枪周围，本发明结构新颖。

3.通过本发明实现焊接机器人与三目视觉相机的结合，拓宽了多视觉相机在机器人焊接领域的检测空间范围。

附图说明

图1为本发明的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置的结构示意图。

图2为本发明的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置三角转向底座。

图3为本发明的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置的三角空间支架。

图4为本发明的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置的空间异型支架。

图5为本发明的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置的使用状态图。

图中：三角法兰连接器-1、三角转向底座-1.1、调整垫块-1.2、直柄焊枪固定底座-1.3、三角空间支架-2、空间异型支架-2.1、三角空间连接器-2.2、直柄焊枪固定盖板-2.3、视觉相机底座-3、反射镜调整支架-4、反射镜底托-4.1、反射镜压框-4.2、加长角度臂-4.3。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，如图1-4所示，所述连接装置包括三角法兰连接器1，所述三角法兰连接器1连接机器人执行末端；三角空间支架2，所述三角空间支架2连接三角法兰连接器1；视觉相机底座3，所述视觉相机底座3连接三角空间支架2且用于安装相机；反射镜调整支架4，所述反射镜调整支架4连接三角空间支架2。

所述三角法兰连接器1包括三角转向底座1.1、调整垫块1.2和直柄焊枪固定底座1.3。所述三角转向底座1.1采用整体成型设计，所述三角转向底座1.1的两个安装平面夹角为30°，其中有六个周圈环孔的安装平面与焊接机器人的末端法兰相连，另一个安装平面与调整垫块1.2相连，保证直柄焊枪能与机器人法兰轴线成60°夹角。通过三角法兰连接器1实现空间角度的转换，解决了在焊接机器人末端安装直柄焊枪的难题。所述三角空间支架2包含空间异型支架2.1、三角空间连接器2.2和直柄焊枪固定盖板2.3，所述三角空间连接器2.2一侧与直柄焊枪固定盖板2.3相连，另一侧与空间异型支架2.1相连。其中三角空间连接器2.2由整体加工而成，外侧的三个伸出端分别朝三个方向延伸，保证空间异型支架2.1能够分布在以焊枪为轴心的周围，延伸长度按照空间异型支架2.1的宽度确定。所述三角空间连接器2.2可使三个空间异型支架2.1在空间中以直柄焊枪为轴线均匀分布，即两两之间夹角为120°。所述空间异型支架2.1为相同宽度的钣金异型件，通过钣金件折弯的方向保证三个视觉相机在以焊枪为轴心的空间上均匀分布。此外，所述空间异型支架2.1在与所述三角空间连接器2.2连接孔采用长圆孔设计，可以拓宽三个视觉相机在沿着焊枪轴向的尺寸的调整范围，方便三个视觉相机的调整姿态，有助于更好地观测熔池状态。

所述视觉相机底座3为L型，侧部与空间异型支架2.1相连，采用螺栓连接，连接孔采用长圆孔设计，增大了视觉相机的调节空间范围。

所述反射镜调整支架4包含反射镜底托4.1、反射镜压框4.2和加长角度臂4.3。

所述反射镜底托4.1、所述反射镜压框4.2和所述加长角度臂4.3均采用螺栓连接，连接孔采用长圆孔设计，增大了反射镜的调节空间范围。所述连接均为采用螺栓连接。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，其特征在于，所述连接装置包括三角法兰连接器(1)，所述三角法兰连接器(1)连接机器人执行末端；三角空间支架(2)，所述三角空间支架(2)连接三角法兰连接器(1)；视觉相机底座(3)，所述视觉相机底座(3)连接三角空间支架(2)且用于安装相机；反射镜调整支架(4)，所述反射镜调整支架(4)连接三角空间支架(2)，所述三角法兰连接器(1)包括三角转向底座(1.1)、调整垫块(1.2)和直柄焊枪固定底座(1.3)，所述三角转向底座(1.1)采用整体成型设计，所述三角转向底座(1.1)的两个安装平面夹角为30°，其中有六个周圈环孔的安装平面与焊接机器人的末端法兰相连，另一个安装平面与调整垫块(1.2)相连，保证直柄焊枪能与机器人法兰轴线成60°夹角，所述三角空间支架(2)包含空间异型支架(2.1)、三角空间连接器(2.2)和直柄焊枪固定盖板(2.3)，所述三角空间连接器（2.2）一侧与直柄焊枪固定盖板(2.3)相连，另一侧与空间异型支架(2.1)相连；所述空间异型支架(2.1)为相同宽度的钣金异型件，通过钣金件折弯的方向保证三个视觉相机在以焊枪为轴心的空间上均匀分布，所述空间异型支架(2.1)与所述三角空间连接器（2.2）的连接孔采用长圆孔设计。

2.如权利要求1所述的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，其特征在于，所述三角空间连接器(2.2)可使三个空间异型支架(2.1)在空间中以直柄焊枪为轴线均匀分布，即两两之间夹角为120°。

3.如权利要求1-2任一项所述的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，其特征在于，所述视觉相机底座(3)为L型，侧部与空间异型支架(2.1)相连，采用螺栓连接，连接孔采用长圆孔设计，增大了视觉相机的调节空间范围。

4.如权利要求3所述的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，其特征在于，所述反射镜调整支架(4)包含反射镜底托（4.1）、反射镜压框（4.2）和加长角度臂（4.3）。

5.如权利要求4所述的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，其特征在于，所述反射镜底托（4.1）、所述反射镜压框（4.2）和所述加长角度臂（4.3）均采用螺栓连接，连接孔采用长圆孔设计，增大了反射镜的调节空间范围。

6.如权利要求5所述的一种焊接机器人三目视觉相机的连接装置，其特征在于，所述连接均为采用螺栓连接。

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