[发明专利]一种基于点线激光的铝卷端面焊接系统

权利要求书

1.一种基于点线激光的铝卷端面焊接系统，其特征在于：所述焊接系统包括一焊接机器人；所述焊接机器人包括中央控制模块、运输控制模块和机器手臂；所述机器手臂驱动带机器视觉能力的焊接组件对铝卷端面进行焊接；所述焊接组件包括焊接枪头、激光控制模块、摄像组件和图像处理模块；所述激光控制模块包括点激光组件、线激光组件；当对铝卷端面进行焊接时，所述运输控制模块使焊接机器人运动至铝卷端面处的焊接工位，焊接机器人的机器手臂先以点激光组件对铝卷扫描以对铝卷精确定位，再以线激光组件扫描铝卷端面两侧及卷心两侧形成线激光反馈信号，以摄像组件对铝卷端面进行拍照，所述图像处理模块对线激光反馈信号和摄像组件的照片进行识别，以识别出的可用焊接位作为焊接点进行焊接；所述可用焊接位包括铝卷端面错层及平滑层连接位置；

所述线激光反馈信号为线激光组件生成的可供图像处理模块识别的线激光反馈信号；当线激光组件扫描到卷头位置时，图像处理模块收到的线激光反馈信号为高度差变化信号，所述图像处理模块可根据该高度差变化信号来判定卷头位置；

当焊接组件以线激光组件在扫描部位扫描时，图像处理模块对线激光反馈信号和摄像组件的照片进行识别，找到铝卷端面错层及平滑层连接位置作为焊接点位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于点线激光的铝卷端面焊接系统，其特征在于：所述机器手臂为六轴机器手臂。

3.根据权利要求2所述的一种基于点线激光的铝卷端面焊接系统，其特征在于：所述焊接系统的中央控制模块与外部生产系统对接以获取待焊接铝卷规格数据；所述待焊接铝卷规格数据包括铝卷厚度、铝卷外径、铝卷宽度、铝卷中心高度。

4.根据权利要求3所述的一种基于点线激光的铝卷端面焊接系统，其特征在于：所述待焊接铝卷以铝卷运输车输送至焊接工位；所述点激光组件以铝卷运输车中心线位置为扫描起始位。

5.根据权利要求4所述的一种基于点线激光的铝卷端面焊接系统，其特征在于：所述焊接系统的工作方法包括以下步骤；

A1、焊接系统的中央控制模块与外部生产系统对接，获得待焊接铝卷相关数据信息，这部分信息包括铝卷厚度、铝卷外径、铝卷宽度、铝卷中心高度；

A2、铝卷运输车将待焊接铝卷运输到焊接工位位置；

A3、铝卷端面分为A、B两端面，需先后进行焊接；焊接机器人的机器手臂先以点激光组件在铝卷运输车中心线位置上下移动扫描，并以铝卷外径为参考数据，扫描确定铝卷最外围上、下两点；

A4、焊接机器人经轨道移至焊接工位位置的待焊接铝卷A面一侧；

A5、焊接机器人自动运行寻卷作业；六轴机器手臂驱动焊接组件并以点激光组件扫描，若在点激光组件的设定范围内有信号反馈，则确认焊接工位有铝卷继续运行，如果没有反馈机器人返回HOME等待位，等待排除故障后点击控制台启动按钮继续寻卷；

A6、确认有铝卷后，六轴机器手臂驱动焊接组件，以线激光组件依次在待焊接铝卷端面的卷心两侧、端面两侧边沿处扫描以生成可供图像处理模块识别的线激光反馈信号，同时以摄像组件对铝卷端面进行拍照；

A7、当焊接组件以线激光组件在扫描部位扫描时，图像处理模块对线激光反馈信号和摄像组件的照片进行识别，找到铝卷端面错层及平滑层连接位置，该位置就是焊接点位置；

A8、中央控制模块接收图像处理模块的识别结果，调整焊枪姿态、焊接方向，在扫描部位处的焊接点开始焊接，直至焊接完成扫描部位内的所有焊接点；

A9、焊接机器人驱动焊接组件对下一扫描部位进行扫描，并以焊枪对识别出的焊接点进行焊接；

A10、当一个端面所有扫描部位均完成处理后，运输控制模块使焊接机器人通过PLC控制轨道移动到另一端面的焊接工位继续焊接；当A、B两端面均焊接完成后，焊接机器人复位。