一種用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于焊接生產(chǎn)線夾具領(lǐng)域，并公開了一種用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，該夾具包括支架、縱向機(jī)架和豎直安裝板，支架水平設(shè)置，其中部通過緊固塊安裝在焊槍上，其左右兩端分別安裝有焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊，該焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊與支架滑動(dòng)配合；縱向機(jī)架水平設(shè)置，并且垂直安裝在支架上；豎直安裝板垂直布置，其與縱向機(jī)架滑動(dòng)配合，其上安裝有電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)的多角度、多方位的監(jiān)測，具有結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于焊接生產(chǎn)線夾具領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，焊接生產(chǎn)線上獲取焊接熔池等的相關(guān)參數(shù)通常采用單一傳感器監(jiān)測，對于焊接生產(chǎn)線上熔池、電弧、焊縫等多個(gè)參數(shù)的獲取，這種單一傳感器監(jiān)測方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際監(jiān)測的需求。
[0003]在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上，為提高焊接精度，通過設(shè)置多個(gè)CXD相機(jī)實(shí)現(xiàn)多方位的監(jiān)測，然后將采集的數(shù)據(jù)傳回處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，利用相機(jī)拍攝、檢測、識別等技術(shù)，同時(shí)結(jié)合圖像采集、處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測焊接熔池、電弧等的實(shí)時(shí)監(jiān)測，運(yùn)用這種多傳感器的監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測就需要使用專門的相機(jī)夾具。
[0004]而目前還沒有一種較為理想的且應(yīng)運(yùn)于焊接生產(chǎn)線上的多功能的相機(jī)夾具。對于普通的相機(jī)夾具僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)單角度或者單維的拍攝，而對于需要多方位監(jiān)測或者多傳感器監(jiān)測時(shí)，則無法實(shí)現(xiàn)，或者需要根據(jù)實(shí)際需求增加相機(jī)夾具的數(shù)量。因此，需研究設(shè)計(jì)一種適用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)相機(jī)的安裝定位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多角度多方位的拍攝。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種多功能夾具，其中結(jié)合焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)自身的特點(diǎn)，相應(yīng)設(shè)計(jì)了適用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，該夾具可實(shí)現(xiàn)多個(gè)相機(jī)模塊的夾持與固定，并可實(shí)現(xiàn)多個(gè)相機(jī)模塊的多方位調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)焊接熔池的多方位多角度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，具有結(jié)構(gòu)簡單，適用性強(qiáng)，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，該夾具包括支架、縱向機(jī)架和豎直安裝板，其中:
[0007]所述支架水平設(shè)置，其中部通過緊固塊安裝在焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的焊槍上，其左右兩端分別安裝有焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊，該焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊與所述支架滑動(dòng)配合；
[0008]所述縱向機(jī)架水平設(shè)置，并且垂直安裝在所述支架上;所述豎直安裝板垂直布置，其與縱向機(jī)架滑動(dòng)配合，并且該豎直安裝板上安裝有電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述支架的左右兩端分別設(shè)置有第一水平滑槽，所述焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊分別通過該第一水平滑槽與所述支架滑動(dòng)配合。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述縱向機(jī)架上設(shè)置有第二水平滑槽，所述電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊通過該第二水平滑槽與所述縱向機(jī)架滑動(dòng)配合。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述支架的第一水平滑槽和縱向機(jī)架的第二水平滑槽上均設(shè)置有刻度線。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊、熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊和電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊均包括保護(hù)箱和相機(jī)，所述相機(jī)安裝在所述保護(hù)箱之內(nèi)，其鏡頭的一側(cè)設(shè)置有相機(jī)保護(hù)鏡，所述保護(hù)箱上還設(shè)置有角度調(diào)整模塊。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述角度調(diào)整模塊包括連接塊、角度指示盤、安裝塊和調(diào)整螺栓，其中，所述連接塊與所述保護(hù)箱相連，其設(shè)于所述角度指示盤的下表面，并通過緊固螺栓與所述安裝塊相連;所述安裝塊設(shè)于所述角度指示盤的上表面，其穿過所述緊固螺栓，并通過所述調(diào)整螺栓實(shí)現(xiàn)緊固；所述緊固螺栓與所述第一水平滑槽或第二水平滑槽滑動(dòng)配入口 ο
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述角度指示盤上設(shè)置有角度標(biāo)尺。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述焊槍的旁側(cè)設(shè)置有聲壓傳感器。
[0016]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述焊槍的兩側(cè)設(shè)置有保護(hù)擋板。
[0017]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述支架、縱向機(jī)架和豎直安裝板均由鋁合金制成。
[0018]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0019]1.本實(shí)用新型根據(jù)實(shí)際需求，在不同焊接生產(chǎn)線上，可以通過夾具實(shí)現(xiàn)多個(gè)相機(jī)的夾持與固定，并通過調(diào)節(jié)裝置可將相機(jī)調(diào)節(jié)到合適的位置和角度，可以很好的適用于不同的場合，實(shí)現(xiàn)對焊接熔池、電弧、焊縫等的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行多方位、多傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測。該夾具能夠?qū)崿F(xiàn)一器多用，可以對不同目標(biāo)進(jìn)行多角度、多方位的監(jiān)測，同時(shí)根據(jù)實(shí)際場合調(diào)整相應(yīng)的位置、角度，適用性廣，可以大大增大自動(dòng)化焊接生長線對焊接狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測效率，提高監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。
[0020]2.本實(shí)用新型的滑槽及角度指示盤上均設(shè)置有刻度標(biāo)尺，通過該刻度標(biāo)尺可及時(shí)記錄相機(jī)的最佳位置和最佳視野角度，便于后期的調(diào)節(jié)和裝卸，極大地減少相機(jī)模塊等安裝和更換的時(shí)間。
[0021 ] 3.本實(shí)用新型設(shè)置有相機(jī)保護(hù)箱和相機(jī)角度調(diào)整裝置，由于焊接環(huán)境比較惡劣，所使用的監(jiān)測相機(jī)成本較高，焊接保護(hù)箱可以很好的隔絕這種惡劣環(huán)境，保護(hù)相機(jī);而角度調(diào)整裝置可以根據(jù)實(shí)際需求，將監(jiān)測相機(jī)角度調(diào)整到監(jiān)測所需的視野，以在不同位置實(shí)現(xiàn)對焊接過程的監(jiān)測，具有調(diào)節(jié)方便，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型多功能夾具的結(jié)構(gòu)示意；
[0023]圖2是本實(shí)用新型的相機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型的相機(jī)角度調(diào)整模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是本實(shí)用新型的多功能夾具實(shí)際應(yīng)用過程中的裝配圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，該夾具主要包括支架3、縱向機(jī)架7和豎直安裝板12，所述支架3、縱向機(jī)架7和豎直安裝板12均由鋁合金制成，其中，支架3是該夾具的支撐主體，用于安裝其他設(shè)備，其水平設(shè)置，其中部通過緊固塊8安裝在焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的焊槍10上，其左右兩端分別用于安裝焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊9和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊4，該焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊9和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊4與支架3滑動(dòng)配合，具體的，該支架的左右兩端設(shè)置有第一水平滑槽，熔池監(jiān)測相機(jī)模塊、焊縫跟蹤相機(jī)模塊安裝在支架的滑槽內(nèi)。其中，熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊用于對焊接熔池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，專用于記錄熔池的動(dòng)態(tài)變化過程，便于后續(xù)分析，其傾斜設(shè)置;焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊用于對焊接焊縫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，專用于記錄焊縫的動(dòng)態(tài)變化過程，便于后續(xù)分析，其傾斜設(shè)置。
[0028]縱向支架是該夾具的支撐主體，其同樣水平設(shè)置，并且垂直安裝在所述支架3上，其上設(shè)置有第二水平滑槽，豎直安裝板12豎直安裝在縱向支架的第二水平滑槽上，豎直安裝板12用于安裝電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊6。其中，電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊用于對焊接電弧進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，專用于記錄電弧的動(dòng)態(tài)過程，便于后續(xù)分析，其水平設(shè)置。
[0029]如圖2所示，所述焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊9、熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊4和電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊6均包括保護(hù)箱和相機(jī)14，相機(jī)14安裝在保護(hù)箱之內(nèi)，相機(jī)14鏡頭的一側(cè)設(shè)置有相機(jī)保護(hù)鏡13，所述保護(hù)箱上還設(shè)置有角度調(diào)整模塊17。具體的，保護(hù)箱由下保護(hù)箱15和上保護(hù)箱16組成，便于相機(jī)的安裝與定位。
[0030]如圖3所示，角度調(diào)整模塊17包括連接塊21、角度指示盤20、安裝塊18和調(diào)整螺栓19，其中，連接塊21與保護(hù)箱相連(具體與上保護(hù)箱16相連)，其設(shè)于角度指示盤20的下表面，并通過緊固螺栓與安裝塊18相連，該緊固螺栓穿過角度指示盤20;所述安裝塊18設(shè)于角度指示盤20的上表面，其穿過所述緊固螺栓，并通過調(diào)整螺栓19實(shí)現(xiàn)緊固，所述緊固螺栓與水平滑槽滑動(dòng)配合，待相機(jī)運(yùn)動(dòng)到指定位置，通過螺母將緊固螺栓緊固即可實(shí)現(xiàn)相機(jī)的固定。具體的，安裝塊18套裝在緊固螺栓上，其開設(shè)有一缺口，調(diào)整螺栓19穿過該缺口，通過調(diào)整螺栓19可以調(diào)整缺口兩端面之間的距離，進(jìn)而將安裝板18緊固在緊固螺栓上。當(dāng)需要調(diào)整角度時(shí)，先擰松調(diào)整螺栓19，此時(shí)連接塊21和固連在連接塊21上的相機(jī)可以相對安裝塊18轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際需求手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度將相機(jī)視野調(diào)至最佳角度，并通過角度指示盤20判斷轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否準(zhǔn)確，然后通過擰緊調(diào)整螺栓19，將相機(jī)固定在該角度。
[0031]進(jìn)一步的，為了便于對各個(gè)相機(jī)模塊進(jìn)行定位，在水平滑槽上均設(shè)計(jì)有刻度標(biāo)尺，以實(shí)現(xiàn)對上述相機(jī)模塊的定位，便于后期的裝卸、更換相機(jī)模塊找準(zhǔn)最佳位移位置。同樣的，角度指示盤20上設(shè)置有角度標(biāo)尺，由此可實(shí)現(xiàn)對相機(jī)視角角度的最佳角度進(jìn)行定位，便于后期的裝卸、更換相機(jī)模塊找準(zhǔn)最佳角度位置。
[0032]為了便于對焊接過程中聲壓信號的實(shí)時(shí)采集，在支架上靠近焊槍附近還設(shè)置有聲壓傳感器5，該聲壓傳感器用于對焊接過程的聲壓信號進(jìn)行采集與監(jiān)測，通過聲壓信號來監(jiān)測焊接過程是否正常。為了保護(hù)聲壓傳感器，保證有效檢測，提高拍攝照片的質(zhì)量，在焊槍10附近的左右兩側(cè)安裝有保護(hù)擋板11。
[0033]下面對本實(shí)用新型夾具的具體使用方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0034]按照圖4所示，將本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的夾具支架3通過緊固塊8連接安裝在焊槍10上，使夾具與焊槍保持相對靜止;然后將焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊9、熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊4分別安裝在支架3左右兩端，同時(shí)通過縱向機(jī)架7、豎直安裝板12將電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊6與支架3相連接，將聲壓傳感器5安裝在焊槍附近;待所有器件安裝好后，將熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊4、焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊9分別通過支架3上左右兩側(cè)的水平滑槽將其移動(dòng)至合適位置，具體是熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊4和焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊9通過其上的角度調(diào)整模塊的緊固螺栓連接在支架3的左右兩側(cè)，緊固螺栓安裝在水平滑槽內(nèi)，并通過螺母實(shí)現(xiàn)對相機(jī)模塊的緊固與松動(dòng)，當(dāng)需要調(diào)整時(shí)，松動(dòng)螺母，在水平滑槽內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)位置通過支架3上的刻度標(biāo)尺判斷，移動(dòng)至合適位置后，擰緊螺母，即可實(shí)現(xiàn)緊固；然后通過相機(jī)模塊上的角度調(diào)整模塊17將熔池監(jiān)測CCD相機(jī)、焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)視角調(diào)整至最佳視角；同樣，將電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊6通過縱向支架7上的滑槽移動(dòng)至合適位置，并通過相機(jī)模塊上的角度調(diào)整模型17將電弧監(jiān)測CCD相機(jī)視角調(diào)整至最佳視角；當(dāng)焊接開始時(shí)，打開相機(jī)和聲壓傳感器，便可以對焊接過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
[0035]其中，由于本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的支架3上的滑槽段設(shè)有刻度標(biāo)尺，當(dāng)需要更換相機(jī)時(shí)可以通過記住相機(jī)模塊在支架3的位置，以最快的速度找到最佳位置。又由于相機(jī)模型中的角度調(diào)整模塊17中的角度指示盤20設(shè)計(jì)有角度標(biāo)尺，當(dāng)找到最佳視野角度時(shí)可以記下，便于下次安裝或者更換相機(jī)時(shí)以最快速度找到最佳拍攝角度。
[0036]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，該夾具包括支架(3)、縱向機(jī)架(7)和豎直安裝板(12)，其中: 所述支架(3)水平設(shè)置，其中部通過緊固塊(8)安裝在焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的焊槍(10)上，其左右兩端分別安裝有焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊(9)和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊(4)，該焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊(9)和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊(4)與所述支架(3)滑動(dòng)配合； 所述縱向機(jī)架(7)水平設(shè)置，并且垂直安裝在所述支架(3)上;所述豎直安裝板(12)垂直布置，其與所述縱向機(jī)架(7)滑動(dòng)配合，并且該豎直安裝板(12)上安裝有電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊(6)。2.如權(quán)利要求1所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述支架(3)的左右兩端分別設(shè)置有第一水平滑槽，所述焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊(9)和熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊(4)分別通過該第一水平滑槽與所述支架(3)滑動(dòng)配合。3.如權(quán)利要求2所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述縱向機(jī)架(7)上設(shè)置有第二水平滑槽，所述電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊(6)通過該第二水平滑槽與所述縱向機(jī)架(7)滑動(dòng)配合。4.如權(quán)利要求3所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述支架(3)的第一水平滑槽、所述縱向機(jī)架(7)的第二水平滑槽上均設(shè)置有刻度線。5.如權(quán)利要求4所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述焊縫跟蹤C(jī)CD相機(jī)模塊(9)、熔池監(jiān)測CCD相機(jī)模塊(4)和電弧監(jiān)測CCD相機(jī)模塊(6)均包括保護(hù)箱和相機(jī)(14)，所述相機(jī)(14)安裝在所述保護(hù)箱之內(nèi)，其鏡頭的一側(cè)設(shè)置有相機(jī)保護(hù)鏡(13)，所述保護(hù)箱上還設(shè)置有角度調(diào)整模塊(17)。6.如權(quán)利要求5所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述角度調(diào)整模塊(17)包括連接塊(21)、角度指示盤(20)、安裝塊(18)和調(diào)整螺栓(19)，其中，所述連接塊(21)與所述保護(hù)箱相連，其設(shè)于所述角度指示盤(20)的下表面，并通過緊固螺栓與所述安裝塊(18)相連;所述安裝塊(18)設(shè)于所述角度指示盤(20)的上表面，其穿過所述緊固螺栓，并通過所述調(diào)整螺栓(19)實(shí)現(xiàn)緊固；所述緊固螺栓與所述第一水平滑槽或第二水平滑槽滑動(dòng)配合。7.如權(quán)利要求6所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述角度指示盤(20)上設(shè)置有角度標(biāo)尺。8.如權(quán)利要求7所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述焊槍(10)的旁側(cè)設(shè)置有聲壓傳感器(5)。9.如權(quán)利要求8所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述焊槍(10)的兩側(cè)設(shè)置有保護(hù)擋板(11)。10.如權(quán)利要求9所述的用于焊接熔池在線監(jiān)測平臺(tái)的多功能夾具，其特征在于，所述支架(3)、縱向機(jī)架(7)和豎直安裝板(12)均由鋁合金制成。
【文檔編號】B23K9/32GK205614168SQ201620434683
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】胡友民, 唐松, 肖玲, 谷勇, 劉頡
【申請人】華中科技大學(xué)