一种基于视觉系统的焊接机器人用定位装置

技术领域

本发明属于焊接技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于视觉系统的焊接机器人用定位装置。

背景技术

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。工业机器人术语标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊 (割)枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。

如申请号为：CN201520108768.0的专利中，公开了一种焊接机器人精确定位机构，焊接机器人包括三个或更多可编程的轴、以及固定在末端轴机械接口上的焊枪座和固定在焊枪座上的焊枪，所述的焊枪座上固定有向待焊接工件发射测距雷达信号的第一测距雷达，所述第一测距雷达将探测信号输送至焊接机器人控制器。本发明的优点在于通过本机构能够提高焊接机器人工作的可靠性，提高焊接质量，降低故障率，并在发生故障时及时被发现，减少损失。

基于上述，传统的焊接机器人在焊接时，其焊接过程中产生的烟灰通常会粘在视觉系统中的护罩上，影响视觉系统的定位，因此需要能吸附烟气以及对护罩进行清洁的焊接机器人装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于视觉系统的焊接机器人用定位装置，以解决焊接过程中产生的烟灰通常会粘在视觉系统中的护罩上，影响视觉系统的定位的问题。

本发明基于视觉系统的焊接机器人用定位装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种基于视觉系统的焊接机器人用定位装置，包括焊头，撑盘，锥盘，外护罩；所述焊头的中间位置固定安装有连接块，且连接块上分别设有螺纹孔与导向孔，所述螺纹孔内通过螺纹啮合并穿插有螺纹杆，导向孔内活动穿插有导向杆，且螺纹杆与导向杆的两端分别连接在立架上，所述螺纹杆的一端还与驱动电机传动连接，所述撑盘的一端与连接块固定连接，且撑盘的底端通过两组撑杆支撑，所述撑杆分别固定连接在支撑套的外侧，且支撑套固定卡装在焊头的前端，所述撑盘的中间还设有内孔，内孔的顶端设有立筒，所述立筒的外壁上通过螺栓连接有三组视觉定位装置，且立筒的内部顶端还镶嵌有吸风扇，所述撑盘上还设有卡圈，卡圈的内径大于立筒的外径，所述外护罩的内侧与立筒的顶端连接，顶孔设在外护罩的顶部并与立筒连通，所述锥盘通过螺栓密封连接在撑盘的底侧端。

进一步的，所述视觉定位装置采用倾斜状安装并与竖直方向呈10°夹角，且三组视觉定位装置的设有下方透明防护板，透明防护板通过其中间的旋转孔卡装在卡圈上。

进一步的，所述透明防护板的外圈还固定连接有外齿盘，且外齿盘与齿条啮合连接，齿条的两端也固定连接在立架上，且齿条的两端还通过肋板与立架连接。

进一步的，所述透明防护板的后侧上下两端面上还分别贴合有弧形结构的海绵层，且海绵层安装在擦拭板上，擦拭板分别固定连接在撑盘与卡圈上。

进一步的，所述立筒的内侧下端连接有上挡环，锥盘内连接有下挡环，且锥盘。连接在撑盘的底侧端时，活性炭过滤筒的上下两端分别密封贴在上挡环与下挡环上。

进一步的，所述锥盘的底部还连接有吸管，吸管的中间部分与焊头前端平行并卡在支撑套顶端的弧形槽内，且吸管的末端置于焊头的最前端上方。

进一步的，所述外护罩的底端活动贴在外齿盘上，且撑盘上侧的擦拭板与海绵层均设在外护罩内。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过设置外护罩，并将视觉定位装置套在内侧，在焊接时能够有效的避免焊接烟气对视觉定位装置的污染，增加视觉定位装置的灵敏度。

2、本发明通过在撑盘的底部连接锥盘，并将吸管的末端置于焊头的上方，利用立筒内部顶侧的吸风扇对焊接时产生的烟气进行吸收，使烟气顺着吸管进入到锥盘中，并通过活性炭过滤筒的过滤与吸附后，经过外护罩上的顶孔流出，降低焊接烟气与透明防护板底端面接触的几率，增加透明防护板的透明性。

3、本发明通过在透明防护板的外侧连接外齿盘，在通过驱动电机带动螺纹杆转动时，带动焊头在导向杆上滑动调节以及焊接作业，同时外齿盘在齿条的啮合作用下转动，并带动透明防护板同步旋转，通过上侧两组擦拭板上的海绵层对透明防护板的上端面进行擦拭，通过下侧两组擦拭板上的海绵层对透明防护板的下端面进行擦拭，进而使视觉定位装置在透过透明防护板工作时能够更加灵敏。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的图1中外护罩拆卸后的结构示意图。

图3是本发明图2中第二视角结构示意图。

图4是本发明图3中A处放大结构示意图。

图5是本发明图2中第三视角结构示意图。

图6是本发明中焊头、撑盘上的整体结构以及锥盘拆下后的结构示意图。

图7是本发明中锥盘以及活性炭过滤筒的结构示意图。

图8是本发明图6中透明防护板拆下后的结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、焊头；101、连接块；1011、螺纹孔；1012、导向孔；102、支撑套；1021、撑杆；1022、弧形槽；2、立架；201、螺纹杆；202、导向杆；203、驱动电机；204、齿条；2041、肋板；3、撑盘；301、内孔；302、立筒；3021、上挡环；303、卡圈；304、擦拭板；3041、海绵层；4、吸风扇；5、视觉定位装置；6、透明防护板；601、外齿盘；7、锥盘；701、下挡环；702、吸管；8、活性炭过滤筒；9、外护罩；901、顶孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图8所示：

本发明提供一种基于视觉系统的焊接机器人用定位装置，包括焊头1，撑盘3，锥盘7，外护罩9；焊头1的中间位置固定安装有连接块101，且连接块101上分别设有螺纹孔1011与导向孔1012，螺纹孔1011内通过螺纹啮合并穿插有螺纹杆201，导向孔1012内活动穿插有导向杆202，且螺纹杆201与导向杆202的两端分别连接在立架2上，螺纹杆201的一端还与驱动电机203传动连接，撑盘3的一端与连接块101固定连接，且撑盘3的底端通过两组撑杆1021支撑，撑杆1021分别固定连接在支撑套102的外侧，且支撑套102固定卡装在焊头1的前端，撑盘3的中间还设有内孔301，内孔301的顶端设有立筒302，立筒302的外壁上通过螺栓连接有三组视觉定位装置5，且立筒302的内部顶端还镶嵌有吸风扇4，撑盘3上还设有卡圈303，卡圈303的内径大于立筒302的外径，外护罩9的内侧与立筒302的顶端连接，顶孔901设在外护罩9的顶部并与立筒302连通，锥盘7通过螺栓密封连接在撑盘3的底侧端，其中，视觉定位装置5采用现有技术中视觉系统中摄像头、雷达以及信号处理等模块组成，其具体结构构成与工作原理为现有技术，不再重复类述。

其中，视觉定位装置5采用倾斜状安装并与竖直方向呈10°夹角，且三组视觉定位装置5的设有下方透明防护板6，透明防护板6通过其中间的旋转孔卡装在卡圈303上，透明防护板6的外圈还固定连接有外齿盘601，且外齿盘601与齿条204啮合连接，齿条204的两端也固定连接在立架2上，且齿条204的两端还通过肋板2041与立架2连接，透明防护板6的后侧上下两端面上还分别贴合有弧形结构的海绵层3041，且海绵层3041安装在擦拭板304上，擦拭板304分别固定连接在撑盘3与卡圈303上，通过驱动电机203带动螺纹杆201转动时，带动焊头1在导向杆202上滑动调节以及焊接作业，同时透明防护板6外端的外齿盘601在齿条204的啮合作用下旋转，并带动透明防护板6同步旋转，通过上侧两组擦拭板304上的海绵层3041对透明防护板6的上端面进行擦拭，通过下侧两组擦拭板304上的海绵层3041对透明防护板6的下端面进行擦拭，使视觉定位装置5在透过透明防护板6工作时能够更加灵敏。

其中，立筒302的内侧下端连接有上挡环3021，锥盘7内连接有下挡环701，且锥盘7。连接在撑盘3的底侧端时，活性炭过滤筒8的上下两端分别密封贴在上挡环3021与下挡环701上，锥盘7的底部还连接有吸管702，吸管702的中间部分与焊头1前端平行并卡在支撑套102顶端的弧形槽1022内，且吸管702的末端置于焊头1的最前端上方，通过立筒302内部顶侧的吸风扇4对焊接时产生的烟气进行吸收，使烟气顺着吸管702进入到锥盘7中，并在活性炭过滤筒8的过滤与吸附后，经过外护罩9上的顶孔901流出，降低焊接烟气与透明防护板6底端面接触的几率。

其中，外护罩9的底端活动贴在外齿盘601上，且撑盘3上侧的擦拭板304与海绵层3041均设在外护罩9内，利用外护罩9将视觉定位装置5套在内侧，同时还能够将上侧两组擦拭板304上的海绵层3041套在内侧，在焊接时能够有效的避免焊接烟气对视觉定位装置5的污染，增加视觉定位装置5的灵敏度。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，通过驱动电机203带动螺纹杆201转动时，带动焊头1在导向杆202上滑动调节以及焊接作业，同时透明防护板6外端的外齿盘601在齿条204的啮合作用下旋转，并带动透明防护板6同步旋转，通过上侧两组擦拭板304上的海绵层3041对透明防护板6的上端面进行擦拭，通过下侧两组擦拭板304上的海绵层3041对透明防护板6的下端面进行擦拭，使视觉定位装置5在透过透明防护板6工作时能够更加灵敏，同时利用外护罩9将视觉定位装置5套在内侧，在焊接时能够有效的避免焊接烟气对视觉定位装置5的污染，增加视觉定位装置5的灵敏度，同时通过立筒302内部顶侧的吸风扇4对焊接时产生的烟气进行吸收，使烟气顺着吸管702进入到锥盘7中，并在活性炭过滤筒8的过滤与吸附后，经过外护罩9上的顶孔901流出，降低焊接烟气与透明防护板6底端面接触的几率，增加透明防护板6的透明性。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。