CN210633102U - 基于旁轴ccd的激光焊接质量在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光焊接检测技术领域，尤其为基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，包括横向线轨、防护罩、安装座、横梁和第一蜗杆，所述防护罩内部的左侧位置上安装有横向线轨，所述横向线轨的右侧位置上安装有纵向线轨，所述纵向线轨的右侧位置上安装有传动座，所述传动座通过滚珠与纵向丝杆连接，所述传动座的右侧位置上安装有调节臂，所述调节臂远离传动座一端设置有线激光光源，所述线激光光源的右上方位置上安装有横梁，所述横梁靠近纵向线轨一侧设置有安装座；本实用新型中，通过设置横向线轨、纵向线轨和安装座，增加了装置的调节能力，保证了装置的自动化水平，便于安装的安装和拆卸。
Description
技术领域
本实用新型涉激光焊接检测技术领域，具体为基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置。
背景技术
激光焊接技术具有很多优点,但是其对待焊件加工与装配精度的苛刻要求,大大增加了生产成本,限制了其在实际工业生产中的应用，不可预期的间隙的存在会使部分激光能量漏出,往往会导致严重的焊接缺陷产生甚至焊接过程失败，所以,为了降低激光焊接件的预加成本，提高焊接过程的工艺适应能力,得到稳定的高质量焊接接头从而推广其在实际业生产中的应用，人们开展了大量的研究,解决上述问题的方案之一就是，焊接过程中提前检测装配状况,并自动检测焊后的焊缝质量，因此，对基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置的需求日益增长。
现有装置在进行使用时，自动化水平低，调节十分不方便，在进行测试时不能根据工艺情况对测试装置进行调节，同时在进行调试时，调节稳定性差，现有装置在进行使用时，安装和维修十分不方便，因此，针对上述问题提出基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，包括横向线轨、防护罩、安装座、横梁和第一蜗杆，所述防护罩内部的左侧位置上安装有横向线轨，所述横向线轨内部的前方位置上安装有横向电机，所述横向电机的输出轴通过联轴器与横向丝杆连接，所述横向丝杆安装在横向线轨的内部，所述横向丝杆与横向线轨之间转动连接，所述横向线轨的右侧位置上安装有纵向线轨，所述纵向线轨与横向线轨之间滑动连接，所述纵向线轨通过滚珠与横向丝杆连接，所述纵向线轨的上方位置上安装有纵向电机，所述纵向电机的输出轴通过联轴器与纵向丝杆连接，所述纵向丝杆与纵向线轨之间转动连接，所述纵向线轨的右侧位置上安装有传动座，所述传动座通过滚珠与纵向丝杆连接，所述传动座的右侧位置上安装有调节臂，所述调节臂远离传动座一端设置有线激光光源，所述线激光光源的中心点通过转轴与调节臂之间转动连接，所述调节臂的上表面上设置有调节块，所述调节块与调节臂之间滑动连接，所述调节块通过连杆与线激光光源的上端铰接，所述线激光光源的右上方位置上安装有横梁，所述横梁靠近纵向线轨一侧设置有安装座，所述安装座通过转轴与横梁之间转动连接，所述安装座的前表面上安装有移动夹板和固定夹板，所述移动夹板设置在固定夹板的左侧位置上，所述移动夹板通过滚珠与安装座内部下端的固定丝杆连接，所述移动夹板与固定夹板之间设置有CCD 视觉传感器，所述CCD视觉传感器的下方位置上安装有滤光器，所述横梁右端的下方位置上安装有激光焊头。
优选的，所述安装座与横梁之间的转轴与第一蜗轮连接，所述第一蜗轮通过转轴与横梁之间转动连接，所述第一蜗轮的下方位置上安装有第一蜗杆，所述第一蜗轮与第一蜗杆之间啮合连接，所述第一蜗杆通过传动轴与横梁内部的转动电机连接。
优选的，所述固定丝杆左侧的安装座内安装有第二蜗轮，第二蜗轮与固定丝杆连接，所述第二蜗轮的下方位置上安装有第二蜗杆，所述第二蜗杆与第二蜗轮之间啮合连接，所述第二蜗杆与安装座前方的固定螺栓连接。
优选的，所述调节臂内安装有调节电机，所述调节电机的输出轴通过联轴器与调节丝杆连接，所述调节块通过滚珠与调节丝杆连接。
优选的，所述纵向丝杆的设置位置与空间坐标系中Z轴的设置位置相对应，所述横向丝杆与第二蜗杆的设置位置与空间坐标系中X轴的设置位置相对应，所述第一蜗杆、固定丝杆与调节丝杆的设置位置与空间坐标系中Y轴的设置位置相对应。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型中，通过设置固定螺栓、第二蜗杆、第二蜗轮、固定丝杆、移动夹板与固定夹板之间的配合使用，使该装置便于对CCD视觉传感器的安装和固定，为装置的安装和拆卸提供了便利，增加了装置安装和维修的效率，同时转动电机、第一蜗杆与第一蜗轮之间的配合使用，便于装置对CCD视觉传感器垂直度的调节，增加了装置测试的精确度，解决了现有技术在进行测量时，测量精度低以及测量结果可信度低的问题，第一蜗轮与第一蜗杆以及第二蜗杆与第二蜗轮之间的配合使用，增加了装置的自锁能力，保证了装置工作的稳定性；
2、本实用新型中，通过设置横向线轨、纵向线轨、当需要对线激光光源的位置以及角度进行调节时，此时横向电机配合横向丝杆带动线激光光源在X 轴方向进行调节，纵向电机配合纵向丝杆带动线激光光源在Z轴方向进行调节，当需要对线激光光源的角度进行调节时，调节电机带动调节丝杆转动，传动块配合连杆实现对线激光光源的角度进行调节，增加了装置的自动化水平，便于装置的调节，满足不同的焊接工艺和测试工艺，增加了测量的多样性，同时保证了测试的准确性，调节完成后，线激光光源形成激光束结构光平面，照射在加工件的表面，形成焊缝激光条纹，CCD视觉传感器配合滤光器对焊缝激光条纹进行检测。
附图说明
图1为本实用新型装置正剖图；
图2为本实用新型图1中横梁的装配图；
图3为本实用新型图2中转动电机的装配图；
图4为本实用新型图1中横向线轨与纵向线轨的装配图；
图5为本实用新型图1中调节臂的正剖图；
图6为本实用新型图2中A处结构放大图。
图中：1-横向线轨、2-防护罩、3-安装座、4-CCD视觉传感器、5-横梁、 6-激光焊头、7-传动座、8-调节臂、9-滤光器、10-纵向线轨、11-转动电机、 12-移动夹板、13-转轴、14-固定夹板、15-固定丝杆、16-第一蜗杆、17-第一蜗轮、18-横向电机、19-横向丝杆、20-纵向电机、21-纵向丝杆、22-线激光光源、23-连杆、24-调节块、25-调节丝杆、26-调节电机、27-第二蜗轮、 28-固定螺栓、29-第二蜗杆。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：
基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，包括横向线轨1、防护罩2、安装座3、横梁5和第一蜗杆16，所述防护罩2内部的左侧位置上安装有横向线轨1，所述横向线轨1内部的前方位置上安装有横向电机18，所述横向电机18的输出轴通过联轴器与横向丝杆19连接，所述横向丝杆19安装在横向线轨1的内部，所述横向丝杆19与横向线轨1之间转动连接，所述横向线轨1的右侧位置上安装有纵向线轨10，所述纵向线轨10与横向线轨1之间滑动连接，所述纵向线轨10通过滚珠与横向丝杆19连接，所述纵向线轨10的上方位置上安装有纵向电机20，所述纵向电机20的输出轴通过联轴器与纵向丝杆21连接，所述纵向丝杆21与纵向线轨10之间转动连接，所述纵向线轨10的右侧位置上安装有传动座7，所述传动座7通过滚珠与纵向丝杆21连接，所述传动座7的右侧位置上安装有调节臂8，当需要对线激光光源22的位置以及角度进行调节时，此时横向电机18配合横向丝杆19带动线激光光源22 在X轴方向进行调节，纵向电机20配合纵向丝杆21带动线激光光源22在Z 轴方向进行调节，所述调节臂8远离传动座7一端设置有线激光光源22，所述线激光光源22的中心点通过转轴13与调节臂8之间转动连接，所述调节臂8的上表面上设置有调节块24，所述调节块24与调节臂8之间滑动连接，所述调节块24通过连杆23与线激光光源22的上端铰接，所述线激光光源22的右上方位置上安装有横梁5，所述横梁5靠近纵向线轨10一侧设置有安装座3，所述安装座3通过转轴13与横梁5之间转动连接，所述安装座3的前表面上安装有移动夹板12和固定夹板14，所述移动夹板12设置在固定夹板 14的左侧位置上，所述移动夹板12通过滚珠与安装座3内部下端的固定丝杆 15连接，所述移动夹板12与固定夹板14之间设置有CCD视觉传感器4，所述CCD视觉传感器4的下方位置上安装有滤光器9，所述横梁5右端的下方位置上安装有激光焊头6。
所述安装座3与横梁5之间的转轴13与第一蜗轮17连接，所述第一蜗轮17通过转轴13与横梁5之间转动连接，所述第一蜗轮17的下方位置上安装有第一蜗杆16，所述第一蜗轮17与第一蜗杆16之间啮合连接，所述第一蜗杆16通过传动轴与横梁5内部的转动电机11连接，同时转动电机11、第一蜗杆16与第一蜗轮17之间的配合使用，便于装置对CCD视觉传感器4垂直度的调节，增加了装置测试的精确度，解决了现有技术在进行测量时，测量精度低以及测量结果可信度低的问题，所述固定丝杆15左侧的安装座3内安装有第二蜗轮27，第二蜗轮27与固定丝杆15连接，所述第二蜗轮27的下方位置上安装有第二蜗杆29，所述第二蜗杆29与第二蜗轮27之间啮合连接，所述第二蜗杆29与安装座3前方的固定螺栓28连接，固定螺栓28、第二蜗杆29、第二蜗轮27、固定丝杆15、移动夹板12与固定夹板14之间的配合使用，使该装置便于对CCD视觉传感器4的安装和固定，为装置的安装和拆卸提供了便利，增加了装置安装和维修的效率，所述调节臂8内安装有调节电机26，所述调节电机26的输出轴通过联轴器与调节丝杆25连接，所述调节块24通过滚珠与调节丝杆25连接，当需要对线激光光源22的角度进行调节时，调节电机26带动调节丝杆25转动，传动块配合连杆23实现对线激光光源22的角度进行调节，增加了装置的自动化水平，便于装置的调节，满足不同的焊接工艺和测试工艺，增加了测量的多样性，同时保证了测试的准确性，调节完成后，线激光光源22形成激光束结构光平面，照射在加工件的表面，形成焊缝激光条纹，CCD视觉传感器4配合滤光器9对焊缝激光条纹进行检测，所述纵向丝杆21的设置位置与空间坐标系中Z轴的设置位置相对应，所述横向丝杆19与第二蜗杆29的设置位置与空间坐标系中X轴的设置位置相对应，所述第一蜗杆16、固定丝杆15与调节丝杆25的设置位置与空间坐标系中Y 轴的设置位置相对应。
转动电机11、横向电机18、纵向电机20和调节电机26的型号为Y160M1-2。
工作流程：使用时，将装置整体与焊接机的电源以及控制器相连，将防护罩2从前侧打开，将CCD视觉传感器4放置在移动夹板12与固定夹板14 之间，随后转动固定螺栓28，固定螺栓28带动第二蜗杆29转动，第二蜗杆 29带动第二蜗轮27转动，第二蜗轮27带动固定丝杆15转动，固定丝杆15 通过滚珠带动移动夹板12向固定夹板14一端运动，实现对CCD视觉传感器4 的固定，随后控制转动电机11，转动电机11带动第一蜗杆16转动，第一蜗杆16与第一蜗轮17之间相啮合，第一蜗轮17通过转轴13带动安装座3转动，当CCD视觉传感器4的光轴中心线与焊缝相垂直时，转动电机11停止转动，在此过程中，固定螺栓28、第二蜗杆29、第二蜗轮27、固定丝杆15、移动夹板12与固定夹板14之间的配合使用，使该装置便于对CCD视觉传感器4的安装和固定，为装置的安装和拆卸提供了便利，增加了装置安装和维修的效率，同时转动电机11、第一蜗杆16与第一蜗轮17之间的配合使用，便于装置对CCD视觉传感器4垂直度的调节，增加了装置测试的精确度，解决了现有技术在进行测量时，测量精度低以及测量结果可信度低的问题，第一蜗轮17与第一蜗杆16以及第二蜗杆29与第二蜗轮27之间的配合使用，增加了装置的自锁能力，保证了装置工作的稳定性，在使用时，当需要对线激光光源22的位置以及角度进行调节时，此时横向电机18配合横向丝杆19 带动线激光光源22在X轴方向进行调节，纵向电机20配合纵向丝杆21带动线激光光源22在Z轴方向进行调节，当需要对线激光光源22的角度进行调节时，调节电机26带动调节丝杆25转动，传动块配合连杆23实现对线激光光源22的角度进行调节，增加了装置的自动化水平，便于装置的调节，满足不同的焊接工艺和测试工艺，增加了测量的多样性，同时保证了测试的准确性，调节完成后，线激光光源22形成激光束结构光平面，照射在加工件的表面，形成焊缝激光条纹，CCD视觉传感器4配合滤光器9对焊缝激光条纹进行检测。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，包括横向线轨(1)、防护罩(2)、安装座(3)、横梁(5)和第一蜗杆(16)，其特征在于：所述防护罩(2)内部的左侧位置上安装有横向线轨(1)，所述横向线轨(1)内部的前方位置上安装有横向电机(18)，所述横向电机(18)的输出轴通过联轴器与横向丝杆(19)连接，所述横向丝杆(19)安装在横向线轨(1)的内部，所述横向丝杆(19)与横向线轨(1)之间转动连接，所述横向线轨(1)的右侧位置上安装有纵向线轨(10)，所述纵向线轨(10)与横向线轨(1)之间滑动连接，所述纵向线轨(10)通过滚珠与横向丝杆(19)连接，所述纵向线轨(10)的上方位置上安装有纵向电机(20)，所述纵向电机(20)的输出轴通过联轴器与纵向丝杆(21)连接，所述纵向丝杆(21)与纵向线轨(10)之间转动连接，所述纵向线轨(10)的右侧位置上安装有传动座(7)，所述传动座(7)通过滚珠与纵向丝杆(21)连接，所述传动座(7)的右侧位置上安装有调节臂(8)，所述调节臂(8)远离传动座(7)一端设置有线激光光源(22)，所述线激光光源(22)的中心点通过转轴(13)与调节臂(8)之间转动连接，所述调节臂(8)的上表面上设置有调节块(24)，所述调节块(24)与调节臂(8)之间滑动连接，所述调节块(24)通过连杆(23)与线激光光源(22)的上端铰接，所述线激光光源(22)的右上方位置上安装有横梁(5)，所述横梁(5)靠近纵向线轨(10)一侧设置有安装座(3)，所述安装座(3)通过转轴(13)与横梁(5)之间转动连接，所述安装座(3)的前表面上安装有移动夹板(12)和固定夹板(14)，所述移动夹板(12)设置在固定夹板(14)的左侧位置上，所述移动夹板(12)通过滚珠与安装座(3)内部下端的固定丝杆(15)连接，所述移动夹板(12)与固定夹板(14)之间设置有CCD视觉传感器(4)，所述CCD视觉传感器(4)的下方位置上安装有滤光器(9)，所述横梁(5)右端的下方位置上安装有激光焊头(6)。
2.根据权利要求1所述的基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，其特征在于：所述安装座(3)与横梁(5)之间的转轴(13)与第一蜗轮(17)连接，所述第一蜗轮(17)通过转轴(13)与横梁(5)之间转动连接，所述第一蜗轮(17)的下方位置上安装有第一蜗杆(16)，所述第一蜗轮(17)与第一蜗杆(16)之间啮合连接，所述第一蜗杆(16)通过传动轴与横梁(5)内部的转动电机(11)连接。
3.根据权利要求1所述的基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，其特征在于：所述固定丝杆(15)左侧的安装座(3)内安装有第二蜗轮(27)，第二蜗轮(27)与固定丝杆(15)连接，所述第二蜗轮(27)的下方位置上安装有第二蜗杆(29)，所述第二蜗杆(29)与第二蜗轮(27)之间啮合连接，所述第二蜗杆(29)与安装座(3)前方的固定螺栓(28)连接。
4.根据权利要求1所述的基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，其特征在于：所述调节臂(8)内安装有调节电机(26)，所述调节电机(26)的输出轴通过联轴器与调节丝杆(25)连接，所述调节块(24)通过滚珠与调节丝杆(25)连接。
5.根据权利要求1所述的基于旁轴CCD的激光焊接质量在线监测装置，其特征在于：所述纵向丝杆(21)的设置位置与空间坐标系中Z轴的设置位置相对应，所述横向丝杆(19)与第二蜗杆(29)的设置位置与空间坐标系中X轴的设置位置相对应，所述第一蜗杆(16)、固定丝杆(15)与调节丝杆(25)的设置位置与空间坐标系中Y轴的设置位置相对应。
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| CN201920939842.1U CN210633102U (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 基于旁轴ccd的激光焊接质量在线监测装置 |
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| CN (1) | CN210633102U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113579261A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-02 | 上海理工大学 | 增材构件成形过程形貌采集与控制装置及方法 |
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2019
- 2019-06-20 CN CN201920939842.1U patent/CN210633102U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113579261A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-02 | 上海理工大学 | 增材构件成形过程形貌采集与控制装置及方法 |
| CN113579261B (zh) * | 2021-07-20 | 2022-09-20 | 上海理工大学 | 增材构件成形过程形貌采集与控制装置及方法 |
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