[发明专利]焊接系统和焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接系统和焊接方法，尤其涉及一种适于将一对细长元件焊接在一起的焊接系统和焊接方法。

背景技术

在现有技术中，当需要将一对细长元件，例如，一对细长的导线，焊接在一起时，操作人员首先必须用手抓持住一对细长元件；然后，在显微放大镜下放大该对细长元件的将要焊接的端部，并使该对细长元件的将要焊接的端部相互对齐；最后，打开激光焊接头，用从激光焊接头发射出的聚焦的激光束将已对齐的一对细长元件焊接在一起。

很显然，在现有技术中，由于需要人工对齐一对细长元件，因此，焊接效率非常低。此外，由于在焊接过程中，激光束容易伤害到操作人员，存在一定的安全隐患。此外，焊接质量不能保证，因为人工对齐的精度不稳定。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提供一种焊接系统，用于焊接第一细长元件和第二细长元件。所述焊接系统包括：第一移动机构；第一夹具，适于夹持所述第一细长元件；第二移动机构；第二夹具，适于夹持所述第二细长元件；和激光焊接头，适于发射聚焦的激光束。所述第一夹具安装在所述第一移动机构上，所述第一移动机构适于移动安装在其上的第一夹具，以便使所述第一夹具上夹持的第一细长元件与所述 第二夹具上夹持的第二细长元件对齐。所述第一移动机构和所述第二夹具安装在所述第二移动机构上，所述第二移动机构适于移动安装在其上的第一移动机构和第二夹具，以便使已对齐的第一细长元件和第二细长元件的理论焊接中心点与从所述激光焊接头发射出的激光束的聚焦点重合。

根据本发明的一个实例性的实施例，所述焊接系统还包括视觉装置，所述第一移动机构适于在所述视觉装置的引导下移动所述第一夹具上夹持的第一细长元件，直至所述第一细长元件与所述第二细长元件对齐。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第二移动机构适于在所述视觉装置的引导下移动已对齐的第一细长元件和第二细长元件，直至已对齐的第一细长元件和第二细长元件的理论焊接中心点与从所述激光焊接头发射出的激光束的聚焦点重合。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述焊接系统还包括保护气体喷射装置，所述保护气体喷射装置适于向所述第一细长元件和第二细长元件的焊接区域喷射保护气体，以防止在用所述激光束焊接所述第一细长元件和第二细长元件时所述第一细长元件和第二细长元件被氧化。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述保护气体喷射装置在打开所述激光焊接头之前打开，并在关闭所述激光焊接头之后关闭。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述焊接系统还包括控制器，所述控制器适于控制从所述激光焊接头发射出的激光束的功率和从所述保护气体喷射装置喷射出的保护气体的流量。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述视觉装置适于识别已对齐的第一细长元件和第二细长元件的理论焊接中心点的位置；所述控制器还适于根据所述视觉装置识别到的理论焊接中心点的位置，对所述第二移动机构进行闭环反馈控制，直至所述理论焊接中心点和所述激光束的聚焦点之间的位置误差为零。

根据本发明的另一个实例性的实施例，在所述第一细长元件和所 述第二细长元件对齐之后，所述第一细长元件和所述第二细长元件具有共同的中心轴线，并且所述第一细长元件和所述第二细长元件的端面相互接触。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一移动机构和所述第二移动机构为适于在水平面内沿相互垂直的第一方向和第二方向移动的平面移动平台。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一移动机构包括适于沿所述第一方向移动的第一移动平台和适于沿所述第二方向移动的第二移动平台；并且所述第一移动机构的第二移动平台安装在第一移动平台上，所述第一夹具安装在所述第一移动机构的第二移动平台上。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第二移动机构包括适于沿所述第一方向移动的第一移动平台和适于沿所述第二方向移动的第二移动平台；并且所述第二移动机构的第二移动平台安装在一个基座上，所述第二移动机构的第一移动平台安装在所述第二移动机构的第二移动平台上，所述第一移动机构和所述第二夹具安装在所述第二移动机构的第一移动平台上。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一细长元件不同于所述第二细长元件，即，所述第一夹具和所述第二夹具适于夹持不同类型的细长元件。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一夹具适于同时夹持住多根所述第一细长元件，并且所述第二夹具适于同时夹持住多根所述第二细长元件。