极柱焊接方法及设备技术

本申请公开了极柱焊接方法及设备，涉及电池加工技术领域，其中焊接方法为从待焊接电池的负极端上获取卷芯孔的位置信息；根据卷芯孔的位置信息，调整待焊接电池的位置至卷芯孔位置与预设激光束位置对应；从待焊接电池的负极端往卷芯孔内发射激光束，并将待焊接电池的正极端中的集流盘焊穿形成熔池，以使得正极端的集流盘与正极柱焊接一起，进而无需焊穿厚度较大的正极柱，即可将集流盘和正极柱焊接在一起，降低不良品率。而且当正极柱外表面出现焊缝或焊接痕迹时，即可判断该电池为不良品，相比传统工艺设计，采用本申请设计的焊接方法所制成的电池，其不良品测试更简单快捷，误差率更低，效率更高。效率更高。效率更高。

【技术实现步骤摘要】
极柱焊接方法及设备


[0001]本申请涉及电池加工
，尤其涉及极柱焊接方法及设备。

技术介绍

[0002]现有技术中，圆柱电池的正极柱焊接大多是采用激光从外部融化极柱，形成熔池，使得激光可穿过极柱并焊接位于极柱内侧的集流盘，进而将极柱与集流盘焊接在一起。但这种方式因极柱厚度远大于集流盘厚度，穿透极柱的激光能量密度高，激光的功率难以精确控制，导致容易焊穿集流盘，造成不良品，特别是在大尺寸圆柱电池的正极柱焊接中极易出现此种情况。而且，这种焊接方式在进行不良品判断时，需要通过CCD外观检测，再通过图像判断焊缝位置、焊缝宽度、像素值等判断焊接质量，检测判断的流程较为复杂，容易出现判断误差，且效率低。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的是提供极柱焊接方法及设备，降低不良品率，且对焊接后的电池不良品判断更加简单快捷，误差率更低，效率更高。
[0004]为达到上述技术目的，本申请提供了极柱焊接方法，包括步骤：
[0005]从待焊接电池的负极端上获取卷芯孔的位置信息；
[0006]根据所述卷芯孔的位置信息，调整所述待焊接电池的位置至所述卷芯孔位置与预设激光束位置对应；
[0007]从所述待焊接电池的负极端往所述卷芯孔内发射激光束，并将所述待焊接电池的正极端中的集流盘焊穿形成熔池，以使得正极端的集流盘与正极柱焊接一起。
[0008]进一步地，所述从待焊接电池的负极端上获取卷芯孔的位置信息具体包括步骤：
[0009]获取待焊接电池的i组负极端图像信息，其中每组负极端图像信息由至少两个负极端图像组成，i≥2；
[0010]将第m组的负极端图像信息中的负极端图像分别与预设第一模板图像进行匹配，确定各个负极端图像的扫描区域，m≥1；
[0011]分别对各个负极端图像进行处理，得到灰度图；
[0012]获取各个灰度图中确定的扫描区域中各个像素点的灰度值，建立各个灰度图各自的灰度值变化曲线，并依据各个灰度值变化曲线的拐点得到各个负极端图像上卷芯孔的边缘点；
[0013]对各个负极端图像上得到的卷芯孔的边缘点进行拟合形成拟合图案；
[0014]并计算得到拟合图案的中心坐标信息；
[0015]将各个拟合图案分别与预设图案进行匹配，判断是否至少具有一个拟合图案与预设图案的相似度满足预设要求，若是，计算预设要求的一个拟合图案的中心坐标信息，若否，将第m+1组的负极端图像信息中的负极端图像分别与预设第一模板图像进行匹配，确定各个负极端图像的扫描区域并执行后续步骤。
[0016]进一步地，当判断至少具有一个拟合图案与预设图案的相似度满足预设要求的结果为否的次数达到k次时，发出告警信号，2≤k≤i。
[0017]进一步地，所述获取待焊接电池的负极端图像信息，并与预设第一模板图像进行匹配，确定扫描区域之前还包括步骤：
[0018]获取待焊接电池的型号信息，并从模板数据库中匹配对应获取的型号信息的预设第一模板图像。
[0019]进一步地，所述根据所述卷芯孔的位置信息，调整所述待焊接电池的位置至所述卷芯孔位置与预设激光束位置对应具体包括步骤：
[0020]将得到的卷芯孔的中心坐标信息与预设激光坐标对比，确定待焊接电池的位置调整信息；
[0021]根据确定的位置调整信息调整所述待焊接电池的位置，以使得预设激光束的焦点落在卷芯孔的轴线上。
[0022]进一步地，所述从所述待焊接电池的负极端往所述卷芯孔内发射激光束，并将所述待焊接电池的正极端中的集流盘焊穿形成熔池，以使得正极端的集流盘与正极柱焊接一起之后还包括步骤：
[0023]获取焊接后电池的正极端图像信息，并与预设第二模板图像进行匹配，确定是否焊接异常。
[0024]本申请还公开了极柱焊接设备，应用于上述的极柱焊接方法，包括：
[0025]检测装置，用于从待焊接电池的负极端上获取卷芯孔的位置信息；
[0026]焊接准备装置，与所述检测装置电连接，用于根据所述卷芯孔的位置信息，调整所述待焊接电池的位置至所述卷芯孔位置与预设激光束位置对应；以及
[0027]激光焊接装置，与所述检测装置电连接，用于从所述待焊接电池的负极端往所述卷芯孔内发射激光束，并将所述待焊接电池的正极端中的集流盘焊穿形成熔池，以使得正极端的集流盘与正极柱焊接一起。
[0028]进一步地，所述焊接准备装置包括焊接夹具以及夹具驱动机构；
[0029]所述夹具驱动机构与所述焊接夹具连接，用于驱动焊接夹具运动；
[0030]所述焊接夹具用于固定所述待焊接电池。
[0031]进一步地，所述焊接夹具包括夹具底板、第一夹块、第二夹块以及夹块驱动器；
[0032]所述夹块驱动器安装于所述夹具底板上，且与所述第一夹块和/或所述第二夹块连接，用于带动所述第一夹块和/或所述第二夹块运动，以使得所述第一夹块与所述第二夹块对所述待焊接电池形成夹持固定。
[0033]进一步地，所述焊接夹具还包括焊接压头以及压头驱动器；
[0034]所述压头驱动器安装于所述夹具底板上，且与所述焊接压头连接，用于带动所述焊接压头运动，以将所述焊接压头压抵至所述待焊接电池的负极端上；
[0035]所述焊接压头上设有与所述待焊接电池上的卷芯孔对应导通的焊接通孔。
[0036]进一步地，所述激光焊接装置包括激光器以及反射机构；
[0037]所述反射机构包括机构主体以及安装于所述机构主体上的反射器；
[0038]所述反射器用于将所述激光器发出的激光束反射至所述待焊接电池上。
[0039]进一步地，所述激光焊接装置还包括调节机构；
[0040]所述调节机构与所述激光器和/或所述反射器连接，用于带动所述激光器和/或所述反射器运动，以调整所述激光器发射的激光束行程。
[0041]进一步地，所述调节机构与所述反射器连接，用于调节所述反射器运动；
[0042]所述调节机构包括第一直线调节器以及第二直线调节器；
[0043]所述第一直线调节器与所述反射器连接，用于沿预设直线方向调节所述反射器位移；
[0044]所述第二直线调节器与所述第一直线调节器连接，用于通过带动所述第一直线调节器移动，以沿垂直于所述预设直线方向的方向调节所述反射器位移。
[0045]进一步地，所述调节机构还包括旋转调节器；
[0046]所述旋转调节器与所述反射器连接，用于调节所述反射器的转动角度；
[0047]所述第一直线调节器与所述旋转调节器连接，用于通过带动所述旋转调节器移动，以沿所述预设直线方向调节所述反射器位移。
[0048]进一步地，还包括送料装置；
[0049]所述焊接准备装置安装于所述送料装置上；
[0050]所述送料装置用于将所述焊接准备装置上的所述待焊接电池运送至焊接工位；
[0051]所述激光焊接装置用于焊接工位上的所述待焊接电池进行焊接。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.极柱焊接方法，其特征在于，包括步骤：从待焊接电池的负极端上获取卷芯孔的位置信息；根据所述卷芯孔的位置信息，调整所述待焊接电池的位置至所述卷芯孔位置与预设激光束位置对应；从所述待焊接电池的负极端往所述卷芯孔内发射激光束，并将所述待焊接电池的正极端中的集流盘焊穿形成熔池，以使得正极端的集流盘与正极柱焊接一起。2.根据权利要求1所述的极柱焊接方法，其特征在于，所述从待焊接电池的负极端上获取卷芯孔的位置信息具体包括步骤：获取待焊接电池的i组负极端图像信息，其中每组负极端图像信息由至少两个负极端图像组成，i≥2；将第m组的负极端图像信息中的负极端图像分别与预设第一模板图像进行匹配，确定各个负极端图像的扫描区域，m≥1；分别对各个负极端图像进行处理，得到灰度图；获取各个灰度图中确定的扫描区域中各个像素点的灰度值，建立各个灰度图各自的灰度值变化曲线，并依据各个灰度值变化曲线的拐点得到各个负极端图像上卷芯孔的边缘点；对各个负极端图像上得到的卷芯孔的边缘点进行拟合形成拟合图案；将各个拟合图案分别与预设图案进行匹配，判断是否至少具有一个拟合图案与预设图案的相似度满足预设要求，若是，计算满足预设要求中的一个拟合图案的中心坐标信息，若否，将第m+1组的负极端图像信息中的负极端图像分别与预设第一模板图像进行匹配，确定各个负极端图像的扫描区域并执行后续步骤。3.根据权利要求2所述的极柱焊接方法，其特征在于，当判断至少具有一个拟合图案与预设图案的相似度满足预设要求的结果为否的次数达到k次时，发出告警信号，2≤k≤i。4.根据权利要求2所述的极柱焊接方法，其特征在于，所述获取待焊接电池的负极端图像信息，并与预设第一模板图像进行匹配，确定扫描区域之前还包括步骤：获取待焊接电池的型号信息，并从模板数据库中匹配对应获取的型号信息的预设第一模板图像。5.根据权利要求2所述的极柱焊接方法，其特征在于，所述根据所述卷芯孔的位置信息，调整所述待焊接电池的位置至所述卷芯孔位置与预设激光束位置对应具体包括步骤：将得到的卷芯孔的中心坐标信息与预设激光坐标对比，确定待焊接电池的位置调整信息；根据确定的位置调整信息调整所述待焊接电池的位置，以使得预设激光束的焦点落在卷芯孔的轴线上。6.根据权利要求1所述的极柱焊接方法，其特征在于，所述从所述待焊接电池的负极端往所述卷芯孔内发射激光束，并将所述待焊接电池的正极端中的集流盘焊穿形成熔池，以使得正极端的集流盘与正极柱焊接一起之后还包括步骤：获取焊接后电池的正极端图像信息，并与预设第二模板图像进行匹配，确定是否焊接异常。7.极柱焊接设备，其特征在于，应用于如权利要求1
‑
6任意一项所述的极柱焊接方法，
包括：检测装置(100)，用于从待焊接电池的负极端上获取卷芯孔的位置信息；焊接准备装置(300)，与所述检测装置(100)电连接，用于根据所述卷芯孔的位置信息，调整所述待焊接电池的位置至所述卷芯孔位置与预设激光束位置对应；以及激光焊接装置(200)，与所述检测装置(100)电连接，用于从所述待焊接电池的负极端往所述卷芯孔内发射激光束，并将所述待焊接电池的正极端中的集流盘焊穿形成熔池，以使得正极端的集流盘与正极柱焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：广东利元亨智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：