[发明专利]一种自动化焊接系统及焊接方法

权利要求书

1.一种自动化焊接系统，其特征在于：包括 PLC、工控机、变位器、工业机器人系统和视觉引导系统，所述工业机器人系统包括机械手、示教器、焊机系统，所述PLC控制所述变位器的变位，所述焊机系统包括焊枪，所述视觉引导系统包括激光相机，所述焊枪和所述激光相机固定于所述机械手；所述工控机与所述PLC、所述工业机器人系统、所述视觉引导系统进行通讯连接，所述PLC还与所述工业机器人系统通讯连接；

所述示教器或所述视觉引导系统将单个待焊工件的全部焊缝数据发送给所述工控机；所述工控机能够将需要拼缝的焊缝对应到相应的拼缝组，并将所述全部焊缝数据、拼缝组数据发送给所述PLC；所述PLC能够对拼缝组进行重新排序，当所述PLC发送引导启动信号时，所述工业机器人系统、所述激光相机和所述工控机能够完成拼缝组的引导，当单缝和拼缝切换时，所述PLC会告诉所述工业机器人系统；

当所述PLC 发送启动信号时，所述工控机和所述工业机器人系统接收启动信号，所述工控机能够发送指令软触发所述视觉引导系统，所述工控机结合所述工业机器人系统发送的点位信息和所述激光相机采集的图片信息，能够通过三维重建形成拼缝组的焊缝数据，并发送拼缝组的焊缝数据至所述工业机器人系统，完成当前拼缝组的引导；

当所述工业机器人系统接收到所述拼缝组的焊缝数据时，所述工业机器人系统能够从焊接起点沿焊缝数据运动，以带动所述焊枪进行焊接，当完成当前焊缝焊接时，所述工业机器人系统能够发送当前焊缝焊接完成信号至所述工控机，所述工控机接收并传输信号至所述PLC，所述PLC能够判断是否完成该工件的全部焊接，若完成全部焊接，进入待机状态；否则所述PLC能够控制所述变位器旋转到该工件的下一拼缝组位置，所述PLC发送启动信号，进入引导状态，重复上述引导操作、焊接操作，直到完成全部焊接。

2.根据权利要求1所述的自动化焊接系统，其特征在于：还集成有工位预约功能，当一工位处于非运行状态时，可以预约所述自动化焊接系统在该工位的作业。

3.一种自动焊接方法，采用权利要求1所述的自动化焊接系统，其特征在于：包含如下步骤：

S1、所述工控机获取待焊工件的全部焊缝数据，将焊缝对应到相应的拼缝组；

S2、所述工控机将所述全部焊缝数据、拼缝组数据发送给所述PLC，所述PLC对拼缝组进行重新排序，形成新的拼缝组数据；

S3、所述PLC发送启动信号，所述工控机和所述工业机器人系统接收启动信号，所述工控机发送指令软触发所述视觉引导系统，所述工控机结合所述工业机器人系统发送的点位信息和所述激光相机采集的图片信息，通过三维重建形成拼缝组的焊缝数据，并发送拼缝组的焊缝数据至所述工业机器人系统，完成当前拼缝组的引导；

S4、所述工业机器人系统接收所述拼缝组的焊缝数据，从焊接起点沿焊缝数据运动，以带动所述焊枪进行焊接，当完成当前焊缝焊接时，所述工业机器人系统发送当前焊缝焊接完成信号至所述工控机，所述工控机接收并传输信号至所述PLC，所述PLC判断是否完成该工件的全部焊接，若完成全部焊接，进入待机状态；否则所述PLC控制所述变位器旋转到该工件的下一拼缝组位置，所述PLC发送启动信号，进入引导状态，重复上述引导操作、焊接操作，直到完成全部焊接。

4.根据权利要求3所述的自动焊接方法，其特征在于：所述步骤S3中，当所述PLC发送启动信号时，所述工业机器人系统接收启动信号并到达预设开始点位，所述工控机接收所述工业机器人到达预设开始点位信息，发送软触发所述激光相机的指令，所述激光相机接收指令，采集图片并发送采集图片信息，传输至所述工控机，所述工业机器人系统从预设开始点位沿预设点位运动到达终点点位，所述工业机器人系统将当前位姿信息和到达终点点位信息传输至所述工控机，所述工控机结合所述激光相机采集的图片信息和所述工业机器人系统传输的开始点位信息、当前位姿信息和到达终点点位信息，进行手眼标定转换处理，通过三维重建形成焊缝数据，并发送焊缝数据至所述工业机器人系统，完成当前拼缝组的引导；当单缝和拼缝切换时，所述PLC会告诉所述工业机器人系统。

5.根据权利要求4所述的自动焊接方法，其特征在于：还包括工位预约操作，当一工位处于非运行状态时，可以预约所述自动化焊接系统在该工位的作业。