激光焊接设备

阅读:94发布:2020-05-13

专利汇可以提供激光焊接设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且提供一种 激光 焊接 设备(100),其设置有具有臂的多轴 机器人 (110)和安装于该多轴机器人的臂的末端的扫描器(120)。扫描器(120)包括用于将 激光束 照射到 工件 上的光学系统。扫描器(120)包括预设的 坐标系 ,该坐标系的原点与激光束的光轴和光学系统的被固定着的元件(131)之间的交点重合。,下面是激光焊接设备专利的具体信息内容。

1.一种激光焊接设备,其包括:
多轴机器人,其具有臂;
扫描器,其安装于所述多轴机器人的所述臂的末端,所述扫描器包括用于将激光束照射到工件上的光学系统;
机器人控制装置,其将所述扫描器的坐标原点设定在所述光学系统的构成元件中的固定的构成元件和所述激光束的光轴之间的交点上,控制所述多轴机器人的操作以使所述臂沿着示教的移动路径移动,使得所述扫描器的坐标系的原点沿着所述示教的移动路径移动;以及
扫描器控制装置,其控制所述扫描器的所述光学系统的操作,使得所述激光束照射到所述工件的作业点,
所述多轴机器人基于机器人坐标系进行控制,
所述扫描器基于从所述机器人坐标系获得的、将所述坐标原点设定于所述交点的坐标系,与所述多轴机器人并行地进行控制。
2.根据权利要求1所述的激光焊接设备,其特征在于,
所述光学系统的所述被固定着的元件是聚焦透镜。
3.根据权利要求1所述的激光焊接设备,其特征在于,所述激光焊接设备还包括:
中央处理器,其发出操作命令,使得所述机器人控制装置和所述扫描器控制装置以同步的方式操作。
4.根据权利要求1所述的激光焊接设备,其特征在于,
所述扫描器的所述光学系统还包括:
扩展透镜,其通过沿着所述激光束的光轴方向移动来调节焦点距离;
准直透镜,其准直从所述扩展透镜出来的所述激光束;以及
一对扫描镜,其使从所述准直透镜出来的所述激光束在所述工件上扫描。
5.根据权利要求4所述的激光焊接设备,其特征在于,
所述扩展透镜连接至电机的旋转轴
每个扫描镜都连接至电机的旋转轴;以及
每个所述电机与用于驱动所述多轴机器人的所述臂的电机相比都具有低的惯性比和高的分辨率
6.根据权利要求5所述的激光焊接设备,其特征在于,
驱动所述扩展透镜的电机和驱动所述扫描镜的电机都是交流伺服电机,所述扩展透镜和所述扫描镜中的每一个均通过具有高减速比的减速器连接至相应的一个交流伺服电机的旋转轴。
7.根据权利要求4所述的激光焊接设备,其特征在于,
所述扫描器的所述光学系统使用线性近似来计算所述扩展透镜在所述激光束的所述光轴方向上的移动量和计算所述焦点距离的改变量。

说明书全文

激光焊接设备

[0001] 相关申请的引用
[0002] 本申请要求于2009年3月13日提交的日本专利申请No.2009-061724的优先权。日本专利申请No.2009-061724的全部公开通过引用包含于此。

技术领域

[0003] 本发明总体上涉及一种激光焊接设备,该设备能够高速地完成激光焊接作业。更具体地,本发明涉及一种能够高速地完成激光焊接的激光焊接设备。

背景技术

[0004] 近年来,在汽车工业中使用激光焊接来装配车身。该激光焊接是使用多轴机器人来执行的,该多轴机器人的末端(作业端)安装有扫描器。从该扫描器照射激光束。激光焊接通常需要高速性能并且需要所照射的激光束具有很高的位置精度。例如,日本特开2006-187803号公报中公开了一种激光焊接设备,该公报提出了通过操作与沿着两个轴(方向)移动的扫描器结合的多轴机器人来满足这些需求的技术。

发明内容

[0005] 人们发现关于上述专利公开中提出的技术,扫描器的坐标系的原点设定成与扫描镜的旋转中心轴线重合,该扫描镜设计成在该扫描器的光路上沿着两个轴移动。多轴机器人在任意时间都能够基于机器人的坐标系的原点来确定扫描器的坐标系的原点。机器人控制装置执行多轴机器人的臂以及扫描镜的度和焦点距离的联合控制。
[0006] 因为扫描器的坐标系的原点设定为位于扫描镜的旋转轴上,由于用于使扫描镜沿两个轴线移动的移动部件的动作的影响和装配设备的精确程度的影响,由多轴机器人确定的扫描器坐标系的原点的位置有时候不同于扫描器坐标系的原点的实际位置。如果发生这种不同,则激光撞击工件的位置将偏离实际想要瞄准的位置,并且在激光焊接过程中激光束的定位精度将下降。
[0007] 此外,因为多轴机器人的臂以及扫描镜的角度和焦距都是由相同的机器人控制装置控制的,所以限制了激光焊接的高速性能并且难以高速地执行激光焊接。
[0008] 本发明的一个目的是提供一种能够高速地完成激光焊接作业的激光焊接设备。
[0009] 鉴于已知技术的状态,本发明的一方面是提供一种激光焊接设备,该激光焊接设备包括:多轴机器人,其具有臂;和扫描器,其安装于所述多轴机器人的所述臂的末端。所述扫描器包括用于将激光束照射到工件上的光学系统。所述扫描器包括预设的坐标系,所述坐标系的原点与所述激光束的光轴和所述光学系统的被固定着的元件之间的交点重合。附图说明
[0010] 现在参考形成此原始公开的一部分的附图:
[0011] 图1为根据一个图示的实施例的激光焊接设备的简化示意图。
[0012] 图2为示出图1的扫描器的更多细节的简化示意图;
[0013] 图3为图示扩展透镜的移动距离和聚焦透镜到作业点(激光束加工点)的距离之间的关系的曲线图;
[0014] 图4为根据图示的实施例的激光焊接设备的中央处理器所执行的控制操作的流程图;以及
[0015] 图5为用于说明中央处理器在进行图4所示的操作流程时所执行的处理的草图。

具体实施方式

[0016] 现在将参考附图说明选用的实施例。本领域技术人员将从本公开清楚地了解到以下实施例的说明仅仅用于示例,并非用于限制本发明,本发明由所附的权利要求书和它们的等同方案所限定。
[0017] 首先参考图1,示意性地图示了根据一个图示的实施例的激光焊接设备100。激光焊接设备100主要包括多轴机器人110、扫描器或激光加工头120、机器人控制装置140、扫描器控制装置150和中央处理器160。如图1所示,多轴机器人110具有臂,该臂具有多个关节部(articulating section)。多轴机器人110为六轴机器人(也称作“多关节机器人”),关节部之间的关节限定六个运动轴。在关节部之间的每个关节的轴处设置电机M(例如,交流伺服电机)和编码器(未示出)。因此,多轴机器人110具有6个交流伺服电机M(图1中只表示出4个)和6个自由度。多轴机器人110基于特有的机器人坐标系操作。结果,通过改变多轴机器人110的位置的姿态,臂的末端,即,激光加工头或扫描器120能够沿多个方向移动。交流伺服电机M被构造并配置成旋转一定量,该旋转量对应于机器人控制装置140发出的命令中所指定的移动量。脉冲编码器输出的脉冲信号被进给到机器人控制单元52。不言而喻,激光焊接设备100中使用的电机M和编码器并不受这些特定的装置的限制,还能够使用除伺服电机和脉冲编码器之外的装置。
[0018] 扫描器120构成激光焊接设备100的激光束照射部。扫描器120安装于多轴机器人110的臂的作业端112。配置扫描器120以使激光束照射到工件(例如,车发动机罩、行李舱或车的其它部件)的作业点170(激光照射位置)。工件的被激光束撞击的部分被熔化并焊接。扫描器120基于特有的扫描器坐标系操作。作业点170的坐标根据机器人坐标系指定。因此,扫描器120配备有用于精准地将激光束照射到作业点170的光学系统。通过操作该光学系统,激光束在X轴方向和Y轴方向(机器人坐标系)上扫描,且激光束的焦点位置可以在Z轴方向(机器人坐标系)上调整。扫描器120配备有三个交流伺服电机以在三个方向,即X轴方向、Y轴方向和Z轴方向(扫描器坐标系)上移动激光束。因此,扫描器120能够在三个方向上改变激光束的聚焦位置。随后将解释扫描器120在机器人坐标系和扫描器坐标系之间的转换方法和扫描器120的构成特征的详细描述。
[0019] 机器人控制装置140将扫描器120的坐标系(扫描器坐标系)的原点设定成与下面的交点重合:该交点是激光束的光轴和扫描器120的光学系统的构成元件之中的固定于该光学系统的元件之间的交点。通过将扫描器120的坐标系的原点设定成与激光束的光轴和扫描器120的光学系统之中的固定于该光学系统的构成元件之间的交点重合,并使用随后描述的计算方法来执行在焦距方向上的控制,能够使用线性计算来确定扫描器120的位置。换言之,使用线性近似来计算扩展透镜(expenderlens)123(随后描述)在光路方向上的移动量和焦点距离的改变量。结果,能够关于作业点170更加容易地控制多轴机器人110,并且能够高速地完成高精度的焊接作业。因此,多轴机器人110的控制更简单,且该多轴机器人110能够高速地并精确地沿示教点走线。机器人控制装置140控制多轴机器人
110的6个交流伺服电机的操作,使得扫描器120的坐标系的原点沿着多轴机器人110的提前存储的示教路径通过。
[0020] 扫描器控制装置150控制扫描器120的光学系统的3个交流伺服电机的操作,使得从扫描器120射出的激光束精确地照射在工件的作业点170上。
[0021] 中央处理器160发送同步操作命令(例如,以相同的控制循环时间间隔和相同的时点)到机器人控制装置140和扫描器控制装置150。机器人控制装置140和扫描器控制装置150以相同的控制速度和相同的控制循环时间处理来自中央处理器160的操作命令。按此方式,多轴机器人110和扫描器120平行操作,就好像它们由单个控制装置驱动一样。
[0022] 图2是示出图1的扫描器120的更多细节的示意图。扫描器120包括光纤122、扩展透镜123、焦点位置调节装置126。焦点位置调节装置126配备有用于驱动扩展透镜123的交流伺服电机124和滚珠丝杠125。扫描器120还包括准直透镜128、反射镜130、聚焦透镜131和激光束扫描装置136。激光束扫描装置136配备有第一扫描镜132、用于旋转第一扫描镜132的交流伺服电机133、第二扫描镜134和用于旋转第二扫描镜134的交流伺服电机135。光纤122配置并构造成向扩展透镜123照射激光束。该激光束由激光振荡器(未示出)产生。
[0023] 焦点位置调节装置126起沿着激光束的光轴方向(图2中以箭头示出的竖直方向)移动扩展透镜123的作用。该扩展透镜123配置成沿着激光束的光轴方向移动并起调节焦距的作用。从光纤122射出的激光束的扩散角根据扩展透镜的位置而改变。结果,改变了激光束的焦距,并且作业点沿着图2所示的Z轴方向移动。扩展透镜123由交流伺服电机124和滚珠丝杆125移动。
[0024] 准直透镜128起准直经过扩展透镜123的扩散激光束的作用。反射镜130使从准直透镜128射出的准直的激光束改向成朝着激光束扫描装置136。在激光束扫描装置136中,从反射镜130到达的激光束首先被第一扫描镜132反射,然后被第二扫描镜134反射,从而指向作业点。第一扫描镜132连接至交流伺服电机133的旋转轴,使得第一扫描镜132能够通过交流伺服电机133绕旋转轴的旋转中心轴线转动。当转动第一扫描镜132时,激光束撞击的位置沿着图2所示的X轴方向移动,从而改变作业点的位置。第二扫描镜134连接至交流伺服电机135的旋转轴,使得第二扫描镜134能够通过交流伺服电机135绕旋转轴的旋转中心轴线转动。当转动第二扫描镜134时,激光束撞击的位置沿着如图所示的Y轴方向(图2中,Y轴垂直于纸面)移动,从而改变作业点的位置。
[0025] 因此,通过根据工件的作业点的三维坐标控制(移动)扩展透镜123、第一扫描镜132和第二扫描镜134,能够控制激光束以完成对工件的精确的激光焊接,该工件的作业点在三维变化。
[0026] 当作业点的位置只在Z轴方向稍微改变时,如果照射在作业点上的激光束的输出强度只在预定的范围内变化,则没有必要移动扩展透镜123。
[0027] 由于设置于第一扫描镜132和第二扫描镜134的表面涂层的状态的效果,第一扫描镜132和第二扫描镜134关于激光的反射率根据反射角而变化。为了在作业点获得必要的激光输出强度,反射角限制在预定的角度范围内。该角度范围一般为大约±10度。
[0028] 交流伺服电机124起驱动扩展透镜123的作用,交流伺服电机133起驱动第一扫描镜132的作用,交流伺服电机135起驱动第二扫描镜134的作用,为了确保能够快速且精确地控制扩展透镜123和扫描镜132和134,交流伺服电机124、交流伺服电机133和交流伺服电机135都设计成与用于驱动多轴机器人110的臂的交流伺服电机相比具有低的惯性比和高的分辨率。因此,扩展透镜123、第一扫描镜132和第二扫描镜134能够快速移动,并且激光束能够精确地照射于作业点。结果,能够提高焊接质量,并且能够减少扫描器120的光学系统的尺寸、重量和成本。
[0029] 交流伺服电机124通过滚珠丝杆125连接至扩展透镜123,该滚珠丝杆125起具有大减速比的减速器的作用。交流伺服电机124非常快速且高精度地移动扩展透镜123。因此,交流伺服电机124具有低惯性比和高分辨率。类似地,交流伺服电机133的旋转轴通过具有大减速比的减速器133A连接至第一扫描镜132,并且交流伺服电机135的旋转轴通过具有大减速比的交流伺服电机135A连接至第二扫描镜134。因此,为了快速且精确地移动第一扫描镜132和第二扫描镜134,交流伺服电机133和交流伺服电机135必需具有低惯性比和高分辨率。
[0030] 因此,扩展透镜123、第一扫描镜132和第二扫描镜134中的每个都通过具有高减速比的减速器连接至交流伺服电机的旋转轴。因此,扩展透镜123、第一扫描镜132和第二扫描镜134能够快速地响应交流伺服电机的操作,且激光束能够以精确的方式照射到作业点上。结果,能够提高焊接质量,并且能够减少扫描器的光学系统的尺寸、重量和成本。
[0031] 更具体地说,激光束必需以10-150mm/s的速度沿着每个作业点扫描,并以3000-6000mm/s的速度在作业点之间移动。为了满足这些需求,扫描器120的交流伺服电机具有比多轴机器人110的交流伺服电机优越得多的加速/减速性能和分辨率。
[0032] 为了达到这种高加速/减速性能,需要扫描器120的交流伺服电机在加速或减速期间经历极小的惯量。更具体地说,相对于接近3∶1的正常的惯性比,该惯性比必须是1∶1或更小。
[0033] 同时,为了达到高分辨率,扫描器120的每个交流伺服电机通过具有高减速比的减速器连接,因为如果只使用一个通常的光学编码器,则相对于作业点的分辨率是不够的。当使用这种减速器时,必须尽可能地减少该减速器的摩擦效果。因此,减速器的减速比设定成使得每个交流伺服电机的最大额定旋转速度对应于作业点的3000-6000mm/s的激光束移动速度。
[0034] 多轴机器人110中使用的电机和扫描器120中使用的电机都是交流伺服电机。仅使用交流伺服电机能使待使用的命令集(set of command)更加统一。结果,能够使用单个中央处理器160以相同的控制速度和相同的控制循环时间来控制机器人控制装置140和扫描器控制装置150。
[0035] 更具体地说,根据中央处理器160发出的操作(移动)命令,机器人控制装置140能够控制多轴机器人110的移动,使得多轴机器人110以精确方式按照预示教路径走线。同时,根据中央处理器160发出的操作命令,扫描器控制装置150能够控制扫描器120,使得激光束照射的位置可以按照预存储的作业点路径走线。简而言之,多轴机器人110和扫描器120的任务能够轻易地分开,使得扫描器120的位置由机器人控制装置140控制,并且作业点由扫描器120走线。通过按此方式分割任务,多轴机器人110和扫描器120各自的任务得以清晰地定义,并且多轴机器人110和扫描器120的性能特征能够专门化,以便达到最佳的装置结构。
[0036] 由于中央处理器160在相同的控制循环时间和相同的时点向机器人控制装置140和扫描器控制装置150发出操作命令,所以用于多轴机器人110的示教路径的命令和用于扫描器120的作业点路径的命令得以同步。结果,可以在操作多轴机器人110的同时容易地操作扫描器120,并且即使工件具有复杂的三维形状也能完成精确、高速的激光焊接。
[0037] 图3是图示扩展透镜123的移动距离和聚焦透镜131到作业点的距离之间的关系的曲线图。在图3中,上面的曲线表示当扩展透镜123具有1000mm的焦距(f=1000mm)时获得的关系,而下面的曲线表示当扩展透镜123具有800mm的焦距(f=800mm)时获得的关系。从图3中可以清晰地看出,扩展透镜123的移动距离和聚焦透镜131到作业点的距离之间的关系能够近似地使用二次曲线来逼近。无论是使用了具有1000mm焦距(f=1000mm)的扩展透镜123还是使用了具有800mm焦距(f=800mm)的扩展透镜123,这都成立。两个扩展透镜123都具有近似1mm的焦距误差。
[0038] 如果从光纤122射出的激光束的射束质量是5-20mm-mrad,则在作业点附近能够获得2-5mm的焦点深度。结果,二次曲线近似导致的焦点位置的误差基本上对激光焊接没有影响。
[0039] 因此,如果扫描器120的坐标系的原点设置于聚焦透镜131(在光学系统中是被固定着的元件),则当焦点距离通过移动扩展透镜123而变化时,能够使用二次曲线来近似焦点距离。在本实施例中,鉴于焦点距离能够使用二次曲线来近似,扫描器120的坐标系的原点设置于聚焦透镜131和激光束的光轴之间的交点。
[0040] 即使移动了第一扫描镜132和第二扫描镜134,焦点距离也能够使用二次曲线来近似。由于能够使用二次曲线来近似焦点距离,使得将多轴机器人110定位在示教路径上更加容易,以及将从扫描器120射出的激光束定位到作业点上更加容易,因为扫描器120的三个轴相对于作业点的位置能够线性计算。通过线性计算,能够使用反馈控制容易地实时控制这些轴。
[0041] 关于多轴机器人110,必须使用正向运动学和逆向运动学来执行反馈控制,以便知道作业端的当前位置。当设定扫描器120的坐标系的原点于固定于光学系统内的聚焦透镜131上时,使用逆向运动学能够在单个计算中精确地计算多轴机器人110的作业端的当前位置,即在单个计算中获得分析结果。因此,减少了由机器人控制装置140承担的计算负载。
[0042] 反之,如果扫描器120的坐标系的原点设置于非固定于光学系统内的元件,例如,扩展透镜123、第一扫描镜132或第二扫描镜134,则分析结果不能在单个计算中获得,且作业端的当前位置不能使用单个计算获得。反而,机器人控制装置140必须使用重复的正向运动学和逆向运动学计算来执行反馈控制。因此,增加了由机器人控制装置140承担的计算负载,并且降低了执行高速焊接作业的能
[0043] 现在参考图4所示的流程图和图5所示的草图解释根据本实施例的激光焊接设备的操作。图4为根据本实施例的激光焊接设备执行的控制操作的流程图,而图5是用于解释图4所示的流程图表示的控制过程的草图。
[0044] 操作流程基于这样的假设:已经示教了多轴机器人110的移动路径和扫描器120的作业点路径。现在简要地解释示教多轴机器人110的路径和扫描器120的作业点路径的过程。
[0045] 驱动多轴机器人110的臂时要求的移动速度和响应完全不同于驱动扫描器120的扩展透镜123、第一扫描镜132和第二扫描镜134时要求的移动速度和响应。因此,将用于经过作业点的路径示教给多轴机器人110,且将用于照射激光束到作业点上的作业点路径示教给扫描器120。
[0046] 多轴机器人110的移动路径和扫描器120的作业点路径被分别示教并存储于中央处理器160。
[0047] 现在将参考图5详细解释示教移动路径和作业点路径的过程。首先,将移动路径的起始点P1示教给多轴机器人110,并且将作业点路径的起始点W1示教给扫描器120。接着,将移动位置(点)P2和用于从点P1移动到点P2的移动速度V1示教给多轴机器人110。与此同时,将扫描器120走线的作业点的路径M(图5所示的半圆路径)、终止点W2和作业(激光束移动)速度V示教给扫描器120。
[0048] 多轴机器人110从点P1移动到点P2的速度V1设定成独立于扫描器120的作业速度V。优选地,将移动速度V1和作业速度V设定成使得在多轴机器人110从点P1移动到点P2的同时扫描器120完成激光焊接。
[0049] 现在将根据图4的流程图解释根据本实施例的激光焊接设备的操作。
[0050] 在步骤S10中,中央处理器160从内部存储装置中获取用于多轴机器人110和扫描器120的示教值。更具体地说,中央处理器160获取用于多轴机器人110的起始点P1、终止点P2和移动速度V1,所有的这些都提前存储于存储装置中。此外,中央处理器160获取用于扫描器120的起始点W1、终止点W2和作业速度V,所有的这些都提前存储于存储装置中。
[0051] 在步骤S11中,中央处理器160根据从存储装置获得的用于多轴机器人110的示教值创建用于多轴机器人110的示教移动路径。更具体地说,中央处理器160创建对应于机器人控制装置140的每个控制循环的通过点(图5中以虚线画出的点P1和P2之间的三个点)。
[0052] 在步骤S12中,中央处理器160根据从存储装置获得的用于扫描器120的示教值创建用于扫描器120的示教作业点路径。更具体地说,中央处理器160创建对应于扫描器控制装置150的每个控制循环的通过点(图5中以虚线画出的点W1和W2之间的三个点)。
[0053] 在步骤S13中,中央处理器160将用于多轴机器人110的移动路径的点配置成时间序列,并且将步骤S12中创建的用于扫描器120的工作点路径的点配置成时间序列。
[0054] 在步骤S14中,中央处理器160将用于多轴机器人110的移动路径的时间序列发送到机器人控制装置140,并将用于扫描器120的示教路径的时间序列发送到扫描器控制装置150。
[0055] 机器人控制装置140在相同的控制循环时间和相同的时点将从中央处理器160接收的移动路径发送到多轴机器人110,从而使多轴机器人110沿着点P1和P2之间的移动路径定位。同时,扫描器控制装置150在相同的控制循环时间和相同的时点将从中央处理器160接收的作业点路径发送到扫描器120,从而使激光束沿着点W1和W2之间的作业点路径扫描。换言之,在作业点路径的点被发送到扫描器120的同时移动路径的点被发送到多轴机器人110,使得多轴机器人110和扫描器120以同步方式移动。
[0056] 如图5所示,当激光束沿着作业点路径M从点W1移动到点W2时,多轴机器人110只沿着移动路径从点P1移动到点P’1,并且在焊接完成后仍然在到达点P2之前还有一小段距离。
[0057] 在步骤S15中,中央处理器160确定是否已经完成了整个移动路径和整个作业点路径。如果还未完成整个移动路径和整个作业点路径(步骤S15的结果为否),则中央处理器160继续执行步骤S14。也就是说,如果激光束还未从点W1移动到点W2并完成作业点路径M的焊接,并且多轴机器人110还未从移动路径的点P1移动到点P2,则中央处理器160继续执行步骤S14。同时,如果已经完成了整个移动路径和整个作业点路径(步骤S15的结果为是),则中央处理器160结束激光焊接。
[0058] 利用根据本实施例的激光焊接设备能够获得的一些可能的效果列出如下。
[0059] 由于扫描器的坐标系的原点设定成与激光束的光轴和光学系统的构成元件之中的被固定着的元件之间的交点重合,所以多轴机器人的控制更加简单,并且该多轴机器人能够精确地且高速地按照示教点走线。
[0060] 由于多轴机器人是由机器人控制装置控制,扫描器是由扫描器控制装置控制,并且机器人控制装置和扫描器控制装置被设计成在相同的控制循环时间和相同的时点发出操作命令,所以多轴机器人的操作(移动)和扫描器的操作是分别控制的,但是这种操作能够轻易地同步。结果,该设备能够以高精度高速地完成激光焊接。
[0061] 通过根据作业点的三维坐标控制(移动)扩展透镜和两个扫描镜,能够控制激光束在工件上完成精确的激光焊接,该工件上的作业点在三维变化。
[0062] 由于用于驱动扩展透镜和两个扫描镜的电机比用于驱动多轴机器人的臂的电机具有低的惯性比和高的分辨率,激光束能够以精确的方式照射在作业点上。结果,能够提高焊接质量,并且能够减少扫描器的光学系统的尺寸、重量和成本。
[0063] 只使用交流伺服电机能够使待使用的命令集更加统一。结果,能够使用单个中央处理器以相同的控制速度和相同的控制循环时间来控制机器人控制装置和扫描器控制装置。
[0064] 扩展透镜和两个扫描镜中的每一个都通过具有高减速比的减速器连接至相应的交流伺服电机的旋转轴。因此,扩展透镜和两个扫描镜能够快速地响应交流伺服电机的操作,且激光束能够以精确的方式照射于作业点上。结果,能够提高焊接质量,并且能够减少扫描器的光学系统的尺寸、重量和成本。
[0065] 虽然只有选定的实施例才被选用来图示本发明,但是本领域技术人员将从本公开清晰地认识到,在不脱离如所附的权利要求书所限定的本发明的范围的情况下,能够进行各种修改和变型。例如,能够根据需要和/或期望来改变各种部件的尺寸、形状、位置或定向。显示为直接连接或互相接触的部件能够在它们之间布置有中间结构。一个元件的功能能够由两个元件执行,反之亦然。没有必要在一个特定实施例中同时表现所有的优点。区别于现有技术的、单独或结合其它特征的每个特征也应当被视为申请人的进一步发明的单独描述,包括由这些特征所实现的结构的和/或功能的概念。因此,根据本发明的实施例的前述描述只是用于提供示例,并非用于限制由所附的权利要求书和它们的等同方案所限定的本发明的目的。
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