一種智能化視覺跟蹤焊接爬車的制作方法
【專利摘要】一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，包括控制箱、第一直線電機、第一移動塊、第二磁鐵、車架、車輪、第一磁鐵、第二移動塊、魚眼軸承、焊槍、氣缸、機架、第二電機、撐架、第二直線電機、擋板、輪架、第一電機、齒條、第一齒輪、支架、滑塊、滑軌、伸縮桿、支板、第五齒輪、第四電機、第六齒輪、第一鏈條、轉(zhuǎn)軸、軸承架、第三齒輪、第四齒輪、機座、第三電機、第二齒輪、輪軸、第二鏈條、線激光發(fā)生器、CCD圖像傳感器、激光視覺傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述車架左側(cè)安裝輪架，輪架上安裝第一齒輪，第一齒輪的軸通過聯(lián)軸器與第一電機相連，第一電機安裝在輪架上；本發(fā)明的優(yōu)點是：不用鋪設(shè)軌道，且能焊接那些焊縫有曲率變化的工件。
【專利說明】
一種智能化視覺跟蹤焊接爬車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在造船行業(yè)涉及到許多焊接制造工作，有大量的鋼板需焊接。目前，平整的鋼板并且是直焊縫的已采用焊接小車進行焊接，焊接質(zhì)量得到了保證。使用該焊接小車，先要工人在焊縫旁準確地鋪設(shè)讓焊接小車運行的直道軌，但在許多場合不能鋪設(shè)或很難鋪設(shè)道軌， 還有焊縫有曲率變化的工件，就只能靠工人手工焊接。為了解決上述困難，需要開發(fā)一款不用鋪設(shè)軌道，且能焊接那些焊縫有曲率變化的工件的智能化視覺跟蹤焊接爬車。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種智能化視覺跟蹤焊接爬車。
[0004]本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的焊接小車都需要鋪設(shè)軌道，且無法焊接那些焊縫有曲率變化的工件的問題。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，包括控制箱、第一直線電機、第一移動塊、第二磁鐵、車架、車輪、第一磁鐵、第二移動塊、魚眼軸承、焊槍、氣缸、機架、第二電機、撐架、第二直線電機、擋板、輪架、第一電機、齒條、第一齒輪、支架、滑塊、滑軌、伸縮桿、支板、第五齒輪、第四電機、第六齒輪、第一鏈條、轉(zhuǎn)軸、軸承架、第三齒輪、第四齒輪、機座、第三電機、第二齒輪、 輪軸、第二鏈條、線激光發(fā)生器、CCD圖像傳感器、激光視覺傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述車架左側(cè)安裝輪架，輪架上安裝第一齒輪，第一齒輪的軸通過聯(lián)軸器與第一電機相連，第一電機安裝在輪架上，第一齒輪右側(cè)安裝齒條，齒條安裝在支架下，支架安裝在滑塊上，滑塊安裝在滑軌上，齒條下安裝第二直線電機，第二直線電機上安裝第二移動塊，第二移動塊下安裝第二電機，第二電機的輸出軸安裝在魚眼軸承上，魚眼軸承安裝在焊槍上，第二電機的輸出軸右側(cè)安裝機架，機架下安裝氣缸，氣缸的活塞桿鉸接安裝在焊槍上，齒條右側(cè)安裝擋板，擋板位于焊槍的右側(cè)，齒條右側(cè)安裝撐架，撐架下安裝激光視覺傳感裝置，激光視覺傳感裝置左側(cè)安裝線激光發(fā)生器，激光視覺傳感裝置右側(cè)安裝CCD圖像傳感器，激光視覺傳感裝置上安裝數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過導(dǎo)線分別與CCD圖像傳感器和線激光發(fā)生器相連，車架內(nèi)安裝兩個轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端伸出車架外，轉(zhuǎn)軸兩端各安裝支板，支板下安裝伸縮桿，伸縮桿下安裝第一磁鐵，第一磁鐵側(cè)面安裝第一直線電機，第一直線電機上安裝第一移動塊，第一移動塊上安裝第二磁鐵，轉(zhuǎn)軸上左右兩側(cè)各安裝第五齒輪，同側(cè)的螺桿第五齒輪上安裝第二鏈條，第二鏈條左端安裝在第六齒輪上，第六齒輪安裝在第四電機的輸出軸上， 第四電機安裝在機架內(nèi)，機架內(nèi)左右兩側(cè)各安裝兩個輪軸，輪軸安裝在軸承架上，軸承架安裝在車架內(nèi)，輪軸上安裝車輪，輪軸前端安裝第二齒輪，第一鏈條安裝在兩個第二齒輪上， 第一鏈條位于轉(zhuǎn)軸下方，位于右側(cè)的輪軸上安裝第三齒輪，第三齒輪右側(cè)安裝第四齒輪，第四齒輪安裝在第三電機的輸出軸上，第三電機安裝在機座上，機座安裝在車架內(nèi)，車架上安裝控制箱，控制箱通過導(dǎo)線分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、第一直線電機、第二電機、焊槍、第二直線電機、第一電機、伸縮桿、第四電機和第三電機相連。
[0006]所述氣缸內(nèi)置電磁閥，電磁閥通過導(dǎo)線與控制箱相連。
[0007]所述支板為橡膠材料制成。
[0008]所述線激光發(fā)生器發(fā)出線激光照射到焊縫，反射的激光被CCD圖像傳感器接收和成像。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:線激光發(fā)生器發(fā)出線激光照射到焊縫，反射的激光被CCD圖像傳感器接收、成像，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將信息傳遞給控制箱;控制箱控制第一電機啟動，使第一齒輪旋轉(zhuǎn)，使齒條上下移動，使焊槍上下移動;控制箱控制第二直線電機啟動，使第二移動塊移動，使焊槍左右移動;控制箱控制第二電機啟動，使焊槍和氣缸旋轉(zhuǎn);控制箱控制氣缸做伸縮運動，氣缸推動焊槍擺動，來調(diào)節(jié)焊槍的朝向；控制箱控制伸縮桿做伸縮運動，使第一磁鐵上下移動，來調(diào)節(jié)第一磁鐵和工件之間的距離，當車架在豎直的金屬工件平面工作時， 使第一磁鐵靠近工件表面，提高第一磁鐵和工件之間的磁性吸引力，使車架穩(wěn)固的在豎直的金屬工件平面工作，避免車架掉落下來;控制箱控制第一直線電機啟動，使第一移動塊左右移動，使第二磁鐵左右移動;控制箱控制第四電機啟動，使第六齒輪旋轉(zhuǎn)，使第二鏈條旋轉(zhuǎn)，使第五齒輪旋轉(zhuǎn)，使支板旋轉(zhuǎn)，使第一磁鐵和第二磁鐵旋轉(zhuǎn)，來調(diào)節(jié)第一磁鐵和第二磁鐵與金屬工件平面之間的距離;控制箱控制第三電機啟動，使第四齒輪旋轉(zhuǎn)，使第三齒輪旋轉(zhuǎn)，使輪軸旋轉(zhuǎn)，使車輪旋轉(zhuǎn)，當一側(cè)的第三電機旋轉(zhuǎn)比另一側(cè)的第三電機旋轉(zhuǎn)快時，同側(cè)的第二齒輪旋轉(zhuǎn)更快，使同側(cè)的車輪旋轉(zhuǎn)更快，使車架朝向一側(cè)扭轉(zhuǎn)，使車架能走彎路，使焊槍隨著車架走彎路來焊接那些焊縫有曲率變化的工件?！靖綀D說明】
[0010]圖1是本發(fā)明一種智能化視覺跟蹤焊接爬車整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是車架內(nèi)結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3是a部結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1、控制箱2、第一直線電機3、第一移動塊4、第二磁鐵5、車架6、車輪7、第一磁鐵8、第二移動塊9、魚眼軸承10、焊槍11、氣缸12、機架13、第二電機14、撐架15、 第二直線電機16、擋板17、輪架18、第一電機19、齒條20、第一齒輪21、支架22、滑塊 23、滑軌24、伸縮桿25、支板26、第五齒輪27、第四電機28、第六齒輪29、第一鏈條30、 轉(zhuǎn)軸31、軸承架32、第三齒輪33、第四齒輪34、機座35、第三電機36、第二齒輪37、輪軸38、第二鏈條39、線激光發(fā)生器40、(XD圖像傳感器41、激光視覺傳感裝置42、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)?！揪唧w實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0012]本發(fā)明一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，包括控制箱1、第一直線電機2、第一移動塊 3、第二磁鐵4、車架5、車輪6、第一磁鐵7、第二移動塊8、魚眼軸承9、焊槍10、氣缸11、機架12、 第二電機13、撐架14、第二直線電機15、擋板16、輪架17、第一電機18、齒條19、第一齒輪20、 支架21、滑塊22、滑軌23、伸縮桿24、支板25、第五齒輪26、第四電機27、第六齒輪28、第一鏈條29、轉(zhuǎn)軸30、軸承架31、第三齒輪32、第四齒輪33、機座34、第三電機35、第二齒輪36、輪軸 37、第二鏈條38、線激光發(fā)生器39、C⑶圖像傳感器40、激光視覺傳感裝置41和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 42,所述車架5左側(cè)安裝輪架17,輪架17上安裝第一齒輪20,第一齒輪20的軸通過聯(lián)軸器與第一電機18相連，第一電機18安裝在輪架17上，控制箱1控制第一電機18啟動，使第一齒輪 20旋轉(zhuǎn)，使齒條19上下移動，使焊槍10上下移動；第一齒輪20右側(cè)安裝齒條19,齒條19安裝在支架21下，支架21安裝在滑塊22上，滑塊22安裝在滑軌23上，齒條19下安裝第二直線電機 15,第二直線電機15上安裝第二移動塊8,控制箱1控制第二直線電機15啟動，使第二移動塊 8移動，使焊槍10左右移動;第二移動塊8下安裝第二電機13,控制箱1控制第二電機13啟動， 使焊槍10和氣缸11旋轉(zhuǎn);第二電機13的輸出軸安裝在魚眼軸承9上，魚眼軸承9安裝在焊槍 10上，第二電機13的輸出軸右側(cè)安裝機架12,機架12下安裝氣缸11，氣缸11內(nèi)置電磁閥，電磁閥通過導(dǎo)線與控制箱1相連，控制箱1控制氣缸11做伸縮運動，氣缸11推動焊槍10擺動，來調(diào)節(jié)焊槍10的朝向；氣缸11的活塞桿鉸接安裝在焊槍10上，齒條19右側(cè)安裝擋板16,擋板16 位于焊槍10的右側(cè)，齒條19右側(cè)安裝撐架14,撐架14下安裝激光視覺傳感裝置41，激光視覺傳感裝置41左側(cè)安裝線激光發(fā)生器39,激光視覺傳感裝置41右側(cè)安裝CCD圖像傳感器40,激光視覺傳感裝置41上安裝數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)42,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)42通過導(dǎo)線分別與CCD圖像傳感器40和線激光發(fā)生器39相連，線激光發(fā)生器39發(fā)出線激光照射到焊縫，反射的激光被CCD圖像傳感器40接收、成像，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)42將信息傳遞給控制箱1;車架5內(nèi)安裝兩個轉(zhuǎn)軸30， 轉(zhuǎn)軸30兩端伸出車架5外，轉(zhuǎn)軸30兩端各安裝支板25，支板25為橡膠材料制成，支板25下安裝伸縮桿24,控制箱1控制伸縮桿24做伸縮運動，使第一磁鐵7上下移動，來調(diào)節(jié)第一磁鐵7 和工件之間的距離，當車架5在豎直的金屬工件平面工作時，使第一磁鐵7靠近工件表面，提高第一磁鐵7和工件之間的磁性吸引力，使車架5穩(wěn)固的在豎直的金屬工件平面工作，避免車架5掉落下來;伸縮桿24下安裝第一磁鐵7，第一磁鐵7側(cè)面安裝第一直線電機2，第一直線電機2上安裝第一移動塊3,第一移動塊3上安裝第二磁鐵4,控制箱1控制第一直線電機2啟動，使第一移動塊3左右移動，使第二磁鐵4左右移動;轉(zhuǎn)軸30上左右兩側(cè)各安裝第五齒輪 26，同側(cè)的螺桿第五齒輪26上安裝第二鏈條38，第二鏈條38左端安裝在第六齒輪28上，第六齒輪28安裝在第四電機27的輸出軸上，第四電機27安裝在機架12內(nèi)，控制箱1控制第四電機 27啟動，使第六齒輪28旋轉(zhuǎn)，使第二鏈條38旋轉(zhuǎn)，使第五齒輪26旋轉(zhuǎn)，使支板25旋轉(zhuǎn)，使第一磁鐵7和第二磁鐵4旋轉(zhuǎn)，來調(diào)節(jié)第一磁鐵7和第二磁鐵4與金屬工件平面之間的距離;機架 12內(nèi)左右兩側(cè)各安裝兩個輪軸37,輪軸37安裝在軸承架31上，軸承架31安裝在車架5內(nèi)，輪軸37上安裝車輪6,輪軸37前端安裝第二齒輪36,第一鏈條29安裝在兩個第二齒輪36上，第一鏈條29位于轉(zhuǎn)軸30下方，位于右側(cè)的輪軸37上安裝第三齒輪32,第三齒輪32右側(cè)安裝第四齒輪33,第四齒輪33安裝在第三電機35的輸出軸上，第三電機35安裝在機座34上，機座34 安裝在車架5內(nèi)，控制箱1控制第三電機35啟動，使第四齒輪33旋轉(zhuǎn)，使第三齒輪32旋轉(zhuǎn)，使輪軸37旋轉(zhuǎn)，使車輪6旋轉(zhuǎn)，當一側(cè)的第三電機35旋轉(zhuǎn)比另一側(cè)的第三電機35旋轉(zhuǎn)快時，同側(cè)的第二齒輪36旋轉(zhuǎn)更快，使同側(cè)的車輪6旋轉(zhuǎn)更快，使車架5朝向一側(cè)扭轉(zhuǎn)，使車架5能走彎路，使焊槍10隨著車架5走彎路來焊接那些焊縫有曲率變化的工件，車架5上安裝控制箱 1，控制箱1通過導(dǎo)線分別與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)42、第一直線電機2、第二電機13、焊槍10、第二直線電機15、第一電機18、伸縮桿24、第四電機27和第三電機35相連。[〇〇13]本發(fā)明使用方法:線激光發(fā)生器39發(fā)出線激光照射到焊縫，反射的激光被CCD圖像傳感器40接收、成像，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)42將信息傳遞給控制箱1;控制箱1控制第一電機18啟動，使第一齒輪20旋轉(zhuǎn)，使齒條19上下移動，使焊槍10上下移動;控制箱1控制第二直線電機 15啟動，使第二移動塊8移動，使焊槍10左右移動;控制箱1控制第二電機13啟動，使焊槍10 和氣缸11旋轉(zhuǎn);控制箱1控制氣缸11做伸縮運動，氣缸11推動焊槍10擺動，來調(diào)節(jié)焊槍10的朝向；控制箱1控制伸縮桿24做伸縮運動，使第一磁鐵7上下移動，來調(diào)節(jié)第一磁鐵7和工件之間的距離，當車架5在豎直的金屬工件平面工作時，使第一磁鐵7靠近工件表面，提高第一磁鐵7和工件之間的磁性吸引力，使車架5穩(wěn)固的在豎直的金屬工件平面工作，避免車架5掉落下來;控制箱1控制第一直線電機2啟動，使第一移動塊3左右移動，使第二磁鐵4左右移動;控制箱1控制第四電機27啟動，使第六齒輪28旋轉(zhuǎn)，使第二鏈條38旋轉(zhuǎn)，使第五齒輪26旋轉(zhuǎn)，使支板25旋轉(zhuǎn)，使第一磁鐵7和第二磁鐵4旋轉(zhuǎn)，來調(diào)節(jié)第一磁鐵7和第二磁鐵4與金屬工件平面之間的距離;控制箱1控制第三電機35啟動，使第四齒輪33旋轉(zhuǎn)，使第三齒輪32旋轉(zhuǎn)， 使輪軸37旋轉(zhuǎn)，使車輪6旋轉(zhuǎn)，當一側(cè)的第三電機35旋轉(zhuǎn)比另一側(cè)的第三電機35旋轉(zhuǎn)快時， 同側(cè)的第二齒輪36旋轉(zhuǎn)更快，使同側(cè)的車輪6旋轉(zhuǎn)更快，使車架5朝向一側(cè)扭轉(zhuǎn)，使車架5能走彎路，使焊槍10隨著車架5走彎路來焊接那些焊縫有曲率變化的工件。
【主權(quán)項】
1.一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，包括控制箱(1)、第一直線電機(2)、第一移動塊(3)、 第二磁鐵(4)、車架(5)、車輪(6)、第一磁鐵(7)、第二移動塊(8)、魚眼軸承(9)、焊槍(10)、氣 缸(11)、機架(12)、第二電機(13)、撐架(14)、第二直線電機(15)、擋板(16)、輪架(17)、第一 電機(18)、齒條(19)、第一齒輪(20)、支架(21)、滑塊(22)、滑軌(23)、伸縮桿(24)、支板 (25)、第五齒輪(26)、第四電機(27)、第六齒輪(28)、第一鏈條(29)、轉(zhuǎn)軸(30)、軸承架(31)、 第三齒輪(32)、第四齒輪(33)、機座(34)、第三電機(35)、第二齒輪(36)、輪軸(37)、第二鏈 條(38)、線激光發(fā)生器(39)、(XD圖像傳感器(40)、激光視覺傳感裝置(41)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) (42)，其特征是:所述車架(5)左側(cè)安裝輪架(17)，輪架(17)上安裝第一齒輪(20)，第一齒輪 (20)的軸通過聯(lián)軸器與第一電機(18)相連，第一電機(18)安裝在輪架(17)上，第一齒輪 (20)右側(cè)安裝齒條(19)，齒條(19)安裝在支架(21)下，支架(21)安裝在滑塊(22)上，滑塊 (22)安裝在滑軌(23)上，齒條(19)下安裝第二直線電機(15)，第二直線電機(15)上安裝第 二移動塊(8)，第二移動塊(8)下安裝第二電機(13)，第二電機(13)的輸出軸安裝在魚眼軸 承(9)上，魚眼軸承(9)安裝在焊槍(10)上，第二電機(13)的輸出軸右側(cè)安裝機架(12)，機架 (12)下安裝氣缸(11)，氣缸(11)的活塞桿鉸接安裝在焊槍(10)上，齒條(19)右側(cè)安裝擋板 (16)，擋板(16)位于焊槍(10)的右側(cè)，齒條(19)右側(cè)安裝撐架(14)，撐架(14)下安裝激光視 覺傳感裝置(41)，激光視覺傳感裝置(41)左側(cè)安裝線激光發(fā)生器(39)，激光視覺傳感裝置 (41)右側(cè)安裝C⑶圖像傳感器(40)，激光視覺傳感裝置(41)上安裝數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(42)，數(shù)據(jù) 處理系統(tǒng)(42)通過導(dǎo)線分別與C⑶圖像傳感器(40)和線激光發(fā)生器(39)相連，車架(5)內(nèi)安 裝兩個轉(zhuǎn)軸(30)，轉(zhuǎn)軸(30)兩端伸出車架(5)外，轉(zhuǎn)軸(30)兩端各安裝支板(25)，支板(25) 下安裝伸縮桿(24)，伸縮桿(24)下安裝第一磁鐵(7)，第一磁鐵(7)側(cè)面安裝第一直線電機 (2)，第一直線電機(2)上安裝第一移動塊(3)，第一移動塊(3)上安裝第二磁鐵(4)，轉(zhuǎn)軸 (30)上左右兩側(cè)各安裝第五齒輪(26)，同側(cè)的螺桿第五齒輪(26)上安裝第二鏈條(38)，第 二鏈條(38)左端安裝在第六齒輪(28)上，第六齒輪(28)安裝在第四電機(27)的輸出軸上， 第四電機(27)安裝在機架(12)內(nèi)，機架(12)內(nèi)左右兩側(cè)各安裝兩個輪軸(37)，輪軸(37)安 裝在軸承架(31)上，軸承架(31)安裝在車架(5)內(nèi)，輪軸(37)上安裝車輪(6)，輪軸(37)前端 安裝第二齒輪(36)，第一鏈條(29)安裝在兩個第二齒輪(36)上，第一鏈條(29)位于轉(zhuǎn)軸 (30)下方，位于右側(cè)的輪軸(37)上安裝第三齒輪(32)，第三齒輪(32)右側(cè)安裝第四齒輪 (33)，第四齒輪(33)安裝在第三電機(35)的輸出軸上，第三電機(35)安裝在機座(34)上，機 座(34)安裝在車架(5)內(nèi)，車架(5)上安裝控制箱(1)，控制箱(1)通過導(dǎo)線分別與數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)(42)、第一直線電機(2)、第二電機(13)、焊槍(10)、第二直線電機(15)、第一電機(18)、 伸縮桿(24)、第四電機(27)和第三電機(35)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，其特征是:所述氣缸(11)內(nèi)置 電磁閥，電磁閥通過導(dǎo)線與控制箱(1)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，其特征是:所述支板(25)為橡 膠材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化視覺跟蹤焊接爬車，其特征是:所述線激光發(fā)生器 (39)發(fā)出線激光照射到焊縫，反射的激光被CCD圖像傳感器(40)接收和成像。
【文檔編號】B23K37/02GK106002023SQ201610405857
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】袁奮輝, 馬其芳, 康孝平
【申請人】舟山利遠機械有限公司