[發(fā)明專利]一種激光焊接系統(tǒng)及其激光焊接方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210596841.4
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN103100796A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫麗娜;肖建明;劉廣巖;劉曉波;黨連寶
• 申請（專利權(quán)）人: 長春大正博凱汽車設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/20
• 分類號(hào): B23K26/20;B23K26/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及于汽車制造的焊接系統(tǒng)及焊接其方法，尤其涉及一種激光焊接系統(tǒng)及其激光焊接方法。

背景技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人(Industrial?Robot)是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。它們通常配有機(jī)械手、刀具或其它可裝配的加工工具，能夠搬運(yùn)材料、工件，完成各種作業(yè)是一種柔性自動(dòng)化設(shè)備。

汽車工業(yè)是全球制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車品質(zhì)要求越來越高，而使用自動(dòng)化設(shè)備，取代人工的生產(chǎn)是其重要措施之一。汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代最主要的交通工具，現(xiàn)代汽車不僅要求性能實(shí)用，還要求經(jīng)濟(jì)美觀，其中汽車焊接的是各種預(yù)先制作好的結(jié)構(gòu)零部件，例如擋風(fēng)玻璃框架，門立柱，前后翼子板，前后圍板和車頂?shù)攘悴考ㄟ^焊接的方式進(jìn)行組合裝配。而現(xiàn)有技術(shù)中的焊接機(jī)器人不能完全取代人工進(jìn)行焊接，并且在對工件進(jìn)行焊接時(shí)容易損傷工件，焊接表面粗糙，不美觀，其工作效率低下，增加汽車制造成本。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種激光焊接系統(tǒng)及其激光焊接方法，旨在解決現(xiàn)有的汽車焊接的生產(chǎn)過程中，采用人工進(jìn)行焊接，生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量不過關(guān)的問題，以提高對工件的焊接效率，提高工件焊接處的美觀度。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種激光焊接系統(tǒng)，其包括激光焊接機(jī)器人與用于控制所述激光焊接機(jī)器人運(yùn)行的控制裝置，所述激光焊接機(jī)器人與所述控制裝置通信連接，其中，所述激光焊接機(jī)器人上設(shè)置有一激光焊接裝置，所述控制裝置通過一可編程邏輯控制器與用于固定工件的工件夾具通信連接，所述激光焊接裝置與所述工件夾具相適配，所述可編程邏輯控制器控制所述工件夾具將工件固定，所述激光焊接機(jī)器人控制所述激光焊接裝置對工件進(jìn)行激光焊接。

所述的激光焊接系統(tǒng)，其中，所述激光焊接裝置包括一焊接頭，所述焊接頭通過一水路與冷水機(jī)連接，所述冷水機(jī)與一光纖激光器相連接，所述光纖激光器通過光纖與所述焊接頭相連接，所述光纖激光器通過氣路與冷卻干燥機(jī)相連接，所述冷卻干燥機(jī)與空壓機(jī)相連接；所述光纖激光器與所述控制裝置通信連接。

所述的激光焊接系統(tǒng)，其中，所述激光焊接機(jī)器人與所述控制裝置通過電機(jī)供電電纜及編碼線通信連接。

所述的激光焊接系統(tǒng)，其中，所述激光焊接機(jī)器人包括：

初始化模塊，用于對所述激光焊接機(jī)器人進(jìn)行初始化；

零點(diǎn)確認(rèn)模塊，用于確認(rèn)所述激光焊接機(jī)器人各軸角度、零點(diǎn)是否準(zhǔn)確；

地址分配模塊，用于設(shè)置所述控制裝置主網(wǎng)絡(luò)地址、所述激光焊接機(jī)器人從網(wǎng)絡(luò)地址，并定義笛卡爾坐標(biāo)，確定所述激光焊接裝置的坐標(biāo)；

機(jī)器人編程模塊，用于設(shè)定所述激光焊接裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)定I/O信號(hào)與外界的交互；

通訊模塊，用于與所述可編程邏輯控制器交互信號(hào)，指揮所述可編程邏輯控制器控制所述激光焊接裝置進(jìn)行焊接；

焊接控制模塊，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的所述激光焊接裝置之運(yùn)動(dòng)軌跡控制所述激光焊接裝置和所述工件夾具運(yùn)動(dòng)，完成焊接；

所述初始化模塊、所述零點(diǎn)確認(rèn)模塊、所述地址分配模塊、所述機(jī)器人編程模塊、所述通訊模塊與所述焊接控制模塊依次通信連接。

一種激光焊接方法，其包括以下步驟：

對激光焊接機(jī)器人上電初始化并進(jìn)行零點(diǎn)校正，確定所述激光焊接機(jī)器人在生產(chǎn)線上激光焊接工位中的位置；然后確定激光焊接裝置與工件夾具的工作坐標(biāo)，控制裝置控制所述激光焊接機(jī)器人完成對工件的激光焊接。

所述的激光焊接方法，其中，上述步驟具體的包括：

A、初始化模塊對所述激光焊接機(jī)器人初始化，然后零點(diǎn)確認(rèn)模塊確認(rèn)所述激光焊接機(jī)器人各軸角度并同步進(jìn)行零點(diǎn)校正；

B、地址分配模塊設(shè)置所述激光焊接機(jī)器人與所述控制裝置的網(wǎng)絡(luò)地址與所述激光焊接機(jī)器人的從網(wǎng)絡(luò)地址，使所述激光焊接機(jī)器人與所述控制裝置相連接，定義所述工件夾具與所述激光焊接裝置的坐標(biāo)；

C、所述地址分配模塊將所述工件夾具與所述激光焊接裝置的坐標(biāo)發(fā)送至機(jī)器人編程模塊，所述機(jī)器人編程模塊設(shè)定所述激光焊接裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將所述激光焊接裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)送至焊接控制模塊，所述焊接控制模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定之所述激光焊接裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡控制所述激光焊接裝置對工件進(jìn)行激光焊接。