[发明专利]一种自动化焊接系统及焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤其涉及一种自动化焊接系统及焊接方法。

背景技术

随着数字化、自动化、计算机和机械设计技术的发展，以及对产品焊接质量的高度重视，自动化焊接已发展成为一种先进的制造技术，而基于自动化焊接技术实现的自动焊接设备在工业领域的应用中所发挥的作用、应用范围越来越大。在现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化是焊接制造工业现代化发展的必然趋势，自动化焊接设备应运而生，尤其在塑料制品行业的焊接过程中应用更为广泛。

通常情况下，自动化焊机设备主要包括控制器、进料端、产品矫正定位系统、机械手臂及产品焊接器。当待焊接部件由进料端进入自动化焊机设备时，部件首先在产品矫正定位系统进行角度位置矫正、定位，然后由机械手臂将矫正定位好的部件送至产品焊接器进行焊接，部件焊接完成后，从出料端输出已焊接的产品。

然而，现有的自动化焊接设备仍然存在一些不足之处：由于产品矫正定位系统里的产品定位参数是系统已经预先设置的，当机械手臂将矫正定位后的待焊接部件送入产品焊接器的过程中，待焊接部件的角度往往会发生细微或者较大的改变，从而致使焊接后的产品与预想的产品出现偏差，这对于无缝焊接及焊接精度要求较高的产品影响尤为严重。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种既能够实现产品自动焊接，又能够对产品矫正系统中出来的部件角度再次进行自动矫正、实现无缝焊接的自动化焊接系统。

本发明进一步要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种包括如上所述系统的焊接方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：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。

可选择地，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。

进一步地，可选择地，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。

可选择地，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。

可选择地，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。

可选择地，所述自动化焊接系统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。

进一步地，一种包括如上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：