[发明专利]一种自动化焊接系统及焊接方法

权利要求书

1.一种自动化焊接系统，包括控制器以及与控制器分别进行通信连接的进料系统、产品矫正系统和部件焊接系统，所述进料系统包括进料端和输送装置，所述产品矫正系统包括部件定位装置，所述部件焊接系统包括设有焊接工具头的超声波焊接器，其特征在于，所述进料系统还包括部件检测装置，输送装置通过进料端且输送装置与部件检测装置紧邻设置，所述产品矫正系统还包括图像采集装置和柔性夹持结构，图像采集装置和柔性夹持结构均设于部件定位装置的上方，所述部件焊接系统还包括横向传送手臂、焊接精度检测器、部件焊接轴向定位器以及产品紧固装置，焊接工具头正对地设置于产品紧固装置的上方，焊接精度检测器与部件焊接轴向定位器均设置于产品紧固装置上。

2.根据权利要求1所述的自动化焊接系统，其特征在于，所述部件检测装置包括部件到位检测装置和部件缺陷检测装置，所述部件到位检测装置设置于部件缺陷检测装置的下方。

3.根据权利要求2所述的自动化焊接系统，其特征在于，所述部件到位检测装置为位移传感器，部件缺陷检测装置为CCD视觉系统。

4.根据权利要求1或2所述的自动化焊接系统，其特征在于，所述进料系统还包括部件分料装置，所述部件分料装置设置于输送装置上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的自动化焊接系统，其特征在于，所述进料端分为第一进料端和第二进料端，第一进料端设置有第一输送装置，第二进料端设置有第二输送装置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的自动化焊接系统，其特征在于，还包括设有位移传感器的多轴联动机械手、产品包装箱以及用于输送产品包装箱的轨道，轨道紧邻产品紧固装置的出料端设置。

7.一种包括权利要求6所述系统的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)待焊接部件通过输送装置进入进料系统的进料端，然后由部件检测装置检测是否有部件进入；

(2)当部件检测装置检测到有部件进入时，部件检测装置对部件的完整性缺陷进行检测：

(2-1)当部件检测装置检测到部件完整性缺陷时，则由输送装置将有缺陷的部件移出；

(2-2)当部件检测装置未检测到部件完整性缺陷时，则由输送装置将无缺陷的部件送到产品矫正系统中的部件定位装置，然后由图像采集装置对部件进行图像采集，并将采集的图像信息传送给控制器；

(3)控制器接收、存储步骤(2-2)中图像采集装置传送的部件图像信息，并将部件图像信息与控制器中预先设置好的部件角度进行比对、判断：

(3-1)当部件图像信息与预先设置好的部件角度比对相符时，则由柔性夹持结构将部件送入部件焊接系统；

(3-2)当部件图像信息与预先设置好的部件角度比对不相符时，则由柔性夹持结构对部件的角度进行调整，使得部件调整后的角度与控制器中预先设置好的部件角度相符，然后由柔性夹持结构将部件送入部件焊接系统；

(4)横向传送手臂将进入部件焊接系统的待焊接部件传送至部件紧固装置，并由部件焊接轴向定位器对待焊接部件的位置及高度进行检测和调整：

(4-1)当部件焊接轴向定位器未检测到待焊接部件位置及高度异常时，则执行步骤(5)的操作；

(4-2)当部件焊接轴向定位器检测到待焊接部件出现位置及高度异常时，则由横向传送手臂将该部件移出；

(5)跟进部件通过输送装置进入进料系统的进料端，对应执行步骤(1)至步骤(3)的操作，并经横向传送手臂将跟进部件传送至部件紧固装置后，由焊接精度检测器、部件焊接轴向定位器对跟进部件进行检测和调整：

(5-1)当部件焊接轴向定位器未检测到跟进部件出现位置及高度异常时，则利用超声波焊接器对跟进部件进行焊接，并由焊接精度检测器调整、控制跟进部件的长度、焊接后产品的长度、轴向和/或径向跳动在预定的误差范围内；

(5-2)当部件焊接轴向定位器检测到跟进部件出现位置及高度异常时，则由横向传置，送手再臂次将执跟行进步骤部件(5移)出的，操并作由，横直向至传出送现手步臂骤再(次5-将1)后续的情的跟况；进部件传送至产品紧固装

(6)控制器对产品紧固装置中跟进部件的焊接数量进行控制，直至产品紧固装置中跟进部件的数量满足预先设定的数量时，则停止超声波焊接器的工作，从而完成产品的焊接过程，并执行步骤(7)的操作；

(7)多轴联动机械手将焊接好的产品传送至产品包装箱，直至产品包装箱中的产品装满时，则由轨道将产品包装箱运走。