[发明专利]一种自动化激光焊接工作站及工作方法

说明书

本发明提供一种自动化激光焊接工作方法，将待焊工件安装于工装平台位置，通过检料系统检测工装平台上是否有工件、工件是否处于正确的焊接位置以及检测每次安装的工件尺寸是否相同；焊缝跟踪系统对待焊接工件的位置进行视觉检测，并计算待焊接位置与预先标定位置的坐标偏移数值差，利用激光头内自带的校准软件读取数值差，从而控制激光头发出的激光处于正确的焊接位置，进行焊缝跟踪；机器人进行焊接，同时监测系统的三个不同灵敏度光电传感器采集三种不同区段波长的光来检测熔池的稳定性以及焊缝表面质量是否连续、均匀。本发明提高了激光焊接的智能化水平，提高了产品焊接过程的精度，保证了产品的质量。

技术领域

本发明涉及自动化焊接技术领域，特别涉及一种自动化激光焊接工作站及工作方法。

背景技术

随着制造业自动化、智能化生产的推进和客户的需求，对激光焊接技术的发展提出了更高的挑战。由于激光焊接作业的环境要求相对较高，常规的作业区难以满足激光焊接的要求，从而难以保证产品的焊接质量和生产过程的安全，同时会极大地降低生产效率和增大成本。

在激光焊接、切割等加工过程中，通常会产生大量的飞溅，且工作区域温度较高，尤其是在持续作业过程中，同时还伴随着大量的激光辐射和噪音，对人体均会产生不可预见的伤害。

传统的焊接工艺具有焊缝不均匀、假焊及咬边等宏观缺陷，焊接过程不稳定，焊缝中产生气孔与裂纹。并且，智能化水平不高，生产效率低。

鉴于此，本发明提供一种安全可靠性、自动化程度高、焊接速度和质量高的激光焊接工作站及工作方法，以克服上述现有技术存在的部分问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全可靠性、焊接速度和质量高的激光焊接工作站及工作方法，它解决了上述现有技术存在的部分问题。

为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：一种自动化激光焊接工作站，包括：

检料系统，用于检测工装平台上是否有工件、工件是否处于正确的焊接位置以及检测每次安装的工件尺寸是否相同；

焊缝跟踪系统，用于实时监控焊接过程中光斑与工件待焊处位置精度，机器人进行示教，相机进行拍照，记录标定位置的坐标值，所述相机内的校准软件读取待焊接位置与所述标定位置的坐标偏移数值以及进行待焊接位置偏移的校准；

监测系统，用于实时监控焊接质量和记录整个激光焊接过程中的焊接数据，其包括三个不同灵敏度的光电传感器，所述三个光电传感器采集三种不同区段波长的光来监控焊接质量，三种不同波长的光分别反映温度的高低、等离子云密度的大小及反射光的强弱，等离子云密度大小反应焊接过程中熔池的稳定性，温度允许波动范围主要是反映焊缝表面质量是否连续、均匀，反射光检测激光的入射角度及焊接过程中焊缝的表面及熔池的稳定性。

进一步，所述激光焊接工作站还包括用于隔绝激光辐射的安全防护机构、用于及时提醒紧急情况的安全警报系统、用于发出指令的PLC控制系统以及用于减弱焊接飞溅物的烟尘排放系统，所述安全警报系统包括用于进行紧急情况报警警示提醒的安全控制系统以及用于进行紧急自动停止的紧急制动系统。

为实现上述目的，本发明采用的另一个技术方案是：一种激光焊接工作方法，步骤如下：

S1、提供工装平台，将待焊工件安装于所述工装平台位置，通过检料系统检测工装平台上是否有工件、工件是否处于正确的焊接位置以及检测每次安装的工件尺寸是否相同；

S2、焊缝跟踪系统对待焊接工件的位置进行视觉检测，并计算待焊接位置与预先标定位置的坐标偏移数值差，利用激光头内自带的校准软件读取数值差，从而控制激光头发出的激光处于正确的焊接位置，进行焊缝跟踪；

S3、机器人进行焊接，焊接过程中，监测系统的三个不同灵敏度光电传感器采集三种不同区段波长的光来检测熔池的稳定性以及焊缝表面质量是否连续、均匀。