[發明專利]自適應焊縫激光掃描裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201610165141.8
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105643158B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 高洪明;李然;王世博
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;G01B11/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 岳昕

1.自適應焊縫激光掃描裝置，其特征在于，包括激光發射裝置(1)、位置敏感探測器(2)、振鏡(3)、旋轉電機(4)和控制器；

激光發射裝置(1)發射的激光入射到振鏡(3)，振鏡(3)將入射的激光反射到待焊接工件(5)的表面，待焊接工件(5)的表面將激光反射到位置敏感探測器(2)的接收端，位置敏感探測器(2)的距離電信號輸出端連接控制器的距離電信號輸入端，控制器的掃描控制信號輸出端連接旋轉電機(4)的驅動裝置，控制器的焊縫信息輸出端連接焊接機器人的控制系統輸入端，控制器的激光控制信號輸出端連接激光發射裝置(1)的控制信號輸入端，旋轉電機(4)帶動振鏡(3)旋轉，激光發射裝置(1)、位置敏感探測器(2)、振鏡(3)和旋轉電機(4)均固定在焊接機器人的焊槍支架上；

控制器內嵌入有軟件實現的控制模塊，所述控制模塊包括如下單元：

接收單元，用于接收用戶輸入的掃描范圍、焊縫平均尺寸、單次掃描點數量和高精度掃描范圍信號，及激光功率和脈沖頻率信號；

激光控制單元，用于根據激光功率和脈沖頻率信號向激光發射裝置(1)發送激光控制信號；

初始掃描控制單元，用于根據掃描范圍、焊縫平均尺寸、單次掃描點數量和高精度掃描范圍信號向旋轉電機(4)發送掃描控制信號；

焊縫定位單元，用于根據接收到的距離電信號確定焊縫信息，并向焊接機器人發送焊縫信息；

焊縫預測單元，用于根據焊縫信息預測下一處焊縫信息，并預測下一步掃描的高精度掃描區域和低精度掃描區域信息；

工作掃描控制單元，用于根據高精度掃描區域和低精度掃描區域信息向旋轉電機(4)發送掃描控制信號。

2.根據權利要求1所述的自適應焊縫激光掃描裝置，其特征在于，控制器采用單片機、PLC或計算機實現。

3.自適應焊縫激光掃描控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

接收步驟，用于接收用戶輸入的掃描范圍、焊縫平均尺寸、單次掃描點數量和高精度掃描范圍信號，及激光功率和脈沖頻率信號；

激光控制步驟，用于根據激光功率和脈沖頻率信號向激光發射裝置(1)發送激光控制信號；

初始掃描控制步驟，用于根據掃描范圍、焊縫平均尺寸、單次掃描點數量和高精度掃描范圍信號向旋轉電機(4)發送掃描控制信號；

焊縫定位步驟，用于根據接收到的由敏感探測器(2)發送的距離電信號計算焊縫信息，并向焊接機器人發送焊縫信息；

焊縫預測步驟，用于根據焊縫信息預測下一處焊縫信息，并預測下一步掃描的高精度掃描區域和低精度掃描區域信息；

工作掃描控制步驟，用于根據高精度掃描區域和低精度掃描區域信息向旋轉電機(4)發送掃描控制信號，并在該步驟結束之后執行焊縫定位步驟。