利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统及利用其的焊接方法技术方案

本发明专利技术的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统包括：焊枪，设置于机器人，根据控制信号来对固定于安装部的母材进行焊接；线激光器，向从上述焊枪的焊接点隔开的位置的焊接线部位照射直线形态的激光；检测器，拍摄及检测以预设角度向焊接对象部位照射的线形态的激光的形状；以及控制部，接收上述检测器的信息，根据焊接部位来以使上述焊枪相对应的方式控制上述机器人的移送和上述焊枪的驱动，在上述利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统中，上述焊枪设置于以相对于上述机器人沿着上下左右方向驱动的方式设置的滑动部，上述控制部包括：数据库，用于存储与母材的焊接开始点、结束点部位有关的预设形状信息；以及运算部，判断所接收的上述检测器的焊接部位形状信息与上述数据库的所设定的形状信息是否相互匹配，以使上述焊枪按所设定的间隔与上述检测器的焊接部位形状信息相对应的方式求出包含上述焊枪的移送坐标、焊接深度、焊接宽度、焊接量、焊接时间的焊接条件，以与基于上述运算部的移送坐标相对应的方式使上述机器人和/或安装部及上述滑动部进行移动来控制上述焊枪的驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统及利用其的焊接方法
本专利技术涉及利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统及利用其的焊接方法，具体地，涉及如下的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统及利用其的焊接方法，即，通过对利用线激光器来检测的焊接部位的三维坐标测定数据与已提供的图像数据进行比较来调节焊接件的焊接位置，不仅如此，减少焊接开始位置的确定和变曲点位置及测定错误的可能性，同时，可以快速实施对于焊接不良的校正作业。
技术介绍
通常，因焊接作业恶劣的作业环境，将面临劳动力不足和老龄化，为了解决这种问题，需要可以代替人力的生产技术的自动化。为了上述焊接工序的自动化，准确地计测焊接线追踪和焊接部位的体积来实施与此对应的焊接。对此，在与焊接线追踪有关的技术中，如韩国公开专利公报第10-2009-0055278号(以下，称之为“现有技术”)中所示，沿着焊接线照射线激光，检测对于对应焊接部位的线激光的反射的形状来运算焊接部位的形状及焊接部位的体积，并可将其适用于焊接作业。但是，在包含上述现有技术的现有技术中，使焊枪向基于焊接部位的检测数据的焊接部位移动来实施焊接作业，工作人员通过图像确认对于对象物的焊接的开始点位置，在对配置多个的对象物实施的情况下，存在因各个开始位置的确认作业而导致作业时间的延迟，并导致精密度降低的问题。并且，在现有技术中，具有对作为相互焊接对象的多个对象物进行部分点焊接的情况，上述点焊接的区间用于被双重实施焊接，因此导致焊接部位的性质变化等焊接不良，在包括对点焊接部位进行二次焊接的焊接过程中所发生的闪光对线激光的反射光产生影响，从而存在导致上述形状数据的错误等的问题。但是，在现有技术中，很难确认是否对宽广区间的焊接部位正常实施焊接，并且，上述验收只能依赖于在完成焊接作业之后的工作人员的确认作业。同时，在现有技术中，若母材涂有涂料或者生锈，则焊棒与母材之间的接触电阻将会增加，从而不产生启动电流，由此发生启动失败或电流的不稳定等焊接不良，未反映用于解决上述问题的校正事项的焊接作业存在反复导致相同范畴的焊接不良的问题。结果，在从确认焊接不良开始再次实施焊接作业的过程中，在完成第一次焊接作业之后，基于上述验收的时间和用于解除完成验收之后的焊接不良的焊接作业的进行将会导致作业时间的延迟，不仅如此，也将会引起非经济性问题。(专利文献0001)韩国公开专利公报第10-2009-0055278号(2009年06月02日公开)
技术实现思路
技术问题本专利技术用于解决上述问题，本专利技术的目的在于，提供如下的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统及利用其的焊接方法，即，通过将预设形状数据与所检测焊接部位的形状数据进行匹配，使各个对象物的焊接开始位置反映在焊接的变曲点和焊接结束点等焊接作业来提高精密度并减少作业时间，与在焊接过程中发生的闪光对应来防止对于焊接部位的形状检测的错误，可判断实施焊接作业的焊接部位的是否及基于确认焊接不良的焊接校正作业，从而提高焊接作业的可靠性。技术方案用于实现上述目的的本专利技术的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统包括：焊枪，设置于机器人，根据控制信号来对固定于安装部的母材进行焊接；线激光器，向从上述焊枪的焊接点隔开的位置的焊接线部位照射直线形态的激光；检测器，拍摄及检测以预设角度向焊接对象部位照射的线形态的激光的形状；以及控制部，接收上述检测器的信息，根据焊接部位来以使上述焊枪相对应的方式控制上述机器人的移送和上述焊枪的驱动，上述利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统的特征在于，上述焊枪设置于以相对于上述机器人沿着上下左右方向驱动的方式设置的滑动部，上述控制部包括：数据库，用于存储与母材的焊接开始点、结束点部位有关的预设形状信息；以及运算部，判断所接收的上述检测器的焊接部位形状信息与上述数据库的所设定的形状信息是否相互匹配，以使上述焊枪按所设定的间隔与上述检测器的焊接部位形状信息相对应的方式求出包含上述焊枪的移送坐标、焊接深度、焊接宽度、焊接量、焊接时间的焊接条件，以与基于上述运算部的移送坐标相对应的方式使上述机器人和/或安装部及上述滑动部进行移动来控制上述焊枪的驱动。并且，上述线激光器可照射如下形态的激光：第二激光，相对于在上述焊枪的焊接点隔开的前方位置的焊接线，沿着横向交叉；以及第一激光，相对于上述第二激光与焊接点之间的对象焊接线，沿着横向交叉。而且，上述线激光器可以使向平面上照射的第一激光及第二激光相互平行，使所照射的第一激光及第二激光的中心与焊接点一同位于相互留有间隔的直线上。并且，优选地，上述检测器分别获取上述线激光器的第一激光及第二激光的形态来向上述控制部施加，上述控制部通过从上述检测器接收的各个检测数据控制上述机器人和/或安装部的移动、上述滑动部的移动以及以与包括它们的移动时间控制、焊接电流、焊接电压、惰性气体供给量、焊棒的角度、焊棒的供给速度在内的焊接实施条件相对应的方式控制各个结构的驱动，以便与相对于各个位置的对象焊接线的上述焊枪前端的高度、前后左右方向位置相对应。同时，上述线激光器可向上述焊枪后方的隔开的位置照射形态上相对于实施焊接的部位沿着横向交叉的第三激光，上述检测器分别获取上述线激光器的第一激光、第二激光及第三激光的形态来向上述控制部施加，上述图像数据库以与焊接结果相对应地存储与预设正常焊接形状范围有关的图像信息，上述控制部通过从上述图像数据库和上述检测器接收的检测数据控制上述机器人和/或安装部的移动、上述滑动部的移动以及以与包括它们的移动时间控制、焊接电流、焊接电压、惰性气体供给量、焊棒的角度、焊棒的供给速度在内的焊接实施条件相对应的方式控制各个结构的驱动，以便与相对于各个位置的对象焊接线的上述焊枪前端的高度、前后左右方向位置相对应，对与焊接结果有关的信息与上述图像数据库的焊接形状范围的图像信息进行对比来判断焊接不良与否，对焊接不良运算及存储校正作业的信息，以这些信息为基础来实施校正作业，对相同或相同范畴的焊接部位实施反映焊接条件的焊接教学。而且，上述机器人EH或上述滑动部可按前后左右方向的设定角度摆动，在上述机器人或上述滑动部还设置倾斜仪，上述控制部接收上述倾斜仪的信号，对与通过上述检测器检测的焊接条件相对应的对象焊接线或基于焊接结果的焊接线控制上述机器人或上述滑动部的摆动角度。另一方面，用于实现上述目的的本专利技术的焊接方法包括：准备步骤(A)，设置利用上述焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，追踪使上述线激光器和检测器根据焊接开始点位置信息进行移动并追踪与所抽取的形状信息和预设的母材的开始部位形状相对应的焊接开始位置；整列及信息收集步骤(B)，与所追踪的上述焊接开始点位置相对应地以使焊枪的焊棒前端位于预设间隔高度的方式进行调节，以使焊枪的焊棒前端到达焊接开始点位置的方式使上述线激光器和检测器从焊接开始点进行移动，连续收集基于上述线激光器和检测器的焊接对象部位的形状信息；焊接步骤(C)，在上述整列及信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，包括：/n焊枪，设置于机器人，根据控制信号来对固定于安装部的母材进行焊接；/n线激光器，向从上述焊枪的焊接点隔开的位置的焊接线部位照射直线形态的激光；/n检测器，拍摄及检测以预设角度向焊接对象部位照射的线形态的激光的形状；以及/n控制部，接收上述检测器的信息，根据焊接部位来以使上述焊枪相对应的方式控制上述机器人的移送和上述焊枪的驱动，/n上述利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统的特征在于，/n上述焊枪设置于以相对于上述机器人沿着上下左右方向驱动的方式设置的滑动部，/n上述控制部包括：/n数据库，用于存储与母材的焊接开始点、结束点部位有关的预设形状信息；以及/n运算部，判断所接收的上述检测器的焊接部位形状信息与上述数据库的所设定的形状信息是否相互匹配，以使上述焊枪按所设定的间隔与上述检测器的焊接部位形状信息相对应的方式求出包含上述焊枪的移送坐标、焊接深度、焊接宽度、焊接量、焊接时间的焊接条件，/n以与基于上述运算部的移送坐标相对应的方式使上述机器人和/或安装部及上述滑动部进行移动来控制上述焊枪的驱动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 KR 10-2017-01635801.一种利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，包括：
焊枪，设置于机器人，根据控制信号来对固定于安装部的母材进行焊接；
线激光器，向从上述焊枪的焊接点隔开的位置的焊接线部位照射直线形态的激光；
检测器，拍摄及检测以预设角度向焊接对象部位照射的线形态的激光的形状；以及
控制部，接收上述检测器的信息，根据焊接部位来以使上述焊枪相对应的方式控制上述机器人的移送和上述焊枪的驱动，
上述利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统的特征在于，
上述焊枪设置于以相对于上述机器人沿着上下左右方向驱动的方式设置的滑动部，
上述控制部包括：
数据库，用于存储与母材的焊接开始点、结束点部位有关的预设形状信息；以及
运算部，判断所接收的上述检测器的焊接部位形状信息与上述数据库的所设定的形状信息是否相互匹配，以使上述焊枪按所设定的间隔与上述检测器的焊接部位形状信息相对应的方式求出包含上述焊枪的移送坐标、焊接深度、焊接宽度、焊接量、焊接时间的焊接条件，
以与基于上述运算部的移送坐标相对应的方式使上述机器人和/或安装部及上述滑动部进行移动来控制上述焊枪的驱动。


2.根据权利要求1所述的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，其特征在于，上述线激光器照射如下形态的激光：
第二激光，相对于在上述焊枪的焊接点隔开的前方位置的焊接线，沿着横向交叉；以及
第一激光，相对于上述第二激光与焊接点之间的对象焊接线，沿着横向交叉。


3.根据权利要求2所述的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，其特征在于，上述线激光器使向平面上照射的第一激光及第二激光相互平行，使所照射的第一激光及第二激光的中心与焊接点一同位于相互留有间隔的直线上。


4.根据权利要求3所述的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，其特征在于，上述检测器分别获取上述线激光器的第一激光及第二激光的形态来向上述控制部施加，上述控制部通过从上述检测器接收的各个检测数据控制上述机器人和/或安装部的移动、上述滑动部的移动以及以与包括它们的移动时间控制、焊接电流、焊接电压、惰性气体供给量、焊棒的角度、焊棒的供给速度在内的焊接实施条件相对应的方式控制各个结构的驱动，以便与相对于各个位置的对象焊接线的上述焊枪前端的高度、前后左右方向位置相对应。


5.根据权利要求3所述的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，其特征在于，
上述线激光器向上述焊枪后方的隔开的位置照射形态上相对于实施焊接的部位沿着横向交叉的第三激光，
上述检测器分别获取上述线激光器的第一激光、第二激光及第三激光的形态来向上述控制部施加，
上述图像数据库以与焊接结果相对应地存储与预设正常焊接形状范围有关的图像信息，
上述控制部通过从上述图像数据库和上述检测器接收的检测数据控制上述机器人和/或安装部的移动、上述滑动部的移动以及以与包括它们的移动时间控制、焊接电流、焊接电压、惰性气体供给量、焊棒的角度、焊棒的供给速度在内的焊接实施条件相对应的方式控制各个结构的驱动，以便与相对于各个位置的对象焊接线的上述焊枪前端的高度、前后左右方向位置相对应，对与焊接结果有关的信息与上述图像数据库的焊接形状范围的图像信息进行对比来判断焊接不良与否，对焊接不良运算及存储校正作业的信息，以这些信息为基础来实施校正作业，对相同或相同范畴的焊接部位实施反映焊接条件的焊接教学。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的利用焊接部位形状和三维坐标测定的焊接自动化系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴圣圭，
申请(专利权)人：吴圣圭，
类型：发明
国别省市：韩国;KR