一種基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及激光焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接
目.O
【背景技術(shù)】
[0002]在制造過程中焊接技術(shù)使用十分廣泛，焊接方法和工藝優(yōu)化，不僅直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性與使用安全性，還決定著產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。以前使用的較多的是超聲波焊接，電阻焊焊接。目前，各種產(chǎn)品在裝配過程與焊接的過程中要求精度提高，還需要解決不同材料、薄片和小尺寸的零件的焊接問題，同時，還要滿足快速、大批量和牢固焊接，這樣才能應(yīng)用于批量化生產(chǎn)，在以上要求提出后，企業(yè)已經(jīng)開始大量導(dǎo)入激光焊接工藝來取代原有的傳統(tǒng)焊接工藝。
[0003]普通激光焊接方式，焊接工件的定位一般依靠光學(xué)組件配合傳統(tǒng)工作臺的移動來實現(xiàn)，在裝夾和定位上耗時長，且由于工作臺自身結(jié)構(gòu)和負(fù)載的原因，在需要高速移動的場合，對電機性能要求高，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，成本提高，直接影響了激光焊接的優(yōu)勢。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中普通激光焊接方式定位耗時長，影響工作效率的缺陷，提供一種通過視覺定位系統(tǒng)進行快速定位的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006]本實用新型提供一種基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置，包括操作柜，所述操作柜上固定設(shè)置有手動升降機構(gòu)，所述手動升降機構(gòu)的一側(cè)設(shè)置有液晶演示器，另一側(cè)設(shè)置有可沿所述手動升降機構(gòu)上下移動的高速振鏡;所述操作柜上還設(shè)置有視覺定位系統(tǒng)；
[0007]所述視覺定位系統(tǒng)包括設(shè)置在焊接位置側(cè)面的CCD攝像頭，設(shè)置在底部的視覺光源和設(shè)置在焊接位置上方的折射光鏡片；
[0008]所述高速振鏡包括設(shè)置在側(cè)面的X軸旋轉(zhuǎn)電機和與其連接的X軸鏡片，設(shè)置在上部的Y軸旋轉(zhuǎn)電機和與其連接的Y軸鏡片。
[0009 ]該系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述操作柜內(nèi)的電腦主機。
[0010]所述高速振鏡還包括設(shè)置在所述X軸鏡片下方的F-Theta鏡。
[0011]本實用新型產(chǎn)生的有益效果是:本實用新型的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置，通過視覺定位系統(tǒng)對待焊接的產(chǎn)品進行定位，解決了材料本身差異性對合格率的影響，簡化了對工裝夾具和人工對位的要求，同時也解決了在物體移動過程中，由于振動造成位置精度的誤差，大幅降低了對操作人員的技術(shù)要求，更方便的和自動化系統(tǒng)集成;高速振鏡裝置的電機僅帶動兩個小鏡片運動，負(fù)載慣量小，響應(yīng)靈活，定位穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0012]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：
[0013]圖I是本實用新型實施例的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置的視覺定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實用新型實施例的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置的高速振鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本實用新型實施例的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置的振鏡掃描示意圖；
[0017]圖5是本實用新型實施例的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置的F-Theta鏡工作原理示意圖；
[0018]圖中，I-操作柜，2-手動升級機構(gòu)，3-視覺定位系統(tǒng)，301-CCD攝像頭，302-視覺光源，303-折射光鏡片，4-液晶顯示器，5-高速振鏡，501-X軸旋轉(zhuǎn)電機，502-X軸鏡片，503- Y軸旋轉(zhuǎn)電機，504-Y軸鏡片505-F-Theta鏡，6-電腦主機。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0020]如圖I所示，本實用新型實施例的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置，包括操作柜I，操作柜I上固定設(shè)置有手動升降機構(gòu)2，手動升降機構(gòu)2的一側(cè)設(shè)置有液晶演示器4，另一側(cè)設(shè)置有可沿手動升降機構(gòu)2上下移動的高速振鏡5，手動升降機構(gòu)2帶動高速振鏡5上下移動可以調(diào)整焊接的焦距;操作柜I上還設(shè)置有視覺定位系統(tǒng)3;該系統(tǒng)還包括設(shè)置在操作柜I內(nèi)的電腦主機6。
[0021]如圖2所示，視覺定位系統(tǒng)3包括設(shè)置在焊接位置側(cè)面的CCD攝像頭301，設(shè)置在底部的視覺光源302和設(shè)置在焊接位置上方的折射光鏡片303。
[0022]在振鏡焊接中，將視覺技術(shù)引入，從而實現(xiàn)高精度的全自動化焊接工藝。當(dāng)工件移動到焊接位置時，首先通過CCD攝像頭301采集物體圖像，軟件將采集后的圖像進行分析對比處理，和物體特征點進行對比，從而準(zhǔn)確的識別物體的輪廓，然后調(diào)用預(yù)先設(shè)定的模板，對焊接軌跡進行加工。
[0023]通過視覺技術(shù)，解決了材料本身差異性對合格率的影響，簡化了對工裝夾具和人工對位的要求，同時也解決了在物體移動過程中，由于振動造成位置精度的誤差，大幅降低了對操作人員的技術(shù)要求，更方便的和自動化系統(tǒng)集成。
[0024]在焊接高效率的同時，通過視覺定位提高了正確性和兼容性，可實現(xiàn)全自動無人值守生產(chǎn)。
[0025]如圖3所示，高速振鏡5包括設(shè)置在側(cè)面的X軸旋轉(zhuǎn)電機501和與其連接的X軸鏡片502，設(shè)置在上部的Y軸旋轉(zhuǎn)電機503和與其連接的Y軸鏡片504，高速振鏡5還包括設(shè)置在X軸鏡片下方的F-Theta鏡505。
[0026]如圖4、圖5所示，激光束以脈沖或連續(xù)方式入射到兩反射鏡，X軸鏡片502和Y軸鏡片504上，X軸鏡片502和Y軸鏡片504通過旋轉(zhuǎn)電機運動可分別沿X、Y軸掃描，用計算機控制反射鏡的反射角度，從而實現(xiàn)激光束的偏轉(zhuǎn)運動，使具有一定功率密度的激光聚焦光斑在加工材料上按所需的要求運動，（此時加工材料可以保持不動）從而達到焊接加工的目的。此種方式，電機僅帶動兩個小鏡片運動，負(fù)載慣量小，響應(yīng)靈活，非常容易實現(xiàn)高速運動，最大響應(yīng)速度可以達到7000mm/s;體積小，負(fù)載輕，啟動和停止非常迅速，沒有常規(guī)電機容易出現(xiàn)的失步和丟步現(xiàn)象，定位穩(wěn)定可靠。
[0027]因激光傳輸采用鏡片偏轉(zhuǎn)方式，為了保證在同一個焊接平面上的均勻性，選用一種能夠獲得平場的聚焦透鏡F-Theta鏡505，保證激光束在不同的入射角方向（遠(yuǎn)場與近場）上獲得平整焦平面的聚焦透鏡。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置，其特征在于，包括操作柜（I)，所述操作柜（I)上固定設(shè)置有手動升降機構(gòu)（2)，所述手動升降機構(gòu)(2)的一側(cè)設(shè)置有液晶演示器(4)，另一側(cè)設(shè)置有可沿所述手動升降機構(gòu)（2)上下移動的高速振鏡(5);所述操作柜（I)上還設(shè)置有視覺定位系統(tǒng)(3); 所述視覺定位系統(tǒng)（3)包括設(shè)置在焊接位置側(cè)面的CCD攝像頭(301)，設(shè)置在底部的視覺光源(302)和設(shè)置在焊接位置上方的折射光鏡片(303); 所述高速振鏡(5)包括設(shè)置在側(cè)面的X軸旋轉(zhuǎn)電機(501)和與其連接的X軸鏡片（502)，設(shè)置在上部的Y軸旋轉(zhuǎn)電機(503)和與其連接的Y軸鏡片(504)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置，其特征在于，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述操作柜(I)內(nèi)的電腦主機(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置，其特征在于，所述高速振鏡(5)還包括設(shè)置在所述X軸鏡片下方的F-Theta鏡(505)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于視覺定位系統(tǒng)的高速振鏡焊接裝置，包括操作柜，操作柜上固定設(shè)置有手動升降機構(gòu)，手動升降機構(gòu)的一側(cè)設(shè)置有液晶演示器，另一側(cè)設(shè)置有可沿手動升降機構(gòu)上下移動的高速振鏡；操作柜上還設(shè)置有視覺定位系統(tǒng)；視覺定位系統(tǒng)包括設(shè)置在焊接位置側(cè)面的CCD攝像頭，設(shè)置在底部的視覺光源和設(shè)置在焊接位置上方的折射光鏡片；高速振鏡包括設(shè)置在側(cè)面的X軸旋轉(zhuǎn)電機和與其連接的X軸鏡片，設(shè)置在上部的Y軸旋轉(zhuǎn)電機和與其連接的Y軸鏡片。本實用新型簡化了對工裝夾具和人工對位的要求，同時也解決了在物體移動過程中，由于振動造成位置精度的誤差，高速振鏡裝置的電機僅帶動兩個小鏡片運動，負(fù)載慣量小，響應(yīng)靈活，定位穩(wěn)定可靠。
【IPC分類】B23K26/70, B23K26/21, B23K26/03
【公開號】CN205147591
【申請?zhí)枴緾N201520927577
【發(fā)明人】冉昌林, 王雄力, 冉昌軍, 熊五岳
【申請人】武漢逸飛激光設(shè)備有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月20日