CN109317881A - 一种机械接触式焊缝跟踪检测***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械接触式焊缝跟踪检测***及方法，检测***的特征是：左右位置传感器设置在固定套内腔的中部，水平导杆穿过水平滑孔，所述上下位置传感器设置在连接套内腔的中上部，所述上下位置传感器与固定套之间通过竖直弹簧相连接，所述机座内设有水平方向的槽孔，所述槽孔内对称的设置有滚轮座，所述滚轮座的下端固定有滚轮，所述滚轮的侧面为与V形剖口相适配的锥面。检测方法包括：调整滚轮之间的间距；控制***左右位置传感器和上下位置传感器的位置信号，当发生偏差，控制***发出调整信号。本发明通过机械接触原理实现焊缝的追踪和纠偏，具有准确性好、结构简单、抗干扰能力强的优点。

Description

一种机械接触式焊缝跟踪检测***及方法
技术领域
本发明属于自动化焊接技术领域，具体涉及一种机械接触式焊缝跟踪检测***及方法。
背景技术
现全球的工业机器人中，有百分之五十的工业机器人应用于不同焊接领域，焊接机器人有电焊与电弧焊两种基本的方式。焊接机器人主要从事的工作即是在焊接领域代替工人手动进行焊接的工业机器人。这一类的机器人中的一部分是专属机器人，即是为了适用在某种特定环境下工作的特殊机器人，大部分的焊接机器人是由传统工业机器人上安装焊接器组成。在焊接加工这一方面要求工人能对焊接任务有足够的熟练度，具有大量的实践经验，在另一方面，焊接工作又是一种劳动环境恶劣，烟尘多，辐射以及危险性高的工作，焊接机器人的发明让人们想到将它去代替工人手动焊接并减轻操作工人的劳动量，并且保证焊接任务质量，提高焊接效率。
在机器人进行焊接时，往往需要进行焊缝的追踪和纠偏，避免发生偏焊，现有的技术大多采用CCD摄像机进行追踪，但是焊接时发生的强光、电场和磁场会对CCD摄像机的图像采集发生干扰，影响成像的准确性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种机械接触式焊缝跟踪检测***及方法。
一种机械接触式焊缝跟踪检测***，包括左右位置传感器、上下位置传感器、滚轮、转轴，其特征在于：所述左右位置传感器设置在固定套内腔的中部，所述左右位置传感器上设有水平导杆相适配的水平滑孔，水平导杆穿过水平滑孔，水平导杆的两端固定在固定套的内壁上，左右位置传感器的一端与固定套的内壁之间设置水平弹簧，所述上下位置传感器设置在连接套内腔的中上部，所述上下位置传感器上设有与竖直导杆相适配的竖直滑孔，竖直导杆穿过竖直滑孔，竖直导杆的下端与机座相连接、上端穿过固定套顶板上的圆孔，所述上下位置传感器与固定套之间通过竖直弹簧相连接，所述固定套的内壁与连接套的外壁相适配，所述连接套固定在机座上，所述机座内设有水平方向的槽孔，所述槽孔内对称的设置有滚轮座，所述滚轮座内固定有螺纹套，所述滚轮座的下端从机座内伸出，所述滚轮座的下端固定有滚轮，所述滚轮的侧面为与V形剖口相适配的锥面，所述螺纹套与螺杆螺纹连接，所述转轴与焊枪相连接。
优选地，所述螺杆的端部从机座内伸出，螺杆的端部设有手轮。
优选地，所述转轴***到轴承中，轴承通过支撑架固定在固定套的顶端。
一种机械接触式焊缝跟踪检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、转动手轮，调节滚轮之间的间距，使得滚轮的锥面***到V形剖口中；
S2、焊枪和检测***在焊接机器人的驱动下沿V形剖口移动焊接；
S3、控制***首先监测左右位置传感器的左右位置信号，当左右位置未超出设定的左右偏差值时，控制***再监测上下位置传感器的上下位置信号，当上下位置也没有超出设定的上下偏差值时，控制***不向焊接机器人发出焊枪位置调整信号，焊接机器人按设定的焊接轨迹继续进行焊接；
S4、步骤S3中，若左右位置超出设定的左右偏差值时，控制***向焊接机器人发出向左或向右调整焊枪位置的信号，再进行上下位置传感器的上下位置信号；
S5、步骤S3中，若上下位置超出设定的上下偏差值，控制***向焊接机器人发出向上或向下调整焊枪位置的信号。
优选地，步骤S3中，左右位置信号的监测过程是：当发生左右位置偏差时，检测***发生偏转，左右位置传感器在重力的作用下沿水平导杆滑动，当滑动的距离超出设定的左右偏差值时，控制***向焊接机器人发出向左或向右调整焊枪位置的信号。
优选地，步骤S3中，上下位置信号的监测过程是：当发生上下位置偏差时，固定套与连接套之间发生相对位移，上下位置传感器沿竖直导杆上滑动，当滑动的距离超出设定的上下偏差值时，控制***向焊接机器人发出向上或向下调整焊枪位置的信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过机械接触原理实现焊缝的追踪和纠偏，焊接时的强光、磁场和电场对追踪过程无影响，具有准确性好、结构简单、抗干扰能力强的优点。
附图说明
图1为本发明一种机械接触式焊缝跟踪检测***的结构示意图。
图2为图1中A-A方向的剖视示意图。
图中，1、固定套，2、水平弹簧，3、水平导杆，4、左右位置传感器，5、竖直导杆，6、竖直弹簧，7、上下位置传感器，8、连接套，9、机座，10、滚轮座，11、螺纹套，12、滚轮，13、螺杆，14、手轮，15、转轴，16、轴承。
具体实施方式
参见图1、图2，一种机械接触式焊缝跟踪检测***，包括左右位置传感器4、上下位置传感器7、滚轮12、转轴15，其特征在于：所述左右位置传感器4设置在固定套1内腔的中部，所述左右位置传感器4上设有水平导杆3相适配的水平滑孔，水平导杆3穿过水平滑孔，水平导杆3的两端固定在固定套1的内壁上，左右位置传感器4的一端与固定套1的内壁之间设置水平弹簧2，所述上下位置传感器7设置在连接套8内腔的中上部，所述上下位置传感器7上设有与竖直导杆5相适配的竖直滑孔，竖直导杆5穿过竖直滑孔，竖直导杆5的下端与机座9相连接、上端穿过固定套1顶板上的圆孔，所述上下位置传感器7与固定套1之间通过竖直弹簧6相连接，所述固定套1的内壁与连接套8的外壁相适配，所述连接套8固定在机座9上，所述机座9内设有水平方向的槽孔，所述槽孔内对称的设置有滚轮座10，所述滚轮座10内固定有螺纹套11，所述滚轮座10的下端从机座9内伸出，所述滚轮座10的下端固定有滚轮12，所述滚轮12的侧面为与V形剖口相适配的锥面，所述螺纹套11与螺杆13螺纹连接，所述转轴15与焊枪相连接。
对称的螺纹套11上的螺纹方向相反，在调节手轮14时，对称的滚轮12能够向中心靠近或远离，保持滚轮12始终能够对称于***的中心线。
所述螺杆13的端部从机座9内伸出，螺杆13的端部设有手轮14。
所述转轴15***到轴承16中，轴承16通过支撑架固定在固定套1的顶端。
一种机械接触式焊缝跟踪检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、转动手轮14，调节滚轮12之间的间距，使得滚轮12的锥面***到V形剖口中；
S2、焊枪和检测***在焊接机器人的驱动下沿V形剖口移动焊接；
S3、控制***首先监测左右位置传感器4的左右位置信号，当左右位置未超出设定的左右偏差值时，控制***再监测上下位置传感器7的上下位置信号，当上下位置也没有超出设定的上下偏差值时，控制***不向焊接机器人发出焊枪位置调整信号，焊接机器人按设定的焊接轨迹继续进行焊接；
S4、步骤S3中，若左右位置超出设定的左右偏差值时，控制***向焊接机器人发出向左或向右调整焊枪位置的信号，再进行上下位置传感器7的上下位置信号；
S5、步骤S3中，若上下位置超出设定的上下偏差值，控制***向焊接机器人发出向上或向下调整焊枪位置的信号。
步骤S3中，左右位置信号的监测过程是：当发生左右位置偏差时，检测***发生偏转，左右位置传感器4在重力的作用下沿水平导杆3滑动，当滑动的距离超出设定的左右偏差值时，控制***向焊接机器人发出向左或向右调整焊枪位置的信号。
步骤S3中，上下位置信号的监测过程是：当发生上下位置偏差时，固定套1与连接套8之间发生相对位移，上下位置传感器7沿竖直导杆5上滑动，当滑动的距离超出设定的上下偏差值时，控制***向焊接机器人发出向上或向下调整焊枪位置的信号。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机械接触式焊缝跟踪检测***，包括左右位置传感器（4）、上下位置传感器（7）、滚轮（12）、转轴（15），其特征在于：所述左右位置传感器（4）设置在固定套（1）内腔的中部，所述左右位置传感器（4）上设有水平导杆（3）相适配的水平滑孔，水平导杆（3）穿过水平滑孔，水平导杆（3）的两端固定在固定套（1）的内壁上，左右位置传感器（4）的一端与固定套（1）的内壁之间设置水平弹簧（2），所述上下位置传感器（7）设置在连接套（8）内腔的中上部，所述上下位置传感器（7）上设有与竖直导杆（5）相适配的竖直滑孔，竖直导杆（5）穿过竖直滑孔，竖直导杆（5）的下端与机座（9）相连接、上端穿过固定套（1）顶板上的圆孔，所述上下位置传感器（7）与固定套（1）之间通过竖直弹簧（6）相连接，所述固定套（1）的内壁与连接套（8）的外壁相适配，所述连接套（8）固定在机座（9）上，所述机座（9）内设有水平方向的槽孔，所述槽孔内对称的设置有滚轮座（10），所述滚轮座（10）内固定有螺纹套（11），所述滚轮座（10）的下端从机座（9）内伸出，所述滚轮座（10）的下端固定有滚轮（12），所述滚轮（12）的侧面为与V形剖口相适配的锥面，所述螺纹套（11）与螺杆（13）螺纹连接，所述转轴（15）与焊枪相连接。
2.如权利要求1所述的一种机械接触式焊缝跟踪检测***，其特征在于：所述螺杆（13）的端部从机座（9）内伸出，螺杆（13）的端部设有手轮（14）。
3.如权利要求1所述的一种机械接触式焊缝跟踪检测***，其特征在于：所述转轴（15）***到轴承（16）中，轴承（16）通过支撑架固定在固定套（1）的顶端。
4.一种如权利要求1所述的一种机械接触式焊缝跟踪检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、转动手轮（14），调节滚轮（12）之间的间距，使得滚轮（12）的锥面***到V形剖口中；
S2、焊枪和检测***在焊接机器人的驱动下沿V形剖口移动焊接；
S3、控制***首先监测左右位置传感器（4）的左右位置信号，当左右位置未超出设定的左右偏差值时，控制***再监测上下位置传感器（7）的上下位置信号，当上下位置也没有超出设定的上下偏差值时，控制***不向焊接机器人发出焊枪位置调整信号，焊接机器人按设定的焊接轨迹继续进行焊接；
S4、步骤S3中，若左右位置超出设定的左右偏差值时，控制***向焊接机器人发出向左或向右调整焊枪位置的信号，再进行上下位置传感器（7）的上下位置信号；
S5、步骤S3中，若上下位置超出设定的上下偏差值，控制***向焊接机器人发出向上或向下调整焊枪位置的信号。
5.一种如权利要求4所述的一种机械接触式焊缝跟踪检测方法，其特征在于：步骤S3中，左右位置信号的监测过程是：当发生左右位置偏差时，检测***发生偏转，左右位置传感器（4）在重力的作用下沿水平导杆（3）滑动，当滑动的距离超出设定的左右偏差值时，控制***向焊接机器人发出向左或向右调整焊枪位置的信号。
6.一种如权利要求4所述的一种机械接触式焊缝跟踪检测方法，其特征在于：步骤S3中，上下位置信号的监测过程是：当发生上下位置偏差时，固定套（1）与连接套（8）之间发生相对位移，上下位置传感器（7）沿竖直导杆（5）上滑动，当滑动的距离超出设定的上下偏差值时，控制***向焊接机器人发出向上或向下调整焊枪位置的信号。
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