[发明专利]一种用于焊接机器人的焊缝跟踪扫描仪

说明书

技术领域

本发明属于焊接机器人视觉传感技术领域，尤其是涉及一种用于焊接机器人上的焊缝跟踪扫描仪。

背景技术

在现代化的焊接领域中，自动化和智能化焊接已经成为发展趋势，而基于焊接机器人的视觉跟踪装置已经是现代焊接的重要研究方向。应用于焊接机器人上的视觉跟踪装置具有提供信息量丰富，灵敏度和测量精度高，抗电磁场干扰能力强，可以远离电弧强光、强热区，与工件无接触及检测区域大等优点。视觉传感技术在焊接机器人领域主要应用于进行宏观环境识别、初始焊接位置的导引、焊接接头形式的识别、焊缝跟踪及熔透控制等方面。

此外，焊缝跟踪装置用于机器人进行工件焊接过程中，工作现场环境温度比较高，同时带有粉尘，因此焊缝跟踪装置本身需要具备冷却和除尘结构，对装置内部的CCD相机、激光器等元件进行降温，延长元件的使用寿命。目前，焊缝跟踪装置所采用的冷却措施通常是水冷，水冷结构紧凑性差，使整个装置重量增加，降低了焊接过程中设备使用的柔性和灵活性。在安装调试过程中，基座的位置安装都会有一定的偏差，而目前的安装方式比较繁琐，并且要求操作人员的能力比较高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于焊接机器人的焊缝跟踪扫描仪，该装置具有结构紧凑、体积小、重量轻、跟踪精度高、抗干扰能力强、冷却和除尘效果好等优点，可广泛用于机器人或自动化焊接设备等。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于焊接机器人的焊缝跟踪扫描仪，包括前端盖、基座、后端盖、冷却进气嘴、除尘进气嘴、前后调节钮、前后调节平台、左右调节钮、左右调节平台、连接板、第一成像设备、除尘进气管、冷却管、镜头、第二成像设备、激光发生器、支架、冷却出气嘴、除尘出气孔、支撑板和外壳，所述基座一端设有后端盖，基座另一端设有前端盖，所述后端盖右侧设有前后调节钮和左右调节钮，所述前后调节钮与前后调节平台连接，所述左右调节钮与左右调节平台连接，所述前后调节平台嵌入左右调节平台上面的凹槽内，所述左右调节平台嵌入支撑板上的凹槽内，所述支撑板与基座固定连接，所述前后调节平台的上表面固定连接连接板的一端，所述连接板下表面固定连接第一成像设备的上端，所述第一成像设备下端通过支架的斜面固定在基座上，所述第一成像设备与基座呈θ角度，所述第一成像设备右侧设有镜头，所述镜头与基座平行，所述镜头下方设有激光发生器，所述激光发生器与基座呈α角度，所述激光发生器侧面设有第二成像设备，所述第二成像设备固定在基座上，所述外壳中空设有冷却管和除尘进气管，所述后端盖外侧设有除尘进气嘴、冷却进气嘴和冷却出气嘴，所述除尘进气嘴贯通后端盖内侧连接除尘进气管的一端，所述除尘进气管的另一端对准前端盖的玻璃窗上，所述冷却进气嘴和冷却出气嘴贯通后端盖内侧分别连接冷却管的两端，所述前端盖内侧四周边沿分别设有除尘出气孔，所述前端盖和后端盖之间设有外壳，所述外壳可拆卸。

所述基座的另一端设有防护罩，防护罩与基座垂直，所述的第二成像设备与基座的垂直面呈β角度。

本发明采用风冷的冷却方式，冷却结构的设计可以避免长时间工作发热以及焊接条件下的高温对CCD摄像头造成的损害，这样便可以提高焊缝跟踪装置的使用寿命，一定的耐高温性也使得其具有更广的使用范围，可以更好的满足长时间自动化焊接的高温操作需求，并确保监控效果，提高实际工作效率和效益。

进一步的，所述前后调节钮与前后调节平台通过螺母丝杠连接。

进一步的，所述左右调节钮与左右调节平台通过螺母丝杠连接。

进一步的，所述前后调节平台相对于左右调节平台位置可调节。

进一步的，所述左右调节平台相对于支撑板位置可调节。

进一步的，所述左右调节平台上面的凹槽和支撑板上的凹槽呈燕尾状。

进一步的，所述除尘出气孔截面呈长方形，所述除尘出气孔贯通前端盖且除尘出气孔呈阶梯状，前端盖内侧除尘出气孔的尺寸大于前端盖外侧除尘出气孔的尺寸。

本发明所述的除尘结构是采用压缩空气对采集镜头滤光片进行吹气保护，隔离焊接过程环境高温并抵抗焊接烟尘飞溅对焊接跟踪装置造成的损伤，除尘出气孔贯通前端盖呈两级阶梯状，逐步减小排气量，对排出的空气起到缓冲的作用。

进一步的，所述冷却管呈U型。