一种基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光焊接领域，尤其涉及一种基于视觉定位系统的高速振镜焊接
目.O
【背景技术】
[0002]在制造过程中焊接技术使用十分广泛，焊接方法和工艺优化，不仅直接影响到产品的质量可靠性与使用安全性，还决定着产品的生产成本。以前使用的较多的是超声波焊接，电阻焊焊接。目前，各种产品在装配过程与焊接的过程中要求精度提高，还需要解决不同材料、薄片和小尺寸的零件的焊接问题，同时，还要满足快速、大批量和牢固焊接，这样才能应用于批量化生产，在以上要求提出后，企业已经开始大量导入激光焊接工艺来取代原有的传统焊接工艺。
[0003]普通激光焊接方式，焊接工件的定位一般依靠光学组件配合传统工作台的移动来实现，在装夹和定位上耗时长，且由于工作台自身结构和负载的原因，在需要高速移动的场合，对电机性能要求高，导致结构设计复杂，成本提高，直接影响了激光焊接的优势。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中普通激光焊接方式定位耗时长，影响工作效率的缺陷，提供一种通过视觉定位系统进行快速定位的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]本实用新型提供一种基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置，包括操作柜，所述操作柜上固定设置有手动升降机构，所述手动升降机构的一侧设置有液晶演示器，另一侧设置有可沿所述手动升降机构上下移动的高速振镜;所述操作柜上还设置有视觉定位系统；
[0007]所述视觉定位系统包括设置在焊接位置侧面的CCD摄像头，设置在底部的视觉光源和设置在焊接位置上方的折射光镜片；
[0008]所述高速振镜包括设置在侧面的X轴旋转电机和与其连接的X轴镜片，设置在上部的Y轴旋转电机和与其连接的Y轴镜片。
[0009 ]该系统还包括设置在所述操作柜内的电脑主机。
[0010]所述高速振镜还包括设置在所述X轴镜片下方的F-Theta镜。
[0011]本实用新型产生的有益效果是:本实用新型的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置，通过视觉定位系统对待焊接的产品进行定位，解决了材料本身差异性对合格率的影响，简化了对工装夹具和人工对位的要求，同时也解决了在物体移动过程中，由于振动造成位置精度的误差，大幅降低了对操作人员的技术要求，更方便的和自动化系统集成;高速振镜装置的电机仅带动两个小镜片运动，负载惯量小，响应灵活，定位稳定可靠。
【附图说明】
[0012]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
[0013]图I是本实用新型实施例的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置的视觉定位系统的结构示意图；
[0015]图3是本实用新型实施例的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置的高速振镜的结构示意图；
[0016]图4是本实用新型实施例的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置的振镜扫描示意图；
[0017]图5是本实用新型实施例的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置的F-Theta镜工作原理示意图；
[0018]图中，I-操作柜，2-手动升级机构，3-视觉定位系统，301-CCD摄像头，302-视觉光源，303-折射光镜片，4-液晶显示器，5-高速振镜，501-X轴旋转电机，502-X轴镜片，503- Y轴旋转电机，504-Y轴镜片505-F-Theta镜，6-电脑主机。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]如图I所示，本实用新型实施例的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置，包括操作柜I，操作柜I上固定设置有手动升降机构2，手动升降机构2的一侧设置有液晶演示器4，另一侧设置有可沿手动升降机构2上下移动的高速振镜5，手动升降机构2带动高速振镜5上下移动可以调整焊接的焦距;操作柜I上还设置有视觉定位系统3;该系统还包括设置在操作柜I内的电脑主机6。
[0021]如图2所示，视觉定位系统3包括设置在焊接位置侧面的CCD摄像头301，设置在底部的视觉光源302和设置在焊接位置上方的折射光镜片303。
[0022]在振镜焊接中，将视觉技术引入，从而实现高精度的全自动化焊接工艺。当工件移动到焊接位置时，首先通过CCD摄像头301采集物体图像，软件将采集后的图像进行分析对比处理，和物体特征点进行对比，从而准确的识别物体的轮廓，然后调用预先设定的模板，对焊接轨迹进行加工。
[0023]通过视觉技术，解决了材料本身差异性对合格率的影响，简化了对工装夹具和人工对位的要求，同时也解决了在物体移动过程中，由于振动造成位置精度的误差，大幅降低了对操作人员的技术要求，更方便的和自动化系统集成。
[0024]在焊接高效率的同时，通过视觉定位提高了正确性和兼容性，可实现全自动无人值守生产。
[0025]如图3所示，高速振镜5包括设置在侧面的X轴旋转电机501和与其连接的X轴镜片502，设置在上部的Y轴旋转电机503和与其连接的Y轴镜片504，高速振镜5还包括设置在X轴镜片下方的F-Theta镜505。
[0026]如图4、图5所示，激光束以脉冲或连续方式入射到两反射镜，X轴镜片502和Y轴镜片504上，X轴镜片502和Y轴镜片504通过旋转电机运动可分别沿X、Y轴扫描，用计算机控制反射镜的反射角度，从而实现激光束的偏转运动，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运动，（此时加工材料可以保持不动）从而达到焊接加工的目的。此种方式，电机仅带动两个小镜片运动，负载惯量小，响应灵活，非常容易实现高速运动，最大响应速度可以达到7000mm/s;体积小，负载轻，启动和停止非常迅速，没有常规电机容易出现的失步和丢步现象，定位稳定可靠。
[0027]因激光传输采用镜片偏转方式，为了保证在同一个焊接平面上的均匀性，选用一种能够获得平场的聚焦透镜F-Theta镜505，保证激光束在不同的入射角方向（远场与近场）上获得平整焦平面的聚焦透镜。
[0028]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置，其特征在于，包括操作柜（I)，所述操作柜（I)上固定设置有手动升降机构（2)，所述手动升降机构(2)的一侧设置有液晶演示器(4)，另一侧设置有可沿所述手动升降机构（2)上下移动的高速振镜(5);所述操作柜（I)上还设置有视觉定位系统(3); 所述视觉定位系统（3)包括设置在焊接位置侧面的CCD摄像头(301)，设置在底部的视觉光源(302)和设置在焊接位置上方的折射光镜片(303); 所述高速振镜(5)包括设置在侧面的X轴旋转电机(501)和与其连接的X轴镜片（502)，设置在上部的Y轴旋转电机(503)和与其连接的Y轴镜片(504)。2.根据权利要求I所述的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置，其特征在于，该系统还包括设置在所述操作柜(I)内的电脑主机(6)。3.根据权利要求I所述的基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置，其特征在于，所述高速振镜(5)还包括设置在所述X轴镜片下方的F-Theta镜(505)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于视觉定位系统的高速振镜焊接装置，包括操作柜，操作柜上固定设置有手动升降机构，手动升降机构的一侧设置有液晶演示器，另一侧设置有可沿手动升降机构上下移动的高速振镜；操作柜上还设置有视觉定位系统；视觉定位系统包括设置在焊接位置侧面的CCD摄像头，设置在底部的视觉光源和设置在焊接位置上方的折射光镜片；高速振镜包括设置在侧面的X轴旋转电机和与其连接的X轴镜片，设置在上部的Y轴旋转电机和与其连接的Y轴镜片。本实用新型简化了对工装夹具和人工对位的要求，同时也解决了在物体移动过程中，由于振动造成位置精度的误差，高速振镜装置的电机仅带动两个小镜片运动，负载惯量小，响应灵活，定位稳定可靠。
【IPC分类】B23K26/70, B23K26/21, B23K26/03
【公开号】CN205147591
【申请号】CN201520927577
【发明人】冉昌林, 王雄力, 冉昌军, 熊五岳
【申请人】武汉逸飞激光设备有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月20日