CN212634769U - 一种焊接机器人激光传感器多自由度调节工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种焊接机器人激光传感器多自由度调节工具。由抱箍、橡胶衬垫、第一固定螺栓、第一套环、连杆、顶丝、伸缩螺杆、第二套环、第二固定螺栓、连接板组成。将机器人焊枪移至座环环板与固定导叶焊接坡口，并摆至合适焊接角度，旋转抱箍，使激光传感器置于焊枪前端，打开激光，通过旋转连杆、伸长或缩短伸缩螺杆、旋转连接板，对激光传感器进行多自由度调节，使激光以适合角度和位置扫描焊接坡口，成功获取跟踪特征点，拧紧该实用新型工具各处螺纹以锁定位置，从而实现激光传感器的有效调节跟踪。本实用新型可调节性更高、操作更简单、使用更安全、成本更低廉。

Description

一种焊接机器人激光传感器多自由度调节工具

技术领域

本实用新型涉及自动化焊接激光跟踪技术领域，是一种焊接机器人激光传感器多自由度调节工具。

背景技术

抽水蓄能座环是一种大型焊接结构件，主要由环板、固定导叶、蜗壳拼装焊接而成。由于水头高，蓄能座环流道间距不断变小，焊接操作空间狭窄；且环板和固定导叶厚度增大，焊接填充量增加，因环板和固定导叶均为高强钢，预热温度需100℃以上，这不但使得焊工劳动强度大大增加，且狭小高温的工作环境更为恶劣。采用机器人替代焊工作业是制造业发展趋势，抽水蓄能座环环板与固定导叶之间的K型焊缝，适合采用机器人进行焊接，由于该焊缝为多层多道焊，采用在焊枪前端安装激光传感器进行寻位和跟踪，以实现智能调节，保证焊接质量。焊接过程中，不同焊道焊枪角度和焊接方向需进行调整，激光传感器与焊枪的相对位置也需相应调节，以成功实现对焊接坡口的激光扫描，常规激光传感器的装夹工具仅能固定一个工作位置，无法满足多位置、多角度、多方向的调节。鉴于此，本实用新型提出一种焊接机器人激光传感器多自由度调节工具。

发明内容

本实用新型提供一种安装方便、操作简单、可调节性好，同时对机器人焊接不发生碰撞干涉的一种焊接机器人激光传感器多自由度调节工具，本实用新型的技术方案为：由抱箍、橡胶衬垫、第一固定螺栓、第一套环、连杆、顶丝、伸缩螺杆、第二套环、第二固定螺栓、连接板组成，抱箍为两瓣的U型抱箍，把合固定成整圆；橡胶衬垫为两瓣结构，垫于抱箍的内圆；第一固定螺栓与抱箍为焊接结构；第一套环与连杆为焊接结构，第一固定螺栓与第一套环通过螺母拧紧固定；连杆为管状，连杆管壁与顶丝螺纹连接；伸缩螺杆一端插入连杆15mm～35mm，通过顶丝固定，另一端与第二套环焊接，第二套环中心线与第一套环中心线互相垂直；第二固定螺栓与连接板为焊接结构，第二套环与第二固定螺栓通过螺母拧紧固定；抱箍抱紧固定于焊接机器人焊枪法兰外圆，接触面垫橡胶衬垫；激光传感器与连接板固定连接。

工作原理

抱箍1可绕焊枪11进行旋转调节；松开第一固定螺栓3与第一套环4的连接螺母，连杆5可绕第一固定螺栓3旋转调节；松开顶丝6，伸缩螺杆7可进行伸长或缩短的调节；松开第二固定螺栓9与第二套环8的连接螺母，连接板10可绕第二套环8中心线旋转调节。

技术效果

1、传统机器人焊接激光传感器装夹工具仅有一个固定位置，与焊枪之间的相对位置可调节性差，焊枪随不同焊道变化角度和焊接方向时，激光传感器无法有效跟踪坡口。而本实用新型通过抱箍与焊枪连接，可实现在焊枪周围360°旋转调节，适应不同焊道的位置、角度和方向变化。

2、通过增加连杆旋转、伸缩螺杆伸缩、连接板旋转三个方向自由度，激光传感器可以实现多自由度调节，更方便的调节到最佳跟踪位置。各自由度通过螺纹连接和拧紧锁定，操作简单易行。

3、本实用新型体积小，不增加激光传感器外形尺寸，机器人焊接各姿态运动过程，在保证激光传感器有效工作的前提下，激光传感器多自由度调节工具不与机器人及座环工件发生碰撞干涉，安全可靠。

4、本实用新型成本低廉，各组成部分易于获得。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图

图2为图1的俯视图

图3为激光传感器多自由度调节原理图

具体实施方式

本实用新型是一种操作简单,成本低廉的用于抽水蓄能座环机器人焊接激光传感器多自由度调节的工具,本实用新型的具体实施方案为：

如图1、图2所示，激光传感器多自由度调节工具由以下主要部件组成：两瓣抱箍1，两瓣橡胶衬垫2，通过第一固定螺栓3、第一套环4与抱箍1连接的连杆5，第一固定螺栓3与抱箍1为焊接结构，第一套环4与连杆5为焊接结构，通过顶丝6与连杆5连接的伸缩螺杆7，通过第二套环8、第二固定螺栓9与伸缩螺杆7连接的连接板10，伸缩螺杆7与第二套环8为焊接结构，第二固定螺栓9与连接板10为焊接结构。

如图3所示，将抱箍1与机器人焊枪11装夹固定，将连接板10与激光传感器12连接固定。工具装夹完毕后，抽水蓄能座环机器人焊接激光传感器调节实施方案为：将机器人焊枪11移动至座环环板与固定导叶焊接坡口，并摆至合适焊接角度，适当调松抱箍1抱紧程度，旋转抱箍1，使激光传感器12置于焊枪前端，将激光传感器12粗调至整条焊道焊接过程中不发生碰撞干涉的位置；打开激光，通过旋转连杆5、伸长或缩短伸缩螺杆7、旋转连接板10，使激光以适合角度和位置扫描座环环板与固定导叶焊接坡口，在激光传感器控制箱显示屏上成功获取跟踪特征点，拧紧该实用新型工具各处螺纹以锁定位置，从而实现激光传感器的有效调节跟踪。

Claims (1)

1.一种焊接机器人激光传感器多自由度调节工具，其特征是：由抱箍(1)、橡胶衬垫(2)、第一固定螺栓(3)、第一套环(4)、连杆(5)、顶丝(6)、伸缩螺杆(7)、第二套环(8)、第二固定螺栓(9)、连接板(10)组成，抱箍(1)为两瓣的U型抱箍，把合固定成整圆；橡胶衬垫(2)为两瓣结构，垫于抱箍(1)的内圆；第一固定螺栓(3)与抱箍(1)为焊接结构；第一套环(4)与连杆(5)为焊接结构，第一固定螺栓(3)与第一套环(4)通过螺母拧紧固定；连杆(5)为管状，连杆(5)管壁与顶丝(6)螺纹连接；伸缩螺杆(7)一端插入连杆(5)15mm～35mm，通过顶丝(6)固定，另一端与第二套环(8)焊接，第二套环(8)中心线与第一套环(4)中心线互相垂直；第二固定螺栓(9)与连接板(10)为焊接结构，第二套环(8)与第二固定螺栓(9)通过螺母拧紧固定；抱箍(1)抱紧固定于焊接机器人焊枪(11)法兰外圆，接触面垫橡胶衬垫(2)；激光传感器(12)与连接板(10)固定连接。

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