一种焊缝传感器及焊枪装置

技术领域

本发明涉及自动焊接领域，尤其涉及一种焊缝传感器及焊枪装置。

背景技术

由于焊接工作的要求高，对焊接人员有严格的技术要求，导致更多的自动焊接装置走进焊接领域，不仅降低了对焊接人员的经验要求，而且焊接精度更高，企业成本更低。现有的自动焊接装置，都是通过视觉定位装置与焊枪的协作达到精准焊接的目的。但是这样又带来另一问题，焊枪枪头本身呈细长型，在装载了视觉定位装置后，如激光发生器和视觉相机，为了保证两者能够正常工作，实现一定角度的调节，需要在焊枪头部提供一定的安装空间来保证激光发生器与相机相应直线距离和夹角位置，这就必然造成焊枪枪头部分庞大，对于空间较大的焊接可以适用，而对于一些有空间限制的焊接却不能应用，大大缩小了自动可视化焊接的适用范围。随着科技发展，一些微型视觉定位装置逐渐走进人们视野，但是由于价格昂贵，考虑到成本问题，在常规焊接领域并不适用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处而提出一种焊缝传感器及焊枪装置，在实现可视化自动焊接的同时，大大压缩了焊接枪头的宽度和高度，使得焊枪能够深入空间有限的地方实施焊接操作，扩大了自动可视化焊接的适用范围，同时成本低，适合大批量投入生产。

实现本发明目的技术方案是：

一种焊缝传感器，包括基座，安装在基座上并沿基座长度方向依次布置的相机、激光发生器、相机反光镜组件和激光反光镜组件；所述相机的入射光路以及激光发生器产生的激光光路分别通过相机反光镜组件和激光反光镜组件汇聚在一点。

进一步地，所述相机反光镜组件包括固定安装在基座上的第一支架，所述第一支架的底部倾斜安装有可调节角度的相机反光镜；所述激光反光镜组件包括固定安装在基座上的第二支架，所述第二支架的底部倾斜安装有可调节角度的相机反光镜；所述相机的入射光路以及激光发生器产生的激光光路分别通过相机反光镜和激光反光镜反射后汇聚在一点。

进一步地，所述基座的后端固定安装有相机夹块，所述相机通过相机夹块可拆卸的安装在基座上。

进一步地，所述相机的顶部与基座之间设有橡胶垫。

进一步地，所述基座的前端下部固定设有激光透镜。

进一步地，所述基座的底部固定设有相机透镜。

进一步地，所述基座上端固定安装有盖板。

一种焊枪装置，包括底座、以及固定安装在底座上的焊枪组件和焊缝传感器，所述焊缝传感器设于焊枪组件的正下方。

进一步地，所述焊缝传感器的顶端设有适于固定焊枪组件的枪管夹块。

进一步地，所述底座后部设有适于固定焊枪组件的安装组件。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

(1)本发明焊缝传感器的相机和激光发生器均沿基座长度布置，缩小了焊枪枪头的宽度；反射前的激光光路和相机入射光路分别与焊枪趋于平行状态，通过设置相机反光镜组件和激光反光镜组件，使得激光光路和相机入射光路与焊枪平行间的距离可以进一步缩小，缩小了焊枪枪头的高度；两条光路经相机反光镜组件和激光反光镜组件反射成需要的角度，并使两条光路的工作点重合，从而满足焊接使用需求，该结构设计使得焊接枪头的宽度和高度大为压缩，结构更加紧凑并呈细长型，便于焊枪深入空间有限的地方实施焊接操作，并且由于设置了相机反光镜组件和激光反光镜组件同时生产成本低，无需投入高昂费用即可实现，适合在自动焊接领域推广使用。

(2)本发明的焊缝传感器通过在基座的前端下部、底部和上端分别安装有激光透镜、相机透镜和盖板，具有很好的防尘效果，避免焊接过程中产生的烟尘进入焊缝传感器内部，影响正常使用。

(3)本发明焊缝传感器的基座后端固定安装有相机夹块，便于相机的拆卸与安装。

(4)本发明焊缝传感器的相机顶部与基座之间设有橡胶垫，对相机起到很好的保护作用。

(5)本发明焊枪装置的焊缝传感器设于焊枪组件的正下方，进一步减小焊接枪头尺寸，便于细小空间内的焊接操作。

(6)本发明焊枪装置通过在焊缝传感器的顶端和底座后部分别设置枪管夹块，安装组件，方便固定和安装焊枪组件。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明焊枪装置的结构示意图；

图2为本发明焊缝传感器的结构示意图；

图3为本发明焊缝传感器的光路示意图。

附图中的标号为：

底座1、支撑板1-1、焊枪夹块1-2、焊枪安装座1-3；

焊枪组件2；

焊缝传感器3、基座3-1、相机3-2、激光发生器3-3、相机反光镜组件3-4、第一支架3-4-1、相机反光镜3-4-2、激光反光镜组件3-5、第二支架3-5-1、激光反光镜3-5-2、相机夹块3-6、橡胶垫3-7、激光透镜3-8、相机透镜3-9、盖板3-10。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

(实施例1)

如图1所示的焊枪装置，包括底座1、焊枪组件2和焊缝传感器3。底座1包括安装组件以及与安装组件前端固定相连的支撑板1-1，焊缝传感器3设于焊枪组件2的正下方并固定安装在支撑板1-1上端面。安装组件包括焊枪夹块1-2和焊枪安装座1-3，焊缝传感器3的顶端固定安装有两个枪管夹块4，焊枪组件2通过枪管夹块4、焊枪夹块1-2和焊枪安装座1-3与焊缝传感器3和底座1相连，通过设置枪管夹块4、焊枪夹块1-2和焊枪安装座1-3，使得底座1、焊枪组件2和焊缝传感器3之间的装配更加便捷。

如图2至图3所示，焊缝传感器3包括基座3-1，以及从右至左依次安装在基座上的相机3-2、激光发生器3-3、相机反光镜组件3-4和激光反光镜组件3-5。基座3-1的后端固定安装有相机夹块3-6，相机3-2通过相机夹块3-6安装在基座3-1上，便于相机3-2的拆卸与安装。相机3-2的顶部与基座3-1之间还设有橡胶垫3-7，对相机3-2起到很好的保护作用。相机反光镜组件3-4和激光反光镜组件3-5均安装在基座3-1上，相机反光镜组件3-4包括固定安装在基座3-1上的第一支架3-4-1，第一支架3-4-1的底部为斜面并安装有可上下切斜翻转调节的相机反光镜3-4-2；激光反光镜组件3-5包括固定安装在基座3-1上的第二支架3-5-1，第一二支架3-5-1的底部同样为斜面并安装有可上下切斜翻转调节的激光反光镜3-5-2。相机反光镜3-4-2和激光反光镜3-5-2均可实现一定范围的角度调节，从而实现改变相机入射光路和激光光路的作用，并最终使相机入射光路和激光光路汇聚在一点。

基座3-1的前端下部固定设有激光透镜3-8，底部固定设有相机透镜3-9，上端固定安装有盖板3-10，具有很好的防尘效果，避免焊接过程中产生的烟尘进入焊缝传感器3内部，影响正常使用。

本实施例的工作原理：如图3所示，相机3-2的入射光路和激光发生器3-3的激光光路分别经过相机反光镜组件3-4和激光反光镜组件3-5发生折射，并分别透过相机透镜3-9和激光透镜3-8，通过预先调节好相机反光镜3-4-1和激光反光镜3-5-1的翻转角度，使得相机入射光路和激光光路最终汇聚在一点，从而满足自动焊接时的使用需求。

传统的焊缝传感器内置可独立调节的相机和激光发生器，相机的入射光路和激光光路直接相交汇聚在一点，为了保证两者均能实现一定角度的转动，整体结构外形体积大，对于一些有一定空间限制的焊接需求无法实现。本发明焊缝传感器3的相机3-2和激光发生器3-3均沿基座3-1横向布置，缩小了焊枪枪头的宽度；反射前的激光光路和相机入射光路分别与焊枪趋于平行状态，通过设置可独立调节的相机反光镜组件3-4和激光反光镜组件3-5，使得激光光路和相机入射光路与焊枪平行间的距离可以进一步缩小，从而缩小了焊枪枪头的高度；激光光路和相机入射光路经相机反光镜组件3-4和激光反光镜组件3-5分别反射成需要的角度，并使两条光路的工作点重合，从而满足焊接使用需求。该结构设计使得焊接枪头的宽度和高度大为压缩，结构更加紧凑并呈细长型，便于焊枪深入空间有限的地方实施焊接操作，同时生产成本低，无需投入高昂费用即可实现，适合在自动焊接领域推广使用。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。