[发明专利]一种基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统及工作方法

说明书

技术领域

本发明属于生产制造领域，特别涉及一种基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展，无论是工作还是生活都大多实现了现代化和智能化，人们对于产品的质量的要求也都越来越高，在电池的质量要求也是如此。

目前，汽车技术正经历着动力电气化的重大技术变革。电动汽车具有高效节能、低排放或零排放的优势，因此受到各国的高度重视。新能源的最大瓶颈是车载动力电池，其寿命、安全性具有至关重要的作用，动力电池的外壳是关键部件，起到封装的作用。传统的动力电池外壳焊接方法是通过激光焊接设备的XY电控伺服工作台带动激光焊接头进行移动，确定焊接位置，并微调后完成电池盒工件的自动焊接作业，整个过程耗时过长，该方法加工效率和工件焊接一次性合格率均难以满足市场对加工过程高质、高效的生产要求，因而传统的电池盒加工方式并不能够满足当前生产的需求。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其结构简单，设计合理，易于生产，自动化程度高，提高了工作效率，同时也提高其焊接的精准度，提高其生产质量。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，包括：机架和激光焊接防护舱，所述机架上设有用于工件运输的运输线，所述激光焊接防护舱设于运输线上，所述激光焊接防护舱中设有成组夹具和基于振镜的远距激光焊专机，所述运输线上设有用于输送工件的输送机构，所述成组夹具设于输送机构上，所述远距激光焊专机设于激光焊接防护舱的顶部，且所述的运输线、成组夹具、远距激光焊专机以及托盘及随行夹具均与控制中心连接。

本发明中所述的一种基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统，其通过采用远距激光焊专机对电池盒进行扫描并焊接，通过振镜的快速转动，使激光的焊接过程能够高效稳定地进行，同时可以设定光斑运动轨迹，进行波形控制，以达到理想的焊接效果，该装置焊接速度快、产生热变形小，大大的提高了其生产效率，同时也有效的提高了其焊接的精准度和焊接质量，进而让其更好的满足生产的需求。

本发明中所述成组夹具中设有机械机构、压缩气源控制及驱动装置、夹具状态感应装置，所述的压缩气源控制及驱动装置和夹具状态感应装置均与机械机构连接，让其能够根据实际的需求进行调节，更好的提高其适用性，通过压缩空气驱动使得夹具机械部件进行一组工件的精确装夹、释放，通过夹具状态感应装置的传感器获取成组夹具动作到位与否信号，并将此信号传输至控制中心，作为后续逻辑控制的判断条件。

本发明中所述输送机构中设有托盘和随行夹具，所述随行夹具设于托盘上，且所述成组夹具与随行夹具相配合。

本发明中所述运输线上设有用于驱动托盘的驱动带，所述托盘设于驱动带上。

本发明中所述远距激光焊专机中设有二向色镜、激光光束、激光扫描振镜头、工业相机镜头、工业相机及图像处理单元和光源，所述的激光光束设于二向色镜上方，所述的激光扫描振镜头和工业相机镜头分别设于二向色镜的两侧，所述的工业相机及图像处理单元与工业相机镜头连接，所述光源与激光扫描振镜头相配合。

本发明中所述的激光扫描振镜头中设有扫描振镜，所述的扫描振镜中设有X轴振镜和Y轴振镜，通过振镜的快速转动，使激光的焊接过程能够高效稳定地进行，同时可以设定光斑运动轨迹，进行波形控制，以达到理想的焊接效果。

本发明中所述扫描振镜中至少设有2组振镜。

本发明中还包括控制柜通过PLC对输入输出信号进行处理，将其它设备挂接入现场总线网络。

本发明中所述的基于振镜的电池盒激光高速扫描焊接系统的工作方法，具体的工作方法如下：

1）：首先随行夹具将电池盒工件定位在输送的托盘上；

2）：输送线通过驱动带有随行夹具的托盘将工件送达激光焊接防护舱中；

3）：待成组夹具将所有电池盒工件装夹并精确定位后，顶升机构将托盘竖直顶升到加工位，激光焊接防护舱内工件加工位的夹具将待加工电池盒工件进行精密装夹、定位；

4）：然后控制中心的系统中央控制器输出触发信号，启动远距激光焊专机中的工业相机镜头对电池盒进行拍摄，对工件的位姿进行精确识别、判断；

5）：判断待焊工件的装夹间隙是否超出预设阈值，从而确定工件可进行高速扫描焊接是否可行；如果工件可进行焊接作业，激光扫描振镜头可自动调节激光光斑相对于工件实际焊接路径的偏差，使得激光光斑可最大限度精确地沿实际焊缝扫描，从而辅助远距激光焊接专机完成高质量的焊接过程；