具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接方法及系統與流程
2024-04-15 12:37:05 2
1.本發明涉及門窗焊接技術領域，具體是涉及一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接方法及系統。
背景技術：
2.在傳統門窗焊接中，氬弧焊仍佔較大比例，但氬弧焊因為熱影響區域大，門窗在焊接後常常會造成變形。尤其在細焊縫的焊接過程中使得拼接處變形大。而相比於氬弧焊，雷射焊接的能量集中，熱影響區小，接合縫窄且焊縫美觀不變形。所以雷射焊接在門窗焊縫焊接中有著得天獨厚的優勢。而在門窗雷射焊接中通常由人工對焊縫進行焊接，人工相對機器，不具備效率和精度優勢；也有機器焊接是通過機械夾具的進行加工，不能夠進行高精度定位，只依賴夾具本身的精度，這種常應用於不需要太高精度的加工場景。在高端自動化門窗焊接中，大多利用的是雷射3d相機，這種雷射相機是通過雷射掃面並將掃描的數據回傳，雖然精度上和定位上可以滿足要求，但價格十分昂貴，難以在門窗焊接中普及。
3.因此，需要提供一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接方法及系統，旨在解決上述問題。
技術實現要素：
4.針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接方法及系統，以解決上述背景技術中存在的問題。
5.本發明是這樣實現的，一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接方法，所述方法包括以下步驟：
6.讀取門窗焊縫加工線段信息，得到焊縫加工線段的基本參數，所述基本參數包括焊縫加工線段的長度和方向；
7.根據所述基本參數對焊縫加工線段的兩端進行定位，根據定位得到焊縫加工線段的初步焊縫數據；
8.使得ccd工業相機從加工路徑的起點移至終點，對焊縫不斷觀測和識別並生成實際數據，將初步焊縫數據與實際數據進行對比得到角度偏移數據；
9.將角度偏移數據補償到加工路徑，對加工路徑進行更新，進行焊接加工。
10.作為本發明進一步的方案：所述焊縫加工線段信息由dxf文件轉換得到，或者由用戶根據門窗焊縫位置製作得到。
11.作為本發明進一步的方案：根據所述基本參數對焊縫加工線段的兩端進行定位的步驟，具體包括：
12.提前製作門窗焊縫起始兩端的模板；
13.根據基本參數對焊縫加工線段的兩端進行模板定位。
14.作為本發明進一步的方案：進行焊接加工時，通過雷射控制板控制雷射和送絲機構。
15.作為本發明進一步的方案：所述ccd工業相機和雷射焊頭均通過多軸運動控制系統驅動，通過plc控制多軸運動控制系統按照定位信息進行運動。
16.本發明的另一目的在於提供一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接系統，所述系統包括：
17.基本參數確定模塊，用於讀取門窗焊縫加工線段信息，得到焊縫加工線段的基本參數，所述基本參數包括焊縫加工線段的長度和方向；
18.初步焊縫數據確定模塊，用於根據所述基本參數對焊縫加工線段的兩端進行定位，根據定位得到焊縫加工線段的初步焊縫數據；
19.實際數據生成模塊，用於使得ccd工業相機從加工路徑的起點移至終點，對焊縫不斷觀測和識別並生成實際數據，將初步焊縫數據與實際數據進行對比得到角度偏移數據；
20.加工路徑更新模塊，用於將角度偏移數據補償到加工路徑，對加工路徑進行更新，進行焊接加工。
21.與現有技術相比，本發明的有益效果是：
22.本發明採用了焊縫跟蹤技術，解決了傳統門窗雷射焊接中單一的夾具定位方式；使用ccd工業相機，通過對門窗焊縫的圖像處理，達到焊縫精準焊接，達到低成本高成效的結果。利用雷射焊接，解決了傳統氬弧焊等焊接造成的大熱影響區、易畸形、焊接效率低以及汙染粉塵大的問題。
附圖說明
23.圖1為一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接方法的流程圖。
24.圖2為一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接系統的結構示意圖。
具體實施方式
25.為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清晰，以下結合附圖及具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
26.以下結合具體實施例對本發明的具體實現進行詳細描述。
27.如圖1所示，本發明實施例提供了一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接方法，所述方法包括以下步驟：
28.s100，讀取門窗焊縫加工線段信息，得到焊縫加工線段的基本參數，所述基本參數包括焊縫加工線段的長度和方向；
29.s200，根據所述基本參數對焊縫加工線段的兩端進行定位，根據定位得到焊縫加工線段的初步焊縫數據；
30.s300，使得ccd工業相機從加工路徑的起點移至終點，對焊縫不斷觀測和識別並生成實際數據，將初步焊縫數據與實際數據進行對比得到角度偏移數據；
31.s400，將角度偏移數據補償到加工路徑，對加工路徑進行更新，進行焊接加工。
32.本發明實施例中，所述焊縫加工線段信息可以由dxf文件轉換得到，或者由用戶根據門窗焊縫位置製作得到。為了根據所述基本參數對焊縫加工線段的兩端進行定位，需要提前製作門窗焊縫起始兩端的模板，並根據基本參數對焊縫加工線段的兩端進行模板定
位，根據定位得到焊縫加工線段的初步焊縫數據，這裡的初步焊縫數據只是理論數據，在保證線段和產品對應的情況下已經可以進行加工了。另外，ccd工業相機從路徑起點移至終點時，會對整條路徑進行觀測，並通過計算機對觀測的圖像進行處理，對焊縫不斷觀測和識別並生成實際數據，如此可以提前預判焊縫的走向，使得焊縫跟蹤時計算量變小，同時也可排除一些幹擾因素，使得定位穩定。
33.本發明實施例中，進行焊接加工時，通過雷射控制板控制雷射和送絲機構，所述ccd工業相機和雷射焊頭均通過多軸運動控制系統驅動，通過plc控制多軸運動控制系統按照定位信息進行運動。
34.本發明採用了焊縫跟蹤技術，解決了傳統門窗雷射焊接中單一的夾具定位方式；並將雷射和送絲機構和多軸運動控制系統相連，提高了整體門窗焊接系統的容錯性能和低耦合性；使用ccd工業相機，通過對門窗焊縫的圖像處理，達到焊縫精準焊接，達到低成本高成效的結果。利用雷射焊接，解決了傳統氬弧焊等焊接造成的大熱影響區、易畸形、焊接效率低以及汙染粉塵大的問題。
35.如圖2所示，本發明實施例還提供了一種具有焊縫跟蹤功能的門窗雷射焊接系統，所述系統包括：
36.基本參數確定模塊100，用於讀取門窗焊縫加工線段信息，得到焊縫加工線段的基本參數，所述基本參數包括焊縫加工線段的長度和方向；
37.初步焊縫數據確定模塊200，用於根據所述基本參數對焊縫加工線段的兩端進行定位，根據定位得到焊縫加工線段的初步焊縫數據；
38.實際數據生成模塊300，用於使得ccd工業相機從加工路徑的起點移至終點，對焊縫不斷觀測和識別並生成實際數據，將初步焊縫數據與實際數據進行對比得到角度偏移數據；
39.加工路徑更新模塊400，用於將角度偏移數據補償到加工路徑，對加工路徑進行更新，進行焊接加工。
40.以上僅對本發明的較佳實施例進行了詳細敘述，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
41.應該理解的是，雖然本發明各實施例的流程圖中的各個步驟按照箭頭的指示依次顯示，但是這些步驟並不是必然按照箭頭指示的順序依次執行。除非本文中有明確的說明，這些步驟的執行並沒有嚴格的順序限制，這些步驟可以以其它的順序執行。而且，各實施例中的至少一部分步驟可以包括多個子步驟或者多個階段，這些子步驟或者階段並不必然是在同一時刻執行完成，而是可以在不同的時刻執行，這些子步驟或者階段的執行順序也不必然是依次進行，而是可以與其它步驟或者其它步驟的子步驟或者階段的至少一部分輪流或者交替地執行。
42.本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過電腦程式來指令相關的硬體來完成，所述的程序可存儲於一非易失性計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，本技術所提供的各實施例中所使用的對存儲器、存儲、資料庫或其它介質的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存儲器。非易失性存儲器可包括只讀存儲器(rom)、可編程rom(prom)、電可編
程rom(eprom)、電可擦除可編程rom(eeprom)或快閃記憶體。易失性存儲器可包括隨機存取存儲器(ram)或者外部高速緩衝存儲器。作為說明而非局限，ram以多種形式可得，諸如靜態ram(sram)、動態ram(dram)、同步dram(sdram)、雙數據率sdram(ddrsdram)、增強型sdram(esdram)、同步鏈路(synchlink)dram(sldram)、存儲器總線(rambus)直接ram(rdram)、直接存儲器總線動態ram(drdram)、以及存儲器總線動態ram(rdram)等。
43.本領域技術人員在考慮說明書及實施例處的公開後，將容易想到本公開的其它實施方案。本技術旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理並包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正範圍和精神由權利要求指出。