CN113547217A - 用于激光透射焊接环形焊缝的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了激光透射焊接环形焊缝的装置，包括视觉检测组件、调节平台和焊接单元，所述焊接单元设置在所述调节平台上，所述视觉检测组件与所述调节平台通信连接，所述焊接单元包括筒体，所述视觉检测组件设置在所述筒体上，所述视觉检测组件用于检测第一构件和第二构件的轮廓信息，并根据所述轮廓信息获取所述第一构件和所述第二构件的轴线信息；所述调节平台用于根据所述轴线信息调节所述焊接单元的轴线、所述第一构件的轴线和所述第二构件的轴线共线，并用于调节所述焊接单元远离或靠近所述第一构件和所述第二构件，达到不需要在第二构件上设置定位辅助件的作用。

Description

用于激光透射焊接环形焊缝的装置
技术领域
本发明属于激光透射焊接技术领域，更具体地说，是涉及用于激光透射焊接环形焊缝的装置。
背景技术
激光透射焊接环形焊缝的装置用于将第一构件与第二构件之间的环形焊缝通过激光透射焊接方式进行焊接。该装置包括带有管件的焊接单元，管件具有管件轴线、射束进入侧的管件端部和射束离开侧的管件端部；以及布置在射速进入侧的管件端部上的激光束单元，激光束单元具有沿管件轴线的方向的照射方向，其中，管件的内周面对于由激光束单元发射的激光辐射来说是反射的，在管件中同轴地布置有经由保持单元与管件连接的芯轴，芯轴具有朝向射束进入侧的管件端部的第一芯轴部分和朝向射束离开侧的管件端部的第二芯轴部分，第一芯轴部分具有第一基面，第一芯轴部分呈具有向射束离开侧的管件端部敞开的小于90°的锥角的直圆锥、直截顶圆锥、直棱锥或直截顶棱锥的形状，第二芯轴部分具有第二基面，第二芯轴部分呈直圆柱或直棱柱的形状，其中，第一基面和第二基面彼此相匹配，并且芯轴的朝向管件的周面对于激光辐射是反射的，从而使激光辐射通过管件与芯轴之间的多次反射朝向射束离开侧的管件端部偏转并且被环形地成形，其中，在第二芯轴部分上朝向射束离开侧的管件端部存在有用于第一构件的力锁合的插塞连接的配对件。但是，第一构件和第二构件之间需要通过定位辅助件进行定位，通常定位辅助件设置在第二构件上，从而提高了第二构件的制作成本。
发明内容
本发明的目的在于提供激光透射焊接环形焊缝的装置，以解决现有技术中存在的第一构件和第二构件之间需要通过定位辅助件进行定位，通常定位辅助件设置在第二构件上，从而提高了第二构件的制作成本的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供激光透射焊接环形焊缝的装置，包括视觉检测组件、调节平台和焊接单元，所述焊接单元设置在所述调节平台上，所述视觉检测组件与所述调节平台通信连接，所述焊接单元包括筒体，所述视觉检测组件设置在所述筒体上，所述视觉检测组件用于检测第一构件和第二构件的轮廓信息，并根据所述轮廓信息获取所述第一构件和所述第二构件的轴线信息；
所述调节平台用于根据所述轴线信息调节所述焊接单元的轴线、所述第一构件的轴线和所述第二构件的轴线共线，并用于调节所述焊接单元远离或靠近所述第一构件和所述第二构件。
进一步地，还包括水平反馈组件，所述水平反馈组件设置在所述筒体上，所述水平反馈组件与所述调节平台通信连接，所述水平反馈组件用于测量所述焊接单元的水平信息，所述调节平台用于根据所述水平信息和所述轴线信息调节所述焊接单元的轴线、所述第一构件的轴线和所述第二构件的轴线共线。
进一步地，还包括距离检测装置，所述距离检测装置电连接于所述调节平台，所述距离检测装置用于检测第一构件和所述第二构件之间的距离信息，所述调节平台还用于根据所述距离信息控制所述第一构件和所述第二构件之间的距离。
进一步地，所述距离检测装置为光栅测距装置。
进一步地，所述调节平台包括调节支架、控制中心、X向模组、升降装置、水平旋转装置和竖向旋转装置，所述X向模组的固定部分固定在所述调节支架上，所述升降装置的固定部分设置在所述X向模组的活动部分上，所述水平旋转装置的固定部分设置所述升降装置的活动部分上，所述竖向旋转装置的固定部分设置在所述水平旋转装置的活动部分上，所述筒体固定在所述竖向旋转装置的活动部分上，所述X向模组、所述升降装置、所述水平旋转装置和所述竖向旋转装置电连接于所述控制中心。
进一步地，还包括传送装置，所述传送装置上设有多个第一工位和多个第二工位，所述第一工位用于放置所述第一工件，所述第二工位用于放置所述第二工件，所述第一工位间隔设置，所述第二工位间隔设置，两所述第一工位之间均设有一所述第二工位。
进一步地，所述水平反馈组件为陀螺仪。
进一步地，所述焊接单元包括激光束源、光学结构组件、芯轴和间隔元件，所述筒体包括第一部分和第二部分，所述第一部分固定在所述第二部分上，所述第一部分与所述第二部分连通，所述第一部分和所述第二部分之间设有连通孔，所述激光束源和所述光学结构组件设置在所述第一部分内，所述激光束源的发光侧朝向所述光学结构组件，所述芯轴通过所述间隔元件设置在所述第二部分内，所述芯轴包括第一芯轴部分和第二芯轴部分，所述第一芯轴部分为锥形，所述第二芯轴部分固定在所述锥形的底部，所述第二芯轴部分延伸到所述第二部分外，位于所述第二部分外的所述第二芯轴部分上设有容纳槽，所述容纳槽用于插设于所述第一构件。
进一步地，所述第一工位和所述第二工位之间设置有参考件，所述视觉检测组件用于拍摄所述参考件以获得参考信息，并根据所述轮廓信息和所述参考信息获取所述第一构件和所述第二构件的轴线信息。
本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的有益效果在于：与现有技术相比，通过视觉检测组件和调节平台的配合，使焊接单元在插接第一构件之后能够自动对准第二构件，从而第二构件上不用设置定位装置，降低了第二构件的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的结构示意图二；
图3为本发明实施例提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的参考件的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1、视觉检测组件；11、视觉镜头；12、照明装置；13、视觉处理器；2、调节平台；21、调节支架；22、控制中心；23、X向模组；24、升降装置；25、水平旋转装置；26、竖向旋转装置；261、U型支架；262、旋转轴；263、第二伺服电机；3、焊接单元；31、筒体；311、第一部分；312、第二部分；3121、容纳槽；32、激光束源；33、光学结构组件；34、芯轴；341、第一芯轴部分；342、第二芯轴部分；35、间隔元件；4、第一构件；41、第一中心点；5、第二构件；51、第二中心点；6、水平反馈组件；7、距离检测装置；8、传送装置；81、第一工位；82、第二工位；9、参考件；91、方向部分；92、定点部分。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置进行说明。激光透射焊接环形焊缝的装置，包括视觉检测组件1、调节平台2和焊接单元3，焊接单元3设置在调节平台2上，视觉检测组件1与调节平台2通信连接，焊接单元3包括筒体31，视觉检测组件1设置在筒体31上，视觉检测组件1用于检测第一构件4和第二构件5的轮廓信息，并根据轮廓信息获取第一构件4和第二构件5的轴线信息；
调节平台2用于根据轴线信息调节焊接单元3的轴线、第一构件4的轴线和第二构件5的轴线共线，并用于调节焊接单元3远离或靠近第一构件4和第二构件5。
本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置，与现有技术相比，通过视觉检测组件1和调节平台2的配合，使焊接单元3在插接第一构件4之后能够自动对准第二构件5，从而第二构件5上不用设置定位装置，降低了第二构件5的成本。
具体地，视觉检测组件1包括视觉镜头11、照明装置12和视觉处理器13，照明装置12用于照亮视觉检测组件1的拍摄区域，视觉镜头11用于进行拍摄照片，视觉镜头11和照明装置12电连接于视觉处理器13。视觉处理器13用于根据照片信息计算第一构件4和第二构件5的轮廓信息。
优选地，视觉检测组件1分别对第一构件4和第二构件5分别进行拍摄。
优选地，视觉处理器13根据第一构件4的轮廓信息计算出第一中心点41，根据第二构件5的轮廓信息计算出第二中心点51，根据第一中心点41计数出第一构件4的轴线信息，根据第二中心点51计算出第二构件5的轴线信息。
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，还包括水平反馈组件6，水平反馈组件6设置在筒体31上，水平反馈组件6与调节平台2通信连接，水平反馈组件6用于测量焊接单元3的水平信息，调节平台2用于根据水平信息和轴线信息调节焊接单元3的轴线、第一构件4的轴线和第二构件5的轴线共线。
通过水平反馈组件6保证焊接单元3垂直设置。
具体地，焊接单元3的轴线的信息为人工测试之后输入的。当水平反馈组件6为处于水平状态时，则焊接单元3的轴线垂直于水平面。
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，还包括距离检测装置7，距离检测装置7电连接于调节平台2，距离检测装置7用于检测第一构件4和第二构件5之间的距离信息，调节平台2还用于根据距离信息控制第一构件4和第二构件5之间的距离，保证第一构件4和第二构件5之间的距离合适之后再进行焊接，从而提高第一构件4和第二构件5之间焊接的质量。
进一步地，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，距离检测装置7为光栅测距装置，光栅测距装置能够实现毫米级测量，使第一构件4和第二构件5之间的距离控制的更加精准。
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，调节平台2包括调节支架21、控制中心22、X向模组23、升降装置24、水平旋转装置25和竖向旋转装置26，X向模组23的固定部分固定在调节支架21上，升降装置24的固定部分设置在X向模组23的活动部分上，水平旋转装置25的固定部分设置升降装置24的活动部分上，竖向旋转装置26的固定部分设置在水平旋转装置25的活动部分上，筒体31固定在竖向旋转装置26的活动部分上，X向模组23、升降装置24、水平旋转装置25和竖向旋转装置26电连接于控制中心22。
具体地，视觉处理器13和距离检测装置7电连接于控制中心22。
具体地，控制中心22用于根据轴线信息调节焊接单元3的轴线、第一构件4的轴线和第二构件5的轴线共线，并用于调节焊接单元3远离或靠近第一构件4和第二构件5，还用于根据距离信息控制第一构件4和第二构件5之间的距离。
具体地，升降装置24为电缸，水平旋转装置25为第一伺服电机，竖向旋转装置26包括U型支架261、旋转轴262和第二伺服电机263，U型支架261固定在水平旋转装置25的活动部分上，旋转轴262旋转连接在U型支架261的凹槽部分内，第二伺服电机263的固定部分固定在U型支架261外，焊接单元3固定在旋转轴262上，第二伺服电机263的活动部分与旋转轴262同轴活动。
进一步地，请参阅图1至图3，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，还包括传送装置8，传送装置8上设有多个第一工位81和多个第二工位82，第一工位81用于放置第一工件，第二工位82用于放置第二工件，第一工位81间隔设置，第二工位82间隔设置，两第一工位81之间均设有一第二工位82。
提高了该装置的生产效率，提高了输送第一工件和第二工件的便利性。
具体地，光栅测距装置设置在传送装置8的两侧。
进一步地，请参阅图1至图4，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，第一工位81和第二工位82之间设置有参考件9，视觉检测组件1用于拍摄参考件9以获得参考信息，并根据轮廓信息和参考信息获取第一构件4和第二构件5的轴线信息，提高了第一构件4和第二构件5轴线信息获取的准确性。
参考件9包括方向部分91和定点部分92，方向部分91用于确认参考件9的方向，定点部分92用于方便视觉检测组件1进行识别和计算得到参考信息。
进一步地，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，水平反馈组件6为陀螺仪。
进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的激光透射焊接环形焊缝的装置的一种具体实施方式，焊接单元3包括激光束源32、光学结构组件33、芯轴34和间隔元件35，筒体31包括第一部分311和第二部分312，第一部分311固定在第二部分312上，第一部分311与第二部分312连通，第一部分311和第二部分312之间设有连通孔，激光束源32和光学结构组件33设置在第一部分311内，激光束源32的发光侧朝向光学结构组件33，芯轴34通过间隔元件35设置在第二部分312内，芯轴34包括第一芯轴部分341和第二芯轴部分342，第一芯轴部分341为锥形，第二芯轴部分342固定在锥形的底部，第二芯轴部分342延伸到第二部分312外，位于第二部分312外的第二芯轴部分342上设有容纳槽3121，容纳槽3121用于插设于第一构件4。
具体地，当第一构件4和第二构件5焊接好之后，直接将焊接好的第一构件4和第二构件5从容纳槽3121拔出，优选地，可通过人工或机械手拔出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，包括视觉检测组件、调节平台和焊接单元，所述焊接单元设置在所述调节平台上，所述视觉检测组件与所述调节平台通信连接，所述焊接单元包括筒体，所述视觉检测组件设置在所述筒体上，所述视觉检测组件用于检测第一构件和第二构件的轮廓信息，并根据所述轮廓信息获取所述第一构件和所述第二构件的轴线信息；
所述调节平台用于根据所述轴线信息调节所述焊接单元的轴线、所述第一构件的轴线和所述第二构件的轴线共线，并用于调节所述焊接单元远离或靠近所述第一构件和所述第二构件。
2.如权利要求1所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，还包括水平反馈组件，所述水平反馈组件设置在所述筒体上，所述水平反馈组件与所述调节平台通信连接，所述水平反馈组件用于测量所述焊接单元的水平信息，所述调节平台用于根据所述水平信息和所述轴线信息调节所述焊接单元的轴线、所述第一构件的轴线和所述第二构件的轴线共线。
3.如权利要求1所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，还包括距离检测装置，所述距离检测装置电连接于所述调节平台，所述距离检测装置用于检测第一构件和所述第二构件之间的距离信息，所述调节平台还用于根据所述距离信息控制所述第一构件和所述第二构件之间的距离。
4.如权利要求3所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，所述距离检测装置为光栅测距装置。
5.如权利要求1所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，所述调节平台包括调节支架、控制中心、X向模组、升降装置、水平旋转装置和竖向旋转装置，所述X向模组的固定部分固定在所述调节支架上，所述升降装置的固定部分设置在所述X向模组的活动部分上，所述水平旋转装置的固定部分设置所述升降装置的活动部分上，所述竖向旋转装置的固定部分设置在所述水平旋转装置的活动部分上，所述筒体固定在所述竖向旋转装置的活动部分上，所述X向模组、所述升降装置、所述水平旋转装置和所述竖向旋转装置电连接于所述控制中心。
6.如权利要求1所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，还包括传送装置，所述传送装置上设有多个第一工位和多个第二工位，所述第一工位用于放置所述第一工件，所述第二工位用于放置所述第二工件，所述第一工位间隔设置，所述第二工位间隔设置，两所述第一工位之间均设有一所述第二工位。
7.如权利要求2所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，所述水平反馈组件为陀螺仪。
8.如权利要求1所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，所述焊接单元包括激光束源、光学结构组件、芯轴和间隔元件，所述筒体包括第一部分和第二部分，所述第一部分固定在所述第二部分上，所述第一部分与所述第二部分连通，所述第一部分和所述第二部分之间设有连通孔，所述激光束源和所述光学结构组件设置在所述第一部分内，所述激光束源的发光侧朝向所述光学结构组件，所述芯轴通过所述间隔元件设置在所述第二部分内，所述芯轴包括第一芯轴部分和第二芯轴部分，所述第一芯轴部分为锥形，所述第二芯轴部分固定在所述锥形的底部，所述第二芯轴部分延伸到所述第二部分外，位于所述第二部分外的所述第二芯轴部分上设有容纳槽，所述容纳槽用于插设于所述第一构件。
9.如权利要求6所述的激光透射焊接环形焊缝的装置，其特征在于，所述第一工位和所述第二工位之间设置有参考件，所述视觉检测组件用于拍摄所述参考件以获得参考信息，并根据所述轮廓信息和所述参考信息获取所述第一构件和所述第二构件的轴线信息。
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