[發明專利]一種基于3D輪廓傳感器的自動焊接裝置及方法

在審

• 申請號: 202011302516.3
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112453801A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李井衛;李會敏;孔強
• 申請（專利權）人: 棗莊市通祥機械有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K37/02;B23K37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于3D輪廓傳感器的自動焊接裝置及方法，該裝置包括聯動機構、焊機、焊槍、3D焊縫曲線提取傳感器以及用于安裝焊槍和3D焊縫曲線提取傳感器的夾具，聯動機構包括一軸聯動機構、二軸聯動機構、三軸聯動機構、四軸聯動機構、五軸聯動機構和六軸聯動機構，一軸聯動機構包括一軸導軌、滑臺底座和一軸驅動裝置，三軸聯動機構包括三軸導軌、十字滑臺和三軸驅動裝置，四軸聯動機構包括四軸導軌和四軸驅動裝置，四軸導軌的兩端分別設有焊機和前臂，前臂的端頭固定有五軸聯動機構，五軸聯動機構底端固定有六軸聯動機構，本發明對焊接工件擺放位置要求更靈活，僅固定即可，無需專用定位工裝，適用于小批或單獨大型工件的焊接。

技術領域

本發明涉及焊接設備技術領域，具體為一種基于3D輪廓傳感器的自動焊接裝置及方法。

背景技術

隨著現代工業的發展，自動化生產越來越普及化，自動化的生產設備也得到了更加廣泛的使用，且設備的自動化程度也越來越高，生產設備工作時的精準度要求也越來越高，從而許多復雜的焊接工作現在都交由自動化焊接設備來進行，這免去了人工焊接時所來帶焊接錯誤等問題。

但是，當前各種自動焊接設備多用在同批次大數量的工件進行焊接，而對小批或單獨大型工件應用較少，因為由于對工件的定位一致性要求很高，這樣就限制了自動焊接在小批工件焊接上的使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于3D輪廓傳感器的自動焊接裝置及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于3D輪廓傳感器的自動焊接裝置，包括聯動機構、焊機、焊槍、3D焊縫曲線提取傳感器以及用于安裝焊槍和3D焊縫曲線提取傳感器的夾具，所述聯動機構包括一軸聯動機構、二軸聯動機構、三軸聯動機構、四軸聯動機構、五軸聯動機構和六軸聯動機構，所述一軸聯動機構包括一軸導軌、滑臺底座和一軸驅動裝置，所述滑臺底座通過一軸驅動裝置滑動連接于一軸導軌上，所述二軸聯動機構為二軸旋轉裝置，且二軸旋轉裝置架設在滑臺底座上并可在水平面上旋轉360°，所述三軸聯動機構包括三軸導軌、十字滑臺和三軸驅動裝置，所述三軸導軌架設在二軸旋轉裝置上并與滑臺底座垂直，所述十字滑臺通過三軸驅動裝置滑動連接于三軸導軌上，所述四軸聯動機構包括四軸導軌和四軸驅動裝置，且四軸導軌安裝在十字滑臺上并與三軸導軌垂直，所述四軸導軌通過四軸驅動裝置滑動連接于十字滑臺上，且四軸導軌的兩端分別設有焊機和前臂，所述前臂的端頭固定有五軸聯動機構，且五軸聯動機構為五軸驅動，所述五軸驅動的底端固定有六軸聯動機構，且六軸聯動機構通過五軸驅動可沿五軸驅動的端部上、下移動，所述六軸聯動機構為六軸驅動，且六軸驅動上設有夾具，所述夾具通過六軸驅動可在水平方向上旋轉360°；

所述夾具包括“L”型的固定夾、從上至下分別轉動連接于固定夾底端上的兩個調節軸、套裝在位于最下方的調節軸上的固定盤、分別固定在固定盤上且呈直角的夾具一和夾具二以及分別套裝在兩個調節軸上并相互嚙合的兩個調節齒輪，且位于最上方的調節軸通過聯軸器與驅動電機連接，所述夾具一包括固定板和固定在固定板底端側壁上的夾具固定座，且夾具固定座從下至上依次包括固定夾座與固定夾座螺紋連接的固定蓋體，所述固定夾座和固定蓋體的中央位置處均開設有與焊槍相適配的通孔，且固定蓋體的上端等間距環設有用于夾持焊槍的第一夾持扭簧；所述夾具二包括固定在固定盤上的套筒一、套設在套筒一內的套筒二以及固定在張緊彈簧內部頂上的張緊彈簧，所述套筒二的開口端位于套筒一內，且套筒二的另一端開設有與3D焊縫曲線提取傳感器相適配的限位孔，所述套筒二開口端的內壁等間距環設有用于夾持3D焊縫曲線提取傳感器的第二夾持扭簧，所述3D焊縫曲線提取傳感器通過無線傳輸與控制主機連接。

優選的，所述調節軸還轉動連接有刻度尺，且刻度尺的底端與固定在夾具一上的焊槍的底端位于同一水平線上。

優選的，所述套筒一的內壁與套筒二的外壁螺紋連接。

本發明還提供上述的基于3D輪廓傳感器的自動焊接裝置方法，包括以下步驟：