[發明專利]焊接系統及方法

在審

• 申請號: 201811297453.X
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109848595A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 梁志偉;楊宏舜;黎志雄
• 申請（專利權）人: 金門建筑有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/02
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

一種用于檢測焊接物的待焊接部位的輪廓的方法。該焊接物包括待焊接到一起的第一焊接件和第二焊接件。該方法包括以下步驟：決定檢測的起始點、提供檢測的預設軌跡、從起始點出發，沿著預設軌跡移動跟蹤裝置；在移動的同時，使用該跟蹤裝置掃描第一焊接件和第二焊接件之間的縫隙的形狀；以及對縫隙形狀進行數字化，從而獲得待焊接部位的幾何形狀。本發明中的焊接方法為全自動的。操作人員只需要進行極少量的人手工作，例如對焊接系統進行初始化，然后焊接系統就可以自動地完成從測量掃描、定位、切割、直到焊接等的整個工作過程。

技術領域

本發明涉及一種進行焊接的系統，特別是一種通過機械臂進行自動化焊接的系統。

背景技術

自動化焊接隨著電子技術、計算機技術、數控及機器人技術的發展正在越來越廣泛地應用于各行各業的生產過程中。舉例來說，許多自動化焊接現在可以通過機器人技術來實現，并且在汽車制造業尤其在汽車底盤焊接生產中得到了廣泛的應用?，F有的絕大部分焊接機器人基本上都屬關節機器人，包括由若干個關節段構成的機械臂，從而可以將位于機械臂末端的焊接工具送到不同的空間位置以及以不同的工具姿態進行作業。

然而，現有的自動化焊接系統存在一些不足。首先，絕大部分的焊接系統實際上仍然大量地需要人力的介入來進行焊點的定位以及對機械臂的運動進行引導，并不是真正的自動化操作。特別是，傳統的焊接系統需要通過人手先將待焊接物的尺寸進行測量及輸入，并且進行編程，再開始機器的運作，這大大降低了工作的效率。其次，大部分現有的焊接系統只包括了單一的機器人(機械臂)，而單一機器人也導致了工作效率的低下。最后，現有的自動化焊接系統多數是用于室內環境中，對較小的物件進行焊件，而不能用于其它目的。

發明內容

因此，本發明的實施例提供了一種改進的焊接系統和方法，其能夠解決或者至少緩解上述的技術問題。

本發明的第一個方面提供了一種用于檢測焊接物的待焊接部位的輪廓的方法。該焊接物包括待焊接到一起的第一焊接件和第二焊接件。該方法包括以下步驟：決定檢測的起始點、提供檢測的預設軌跡、從起始點出發，沿著預設軌跡移動跟蹤裝置；在移動的同時，使用該跟蹤裝置掃描第一焊接件和第二焊接件之間的縫隙的形狀；以及對縫隙形狀進行數字化，從而獲得待焊接部位的幾何形狀。

優選地，該方法還包括將第一焊接件和第二焊接件之間的縫隙分為若干個區段；以及就每一個所述區段而言，進行上述的步驟。

在一個具體實施方式中，該方法還包括在數字化步驟之后，根據幾何形狀對縫隙進行焊接的步驟。

優選地，該方法還包括在焊接步驟之后的以下步驟：對已焊接的縫隙進行再次掃描以獲得其更新了的形狀；以及對更新了的形狀進行數字化，從而獲得待焊接部位的更新的幾何形狀。

在另一個具體實施方式中，掃描步驟還包括對第一焊接件的邊緣進行掃描，并且上述方法還包括根據邊緣的形狀對其進行倒角切削的步驟。

在另一個具體實施方式中，該方法還包括在數字化步驟之后，根據幾何形狀對第一焊接件或者第二焊接件的與縫隙相鄰的邊緣進行切割的步驟。

在一個實施方案中，第一焊接件和第二焊接件都具有在縫隙延伸方向上的封閉形狀。

在另一個實施方案中，掃描步驟還包括檢測在沿著預設軌跡的路徑上是否存在引導件。

在另一個實施方案中，起始點的位置根據焊接物的尺寸決定。

優選地，預設軌跡根據起始點的位置以及焊接物的尺寸決定。

在另一個實施方案中，焊接物的尺寸通過光學識別方法判斷。

在另一個實施方案中，焊接物為工業管道，而第一焊接件和第二焊接件分別為工業管道的兩個段。