微电阻点焊质量检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种微电阻点焊质量检测装置，属于微型电阻点焊领域。非接触式加热模块的灯丝安装在闪光灯电子件上，凸透镜Ⅰ置于灯丝和光学积分球之间，光学积分球固定在非接触式加热模块壳体内；光源性能调理模块壳体与非接触式加热模块壳体固定连接，凸透镜Ⅱ、凹透镜共同组成光源性能调理模块，并分别固定在光源性能调理模块壳体内；微型激光瞄准器Ⅰ、Ⅱ固定在光源性能调理模块壳体的前面，与PCI控制器连接；在电池上的微电阻点焊接头处于红外探测仪的视野范围内，红外探测仪、非接触式加热模块壳体通过PCI控制器与工业主机相连，工业主机与工业显示器相连。优点在于：首次实现了微电阻点焊质量的无损检测，检测效率高，使用方便，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
微电阻点焊质量检测装置
本技术涉及焊接领域，特别涉及微型电阻点焊领域，尤指一种微电阻点焊质量检测装置。
技术介绍
微型电阻点焊技术在电池包装、医疗器械、电子装置等制造过程中得到广泛应用，随着智能化技术的发展，对微型电阻点焊质量的要求不断提高。新能源汽车动力电池组中锂电池的串并联接多数采用微型电阻点焊连接方式，其接头质量对动力电池组的稳定性与安全性起着重要作用。微电阻点焊是锂电池串并联的主要连接方式，一直以来缺乏可靠的质量检测手段。目前动力电池的微电阻点焊质量检测中是人工检测的手段，一般采用挑拨汇流排的方式，查看微电阻点焊接头是否虚焊。但是质量检测员连续工作极易产生疲劳，易产生漏检部分点焊接头的问题。这种方式不仅效率低，而且也无法科学地、定量检测焊接质量。因此，通过无损检测手段实现微型点焊接质量在线检测有重要现实意义。目前对常规电阻点焊质量检测方式有超声波检测、射线检测等，尤其是超声波检测在常规点焊检测中取得了良好应用效果。射线检测一般用于铝合金材料的检测，检测效率较高，但是由于点焊接头内部组织结构的复杂性，检测效果并不理想。超声波无损检测手段在薄件、超薄件方面一直未得到满意的解决方案，检测对象的厚度与超声波探头性能密切相关。在薄件检测中一般要求超声波探头发射频率较高，波形较窄，限于目前技术手段，无法满足工件厚度小于0.3毫米的微电阻点焊质量检测。另外，动力电池包装中应用的微型点焊，焊接时间及短，一般持续在2-3毫秒，较高的焊接效率使得超声波在线检测较为困难。因此，现有的点焊接头质量检测方式很难满足锂电池微电阻点焊生产的需要，亟待新的检测方式的提出。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微电阻点焊质量检测装置，解决了现有技术存在的微型点焊质量检测的技术难题。本技术是一种利用非接触式加热模块与红外探测仪相结合的主动红外检测方式，微电阻点焊接头在非接触式恒定热源功率加热的情况下，检测其接头温度场随时间的变化图像，利用熔核区间温度总和建立点焊接头质量等级评估模型。本技术的上述目的通过以下技术方案实现：微电阻点焊质量检测装置，闪光灯电子件2、灯丝3、凸透镜Ⅰ4、光学积分球5共同组成非接触式加热模块，并置于非接触式加热模块壳体1内，所述灯丝3安装在闪光灯电子件2上，凸透镜Ⅰ4置于灯丝3和光学积分球5之间，光学积分球5通过支架固定在非接触式加热模块壳体1内；光源性能调理模块壳体8与非接触式加热模块壳体1固定连接，凸透镜Ⅱ6、凹透镜7共同组成光源性能调理模块，并分别固定在光源性能调理模块壳体8内；微型激光瞄准器Ⅰ9.1与微型激光瞄准器Ⅱ9.2固定在光源性能调理模块壳体8的前面，与PCI控制器12连接；在电池10上的微电阻点焊接头处于红外探测仪11的视野范围内，红外探测仪11、非接触式加热模块壳体1通过PCI控制器12与工业主机13相连，工业主机13与工业显示器14相连。所述的微型激光瞄准器Ⅰ9.1与微型激光瞄准器Ⅱ9.2发射低功率激光对电池10上的微电阻点焊接头进行定位瞄准，确保非接触式加热模块的加热位置瞄准点焊接头。所述的非接触式加热模块产生高功率的均匀的平行光；所述光学积分球5的位置根据下列公式确定：其中，凸透镜Ⅰ4的焦距为f0，灯丝3到凸透镜Ⅰ4的距离为l，凸透镜Ⅰ4到光学积分球5的距离为l0。待加热的微电阻点焊接头的面积与平行光的斑点大小、光源密度、加热时间相互配合，光源加热面的半径通过下列公式确定：其中，凸透镜Ⅱ6的焦距为f1，凹透镜7的焦距为f2，光学积分球5与凸透镜Ⅱ6之间的距离l1，凸透镜Ⅱ6与凹透镜7之间的距离为l2，凸透镜Ⅱ6的通光孔径大小为y1，加热半径y2。所述的外探测模块11为短波探测器。本技术的有益效果在于：应用于常规电阻点焊质量的超声波检测方案无法应用于超薄板点焊质量的检测，而目前个别应用于焊接的红外检测装置仅限于弧焊的厚板焊缝是否存在漏焊，因为厚板焊缝漏焊在工件内部热传导模型存在明显差异，且不存在定性与定量检测。超薄板在空气中热辐射快，微电阻点焊存在塑性环区域，该区域上下工件接触紧密，与熔核截面共同影响热量传递速度，对是否虚焊检测更为困难，因此微电子点焊虚焊与熔核直径大小的检测问题一直以来未得到有效解决。本技术首次实现了微电阻点焊质量的有效检测，解决了微电阻点焊接头质量因工件过薄而无法检测的问题，为锂电池行业的微电阻点焊接头质量检测提供有效的解决办法，实用性强。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为本技术的微电阻点焊接头质量检测系统的结构示意图；图2为本技术的热激励结构关系示意图。图中：1、非接触式加热模块壳体；2、闪光灯电子件；3、灯丝；4、凸透镜Ⅰ；5、光学积分球；6、凸透镜Ⅱ；7、凹透镜；8、光源调理模块；9.1、微型激光瞄准器Ⅰ；9.2、微型激光瞄准器Ⅱ；10、电池；11、红外探测仪；12、PCI控制器；13、工业主机；14、工业显示器。具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术的详细内容及其具体实施方式。参见图1及图2所示，本技术的微电阻点焊质量单面红外检测系统，包括非接触式加热模块壳体1、闪光灯电子件2、灯丝3、凸透镜Ⅰ4、光学积分球5、凸透镜Ⅱ6、凹透镜7、光源性能调理模块壳体8、微型激光瞄准器Ⅰ9.1、微型激光瞄准器Ⅱ9.2、电池10、红外探测仪11、PCI控制器12、工业主机13、工业显示器14，所述闪光灯电子件2、灯丝3、凸透镜Ⅰ4、光学积分球5共同组成非接触式加热模块，并置于非接触式加热模块壳体1内，所述灯丝3安装在闪光灯电子件2上，凸透镜Ⅰ4置于灯丝3和光学积分球5之间，光学积分球5通过支架固定在非接触式加热模块壳体1内；光源性能调理模块壳体8与非接触式加热模块壳体1固定连接，凸透镜Ⅱ6、凹透镜7共同组成光源性能调理模块，并分别固定在光源性能调理模块壳体8内；微型激光瞄准器Ⅰ9.1与微型激光瞄准器Ⅱ9.2固定在光源性能调理模块壳体8的前面，与PCI控制器12连接；在电池10上的微电阻点焊接头处于红外探测仪11的视野范围内，红外探测仪11、非接触式加热模块壳体1通过PCI控制器12与工业主机13相连，工业主机13与工业显示器14相连。所述的微型激光瞄准器Ⅰ9.1与微型激光瞄准器Ⅱ9.2发射低功率激光对电池10上的微电阻点焊接头进行定位瞄准，确保非接触式加热模块的加热位置瞄准点焊接头。所述的非接触式加热模块产生高功率的均匀的平行光，并根据检测的微电阻点焊板厚控制加热时间，以获取最佳检测温度；所述光学积分球5的位置根据下列公式确定：其中，凸透镜Ⅰ4的焦距为f0，灯丝3到凸透镜Ⅰ4的距离为l，凸透镜Ⅰ4到光学积分球5的距离为l0。待加热的微电阻点焊接头的面积与平行光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电阻点焊质量检测装置，其特征在于：闪光灯电子件(2)、灯丝(3)、凸透镜Ⅰ(4)、光学积分球(5)共同组成非接触式加热模块，并置于非接触式加热模块壳体(1)内，所述灯丝(3)安装在闪光灯电子件(2)上，凸透镜Ⅰ(4)置于灯丝(3)和光学积分球(5)之间，光学积分球(5)通过支架固定在非接触式加热模块壳体(1)内；光源性能调理模块壳体(8)与非接触式加热模块壳体(1)固定连接，凸透镜Ⅱ(6)、凹透镜(7)共同组成光源性能调理模块，并分别固定在光源性能调理模块壳体(8)内；微型激光瞄准器Ⅰ(9.1)与微型激光瞄准器Ⅱ(9.2)固定在光源性能调理模块壳体(8)的前面，与PCI控制器(12)连接；在电池(10)上的微电阻点焊接头处于红外探测仪(11)的视野范围内，红外探测仪(11)、非接触式加热模块壳体(1)通过PCI控制器(12)与工业主机(13)相连，工业主机(13)与工业显示器(14)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种微电阻点焊质量检测装置，其特征在于：闪光灯电子件(2)、灯丝(3)、凸透镜Ⅰ(4)、光学积分球(5)共同组成非接触式加热模块，并置于非接触式加热模块壳体(1)内，所述灯丝(3)安装在闪光灯电子件(2)上，凸透镜Ⅰ(4)置于灯丝(3)和光学积分球(5)之间，光学积分球(5)通过支架固定在非接触式加热模块壳体(1)内；光源性能调理模块壳体(8)与非接触式加热模块壳体(1)固定连接，凸透镜Ⅱ(6)、凹透镜(7)共同组成光源性能调理模块，并分别固定在光源性能调理模块壳体(8)内；微型激光瞄准器Ⅰ(9.1)与微型激光瞄准器Ⅱ(9.2)固定在光源性能调理模块壳体(8)的前面，与PCI控制器(12)连接；在电池(10)上的微电阻点焊接头处于红外探测仪(11)的视野范围内，红外探测仪(11)、非接触式加热模块壳体(1)通过PCI控制器(12)与工业主机(13)相连，工业主机(13)与工业显示器(14)相连。


2.根据权利要求1所述的微电阻点焊质量检测装置，其特征在于：所述的微型激光瞄准器Ⅰ(9.1)与微型激光瞄准器Ⅱ(9.2)发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：范秋月，
申请(专利权)人：龙岩学院，
类型：新型
国别省市：福建;35