焊缝跟踪机械执行机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种焊缝跟踪机械执行机构，包括连接法兰，所述连接法兰上固定有相互连接的电机和减速器，所述减速器的输出轴上固定有摆杆，所述摆杆端部固定有套筒，所述套筒的一侧固定有的第一连杆，套筒的另一侧固定有第二连杆，所述第一连杆上设有用于固定焊枪的法兰盘，所述第二连杆上设有角度可调节的摄像机支架，所述摄像机支架上固定有摄像机。本机构结构简单运行灵活，用于焊接机器人焊接过程中焊枪焊点位置的纠偏，可提高焊接效率和焊接质量。
【专利说明】
焊缝跟踪机械执行机构
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及焊缝自动跟踪系统技术开发领域，具体是焊缝跟踪机械执行机构。【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，焊接工作不断的由手工操作转为半自动、自动焊接乃至机器人焊接。随着现代焊接生产的自动化程度越来越高以及机器人焊接技术的发展，对焊缝自动跟踪技术的需求也越来越紧迫，焊缝自动跟踪技术直接影响到焊接质量及效率。
[0003]传统的焊缝跟踪系统中的机械执行机构具有如下的缺点:1、机械执行机构纠偏精度低、效率差;2、机构复杂、体积大、重量大，运动惯性大，反应迟钝;3、制造成本高，拆装与维修不便、费用高。【实用新型内容】
[0004]为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种焊缝跟踪机械执行机构，本机构结构简单运行灵活，用于焊接机器人焊接过程中焊枪焊点位置的纠偏，可提高焊接效率和焊接质量。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]焊缝跟踪机械执行机构，包括连接法兰，所述连接法兰上固定有相互连接的电机和减速器，所述减速器的输出轴上固定有摆杆，所述摆杆端部固定有套筒，所述套筒的一侧固定有的第一连杆，套筒的另一侧固定有第二连杆，所述第一连杆上设有用于固定焊枪的法兰盘，所述第二连杆上设有角度可调节的摄像机支架，所述摄像机支架上固定有摄像机。
[0007]所述连接法兰是由水平板和竖直板组成的L形结构，所述水平板的两侧分别固定电机和减速器，所述竖直板上设有用于固定本机构的螺纹孔。
[0008]所述摆杆和减速器的输出轴之间通过平键和紧固螺钉连接。
[0009]所述套筒和摆杆之间、第一连杆和套筒之间、第二连杆和套筒之间、第二连杆和摄像机支架之间均通过螺栓、螺母连接。
[0010]所述摄像机支架底部设有若干个线性阵列的螺纹孔，所述法兰盘上设有若干个圆周阵列的螺纹孔。
[0011]所述电机是步进电机，所述减速器是谐波减速器。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]1、本实用新型结构简单，制造成本低，拆装便捷，维修费用低；可以通过快速相机监测焊枪路径和焊缝位置，经反馈后通过电机控制焊枪的位置，以修正焊枪焊点与焊缝中心间的位置偏差，进而提升焊接的精度与质量。
[0014]2、本实用新型驱动电机采用步进电机，步进电机在运行中精度没有累积误差，可较大程度上提升对焊枪纠偏的精度。
[0015]3、本实用新型减速器采用谐波减速器，谐波减速器的谐波传动利用柔性元件可控弹性变形来传递运动和动力，设备体积小、惯性小、反应速度快、精度高。【附图说明】
[0016]附图1为本实用新型主视图结构示意图；
[0017]附图2为本实用新型左视图结构示意图；[0〇18]附图3为本实用新型俯视图结构不意图；
[0019]附图4为附图1中A向结构示意图；
[0020]附图5为附图1中B向结构示意图。
[0021]附图中所示标号:1、连接法兰;2、减速器;3、电机;4、摆杆;5、螺栓;6、套筒;7、摄像机支架;8、第二连杆;9、法兰盘;10、第一连杆;11、平键;12、紧固螺钉;13、螺母。【具体实施方式】
[0022]结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
[0023]如附图所示，焊缝跟踪机械执行机构，包括连接法兰1，所述连接法兰1上固定有相互连接的电机3和减速器2,所述减速器2的输出轴上固定有摆杆4,所述摆杆4端部固定有套筒6,所述套筒6的一侧固定有的第一连杆10,套筒6的另一侧固定有第二连杆8,所述第一连杆10上设有用于固定焊枪的法兰盘9,所述第二连杆8上设有角度可调节的摄像机支架7。
[0024]本实用新型减速器2采用谐波减速器，电机3采用步进电机，减速器2和电机3通过螺钉固定在连接法兰1上，为了便于本实用新型的安装，连接法兰1是由水平板和竖直板组成的L形结构，水平板的两侧分别固定电机3和减速器2,竖直板上设有用于固定本机构的螺纹孔，通过该螺纹孔可实现本焊缝跟踪机械执行机构的整体安装和定位。
[0025]本实用新型套筒6通过螺栓5实现与摆杆4左端的固接，并随摆杆4实现转动;第二连杆8通过螺栓5实现与套筒6固接，摄像机支架7通过螺栓5与第二连杆8实现固接，摄像机支架7底部开有若干个用于固定摄像机的螺纹孔，若干个螺纹孔呈线性阵列设置，以便能够调整摄像机的安装位置，通过螺栓5的松开可实现摄像机支架7俯仰角的调节，进而实现摄像机跟踪拍摄位置的调节。
[0026]第一连杆10通过螺栓5与套筒6实现固接，并随套筒6实现同步转动，第一连杆10下方设有法兰盘9,法兰盘9上开有若干个呈圆周阵列的螺纹孔，用于焊枪的固定。[〇〇27]本实用新型的的工作原理如下:
[0028]焊缝跟踪机械执行机构的主要任务是利用快速相机实时跟拍并监测焊枪焊路径和焊缝位置，并将图像信号实时地发送给图像采集分析系统，控制系统通过识别分析焊枪焊点与焊缝中心间的位置偏差，实时地输出控制信号到执行机构调节焊枪的位置，以修正焊枪焊点与焊缝中心间的位置偏差，进而提升焊接的精度与质量，具体机械执行原理如下:
[0029]当焊枪焊点与焊缝中心存在位置差异时，控制系统发出纠偏命令，并将执行指令以电脉冲信号的方式发送给步进电机3并转化与之对应的角位移;谐波减速器2通过联轴器在步进电机3的驱动作用下实现周向转动;摆杆4在谐波减速器2的驱动作用下，以摆杆4右端为中心实现同步转动;套筒6随摆杆4实现同步转动，并带动第一连杆10、第二连杆8实现同步转动，进而驱动固接于法兰盘9上的焊枪实现同步转动，以修正焊枪焊点与焊缝中心间的位置偏差。
[0030]本实用新型用于焊接机器人焊接过程中焊枪焊点位置的纠偏，驱动电机采用步进电机，步进电机在运行中精度没有累积误差，可较大程度上提升对焊枪纠偏的精度;减速器采用谐波减速器，谐波减速器的谐波传动利用柔性元件可控弹性变形来传递运动和动力， 设备体积小、惯性小、反应速度快、精度高;本设备整体同时具有结构简单，制造成本低，拆装便捷，维修费用低的优点。
【主权项】
1.焊缝跟踪机械执行机构，其特征在于:包括连接法兰(1)，所述连接法兰(1)上固定有 相互连接的电机(3)和减速器(2)，所述减速器(2)的输出轴上固定有摆杆(4)，所述摆杆(4) 端部固定有套筒(6)，所述套筒(6)的一侧固定有的第一连杆(10)，套筒(6)的另一侧固定有 第二连杆(8)，所述第一连杆(10)上设有用于固定焊枪的法兰盘(9)，所述第二连杆(8)上设 有角度可调节的摄像机支架(7)。2.如权利要求1所述的焊缝跟踪机械执行机构，其特征在于:所述连接法兰(1)是由水 平板和竖直板组成的L形结构，所述水平板的两侧分别固定电机(3)和减速器(2)，所述竖直 板上设有用于固定本机构的螺纹孔。3.如权利要求1所述的焊缝跟踪机械执行机构，其特征在于:所述摆杆(4)和减速器(2) 的输出轴之间通过平键(11)和紧固螺钉(12)连接。4.如权利要求1所述的焊缝跟踪机械执行机构，其特征在于:所述套筒(6)和摆杆(4)之 间、第一连杆(10)和套筒(6)之间、第二连杆(8)和套筒(6)之间、第二连杆(8)和摄像机支架 (7)之间均通过螺栓(5)、螺母(13)连接。5.如权利要求1所述的焊缝跟踪机械执行机构，其特征在于:所述摄像机支架(7)底部 设有若干个线性阵列的螺纹孔，所述法兰盘(9)上设有若干个圆周阵列的螺纹孔。6.如权利要求1所述的焊缝跟踪机械执行机构，其特征在于:所述电机(3)是步进电机， 所述减速器(2)是谐波减速器。
【文档编号】B23K37/00GK205660316SQ201620573713
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】吕文春, 马剑龙
【申请人】内蒙古机电职业技术学院