[發(fā)明專利]一種自動化焊接系統(tǒng)及焊接方法

有效

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• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104128703A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 施紅文;施文燦;廖俊峰;魏黎明
• 申請（專利權）人: 寧波飛圖自動技術有限公司
• 主分類號: B23K20/10
• 分類號: B23K20/10;B23K20/26
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

技術領域

本發(fā)明涉及機械設備領域，尤其涉及一種自動化焊接系統(tǒng)及焊接方法。

背景技術

隨著數字化、自動化、計算機和機械設計技術的發(fā)展，以及對產品焊接質量的高度重視，自動化焊接已發(fā)展成為一種先進的制造技術，而基于自動化焊接技術實現的自動焊接設備在工業(yè)領域的應用中所發(fā)揮的作用、應用范圍越來越大。在現代工業(yè)生產中，焊接生產過程的機械化和自動化是焊接制造工業(yè)現代化發(fā)展的必然趨勢，自動化焊接設備應運而生，尤其在塑料制品行業(yè)的焊接過程中應用更為廣泛。

通常情況下，自動化焊機設備主要包括控制器、進料端、產品矯正定位系統(tǒng)、機械手臂及產品焊接器。當待焊接部件由進料端進入自動化焊機設備時，部件首先在產品矯正定位系統(tǒng)進行角度位置矯正、定位，然后由機械手臂將矯正定位好的部件送至產品焊接器進行焊接，部件焊接完成后，從出料端輸出已焊接的產品。

然而，現有的自動化焊接設備仍然存在一些不足之處：由于產品矯正定位系統(tǒng)里的產品定位參數是系統(tǒng)已經預先設置的，當機械手臂將矯正定位后的待焊接部件送入產品焊接器的過程中，待焊接部件的角度往往會發(fā)生細微或者較大的改變，從而致使焊接后的產品與預想的產品出現偏差，這對于無縫焊接及焊接精度要求較高的產品影響尤為嚴重。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的首要技術問題是針對上述現有技術提供一種既能夠實現產品自動焊接，又能夠對產品矯正系統(tǒng)中出來的部件角度再次進行自動矯正、實現無縫焊接的自動化焊接系統(tǒng)。

本發(fā)明進一步要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種包括如上所述系統(tǒng)的焊接方法。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為：一種自動化焊接系統(tǒng)，包括控制器以及與控制器分別進行通信連接的進料系統(tǒng)、產品矯正系統(tǒng)和部件焊接系統(tǒng)，所述進料系統(tǒng)包括進料端和輸送裝置，所述產品矯正系統(tǒng)包括部件定位裝置，所述部件焊接系統(tǒng)包括設有焊接工具頭的超聲波焊接器，其特征在于，所述進料系統(tǒng)還包括部件檢測裝置，輸送裝置通過進料端且輸送裝置與部件檢測裝置緊鄰設置，所述產品矯正系統(tǒng)還包括圖像采集裝置和柔性夾持結構，圖像采集裝置和柔性夾持結構均設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品緊固裝置，焊接工具頭正對地設置于產品緊固裝置的上方，焊接精度檢測器與部件焊接軸向定位器均設置于產品緊固裝置上。

可選擇地，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置于部件缺陷檢測裝置的下方。

進一步地，可選擇地，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)。

可選擇地，所述進料系統(tǒng)還包括部件分料裝置，所述部件分料裝置設置于輸送裝置上。

可選擇地，所述進料端分為第一進料端和第二進料端，第一進料端設置有第一輸送裝置，第二進料端設置有第二輸送裝置。

可選擇地，所述自動化焊接系統(tǒng)還包括設有位移傳感器的多軸聯(lián)動機械手、產品包裝箱以及用于輸送產品包裝箱的軌道，軌道緊鄰產品緊固裝置的出料端設置。

進一步地，一種包括如上所述系統(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入進料系統(tǒng)的進料端，然后由部件檢測裝置檢測是否有部件進入；

(2)當部件檢測裝置檢測到有部件進入時，部件檢測裝置對部件的完整性缺陷進行檢測：

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

(2-2)當部件檢測裝置未檢測到部件完整性缺陷時，則由輸送裝置將無缺陷的部件送到產品矯正系統(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先設置好的部件角度進行比對、判斷：

(3-1)當部件圖像信息與預先設置好的部件角度比對相符時，則由柔性夾持結構將部件送入部件焊接系統(tǒng)；

(3-2)當部件圖像信息與預先設置好的部件角度比對不相符時，則由柔性夾持結構對部件的角度進行調整，使得部件調整后的角度與控制器中預先設置好的部件角度相符，然后由柔性夾持結構將部件送入部件焊接系統(tǒng)；

(4)橫向傳送手臂將進入部件焊接系統(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行檢測和調整：