[发明专利]用于多任务激光焊接的系统和方法

说明书

本发明涉及用于多任务激光焊接的系统和方法。用于在工件上的感兴趣区域处检测和激光焊接工件的系统和方法包括：第一摄像机，所述第一摄像机配置为沿着第一视线观察感兴趣区域；第二摄像机，所述第二摄像机配置为沿着与第一视线不同的第二视线观察感兴趣区域；激光焊接扫描头，所述激光焊接扫描头配置为在感兴趣区域处对工件进行激光焊接；以及控制系统，所述控制系统配置为接收来自第一摄像机和第二摄像机中的每一个的输入，基于接收到的输入来确定一个或多个对准测量结果，并且基于一个或多个对准测量结果来从多个焊接计划选择焊接计划。

技术领域

本公开涉及用于系统和方法，该系统和方法用于检测要激光焊接在一起的两个或更多个工件的对准并且基于对准来选择焊接计划（schedule）。

背景技术

在制造电动马达时，可以通过将铜发夹（hairpin）插入定子主体中并将发夹的尖端联结在一起来产生定子组件的绕组。联结发夹的常见方法是利用电弧焊接。然而，如果未探测到发夹未对准，那么发夹未对准可以导致有缺陷的电弧焊接接头（诸如，短路和开路）。在常见实践中，对电弧焊接的定子组件进行检测和/或电测试以寻找有缺陷的焊接接头，并且如果发现任何有缺陷的焊接接头，那么通常由人类操作员手动地重焊这些有缺陷的焊接接头。这能够是耗时且繁琐的任务，并且在常见实践中，检测和重焊操作均在与原始焊接位置或工作站分开的位置或工作站中发生，因此需要附加空间并给过程增加了转移时间。

发明内容

根据一个实施例，一种方法包括：在工件上检测感兴趣区域、确定与感兴趣区域内的至少两个结构有关的至少一个对准测量结果（alignment measurement），并且从多个预定焊接计划中选择焊接计划以用于基于至少一个对准测量结果将至少两个结构激光焊接在一起。多个预定焊接计划可以包括：（i）第一焊接计划，在该第一焊接计划中将激光束引导于至少两个结构上，以便将至少两个结构焊接在一起；以及（ii）第二焊接计划，在该第二焊接计划中首先将激光束引导于至少两个结构的子组处，以便熔化子组的一部分，并且然后将激光束引导于至少两个结构上，以便将至少两个结构焊接在一起。

该方法还可以包括：根据所选择的焊接计划来激光焊接至少两个结构以形成焊缝；以及，评估焊缝以产生评估数据，并确定焊缝是否通过预定焊缝质量标准。如果焊缝通过了焊缝质量标准，那么该方法可以包括：前进到下一个感兴趣区域；否则，该方法可以包括评定评估数据，并从多个预定重焊计划选择重焊计划以用于基于评估数据来修复焊缝。该方法还可以包括：根据所选择的重焊计划对焊缝进行重焊以形成重焊缝；并且检查该重焊缝以确定重焊缝是否通过预定重焊缝质量标准。如果重焊缝通过了重焊缝质量标准，那么该方法可以包括：前进到下一个感兴趣区域；否则，该方法可以包括将工件识别为需要进一步干预，并且前进到下一个工件上的感兴趣区域。下一个感兴趣区域可以位于工件和下一个工件中的一个上。

工件可以是定子组件，并且感兴趣区域可以包括至少两个发夹尖端。至少一个对准测量结果中的每一个可以是以下各者中的至少一个：（i）至少两个结构中的至少一个的至少一个相应特征的一组空间坐标，该至少一个特征是至少两个结构中的至少一个的每个相应一个的相应边缘、相应角和相应中心中的至少一个；以及（ii）针对至少两个结构中的至少两个的至少一个相应特征的相应空间坐标之间的至少一个差值。检测、激光焊接、评估和重焊步骤可以在单个工作站处执行。