CN208304233U - 一种机器人激光扫描焊接*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人激光扫描焊接***，属于机器人焊接领域，其技术要点是：包括工控机，所述工控机连接有机械手，所述机械手上连接有焊接头，所述机械手下方设有升降装置，所述升降装置包括基座，所述基座竖直方向转动连接有两个并排的从齿轮，所述基座上转动连接有位于两个从齿轮间的主齿轮，所述主齿轮分别与两个所述从齿轮啮合，所述主齿轮轴心固定连接有驱动轴，所述驱动轴末端连接位于基座背部的电机，所述从齿轮轴心固定连接有转动轴，所述转动轴末端固定连接位于基座一侧的扇形齿轮，两个所述扇形齿轮同向设置，所述扇形齿轮间设置有两侧分明与扇形齿轮啮合的齿条，所述齿条与机械手固定，提高了机械手高度方向调节灵敏度。

Description

一种机器人激光扫描焊接***

技术领域

本实用新型属于机器人焊接领域，更具体地说，它涉及一种机器人激光扫描焊接***。

背景技术

目前的机器人的激光扫描焊接装置，由操作人员使用示教器对焊接工件示教编程，然后将焊接程序传输给机器人控制。机器人控制柜控制机器人(安装有焊接设备的机器人)，按照示教的轨迹焊接工件。由于程序是预先示教的，当工件尺寸或者安装位置发生改变后，机器人依旧按照原有示教轨迹焊接，就会焊偏。造成焊接缺陷，严重的会造成工件损坏及设备损坏。

公告号为CN106180965A的中国专利中公开了一种可视觉识别定位焊缝自动跟踪的智能焊接机器人，包括移动小车、升降装置、机械手、焊枪、计算机控制***。升降装置安装于移动小车上，机械手安装于升降装置上，焊枪安装于机械手上；焊枪上设有视觉识别定位焊缝自动***，视觉识别定位焊缝自动***包括依次连接的视觉传感器、控制器及执行机构，执行机构与焊枪连接；计算机控制***用于对移动小车、升降装置、机械手及焊枪进行控制。

上述方案采用了一套***可对焊接处进行精准的扫描并通过计算机控制进行精准焊接，但上述方案更为适用于被焊接物的高度差在机械手的伸缩范围内，而实际机械手一般的水平移动范围要远大于竖直移动范围，即对于高度落差较大的被焊接物，上述方案的可操作性不够灵活，虽提出了升降装置的概念，但未公开其具体结果，其灵活度不可得知。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种机器人激光扫描焊接***，具有增大机械手与焊枪高度调节范围的优点。

为实现上述技术目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种机器人激光扫描焊接***，包括工控机，所述工控机连接有机械手，所述机械手上连接有焊接头，所述机械手下方设有升降装置，所述升降装置包括基座，所述基座竖直方向转动连接有两个并排的从齿轮，所述基座上转动连接有位于两个从齿轮间的主齿轮，所述主齿轮分别与两个所述从齿轮啮合，所述主齿轮轴心固定连接有驱动轴，所述驱动轴末端连接位于基座背部的电机，所述从齿轮轴心固定连接有转动轴，所述转动轴末端固定连接位于基座一侧的扇形齿轮，两个所述扇形齿轮同向设置，所述扇形齿轮间设置有两侧分明与扇形齿轮啮合的齿条，所述齿条与机械手固定。

通过采用上述技术方案，电机驱动主齿轮转动，主齿轮带动两侧的从齿轮转动，从齿轮带动与其固定连接的扇形齿轮转动，两侧的扇形齿轮分别带动齿条的上下移动，齿条上的机械手随着齿条实现上下移动，盲区小，匀速且自动，免去人工推动机械手或机械手高度移动距离较小的问题，操作更为便捷，且结构简单，成本低廉，方便维修。

作为优选，所述基座一侧设有贴合齿条外侧面的限位框，所述限位框长度等于齿条移动路径长度。

通过采用上述技术方案，扇形齿轮对齿条的卡紧作用有限，为防止齿条因重力作用脱离扇形齿轮，承托板沿齿条运动方向设置有用于托住齿条的限位框，限位框位于齿条两侧，起到了提高结构稳定性的有益效果。

作为优选，所述齿条底部设有距离传感器。

通过采用上述技术方案，为防止齿条在上升与下降的过程中，实现高精度的升降，增设的距离传感器可时刻监控齿条距离地面的高度，从而精准控制齿条上机械手的高度定位点，取得了优化结构的有益效果。

作为优选，所述齿条顶部设有保护壳，所述保护壳内设有激光视觉传感器，所述保护壳顶部设有穿线孔，所述保护壳内壁设有固定在保护壳中部的穿线座，所述保护壳内壁设有位于保护壳底部侧的插接座。

通过采用上述技术方案，因机器人焊接流程为，先通过激光视觉传感器进行图像扫描，再进行焊接，增设的保护壳可防止焊接中飞溅的废料直接接触激光视觉传感器，从而对激光视觉传感器进行保护，穿线孔供连接激光视觉传感器的线路穿过，并通过穿线座进行二次固定，再通过插接座固定激光视觉传感器，从而提高激光视觉传感器与保护壳的连接紧固度。

作为优选，所述插接座一侧开设有滑槽，所述滑槽供激光视觉传感器的尾部贴合滑移。

通过采用上述技术方案，滑槽便于激光视觉传感器进行插接，从而提高了激光视觉传感器的插接便捷度。

作为优选，所述保护壳靠近插接座的一端开设有连通保护壳内部的探照口，所述探照口沿保护壳自身长度方向延伸有弧形保护罩。

通过采用上述技术方案，为提高激光视觉传感器的观测视角，弧形保护罩将周围不需探测的角度图像进行遮挡，使得激光视觉传感器只接收被焊接物一方的图像，提高了采集图像的精准度。

综合所述，本实用新型具有以下优点：

1、电机驱动主齿轮转动，主齿轮带动两侧的从齿轮转动，从齿轮带动与其固定连接的扇形齿轮转动，两侧的扇形齿轮分别带动齿条的上下移动，齿条上的机械手随着齿条实现上下移动，盲区小，匀速且自动，操作更为便捷；

2、激光视觉传感器进行图像扫描，增设的保护壳可防止焊接中飞溅的废料直接接触激光视觉传感器，从而对激光视觉传感器进行保护，穿线孔供连接激光视觉传感器的线路穿过，并通过穿线座进行二次固定，再通过插接座固定激光视觉传感器，从而提高激光视觉传感器与保护壳的连接紧固度。

附图说明

图1为本实施例的整体结构示意图；

图2为本实施例中用于表现扇形齿轮的结构示意图；

图3为本实施例中用于表现升降装置的结构示意图；

图4为本实施例中用于表现限位框的结构示意图；

图5为本实施例中用于表现保护块的结构示意图。

图中，1、工控机；2、机械手；21、焊接头；3、升降装置；31、基座；32、从齿轮；33、主齿轮；34、驱动轴；35、电机；36、转动轴；37、扇形齿轮；38、齿条；39、限位框；4、距离传感器；5、保护壳；52、穿线孔；53、穿线座；54、插接座；55、滑槽；56、探照口；57、弧形保护罩。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种机器人激光扫描焊接***，如图1所示，包括工控机1，工控机1连接有机械手2，机械手2上连接有焊接头21，机械手2下方设有升降装置3，升降装置3包括基座31。

如图2、图3所示，基座31竖直方向转动连接有两个并排的从齿轮32，基座31上转动连接有位于两个从齿轮32间的主齿轮33，主齿轮33分别与两个从齿轮32啮合，主齿轮33轴心固定连接有驱动轴34，驱动轴34末端连接位于基座31背部的电机35，从齿轮32轴心固定连接有转动轴36，转动轴36末端固定连接位于基座31一侧的扇形齿轮37，两个扇形齿轮37同向设置，扇形齿轮37间设置有两侧分明与扇形齿轮37啮合的齿条38(参考图1)，齿条38与机械手2(参考图1)固定。电机35驱动主齿轮33转动，主齿轮33带动两侧的从齿轮32转动，从齿轮32带动与其固定连接的扇形齿轮37转动，两侧的扇形齿轮37分别带动齿条38的上下移动，齿条38上的机械手2随着齿条38实现上下移动，盲区小，匀速且自动，免去人工推动机械手2或机械手2高度移动距离较小的问题，操作更为便捷，且结构简单，成本低廉，方便维修。

如图1、图4所示，扇形齿轮37对齿条38的卡紧作用有限，为防止齿条38因重力作用脱离扇形齿轮37，基座31一侧设有贴合齿条38外侧面的限位框39，限位框39长度等于齿条38移动路径长度。承托板沿齿条38运动方向设置有用于托住齿条38的限位框39，限位框39位于齿条38两侧，提高了结构稳定性。

如图1所示，为防止齿条38在上升与下降的过程中，实现高精度的升降，齿条38底部设有距离传感器4，距离传感器4可时刻监控齿条38距离地面的高度，从而精准控制齿条38上机械手2的高度定位点。

如图4、图5所示，因机器人焊接流程为，先通过激光视觉传感器进行图像扫描，再进行焊接，齿条38顶部设有保护壳5，保护壳5内设有激光视觉传感器，保护壳5顶部设有穿线孔52，保护壳5内壁设有固定在保护壳5中部的穿线座53，保护壳5内壁设有位于保护壳5底部侧的插接座54。保护壳5可防止焊接中飞溅的废料直接接触激光视觉传感器，从而对激光视觉传感器进行保护，穿线孔52供连接激光视觉传感器的线路穿过，并通过穿线座53进行二次固定，再通过插接座54固定激光视觉传感器，从而提高激光视觉传感器与保护壳5的连接紧固度。

如图5所示，插接座54一侧开设有滑槽55，滑槽55供激光视觉传感器的尾部贴合滑移。滑槽55便于激光视觉传感器进行插接，从而提高了激光视觉传感器的插接便捷度。保护壳5靠近插接座54的一端开设有连通保护壳5内部的探照口56，探照口56沿保护壳5自身长度方向延伸有弧形保护罩57。

为提高激光视觉传感器的观测视角，弧形保护罩57将周围不需探测的角度图像进行遮挡，使得激光视觉传感器只接收被焊接物一方的图像，提高了采集图像的精准度。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种机器人激光扫描焊接***，其特征在于：包括工控机(1)，所述工控机(1)连接有机械手(2)，所述机械手(2)上连接有焊接头(21)，所述机械手(2)下方设有升降装置(3)，所述升降装置(3)包括基座(31)，所述基座(31)竖直方向转动连接有两个并排的从齿轮(32)，所述基座(31)上转动连接有位于两个从齿轮(32)间的主齿轮(33)，所述主齿轮(33)分别与两个所述从齿轮(32)啮合，所述主齿轮(33)轴心固定连接有驱动轴(34)，所述驱动轴(34)末端连接位于基座(31)背部的电机(35)，所述从齿轮(32)轴心固定连接有转动轴(36)，所述转动轴(36)末端固定连接位于基座(31)一侧的扇形齿轮(37)，两个所述扇形齿轮(37)同向设置，所述扇形齿轮(37)间设置有两侧分明与扇形齿轮(37)啮合的齿条(38)，所述齿条(38)与机械手(2)固定。

2.根据权利要求1所述的一种机器人激光扫描焊接***，其特征在于：所述基座(31)一侧设有贴合齿条(38)外侧面的限位框(39)，所述限位框(39)长度等于齿条(38)移动路径长度。

3.根据权利要求2所述的一种机器人激光扫描焊接***，其特征在于：所述齿条(38)底部设有距离传感器(4)。

4.根据权利要求3所述的一种机器人激光扫描焊接***，其特征在于：所述齿条(38)顶部设有保护壳(5)，所述保护壳(5)内设有激光视觉传感器，所述保护壳(5)顶部设有穿线孔(52)，所述保护壳(5)内壁设有固定在保护壳(5)中部的穿线座(53)，所述保护壳(5)内壁设有位于保护壳(5)底部侧的插接座(54)。

5.根据权利要求4所述的一种机器人激光扫描焊接***，其特征在于：所述插接座(54)一侧开设有滑槽(55)，所述滑槽(55)供激光视觉传感器的尾部贴合滑移。

6.根据权利要求5所述的一种机器人激光扫描焊接***，其特征在于：所述保护壳(5)靠近插接座(54)的一端开设有连通保护壳(5)内部的探照口(56)，所述探照口(56)沿保护壳(5)自身长度方向延伸有弧形保护罩(57)。