CN217618390U - 一种基于视觉识别的激光焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于视觉识别的激光焊接系统，包括：第一机械臂，第一机械臂具有多个可自由活动的关节；激光发生器，激光发生器设置于第一机械臂的末端，用于发出激光脉冲；三维相机，三维相机具有多自由度运动地设置于第一机械臂上，用于采集激光发生器的工作路径上的图像；控制设备，控制设备用于驱动激光发生器和三维相机工作和使得第一机械臂实时调节姿态。本实用新型在针对体积大的集装箱焊接中，采用控制设备控制第一机械臂带动激光发生器对墙板进行智能焊接，减少人工操作，提高工作效率，采用具有多自由度运动的三维相机，以适应体积大、焊缝距离长的的集装箱。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种基于视觉识别的激光焊接系统。
背景技术
目前集装箱墙板波纹焊的焊接大多由人工完成，集装箱体积大，人工焊接难度大，劳动强度高，焊接质量差，工作效率非常低。近年国内引入了机器人焊接和视觉引导，通常是将一个激光器和一个摄像头构成视觉焊接系统，摄像头可以拍到焊缝图像来辅助焊接。但是，经常由于受到物理位置的限制，现有的技术无法完整探测到整条焊缝的完整空间信息，造成部分焊缝焊接质量不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于视觉识别的激光焊接系统，以解决上述中的技术无法完整探测到整条焊缝的完整空间信息，造成部分焊缝焊接质量不佳的问题。
为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种基于视觉识别的激光焊接系统，包括：
第一机械臂，所述第一机械臂具有多个可自由活动的关节；
激光发生器，所述激光发生器设置于所述第一机械臂的末端，用于发出激光脉冲；
三维相机，所述三维相机具有多自由度运动地设置于所述第一机械臂上，用于采集所述激光发生器的工作路径上的图像；
控制设备，所述控制设备用于驱动所述激光发生器和所述三维相机工作，以及，用于根据所述三维相机采集到的图像进行焊接实时点及被焊接物的物理空间形态信息分析后反馈至所述第一机械臂上，使得所述第一机械臂实时调节姿态。
进一步的，所述第一机械臂可直线移动地设置于一平台上。由于在焊接墙板时，多数时候是沿着直线焊接，且焊接距离长，因此，在保持第一机械臂姿态不变化或小幅度变化的情况下，便可以对墙板进行连续的长距离焊接，且还可以减少控制设备的计算量。
进一步的，所述第一机械臂具有一底座，所述底座设置于一载板上，所述载板通过滑块与所述平台上的导轨连接，所述载板上固定有一电机，所述电机的驱动端设置有齿轮，所述导轨的外侧设置有与所述齿轮相配合的齿条。第一机械臂通过电机及平台上的齿条进行直线移动。
进一步的，还包括第二机械臂，所述第二机械臂设置于所述第一机械臂上，其具有多个可自由活动的关节，所述三维相机设置于所述第二机械臂的末端。通过设置第二机械臂，使得三维相机具有多个自由度地运动，从而可以对被焊接物和焊枪进行自适应跟踪拍摄。
进一步的，所述三维相机为具有两个摄像双目相机。具有更高的精度和更广阔的视野，使得适用焊接面积大的集装箱墙板。
进一步的，所述三维相机的两个摄像头的拍摄方向的交汇角度为10-60°。即，三维相机的视野可以覆盖整个焊接路径。
采用上述方案，本实用新型的有益效果是：
在针对体积大的集装箱焊接中，采用控制设备控制第一机械臂带动激光发生器对墙板进行智能焊接，减少人工操作，提高工作效率。
采用具有多自由度运动的三维相机，以适应体积大、焊缝距离长的的集装箱。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的部件A的放大结构示意图。
附图标记：10、第一机械臂；11、底座；20、激光发生器；30、三维相机；40、平台；41、导轨；42、滑块；50、载板；60、电机；61、齿轮；70、齿条；80、第二机械臂。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
参照图1所示，一种基于视觉识别的激光焊接系统，包括：第一机械臂10，第一机械臂10具有多个可自由活动的关节；
激光发生器20，激光发生器20设置于第一机械臂10的末端，用于发出激光脉冲；
三维相机30，三维相机30具有多自由度运动地设置于第一机械臂10上，用于采集激光发生器20的工作路径上的图像；
控制设备，控制设备用于驱动激光发生器20和三维相机30工作，以及，用于根据三维相机30采集到的图像进行焊接实时点及被焊接物的物理空间形态信息分析后反馈至第一机械臂10上，使得第一机械臂10实时调节姿态。其中，控制设备(图中未示出)，具体可以是计算机、PLC控制器等。
在一实施例中，第一机械臂10可直线移动地设置于一平台40上。由于在焊接墙板时，多数时候是沿着直线焊接，且焊接距离长，因此，在保持第一机械臂10姿态不变化或小幅度变化的情况下，便可以对墙板进行连续的长距离焊接，且还可以减少控制设备的计算量。
具体的，第一机械臂10具有一底座11，底座11设置于一载板50上，载板50通过滑块42与平台40上的导轨41连接，载板50上固定有一电机60，电机60的驱动端设置有齿轮61，导轨41的外侧设置有与齿轮61相配合的齿条70。第一机械臂10通过电机60及平台40上的齿条70进行直线移动。
在一实施例中，还包括第二机械臂80，第二机械臂80设置于第一机械臂10上，其具有多个可自由活动的关节，三维相机30设置于第二机械臂的末端。通过设置第二机械臂80，使得三维相机30具有多个自由度地运动，从而可以对被焊接物和焊枪进行自适应跟踪拍摄。
在一实施例中，三维相机30为具有两个摄像双目相机。具有更高的精度和更广阔的视野，使得适用焊接面积大的集装箱墙板。
其中，如图2所示，三维相机30的两个摄像头的拍摄方向的交汇角度为10-60°。即，三维相机30的视野可以覆盖整个焊接路径，如，从集装箱墙板的焊缝的起点到终点均可以覆盖。
工作原理：待焊接的集装箱设置于本系统旁，控制设备控制三维相机30对集装箱进行扫描，设定焊接路径，在必要时，控制第二机械臂80带动三维相机30移动，以便于在难于观察到的细小缝隙进行记录，随后，控制第一机械臂10带动激光发生器20沿着预设路径进行焊接，此时，三维相机30对激光发生器20即整个焊缝进行跟踪，以确保焊接过程的顺利。在焊缝超过第一机械臂10的行程时，电机60沿着齿条70转动，带动平台40沿着导轨41和齿条70移动，以完成对超长焊缝的焊接。
由以上实施例得知，本实用新型在针对体积大的集装箱焊接中，采用控制设备控制第一机械臂10带动激光发生器20对墙板进行智能焊接，减少人工操作，提高工作效率，采用具有多自由度运动的三维相机30，以适应体积大、焊缝距离长的的集装箱。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于视觉识别的激光焊接系统，其特征在于，包括：
第一机械臂，所述第一机械臂具有多个可自由活动的关节；
激光发生器，所述激光发生器设置于所述第一机械臂的末端，用于发出激光脉冲；
三维相机，所述三维相机具有多自由度运动地设置于所述第一机械臂上，用于采集所述激光发生器的工作路径上的图像；
控制设备，所述控制设备用于驱动所述激光发生器和所述三维相机工作，以及，用于根据所述三维相机采集到的图像进行焊接实时点及被焊接物的物理空间形态信息分析后反馈至所述第一机械臂上，使得所述第一机械臂实时调节姿态。
2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的激光焊接系统，其特征在于，所述第一机械臂可直线移动地设置于一平台上。
3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的激光焊接系统，其特征在于，所述第一机械臂具有一底座，所述底座设置于一载板上，所述载板通过滑块与所述平台上的导轨连接，所述载板上固定有一电机，所述电机的驱动端设置有齿轮，所述导轨的外侧设置有与所述齿轮相配合的齿条。
4.根据权利要求1所述的基于视觉识别的激光焊接系统，其特征在于，还包括第二机械臂，所述第二机械臂设置于所述第一机械臂上，其具有多个可自由活动的关节，所述三维相机设置于所述第二机械臂的末端。
5.根据权利要求1所述的基于视觉识别的激光焊接系统，其特征在于，所述三维相机为具有两个摄像双目相机。
6.根据权利要求5所述的基于视觉识别的激光焊接系统，其特征在于，所述三维相机的两个摄像头的拍摄方向的交汇角度为10-60°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221104060.4U CN217618390U (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种基于视觉识别的激光焊接系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202221104060.4U CN217618390U (zh) | 2022-05-07 | 2022-05-07 | 一种基于视觉识别的激光焊接系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217618390U true CN217618390U (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=83652714
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN217618390U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116149327A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-23 | 广州番禺职业技术学院 | 一种实时跟踪的前瞻路径规划系统、方法及装置 |
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2022
- 2022-05-07 CN CN202221104060.4U patent/CN217618390U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116149327A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-23 | 广州番禺职业技术学院 | 一种实时跟踪的前瞻路径规划系统、方法及装置 |
| CN116149327B (zh) * | 2023-02-08 | 2023-10-20 | 广州番禺职业技术学院 | 一种实时跟踪的前瞻路径规划系统、方法及装置 |
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