本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于板件激光熔覆處理的裝置。

背景技術(shù)：
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化工、焊接、涂膠等行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中，尤其是在小中型企業(yè)中，在涉及自動化設(shè)備的應(yīng)用時，常常由于設(shè)備價格高昂問題而不得已通過人工來完成一些重要的操作，尤其是某些對精度要求相對較高的應(yīng)用中，他們不得已需要雇傭操作能力強(qiáng)的人來完成操作，但是這樣不能從根本上解決問題，并且人工操作隨意性大，較難完成高精度的操作，而本裝置僅需人工將待加工工件放置在待加工盤上，通電通過夾具或電磁鐵等完成對工件的固定，然后通過視覺系統(tǒng)自動完成對工件圖像采集和處理，再將處理后信息發(fā)送到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)發(fā)出命令，實(shí)現(xiàn)動作。即可自動完成加工需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種用于板件激光熔覆處理的裝置。

本發(fā)明所提供的一種用于板件激光熔覆處理的裝置包括下柜體32、十字電缸、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)34、激光熔覆機(jī)構(gòu)35、視覺系統(tǒng)36及上支撐框架。

所述十字電缸包括水平電缸8、豎直電缸33及滑塊12；所述十字電缸通過螺釘固定在所述下柜體32的平板6上，所述滑塊12固定在所述十字電缸的上方；所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)34包括底板13、支撐柱14、第三驅(qū)動裝置15、脹緊套16、工件放置盤19及工件放置盒17；所述底板13通過螺釘固定在所述滑塊12上，所述支撐柱14通過螺紋連接在所述底板13上，所述工件放置盒17與所述支撐柱14通過螺栓螺母連接；所述第三驅(qū)動裝置15通過螺栓固定在所述工件放置盒17的底部，所述第三驅(qū)動裝置15與所述工件放置盤19通過所述脹緊套16連接，所述第三驅(qū)動裝置15與所述工件放置盤19及脹緊套16同心設(shè)置。

所述上支撐框架包括垂直方向的上支撐架20及水平方向的上支撐架20A；所述垂直方向的上支撐架20與水平方向的上支撐架20A固連，所述垂直方向的上支撐架20的底部與短支撐5通過螺栓連接，所述短支撐5與所述下柜體32中的下支撐架3通過螺栓連接。

所述激光熔覆機(jī)構(gòu)35包括平移導(dǎo)軌架30、小滑動軸承25、上平板28、手輪29、絲杠27、L型支撐26、下平板24、激光頭37、左右對稱設(shè)置的墊板23、左右對稱設(shè)置的大滑動軸承22、左右對稱設(shè)置的圓柱直線導(dǎo)軌21；所述大滑動軸承22套裝在所述圓柱直線導(dǎo)軌21上，所述大滑動軸承22能夠在所述圓柱直線導(dǎo)軌21上運(yùn)行；所述墊板23通過螺栓固定在所述大滑動軸承22上，所述平移導(dǎo)軌架30與所述墊板23通過螺栓固連，所述小滑動軸承25套裝在所述平移導(dǎo)軌架30上，所述小滑動軸承25能夠在所述平移導(dǎo)軌架30上運(yùn)行，所述下平板24通過螺栓固定在所述小滑動軸承25上，所述圓柱直線導(dǎo)軌21通過螺栓與位于左右兩側(cè)的所述水平方向的上支撐架20A固連。

所述手輪29固接在所述絲杠27上，所述絲杠27分別通過螺紋連接旋入所述上平板28的中心螺紋孔及所述下平板24的中心螺紋孔，所述上平板28的中心螺紋孔與所述下平板24的中心螺紋孔同心布置，所述L型支撐26通過螺栓固定在所述下平板24上，所述上平板28通過所述L型支撐26固定；所述激光頭37設(shè)置在所述絲杠27前端。

所述視覺系統(tǒng)36包括工業(yè)相機(jī)9、相機(jī)支架31及相機(jī)支撐架18；所述工業(yè)相機(jī)9通過螺栓安裝在所述相機(jī)支架31上，所述相機(jī)支架31通過螺栓安裝在所述相機(jī)支撐架18上，所述相機(jī)支撐架18通過螺栓固定在位于前端的所述水平方向的上支撐架20A上。

視覺系統(tǒng)完成工件信息的采集和處理，通過所述十字電缸、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、激光熔覆機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動裝置的協(xié)作實(shí)現(xiàn)整個裝置的運(yùn)行。

本發(fā)明由上支撐架和下支撐架支撐起整個框架，十字電缸通過螺栓固定在下支撐架上方平板上，十字電缸通過第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置的驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)平面XY方向的運(yùn)動，而整個旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接在十字電缸上方的滑塊上，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過第三驅(qū)動裝置的驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)工件放置盤的轉(zhuǎn)動，工件放置在工件放置盤上，利用電磁鐵或夾具等完成固定，從而實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)動，即可完成平面任意位置的移動和工件的轉(zhuǎn)動。激光熔覆機(jī)構(gòu)固定在上支撐架上，同樣可以通過導(dǎo)軌的導(dǎo)向作用實(shí)現(xiàn)平面XY方向的移動，通過手輪的轉(zhuǎn)動絲杠可以實(shí)現(xiàn)激光頭的上下移動，這樣就能完成更多類型工件的加工。同時三組驅(qū)動裝置在給定的指令下自動運(yùn)行，使末端的工件按確定的軌跡運(yùn)動，保證了該裝置的位置精確定位性能。

本發(fā)明利用視覺系統(tǒng)作為本裝置的“眼睛”，掃描工件的基本所需信息，完成識別后完全由裝置自動完成判別同時和控制系統(tǒng)協(xié)作，并發(fā)出運(yùn)行指令。本裝置降低了對人工的要求，自動化程度高，定位和運(yùn)行精度高，僅需要根據(jù)所需處理的工件做出相應(yīng)的基本設(shè)置，即可完成自動運(yùn)行，滿足當(dāng)前企業(yè)的加工要求。

本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)簡單輕便，三個驅(qū)動裝置均通過伺服電機(jī)驅(qū)動，精度高且易于控制。

2、三個驅(qū)動裝置各司其職，完整的實(shí)現(xiàn)了平面加工的所有所需的自由度。

3、可手動調(diào)節(jié)上支撐架的平面移動和上下移動機(jī)構(gòu)，可操作范圍更大，加工靈活性更強(qiáng)大。適用范圍廣，可根據(jù)不同加工需要選擇不同的運(yùn)行方式。

4、本裝置視覺系統(tǒng)完成待處理工件的識別，能夠精確的獲取待處理工件的圖像信息，同時PLC或工控機(jī)實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制，智能化程度高。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明裝置的下柜體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明裝置的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明裝置的手動調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1：支撐座；2：電木板；3：下支撐架；4：有機(jī)玻璃；5：短支撐；6：平板；7：把手；8：水平電缸；9：工業(yè)相機(jī)；10：第一驅(qū)動裝置；11：第二驅(qū)動裝置；12：滑塊；13：底板；14：支撐柱；15：第三驅(qū)動裝置；16：脹緊套；17:工件放置盒；18：相機(jī)支撐架；19：工件放置盤；20：垂直方向的上支撐架；20A：水平方向的上支撐架；21：圓柱直線導(dǎo)軌；22：大滑動軸承；23：墊板；24：下平板；25：小滑動軸承；26：L型支撐；27：絲杠；28：上平板；29：手輪；30：平移導(dǎo)軌架；31：相機(jī)支架；32：下柜體；33：豎直電缸；34：轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)；35：激光熔覆機(jī)構(gòu)；36視覺系統(tǒng)；37：激光頭。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

本發(fā)明所提供的一種用于板件激光熔覆處理的裝置包括下柜體32、十字電缸、轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)34、激光熔覆機(jī)構(gòu)35、視覺系統(tǒng)36及上支撐框架。

所述十字電缸包括水平電缸8、豎直電缸33及滑塊12；所述十字電缸通過螺釘固定在所述下柜體32的平板6上，所述滑塊12固定在所述十字電缸的上方；所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)34包括底板13、支撐柱14、第三驅(qū)動裝置15、脹緊套16、工件放置盤19及工件放置盒17；所述底板13通過螺釘固定在所述滑塊12上，所述支撐柱14通過螺紋連接在所述底板13上，所述工件放置盒17與所述支撐柱14通過螺栓螺母連接；所述第三驅(qū)動裝置15通過螺栓固定在所述工件放置盒17的底部，所述第三驅(qū)動裝置15與所述工件放置盤19通過所述脹緊套16連接，所述第三驅(qū)動裝置15與所述工件放置盤19及脹緊套16同心設(shè)置。

所述上支撐框架包括垂直方向的上支撐架20及水平方向的上支撐架20A；所述垂直方向的上支撐架20與水平方向的上支撐架20A固連，所述垂直方向的上支撐架20的底部與短支撐5通過螺栓連接，所述短支撐5與所述下柜體32中的下支撐架3通過螺栓連接。

所述激光熔覆機(jī)構(gòu)35包括平移導(dǎo)軌架30、小滑動軸承25、上平板28、手輪29、絲杠27、L型支撐26、下平板24、激光頭37、左右對稱設(shè)置的墊板23、左右對稱設(shè)置的大滑動軸承22、左右對稱設(shè)置的圓柱直線導(dǎo)軌21；所述大滑動軸承22套裝在所述圓柱直線導(dǎo)軌21上，所述大滑動軸承22能夠在所述圓柱直線導(dǎo)軌21上運(yùn)行；所述墊板23通過螺栓固定在所述大滑動軸承22上，所述平移導(dǎo)軌架30與所述墊板23通過螺栓固連，所述小滑動軸承25套裝在所述平移導(dǎo)軌架30上，所述小滑動軸承25能夠在所述平移導(dǎo)軌架30上運(yùn)行，所述下平板24通過螺栓固定在所述小滑動軸承25上，所述圓柱直線導(dǎo)軌21通過螺栓與位于左右兩側(cè)的所述水平方向的上支撐架20A固連。

所述手輪29固接在所述絲杠27上，所述絲杠27分別通過螺紋連接旋入所述上平板28的中心螺紋孔及所述下平板24的中心螺紋孔，所述上平板28的中心螺紋孔與所述下平板24的中心螺紋孔同心布置，所述L型支撐26通過螺栓固定在所述下平板24上，所述上平板28通過所述L型支撐26固定；所述激光頭37設(shè)置在所述絲杠27前端。

所述視覺系統(tǒng)36包括工業(yè)相機(jī)9、相機(jī)支架31及相機(jī)支撐架18；所述工業(yè)相機(jī)9通過螺栓安裝在所述相機(jī)支架31上，所述相機(jī)支架31通過螺栓安裝在所述相機(jī)支撐架18上，所述相機(jī)支撐架18通過螺栓固定在位于前端的所述水平方向的上支撐架20A上。

所述下柜體32包括支撐座1、電木板2、下支撐架3、有機(jī)玻璃4、平板6及把手7；所述支撐座1通過螺紋連接在所述電木板2上，所述電木板2通過螺栓固定于所述下支撐架3下方，所述把手7通過螺栓固定于所述有機(jī)玻璃4上，所述有機(jī)玻璃4通過螺栓固定在所述下支撐架3上，所述平板6通過螺釘固定在所述下支撐架3的上方。

所述水平電缸8與所述平板6左右側(cè)面垂直，所述豎直電缸33與所述平板6前后側(cè)面垂直，第一驅(qū)動裝置10通過螺栓固定在豎直電缸33前側(cè)，第二驅(qū)動裝置11通過螺栓固定在所述水平電缸8左側(cè)，所述第一驅(qū)動裝置10與所述第二驅(qū)動裝置11垂直布置。

對于任意形狀的板件，本發(fā)明可通過視覺系統(tǒng)完成對工件信息采集，如內(nèi)外輪廓線，虛擬包絡(luò)矩形，正多邊形，虛擬包絡(luò)圓等，同時根據(jù)信息的采集，給出相應(yīng)處理方法，如類圓形以及類矩形甚至是類正三角形等，均可以給出相應(yīng)最好的處理方法。后通過第一和第二驅(qū)動結(jié)構(gòu)驅(qū)動十字電缸上方的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的平面移動，從而實(shí)現(xiàn)工件平面任意位置的移動，利用第三驅(qū)動裝置來實(shí)現(xiàn)對工件放置盤的驅(qū)動，且工件固定在工件放置盤上，從而實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)工件平面任意位置的移動以及轉(zhuǎn)動。本裝置無論是從智能化程度以及工作效率來看，都達(dá)到了較高的水平、能完全實(shí)現(xiàn)所需功能且造價不高。

本發(fā)明裝置用于熔覆處理時，對于任意形狀大小的工件，視覺系統(tǒng)總能找到一個虛擬的包絡(luò)矩形或是包絡(luò)圓甚至其他的包絡(luò)正三角形等，同時視覺系統(tǒng)還能找到其相應(yīng)的內(nèi)外輪廓線，在熔覆處理時激光頭每次掃過的路徑中，所能處理的寬度是固定的，若想完成整個平面的處理，激光頭所需走動的路徑乘以激光頭所能處理寬度應(yīng)大于或等于所需處理的工件面積，在視覺系統(tǒng)完成圖像獲取時，總有一個相應(yīng)的虛擬矩形和虛擬圓形框包裹整個工件，在形成虛擬矩形虛擬圓時，如矩形可以得到他的長和寬，當(dāng)虛擬矩形的長和寬的比值超過1.5時，應(yīng)選用虛擬矩形所對應(yīng)的處理方法，對于虛擬圓，對比工件所需處理的面積與虛擬圓的面積的比值，同時比較虛擬圓和虛擬矩形面積大小，同時也求出工件所需處理的面積與虛擬矩形面積的比值，通過三組數(shù)據(jù)根據(jù)相應(yīng)的情況，給出圓形或矩形的處理方法。其中圓形的處理方法是：下方的自動運(yùn)行機(jī)構(gòu)將工件自動運(yùn)送到虛擬圓的圓心處，即激光頭對準(zhǔn)虛擬圓的圓心，根據(jù)視覺系統(tǒng)所獲取的信息，若工件此處為孔，則激光頭不工作，十字電缸順著X或Y方向運(yùn)行一段激光頭所能處理寬度的距離，如此往復(fù)直至最后一層外圈，同時在確定圈數(shù)由虛擬圓半徑和激光頭所能處理的寬度決定，一般計算是虛擬圓半徑除以激光頭所能處理工件的寬度，所述數(shù)值若不為整數(shù)，應(yīng)圓整為下一個整數(shù)；其中矩形的處理方法是，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)將工件轉(zhuǎn)動到虛擬矩形的長邊與選定用戶工作面平行，然后十字電缸通過第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置將工件運(yùn)送到激光頭所對準(zhǔn)的虛擬矩形直角處，然后所述十字電缸和激光頭配合動作，根據(jù)視覺系統(tǒng)所獲取的信息和給出的指令，每次遇到孔的位置時激光頭不動作，再根據(jù)所獲取的尺寸信息，求出十字電缸橫豎電缸各需走多少道，即實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動的電缸不影響運(yùn)行道數(shù)，對于每次寸動一個激光處理的寬度的大小電缸，根據(jù)虛擬矩形的尺寸的寬除以一次激光處理的寬度數(shù)值，所得到的結(jié)果若不為整數(shù)，則圓整到下一個整數(shù)。如此往復(fù)即可實(shí)現(xiàn)工件的熔覆處理。

同樣本發(fā)明裝置還可用于板件焊接。將激光頭換為焊接頭并固定，視覺系統(tǒng)獲取圖像信息，根據(jù)得到的內(nèi)外輪廓線，或?qū)Υ附游恢米龀鰳?biāo)記，后視覺系統(tǒng)發(fā)出指令，自動運(yùn)行待焊接處的起始位置，因?yàn)殡姼卓蓪?shí)現(xiàn)X、Y方向運(yùn)行，因此對于平面的任意位置，均可以達(dá)到，因此所述十字電缸可以實(shí)現(xiàn)軌跡的運(yùn)行。本發(fā)明裝置還可用于平面涂膠，其使用方法類似于板件焊接。

以上示意性地對本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施實(shí)例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。