[发明专利]一种T型接头激光焊接焦点轨迹确定方法有效

专利信息
申请号: 201811146828.2 申请日: 2018-09-29
公开(公告)号: CN109128540B 公开(公告)日: 2020-05-05
发明(设计)人: 何恩光;陈俐;陈新松;王彬;张高峰 申请(专利权)人: 中国航空制造技术研究院
主分类号: B23K26/70 分类号: B23K26/70;B23K26/21
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100024 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 接头 激光 焊接 焦点 轨迹 确定 方法
【说明书】:

发明公开了一种T型接头激光焊接焦点轨迹确定方法。该方法所用装置包括激光焊接装置、待焊工件、激光焦点获取装置、控制系统,首先标定相机与激光焊接头的位置关系,然后把路径规划信息导入控制系统;控制系统根据激光头距离待焊位置的距离与焦距f0进行比较;计算出激光焊接执行端与待焊T型接头底板和筋板的位置基准,确定焊接执行端的姿态信息,并与T型接头激光焊接工艺要求比较,并发出运动指令或调整指令给机器人,直到焦距和姿态满足焊接工艺要求后,系统记录坐标信息并运动到下一个示教位置,重复并确定轨迹。本发明提出了一种激光焊接焦点轨迹可视化定位方法,解决T型接头激光焊接过程中焦点定位精度低和效率低等问题。

技术领域

本发明涉及激光焊接领域,具体地说是一种T型接头激光焊接焦点轨迹确定方法。

背景技术

激光焊接焦点自动、精确寻位技术一直是机器人焊接自动化技术研究的热点和难点,也是焊接界工作者致力研究的重要课题。激光焊接寻位,主要是通过检测焊枪与焊缝的相对位置,进而对理论焊接路径进行修正,从而保证激光焊接质量的高可靠和焊接过程的高效率。激光焊接焦点自动精确寻位有利于实现焊接数字化、智能化制造模式,为企业提升市场竞争力,是未来发展的趋势所在。

整体带筋壁板是飞机等飞行器结构的重要部件之一,且具有广阔的应用前景。带筋壁板制造的主要制造方法为激光焊接,目前空客公司已经将铝合金飞机带筋壁板激光焊接制造技术成功应用于大型客机。带筋壁板的典型结构形式为T型接头,因此,带筋壁板制造的主要工序之一即为T型接头的激光焊接。T型接头激光焊接过程中,确定激光焊接焦点位置是保证焊接质量的重要前提,是激光焊接必不可少的工序。在确保T型接头焊缝质量的前提下,提高T型接头激光焊接焦点寻位的智能化水平是提升T型接头焊接焊缝质量和效率的关键所在。

目前激光焊接焦点寻位技术主要分为两类,一种是通过接触式传感器(如Sansonic和安川)获得激光焊接枪与焊缝相对位置和焊接环境信息,实现对焊接焦点位置的确定,但是这种方法存在精度低,易引起激光焊接过程焦点位置不稳定,从而导致焊缝内部质量问题;另外一种通过激光扫描跟踪传感器寻找焊缝位置,这种类型的传感器存在寻位速度慢、结构复杂、价格昂贵等问题,且存在激光信息量少和本身固有的“盲点”现象。

发明内容

本发明的目的就是解决以上技术中存在的问题,并为此提供一种T型接头激光焊接焦点轨迹确定方法。该方法能解决薄板T型接头激光焊接焦点寻位精度差、效率低等问题,提高T型接头激光焊接过程焦点位置定位精度和效率,提升T型接头激光焊接过程稳定性和焊缝质量。

为达到上述技术目的,本发明采用以下技术方案:

一种T型接头激光焊接焦点轨迹确定装置,包括激光焊接装置、待焊工件、激光焦点获取装置、控制系统,其中

所述激光焦点获取装置包括第一相机、第二相机;

所述激光焊接装置包括激光焊接头、机器人、激光器,所述机器人在控制系统的控制下,带动激光焊接头按照设定的路径行进;

所述控制系统与激光焊接装置、激光焦点获取装置相连,控制系统接收第一相机、第二相机的信息,并向机器人运动指令或调整指令。

作为优选,所述第一相机为长焦相机。

作为优选,所述第二相机为广角相机。

一种T型接头激光焊接焦点轨迹确定方法,采用上述设备进行确定,包括以下步骤:

步骤一,设备准备,将激光焊接装置、待焊工件、激光焦点获取装置、控制系统就位并连接;

步骤二,标定第一相机与激光焊接头的位置关系,使待焊工件表面位于第一相机的景深范围内;

步骤三,根据待焊工件、T型接头的参数,进行激光焊接路径规划,并把路径规划信息导入控制系统;

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