CN218066366U - 一种用于激光焊接机器人的焊接前超声检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于超声波检测技术领域，具体地说是一种用于焊接机器人的超声检测装置，包括固定架组件；C型工作段；滑块；限位块；弹簧；所述弹簧与超声波探头接触，使得探头贴紧面板时有一定的弹性补偿。本实用新型通过将上述组件固定在焊接头的工装上，通过移动滑块，使焊接头上的激光透过阻光罩上的透光小孔照在光敏电阻上，然后移动锁紧限位块，使得探头压紧面板，可以判断出来面板中芯子的首末位置，代替人工对点划线，还可以判断是否存在间隙，当对完首末点后在操作程序中按照首末点位置移动一次还可以判断出芯子是否弯曲。可以代替复杂的人工操作，极大地提高了焊接的效率和准确率。

Description

一种用于激光焊接机器人的焊接前超声检测装置

技术领域

本实用新型属于超声波检测技术领域，具体地说是一种用于激光焊接机器人焊接前的超声波检测装置。

背景技术

目前，焊接夹层结构均采用手工划线压紧，然后使用激光焊接机器人进行焊接操作，此种方法存在以下问题：

1、手工操作进行划线操作，人工判断易出错，导致夹层结构面板与芯子易出现漏焊；2、无法检测面板与芯子之间是否存在间隙，导致面板与芯子产生虚焊；这些问题无法保证夹层结构的强度要求。而超声波探伤技术能够对表面裂纹、嵌入部位裂纹、内部缺陷等进行全方位探伤，而对于本设计来说，利用超声波探伤技术可以通过超声波返回来的波形，判断出芯子与面板间的关系，以及波与波之间的间距可以准确的判断出来芯子的位置、芯子与面板之间的间隙。而对于传统超声波探头探伤需要人工来操作，对于像焊接面板与芯子来说，检测的时候需要来回地移动探头，这样操作起来就比较麻烦，在实际操作过程中往往可能出现失误，这样可能会影响到焊接位置，从而影响夹层结构的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于激光焊接机器人的焊接前超声检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于激光焊接机器人的焊接前超声检测装置，包括固定架组件，固定架组件包括上固定架固定端和上固定架延伸端，所述上固定架固定端和焊接头工装通过螺栓固定在一起，上固定架延伸端开有放置六角螺栓的阶梯孔，下支架两侧开有对称的U形通槽，上固定架延伸端与下支架也通过螺栓固定在一起；

下支架下端有一C型工作端，所述C型工作端上面设置有一滑块，所述C型工作端末端开有对称的圆形通孔，圆形通孔内部穿插有螺栓拧紧时夹紧滑块使其不再移动，滑块上表面设置有对称的突起端，滑块通过对称的突起端的限制使其在C型工作端内来回运动，在C型工作端上设置有一限位块，限位块通过其上面的内六角螺栓锁紧；

滑块中心开有一圆形孔，超声波探头与滑块中心所开的圆形孔同圆心，且超声波探头随圆形孔上下移动。超声波探头与滑块之间设置有一弹簧，其上下端分别与超声波探头与滑块相抵接，并随着超声波探头上下活动时被压缩，所述超声波探头上连接有光敏电阻，光敏电阻上面罩有阻光罩，所述阻光罩与滑块相固定，所述阻光罩顶端中心处开有透光小孔。

所述的上固定架延伸端和下支架通过改变螺栓固定在下支架两侧开有对称的U形通槽的位置，来使固定机构适配于不同高度的焊接头工装机构。

所述滑块上端面设置有对称的突起端用于限制滑块使其在沿着C型工作端外表面滑动连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型首个工件焊接之前通过固定架组件上所开的凹槽还有下支架两侧开有对称的U形通槽，可以移动并用锁紧螺母锁紧使之适配于不同的焊接工装。

2、在通过焊接头所发出激光点通过阻光罩上面的透光小孔照射在光明电阻上，光敏电阻的阻值发生变化后，这时激光焊接头和超声波探头就中心对称，然后将C型工作端末端开有对称的圆形内部穿插有螺栓拧紧。调整机器人的位置，达到离焦点的位置使超声波探头压缩弹簧时贴紧面板。通过程序移动探头可以代替繁琐的手工移动。

3、由于弹簧的存在，可以使得探头接触面板时，探头可以随着面板移动时还可以紧密贴合，有一定的柔性补偿。

4、通过超声波探头探查的结果就可以简单的查看到芯子与面板的位置，可以探查到首末点位置然后轻松完成对点划线的操作，解决了人工对点画线可能引起的误差。

5、通过超声波探头探查的结果可以观测到芯子与面板是否存在间隙。

6、使探头按照首末点位置移动通过超声波探头探查的结果可以判断芯子的状况判断其是否弯曲。

7、通过波接收器产生的波形，判断芯子的位置与状况的偏差信息，而后通过操控程序调整机器人手臂位置从而调整焊接头准确的焊接。纠正焊接工作中工件位置的偏差，减少了人工对点划线可能产生的误差。

8、然后焊接结束后由于限位块存在就不需要反复校准滑块的位置，提高了焊接的准确度和工作效率，缩短了工作周期。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型焊接时的结构示意图；

图3为本实用新型装夹检测结构整体示意图；

图4为本实用新型的上下延伸架结构示意图；

图5为限位块工作时结构示意图；

图6为超声波探头结构放大示意图；

图7为本实用新型的激光对中结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图1～7，一种用于激光焊接机器人的焊接前超声波检测装置，其特征在于：包括固定架组件2，其包括上固定架固定端3和上固定架延伸端4，所述上固定架固定端3和焊接头工装1通过螺栓固定在一起，上固定架延伸端4开有放置六角螺栓的阶梯孔5。下支架6两侧开有对称的U形通槽10，上固定架延伸端4与下支架6也通过螺栓固定在一起。

下支架6下端有一C型工作端11，所述C型工作端11上面设置有一滑块8，所述C型工作端11末端开有对称的圆形通孔12，圆形通孔12内部穿插有螺栓拧紧时可以夹紧滑块8使其不再移动。滑块上表面设置有对称的突起端13，滑块8通过对称的突起端13的限制使其在C型工作端11内来回运动，而在C型工作端11上设置有一限位块7，限位块通过其上面的内六角螺栓14锁紧。

滑块8中心开有一圆形孔22，超声波探头9与滑块8中心所开的圆形孔22同圆心，且超声波探头9可随圆形孔22上下移动。超声波探头9与滑块8之间设置有一弹簧21，其上下端分别与超声波探头9与滑块8相抵接，并可以随着超声波探头9上下进行活动。所述超声波探头9上连接有一个光敏电阻15，光敏电阻15上面罩有一阻光罩16。所述阻光罩16与滑块8相固定，所述阻光罩16顶端中心处开有一透光小孔17。

当焊枪18所发出的激光点透过阻光罩16顶端中心处的透光小孔17照射到敏电阻15时，检测到光敏电阻的阻值发生变化，就说明超声波探头9中心贴紧面板位置就是后续焊枪18焊接的位置，滑块8位置确定后就可以穿插在将C型工作端11末端开有的圆形通孔12上的螺栓锁紧，然后可以开始检测位置了。而在C型工作端11下部设置有一限位块7，这样的好处就是，当滑块8位置确定后将限位块7锁紧，当焊接时将滑块8移走，当焊接结束后就不需要再重新对点，移动滑块8到与限位块7贴紧的位置就可以了，这时超声波探头9的圆心位置就是即将焊接的位置，极大地节省了时间。

工作原理：首先将需要进行焊接的面板19和芯子20放置在底部的工装上，上固定架固定端3通过螺栓固定在焊接头工装1上，调整U型通槽10和螺栓的位置，使得下支架6处于合适的位置。然后让通过移动滑块8的位置使得焊枪18所发出的激光透过阻光罩16顶端中心处开有一透光小孔17照射在光敏电阻15上，测得光敏电阻15阻值变化后，就可以知道这时超声波探头9和焊枪18中心对称，超声波探头9中心贴紧面板位置就是后续焊枪18焊接的位置。然后拧紧C型工作端11末端开有的圆形通孔12上的螺栓，并拧紧内六角螺栓14固定限位块12。然后降低焊枪18使之保持离焦量，这时超声波探头9贴紧面板19，弹簧21也被压缩，给予超声波探头9一定的柔性补偿，然后操作程序移动探头9的位置，就可以通过波形简单判断到芯子20在面板19下的位置可以轻松完成对点划线的操作，同时使探头按照首末点移动也可以判断出芯子20是否弯曲。通过波接收器产生的波形，判断芯子20的位置与状况的偏差信息，然后将滑块移走通过操控机器人手臂调整位置从而准确的焊接。

纠正焊接工作中工件位置的偏差，减少了人工对点划线的可能造成的误差，提高焊缝的准确度和工作效率，而限位块的存在焊接完后重新检测的时候只要将滑块移到贴紧限位块就饿可以不用再次对中，缩短了工作周期。

Claims (3)

1.一种用于激光焊接机器人的焊接前超声检测装置，其特征在于，包括固定架组件（2），固定架组件（2）包括上固定架固定端（3）和上固定架延伸端（4），所述上固定架固定端（3）和焊接头工装（1）通过螺栓固定在一起，上固定架延伸端（4）开有放置六角螺栓的阶梯孔（5），下支架（6）两侧开有对称的U形通槽（10），上固定架延伸端（4）与下支架（6）也通过螺栓固定在一起；

下支架（6）下端有一C型工作端（11），所述C型工作端（11）上面设置有一滑块（8），所述C型工作端（11）末端开有对称的圆形通孔（12），圆形通孔（12）内部穿插有螺栓拧紧时夹紧滑块（8）使其不再移动，滑块上表面设置有对称的突起端（13），滑块（8）通过对称的突起端（13）的限制使其在C型工作端（11）内来回运动，在C型工作端（11）上设置有一限位块（7），限位块（7）通过其上面的内六角螺栓（14）锁紧；

滑块（8）中心开有一圆形孔（22），超声波探头（9）与滑块（8）中心所开的圆形孔（22）同圆心，且超声波探头（9）随圆形孔（22）上下移动，超声波探头（9）与滑块（8）之间设置有一弹簧（21），其上下端分别与超声波探头（9）与滑块（8）相抵接，并随着超声波探头（9）上下活动时被压缩，所述超声波探头（9）上连接有光敏电阻（15），光敏电阻（15）上面罩有阻光罩（16），所述阻光罩（16）与滑块（8）相固定，所述阻光罩（16）顶端中心处开有透光小孔（17）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的上固定架延伸端（4）和下支架（6）通过改变螺栓固定在下支架（6）两侧开有对称的U形通槽（10）的位置，来使固定机构适配于不同高度的焊接头工装（1）机构。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述滑块（8）上端面设置有对称的突起端（13）用于限制滑块（8）使其在沿着C型工作端（11）外表面滑动连接。

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