[發明專利]一種移動激光振鏡焊接系統的補償方法

有效

• 申請號: 201911382016.2
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110919184B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 湯星;成思源;黃奉安;徐子文
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明公開了一種移動激光振鏡焊接系統的補償方法，應用于移動激光振鏡焊接系統，補償方法包括根據待焊產品預設定機械手的最優路徑；給定振鏡速度并計算機械手速度臨界值；根據圓弧插補原理計算出機械手的位移補償量；將位移補償量轉換得到機械手補償后的點位并輸入至控制器從而所述移動激光振鏡焊接系統的補償。本發明方法通過人為設置機械手焊接的最優路徑，并根據圓弧插補原理進行移動激光振鏡焊接過程的補償，通過補償機械手在勻速移動過程中固定時間內移動的位移量使其無需停留在待焊接工件位置加工，從而最大限度地消除每段焊接前不斷重復定位造成的非生產性時間的浪費。

技術領域

本發明涉及激光精密加工設備技術領域，尤其涉及一種移動激光振鏡焊接系統的補償方法。

背景技術

在激光焊接領域，振鏡激光焊接在精密焊接領域已經較為普遍，其振鏡內部的振鏡鏡片依靠鏡片偏擺的原理引導激光束運行到更廣的平面位置，振鏡的出現使得激光精密焊接的加工區域更加靈活，偏擺速度更快的特點使得加工速度得到了質的飛躍，但在實際生產過程中，由于加工量大，生產周期長的情況下，單純的振鏡焊接已經不能滿足加工效率需求，產線的生產壓力下需要重新構造出一種能夠更加高效的焊接方法。以達到高效利用生產時間而提高出貨量進而降低成本的目的。

在大批量的振鏡焊接情況下，目前基本都采用了固定式的激光振鏡焊接加工大批量電芯工件方法，使焊接加工自動化和可控化。通過激光器系統、視覺系統和振鏡系統組成了鋰電池電芯焊接的核心組成。降低了整套自動化設備的成本和實現了基本的激光振鏡加工自動化設備功能。但此方法不能人為的控制機械手焊接最優路徑，并且機械手在每段焊接前需不斷重復定位，并在待焊接工件位置上停留等待，增加加工的非生產性時間，使得在大批量加工工件條件下的生產時間嚴重浪費。

發明內容

本發明為解決現有的激光振鏡焊接技術需耗費較長的非生產性時間問題，提供了一種移動激光振鏡焊接系統的補償方法。

為實現以上發明目的，而采用的技術手段是：

一種移動激光振鏡焊接系統的補償方法，應用于移動激光振鏡焊接系統，所述移動激光振鏡焊接系統包括設有機械手的移動平臺、視覺系統、振鏡系統和控制器，所述控制器控制移動平臺和振鏡系統進行掃描動作，所述補償方法包括以下步驟：

根據待焊產品預設定機械手的最優路徑；

給定振鏡速度并計算機械手速度臨界值；

根據圓弧插補原理計算出機械手的位移補償量；

將所述位移補償量轉換得到機械手補償后的點位并輸入至控制器從而完成所述移動激光振鏡焊接系統的補償。

上述方案中，人為設置機械手焊接的最優路徑，并根據圓弧插補原理進行移動激光振鏡焊接過程的補償，通過補償機械手在勻速移動過程中固定時間內移動的位移量，將此位移量補償入振鏡激光軌跡坐標中，即可使移動出光過程中，振鏡激光所發射出來的激光焊接圖形不會因為機械手動態移動原因而產生焊接圖形的變形，以達到相對的靜止狀態。補償后機械手無需停留在待焊接工件位置加工，從而最大限度地消除每段焊接前不斷重復定位造成的非生產性時間的浪費。

優選的，所述待焊產品為鋰電池電芯產品時，預設定所述移動激光振鏡焊接系統包括兩平行設置的焊接區域，所述機械手的最優路徑為兩焊接區域各相對應的中心點連線。在本優選方案中，可先根據待焊產品特點規劃處最優焊接路徑。

優選的，所述給定振鏡速度并計算機械手速度臨界值具體為：

其中V_振為已知的振鏡速度；D為所述兩個焊接區域相對應的中心點的距離，由待焊產品規格決定，根據以上公式及已知量求得機械手速度臨界值V_機。在本優選方案中，計算機械手速度臨界值用于防止振鏡偏擺時間與機械手移動時間之間的臨界值越界導致圖形偏位現象。