DE102015214683A1 - Intelligentes Roboterschweißsystem und Verfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein intelligentes Roboterschweißsystem, umfassend einen Roboter zur Durchführung der Schweißarbeiten im Schweißgang; sowie eine im Roboter integrierte Echtzeitüberwachungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die aktuelle Schweißarbeit zu überwachen, eine Ist-Werte der jeweiligen Schweißparameter für den aktuellen Zeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit zu erfassen und auszuwerten, sowie optimierte Werte der Schweißparameter bereitzustellen, so dass der Roboter am nächsten Zeitpunkt mit den optimierten Werten der Schweißparameter die jeweilige Schweißarbeit durchführt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Schweißen mit dem beschriebenen intelligenten Roboterschweißsystem.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft das Gebiet des Schweißens, wie beispielsweise das Gebiet des Schweißens von elektronischen Bauelementen, insbesondere ein System und ein Verfahren zum intelligenten Roboterschweißen.
  • Stand der Technik
  • Ein bisheriger Schweißgang, bei dem wie z. B. eines Schweißfußschenkels an einer Leiterplatte (PCB) angeschwießen wird, ist nicht einstellbar. Dabei kann entweder automatischer Schweißgang oder manueller Schweißgang verwendet werden.
  • Bei einem automatischen Schweißgang, beispielsweise Schweißmittelschmelzverbindung, Wellenspitzeschweißen oder Mehrfachwellenspitzeschweißen erfoglt zunächst in einem ersten Schritt das Schweißen, dann wird in einem zweiten Schritt die Schweißqualität überprüft. Immer wenn im zweiten Schritt ein Fehler erfasst wird, sind Reparaturarbeiten erforderlich oder die betreffenden Einzelteile zu verwerfen, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt.
  • Der oben genannte automatische Schweißgang hat darüber hinaus keine spezifischen Schweißparameter, wie z. B. eine Schweißzeit und eine Schweißmenge für jedee Schweißstelle. Dadurch kommt es zu dem Hauptproblem, dass für Schweißen von verschiedenen Arten von Bauelementen oder PCB-Strukturen (mit beispielsweise 2, 4, 6 und 8 Schichten) die Schweißzeit und die Schweißmenge an alle unterschiedlichen Bedürfnisse angepasst sein müssen. Eine Einstellung der Schweißparameter für eine Art von Schweißstellen würde zur Verschlechterung des Schweißergebnisses an einer anderen Schweißstelle führen. Eine Einstellung der Schweißparameter für eine Art von Produkten würde zur Verschlechterung des Schweißergebnisses einer anderen Art von Produkten führen.
  • Bei einem manuellen Schweißgang sind Schweißparameter, wie z. B. Schweißzeit, Schweißmenge, Schweißlage oder Kontaktgrad etc., noch schwieriger zu kontrollieren, was zu einer Mehrzahl von Fehlern und somit zu einer Menge an Abhilfe oder einer hohen Ausfallrate führt.
  • Dementsprechend bestellt die Notwendigkeit, die oben beschriebenen Probleme zu lösen.
  • Darlegung der Erfindung
  • Das Ziel der Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen und somit einen neuen und verbesserten Schweißgang herzustellen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein intelligentes Roboterschweißsystem vorgeschlagen, umfassend einen Roboter zur Durchführung der Schweißarbeiten im Schweißgang; sowie eine im Roboter integrierte Echtzeitüberwachungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die aktuelle Schweißarbeit zu überwachen, eine Ist-Werte der jeweiligen Schweißparameter für den aktuellen Zeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit zu erfassen und auszuwerten, sowie optimierte Werte der Schweißparameter bereitzustellen, so dass der Roboter am nächsten Zeitpunkt mit den optimierten Werten der Schweißparameter die jeweilige Schweißarbeit durchführt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Roboter einen mechanischen Arm und eine am mechanischen Arm angebundene Schweißpistole, wobei die Schweißpistole dazu eingerichtet ist, mit einer Schweißdrahtzuführung die Schweißarbeiten durchzuführen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schweißdrahtzuführung eine gesteuerte Schweißdrahtzuführung, deren Schweißdrahtzuführungsmenge einstellbar ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Echtzeitüberwachungsvorrichtung eine automatische optische Überprüfungsvorrichtung, die am Roboter angebracht und zur Überprüfung aller Schweißarbeiten eingerichtet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die automatische optische Überprüfungsvorrichtung eine Videokamera oder eine automatische Röntgenüberprüfungsvorrichtung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Echtzeitüberwachungsvorrichtung einen Speicher zum Speichern von für die Echtzeitüberwachungsvorrichtung vorgegebenen Informationen und von der Ist-Werte der Schweißparameter.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Echtzeitüberwachungsvorrichtung eine Vergleich- und Rechenvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Ist-Werte der Schweißparameter am aktuellen Zeitpunkt mit deren jeweiligen optimalen Werten zu vergleichen und optimierte Werte der Schweißparameter für den nächsten Schweißzeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit bereitzustellen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Echtzeitüberwachungsvorrichtung ferner einen Drucksensor, der zwischen dem mechanischen Arm und der Schweißpistole am mechanischen Arm angebracht ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Roboter ein Mehrgelenkroboter.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Schweißparameter ein oder mehrere von den folgenden Parametern: ein Bild, das den Schweißzustand der aktuellen Schweißarbeit widergibt, eine x-y-Positionen der tatsächlichen Schweißstelle, an der die aktuelle Schweißarbeit ausgeführt wird, eine Schweißdrahtzuführungsmenge für die aktuelle Schweißarbeit, eine Information darüber, ob die Schweißpistole mit dem Werkstück in gutem Kontakt steht, sowie während der aktuellen Schweißarbeit ausgebildete geometrische Schweißabmessungen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schweißen mit einem oben genannten intelligenten Roboterschweißsystem vorgeschlagen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: i) Durchführen von Schweißarbeiten auf einem Werkstück mit dem Roboter; ii) Überwachen der aktuellen Schweißarbeit, Erfassen der Ist-Werte der jeweiligen Schweißparameter für den aktuellen Zeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit mittels einer Echtzeitüberwachungsvorrichtung; iii) Auswerten der Ist-Werte und Bereitstellung optimierter Werte der Schweißparameter, so dass der Roboter mittels der Echtzeitüberwachungsvorrichtung eine Optimierung der Werte der Schweißparameter für die jeweiligen Schweißarbeit am nächsten Zeitpunkt durchführt; iv) Durchführen des Schweißens am nächsten Zeitpunkt mit den optimierten Werten; sowie v) Wiederholen der Schritte i) bis iv) für alle Schweißarbeiten im Schweißgang.
  • Kurze Darstellung der Zeichnung
  • Die obigen und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung sind anhand der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Kombination mit den Figuren besser zu verstehen. Es zeigt:
  • 1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines Schweißsystems mit einem automatischen schweißkopf als Ausführungsbeispiel des intelligenten Schweißrobotersystems gemäß der Erfindung; und
  • 2 ein Ablaufdiagramm für das Verfahren zum intelligenten Roboterschweißen gemäß der Erfindung.
  • Ausführungsbeispiel
  • Gemäß der Erfindung wird ein intelligentes Schweißrobotersystem und ein Verfahren für einen Schweißgang mittels des intelligenten Schweißrobotersystems vorgeschlagen. Beim Schweißgang in der Erfindung handelt es sich um jeden Schweißgang, der von einer optischen Anordung erfasst werden kann, wie z. B. schweißen mit Schweißkopf, Laserschweißen oder andere Schweißtechniken.
  • Das erfindungsgemäße intelligente Schweißrobotersystem und das entsprechende Verfahren werden in der Regel im Gebiet des Verschweißens von elektronischen Vorrichtungen angewendet, wobei die elektronischen Vorrichtungen eine Elektroausrüstung für Fahrzeug, wie z. B. elektische Bauelemente in der Instrumententafel, im Audiosystem oder im Warnsystem, umfassen und aber nicht darauf beschränkt werden. Als Ausführungsbeispiel dient das intelligente Schweißrobotersystem bzw. das Verfahren zur Verschweißung von Pins von Bauelementen und von PCB.
  • Mit dem intelligenten Roboterschweißsystem und dem Verfahren kann eine Überprüfung auf eine Schweißqualität während einen Schweißgang echtzeitig durchgeführt werden. Die Schweißarbeit zur Überwachung und Einstellung des Schweißgangs wird stetig durchgeführt, wodurch sichergestellt wird, dass im Schweißgang keine potentiale Fehler oder Makel auftreten. Dies ist im Falle einer großen Menge von Schweißstellen besonders vorteilhaft.
  • Darüber hinaus ist unter dem hier verwendeten Begriff ”Roboter” irgendein für den Fachmann bekanntes automatisches Schweißsystem zu verstehen, umfassend und aber nicht beschränkend auf einen Mehrgelenkroboter, wie z. B. einen secksgelenkigen Roboter, einen viergelenkigen Roboter oder dgl..
  • Ein Ausführungsbeispiel für das intelligente Roboterschweißsystem wird in 1 gezeigt und folgend im Detail beschrieben.
  • 1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Schweißsystems 10 mit einem automatischen schweißkopf. Das Schweißsystems 10 stellt ein Ausführungsbeispiel des intelligenten Schweißrobotersystems gemäß der Erfindung dar und umfasst vor allem einen Roboter zur Durchführung der Schweißarbeit an dem in der 1 mit dem Bezugszeichen 40 gezeichneten Werkstück (PCB in 1) und eine auf dem Roboter eingerichtete Echtzeitüberwachungsvorrichtung zur stetigen Überwachung des Schweißgangs des Roboters in Echtzeit.
  • In 1 ist ein Funktionsteil 20 des Roboters durch einen schraffierten Ausschnitt schematisch dargestellt. Der Funktionsteil 20 kann z. B. ein mechanischer Arm oder anderes Funktionsteil des Roboters sein.
  • Weiterhin sind in 1 eine Schweißpistole bzw. ein Schweißkopf 26 und eine Schweißdrahtzuführung 28 gezeigt. Sowohl die Schweißpistole 26 als auch die Schweißdrahtzuführung 28 sind am Roboter angebunden.
  • Beispielsweise kann die Schweißpistole 26 am mechanischen Arm 22 angeschlossen sein und vom mechanischen Arm 22 bewegt werden, um die Schweißarbeit während des Schweißgangs durchzuführen. Die Schweißdrahtzuführung 28 kann am mechanischen Arm 22 oder irgendeinem anderen Funktionsteil des Roboters angebunden werden, um gesteuert die Schweißdrahte automatisch zu zuführen.
  • Alternativ kann die Schweißdrahtzuführung 28 eine Schweißdraht gesteuert zuführen, um eine Einstelling der aufgebrachten Mengen am Schweißen für die Schweißarbeit zu ermöglichen. Das Schweißsystem 10 umfasst als Ausführungsbeispiel eine bekannte automatische Schweißdrahtzuführung.
  • Die Echtzeitüberwachungsvorrichtung wird nachfolgend beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Echtzeitüberwachungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, den Schweißgang und die Qualität stetig zu überwachen und die Schweißarbeit in Echtzeit einzustellen. Mit einem Einschalten des intelligenten Roboterschweißsystems wird die Echtzeitüberwachungsvorrichtung automatisch akitviert.
  • Die Echtzeitüberwachungsvorrichtung umfasst erfindungsgemäß insbesondere eine Optik 32, die an dem Roboter angebracht und zur Überprüfung des gesamten Schweißgangs eingerichtet ist. Bei der Optik 32 kann es sich um irgendeine geeignete automatische optische Überprüfungsvorrichtung oder Bildformvorrichtung handeln, wie z. B. eine Videokamera, eine Bildkamera oder eine Röntgenüberprüfungsvorrichtung usw..
  • Die Echtzeitüberwachungsvorrichtung umfasst ferner optional einen Drucksensor 34, der am mechanischen Arm 22 zwischen dem mechanischen Arm 22 und der Schweißpistole 26 anordbar ist. Beim Drucksensor 34 kann es sich um einen Drucksensor irgendeiner Art handeln, wie z. B. einen kapazitiven Drucksensor, einen verstellbaren magnetischen Widerstandsdrucksensor, einen Halldrucksensor, einen Faserdrucksensor usw.. Der Drucksensor kann beispielsweise verwendet werden, um auf der Grundlage des von dem Drucksensor 34 ausgegebenen Drucksignals festzustellen, ob die Schweißpistole 26 mit dem Werkstück 40 in gutem Kontakt steht.
  • Mit der Optik 32 und dem optionalen Drucksensor 34 kann die Echtzeitüberwachungsvorrichtung 30 eine aktuell gerade durchgeführte Schweißarbeit überwachen und einen Ist-Wert einer Schweißparameter der aktuellen Schweißarbeit am aktuellen Schweißzeitpunkt TP erfassen.
  • Der Begriff ”Schweißparameter” umfasst und wird nicht darauf beschränkt, wie er hier verwendet wird, ein Bild, das den Schweißzustand der am aktuellen Schweißzeitpunkt TP durchgeführten aktuellen Schweißarbeit widergibt, eine x-y-Position der tatsächlichen Schweißstelle, an der die aktuelle Schweißarbeit durchgeführt wird, eine Menge an Schweißdrahtzuführung für die aktuelle Schweißarbeit an der aktuellen Schweißstelle, eine Information darüber, ob die Schweißpistole mit dem Werkstück 40 in gutem Kontakt steht, und insbesondere eine während der Schweißarbeit erzeugte geometrische Schweißabmessung. Bei einem Schweißen einer PCB mit (wie z. B. in 1 mit Bezugszeichen 42 gezeichneten) Pins von einem Bauelemnent umfasst die Schweißparameter ferner Positionen und einen Kontaktiergrad von der Schweißpistole, der Schweißdraht, der PCB und von Pins.
  • Alternativ kann die Echtzeitüberwachungsvorrichtung ferner einen Speicher umfassen, der dazu eingerichtet ist, die für die Echtzeitüberwachungsvorrichtung vorgegebenen Informationen zu speichern, wie z. B. Prozessparameter und andere zu überwachende Parameter, einen optimalen Wert und einen zulässigen Bereich (wie z. B. eine obere Grenze und eine untere Grenze) der Schweißparameter am jeden Zeitpunkt von jeden Schweißarbeit. Der Speicher ist auch dazu eingerichtet, einen Ist-Wert der obigen überwachten und erfassten Schweißparameter zu speichern. Unter dem verwendeten Begriff ”andere” sind hierbei zu überwachende und nicht durch die Schweißparameter widergebare Optionen zu verstehen. Er umfasst mögliche Schweißfehler oder Qualitätsprobleme des Werkstoffs, ist aber nicht darauf beschränkt. Ein Pseudoschweißen oder eine Schweißbrücke zwischen beiden Schweißstellen, die direkt in oder nach einer Schweißarbeit aktiv entfernt wird muß, ist Beispiel für mögliche Schweißfehler. Abhilfsmaßnahme gegen jeden Schweißfehler kann vorgegeben und im Rotober gespeichert und dann durchgeführt werden, wenn ein Schweißfehler erfasst wird.
  • Alternativ kann die Echtzeitüberwachungsvorrichtung ferner eine Vergleichs- und Rechenvorrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, einen Ist-Wert eines obigen überwachten und gespeicherten Schweißparameters mit einem optimalen Wert (oder eine obere Grenze bzw. untere Grenze) des Schweißparameters zu vergleichen und einen neuen Wert für das Schweißparameter am nächsten Schweißzeitpunkt in der aktuellen Schweißarbeit bereitzustellen.
  • Wenn wie oben ausgeführt aufgenommene tatsächliche Werte der Schweißparameter in deren zulässigen Bereich oder zwischen deren obere Grenze und untere Grenze fallen, werden diese aufgenommenen tatsächlichen Werte als neue Werte für den nächsten Schweißzeitpunkt zur Verfügung gestellt.
  • Wenn die wie oben ausgeführt aufgenommene tatsächlichen Werte der Schweißparameter außerhalb des zulässigen Bereichs fallen, oder wenn eine Abweichung von einer optimalen Lösung durch das intelligente Roboterschweißsystem erkennt wird, reagiert die Echtzeitüberwachungsvorrichtung auf diese Verstimmung und stellt eine optimale Lösung bereit. Und zwar analysiert und regelt die Echtzeitüberwachungsvorrichtung den Schweißgang, um die optimierten Werte für die Schweißparameter als neue Werte für den nächsten Schweißzeitpunkt zur Verfügung zu stellen.
  • Wie oben beschrieben, reagiert das intelligente Roboterschweißsystem nicht nur auf die Aufnahme, sondern auch lernt es von dessen Reaktion, um den Schweißgang in folgenden Schweißarbeiten zu verbessern.
  • Bei enier Ausgabe der Echtzeitüberwachungsvorrichtung kann es sich wahlwiese um eine Kraft, einen Druck, ein Drehmoment oder eine andere geeignete Variable handeln.
  • Wie oben beschrieben, wir sichergestellt, dass jede Schweißarbeit ein Schweißergebnis mit höherer Qualität hat und eine Fehlererfassung während eines Schweißganges stetig durchgeführt werden kann. Im Vergleich mit dem Stand der Technik wird es vermieden, erst nach dem gesamten Schweißgang auf Schweißfehler zu prüfen und dann Nacharbeit zu machen.
  • Ein schweißverfahren mit einem intelligenten Roboter einer möglichen Ausführungsform der durch das obige intelligente Roboterschweißsystem ausgeführbaren Erfindung wird unter Bezugnahme auf 2 vereinfacht beschrieben. Gemäß dem Verfahren werden folgende Schritte durchgeführt.
  • Im Schritt S1 wird das intelligente Roboterschweißsystem eingeschaltet und für die Schweißaufgabe an einem Zielwerkstück vorbereitet. Zugleich wird die Echtzeitüberwachungsvorrichtung aktiviert. Die durchzuführenden Schweißaufgabe umfasst eine oder mehrere Schweißarbeiten, wobei in jeder Schweißarbeit eine oder mehrere Schweißzeitpunkte überwachen werden.
  • Im Schritt S2, werden zu überwachende Parameter und andere Parameter vorgegeben, optimale Werte und ein zulässiger Bereich (z. B. dessen obere untere Grenze) der Schweißparameter für jeden Schweißzeitpunkt jeder Schweißarbeit vorgegeben und in einem Speicher des Roboters gespeichert, aktuelle Werte der Schweißparameter für den ersten Schweißzeitpunkt für eine erste Schweißarbeit bereitgestellt.
  • Im Schritt S3 beginnt die erste Schweißarbeit mit den aktuellen Werten. Nach dem Schritt S3 werden der Schritt S41 (einschließlich Schritten S41-1 und S41-2) und der Schritt S42 gleichzeitig durchgeführt.
  • Im Schritt S41-1 werden Schweißfehler erfasst, die nicht durch die Schweißparameter widergibt werden. Diese Schweißfehler umfassen Pseudoschweißen und Schweißbrücke zwischen beiden Schweißstellen, die in oder nach dem Schweißgang aktiv entfernt weden muß und aber nicht beschränkt auf ist. Wenn das Erfassungsergebnis ”JA” ist und ein Schweißfehler erfasst wird, verschiebt sich das Verfahren in den Schritt S41-2. Wenn das Erfassungsergebnis ”NEIN” ist und kein Schweißfehler erfasst wird, verschiebt sich das Verfahren dann in den Schritt S5.
  • Im Schritt S41-2 können alle möglichen Abhilfsmaßnahmen gegen die im Schtitt S41-1 erfassten Schweißfehler rechtzeitig durchgeführt werden, um alle potentialen Schweißmakel in den zukünftigen Endprodukten zu vermeiden, wobei die Abhilfsmaßnahmen vorgegeben und im Voraus im Roboter gespeichert werden können.
  • Im mit den Schritten S41-1 und S41-2 gleichzeitig durchgeführten Schritt S42 werden die Ist-Werte der Schweißparameter am aktuellen Zeitpunkt TP gewinnt und aufgenommen.
  • Im Schritt S5 wird entschieden, ob die aktuelle Schweißarbeit fertig ist, und verschiebt sich das Verfahren in den Schritt S9, wenn das Ergebnis JA ist, ansonst verschiebt sich in den Schritt S6.
  • Im Schritt S6 vergleicht das Echtzeitüberwachungssystem die aufgenommenen Ist-Werte der Schweißparameter mit den optimalen Werten oder dem zulässigen Bereich der Schweißparameter für den nächsten Zeitpunkt in der aktuellen Schweißarbeit.
  • Im Schritt S7 analysiert das Echtzeitüberwachungssystem und bestimmt, ob die Werte der Schweißparameter einzustellen sind. Falls die Ist-Werte der Schweißparameter den optimalen Werten oder dem zulässigen Bereich der Schweißparameter entsprechen oder zwischen der oberen und unteren Grenzen der Schweißparameter liegen, bleiben die aufgenommenen Werte unverändert und werden als neue Werte der Schweißparameter für den nächsten Zeitpunkt eingestellt; und Falls die Werte der Schweißparameter außerhalb des zulässigen Bereichs der Schweißparameter oder außerhalb der oberen und unteren Grenzen der Schweißparameter fallen, reagiert das intelligente Roboterschweißsystem auf die Verstimmung und stellt optimierte Werte als neue Werte der Schweißparameter für den nächsten Zeitpunkt bereit, was auch als Optimierung und Einstellung des Schweißganges bezeichnet wird.
  • Im Schritt S8 werden die im Schritt S7 bereitgestellten neuen Werte als aktuelle Werte der Schweißparameter am nächsten Zeitpunkt TP + 1 in der aktuellen Schweißarbeit eingestellt.
  • Hierbei kehrt das Verfahren zum Schritt S3 zurück und wiederholt sich ein Unterzyklus für den Schweißzeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit, bis im S5 festgestellt wird, dass die aktuelle Schweißarbeit fertig ist. Dann eintritt der Schritt S9.
  • Im Schritt S9 wird weiterhin entschieden, ob alle Schweißarbeiten für die Schweißaufgabe erledigt sind. Wenn das Ergebnis JA ist, eintritt der Schritt S11 als Endschritt. Ansonst eintritt der Schritt S10 und damit der Zyklus der Schweißarbeit.
  • Im Schritt 10 werden alle im Schritt S2 gespeicherten Werte der Schweißparameter entnahmen und als aktuelle Werte der Schweißparameter für einen ersten Zeitpunkt einer nächste Schweißarbeit eingestellt.
  • Die einzelnen Schritte werden wiederholt, bis im S9 festgestellt wird, dass alle Schweißarbeiten fertig sind. Dann beendet sich das Verfahren.
  • Die Schweißaufgabe oder der Schweißgang am Zielwerkstück können eine Vielzahl von Schweißarbeiten umfassen, wobei die Schweißarbeiten gleich oder unterschiedlich sein können. Mittels des intelligenten Roboterschweißsystems mit der obigen Echtzeitüberwachungsvorrichtung wird das Schweißen während des gesamten Schweißganges von Schweißarbeit zu Schweißarbeit und von Schweißgang zu Schweißgang für verschiedene Zielprodukte optimiert.
  • Dadurch, dass durch die Echtzeitüberwachungsvorrichtung der gesamte Schweißgang und die Qualität, und zwar jede Schweißarbeit, stetig überwachtet werden, werden durch das intelligente Roboterschweißsystem die Vorteile erzielt, dass das Schweißergebnis eine erhöherte Qualität aufweist und damit Abfall und Nacharbeit reduziert werden, und dass keine zusätzliche Überprüfung auf die Schweißqualität erforderlich ist, dass eine hohe Beständigkeit gegen Einführungsqualität wegen des Lernens und des Einstellens des Schweißganges erzeilt wird, dass eine niedrige Herstellungs- und Entwicklungskosten aufgrund des Selbstlernens und des Selbsteinstellungsprozesses erhalten wird, sowie dass der Zeitaufwand, der erforderlich ist, um die Produkte auf den Markt zu bringen, dadurch reduziert wird, dass die Prozesseinstellung während der Herstellung fertig ist.
  • Oben wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Aber sie ist nicht auf die gezeigte und beschriebene detaillierte Konstruktion und Form beschränkt. Verschiedene Veränderungen, Rekonstruktionen oder Weiterbildungen sind möglich, ohne vom durch die beigefügten Ansprüche eingeschränkten Gedenk und Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (11)

  1. Intelligentes Roboterschweißsystem, umfassend: – einen Roboter zur Durchführung der Schweißarbeiten im Schweißgang; sowie – eine im Roboter integrierte Echtzeitüberwachungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die aktuelle Schweißarbeit zu überwachen, eine Ist-Werte der jeweiligen Schweißparameter für den aktuellen Zeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit zu erfassen und auszuwerten, sowie optimierte Werte der Schweißparameter bereitzustellen, so dass der Roboter am nächsten Zeitpunkt mit den optimierten Werten der Schweißparameter die jeweilige Schweißarbeit durchführt.
  2. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 1, wobei der Roboter einen mechanischen Arm und eine am mechanischen Arm angebundene Schweißpistole umfasst, wobei die Schweißpistole dazu eingerichtet ist, mit einer Schweißdrahtzuführung die Schweißarbeiten durchzuführen.
  3. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 2, wobei die Schweißdrahtzuführung eine gesteuerte Schweißdrahtzuführung ist, deren Schweißdrahtzuführungsmenge einstellbar ist.
  4. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 3, wobei die Echtzeitüberwachungsvorrichtung eine automatische optische Überprüfungsvorrichtung umfasst, die am Roboter angebracht und zur Überprüfung aller Schweißarbeiten eingerichtet ist.
  5. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 4, wobei die automatische optische Überprüfungsvorrichtung eine Videokamera oder eine automatische Röntgenüberprüfungsvorrichtung ist.
  6. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 5, wobei die Echtzeitüberwachungsvorrichtung einen Speicher zum Speichern von für die Echtzeitüberwachungsvorrichtung vorgegebenen Informationen und von der Ist-Werte der Schweißparameter umfasst.
  7. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 6, wobei die Echtzeitüberwachungsvorrichtung eine Vergleich- und Rechenvorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Ist-Werte der Schweißparameter am aktuellen Zeitpunkt mit deren jeweiligen optimalen Werten zu vergleichen und optimierte Werte der Schweißparameter für den nächsten Schweißzeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit bereitzustellen.
  8. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 7, wobei die Echtzeitüberwachungsvorrichtung ferner einen Drucksensor umfasst, der zwischen dem mechanischen Arm und der Schweißpistole am mechanischen Arm angebracht ist.
  9. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 8, wobei der Roboter ein Mehrgelenkroboter ist.
  10. Intelligentes Roboterschweißsystem nach Anspruch 8, wobei die Schweißparameter ein oder mehrere von den folgenden Parametern umfasst: ein Bild, das den Schweißzustand der aktuellen Schweißarbeit widergibt, eine x-y-Positionen der tatsächlichen Schweißstelle, an der die aktuelle Schweißarbeit ausgeführt wird, eine Schweißdrahtzuführungsmenge für die aktuelle Schweißarbeit, eine Information darüber, ob die Schweißpistole mit dem Werkstück in gutem Kontakt steht, sowie während der aktuellen Schweißarbeit ausgebildete geometrische Schweißabmessungen.
  11. Verfahren zum Schweißen mit dem intelligenten Roboterschweißsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: i) Durchführen von Schweißarbeiten auf einem Werkstück mit dem Roboter; ii) Überwachen der aktuellen Schweißarbeit, Erfassen der Ist-Werte der jeweiligen Schweißparameter für den aktuellen Zeitpunkt der aktuellen Schweißarbeit mittels einer Echtzeitüberwachungsvorrichtung; iii) Auswerten der Ist-Werte und Bereitstellung optimierter Werte der Schweißparameter, so dass der Roboter mittels der Echtzeitüberwachungsvorrichtung eine Optimierung der Werte der Schweißparameter für die jeweiligen Schweißarbeit am nächsten Zeitpunkt durchführt; iv) Durchführen des Schweißens am nächsten Zeitpunkt mit den optimierten Werten; sowie v) Wiederholen der Schritte i) bis iv) für alle Schweißarbeiten im Schweißgang.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6438450B2 (ja) * 2016-11-29 2018-12-12 ファナック株式会社 レーザ加工ロボットの加工順序を学習する機械学習装置、ロボットシステムおよび機械学習方法
CN107414273A (zh) * 2017-09-13 2017-12-01 长沙展朔轩兴信息科技有限公司 点焊方法、点焊设备以及点焊机器人
CN110516375B (zh) * 2019-08-29 2021-06-01 浪潮商用机器有限公司 一种异常板卡的检测方法、装置、电子设备及存储介质
CN110561006B (zh) * 2019-09-20 2021-05-04 福建迈可博电子科技集团股份有限公司 一种用于电子器件中贴片元件焊接定位的工装
CN112687550A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 胡卫星 一种电源芯片生产用半导体晶圆封装设备及生产工艺
CN114281044B (zh) * 2021-12-24 2023-06-06 工业云制造(四川)创新中心有限公司 一种基于云制造的工业机器人远程监控方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4318415B2 (ja) * 2001-09-19 2009-08-26 三洋電機株式会社 レーザ溶接方法およびレーザ溶接装置
CN1782659B (zh) * 2004-12-02 2010-04-14 中国科学院自动化研究所 一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器
CN102699534B (zh) * 2012-06-26 2014-10-15 哈尔滨工业大学 基于扫描式激光视觉传感的厚板窄间隙深坡口激光自动化多层焊焊接方法
CN103846606B (zh) * 2014-02-17 2015-09-02 华南理工大学 基于机器视觉的焊接轨迹校正专用测试装置及方法
CN103934571B (zh) * 2014-04-11 2016-03-23 上海交通大学 厚板机器人焊接系统及多层多道焊缝实时跟踪、规划方法

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