本發(fā)明涉及激光焊接設備，具體涉及機器人激光焊接離焦量自動調整裝置；同時本發(fā)明還涉及激光焊接離焦量自動調整的方法。

技術實現(xiàn)要素：
離焦量就是焦點離作用物質間的距離，離焦量對焊接質量的影響很大。激光焊接通常需要一定的離焦量，因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高，容易蒸發(fā)成孔，適合用于切割。離開激光焦點的各平面上，功率密度分布相對均勻。離焦方式有兩種：正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負離焦。按幾何光學理論，當正負離焦平面與焊接平面距離相等時，所對應平面上功率密度近似相同，但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過程有關。當負離焦時，材料內部功率密度比表面還高，易形成更強的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。當要求熔深較大時，采用負離焦；焊接薄材料時，宜用正離焦。當激光發(fā)射槍在上下行走中，實際激光焦點會與激光焦點原點距離（離焦量）出現(xiàn)正負偏差。也就是說離焦量會變。申請?zhí)枮镃N201120034656.7公開了“一種激光焊機離焦量調整機構”，該技術是使用百分表對移動過程中的離焦量進行測量并矯正，使用過程采用需與焊接材料接觸，對焊接環(huán)境，焊接材料的長度、均勻性均要求較高，及時性不能保證。發(fā)明內容針對上述缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種可保持離焦量穩(wěn)定的機器人激光焊接離焦量自動調整裝置。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：機器人激光焊接離焦量自動調整裝置，包括第一伺服電機、激光發(fā)射槍、第二伺服電機、激光位移傳感器以及控制系統(tǒng)；其中，第一伺服電機安裝于機器人上，用于驅動激光發(fā)射槍；在激光發(fā)射槍的表面上連接安裝有第二伺服電機，用于驅動激光位移傳感器；控制系統(tǒng)分別與第一伺服電機、第二伺服電機、激光位移傳感器以及機器人信號連接；控制系統(tǒng)包括運動控制模塊，用于控制第一伺服電機、第二伺服電機及機器人的運動；數(shù)據(jù)存儲模塊，存儲有焊接不同厚度范圍的鋼板所需的離焦量以及能量的參考值；焊接效果分析模塊，用于分析鋼板焊接效果，并根據(jù)焊接效果，更新調整數(shù)據(jù)存儲模塊中所存儲的焊接不同厚度范圍的鋼板所需的離焦量以及能量的參考值。作為本發(fā)明機器人激光焊接離焦量自動調整裝置的一種改進，所述控制系統(tǒng)還包括顯示模塊，用于顯示焊接效果分析模塊所分析的鋼板焊接效果情況。作為本發(fā)明機器人激光焊接離焦量自動調整裝置的另一種改進，所述顯示模塊中設置有報警單元。作為本發(fā)明機器人激光焊接離焦量自動調整裝置的再一種改進，所述顯示模塊為LED顯示屏幕。利用上述機器人激光焊接離焦量自動調整裝置實現(xiàn)焊接離焦量自動調整的方法，包括如下步驟：S1、機器人帶動激光位移傳感器對待焊接鋼板的焊接縫隙的輪廓進行掃描，獲取焊接縫隙的焦距變化情況，并將相應的焦距變化情況信息傳送至控制系統(tǒng)中；S2、控制系統(tǒng)中的運動控制模塊根據(jù)步驟S1中的焦距變化情況信息，控制第一伺服電機的移動，帶動激光發(fā)射槍上升或下降，使離焦量保持穩(wěn)定；S3、激光位移傳感器測定待焊接鋼板的厚度，并將相應厚度的值傳送至控制系統(tǒng)中；S4、控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲模塊根據(jù)步驟S3中傳送來的厚度值，選擇出焊接該厚度鋼板所需的離焦量以及能量值；S5、機器人帶動激光位移傳感器橫向掃描，將獲得的待焊接鋼板之間的放置情況以及焊縫連接處的對齊情況信息傳送至控制系統(tǒng)中；S6、控制系統(tǒng)中的運動控制模塊根據(jù)步驟S5中傳送來的待焊接鋼板之間的放置情況以及焊縫連接處的對齊情況信息，調整機器人的運動，帶動激光發(fā)射槍對焊縫進行焊接；S7、焊接完成后，機器人帶動激光位移傳感器，獲得焊縫連接情況，并將相應的焊縫連接情況信息傳送至控制系統(tǒng)中；S8、控制系統(tǒng)中的焊接效果分析模塊根據(jù)步驟S7中傳送來的焊縫連接情況信息分析鋼板的焊接效果，并根據(jù)焊接效果，更新調整數(shù)據(jù)存儲模塊中所存儲的焊接不同厚度范圍的鋼板所需的離焦量以及能量的參考值。上述的實現(xiàn)焊接離焦量自動調整的方法的步驟S5和S6之間還包括如下步驟：S5’、控制系統(tǒng)中的運動控制模塊控制第二伺服電機移動，調整激光位移傳感器的激光發(fā)射角度，使激光位移傳感器所發(fā)出的激光與激激光發(fā)射槍所發(fā)出的激光相交，相交點在焦點上，設定最初離焦量。上述的實現(xiàn)焊接離焦量自動調整的方法的步驟S8之后還包括如下步驟：S9、將步驟S8中的鋼板焊接效果傳送至顯示模塊中，以供操作人員參考，決定是否保留該焊接鋼板。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的有益效果：本發(fā)明的機器人激光焊接離焦量自動調整裝置對表面凹凸不平或坑坑洼洼的鋼板進行焊接時，也保證離焦量保持穩(wěn)定，保證了焊接的質量；對鋼板進行焊接時，不會對鋼板造成擠壓，美化焊縫。附圖說明圖1為本發(fā)明機器人激光焊接離焦量自動調整裝置的結構示意圖；圖2為控制系統(tǒng)的結構意圖；圖中：1、機器人；2、控制系統(tǒng)；3、第一伺服電機；4、激光發(fā)射槍；5、焦點；6、第二伺服電機；7、激光位移傳感器；20、運動控制模塊；21、數(shù)據(jù)存儲模塊；22、焊接效果分析模塊；23、顯示模塊；230、報警單元。具體實施方式附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。下面將結合本發(fā)明中的說明書附圖，對發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖1所示，為本發(fā)明較佳實施例的機器人激光焊接離焦量自動調整裝置的結構示意圖，包括第一伺服電機3、激光發(fā)射槍4、第二伺服電機6、激光位移傳感器7以及控制系統(tǒng)2；其中，第一伺服電機3安裝于機器人1上，第一伺服電機3上連接安裝有激光發(fā)射槍4，以對激光發(fā)射槍4進行驅動；在激光發(fā)射槍4的表面上連接安裝有第二伺服電機6，第二伺服電機6上連接安裝有激光位移傳感器7，以對激光位移傳感器7進行驅動；控制系統(tǒng)2分別與第一伺服電機3、第二伺服電機6、激光位移傳感器7以及機器人1信號連接。如圖2所示，該控制系統(tǒng)2包括運動控制模塊20，用于控制第一伺服電機3第二伺服電機6以及機器人1的運動；數(shù)據(jù)存儲模塊21，存儲有焊接不同厚度范圍的鋼板所需的離焦量以及能量的參考值；焊接效果分析模塊22，用于分析鋼板焊接效果，并根據(jù)焊接效果，更新調整數(shù)據(jù)存儲模塊21中所存儲的焊接不同厚度范圍的鋼板所需的離焦量以及能量的參考值。其中上述的控制系統(tǒng)2還包括顯示模塊23，用于顯示焊接效果分析模塊22所分析的鋼板焊接效果情況；顯示模塊23中設置有報警單元230，當鋼板焊接效果不及格時，報警單元230則發(fā)出警報，提醒操作人員；該顯示模塊23可以為LED顯示屏幕，但不僅僅限于LED顯示屏幕，只要滿足顯示的功能即可。利用上述機器人激光焊接離焦量自動調整裝置實現(xiàn)焊接離焦量自動調整的方法，包括如下步驟：S1、機器人1帶動激光位移傳感器7對待焊接鋼板的焊接縫隙的輪廓進行掃描，獲取焊接縫隙的焦距變化情況，并將相應的焦距變化情況信息傳送至控制系統(tǒng)2中；S2、控制系統(tǒng)2中的運動控制模塊20根據(jù)步驟S1中的焦距變化情況信息，控制第一伺服電機3的移動，帶動激光發(fā)射槍4上升或下降，使離焦量保持穩(wěn)定；經(jīng)過步驟S1和S2的操作后，本裝置對表面凹凸不平或坑坑洼洼的鋼板進行焊接時，也保證離焦量保持穩(wěn)定，保證了焊接的質量；S3、激光位移傳感器7測定待焊接鋼板的厚度，并將相應厚度的值傳送至控制系統(tǒng)2中；S4、控制系統(tǒng)中2的數(shù)據(jù)存儲模塊21根據(jù)步驟S3中傳送來的厚度值，選擇出焊接該厚度鋼板所需的離焦量以及能量值，從而在提高焊接質量的同時可以減少調節(jié)時間；S5、機器人1帶動激光位移傳感器7橫向掃描，將獲得的待焊接鋼板之間的放置情況以及焊縫連接處的對齊情況信息傳送至控制系統(tǒng)2中；S6、控制系統(tǒng)2中的運動控制模塊20根據(jù)步驟S5中傳送來的待焊接鋼板之間的放置情況以及焊縫連接處的對齊情況信息，調整機器人1的運動，帶動激光發(fā)射槍4對焊縫進行焊接；經(jīng)過步驟S5和步驟S6的操作，激光發(fā)射槍4即可根據(jù)焊縫的情況進行精確焊接，提高焊接質量；S7、焊接完成后，機器人1帶動激光位移傳感器7，獲得焊縫連接情況，并將相應的焊縫連接情況信息傳送至控制系統(tǒng)2中；S8、控制系統(tǒng)2中的焊接效果分析模塊22根據(jù)步驟S7中傳送來的焊縫連接情況信息分析鋼板的焊接效果，并根據(jù)焊接效果，更新調整數(shù)據(jù)存儲模塊21中所存儲的焊接不同厚度范圍的鋼板所需的離焦量以及能量的參考值；從而可以及時地反饋不同厚度范圍的鋼板所述的離焦量以及能量的參考值，提高了本裝置的穩(wěn)定性；其中，焊接效果分析模塊22主要是通過將步驟S7中傳來的焊縫連接情況信息擬合成函數(shù)，求取該函數(shù)的斜率，斜率越小代表焊接效果越好，但斜率的值大于設定的值時，則代表焊接效果不及格。如果，待焊接的材料是一些特殊的材料，數(shù)據(jù)存儲模塊21并沒有存儲該材料不同厚度范圍的鋼板所需的離焦量以及能量的參考值時，則需要人工設定最初的離焦量值，因此在步驟S5和S6之間還可以包括如下步驟：S5’、控制系統(tǒng)2中的運動控制模塊20控制第二伺服電機6移動，調整激光位移傳感器7的激光發(fā)射角度，使激光位移傳感器7所發(fā)出的激光與激激光發(fā)射槍4所發(fā)出的激光相交，相交點在焦點5上，設定最初離焦量；當需要調節(jié)激光發(fā)射槍4離焦點距離焊縫位置時，激光位移傳感器7發(fā)出的一排激光光可作為定位標識，方便人肉眼去看焦點5所在位置，方便設定最初離焦量。其中，在上述的步驟S8后，還包括步驟：S9、將步驟S8中的鋼板焊接效果傳送至顯示模塊23中，以供操作人員參考，決定是否保留該焊接鋼板；同時如焊接效果不及格時，顯示模塊23的報警單元230則發(fā)出警報提醒操作人員是否保留該焊接鋼板。綜上所述，即為發(fā)明實施例內容，而顯然發(fā)明的實施方式并不僅限于此，其可根據(jù)不同應用環(huán)境，利用發(fā)明的功能實現(xiàn)相應的需求。