[發(fā)明專利]一種自動化焊接系統(tǒng)及焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410352661.0
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104128703A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施紅文;施文燦;廖俊峰;魏黎明
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波飛圖自動技術(shù)有限公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;B23K20/26
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

1.一種自動化焊接系統(tǒng)，包括控制器以及與控制器分別進(jìn)行通信連接的進(jìn)料系統(tǒng)、產(chǎn)品矯正系統(tǒng)和部件焊接系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)包括進(jìn)料端和輸送裝置，所述產(chǎn)品矯正系統(tǒng)包括部件定位裝置，所述部件焊接系統(tǒng)包括設(shè)有焊接工具頭的超聲波焊接器，其特征在于，所述進(jìn)料系統(tǒng)還包括部件檢測裝置，輸送裝置通過進(jìn)料端且輸送裝置與部件檢測裝置緊鄰設(shè)置，所述產(chǎn)品矯正系統(tǒng)還包括圖像采集裝置和柔性夾持結(jié)構(gòu)，圖像采集裝置和柔性夾持結(jié)構(gòu)均設(shè)于部件定位裝置的上方，所述部件焊接系統(tǒng)還包括橫向傳送手臂、焊接精度檢測器、部件焊接軸向定位器以及產(chǎn)品緊固裝置，焊接工具頭正對地設(shè)置于產(chǎn)品緊固裝置的上方，焊接精度檢測器與部件焊接軸向定位器均設(shè)置于產(chǎn)品緊固裝置上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動化焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述部件檢測裝置包括部件到位檢測裝置和部件缺陷檢測裝置，所述部件到位檢測裝置設(shè)置于部件缺陷檢測裝置的下方。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動化焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述部件到位檢測裝置為位移傳感器，部件缺陷檢測裝置為CCD視覺系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動化焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)料系統(tǒng)還包括部件分料裝置，所述部件分料裝置設(shè)置于輸送裝置上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的自動化焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)料端分為第一進(jìn)料端和第二進(jìn)料端，第一進(jìn)料端設(shè)置有第一輸送裝置，第二進(jìn)料端設(shè)置有第二輸送裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的自動化焊接系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)有位移傳感器的多軸聯(lián)動機(jī)械手、產(chǎn)品包裝箱以及用于輸送產(chǎn)品包裝箱的軌道，軌道緊鄰產(chǎn)品緊固裝置的出料端設(shè)置。

7.一種包括權(quán)利要求6所述系統(tǒng)的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)待焊接部件通過輸送裝置進(jìn)入進(jìn)料系統(tǒng)的進(jìn)料端，然后由部件檢測裝置檢測是否有部件進(jìn)入；

(2)當(dāng)部件檢測裝置檢測到有部件進(jìn)入時(shí)，部件檢測裝置對部件的完整性缺陷進(jìn)行檢測：

(2-1)當(dāng)部件檢測裝置檢測到部件完整性缺陷時(shí)，則由輸送裝置將有缺陷的部件移出；

(2-2)當(dāng)部件檢測裝置未檢測到部件完整性缺陷時(shí)，則由輸送裝置將無缺陷的部件送到產(chǎn)品矯正系統(tǒng)中的部件定位裝置，然后由圖像采集裝置對部件進(jìn)行圖像采集，并將采集的圖像信息傳送給控制器；

(3)控制器接收、存儲步驟(2-2)中圖像采集裝置傳送的部件圖像信息，并將部件圖像信息與控制器中預(yù)先設(shè)置好的部件角度進(jìn)行比對、判斷：

(3-1)當(dāng)部件圖像信息與預(yù)先設(shè)置好的部件角度比對相符時(shí)，則由柔性夾持結(jié)構(gòu)將部件送入部件焊接系統(tǒng)；

(3-2)當(dāng)部件圖像信息與預(yù)先設(shè)置好的部件角度比對不相符時(shí)，則由柔性夾持結(jié)構(gòu)對部件的角度進(jìn)行調(diào)整，使得部件調(diào)整后的角度與控制器中預(yù)先設(shè)置好的部件角度相符，然后由柔性夾持結(jié)構(gòu)將部件送入部件焊接系統(tǒng)；

(4)橫向傳送手臂將進(jìn)入部件焊接系統(tǒng)的待焊接部件傳送至部件緊固裝置，并由部件焊接軸向定位器對待焊接部件的位置及高度進(jìn)行檢測和調(diào)整：

(4-1)當(dāng)部件焊接軸向定位器未檢測到待焊接部件位置及高度異常時(shí)，則執(zhí)行步驟(5)的操作；

(4-2)當(dāng)部件焊接軸向定位器檢測到待焊接部件出現(xiàn)位置及高度異常時(shí)，則由橫向傳送手臂將該部件移出；

(5)跟進(jìn)部件通過輸送裝置進(jìn)入進(jìn)料系統(tǒng)的進(jìn)料端，對應(yīng)執(zhí)行步驟(1)至步驟(3)的操作，并經(jīng)橫向傳送手臂將跟進(jìn)部件傳送至部件緊固裝置后，由焊接精度檢測器、部件焊接軸向定位器對跟進(jìn)部件進(jìn)行檢測和調(diào)整：

(5-1)當(dāng)部件焊接軸向定位器未檢測到跟進(jìn)部件出現(xiàn)位置及高度異常時(shí)，則利用超聲波焊接器對跟進(jìn)部件進(jìn)行焊接，并由焊接精度檢測器調(diào)整、控制跟進(jìn)部件的長度、焊接后產(chǎn)品的長度、軸向和/或徑向跳動在預(yù)定的誤差范圍內(nèi)；

(5-2)當(dāng)部件焊接軸向定位器檢測到跟進(jìn)部件出現(xiàn)位置及高度異常時(shí)，則由橫向傳置，送手再臂次將執(zhí)跟行進(jìn)步驟部件(5移)出的，操并作由，橫直向至傳出送現(xiàn)手步臂驟再(次5-將1)后續(xù)的情的跟況；進(jìn)部件傳送至產(chǎn)品緊固裝

(6)控制器對產(chǎn)品緊固裝置中跟進(jìn)部件的焊接數(shù)量進(jìn)行控制，直至產(chǎn)品緊固裝置中跟進(jìn)部件的數(shù)量滿足預(yù)先設(shè)定的數(shù)量時(shí)，則停止超聲波焊接器的工作，從而完成產(chǎn)品的焊接過程，并執(zhí)行步驟(7)的操作；

(7)多軸聯(lián)動機(jī)械手將焊接好的產(chǎn)品傳送至產(chǎn)品包裝箱，直至產(chǎn)品包裝箱中的產(chǎn)品裝滿時(shí)，則由軌道將產(chǎn)品包裝箱運(yùn)走。