一种激光焊接设备及系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种激光焊接设备及系统，包括焊接设备主体、多工位加工台、多轴运动控制系统、上下料系统、机器视觉系统、聚焦系统、焊接头和控制系统，所述多工位加工台包括待加工位、加工位和成品位；所述多工位加工台设置在所述焊接设备主体的下部，所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头设置在所述多工位加工台的上方，所述多轴运动控制系统与所述多工位加工台机械连接，所述控制系统设置在所述焊接设备主体的一侧并与所述多轴运动控制系统、所述上下料系统、所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头电性连接，所述聚焦系统通过光纤外接激光器。本实用新型专利技术可以大大提高激光焊接效率和精度，降低人工成本。

A laser welding equipment and system

The utility model provides a laser welding equipment and welding equipment system, including the main body, multi station processing, multi axis motion control system, feeding system, machine vision system, focusing system, welding head and control system, the multi station processing units to be processed, including processing and finished products; the the multi station processing platform is provided on the main body of the welding equipment, the machine vision system, focusing system and the welding head is arranged in the multi station processing station, the multi axis motion control system and the multi station processing machine connected to the control system settings one side welding equipment on the main body and the multi axis motion control system, the loading system, the machine vision system, the focusing system and the welding head is electrically connected with the focusing system The system is connected by an optical fiber laser. The utility model can greatly improve the efficiency and precision of laser welding and reduce the labor cost.

【技术实现步骤摘要】
一种激光焊接设备及系统
本技术实施例属于激光焊接
，尤其涉及一种激光焊接设备及系统。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，各种工业产品层出不穷，激光焊接设备在工业产品焊接等方便面应用广泛。然而，现有的激光焊接设备需要依靠人工校准焊接头的位置，自动化程度低，无法实现对焊接位置的精确定位，导致激光焊接精度低、加工速度慢。
技术实现思路
本技术实施例提供一种激光焊接设备及系统，旨在解决现有的激光焊接设备需要依靠人工校准焊接头的位置，自动化程度低，无法实现对焊接位置的精确定位，导致激光焊接精度低、加工速度慢的问题。本技术实施例一方面提供一种激光焊接设备，其包括焊接设备主体、多工位加工台、多轴运动控制系统、上下料系统、机器视觉系统、聚焦系统、焊接头和控制系统，所述多工位加工台包括待加工位、加工位和成品位；所述多工位加工台设置在所述焊接设备主体的下部，所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头设置在所述多工位加工台的上方，所述多轴运动控制系统与所述多工位加工台机械连接，所述控制系统设置在所述焊接设备主体的一侧并与所述多轴运动控制系统、所述上下料系统、所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头电性连接，所述聚焦系统通过光纤外接激光器；所述多轴运动控制系统控制所述多工位加工台在X轴、Y轴或Z轴方向上运动；所述上下料系统将所述待加工位的工件运送至所述加工位，并将所述加工位上加工完成的工件运送至所述成品位；所述机器视觉系统实时获取所述多工位加工台和所述工件的图像数据；所述控制系统对所述图像数据进行分析处理得到所述多工位加工台的位置信息和所述工件的位置信息，根据所述多工位加工台的位置信息控制所述多轴运动控制系统调整所述多工位加工台的位置，根据所述工件的位置信息控制所述焊接头运动至所述工件的焊缝位置上方；所述聚焦系统对所述激光器发射的激光脉冲的离焦误差进行动态补偿，实现动态聚焦；所述焊接头将所述激光脉冲发射至所述焊缝位置进行激光加工。在一个实施例中，所述聚焦系统包括聚焦镜和聚焦装置，所述聚焦装置与所述聚焦镜机械连接并与所述控制系统电连接；所述聚焦装置驱动所述聚焦镜在Z轴方向上运动，对所述激光器发射的激光脉冲的离焦误差进行动态补偿，实现动态聚焦。在一个实施例中，所述机器视觉系统包括图像处理器以及与所述图像处理器电连接的监控器、操作手柄、第一摄像机和第二摄像机，所述图像处理器与所述控制系统电连接，所述第一摄像机与所述焊接头机械连接；所述第一摄像机跟随所述焊接头运动，实时拍摄所述工件的视频数据；所述第二摄像机实时拍摄所述多工位加工台的视频数据；所述图像处理器将所述视频数据处理为图像数据并发送给所述控制系统；所述监控器实时显示所述视频数据；所述操作手柄根据用户输入的控制指令，对所述第一摄像机和所述第二摄像机的工作状态进行控制。在一个实施例中，所述第一摄像机和所述第二摄像机均为CCD摄像机。在一个实施例中，所述上下料系统包括机械手。在一个实施例中，所述激光焊接设备还包括指示灯和控制开关，所述指示灯和所述控制开关均设置在所述焊接设备主体上且与所述控制系统电连接；所述指示灯对所述激光焊接设备的工作状态进行指示；所述控制开关根据用户输入的指令对所述激光焊接设备的工作状态进行控制。在一个实施例中，所述控制系统包括控制主机和触控显示屏，所述控制主机与所述触控显示屏电性连接；所述控制主机对所述图像数据进行处理分析，得到所述多工位加工台的位置信息和所述工件的位置信息；所述触控显示屏根据用户输入的指令对所述激光焊接设备的工作状态进行控制，并对所述激光焊接设备的工作状态参数进行显示。本技术实施例另一方面提供一种激光焊接系统，其包括激光器、冷却系统和上述的激光焊接设备，所述激光焊接设备通过光纤与所述激光器连接，所述激光器与所述冷却系统电连接；所述冷却系统正常运行时，触发所述激光器启动并在所述激光器工作过程中带走所述激光器产生的热量。在一个实施例中，所述激光器包括电动驱动系统以及按照光路方向依次设置的激光谐振腔体、导光系统、有色指示灯、反射系统、耦合系统和全反射系统，所述耦合系统通过光纤与所述全反射系统连接，所述导光系统通过光纤与所述聚焦系统连接，所述电动驱动系统与所述激光谐振腔体和所述冷却系统电连接，所述冷却系统的循环系统设置在所述激光器的一侧；所述电动驱动系统根据所述冷却系统发送的触发信号控制所述激光谐振腔和所述有色指示灯启动；所述激光谐振腔启动时产生激光脉冲；所述有色指示灯启动时发射有色可见光；所述反射系统将所述有色可见光反射至所述耦合系统；所述耦合系统将所述有色可见光耦合至与所述全反射系统连接的光纤；所述全反射系统将所述有色可见光反射至所述激光谐振腔体；所述导光系统通过光纤将所述激光脉冲和所述有色可见光发送至所述聚焦系统。在一个实施例中，所述冷却系统包括温度控制器、流量计以及沿水循环方向依次设置的水箱、水泵、循环系统、热交换器和过滤器，所述温度控制器和所述流量计与所述激光器电连接；所述循环系统设置于所述激光器的一侧，所述循环系统的进水口与所述水箱的出水口连接，所述循环系统的出水口与所述热交换器的内循环进水口连接，所述循环系统中的水循环时带走所述激光器产生的热量；所述热交换器的外循环出水口和外循环进水口均连接外部冷却设备，所述热交换器冷却其内循环进水口流入的水并通过其内循环出水口流出；所述流量计设置在所述热交换器的内循环出水口，所述流量计检测所述内循环出水口的流量并在所述流量达到预设流量值时触发所述激光器启动；所述过滤器设置在所述水箱的进水口，对流入所述水箱的水进行过滤；所述水泵设置在所述水箱的出水口，将所述水箱中的水抽取至所述水循系统，实现水循环；所述温度控制器检测所述水箱的水温并在所述水温大于预设温度时触发所述激光器关闭。本技术实施例通过机器视觉系统获取多工位加工台和工件的图像数据，并通过控制系统对图像数据进行处理得到多工位加工台和工件的位置信息，可以实现对工件上的焊缝位置的准确定位，通过多轴运动控制系统对多工位加工系统的位置进行调整，通过控制系统对焊接头的位置进行调整，可见焊接头快速移动至焊缝位置，对工件进行快速准确的激光扫描焊接，可以大大提高激光焊接效率和精度，降低人工成本。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例一提供的激光焊接系统的机械结构示意图；图2是本技术实施例一提供的激光焊接设备的结构示意图；图3是本技术实施例二提供的激光焊接设备的结构示意图；图4是本技术实施例四提供的激光器的机械结构示意图；图5是本技术实施例五提供的冷却系统的机械结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焊接设备，其特征在于，包括焊接设备主体、多工位加工台、多轴运动控制系统、上下料系统、机器视觉系统、聚焦系统、焊接头和控制系统，所述多工位加工台包括待加工位、加工位和成品位；所述多工位加工台设置在所述焊接设备主体的下部，所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头设置在所述多工位加工台的上方，所述多轴运动控制系统与所述多工位加工台机械连接，所述控制系统设置在所述焊接设备主体的一侧并与所述多轴运动控制系统、所述上下料系统、所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头电性连接，所述聚焦系统通过光纤外接激光器；所述多轴运动控制系统控制所述多工位加工台在X轴、Y轴或Z轴方向上运动；所述上下料系统将所述待加工位的工件运送至所述加工位，并将所述加工位上加工完成的工件运送至所述成品位；所述机器视觉系统实时获取所述多工位加工台和所述工件的图像数据；所述控制系统对所述图像数据进行分析处理得到所述多工位加工台的位置信息和所述工件的位置信息，根据所述多工位加工台的位置信息控制所述多轴运动控制系统调整所述多工位加工台的位置，根据所述工件的位置信息控制所述焊接头运动至所述工件的焊缝位置上方；所述聚焦系统对所述激光器发射的激光脉冲的离焦误差进行动态补偿，实现动态聚焦；所述焊接头将所述激光脉冲发射至所述焊缝位置进行激光加工。...

【技术特征摘要】
1.一种激光焊接设备，其特征在于，包括焊接设备主体、多工位加工台、多轴运动控制系统、上下料系统、机器视觉系统、聚焦系统、焊接头和控制系统，所述多工位加工台包括待加工位、加工位和成品位；所述多工位加工台设置在所述焊接设备主体的下部，所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头设置在所述多工位加工台的上方，所述多轴运动控制系统与所述多工位加工台机械连接，所述控制系统设置在所述焊接设备主体的一侧并与所述多轴运动控制系统、所述上下料系统、所述机器视觉系统、所述聚焦系统和所述焊接头电性连接，所述聚焦系统通过光纤外接激光器；所述多轴运动控制系统控制所述多工位加工台在X轴、Y轴或Z轴方向上运动；所述上下料系统将所述待加工位的工件运送至所述加工位，并将所述加工位上加工完成的工件运送至所述成品位；所述机器视觉系统实时获取所述多工位加工台和所述工件的图像数据；所述控制系统对所述图像数据进行分析处理得到所述多工位加工台的位置信息和所述工件的位置信息，根据所述多工位加工台的位置信息控制所述多轴运动控制系统调整所述多工位加工台的位置，根据所述工件的位置信息控制所述焊接头运动至所述工件的焊缝位置上方；所述聚焦系统对所述激光器发射的激光脉冲的离焦误差进行动态补偿，实现动态聚焦；所述焊接头将所述激光脉冲发射至所述焊缝位置进行激光加工。2.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述聚焦系统包括聚焦镜和聚焦装置，所述聚焦装置与所述聚焦镜机械连接并与所述控制系统电连接；所述聚焦装置驱动所述聚焦镜在Z轴方向上运动，对所述激光器发射的激光脉冲的离焦误差进行动态补偿，实现动态聚焦。3.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述机器视觉系统包括图像处理器以及与所述图像处理器电连接的监控器、操作手柄、第一摄像机和第二摄像机，所述图像处理器与所述控制系统电连接，所述第一摄像机与所述焊接头机械连接；所述第一摄像机跟随所述焊接头运动，实时拍摄所述工件的视频数据；所述第二摄像机实时拍摄所述多工位加工台的视频数据；所述图像处理器将所述视频数据处理为图像数据并发送给所述控制系统；所述监控器实时显示所述视频数据；所述操作手柄根据用户输入的控制指令，对所述第一摄像机和所述第二摄像机的工作状态进行控制。4.如权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，所述第一摄像机和所述第二摄像机均为CCD摄像机。5.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述上下料系统包括机械手。6.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述激光焊接设备还包括指示灯和控制开关，所述指示灯和所述控制开关均设置在所述焊接设备主体上且与所述控制系统电连接；所述指示灯对所述激光焊接设备的工作状态进行指示；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海兵，
申请(专利权)人：深圳信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44