(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221676539.5 (22)申请日 2022.07.01 (73)专利权人 西南交通大 学 地址 610031 四川省成 都市金牛区二环路 北一段111号 (72)发明人 孙永奎　金宇荣　李瑞晨　马磊　 唐启超　王清沂　熊建坤　徐健　 (74)专利代理 机构 成都信博专利代理有限责任 公司 5120 0 专利代理师 秦立飞　卓仲阳 (51)Int.Cl. B23K 37/00(2006.01) B25J 19/04(2006.01) (54)实用新型名称 一种焊缝位置检测及熔池监测的传感器固 定装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种焊缝位置检测及熔 池监测的传感器固定装置， 主要结构包括结构光 传感器、“U”型连接板、 横向移动导轨、 纵向移动 导轨、“Z”型连接板一、 夹具固定装置、 弧形孔、 “Z”型连接板二、 纵向重载导轨、 “U”型横向移动 导轨和被动光传感器。 本实用新型可动态调整两 个传感器的位置和拍摄角度， 从而提高对不同焊 接条件、 不同焊接装置、 不同焊接工艺的适应性 和稳定性。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 217942277 U 2022.12.02 CN 217942277 U 1.一种焊缝位置检测及熔池监测的传感器固定装置， 其特征在于， 通过夹具固定装置 (6)可拆卸的安装在焊枪末端， 夹具固定装置(6)为前后两个半圆夹具组成； 夹具固定装置(6)后半圆部分通过左右的两个螺栓与 “Z”型连接板一(5)固定， “Z”型连 接板一(5)左侧设置两条纵向移动导轨(4)， 纵向移动导轨(4)与 “U”型连接板(2)中部设置 的两条横向移动导轨(3)相配合； 同时， 结构光传感器(1)通过上侧的两个螺栓安装在 “U”型 连接板(2)上； 夹具固定装置(6)前半圆部分通过左右的两个螺栓与 “Z”型连接板二(8)左 端的弧形孔 (7)固定，“Z”型连接板二(8)右侧设置两条纵向重载导轨(9)， “U”型横向移动导轨(10)通过 左右的两个螺栓固定在两条纵向重载导轨(9)上， 被动光传感器(11)通过 “U”型横向移动导 轨(10)前侧的4个螺 栓安装在“U”型横向移动导轨(10)上。 2.根据权利要求1所述一种焊缝位置检测及熔池监测的传感器固定装置， 其特征在于， 所述结构光传感器(1)内部包括CMOS相机和一字激光器， 采用斜射式方案； 结构光传感器 (1)通过传感器外壳实现整体的封闭， 同时在焊枪和相机之间增 加不透光挡光板 。 3.根据权利要求1所述一种焊缝位置检测及熔池监测的传感器固定装置， 其特征在于， 所述被动光传感器(11)内部包括CMOS相机， 采用直射式方案， 并且通过相机保护壳与滤光 片， 保证镜 头部分的防护和密封 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217942277 U 2一种焊缝位置检测及熔 池监测的传感器 固定装置 技术领域 [0001]本实用新型属于焊接机器人智能化视觉系统技术领域， 尤其涉及一种焊缝位置检 测及熔池监测的传感器固定装置 。 背景技术 [0002]由于焊接机器人具有精度 高、 可重复性强和工作效率高等优势， 因此广泛用于船 舶、 汽车和汽轮机等复杂构件的焊接制 造。 同时， 焊接机器人对工人工作环境的改善， 以及 企业生产成本的控制起着重要作用。 在实际生产中， 焊接人员 在焊接开始前采用离线示教 的方式， 对焊枪的运动路径进行规划。 启动焊接后， 通过目视检测的方式， 对焊接质量实时 评估。 尽管此种 方法一定程度上降低了工人 的劳动强度， 但仍存在规划的焊接路径无法根 据焊道变形进行动态调整、 焊接质量控制完全依赖人工经验。 [0003]为解决上述问题， 焊接自动化和智能化已成为发展的必然趋势。 焊接机器人智能 化以视觉技术为导向， 通过在焊枪前后， 分别设置结构光视觉测 量单元和被动光熔池监测 单元， 利用三 维测量技术、 机器人控制技术和人工智能监测方法， 使焊接机器人实现焊缝位 置检测和纠偏、 以及熔池检测和质量控制。 然而， 焊接工作环境恶劣， 而且不同焊接条件、 不 同焊接工艺对应的相 机最佳拍摄角度也不相同， 因此对相 机固定装置提出抗干扰、 可调整 位姿的要求。 而现有的焊接相机固定装置主要有两个问题： 固定角度拍摄， 无法调节拍摄位 姿， 适用性低； 只考虑结构光相机或者只考虑被动光相机固定装置， 造成受力不均， 容易引 发机械臂连接处金属疲劳。 实用新型内容 [0004]针对现有技术的不足， 本实用新型提供一种焊缝位置检测及熔池监测的传感器固 定装置。 [0005]本实用新型的一种焊缝位置检测及熔池监测的传感器固定装置， 通过夹具固定装 置可拆卸的安装在焊枪末端， 夹具固定装置为前后两个半圆夹具组成。 [0006]夹具固定装置后半圆部分通过左右的两个螺栓与 “Z”型连接板一固定， “Z”型连接 板一左侧设置两条纵向移动导轨， 纵向移动导轨与 “U”型连接板中部设置的的两条横向移 动导轨相配合； 同时， 结构光传感器通过 上侧的两个螺 栓安装在“U”型连接板上。 [0007]夹具固定装置前半圆部分通过左右的两个螺栓与 “Z”型连接板二左端的弧形孔固 定，“Z”型连接板二右侧设置两条纵向重载导轨， “U”型横向移动导轨通过左右的两个螺栓 固定在两条纵向重载导轨上， 被动光传感器通过 “U”型横向移动导轨前侧的4个螺栓安装在 “U”型横向移动导轨上。 [0008]进一步的， 结构 光传感器内部包括CMOS相机和一字激光器， 采用斜射式方案； 结构 光传感器通过传感器外壳实现整体的封闭， 同时在焊枪和相机之间增 加不透光挡光板 。 [0009]进一步的， 被动光传感器内部包括CMOS相机， 采用直射式方案， 并且通过相机保护 壳与滤光片， 保证镜 头部分的防护和密封 。说　明　书 1/3 页 3 CN 217942277 U 3