[发明专利]一种基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统及工作方法

权利要求书

1.一种基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其特征在于：包括：机架（1）和激光焊接防护舱（2），所述机架（1）上设有用于工件运输的运输线（3），所述激光焊接防护舱（2）设于运输线（3）上，所述激光焊接防护舱（2）中设有成组成组夹具（4）和基于振镜的远距激光焊专机（5），所述运输线（3）上设有用于输送工件的输送机构（6），所述成组成组夹具（4）设于输送机构（6）上，所述远距激光焊专机（5）设于激光焊接防护舱（2）的顶部，且所述的运输线（3）、成组成组夹具（4）、远距激光焊专机（5）以及托盘及随行夹具（6）均与控制中心连接。

2.根据权利要求1所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其特征在于：所述成组夹具（4）成组存在，其中设有机械机构、压缩气源控制及驱动装置、夹具状态感应装置，所述的压缩气源控制及驱动装置和夹具状态感应装置均与机械机构连接。

3.根据权利要求1所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其特征在于：所述输送机构（6）中设有托盘（61）和随行夹具（62），所述随行夹具（62）设于托盘（61）上，且所述成组夹具（4）与随行夹具（62）相配合。

4.根据权利要求1所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其特征在于：所述运输线（3）上设有用于驱动托盘（61）的驱动带，所述托盘（61）设于驱动带上。

5.根据权利要求1所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其特征在于：所述远距激光焊专机（5）中设有二向色镜（51）、激光光束（52）、激光扫描振镜头（53）、工业相机镜头（54）、工业相机及图像处理单元（55）和光源（56），所述的激光光束（52）设于二向色镜（51）上方，所述的激光扫描振镜头（53）和工业相机镜头（54）分别设于二向色镜（51）的两侧，所述的工业相机及图像处理单元（55）与工业相机镜头（54）连接，所述光源（56）与激光扫描振镜头（53）相配合。

6.根据权利要求5所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其特征在于：所述的激光扫描振镜头（53）中设有扫描振镜（57），所述的扫描振镜（57）中设有X轴振镜（571）和Y轴振镜（572）。

7.根据权利要求1所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其特征在于：还包括控制柜通过PLC对输入输出信号进行处理，将其它设备挂接入现场总线网络。

8.根据权利要求1至7任一项所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统的工作方法，其特征在于：具体的工作方法如下：

1）：首先随行夹具（62）将电池盒工件定位在输送的托盘（61）上；

2）：输送线（3）通过驱动带有随行夹具（62）的托盘（61）将工件送达激光焊接防护舱（2）中；

3）：待顶升机构将托盘竖直顶升到加工位，激光焊接防护舱内工件加工位的成组夹具（4）将待加工电池盒工件进行精密装夹、定位；

4）：然后控制中心的系统中央控制器输出触发信号，启动远距激光焊专机（5）中的工业相机镜头（54）对电池盒进行拍摄，对工件的位姿进行精确识别、判断；

5）：判断待焊工件的装夹间隙是否超出预设阈值，从而确定工件可进行高速扫描焊接是否可行；如果工件可进行焊接作业，激光扫描振镜头（53）可自动调节激光光斑相对于工件实际焊接路径的偏差，使得激光光斑可最大限度精确地沿实际焊缝扫描，从而辅助远距激光焊接专机完成高质量的焊接过程；

6）：系统控制器获取状态就绪信号，判断状态一切无误后，输出信号触发激光源进行激光发射，激光光束（52）经激光光缆进行传输，扩束、准直、偏转、聚焦后，高能量密度激光光束聚焦工件待焊路径，通过远距激光焊专机内扫描振镜（57）快速偏转，完成工件焊接路径扫描与焊接作业；

7）：焊接完成后，成组夹具（4）释放工件，并由托盘（61）将加工完的工件经输送线送出本工作站；

8）：在焊接流程启动前，首先进行系统状态自检，判断工件是否装夹到位、引导激光光斑是否已经调节，如果就绪，进入后续流程，如果出现问题，则进行急停报警，同时整个系统停止运作，等待检修；在焊接流程启动后，如果遭遇非常状况，如激光源未发射激光，除了激光源自我诊断进行报警，整个系统也同时产生信号报警，同时急停；在系统急停并获检修、故障排除之后，进行系统的重置，使得系统回复到初始状态。