一種集成式雷射焊接測量一體化裝置的製作方法

2023-05-28 14:43:31 1

專利名稱：一種集成式雷射焊接測量一體化裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及雷射焊接測量裝置技術領域，特別涉及一種集成式 雷射焊接測量一體化裝置。
背景技術：
在石化、航空航天和軍事等領域，管道、飛彈外殼等零部件往 往通過多片部件拼焊而成。此類的零部件是將多個部件組合起來制 造空間的三維物體，其部件拼縫為空間的三維曲線。由於此類組合 部件在加工過程中引起的形狀誤差、組合部件焊接裝夾固定時引起 的偏差、以及雷射焊接時的零部件熱變形引起的組合部件形狀誤差 以及其它等因素，將使得焊接時拼縫的形貌與理論設計的狀況存在 一定的差別，這使得在組合部件的焊接部位上，部件拼縫寬度沿著 拼縫曲線都存在一定程度的變化，而一般而言拼縫誤差不能超過板
厚的1/10，故如果按照固定的焊縫參數來實施焊接則焊接質量不穩
定，或者焊接質量達不到要求。因此需要一種雷射焊接在線測量拼 縫寬度的方法，相對焊接點可超前測量拼縫形貌，為後續焊接的工 藝參數補償提供數據。
申請號為02151438.0，發明名稱為"三維形狀物焊接方法及其 裝置"的中國專利申請給出了對三維形狀物焊接時利用照相機先獲 得焊縫位置偏移量的方法，但檢測所用的照相機是固連在焊接頭
上，是同時與焊接頭一起運動的，該照相機不具有相對於焊接頭的 運動自由度。
而申請號為02158340.4，發明名稱為"具有視覺焊縫自動跟蹤 功能的弧焊機器人控制平臺"中國專利申請給出的焊縫自動跟蹤功 能的攝像頭同樣也是固定在焊接頭的末端，其攝像頭也不具有相對 於焊接頭的運動自由度。

發明內容
本發明的目的在於，針對現有技術存在的不足之處，而提供一 種可對焊接點後空間曲率變化的拼縫形貌進行檢測，從而得到組合 件的三維拼縫形貌參數變化數值的集成式雷射焊接測量一體化裝 置。
為達到上述目的，本發明採用如下技術方案 一種集成式雷射 焊接測量一體化裝置，其包括有焊接頭安裝座以及安裝在悍接頭安 裝座的焊接頭，其還包含有攝像頭裝置以及設置在焊接頭安裝座的 圓弧導軌；所述的攝像頭裝置通過直線導軌與攝像頭支架相連，所 述的直線導軌還連接有驅動直線導軌的數控旋轉軸；攝像頭支架則 通過圓弧導軌與焊接頭安裝座相連；所述的圓弧導軌設置有半圓齒 輪環以及與半圓齒輪環嚙合的小齒輪，所述的小齒輪連接有一連接 著攝像頭支架的數控旋轉軸；攝像頭支架還連接有用於微調攝像頭 裝置與焊接頭相對距離的手動調整平臺。
本發明的有益效果是其包括有焊接頭安裝座以及安裝在焊接 頭安裝座的焊接頭，其還包含有攝像頭裝置以及設置在焊接頭安裝 座的圓弧導軌；所述的攝像頭裝置通過直線導軌與攝像頭支架相 連，所述的直線導軌還連接有驅動直線導軌的數控旋轉軸；攝像頭 支架則通過圓弧導軌與悍接頭安裝座相連；所述的圓弧導軌設置有 半圓齒輪環以及與半圓齒輪環嚙合的小齒輪，所述的小齒輪連接有 一連接著攝像頭支架的數控旋轉軸；攝像頭支架還連接有用於微調 攝像頭裝置與焊接頭相對距離的手動調整平臺，本發明攝像頭裝置 相對於焊接頭具有兩數控旋轉軸，可對焊接點後空間曲率變化的拼 縫形貌進行檢測，其安裝位置超前雷射焊接頭一定的距離，提供超 前於焊接的圖像處理計算時間片段，便於實時計算相應拼縫形貌參 數所對應的焊接工藝參數，並對其進行補償調整，實現三維複雜結 構輕質合金構件雷射焊接的形狀控制和性能控制。


圖l為本發明結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述
如附圖l所示， 一種集成式雷射焊接測量一體化裝置，其包括 有焊接頭安裝座1以及安裝在焊接頭安裝座1的焊接頭2，其還包 含有攝像頭裝置3以及設置在焊接頭安裝座1的圓弧導軌4;攝像
頭裝置3通過直線導軌5與攝像頭支架6相連，所述的直線導軌5 還連接有驅動直線導軌5的數控旋轉軸7;攝像頭支架6則通過圓
弧導軌4與焊接頭安裝座1相連；所述的圓弧導軌4設置有半圓齒
輪環8以及與半圓齒輪環8嚙合的小齒輪9，所述的小齒輪9連接有一連接著攝像頭支架6的數控旋轉軸11;攝像頭支架6還連接 有用於微調攝像頭裝置3與焊接頭2相對距離的手動調整平臺10。
攝像頭裝置支架6通過圓弧導軌4與焊接頭安裝座1相連，由 數控旋轉軸11驅動與半圓齒輪環8嚙合的小齒輪9，實現攝像頭 裝置3相對焊接頭2的角度旋轉運動。攝像頭裝置3通過直線導軌 5和數控旋轉軸7實現相對焊接頭2的升降運動。可通過手動調整 平臺10微調攝像頭裝置3相對與焊接頭2的距離。
本發明的攝像頭裝置3相對於焊接頭2具有兩數控旋轉軸，可 對焊接點後空間曲率變化的拼縫形貌進行檢測，攝像頭裝置3安裝 位置超前焊接頭2 —定的距離，提供超前於焊接的圖像處理計算時 間片段，便於實時計算相應拼縫形貌參數所對應的焊接工藝參數， 並對其進行補償調整，實現三維複雜結構輕質合金構件雷射焊接的 形狀控制和性能控制。
以上所述實施例，只是本發明的較佳實例，並非來限制本發明 實施範圍，故凡依本發明申請專利範圍所述的構造、特徵及原理所 做的等效變化或修飾，均應包括於本發明專利申請範圍內。
權利要求
1.一種集成式雷射焊接測量一體化裝置，其包括有焊接頭安裝座(1)以及安裝在焊接頭安裝座(1)的焊接頭(2)，其特徵在於其還有攝像頭裝置(3)以及設置在焊接頭安裝座(1)的圓弧導軌(4)；所述的攝像頭裝置(3)通過直線導軌(5)與攝像頭支架(6)相連，所述的直線導軌(5)還連接有驅動直線導軌(5)的數控旋轉軸(7)；攝像頭支架(6)則通過圓弧導軌(4)與焊接頭安裝座(1)相連；所述的圓弧導軌(4)設置有半圓齒輪環(8)以及與半圓齒輪環(8)嚙合的小齒輪(9)，所述的小齒輪(9)連接有一連接著攝像頭支架(6)的數控旋轉軸(11)；攝像頭支架(6)還連接有用於微調攝像頭裝置(3)與焊接頭(2)相對距離的手動調整平臺(10)。
全文摘要
本發明涉及雷射焊接測量裝置技術領域，特別涉及一種集成式雷射焊接測量一體化裝置，其包括有焊接頭安裝座以及安裝在焊接頭安裝座的焊接頭，其還有攝像頭裝置以及設置在焊接頭安裝座的圓弧導軌；攝像頭裝置通過直線導軌與攝像頭支架相連，直線導軌還連接有驅動直線導軌的數控旋轉軸；攝像頭支架通過圓弧導軌與焊接頭安裝座相連；圓弧導軌設置有半圓齒輪環以及與半圓齒輪環嚙合的小齒輪，小齒輪連接有一連接著攝像頭支架的數控旋轉軸；攝像頭支架還連接有用於微調攝像頭裝置與焊接頭相對距離的手動調整平臺，本發明實現三維複雜結構輕質合金構件雷射焊接的形狀控制和性能控制。
文檔編號B23K26/42GK101372069SQ20081003017
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月15日 優先權日2008年8月15日
發明者周輔林, 斌 李, 段正澄, 毛新勇, 蔡立兵, 禹 黃, 龔時華 申請人:東莞華中科技大學製造工程研究院;華中科技大學