[发明专利]一种激光焊接设备及激光焊接方法

摘要

本发明提供一种激光焊接设备及激光焊接方法，其中，激光焊接设备包括焊接设备主体、焊接台、支架、动态聚焦振镜焊接系统、视觉检测系统、工件定位机构、焊接头调节驱动机构和控制系统。本发明通过视觉检测系统获取工件的图像数据，以对工件上的焊缝进行准确定位，并通过控制系统控制焊接头快速移动到焊缝位置，使动态聚焦振镜焊接系统发射激光脉冲对工件进行快速准确的激光扫描焊接，同时在激光扫描焊接过程中，通过动态聚焦振镜焊接系统对其发射的激光脉冲的离焦误差进行动态补偿，以实现激光脉冲的动态聚焦，可以大大提高激光焊接的焊接效率和精度，降低人工成本。

主权项

1.一种激光焊接设备，其特征在于，所述激光焊接设备包括焊接设备主体、焊接台、支架、动态聚焦振镜焊接系统、视觉检测系统、工件定位机构、焊接头调节驱动机构和控制系统；所述焊接台设置在所述焊接设备主体的一侧，所述动态聚焦振镜焊接系统通过所述支架支撑固定在所述焊接设备主体的上方，所述动态聚焦振镜焊接系统上位于所述焊接台正上方的一端设置有焊接头，所述视觉检测系统与所述焊接头机械连接，所述工件定位机构设置在所述焊接台上，所述焊接头调节驱动机构与所述焊接头机械连接，所述控制系统设置在所述焊接设备主体的一侧并分别与所述动态聚焦振镜焊接系统、所述视觉检测系统、所述工件定位机构和所述焊接头调节驱动机构电性连接；所述工件定位机构用于对放置在所述焊接台上的工件的位置进行调整，并在将所述工件固定在所述视觉检测系统的检测范围内时，触发所述视觉检测系统启动；所述视觉检测系统用于在启动后实时获取所述工件的图像数据；所述控制系统用于对所述工件的图像数据进行处理分析得到所述工件上的焊缝的位置信息；所述焊接头调节驱动机构用于根据所述位置信息驱动所述焊接头运动到所述焊缝的上方，并对所述焊接头的位置进行微调，使所述焊接头正对所述焊缝；所述动态聚焦振镜焊接系统用于在所述焊接头正对所述焊缝时，以预设扫描频率发射预设频率和预设脉宽的激光脉冲对所述焊缝进行激光扫描焊接，并在激光扫描焊接过程中对其发射的激光脉冲的离焦误差进行动态补偿，以实现激光脉冲的动态聚焦，所述预设扫描频率、所述预设频率和所述预设脉宽根据焊接精度和焊接速度要求进行设置；所述控制系统还用于对所述动态聚焦振镜焊接系统、所述视觉检测系统、所述工件定位机构和所述焊接头调节驱动机构的工作状态进行综合控制；所述视觉检测系统包括第一摄像单元、第二摄像单元和机械运动单元；所述机械运动单元分别与所述第一摄像单元、所述第二摄像单元和所述控制系统连接，用于驱动所述第一摄像单元和所述第二摄像单元运动至指定的初始位置，以标定所述第一摄像单元和所述第二摄像单元的初始位置；所述第一摄像单元用于获取所述工件上的第一标记点的图像数据；所述第二摄像单元用于获取所述工件上的第二标记点的图像数据，所述第一标记点和所述第二标记点分别位于所述工件上的两个对角点；所述控制系统还用于根据所述第一摄像单元的初始位置和当前位置、所述第二摄像单元的初始位置和当前位置、所述第一标记点的图像数据、所述第二标记点的图像数据以及所述工件的图像数据，分析处理得到所述第一标记点和第二标记点在所述工件上的位置。