CN112719499B - 对中检测装置及激光焊丝校准设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种对中检测装置及激光焊丝校准设备，所述对中检测装置用于激光钎焊头对中检测，所述激光钎焊头包括对中光源以及设于所述对中光源下方的焊丝，所述对中光源在其传播路径上形成一光轴，所述对中检测装置包括安装座、检测板、第一透镜结构和检测结构，所述检测板设于所述安装座，形成有用于对应所述对中光源设置的检测区域，所述第一透镜结构设于所述安装座及所述检测板的上方，且用于设置于所述光轴上，以放大自所述对中光源投影至所述检测求的光斑，提高可视化程度，所述焊丝投影至所述检测区域形成光丝，所述检测结构用以检测所述光丝处于所述光斑的位置，对所述光斑并与所述光丝的居中位置进行比较，提高检测精度。

Description

对中检测装置及激光焊丝校准设备

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，特别一种对中检测装置及激光焊丝校准设备。

背景技术

目前激光焊装生产过程中，焊丝定位点的位置可能发生偏移，对生产加工产生影响，甚至可能造成设备损坏，现有的对中检测装置，由于激光设备的红光光束直径较小，与焊丝进行对中比较时，误差较大，检测精度低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种对中检测装置及激光焊丝校准设备，旨在解决目前的对中检测装置检测精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种对中检测装置，用于激光钎焊头对中检测，所述激光钎焊头包括对中光源以及设于所述对中光源下方的焊丝，所述对中光源在其传播路径上形成一光轴，所述对中检测装置包括：

安装座；

检测板，设于所述安装座，所述检测板形成有用于对应所述对中光源设置的检测区域；

第一透镜结构，设于所述安装座，所述第一透镜结构设于所述检测板的上方，且用于设置于所述光轴上，以放大自所述对中光源投影至所述检测区域的光斑，所述焊丝投影至所述检测区域形成光丝；以及，

检测结构，用以检测所述光丝处于所述光斑的位置。

可选地，所述第一透镜结构包括多个第一放大透镜，多个所述第一放大透镜沿上下向间隔设置。

可选地，所述对中检测装置还包括升降调整结构，用以调整所述第一透镜结构沿上下向位置。

可选地，所述升降调整结构包括：

驱动丝杆，沿上下向延伸设置，所述驱动丝杆设于所述安装座；

驱动螺母，套设于所述驱动丝杆上，所述第一透镜结构设于所述驱动螺母；以及，

止转结构，设于所述第一透镜结构与所述安装座之间。

可选地，所述升降调整结构包括：

柱体，沿上下向延伸设置，所述柱体设于所述安装座；

管夹体，套设于所述柱体上，所述管夹体的一侧形成有导入口；以及，

锁紧螺钉，设于所述管夹体，用以闭合所述导入口；

其中，所述第一透镜结构设于所述管夹体。

可选地，所述升降调整结构包括：

柱体，沿上下向延伸设置，所述柱体设于所述安装座；

调整环，套设于所述柱体，所述调整环的外侧面贯设有螺纹安装孔；

调整螺杆，螺纹安装于所述螺纹安装孔内，所述调整螺杆的端面抵紧于所述柱体的外侧面；

其中，所述第一透镜结构设于所述调整环。

可选地，所述对中检测装置上形成一观测轴，所述观测轴上设有第二透镜结构。

可选地，所述检测板上形成有同心检测圆，所述同心检测圆的半径之差为△r，且0≤△r≤0.05mm。

可选地，如权利要求1所述的对中检测装置，其特征在于，所述检测结构包括测量尺，所述测量尺上设有刻度以及校准孔。

本发明还提出一种激光焊丝校准设备，包括上述的对中检测装置，所述对中检测装置包括：

安装座；

检测板，设于所述安装座，所述检测板形成有用于对应所述对中光源设置的检测区域；

第一透镜结构，设于所述安装座，所述第一透镜结构设于所述检测板的上方，且用于设置于所述光轴上，以放大自所述对中光源投影至所述检测区域的光斑和所述焊丝投影至所述检测区域的光丝；以及，

检测结构，用以检测所述光丝处于所述光斑的位置。

本发明的技术方案中，使得所述激光钎焊头的对中光源照射所述焊丝，在所述检测区域上形成光斑，焊丝投影到检测区域形成光丝，在对中光源光线照射到检测板的传播路径上添加第一透镜结构，以放大所述检测区域的光斑，提高可视化程度，再利用所述检测结构对其进行对中检测，如此使得检测精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的对中检测装置的一实施例的示意图；

图2为图1中的检测区域图像；

图3为图1中的升降调整结构第一实施例；

图4为图1中的升降调整结构第二实施例；

图5为图1中的升降调整结构第三实施例。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前激光焊装生产过程中，焊丝定位点的位置可能发生偏移，对生产加工产生影响，甚至可能造成设备损坏，现有的对中检测装置，由于激光设备的红光光束直径较小，与焊丝进行对中比较时，误差较大，检测精度低。

鉴于此，本发明提供一种对中检测装置，放大对中光源和焊丝在检测区域的投影，解决目前的激光焊接设备的对中检测精度低的问题。图1至图5为本发明提供的对中检测装置的实施例。

请参照图1至图2，对中检测装置100用于激光钎焊头对中检测，所述激光钎焊头包括对中光源6以及设于所述对中光源下方的焊丝5，所述对中光源6在其传播路径上形成以光轴，所述对中检测装置100包括安装座1、检测板2、第一透镜结构3和检测结构。所述检测板2设于所述安装座1，形成有用于对应所述对中光源6设置的检测区域21；所述第一透镜结构3设于所述安装座1及所述检测板2的上方，且用于设置于所述光轴上，以放大自所述对中光源6投影至所述检测求的光斑211和所述焊丝5投影至所述检测区域21的光丝212；所述检测结构用以检测所述光丝212处于所述光斑211的位置。

本发明的技术方案中，使得所述激光钎焊头的对中光源照射所述焊丝，在所述检测区域21上形成光斑211，焊丝投影到检测区域形成光丝212，在对中光源光线照射到检测板2的传播路径上添加第一透镜结构3，以放大所述检测区域21的光斑211，提高可视化程度，再利用所述检测结构对其进行对中检测，如此使得检测精度高。

为了进一步放大所述光斑211和所述光丝212，所述第一透镜结构3包括多个第一放大透镜31，多个所述第一放大透镜31沿上下间隔设置，多个第一放大透镜31叠加，放大效果更好。

具体地，所述对中检测装置100还包括升降调整结构31，通过所述升降调整结构31调整所述第一透镜结构3沿上下向位置，从而调整自所述对中光源6投影至所述检测区域21形成的光斑211大小。

实现对中装置升降的所述升降调整结构的种类有很多，例如：丝杆结构，管架结构，具体地，请参阅图3，在本申请的第一实施例中，所述升降调整结构32包括驱动丝杆321、驱动螺母322和止转结构323。所述驱动丝杆321沿上下向延伸设置，所述驱动丝杆321设于所述安装座1；所述驱动螺母322套设于所述驱动丝杆321上，所述第一透镜结构3设于所述驱动螺母322；以及所述止转结构323设于所述第一透镜结构3与所述安装座1之间，稳定传动控制所述第一透镜结构3的升降，通过旋钮转动驱动丝杆321，驱动所述驱动螺母322上下移动，并可将旋钮替换为与电机驱动连接。

为了实现所述第一透镜结构3的上下移动，请参阅图4，在本申请的的第二实施例中，所述升降调整结构3还包括柱体324，管夹体325，锁紧螺钉326。所述柱体324沿上下向延伸设置，所述柱体324设于所述安装座1；所述管夹体325套设于所述柱体324上，所述管夹体324的一侧有导入口；所述锁紧螺钉326设于所述管夹体325，用以闭合所述导入口，其中所述第一透镜结构3设于所述管夹体上，调节锁紧螺钉326的松紧程度，使所述管夹体325在所述柱体324上下滑动或固定位置，进而控制所述光斑211和所述光丝212的大小。

为了实现所述第一透镜结构3的上下移动，请参阅图5，在本申请的第三实施例中，所述升降调整结构3还包括柱体324、调整环327、调整螺杆328。所述柱体沿上下向延伸设置，所述柱体324设于所述安装座1；所述调整环327套设于所述柱体324，所述调整环327的外侧面贯设有螺纹安装孔；所述调整螺杆328，螺纹安装于所述螺纹安装孔内，所述调整螺杆328的端面抵紧于所述柱体324的外侧面，其中所述第一透镜结构3设于所述调整环327，调节调整螺钉328的松紧程度，使所述调整环327在所述柱体324上下滑动或固定位置，进而控制所述光斑211和所述光丝212的大小。

请参阅图1，所述对中检测装置还形成有一观测轴，与所述光轴不在同一直线上，所述观测轴上设有第二透镜结构4，所述第二透镜结构4设有第二放大透镜，将所述检测区域21的光斑211和光丝212进一步放大，投射到人眼，提高检测精度。

为了检测光斑211稳定性以及光丝212的居中位置，所述检测结构包括测量尺，所述测量尺上设有校准孔，比较所述光斑211与所述校准孔是否重合，以校准所述光源投射的光斑211稳定性，使所述光斑211大小与所述校准孔212大小相同，再根据测量尺上的刻度，调整所述焊丝5的居中位置。

为了提高检测精度，所述检测板2上形成有同心检测圆，所述同心检测圆为检测板2上的圆孔和圆形的所述光斑211，所述同心检测圆的半径之差为△r，且0≤△r≤0.05mm，△r为0mm时，所述圆孔和所述光斑211恰好重合，△r为0.05mm时，为所述同心检测圆的最大偏差，△r为0.03mm时，满足误差范围，不影响对中检测。调整同心检测圆，控制对中偏离度，降低误差，提高检测精度。

所述焊丝5与所述对中光源100设置的位置可以是可移动的夹持组件或固定位置的夹持组件，本申请对此不做限定，具体地，在本申请的实施例中，所述焊丝5与所述对中光源6可设在机械臂上，机械臂上设有对中光源6和焊丝5夹持机构，重复定位精度可达0.01mm，检测效率高，可用于多条焊装生产线上，实现光斑211的快速对中检测。

本发明还提供一种激光校准设备，包括上述的对中检测装置，所述激光校准设备包括上述的对中检测装置100的全部技术特征，因此，也具有上述全部技术特征带来的技术效果，此处不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种对中检测装置，用于激光钎焊头对中检测，所述激光钎焊头包括对中光源以及设于所述对中光源下方的焊丝，所述对中光源在其传播路径上形成一光轴，其特征在于，所述对中检测装置包括：

安装座；

检测板，设于所述安装座，所述检测板形成有用于对应所述对中光源设置的检测区域；

第一透镜结构，设于所述安装座，所述第一透镜结构设于所述检测板的上方，且用于设置于所述光轴上并位于所述对中光源和所述焊丝之间，以放大自所述对中光源投影至所述检测区域的光斑，所述焊丝投影至所述检测区域形成光丝；以及，

检测结构，用以检测所述光丝处于所述光斑的位置；

所述检测板上形成有同心检测圆，所述同心检测圆为检测板上的圆孔和圆形的所述光斑，所述同心检测圆的半径之差为△r，且0≤△r≤0.05mm；

其中，所述对中检测装置还形成有一观测轴，与所述光轴不在同一直线上，所述观测轴上设有第二透镜结构，所述第二透镜结构设有第二放大透镜。

2.如权利要求1所述的对中检测装置，其特征在于，所述第一透镜结构包括多个第一放大透镜，多个所述第一放大透镜沿上下向间隔设置。

3.如权利要求1所述的对中检测装置，其特征在于，所述对中检测装置还包括升降调整结构，用以调整所述第一透镜结构沿上下向位置。

4.如权利要求3所述的对中检测装置，其特征在于，所述升降调整结构包括：

驱动丝杆，沿上下向延伸设置，所述驱动丝杆设于所述安装座；

驱动螺母，套设于所述驱动丝杆上，所述第一透镜结构设于所述驱动螺母；以及，

止转结构，设于所述第一透镜结构与所述安装座之间。

5.如权利要求3所述的对中检测装置，其特征在于，所述升降调整结构包括：

柱体，沿上下向延伸设置，所述柱体设于所述安装座；

管夹体，套设于所述柱体上，所述管夹体的一侧形成有导入口；以及，

锁紧螺钉，设于所述管夹体，用以闭合所述导入口；

其中，所述第一透镜结构设于所述管夹体。

6.如权利要求3所述的对中检测装置，其特征在于，所述升降调整结构包括：

柱体，沿上下向延伸设置，所述柱体设于所述安装座；

调整环，套设于所述柱体，所述调整环的外侧面贯设有螺纹安装孔；

调整螺杆，螺纹安装于所述螺纹安装孔内，所述调整螺杆的端面抵紧于所述柱体的外侧面；

其中，所述第一透镜结构设于所述调整环。

7.如权利要求1所述的对中检测装置，其特征在于，所述检测结构包括测量尺，所述测量尺上设有刻度以及校准孔。

8.一种激光焊丝校准设备，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的对中检测装置。

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