專利名稱：一種集成式激光焊接測量一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光焊接測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成式 激光焊接測量一體化裝置。
背景技術(shù)：
在石化、航空航天和軍事等領(lǐng)域，管道、導(dǎo)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。由于此類組合 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、以及激光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(shè)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(shù)來實施焊接則焊接質(zhì)量不穩(wěn)
定，或者焊接質(zhì)量達(dá)不到要求。因此需要一種激光焊接在線測量拼 縫寬度的方法，相對焊接點可超前測量拼縫形貌，為后續(xù)焊接的工 藝參數(shù)補(bǔ)償提供數(shù)據(jù)。
申請?zhí)枮?2151438.0，發(fā)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(jī)先獲 得焊縫位置偏移量的方法，但檢測所用的照相機(jī)是固連在焊接頭
上，是同時與焊接頭一起運動的，該照相機(jī)不具有相對于焊接頭的 運動自由度。
而申請?zhí)枮?2158340.4，發(fā)明名稱為"具有視覺焊縫自動跟蹤 功能的弧焊機(jī)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 于焊接頭的運動自由度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，而提供一 種可對焊接點后空間曲率變化的拼縫形貌進(jìn)行檢測，從而得到組合 件的三維拼縫形貌參數(shù)變化數(shù)值的集成式激光焊接測量一體化裝 置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種集成式激光 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(shè)置在焊接頭安裝座的 圓弧導(dǎo)軌；所述的攝像頭裝置通過直線導(dǎo)軌與攝像頭支架相連，所 述的直線導(dǎo)軌還連接有驅(qū)動直線導(dǎo)軌的數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸；攝像頭支架則 通過圓弧導(dǎo)軌與焊接頭安裝座相連；所述的圓弧導(dǎo)軌設(shè)置有半圓齒 輪環(huán)以及與半圓齒輪環(huán)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(shù)控旋轉(zhuǎn)軸；攝像頭支架還連接有用于微調(diào)攝像頭 裝置與焊接頭相對距離的手動調(diào)整平臺。
本發(fā)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(shè)置在焊接頭安裝 座的圓弧導(dǎo)軌；所述的攝像頭裝置通過直線導(dǎo)軌與攝像頭支架相 連，所述的直線導(dǎo)軌還連接有驅(qū)動直線導(dǎo)軌的數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸；攝像頭 支架則通過圓弧導(dǎo)軌與悍接頭安裝座相連；所述的圓弧導(dǎo)軌設(shè)置有 半圓齒輪環(huán)以及與半圓齒輪環(huán)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(shù)控旋轉(zhuǎn)軸；攝像頭支架還連接有用于微調(diào) 攝像頭裝置與焊接頭相對距離的手動調(diào)整平臺，本發(fā)明攝像頭裝置 相對于焊接頭具有兩數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸，可對焊接點后空間曲率變化的拼 縫形貌進(jìn)行檢測，其安裝位置超前激光焊接頭一定的距離，提供超 前于焊接的圖像處理計算時間片段，便于實時計算相應(yīng)拼縫形貌參 數(shù)所對應(yīng)的焊接工藝參數(shù)，并對其進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，實現(xiàn)三維復(fù)雜結(jié) 構(gòu)輕質(zhì)合金構(gòu)件激光焊接的形狀控制和性能控制。


圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
如附圖l所示， 一種集成式激光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(shè)置在焊接頭安裝座1的圓弧導(dǎo)軌4;攝像
頭裝置3通過直線導(dǎo)軌5與攝像頭支架6相連，所述的直線導(dǎo)軌5 還連接有驅(qū)動直線導(dǎo)軌5的數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸7;攝像頭支架6則通過圓
弧導(dǎo)軌4與焊接頭安裝座1相連；所述的圓弧導(dǎo)軌4設(shè)置有半圓齒
輪環(huán)8以及與半圓齒輪環(huán)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(shù)控旋轉(zhuǎn)軸11;攝像頭支架6還連接 有用于微調(diào)攝像頭裝置3與焊接頭2相對距離的手動調(diào)整平臺10。
攝像頭裝置支架6通過圓弧導(dǎo)軌4與焊接頭安裝座1相連，由 數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸11驅(qū)動與半圓齒輪環(huán)8嚙合的小齒輪9，實現(xiàn)攝像頭 裝置3相對焊接頭2的角度旋轉(zhuǎn)運動。攝像頭裝置3通過直線導(dǎo)軌 5和數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸7實現(xiàn)相對焊接頭2的升降運動。可通過手動調(diào)整 平臺10微調(diào)攝像頭裝置3相對與焊接頭2的距離。
本發(fā)明的攝像頭裝置3相對于焊接頭2具有兩數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸，可 對焊接點后空間曲率變化的拼縫形貌進(jìn)行檢測，攝像頭裝置3安裝 位置超前焊接頭2 —定的距離，提供超前于焊接的圖像處理計算時 間片段，便于實時計算相應(yīng)拼縫形貌參數(shù)所對應(yīng)的焊接工藝參數(shù)， 并對其進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整，實現(xiàn)三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)輕質(zhì)合金構(gòu)件激光焊接的 形狀控制和性能控制。
以上所述實施例，只是本發(fā)明的較佳實例，并非來限制本發(fā)明 實施范圍，故凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所 做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集成式激光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)，其特征在于其還有攝像頭裝置(3)以及設(shè)置在焊接頭安裝座(1)的圓弧導(dǎo)軌(4)；所述的攝像頭裝置(3)通過直線導(dǎo)軌(5)與攝像頭支架(6)相連，所述的直線導(dǎo)軌(5)還連接有驅(qū)動直線導(dǎo)軌(5)的數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸(7)；攝像頭支架(6)則通過圓弧導(dǎo)軌(4)與焊接頭安裝座(1)相連；所述的圓弧導(dǎo)軌(4)設(shè)置有半圓齒輪環(huán)(8)以及與半圓齒輪環(huán)(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(shù)控旋轉(zhuǎn)軸(11)；攝像頭支架(6)還連接有用于微調(diào)攝像頭裝置(3)與焊接頭(2)相對距離的手動調(diào)整平臺(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光焊接測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成式激光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(shè)置在焊接頭安裝座的圓弧導(dǎo)軌；攝像頭裝置通過直線導(dǎo)軌與攝像頭支架相連，直線導(dǎo)軌還連接有驅(qū)動直線導(dǎo)軌的數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸；攝像頭支架通過圓弧導(dǎo)軌與焊接頭安裝座相連；圓弧導(dǎo)軌設(shè)置有半圓齒輪環(huán)以及與半圓齒輪環(huán)嚙合的小齒輪，小齒輪連接有一連接著攝像頭支架的數(shù)控旋轉(zhuǎn)軸；攝像頭支架還連接有用于微調(diào)攝像頭裝置與焊接頭相對距離的手動調(diào)整平臺，本發(fā)明實現(xiàn)三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)輕質(zhì)合金構(gòu)件激光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(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)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(xué)制造工程研究院;華中科技大學(xué)