[发明专利]具有CCD检测的自动化激光焊接装置及焊接方法

说明书

本发明公开了一种具有CCD视觉定位的自动激光焊接装置及焊接方法。该装置包括激光平台和机架机罩，还包括：设有导轨定位基准、夹具、送料轴、旋转压紧气缸水平设置在激光平台上的送料装置；设置激光平台一端的设有第一激光头的二维激光器；设置在激光平台另一端设有第二激光头、CCD视觉定位相机的四维激光器；设置在机架机罩内的PC控制机。本发明的有益效果：设备通过CCD视觉定位相机获取目标的图像信号，由PC控制机计算出相应的目标位置并驱动设备进行位置定位，机器视觉+图像处理的使用提高了焊接精度，排除工装和产品误差，并且避免人为因素对产品品质的影响。

技术领域

本发明涉及激光焊接，自动检测领域，尤其是涉及一种具有CCD检测的自动化激光焊接装置及焊接方法。

背景技术

近几年，在汽车行业中激光焊接得到了快速的发展，如何创新整合设备做到激光焊接设备与视觉检测装置可以协同工作，提高自动化程度、减少设备占用空间、节省成本，是开发此套系统的主要目的。焊接设备配备视觉成像检测装置的焊接是一种比较新颖的想法。传统的焊接方式缺少视觉成像设备及相对应的控制软件。很少具有自动捕捉产品焊缝位置并计算焊枪偏移距离实现自动焊接产品，且较少具有四维激光焊接头，焊接位置误差较大，焊接质量较差，效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术焊接设备提及庞大，焊接头定位效果差，焊接质量差，效率低等问题。提供了一种具有CCD视觉定位的自动激光焊接装置，包括激光平台和机架机罩，还包括：设有导轨定位基准、夹具、送料轴、旋转压紧气缸设置在激光平台上的送料装置；设置激光平台一端的设有第一激光头的二维激光器；设置在激光平台另一端设有第二激光头、CCD视觉定位相机的四维激光器；设置在机架机罩内的PC控制机，设置在机架机罩外壁上的监视器，所述夹具设置在送料轴上，所述送料轴水平的设置在激光平台上，其出口端设有对产品进行靠左定位的导轨定位基准，入口端设有压紧产品的旋转压紧气缸；

所述CCD视觉定位相机对待焊接产品拍照，并反馈到与CCD视觉定位相机输出端相连的PC控制机，所述PC控制机对照片进行预处理，找出可焊接的区域内之带焊接产品的位置并发出运动补偿指令反馈至二维激光器和四维激光器；

进一步的，所述监视器设置在机架机罩外侧的右上方。

进一步的，所述四维激光器还包括由下而上相互交叉叠加设置的Y轴模块、X轴模块、W轴模块、Z轴模块、挂设在Z轴模块侧壁上的第二激光头，所述Y轴模块、X轴模块、W轴模块、Z轴模块根据PC控制机输出的运动补偿指令协同调整第二激光头移动至待焊接的产品位置进行直线焊接；所述二维激光器根据PC控制机输出的运动补偿指令调整第一激光头移动至带焊接产品位置进行直线焊接；所述CCD视觉定位相机输出端还设有监测焊接全过程的监视器。

进一步的，所述送料装置的数量为2台。

进一步的，所述的送料轴将夹具上的产品输送给二维激光器与四维激光器焊接后卸除产品，夹具可退回至送料轴入口端，重复下一个产品的焊接操作。

进一步的，所述CCD视觉定位相机设置在第二激光头上方，可对待焊接的产品放大150倍后拍摄。

一种激光焊焊接的方法，其特征在于：利用如上所述的装置进行实施，该方法包括如下步骤：

步骤S1，送料装置上料，将产品放入夹具内，待产品的一侧定位紧靠导轨定位基准后，确认产品左侧均与导轨定位基准相平，上料完成，按下旋转压紧气缸的按钮后压紧产品；

步骤S2，启动送料轴开关将待焊接的产品输送给CCD视觉定位相机拍照并将信号反馈至PC控制机，PC控制机对待焊接产品的照片进行预处理，计算出实际的焊缝路径宽度，结合检测得到的产品高度，输出的运动补偿指令并驱动二维激光器与四维激光器的运动至带焊接产品位置并控制该激光焊头的直线焊接动作；