CN216829076U - 一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，包括控制柜，所述控制柜的内部安装有机器人控制器，所述机器人控制器通过线缆与工业焊接机器人连接，所述工业焊接机器人的顶端安装有焊枪，所述工业焊接机器人的前端通过安装架固定有激光视觉工业相机，所述控制柜的顶部一侧固定有定位架，所述定位架上安装有工控机，所述激光视觉工业相机和机器人控制器均与工控机电性连接。本实用新型结构新颖，构思巧妙，工控机利用工业焊接机器人的实时位置信息以及激光视觉工业相机检测的位置信息来检测和跟踪焊缝的位置以及特征，以保证焊接质量。

Description

一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构

技术领域

本实用新型涉及焊缝跟踪技术领域，具体为一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构。

背景技术

随着自动化技术在工业中的大量应用，焊接机器人的应用也越来越广泛。相对于传统焊接方式，焊接机器人能够提高生产效率，优化生产质量，同时也能改善工人的工作环境，因此深受广大业主的青睐。而焊缝跟踪是焊接机器人工作中的必要技术。

目前市面上的焊缝跟踪系统为多部件、多硬件、多软件集成的系统，对应集成的各个软硬件模块为松耦合方式集成。该松耦合集成方式虽然在解决方案整合上具备一定的灵活性，但是也带来了在实际针对焊接场景下的专业能力不足、投产后异常问题较多、运维成本偏高的问题。因此，设计一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构是很有必要的。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，本实用新型结构新颖，构思巧妙，工控机利用工业焊接机器人的实时位置信息以及激光视觉工业相机检测的位置信息来检测和跟踪焊缝的位置以及特征，以保证焊接质量。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，包括控制柜，所述控制柜的内部安装有机器人控制器，所述机器人控制器通过线缆与工业焊接机器人连接，所述工业焊接机器人的顶端安装有焊枪，所述工业焊接机器人的前端通过安装架固定有激光视觉工业相机，所述控制柜的顶部一侧固定有定位架，所述定位架上安装有工控机，所述激光视觉工业相机和机器人控制器均与工控机电性连接。

优选的，所述焊枪的安装角度与激光视觉工业相机的安装角度相互平行。

优选的，所述安装架包括U形架、螺纹杆、下卡座、上卡座、定位螺帽、下限位帽、通孔、上限位帽和安装板；

所述U形架的两端一体成型有螺纹杆，所述U形架的底部内壁安装有下卡座，所述螺纹杆上滑动有位于下卡座正上方安装有上卡座，所述螺纹杆上位于上卡座的两侧旋接固定有定位螺帽，所述螺纹杆穿过安装板两侧的通孔，所述螺纹杆上位于通孔的两侧分别旋接有下限位帽和上限位帽，所述安装板的顶部中心处安装有激光视觉工业相机。

优选的，所述安装板上位于激光视觉工业相机的四周安装有圆环形螺纹座，所述圆环形螺纹座上旋接有罩在激光视觉工业相机外侧的防护罩。

优选的，所述下卡座为一种橡胶材料构件。

本实用新型的有益效果为：

1、工控机利用工业焊接机器人的实时位置信息以及激光视觉工业相机检测的位置信息来检测和跟踪焊缝的位置以及特征，以保证焊接质量；

2、工控机、激光视觉工业相机、焊枪围绕工业焊接机器人及其控制柜的部署进行一体化集成，统一供电、统一供网，实现焊接场景下作业的统一控制和高效率协同工作；

3、将U形架上的下卡座顶在工业焊接机器人的前端，接着套上上卡座，并使用定位螺帽进行加固，以保证将U形架稳定的固定在工业焊接机器人的前端，接着将安装板固定在螺纹杆上，并使用下限位帽和上限位帽进行定位，可自由调节安装板的安装位置，以满足激光视觉工业相机的不同安装需求。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型整体平面结构示意图；

图2是本实用新型安装架平面结构示意图；

图3是本实用新型控制柜剖视平面结构示意图；

图中标号：1、控制柜；2、定位架；3、工控机；4、线缆；5、工业焊接机器人；6、焊枪；7、安装架；8、激光视觉工业相机；9、U形架；10、螺纹杆；11、下卡座；12、上卡座；13、定位螺帽；14、下限位帽；15、通孔；16、上限位帽；17、安装板；18、防护罩；19、圆环形螺纹座；20、机器人控制器。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

由图1和图3给出，本实用新型提供如下技术方案：一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，包括控制柜1，控制柜1的内部安装有机器人控制器20，机器人控制器20通过线缆4与工业焊接机器人5连接，工业焊接机器人5的顶端安装有焊枪6，工业焊接机器人5的前端通过安装架7固定有激光视觉工业相机8，控制柜1的顶部一侧固定有定位架2，定位架2上安装有工控机3，激光视觉工业相机8和机器人控制器20均与工控机3电性连接，机器人控制器20控制工业焊接机器人5运动，采用焊枪6进行焊接作业，激光视觉工业相机8通过激光二极管发射红光，经过平行光学器件、聚焦光学器件折射出一条红线到焊缝表面，再由激光视觉工业相机8的感光器件接收焊缝表面所漫反射出来的光线，然后传送到工控机3中处理所接收的数据，工控机3利用工业焊接机器人5的实时位置信息以及激光视觉工业相机8检测的位置信息来检测和跟踪焊缝的位置以及特征，以保证焊接质量，而且工控机3、激光视觉工业相机8、焊枪6围绕工业焊接机器人5及其控制柜1的部署进行一体化集成，统一供电、统一供网，实现焊接场景下作业的统一控制和高效率协同工作。

优选的，焊枪6的安装角度与激光视觉工业相机8的安装角度相互平行。

实施例二

实施例一中，参照图1和图2，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，安装架7包括U形架9、螺纹杆10、下卡座11、上卡座12、定位螺帽13、下限位帽14、通孔15、上限位帽16和安装板17，U形架9的两端一体成型有螺纹杆10，U形架9的底部内壁安装有下卡座11，螺纹杆10上滑动有位于下卡座11正上方安装有上卡座12，螺纹杆10上位于上卡座12的两侧旋接固定有定位螺帽13，螺纹杆10穿过安装板17两侧的通孔15，螺纹杆10上位于通孔15的两侧分别旋接有下限位帽14和上限位帽16，安装板17的顶部中心处安装有激光视觉工业相机8，将U形架9上的下卡座11顶在工业焊接机器人5的前端，接着套上上卡座12，并使用定位螺帽13进行加固，以保证将U形架9稳定的固定在工业焊接机器人5的前端，接着将安装板17固定在螺纹杆10上，并使用下限位帽14和上限位帽16进行定位，可自由调节安装板17的安装位置，以满足激光视觉工业相机8的不同安装需求。

优选的，下卡座11为一种橡胶材料构件。

实施例三

参照图2，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，安装板17上位于激光视觉工业相机8的四周安装有圆环形螺纹座19，圆环形螺纹座19上旋接有罩在激光视觉工业相机8外侧的防护罩18，通过设置的防护罩18，可以对激光视觉工业相机8起到保护作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，包括控制柜（1），其特征在于：所述控制柜（1）的内部安装有机器人控制器（20），所述机器人控制器（20）通过线缆（4）与工业焊接机器人（5）连接，所述工业焊接机器人（5）的顶端安装有焊枪（6），所述工业焊接机器人（5）的前端通过安装架（7）固定有激光视觉工业相机（8），所述控制柜（1）的顶部一侧固定有定位架（2），所述定位架（2）上安装有工控机（3），所述激光视觉工业相机（8）和机器人控制器（20）均与工控机（3）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，其特征在于：所述焊枪（6）的安装角度与激光视觉工业相机（8）的安装角度相互平行。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，其特征在于：所述安装架（7）包括U形架（9）、螺纹杆（10）、下卡座（11）、上卡座（12）、定位螺帽（13）、下限位帽（14）、通孔（15）、上限位帽（16）和安装板（17）；

所述U形架（9）的两端一体成型有螺纹杆（10），所述U形架（9）的底部内壁安装有下卡座（11），所述螺纹杆（10）上滑动有位于下卡座（11）正上方安装有上卡座（12），所述螺纹杆（10）上位于上卡座（12）的两侧旋接固定有定位螺帽（13），所述螺纹杆（10）穿过安装板（17）两侧的通孔（15），所述螺纹杆（10）上位于通孔（15）的两侧分别旋接有下限位帽（14）和上限位帽（16），所述安装板（17）的顶部中心处安装有激光视觉工业相机（8）。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，其特征在于：所述安装板（17）上位于激光视觉工业相机（8）的四周安装有圆环形螺纹座（19），所述圆环形螺纹座（19）上旋接有罩在激光视觉工业相机（8）外侧的防护罩（18）。

5.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的焊缝跟踪装置结构，其特征在于：所述下卡座（11）为一种橡胶材料构件。

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