(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010148904.4
(22)申请日 2020.03.05
(71)申请人 中国汽车工业工程有限公司
地址 300110 天津市南开区长江道591号
申请人 机械工业第四设计研究院有限公司
(72)发明人 高建超 刘增昌 尹李亮
(74)专利代理机构 天津市三利专利商标代理有
限公司 12107
代理人 韩新城
(51)Int.Cl.
B23K 26/28(2014.01)
B23K 31/12(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开一种激光飞行焊在线补焊设备
及方法。激光飞行焊在线补焊设备包括通过通信
述激光飞行焊接执行设备包括机器人、机器人控
制器、与机器人控制器通信连接的飞行焊控制
器、与飞行焊控制器通信连接的飞行焊接振镜。
本发明能实现在焊接完成后，利用焊缝质量扫描
设备检测、评定焊缝质量，焊缝质量扫描设备将
焊缝质量评定结果传给焊接执行设备，对焊缝质
量不达标的焊缝进行在线补焊作业。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 111299835 A 2020.06.19
C N 111299835
A
1.一种激光飞行焊在线补焊设备，其特征在于，包括通过通信电缆连接在一起的激光飞行焊接执行设备和用于检测、评定焊缝质量的焊缝质量扫描设备；所述激光飞行焊接执行设备包括机器人、机器人控制器、与机器人控制器通信连接的飞行焊控制器、与飞行焊控制器通信连接的飞行焊接振镜。
2.根据权利要求1所述激光飞行焊在线补焊设备，其特征在于，所述焊缝质量扫描设备包括视觉扫描检测设备、超声波扫描设备、激光扫描检测的一种。
3.根据权利要求2所述激光飞行焊在线补焊设备，其特征在于，所述焊缝质量扫描设备包括焊缝扫描控制器、与焊缝扫描控制通讯连接的焊缝扫描相机；所述焊缝扫描控制与机器人控制器通信连接。
4.根据权利要求3所述激光飞行焊在线补焊设备，其特征在于，所述焊缝扫描相机安装在飞行焊接振镜上。
5.一种激光飞行焊在线补焊方法，其特征在于，机器人在焊接完成后，利用焊缝质量扫描设备检测、评定焊缝质量，焊缝质量扫描设备将焊缝质量评定结果传给激光飞行焊接执行设备，由所述激光飞行焊接执行设备对焊缝质量不达标的焊缝进行在线补焊作业。
权 利 要 求 书1/1页CN 111299835 A
一种激光飞行焊在线补焊设备及方法
技术领域
[0001]本发明涉及激光飞行焊技术领域，特别是涉及一种激光飞行焊在线补焊设备及方法。
背景技术
[0002]激光飞行焊是一种利用激光扫描技术实施的远程激光加工方法。激光束通过运动的镜片发射到待聚焦透镜上，通过聚焦透镜将能量集中到待加工工件上从而实现工件的焊接。由于激光束是利用运动镜片的偏转反射实现加工焦点的定位，这种加工方法可以实现很高的加工速度。为了监测激光飞行焊接的加工质量，一般增加质量监测系统来检测焊缝的质量，检测完成后需要人工对焊接质量差的工件进行补焊接，这种补焊接方法为离线焊接方法，在生产线模式下需要将不良工件退出生产序列，补焊完成后再插入到后续生产序列中，这种方法会打乱原有生产序列，降低生产效率。当前技术条件下，尚未出现激光飞行焊的在线补焊方法和设备。
[0003]因此，采用何种方法实现激光飞行焊的在线补焊，维持既定生产序列，提高生产效率成为该领域亟待解决的问题。
发明内容
[0004]本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种激光飞行焊在线补焊设备及方法，在不打乱原有生产序列的前提下进行在线补焊，提高生产效率。
[0005]为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
[0006]一种激光飞行焊在线补焊设备，包括通过通信电缆连接在一起的激光飞行焊接执行设备和用于检测、评定焊缝质量的焊缝质量扫描设备；所述激光飞行焊接执行设备包括机器人、机器人控制器、与机器人控制器通信连接的飞行焊控制器、与飞行焊控制器通信连接的飞行焊接振镜。
[0007]其中，所述焊缝质量扫描设备包括视觉扫描检测设备、超声波扫描设备、激光扫描检测的一种。
[0008]其中，所述焊缝质量扫描设备包括焊缝扫描控制器、与焊缝扫描控制通讯连接的焊缝扫描相机；所述焊缝扫描控制与机器人控制器通信连接。
[0009]其中，所述焊缝扫描相机安装在飞行焊接振镜上。
[0010]本发明的目的还在于提供一种激光飞行焊在线补焊方法，机器人在焊接完成后，利用焊缝质量扫描设备检测、评定焊缝质量，焊缝质量扫描设备将焊缝质量评定结果传给激光飞行焊接执行设备，由所述激光飞行焊接执行设备对焊缝质量不达标的焊缝进行在线补焊作业。
[0011]本发明能实现在焊接完成后，利用焊缝质量扫描设备检测、评定焊缝质量，焊缝质量扫描设备将焊缝质量评定结果传给焊接执行设备，对焊缝质量不达标的焊缝进行在线补焊作业；通过在线补焊的方式，维持既定生产序列，提高生产效率。
附图说明
[0012]图1为本发明实施例一种激光飞行焊在线补焊设备的应用示意图。
[0013]图2为本发明实施例焊接样件的示意图。
[0014]附图标记说明：
[0015]10：机器人控制器，11：机器人通讯线缆，12：机器人，20：飞行焊控制器，21：飞行焊通讯线缆，22：飞行焊接振镜，23：激光加工光束，30：焊缝扫描控制器，31：焊缝扫描设备通讯线缆，32：焊缝扫描相机，33：焊缝扫描视场，40：焊接试验台，41：焊接样件，50：上层板件，60：下层板件，71：A焊缝，81：B焊缝，91：C焊缝，101：D焊缝，72：A备用焊缝，82：B备用焊缝，92：C备用焊缝，102：D备用焊缝。
具体实施方式
[0016]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]如图1-2所示，本发明激光飞行焊在线补焊设备，包括：
[0018]机器人控制器10、机器人通讯线缆11、机器人12、飞行焊控制器20、飞行焊通讯线缆21和飞行焊接振镜22，它们共同组成了飞行焊接执行设备。
[0019]其中，焊缝扫描控制器30、焊缝扫描设备通讯线缆31和焊缝扫描相机32组成了焊缝质量扫描设备。
[0020]机器人控制器10和飞行焊控制器20通过通讯线缆1020连接起来，用于交互信号。机器人控制器10和焊缝扫描控制器30通过通讯线缆1030连接起来，用于传递焊缝检测结果信息。
[0021]所使用的机器人12可以是关节型机器人、桁架机器人、直角坐标型机器人等，具体不阴。
[0022]所使用的飞行焊接振镜22可以是可移动振镜设备，或不可移动振镜设备。[0023]焊接样件41固定放置在焊接试验台40上。
[0024]如图2所示为本发明实施例焊接样件的示意图。
[0025]其中，上层板件50和下层板件60叠放在一起，A焊缝71、B焊缝81、C焊缝91和D焊缝101为工艺文件规定中的待焊接焊缝，A备用焊缝72、B备用焊缝82、C备用焊缝92和D备用焊缝102依次分别是A焊缝71、B焊缝81、C焊缝91和D焊缝101的备用焊缝，当其中任一焊缝发生焊接不良时，即启用相对应备用焊缝的焊接。
[0026]本发明的目的还在于提供一种激光飞行焊在线补焊方法，机器人在焊接完成后，利用焊缝质量扫描设备检测、评定焊缝质量，焊缝质量扫描设备将焊缝质量评定结果传给激光飞行焊接执行设备，由所述激光飞行焊接执行设备对焊缝质量不达标的焊缝进行在线补焊作业。
[0027]本发明中，所述激光飞行焊在线补焊的过程大致可描述为(以焊缝扫描相机为例进行说明)：
[0028]根据工艺文件规定，机器人控制器10通过机器人通讯线缆11控制机器人12运动，带动飞行焊接振镜22将激光加工光束23移至焊接样件41表面，依次进行A焊缝71、B焊缝81、C焊缝91和D焊缝101的焊接。焊接完成后，机器人控制器10通过机器人通讯线缆11控制机器
人12运动，带动焊缝扫描相机32依次分别扫描焊接完成后的A焊缝71、B焊缝81、C焊缝91和D 焊缝101，将扫描信息通过焊缝扫描设备通讯线缆31传递到焊缝扫描控制器30中，焊缝扫描控制器3对焊接结果进行判定，并将判定结果通过通讯线缆1030传递给机器人控制器10，机器人控制器10根据接受的判定结果，控制控制机器人12运动，带动飞行焊接振镜22进行不合格焊缝对应的备用焊缝的补焊作业。
[0029]本发明能实现在焊接完成后，利用焊缝质量扫描设备检测、评定焊缝质量，焊缝质量扫描设备将焊缝质量评定结果传给焊接执行设备，对焊缝质量不达标的焊缝进行在线补焊作业；通过在线补焊的方式，维持既定生产序列，提高生产效率。
[0030]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议