[發明專利]焊接的組合視覺傳感器裝置

有效

• 申請號: 201510636196.8
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105171197B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 柯曉龍;黃海濱;易際明;劉建春
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127;B23K101/18
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙)35221
• 代理人: 麻艷

技術領域

本發明涉及一種視覺傳感器裝置，特別涉及一種用于中厚板焊接的視覺傳感器裝置。

背景技術

根據焊接工件厚度的不同，可以將焊接件分為薄板、中板和厚板。通常情況下，薄板是指厚度≦4.5mm的焊接件，中板是指厚度介于4.5~20mm的焊接件，厚板是厚度大于20mm的工件。中板、厚板習慣上統稱為中厚板。

線激光傳感器是一種實現中厚板焊接件坡口測量的常用工具。目前傳統的做法是，在焊接前將線激光傳感器固定在焊接機器人上對坡口進行測量，待測量完畢后再將線激光取下，以免焊接時的熱輻射或飛濺對線激光傳感器造成損傷。然而，當線激光傳感器再次重新固定到焊接機器人上時，重復的裝夾將不可避免地造成線激光傳感器相對焊槍的位置誤差，從而影響焊接精度。此外，焊接熔池的觀測與取像也是中厚板焊接的重要環節之一。

為此，需要提出了一種中厚板焊接的組合視覺傳感器裝置，用于實現中厚板工件的坡口測量與焊接熔池觀測，并具有通用性好、調節方便、位置可記憶的特點。

授權專利號為ZL200410067328.1的一項名為“焊接機器人伺服雙目視覺傳感器”的中國國家發明專利，該專利包括：伺服電機、同步帶傳動系統、兩個CCD攝像機、氣動系統、減光和濾光系統、內外兩個空心軸、端蓋及平板支架、槽鋼形的支架及兩個軸承。CCD攝像機、氣動系統及減光和濾光系統固定在平板支架上，平板支架固定在外空心軸上，兩空心軸之間放置兩個軸承，外空心軸通過軸承繞內空心軸旋轉，伺服電機的動力通過同步帶傳動系統傳遞到外空心軸上，帶動CCD攝像機繞焊槍轉動，同步帶傳動系統和外空心軸之間通過端蓋連接，內空心軸和伺服電機固定在槽型鋼支架上。該發明實現了CCD攝像機可繞焊槍作可控角度旋轉以保持良好的取像方位以及自動加載或移開濾光片和減光片的功能，具有了多用途特點。但是該專利前案不能實現坡口測量。

中國專利公告號CN204414117U公開了一種視覺定位焊接機器人，該專利前案基于視覺定位原理，通過CCD 攝像頭和激光測距傳感器直接進行三維數據的采集，對焊接部位在三個方向上的位置進行識別和控制，實現機器人焊接過程編程、控制一體化。該專利的激光測距傳感器是為了輔助CCD攝像頭進行視覺定位，不能實現坡口測量。

綜上，現有技術均不能同時實現中厚板工件的坡口測量與焊接熔池觀測這兩種功能，且均沒有對傳感裝置進行防護。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對中厚板工件焊接的需要，提供了一種焊接的組合視覺傳感器裝置，可同時實現中厚板工件的坡口測量與焊接熔池觀測兩種功能，且通用性好、防護效果好。

為解決上述技術問題，本發明的技術解決方案是：

一種焊接的組合視覺傳感器裝置，包括底座、線激光傳感器、線激光滑出機構、CCD攝像頭模塊以及CCD滑出機構；該線激光傳感器通過線激光滑出機構安裝在底座上，該線激光滑出機構實現線激光傳感器滑出底座進入到工作位置；該CCD攝像頭模塊通過CCD滑出機構安裝在底座上，該CCD滑出機構實現CCD攝像頭模塊滑出底座進入到工作位置。

優選地，進一步設有可對線激光傳感器的工作角度進行調節的線激光角度調節機構。

優選地，所述的線激光滑出機構包括底座導軌及底座滑塊，該底座導軌固定在所述底座上，該底座滑塊安裝在底座導軌上，兩者通過固定結構將底座滑塊固定在底座導軌上。

優選地，所述的線激光傳感器通過線激光角度調節機構安裝在所述線激光滑出機構上，所述線激光角度調節機構包括線激光導軌以及線激光滑塊，該線激光導軌固定在所述線激光滑出機構上，該線激光滑塊安裝在線激光導軌上，兩者通過固定結構將線激光滑塊固定在線激光導軌上；所述的線激光傳感器一端鉸接在線激光導軌上，另一端通過一線激光支架與線激光滑塊鉸接在一起。

優選地，所述的CCD滑出機構包括CCD導軌及CCD滑塊，該CCD導軌固定在所述底座上，該CCD滑塊安裝在CCD導軌上，兩者通過固定結構將CCD滑塊固定在CCD導軌上。

優選地，所述的固定結構為定位螺釘。

優選地，所述的CCD攝像頭模塊通過一CCD支架安裝在所述CCD滑塊上，該CCD攝像頭模塊與CCD支架之間鉸接連接，并通過鉸接螺栓調節并定位兩者之間的角度。

優選地，所述的底座上設有一個容納腔，所述的線激光滑出機構及線激光角度調節機構均設置在該容納腔內，并設置一可活動的蓋板蓋在該容納腔上。

優選地，所述導軌上標有刻度。

優選地，所述CCD攝像頭模塊的鉸接軸上標有刻度。