焊接的组合视觉传感器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种视觉传感器装置，特别涉及一种用于中厚板焊接的视觉传感器装置。
【背景技术】
[0002]根据焊接工件厚度的不同，可以将焊接件分为薄板、中板和厚板。通常情况下，薄板是指厚度5 4.5mm的焊接件，中板是指厚度介于4.5~20mm的焊接件，厚板是厚度大于20mm的工件。中板、厚板习惯上统称为中厚板。
[0003]线激光传感器是一种实现中厚板焊接件坡口测量的常用工具。目前传统的做法是，在焊接前将线激光传感器固定在焊接机器人上对坡口进行测量，待测量完毕后再将线激光取下，以免焊接时的热辐射或飞溅对线激光传感器造成损伤。然而，当线激光传感器再次重新固定到焊接机器人上时，重复的装夹将不可避免地造成线激光传感器相对焊枪的位置误差，从而影响焊接精度。此外，焊接熔池的观测与取像也是中厚板焊接的重要环节之
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[0004]为此，需要提出了一种中厚板焊接的组合视觉传感器装置，用于实现中厚板工件的坡口测量与焊接熔池观测，并具有通用性好、调节方便、位置可记忆的特点。
[0005]授权专利号为ZL200410067328.1的一项名为“焊接机器人伺服双目视觉传感器”的中国国家发明专利，该专利包括:伺服电机、同步带传动系统、两个CCD摄像机、气动系统、减光和滤光系统、内外两个空心轴、端盖及平板支架、槽钢形的支架及两个轴承。CCD摄像机、气动系统及减光和滤光系统固定在平板支架上，平板支架固定在外空心轴上，两空心轴之间放置两个轴承，外空心轴通过轴承绕内空心轴旋转，伺服电机的动力通过同步带传动系统传递到外空心轴上，带动C⑶摄像机绕焊枪转动，同步带传动系统和外空心轴之间通过端盖连接，内空心轴和伺服电机固定在槽型钢支架上。该发明实现了 CCD摄像机可绕焊枪作可控角度旋转以保持良好的取像方位以及自动加载或移开滤光片和减光片的功能，具有了多用途特点。但是该专利前案不能实现坡口测量。
[0006]中国专利公告号CN204414117U公开了一种视觉定位焊接机器人，该专利前案基于视觉定位原理，通过CCD摄像头和激光测距传感器直接进行三维数据的采集，对焊接部位在三个方向上的位置进行识别和控制，实现机器人焊接过程编程、控制一体化。该专利的激光测距传感器是为了辅助CCD摄像头进行视觉定位，不能实现坡口测量。
[0007]综上，现有技术均不能同时实现中厚板工件的坡口测量与焊接熔池观测这两种功能，且均没有对传感装置进行防护。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题在于针对中厚板工件焊接的需要，提供了一种焊接的组合视觉传感器装置，可同时实现中厚板工件的坡口测量与焊接熔池观测两种功能，且通用性好、防护效果好。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是:
[0010]一种焊接的组合视觉传感器装置，包括底座、线激光传感器、线激光滑出机构、CXD摄像头模块以及CCD滑出机构；该线激光传感器通过线激光滑出机构安装在底座上，该线激光滑出机构实现线激光传感器滑出底座进入到工作位置；该CCD摄像头模块通过CCD滑出机构安装在底座上，该CCD滑出机构实现CCD摄像头模块滑出底座进入到工作位置。
[0011]优选地，进一步设有可对线激光传感器的工作角度进行调节的线激光角度调节机构。
[0012]优选地，所述的线激光滑出机构包括底座导轨及底座滑块，该底座导轨固定在所述底座上，该底座滑块安装在底座导轨上，两者通过固定结构将底座滑块固定在底座导轨上。
[0013]优选地，所述的线激光传感器通过线激光角度调节机构安装在所述线激光滑出机构上，所述线激光角度调节机构包括线激光导轨以及线激光滑块，该线激光导轨固定在所述线激光滑出机构上，该线激光滑块安装在线激光导轨上，两者通过固定结构将线激光滑块固定在线激光导轨上；所述的线激光传感器一端铰接在线激光导轨上，另一端通过一线激光支架与线激光滑块铰接在一起。
[0014]优选地，所述的CXD滑出机构包括CXD导轨及CXD滑块，该CXD导轨固定在所述底座上，该CXD滑块安装在CXD导轨上，两者通过固定结构将CXD滑块固定在CXD导轨上。
[0015]优选地，所述的固定结构为定位螺钉。
[0016]优选地，所述的CXD摄像头模块通过一 CXD支架安装在所述CXD滑块上，该CXD摄像头模块与CCD支架之间铰接连接，并通过铰接螺栓调节并定位两者之间的角度。
[0017]优选地，所述的底座上设有一个容纳腔，所述的线激光滑出机构及线激光角度调节机构均设置在该容纳腔内，并设置一可活动的盖板盖在该容纳腔上。
[0018]优选地，所述导轨上标有刻度。
[0019]优选地，所述CXD摄像头模块的铰接轴上标有刻度。
[0020]采用上述方案后，与现有的焊接视觉传感器装置相比，本实用新型具有以下突出特点:
[0021]1.采用组合式的视觉传感器方案，更能满足中厚板焊接的实际需要。本实用新型中的线激光传感器用于中厚板工件在焊接前的坡口测量，进而完成中厚板多层多道的焊接轨迹规划，而CCD摄像头模块则用于焊接时的熔池观测与取像。
[0022]2.线激光传感器和CCD摄像头模块的位置和角度易于调整。在本实用新型中，线激光传感器的角度和位置均可调节。松开底座定位螺钉和线激光定位螺钉，将线激光传感器调整到需要的位置和角度后，再锁紧底座定位螺钉和线激光定位螺钉即可。同样的，转动C⑶摄像头模块，就能调整CXD摄像头模块的角度；松开CXD定位螺钉，将CXD滑块调整到需要的位置，再锁紧CCD定位螺钉，就能完成CCD位置的调整。
[0023]3.可记录线激光传感器和CXD摄像头模块的工作位置，从而有效降低了重复装夹引起的位置误差。由于本实用新型的底座导轨和线激光导轨上均可进一步标有刻度，方便记录底座滑块和线激光滑块的位置，从而可记录线激光传感器的工作位置。同样的，由于CCD摄像头模块和CCD导轨上也可标有刻度，方便记录CCD摄像头模块转过的角度和CCD滑块的位置，从而可记录CCD摄像头的工作位置。
[0024]4.防护效果好，避免造成传感器的损坏。当线激光传感器不需要工作时，将其收回到底座中，盖上盖板，锁紧盖板螺钉，这样就能防止焊接时热辐射或飞溅对线激光传感器造成伤害。同样的，C⑶摄像头模块不工作时也可收回。
[0025]由此可见，利用本实用新型可以确保组合视觉传感器装置具有通用性好、调节方便、位置可记忆、防护效果好等优点，因此具有很大的研究价值和可行性。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型实施例的前侧示意图；
[0027]图2为本实用新型实施例的后侧示意图；
[0028]图3为本实用新型实施例的线激光传感器收回示意图；
[0029]图4为本实用新型实施例盖上盖板示意图；
[0030]图5为本实用新型实施例的CXD摄像头模块收回示意图；
[0031]图6为本实用新型实施例线激光传感器的位置刻度标记示意图；
[0032]图7为本实用新型实施例CXD导轨的位置刻度标记示意图；
[0033]图8为本实用新型实施例CXD支架的位置刻度标记示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。
[0035]本实用新型所揭示的是一种焊接的组合视觉传感器装置，如图1至图5所示，为本实用新型的较佳实施例。所述的组合视觉传感器装置包括底座1、线激光传感器2、线激光滑出机构3、CCD摄像头模块4以及CCD滑出机构5，还可以进一步包括线激光角度调节机构6。其中:
[0036]所述的底座I在使用时可以安装在焊接机器人支架7上，从而将整个组合视觉传感器装置安装在焊接机器人支架上，该焊接机器人支架7上设有焊枪8。
[0037]所述的线激光传感器2通过线激光滑出机构3安装在底座I上，该线激光滑出机构3可以实现线激光传感器2滑出底座I进入到工作位置。具体地，所述的线激光滑出机构3包括底座导轨31及底座滑块32，该底座导轨31固定在所述底座I上，该底座滑块32安装在底座导轨31上，两者通过固定结构将底座滑块32固定在底座导轨31上。优选地，该固定结构可以为底座定位螺钉33。松开底座滑块32上面的底座定位螺钉33，底座滑块32可沿着底座导轨31滑动；当底座滑块32移动到位之后，锁紧底座滑块32上面的底座定位螺钉33，就能使底座滑块32固定不动。而所述的线激光传感器2直接或间接安装在所述的底座滑块32上，与底座滑块32同步运动，当底座滑块32向外移动时，使线激光传感器2滑出到工作位置。
[0038]为了达到线激光传感器2可调角度的目的，可以进一步设置一线激光角度调节机构6。所述的线激光传感器2通过线激光角度调节机构6安装在所述线激光滑出机构3上，其用以实现线激光传感器2的角