CN210908467U - 一种实现焊缝跟踪的焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种实现焊缝跟踪的焊接装置，包括有十字滑架、闭环步进电机、可调角度固定支架、焊缝跟踪传感器、防护板、控制器及焊枪，防护板安装于焊缝跟踪传感器底部，焊缝跟踪传感器通过可调角度固定支架安装于焊枪前端，并可以通过调节固定支架的角度来改变传感器的角度，从而改变线激光的扫描位置来改变线激光与焊枪焊接位置的距离，控制器控制执行机构实现焊缝位置调整；实现解决行走不到位现象，完全实现高精度的焊缝跟踪；通过传感器结构和控制结构实现焊缝跟踪控制，方便实现自动化焊接。由于在焊缝信息存储容器内进行高斯滤波处理，过滤掉手焊点等干扰信息，就避免了焊接轨迹上产生抖动，提高了焊接质量。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及焊接领域，特别是实现焊缝跟踪的焊接装置。
背景技术
随着工业技术的迅速发展和工作环境的改善，在焊接等恶劣环境下避免人工现场工作的现象普遍存在。出于这个原因，各种自动化设备正在恶劣的环境中出现，以使机器人能够代替人类工作。特别是焊接存在熔化的危险，并且工作环境相对恶劣，急迫的需要自动化的焊接技术实现无人化的焊接操作。
在焊接作业的过程中，经常需要对各类焊缝进行跟踪，然后指导焊枪沿着焊缝进行焊接作业，现有技术中大致采用如下方法：1.利用激光测距的方法，这种方式只能测量出高度信息，但是对焊缝的左右偏差不能进行有效的测量，因此不能有效的实现高精度跟踪。
2.利用点激光进行移动扫描，这种方式可以离散的测量出第二维度也就是左右的信息，但是因为激光扫描有间隔，对于对接焊缝或者外角接等非坡口焊缝，会丢失信息，也达不到高精度的跟踪效果。3.纯视觉的跟踪，此种方式依赖于外部光源变化，不能准确的测量高度信息。4.现有线激光跟踪技术多为实时比对，不能根据焊枪实际位置来调整数据通讯。
现有技术中焊接技术目前存在以下几个缺点：1. 由于每次焊接开始之前都需要将焊枪手动调整到标准焊接位置，这就大大增加了人工操作的工作量和操作难度，也降低了生产流程中的焊接效率。2. 由于在每次焊接开始前的焊枪手动对准时刻传感器记录此刻激光条扫描到的焊缝位置为标准位置，但是由图1可以看出激光条是位于焊枪的前方属于超前扫描。但是由于焊缝跟踪系统是计算完激光条扫描位置的偏差后实时发送给执行机构进行纠偏，导致发送的偏差数据并不是焊枪当时焊接位置处的偏差数据，会对焊接效果带来一定的影响。3. 由于在跟踪过程开始的时候焊枪处于焊缝的起始位置，但是由于焊缝跟踪传感器发射的激光线在焊枪的前方几厘米处，所以从焊枪到激光线这几厘米区域是没有跟踪的，属于盲焊，增加出错的风险。4. 手焊点位置由于时实时比对跟踪，会把手焊点位置的偏差量实时的发送给焊接执行机构，就会在焊接轨迹上产生抖动，影响焊接质量。5.运动执行机构一般采用步进电机，容易产生丢步现象，从而不能完全实现高精度的跟踪效果，影响焊接效果。6. 现有的焊缝跟踪系统在标定的过程中一般采用标定块来进行标定，操作繁复，标定块容易损坏，极易产生误差，对于在操作工人中进行推广产生很大的难度。
因此，为了克服以上缺陷，应当研究出一种利用激光实现焊缝跟踪的焊接装置。
发明内容
本实用新型根据现有焊接设备存在的问题，提供一种实现焊缝跟踪的焊接装置，实现高效的焊接工作。
一种实现焊缝跟踪的焊接装置，包括有十字滑架、闭环步进电机、可调角度固定支架、焊缝跟踪传感器、防护板、控制器及焊枪，防护板安装于焊缝跟踪传感器底部，用于阻挡飞溅及焊接弧光对焊缝跟踪传感器的干扰，焊缝跟踪传感器通过可调角度固定支架安装于焊枪前端，并可以通过调节固定支架的角度来改变传感器的角度，从而改变线激光的扫描位置来改变线激光与焊枪焊接位置的距离，控制器控制执行机构实现焊缝位置调整。
其中，焊缝跟踪传感器包括面阵相机和线激光结构，其中面阵相机保持与焊缝垂直。
其中，十字滑架与闭环步进电机组成二维运动执行机构，完成左右和高低方向的偏差量补偿操作。
其中，控制器与焊缝跟踪传感器实现数据传输。
其中，控制器与二维运动执行机构和可调角度固定支架连接，控制器通过控制二维运动执行机构的位置实现焊枪平面位置移动，通过控制可调角度固定支架实现焊枪角度位置移动。
其中，控制器内包括焊缝信息存储结构，该存储结构采用高斯滤波处理数据。
本实用新型能够实现的技术效果：
1.运动执行机构采用闭环步进电机结合十字滑架，闭环控制解决行走不到位现象，完全实现高精度的焊缝跟踪。
2.通过传感器结构和控制结构实现焊缝跟踪控制，方便实现自动化焊接。
3. 由于在焊缝信息存储容器内进行高斯滤波处理，过滤掉手焊点等干扰信息，就避免了焊接轨迹上产生抖动，提高了焊接质量。
4.该装备操作较为便捷，方便操作人员远程控制。
附图说明
附图1为本实用新型的整体结构示意图。
其中，1焊接装置；2焊枪；3闭环步进电机；4焊缝；5可调角度固定支架；6线激光；7焊缝跟踪传感；8十字滑架；9防护板。
具体实施方式
尽管本公开的容许各种修改和可替换的形式，但是它的具体的实施例通过例子的方式在附图中示出，并且将详细地在本文中描述。然而，应该理解，随附的附图和详细的描述不是为了将本公开的限制到公开的具体形式，而是相反，是为了覆盖落入由随附的权利要求限定的本公开的精神和范围中的所有的修改、等同形式和替换形式。附图是为了示意，因而不是按比例地绘制的。
在本说明书中使用了“上”、“下”等术语，并不是为了限定元件的绝对方位，而是为了描述元件在视图中的相对位置，帮助理解。本说明书中“顶侧”和“底侧”是相对于一般情况下，物体正立的上侧和下侧的方位。
下面参照附图描述实施例。
一种实现焊缝跟踪的焊接装置，包括有十字滑架8、闭环步进电机3、可调角度固定支架5、焊缝跟踪传感器7、防护板9、控制器及焊枪2，防护板9安装于焊缝跟踪传感器7底部，用于阻挡飞溅及焊接弧光对焊缝跟踪传感器的干扰，焊缝跟踪传感器通过可调角度固定支架安装于焊枪前端，并可以通过调节固定支架的角度来改变传感器的角度，从而改变线激光的扫描位置来改变线激光与焊枪焊接位置的距离，控制器控制执行机构实现焊缝位置调整。
其中，焊缝跟踪传感器包括面阵相机和线激光结构，其中面阵相机保持与焊缝垂直。
其中，十字滑架与闭环步进电机组成二维运动执行机构，完成左右和高低方向的偏差量补偿操作。
其中，控制器与焊缝跟踪传感器实现数据传输。
其中，控制器与二维运动执行机构和可调角度固定支架连接，控制器通过控制二维运动执行机构的位置实现焊枪平面位置移动，通过控制可调角度固定支架实现焊枪角度位置移动。
其中，控制器内包括焊缝信息存储结构，该存储结构采用高斯滤波处理数据。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本公开的范围。
Claims (6)
1.一种实现焊缝跟踪的焊接装置，其特征在于：包括有十字滑架、闭环步进电机、可调角度固定支架、焊缝跟踪传感器、防护板、控制器及焊枪，防护板安装于焊缝跟踪传感器底部，用于阻挡飞溅及焊接弧光对焊缝跟踪传感器的干扰，焊缝跟踪传感器通过可调角度固定支架安装于焊枪前端，并可以通过调节固定支架的角度来改变传感器的角度，从而改变线激光的扫描位置来改变线激光与焊枪焊接位置的距离，控制器控制执行机构实现焊缝位置调整。
2.根据权利要求1所述的实现焊缝跟踪的焊接装置，其特征在于：焊缝跟踪传感器包括面阵相机和线激光结构，其中面阵相机保持与焊缝垂直。
3.根据权利要求1或2所述的实现焊缝跟踪的焊接装置，其特征在于：十字滑架与闭环步进电机组成二维运动执行机构，完成左右和高低方向的偏差量补偿操作。
4.根据权利要求3所述的实现焊缝跟踪的焊接装置，其特征在于：控制器与焊缝跟踪传感器实现数据传输。
5.根据权利要求4所述的实现焊缝跟踪的焊接装置，其特征在：控制器与二维运动执行机构和可调角度固定支架连接，控制器通过控制二维运动执行机构的位置实现焊枪平面位置移动，通过控制可调角度固定支架实现焊枪角度位置移动。
6.根据权利要求5所述的实现焊缝跟踪的焊接装置，其特征在：控制器内包括焊缝信息存储结构，该存储结构采用高斯滤波处理数据。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201921110935.XU CN210908467U (zh) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | 一种实现焊缝跟踪的焊接装置 |
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Publications (1)
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| CN210908467U true CN210908467U (zh) | 2020-07-03 |
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112562002A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-03-26 | 季华实验室 | 焊缝跟踪点的滤波处理方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN112589232A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 广东工业大学 | 一种基于独立纠偏型深度学习的焊缝跟踪方法及装置 |
| CN112809131A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-18 | 湘潭大学 | 一种激光可调式椭形槽罐焊缝跟踪传感器 |
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2019
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