CN217224183U - 视觉对位机构及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种视觉对位机构及焊接设备，该视觉对位机构包括支撑座和两个摄像组件，两个摄像组件分别安装于支撑座的两端，两个摄像组件的出光方向反向背离，其中一个摄像组件用于获取上盖的位置信息，另一个摄像组件用于获取底座的位置信息。本申请通过在支撑座上分别安装两个摄像组件，两个摄像组件可设于上盖与底座之间，从而可同时获取上盖和底座的位置信息，相较于传统通过摄像头组件仅获取上盖的位置信息来说，通过两个摄像组件分别获取上盖和底座的位置信息，一方面，有助于提高上盖与底座的对位精度，可满足高精度焊接的需求；另一方面，便于分别对上盖和底座的位置进行纠偏，提高上盖与底座的对位效率。

Description

视觉对位机构及焊接设备

技术领域

本申请属于焊接设备技术领域，更具体地说，是涉及一种视觉对位机构及使用该视觉对位机构的焊接设备。

背景技术

焊接设备对底座和上盖进行焊接之前，需要通过摄像头组件对底座和上盖的位置进行检测校验，以提高底座和上盖的对位焊接精度，进而提高产品的焊接质量。

然而，底座通常是放置于焊接设备的机架上，摄像头组件仅能获取上盖的位置，通过机架上设置的位置调节机构对上盖的位置进行调节。由于摄像头组件仅获取上盖的位置，无法获取底座的位置，上盖与底座之间的对位精度依旧无法满足高精度的要求。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种视觉对位机构及焊接设备，以解决相关技术中存在的：摄像头组件仅获取上盖的位置，上盖与底座之间的对位精度依旧无法满足高精度的要求的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：

一方面，提供一种视觉对位机构，包括：

支撑座；

两个摄像组件，两个所述摄像组件分别安装于所述支撑座的两端，两个所述摄像组件的出光方向反向背离，其中一个所述摄像组件用于设于上盖的下方以获取该上盖的位置信息，另一个所述摄像组件用于设于底座的上方以获取该底座的位置信息。

此结构，通过在支撑座上分别安装两个摄像组件，两个摄像组件可设于上盖与底座之间，从而可同时获取上盖和底座的位置信息，相较于传统通过摄像头组件仅获取上盖的位置信息来说，通过两个摄像组件分别获取上盖和底座的位置信息，一方面，有助于提高上盖与底座的对位精度，可满足高精度焊接的需求；另一方面，便于分别对上盖和底座的位置进行纠偏，提高上盖与底座的对位效率。

在一个实施例中，各所述摄像组件包括安装于所述支撑座上的摄像本体，以及安装于所述支撑座上并与所述摄像本体之出光端相对间隔设置的安装架，各所述安装架上设有反光面，各所述反光面倾斜于相应所述摄像组件的出光方向。

此结构，反光面可将摄像本体的光线反射至上盖或底座上，从而改变光线的传播方向。

在一个实施例中，各所述反光面与相应所述摄像组件的出光方向之间的夹角相等，两个所述反光面垂直设置。

此结构，各反光面起到对光线方向的90度调节，可减小视觉对位机构、上盖和底座之间的位置占用空间。

在一个实施例中，各所述摄像组件还包括用于控制相应所述摄像本体靠近或远离相应所述安装架的调节单元，各所述调节单元安装于所述支撑座上，各所述调节单元与相应所述摄像本体连接。

此结构，通过调节单元调节摄像本体与安装架之间的间距，进而可对各摄像组件的焦距进行调节，以提高对上盖和底座的图像的清晰度，且能适应于不同尺寸大小的上盖和底座。

在一个实施例中，各所述调节单元包括安装于所述支撑座上的安装座、滑动安装于所述安装座上的滑动座和用于抵推所述滑动座滑动的调节推杆，各所述调节推杆安装于相应所述安装座上，各所述调节推杆与相应所述滑动座抵接。

此结构，通过调节推杆可调节滑动座在安装座上移动，进而可调节摄像本体与安装架之间的距离。

在一个实施例中，所述视觉对位机构还包括用于调节所述支撑座之位置的位移调节组件，所述位移调节组件与所述支撑座连接。

此结构，通过位移调节组件驱动支撑座移动，进而可对两个摄像组件的位置进行调节。

在一个实施例中，所述位移调节组件包括基座、转动安装于所述基座上的丝杆、安装于所述丝杆上的滑块和用于驱动所述丝杆转动的转动驱动单元，所述转动驱动单元安装于所述基座上，所述转动驱动单元与所述丝杆连接，所述支撑座安装于所述滑块上。

此结构，通过丝杆传动可提高支撑座往复移动的可靠性。

在一个实施例中，所述转动驱动单元包括安装于所述丝杆上的从动轮、安装于所述基座上的驱动电机、安装于所述驱动电机之输出轴上的主动轮和连接所述主动轮与所述从动轮的皮带。

此结构，通过皮带传动有助于提高驱动电机的动力输出效率。

在一个实施例中，所述滑块上安装有感应片，所述基座上安装有用于与所述感应片配合以限制所述滑块之移动行程的传感器。

此结构，通过感应片与传感器的配合以限制滑块的移动行程，进而可限制两个摄像组件的移动行程。

另一方面，提供一种焊接设备，包括上述任一实施例提供的视觉对位机构。

此结构，采用上述的视觉对位机构的焊接设备，上盖与底座之间的对位精度高，产品的焊接质量高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的视觉对位机构的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的视觉对位机构的结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的支撑座和两个摄像组件连接的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的安装架的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的调节单元的结构示意图；

图6为图5的分解示意图；

图7为本申请实施例提供的位移调节组件的结构示意图；

图8为图7的分解示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1、支撑座；11、定位座；

2、摄像组件；21、摄像本体；22、安装架；221、反光面；222、进光孔；223、出光孔；23、调节单元；231、安装座；2311、导轨；232、滑动座；2321、滑槽；233、调节推杆；234、锁紧件；

3、位移调节组件；31、基座；311、传感器；32、丝杆；33、滑块；331、导向槽；332、感应片；34、转动驱动单元；341、从动轮；342、驱动电机；343、主动轮；344、皮带；35、导向板。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

请参阅图1至图3，现对本申请实施例提供的视觉对位机构进行说明。该视觉对位机构包括支撑座1和两个摄像组件2，两个摄像组件2分别安装于支撑座1的两端。视觉对位机构用于分别获取上盖和底座的位置信息，上盖和底座相对间隔设置，从而便于上盖与底座之间的快速对位焊接，进而提高焊接效率。当视觉对位机构工作时，两个摄像组件2可伸入上盖与底座之间的间隙中，其中一个摄像组件2位于上盖的下方，从而可获取该上盖的位置信息；另一个摄像组件2位于底座的上方，从而可获取该底座的位置信息。通过对上盖的位置信息与底座的位置信息进行对比分析，以判断上盖与底座之间的偏差值。此结构，相较于传统通过摄像头组件仅获取上盖的位置信息来说，通过两个摄像组件2分别获取上盖和底座的位置信息，一方面，有助于提高上盖与底座的对位精度，可满足高精度焊接的需求；另一方面，便于分别对上盖和底座的位置进行纠偏，提高上盖与底座的对位效率。

在一个实施例中，请参阅图3和图4，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，各摄像组件2包括安装于支撑座1上的摄像本体21，以及安装于支撑座1上并与摄像本体21之出光端相对间隔设置的安装架22，各安装架22上设有反光面221，各反光面221倾斜于相应摄像组件2的出光方向。具体地，各摄像本体21大致呈圆柱体构型，各摄像组件2的出光方向可理解为沿相应摄像本体21的轴线方向。各安装架22上分别开设有进光孔222和出光孔223，各进光孔222与相应出光孔223连通；各反光面221设于相应进光孔222与相应出光孔223之间的位置。各进光孔222与相应摄像本体21的出光端正对设置，两个出光孔223分别正对于上盖和底座。此结构，反光面221可将摄像本体21的光线反射至上盖或底座上，从而改变光线的传播方向。

在一个实施例中，上盖上安装有凸透镜，可通过波导线与凸透镜的配合以校正上盖的位置。

在一个实施例中，请参阅图3和图4，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，各反光面221与相应摄像组件2的出光方向之间的夹角相等，两个反光面221垂直设置。具体地，各反光面221倾斜于水平面设置，且各反光面221与水平面之间的夹角均为45度，两个反光面221以水平面呈对称分布。此结构，一个摄像本体21沿水平面发出的光线可经相应反光面221竖直反射至上盖上，另一个摄像本体21沿水平面发出的光线可经相应反光面221竖直反射至底座上，各反光面221起到对光线方向的90度调节，可减小视觉对位机构、上盖和底座之间的位置占用空间。

在一个实施例中，请参阅图3，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，各摄像组件2还包括用于控制相应摄像本体21靠近或远离相应安装架22的调节单元23，各调节单元23安装于支撑座1上，各调节单元23与相应摄像本体21连接。具体地，各调节单元23与相应摄像本体21远离相应安装架22的一端连接。此结构，通过调节单元23调节摄像本体21与安装架22之间的间距，进而可对各摄像组件2的焦距进行调节，以提高对上盖和底座的图像的清晰度，且能适应于不同尺寸大小的上盖和底座。

在一个实施例中，请参阅图3，支撑座1上安装有用于分别支撑两个摄像本体21之中部位置的定位座11，该定位座11上开设有两个通孔，各摄像本体21穿过相应通孔设置。此结构，当各调节单元23控制相应摄像本体21移动时，定位座11可起到定向引导作用，从而提高摄像本体21在支撑座1上往复移动的可靠性。

在一个实施例中，请参阅图5和图6，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，各调节单元23包括安装于支撑座1上的安装座231、滑动安装于安装座231上的滑动座232和用于抵推滑动座232滑动的调节推杆233，各调节推杆233安装于相应安装座231上，各调节推杆233与相应滑动座232抵接。具体地，安装座231上沿摄像本体21的出光方向设置有导轨2311；对应地，滑动座232上开设有与导轨2311配合的滑槽2321。调节推杆233可转动安装于安装座231上，当调节推杆233正向转动时，调节推杆233逐渐向滑动座232方向移动，并抵推滑动座232在安装座231上移动，从而可推动摄像本体21靠近安装架22；当调节推杆233反向转动时，调节推杆233逐渐远离滑动座232，滑动座232可在外力作用下带动摄像本体21远离安装架22。此结构，通过调节推杆233可调节滑动座232在安装座231上移动，进而可调节摄像本体21与安装架22之间的距离。

在一个实施例中，请参阅图5和图6，各调节单元23还包括安装于各滑动座232上的锁紧件234，各锁紧件234可与相应导轨2311配合锁紧抵接，从而可实现各滑动座232与相应安装座231的锁紧固定。其中，各锁紧件234可为锁紧螺母。

在一些实施例中，各调节单元23也可为丝杆传动机构、滑台直线电机等，也可为直接与摄像本体21连接的气缸、电缸、油缸等，在此不作唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图1和图2，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，视觉对位机构还包括用于调节支撑座1之位置的位移调节组件3，位移调节组件3与支撑座1连接。具体地，位移调节组件3驱动支撑座1的移动方向与调节单元23驱动摄像本体21的移动方向保持一致，均可为摄像本体21的出光方向(可理解为水平面方向)。此结构，通过位移调节组件3驱动支撑座1移动，进而可对两个摄像组件2的位置进行调节。当两个摄像组件2伸入至上盖与底座之间的间隙中时，可分别获取上盖和底座的位置信息；当两个摄像组件2从上盖与底座之间的间隙中脱离出时，便于上盖与底座之间的对位焊接。

在一个实施例中，请参阅图7和图8，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，位移调节组件3包括基座31、转动安装于基座31上的丝杆32、安装于丝杆32上的滑块33和用于驱动丝杆32转动的转动驱动单元34，转动驱动单元34安装于基座31上，转动驱动单元34与丝杆32连接，支撑座1安装于滑块33上。具体地，丝杆32的长度方向沿摄像本体21的轴线方向设置。此结构，通过转动驱动单元34驱动丝杆32转动，丝杆32可一并带动滑块33及支撑座1移动，进而可对两个摄像组件2的位置进行调节。通过丝杆32传动可提高支撑座1往复移动的可靠性。

在一个实施例中，请参阅图8，滑块33上开设有导向槽331，该位移调节组件3还包括盖设于基座31上的导向板35，导向板35伸入导向槽331中，且导向板35的长度方向平行于丝杆32的轴线方向。此结构，通过导向板35与导向槽331的配合，可对滑块33的移动起到定向引导作用。

在一些实施例中，位移调节组件3也可为滑台直线电机，或者直接与支撑座1连接的气缸、电缸、油缸等，在此不作唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图8，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，转动驱动单元34包括安装于丝杆32上的从动轮341、安装于基座31上的驱动电机342、安装于驱动电机342之输出轴上的主动轮343和连接主动轮343与从动轮341的皮带344。此结构，驱动电机342转动时，一并带动皮带344及从动轮341转动，进而可带动丝杆32转动。通过皮带344传动有助于提高驱动电机342的动力输出效率。

在一些实施例中，转动驱动单元34也可为驱动电机342和连接驱动电机342之输出轴与丝杆32的齿轮组；或者，转动驱动单元34也可为直接与丝杆32连接的电机等，在此不作唯一限定。

在一个实施例中，请参阅图2，作为本申请实施例提供的视觉对位机构的一种具体实施方式，滑块33上安装有感应片332，基座31上安装有用于与感应片332配合以限制滑块33之移动行程的传感器311。具体地，传感器311上开设有供感应片332伸入的凹槽。当感应片332伸入至凹槽中时，传感器311感应到信号并反馈至转动驱动单元34，转动驱动单元34停止工作以避免支撑座1超出移动行程。此结构，通过感应片332与传感器311的配合以限制滑块33的移动行程，进而可限制两个摄像组件2的移动行程。

在一些实施例中，传感器311的数量可为两个，两个传感器311间隔安装于基座31上，滑块33可设于两个传感器311之间，从而可对滑块33往复移动的行程进行限制。

本申请实施例还提供了一种焊接设备，包括上述任一实施例提供的视觉对位机构。此结构，采用上述的视觉对位机构的焊接设备，上盖与底座之间的对位精度高，产品的焊接质量高，有助于提高产品良率。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.视觉对位机构，其特征在于，包括：

支撑座；

两个摄像组件，两个所述摄像组件分别安装于所述支撑座的两端，两个所述摄像组件的出光方向反向背离，其中一个所述摄像组件用于设于上盖的下方以获取该上盖的位置信息，另一个所述摄像组件用于设于底座的上方以获取该底座的位置信息。

2.如权利要求1所述的视觉对位机构，其特征在于：各所述摄像组件包括安装于所述支撑座上的摄像本体，以及安装于所述支撑座上并与所述摄像本体之出光端相对间隔设置的安装架，各所述安装架上设有反光面，各所述反光面倾斜于相应所述摄像组件的出光方向。

3.如权利要求2所述的视觉对位机构，其特征在于：各所述反光面与相应所述摄像组件的出光方向之间的夹角相等，两个所述反光面垂直设置。

4.如权利要求2所述的视觉对位机构，其特征在于：各所述摄像组件还包括用于控制相应所述摄像本体靠近或远离相应所述安装架的调节单元，各所述调节单元安装于所述支撑座上，各所述调节单元与相应所述摄像本体连接。

5.如权利要求4所述的视觉对位机构，其特征在于：各所述调节单元包括安装于所述支撑座上的安装座、滑动安装于所述安装座上的滑动座和用于抵推所述滑动座滑动的调节推杆，各所述调节推杆安装于相应所述安装座上，各所述调节推杆与相应所述滑动座抵接。

6.如权利要求1-5任一项所述的视觉对位机构，其特征在于：所述视觉对位机构还包括用于调节所述支撑座之位置的位移调节组件，所述位移调节组件与所述支撑座连接。

7.如权利要求6所述的视觉对位机构，其特征在于：所述位移调节组件包括基座、转动安装于所述基座上的丝杆、安装于所述丝杆上的滑块和用于驱动所述丝杆转动的转动驱动单元，所述转动驱动单元安装于所述基座上，所述转动驱动单元与所述丝杆连接，所述支撑座安装于所述滑块上。

8.如权利要求7所述的视觉对位机构，其特征在于：所述转动驱动单元包括安装于所述丝杆上的从动轮、安装于所述基座上的驱动电机、安装于所述驱动电机之输出轴上的主动轮和连接所述主动轮与所述从动轮的皮带。

9.如权利要求7所述的视觉对位机构，其特征在于：所述滑块上安装有感应片，所述基座上安装有用于与所述感应片配合以限制所述滑块之移动行程的传感器。

10.焊接设备，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的视觉对位机构。

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