CN216028907U - 风机叶轮3d激光视觉跟踪机器人焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，包括：加工台，所述加工台上安装有定位结构以及焊接搬运结构，所述定位结构以及焊接搬运结构上安装有定位结构；本实用新型涉及3D激光视觉引导焊接技术领域,通过定位结构将若干个散热片逐一限位搬运到风机的底板上，之后通过逐一进行叶轮搬运到风机的底板上，从而多角度进行限位固定，从而分别焊接搬运结构的焊接，焊接搬运结构将若干个叶轮逐一焊接到风机底板上。

Description

风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站

技术领域

本实用新型涉及3D激光视觉引导焊接技术领域，具体为风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站。

背景技术

随着新兴经济体工业化步伐的加快，发展中国家城镇化突飞猛进，以风机为代表的旋转机械设备受到水泥、动力、能源、化工、航空、冶金等行业的广泛关注。因此，对风机叶轮的研究也成为风机行业的重要内容，它们的好坏直接影响到风机的正常运行和安全。

风机叶轮是一种装有叶片的轮盘，其包括底盘、叶片和顶盖。上述底盘与顶盖是平行设置的，叶片的数量为若干个且叶片均布在底盘与顶盖之间，叶片的两侧分别固连在底盘和顶盖上。为了保证叶片与底盘和顶盖之间的连接稳定性，通常叶片是焊接在底盘和顶盖上的，从而保证风机叶轮使用时的稳定性。

现有技术中在生产风机叶轮时，一般通过人工的方式进行焊接：先将叶片焊接在底盘上，焊接完毕之后，再将顶盖焊接到叶片上，即可完成底盘以及顶盖的焊接。但是在实际操作时，由于没有任何定位装置，仅靠人工肉眼定位和操作，难以保证若干片叶片均呈相同的角度焊接在底盘上，而且想要将顶盖摆放到准确的位置也十分困难。如果无法保证顶盖或者底盘同轴焊接，若干片叶片在底盘上的定位不一致性，这样会影响风机叶轮在后期的安装、使用效果和工作性能。另外，采用人工操作的方式不仅会大大增加劳动强度和劳动难度，而且焊接质量完全依靠操作者经验决定，其焊接效率和焊接质量也比较低，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，解决了现有的部分背景技术问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，包括：加工台，所述加工台上安装有定位结构以及焊接搬运结构，所述定位结构以及焊接搬运结构上安装有定位结构；

所述定位结构包含有：限位焊接支架、垂直圆环凹型限位滑道、若干个垂直限位圆弧滑块、垂直旋转驱动机、L型旋转板、水平旋转板、水平旋转驱动机、若干个水平旋转圆弧滑块、水平圆环凹型限位滑道、若干个回形限位块、若干个L型限位块、若干个挤压限位滑道、若干个挤压限位滑块以及若干个挤压液压推杆；

所述限位焊接支架安装于所述加工台上，所述垂直圆环凹型限位滑道安装于所述限位焊接支架的侧壁上，若干个所述垂直限位圆弧滑块成圆形安装于所述L型旋转板上，且若干个所述垂直限位圆弧滑块活动插装于所述垂直圆环凹型限位滑道的内侧，所述垂直旋转驱动机安装于所述限位焊接支架的侧壁上，且所述垂直旋转驱动机驱动端连接于所述L型旋转板上，所述水平圆环凹型限位滑道安装于所述L型旋转板上，若干个所述水平旋转圆弧滑块成圆形安装于所述水平旋转板上，且若干个所述水平旋转圆弧滑块分别活动插装于所述水平圆环凹型限位滑道的内侧，所述水平旋转驱动机安装于所述L型旋转板上，且所述水平旋转驱动机驱动端连接于所述水平旋转板上，若干个所述回形限位块分别成圆环型安装于所述水平旋转板上，若干个所述挤压限位滑道分别安装于若干个所述回形限位块的内侧两端上，若干个所述挤压限位滑块分别安装于若干个所述L型限位块上，且若干个所述挤压限位滑块分别活动插装于若干个所述挤压限位滑道的内侧，若干个所述挤压液压推杆分别安装于若干个所述回形限位块的内侧，且若干个所述挤压液压推杆推动端分别连接于若干个所述L型限位块上。

优选的，所述焊接搬运结构包含有：搬运机械臂、焊接机械臂、一对回形焊接搬运块、一对焊接搬运移动螺纹杆、一对焊接搬运移动螺纹管、两对焊接搬运限位轴、一对焊接搬运移动块以及一对焊接搬运驱动机；

一对所述回形焊接搬运块水平平行安装于所述加工台上，且一对所述回形焊接搬运块分别位于所述限位焊接支架的两侧，一对所述焊接搬运移动螺纹杆分别通过轴承插装于一对所述回形焊接搬运块上，一对所述焊接搬运移动螺纹管分别通过轴承插装于一对所述焊接搬运移动块上，且一对所述焊接搬运移动螺纹管分别套装于一对所述焊接搬运移动螺纹杆上，两对所述焊接搬运限位轴分别插装于一对所述回形焊接搬运块以及一对所述焊接搬运移动块上，一对所述焊接搬运驱动机分别安装于一对所述回形焊接搬运块上，且一对所述焊接搬运驱动机驱动端分别连接于一对所述焊接搬运移动螺纹杆上，所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂分别安装于一对所述焊接搬运移动块上。

优选的，所述定位结构包含有：一对，通过、激光定位控制板以及一对防护罩；

一对所述3D激光视觉器分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，所述激光定位控制板安装于所述限位焊接支架上，一对所述防护罩分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，且一对所述防护罩分别套装于一对所述3D激光视觉器上。

优选的，所述限位焊接支架上设置有CCD定位摄像头。

优选的，所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上分别设置有红外定位仪。

优选的，所述L型限位块上设置有冷却风扇。

本实用新型提供了风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站。具备以下有益效果：该风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，通过定位结构将若干个散热片逐一限位搬运到风机的底板上，之后通过逐一进行叶轮搬运到风机的底板上，从而多角度进行限位固定，从而分别焊接搬运结构的焊接，焊接搬运结构将若干个叶轮逐一焊接到风机底板上。

附图说明

图1为本实用新型所述风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站的主视剖视示意图。

图2为图1中“A”部分的结构放大图。

图3为图1中“B”部分的结构放大图。

图中：1、加工台；2、限位焊接支架；3、垂直圆环凹型限位滑道；4、垂直限位圆弧滑块；5、垂直旋转驱动机；6、L型旋转板；7、水平旋转板；8、水平旋转驱动机；9、水平旋转圆弧滑块；10、水平圆环凹型限位滑道；11、回形限位块；12、L型限位块；13、挤压限位滑道；14、挤压限位滑块；15、挤压液压推杆；16、回形焊接搬运块；17、焊接搬运驱动机；18、焊接搬运移动螺纹杆；19、焊接搬运移动螺纹管；20、焊接搬运限位轴；21、焊接搬运移动块。

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。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

如图1-图3所示,所述加工台1上安装有定位结构以及焊接搬运结构，所述定位结构以及焊接搬运结构上安装有定位结构；所述定位结构包含有：限位焊接支架2、垂直圆环凹型限位滑道3、若干个垂直限位圆弧滑块4、垂直旋转驱动机5、L型旋转板6、水平旋转板7、水平旋转驱动机8、若干个水平旋转圆弧滑块9、水平圆环凹型限位滑道10、若干个回形限位块11、若干个L型限位块12、若干个挤压限位滑道13、若干个挤压限位滑块14以及若干个挤压液压推杆15；所述限位焊接支架2安装于所述加工台1上，所述垂直圆环凹型限位滑道3安装于所述限位焊接支架2的侧壁上，若干个所述垂直限位圆弧滑块4成圆形安装于所述L型旋转板6上，且若干个所述垂直限位圆弧滑块4活动插装于所述垂直圆环凹型限位滑道3的内侧，所述垂直旋转驱动机5安装于所述限位焊接支架2的侧壁上，且所述垂直旋转驱动机5驱动端连接于所述L型旋转板6上，所述水平圆环凹型限位滑道10安装于所述L型旋转板6上，若干个所述水平旋转圆弧滑块9成圆形安装于所述水平旋转板7上，且若干个所述水平旋转圆弧滑块9分别活动插装于所述水平圆环凹型限位滑道10的内侧，所述水平旋转驱动机8安装于所述L型旋转板6上，且所述水平旋转驱动机8驱动端连接于所述水平旋转板7上，若干个所述回形限位块11分别成圆环型安装于所述水平旋转板7上，若干个所述挤压限位滑道13分别安装于若干个所述回形限位块11的内侧两端上，若干个所述挤压限位滑块14分别安装于若干个所述L型限位块12上，且若干个所述挤压限位滑块14分别活动插装于若干个所述挤压限位滑道13的内侧，若干个所述挤压液压推杆15分别安装于若干个所述回形限位块11的内侧，且若干个所述挤压液压推杆15推动端分别连接于若干个所述L型限位块12上；所述焊接搬运结构包含有：搬运机械臂、焊接机械臂、一对回形焊接搬运块16、一对焊接搬运移动螺纹杆18、一对焊接搬运移动螺纹管19、两对焊接搬运限位轴20、一对焊接搬运移动块21以及一对焊接搬运驱动机17；一对所述回形焊接搬运块16水平平行安装于所述加工台1上，且一对所述回形焊接搬运块16分别位于所述限位焊接支架2的两侧，一对所述焊接搬运移动螺纹杆18分别通过轴承插装于一对所述回形焊接搬运块16上，一对所述焊接搬运移动螺纹管19分别通过轴承插装于一对所述焊接搬运移动块21上，且一对所述焊接搬运移动螺纹管19分别套装于一对所述焊接搬运移动螺纹杆18上，两对所述焊接搬运限位轴20分别插装于一对所述回形焊接搬运块16以及一对所述焊接搬运移动块21上，一对所述焊接搬运驱动机17分别安装于一对所述回形焊接搬运块16上，且一对所述焊接搬运驱动机17驱动端分别连接于一对所述焊接搬运移动螺纹杆18上，所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂分别安装于一对所述焊接搬运移动块21上；所述定位结构包含有：一对3D激光视觉器、激光定位控制板以及一对防护罩；一对所述3D激光视觉器分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，所述激光定位控制板安装于所述限位焊接支架2上，一对所述防护罩分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，且一对所述防护罩分别套装于一对所述3D激光视觉器上；所述限位焊接支架2上设置有CCD定位摄像头；所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上分别设置有红外定位仪；所述L型限位块12上设置有冷却风扇。

由上得知：通过回形焊接搬运块16上的焊接搬运驱动机17运行，带动焊接搬运驱动机17驱动端上的焊接搬运移动螺纹杆18，通过焊接搬运移动螺纹杆18带动其上的焊接搬运移动螺纹管19转动，使得焊接搬运移动螺纹管19沿着焊接搬运移动螺纹杆18上移动，同时通过焊接搬运移动螺纹管19带动其上的焊接搬运移动块21移动，通过焊接搬运移动块21上一对焊接搬运限位轴20进行限位，同时通过焊接搬运移动块21带动其上的搬运机械臂或焊接机械臂，通过搬运机械臂将风机底板搬运到L型旋转板6上的水平旋转板7，通过回形限位块11上的挤压液压推杆15推动推动端上L型限位块12，通过若干个L型限位块12的相对移动，从而达到将风机的底板进行挤压限位，同时通过若干个挤压限位滑道13以及若干个挤压限位滑块14的配合，从而达到对若干个L型限位块12进行限位，通过水平旋转驱动机8运行，带动水平旋转驱动机8驱动端上的水平旋转板7水平旋转转动，从而达到带动水平旋转板7上的风机底板进行旋转，同时通过限位焊接支架2内的垂直旋转驱动机5运行，带动垂直限位驱动机驱动端上的L型旋转板6，通过若干个垂直限位圆弧滑块4与垂直圆环凹型限位滑道3的配合，从而达到将L型旋转板6进行垂直方向上的角度调节，同时通过若干个水平限位圆环滑块与水平圆环凹型限位滑道10的配合，从而达到将风机底板进行垂直以及水平方向上360度旋转，从而方便焊接机械臂进行焊接，通过搬运机械臂将若干个叶轮逐一搬运到风机底板上，同时通过焊接机械臂对若干个叶轮对风机底板进行逐一焊接，通过搬运机械臂以及焊接机械臂带动3D激光视觉器运动，3D激光视觉器发射条形激光对工件进行扫描，确定并记录焊缝位置，此时，焊枪不工作；焊缝位置确定后，焊接机械臂带动焊枪运动，焊枪工作，沿着焊缝焊接。

作为优选方案，更进一步的，所述焊接搬运结构包含有：搬运机械臂、焊接机械臂、一对回形焊接搬运块16、一对焊接搬运移动螺纹杆18、一对焊接搬运移动螺纹管19、两对焊接搬运限位轴20、一对焊接搬运移动块21以及一对焊接搬运驱动机17；

一对所述回形焊接搬运块16水平平行安装于所述加工台1上，且一对所述回形焊接搬运块16分别位于所述限位焊接支架2的两侧，一对所述焊接搬运移动螺纹杆18分别通过轴承插装于一对所述回形焊接搬运块16上，一对所述焊接搬运移动螺纹管19分别通过轴承插装于一对所述焊接搬运移动块21上，且一对所述焊接搬运移动螺纹管19分别套装于一对所述焊接搬运移动螺纹杆18上，两对所述焊接搬运限位轴20分别插装于一对所述回形焊接搬运块16以及一对所述焊接搬运移动块21上，一对所述焊接搬运驱动机17分别安装于一对所述回形焊接搬运块16上，且一对所述焊接搬运驱动机17驱动端分别连接于一对所述焊接搬运移动螺纹杆18上，所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂分别安装于一对所述焊接搬运移动块21上。

作为优选方案，更进一步的，所述定位结构包含有：一对3D激光视觉器、激光定位控制板以及一对防护罩；

一对所述3D激光视觉器分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，所述激光定位控制板安装于所述限位焊接支架2上，一对所述防护罩分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，且一对所述防护罩分别套装于一对所述3D激光视觉器上。

作为优选方案，更进一步的，所述限位焊接支架2上设置有CCD定位摄像头。

作为优选方案，更进一步的，所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上分别设置有红外定位仪。

作为优选方案，更进一步的，所述L型限位块12上设置有冷却风扇。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

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 (6)

1.风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，包括：加工台，其特征在于，所述加工台上安装有定位结构以及焊接搬运结构，所述定位结构以及焊接搬运结构上安装有定位结构；

所述定位结构包含有：限位焊接支架、垂直圆环凹型限位滑道、若干个垂直限位圆弧滑块、垂直旋转驱动机、L型旋转板、水平旋转板、水平旋转驱动机、若干个水平旋转圆弧滑块、水平圆环凹型限位滑道、若干个回形限位块、若干个L型限位块、若干个挤压限位滑道、若干个挤压限位滑块以及若干个挤压液压推杆；

所述限位焊接支架安装于所述加工台上，所述垂直圆环凹型限位滑道安装于所述限位焊接支架的侧壁上，若干个所述垂直限位圆弧滑块成圆形安装于所述L型旋转板上，且若干个所述垂直限位圆弧滑块活动插装于所述垂直圆环凹型限位滑道的内侧，所述垂直旋转驱动机安装于所述限位焊接支架的侧壁上，且所述垂直旋转驱动机驱动端连接于所述L型旋转板上，所述水平圆环凹型限位滑道安装于所述L型旋转板上，若干个所述水平旋转圆弧滑块成圆形安装于所述水平旋转板上，且若干个所述水平旋转圆弧滑块分别活动插装于所述水平圆环凹型限位滑道的内侧，所述水平旋转驱动机安装于所述L型旋转板上，且所述水平旋转驱动机驱动端连接于所述水平旋转板上，若干个所述回形限位块分别成圆环型安装于所述水平旋转板上，若干个所述挤压限位滑道分别安装于若干个所述回形限位块的内侧两端上，若干个所述挤压限位滑块分别安装于若干个所述L型限位块上，且若干个所述挤压限位滑块分别活动插装于若干个所述挤压限位滑道的内侧，若干个所述挤压液压推杆分别安装于若干个所述回形限位块的内侧，且若干个所述挤压液压推杆推动端分别连接于若干个所述L型限位块上。

2.根据权利要求1所述的风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，其特征在于，所述焊接搬运结构包含有：搬运机械臂、焊接机械臂、一对回形焊接搬运块、一对焊接搬运移动螺纹杆、一对焊接搬运移动螺纹管、两对焊接搬运限位轴、一对焊接搬运移动块以及一对焊接搬运驱动机；

一对所述回形焊接搬运块水平平行安装于所述加工台上，且一对所述回形焊接搬运块分别位于所述限位焊接支架的两侧，一对所述焊接搬运移动螺纹杆分别通过轴承插装于一对所述回形焊接搬运块上，一对所述焊接搬运移动螺纹管分别通过轴承插装于一对所述焊接搬运移动块上，且一对所述焊接搬运移动螺纹管分别套装于一对所述焊接搬运移动螺纹杆上，两对所述焊接搬运限位轴分别插装于一对所述回形焊接搬运块以及一对所述焊接搬运移动块上，一对所述焊接搬运驱动机分别安装于一对所述回形焊接搬运块上，且一对所述焊接搬运驱动机驱动端分别连接于一对所述焊接搬运移动螺纹杆上，所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂分别安装于一对所述焊接搬运移动块上。

3.根据权利要求2所述的风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，其特征在于，所述定位结构包含有：一对3D激光视觉器、激光定位控制板以及一对防护罩；

一对所述3D激光视觉器分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，所述激光定位控制板安装于所述限位焊接支架上，一对所述防护罩分别安装于所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上，且一对所述防护罩分别套装于一对所述3D激光视觉器上。

4.根据权利要求1所述的风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，其特征在于，所述限位焊接支架上设置有CCD定位摄像头。

5.根据权利要求3所述的风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，其特征在于，所述搬运机械臂以及所述焊接机械臂上分别设置有红外定位仪。

6.根据权利要求1所述的风机叶轮3D激光视觉跟踪机器人焊接工作站，其特征在于，所述L型限位块上设置有冷却风扇。

Images