一种激光加工方法、控制装置、控制设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:37997357 阅读:12 留言:0更新日期:2023-06-30 10:11
本发明专利技术涉及一种激光加工方法、控制装置、控制设备及存储介质,属于激光加工技术领域,激光加工方法包括以下步骤:步骤S1:起始加工位置检测;步骤S2:在带料指定的位置进行激光加工;激光加工位置纠偏;加工位置补偿;步骤S3:结束加工位置检测。本发明专利技术在电池极片生产制造环节,使用了以激光标刻技术在电池极片的涂覆层上进行激光刻蚀的生产工艺,以提升电池组件电池容量指标;激光加工属于非接触式加工,不会对电池极片造成机械形变,其灵活的激光工艺参数的调整可以匹配不同刻蚀深度、长度的要求;激光加工效率高,可以匹配卷料的运动速度,提高电池极片生产产能。提高电池极片生产产能。提高电池极片生产产能。

【技术实现步骤摘要】
一种激光加工方法、控制装置、控制设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种激光加工方法、控制装置、控制设备及存储介质,属于激光加工


技术介绍

[0002]目前,全球各大汽车企业在新能源
展开了一场激烈竞赛,对于动力电池开发生产竞争进入白热化阶段,动力电池跟一般电池相比其特点为充放电电流大、容量大,一般有10安
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时、50安
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时、100安
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时、300安
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时等不同规格,随着需求增长,可能出现更大功率更大容量的动力电池。生产动力电池,需要优质的电池原料,合适的生产工艺,严格的过程控制。动力电池是把正、负极片数量从10几张到几百张不等,交错叠放,正、负极片间放置绝缘隔膜,然后所有正极片极耳压接到正极极耳端子上,所有负极片极耳压接到负极耳端子上,然后装入电池壳、化成、封装处理即成动力电池。
[0003]在电池极片生产制造环节,需要对电池极片进行划线。现有的电池极片划线采用机械刀具的方式,由于电池极片比较薄,约0.1mm厚,机械刀具划线有很大的应力容易导致电池极片形变,导致报废;另外机械刀具受自身结构的限制,加工精度较低,刀片厚度制约着划线的宽度,无法满足划线宽度小于0.06mm的要求;并且由于刀具划线采用接触式加工方式,走带速度过快会引起刀具和料带粘连,造成报废,因此刀具划线制约了划线的效率,严重制约了电池极片生产产能;采用机械刀具划线,划线的长度、位置、间隔一旦发生改变,需要重新更换相应的刀具,使用起来比较麻烦,更换刀具还带来了额外的生产成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提出一种非接触式加工,不会对电池极片造成机械形变,并且加工效率高的激光加工方法、控制装置、控制设备及存储介质。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种激光加工方法,包括以下步骤:步骤S1:起始加工位置检测,电池极片的带料沿X方向高速运动,位置传感器检测带料上的加工区域,根据位置传感器检测到的起始加工位置的信号开启激光振镜,进行激光划线;步骤S2:在带料指定的位置进行激光加工,具体包括:步骤S21:激光加工位置纠偏,通过纠偏传感器测量出带料在Y方向上的位置偏移量,根据偏移量调整激光作用在带料Y方向上的位置,以确保激光在带料的指定位置划线,保证激光划线的位置精度;步骤S22:加工位置补偿,当带料沿X方向运动时,设置在卷辊上的编码器实时测量出带料运动的速度,并将运动速度转换成AB两路不同频率的方波信号,根据方波信号的频率计算出激光振镜运动的补偿量,进而实时的调整激光划线的间距,以保证激光按照设定
的图形间距划线;步骤S3:结束加工位置检测,位置传感器检测带料上的加工区域,根据位置传感器检测到的结束加工位置的信号关闭激光振镜,进而实现在带料指定的位置进行激光加工。
[0006]上述技术方案的改进是:步骤S1具体为:位置传感器检测带料上的起始加工位置特征点,与预设的模板起始加工位置特征点进行对比,计算出带料上的起始加工位置并转换成电平信号,控制激光振镜开启,进行激光划线。
[0007]上述技术方案的改进是:步骤S21具体为:所述纠偏传感器包括发光探头和感光探头,带料一侧设置发光探头,带料另一侧设置感光探头,带料从纠偏传感器中间穿过,带料遮挡纠偏传感器感光区域的面积变化会改变感光探头接收光的强度,纠偏传感器采集接收光的强度变化,并把光的强度转换成电压变化;跟据预设的无遮挡时的电压值和全部遮挡时的电压值计算出当前电压对应的遮挡面积,进而计算出带料在Y方向的偏移量,根据带料在Y向上的偏移量控制振镜将激光器发出的激光相对带料在Y向上进行偏移,以对带料在Y向上的偏移量进行补偿;所述带料在Y方向的偏移量的计算公式为:;其中:表示带料在Y方向的偏移量,表示传感器的面积,表示传感器全部遮挡时的电压,表示当前时刻的电压。
[0008]上述技术方案的改进是:步骤S22具体为:通过所述编码器实时测量出带料运动的速度,并将运动速度转换成AB两路不同频率的方波信号,根据AB两路方波信号的相位差计算出带料运动的方向,单位时间采集方波信号的脉冲数,然后根据预设的编码器转动一圈对应的方波信号的脉冲数计算出编码器转动的圈数,然后根据编码器的转动周长计算出单位时间内带料运动的距离,进而计算出带料的速度;根据带料的速度和当前振镜电机的偏转位置,将振镜电机偏转速度和带料运动速度进行叠加合成计算,从而控制激光振镜将激光器发出的激光相对带料在X向上进行偏移跟随,以对带料在X向上的相对运动进行补偿;所述带料的速度的计算公式为:;其中:表示带料速度,表示编码器转动周长,表示编码器转动一圈对应的脉冲数,表示运动时间,表示运动时间内的编码器脉冲数。
[0009]上述技术方案的改进是:步骤S3具体为:位置传感器检测带料上的结束加工位置特征点,与预设的模板结束加工位置特征点进行对比,计算出带料上的结束加工位置并转换成电平信号,控制激光振镜关闭,进而实现在带料指定的位置进行激光加工。
[0010]本专利技术的一种激光加工控制装置,包括:反馈数据处理模块,用于处理位置传感器反馈的起始加工位置特征点数据、纠偏传感器反馈的光的强度变化数据以及编码器反馈的带料运动速度数据,并计算出激光加工
补偿轨迹;第一控制模块,用于控制若干个激光振镜同步加工,生成激光拼接加工轨迹;第二控制模块,用于根据设定的加工图形和反馈数据处理模块计算出的激光加工补偿轨迹,计算出各个激光振镜的激光加工补偿轨迹,实现激光飞行拼接加工。
[0011]本专利技术的一种激光加工控制设备,包括:存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序;所述处理器用于在调用所述计算机程序时执行所述的激光加工方法。
[0012]本专利技术的一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机的处理器执行时,使计算机执行所述的激光加工方法。
[0013]本专利技术采用上述技术方案的有益效果是:(1)本专利技术在电池极片生产制造环节,使用了以激光标刻技术在电池极片的涂覆层上进行激光刻蚀的生产工艺,以提升电池组件电池容量指标;激光加工属于非接触式加工,不会对电池极片造成机械形变,其灵活的激光工艺参数的调整可以匹配不同刻蚀深度、长度的要求;激光加工效率高,可以匹配卷料的运动速度,提高电池极片生产产能;(2)本专利技术通过纠偏传感器实时检测带料Y方向上的偏移量,位置传感器检测带料上的加工区域位置,编码器检测带料移动速,数据反馈给控制装置,控制装置里的反馈数据处理模块处理反馈数据并计算出激光加工补偿轨迹,然后控制多个激光振镜依据设定的加工图形在高速运动的未知长度的带料上实现飞行拼接激光加工,并保证加工的精度、效率和加工品质。
附图说明
[0014]下面结合附图对本专利技术作进一步说明:图1是本专利技术实施例一种激光加工方法的流程图;图2是本专利技术实施例一种激光加工方法应用时的激光加工系统的结构示意图;图3是本专利技术实施例一种激光加工控制装置的结构示意图;图4是本专利技术实施例一种激本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光加工方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤S1:起始加工位置检测,电池极片的带料沿X方向高速运动,位置传感器检测带料上的加工区域,根据位置传感器检测到的起始加工位置的信号开启激光振镜,进行激光划线;步骤S2:在带料指定的位置进行激光加工,具体包括:步骤S21:激光加工位置纠偏,通过纠偏传感器测量出带料在Y方向上的位置偏移量,根据偏移量调整激光作用在带料Y方向上的位置,以确保激光在带料的指定位置划线,保证激光划线的位置精度;步骤S22:加工位置补偿,当带料沿X方向运动时,设置在卷辊上的编码器实时测量出带料运动的速度,并将运动速度转换成AB两路不同频率的方波信号,根据方波信号的频率计算出激光振镜运动的补偿量,进而实时的调整激光划线的间距,以保证激光按照设定的图形间距划线;步骤S3:结束加工位置检测,位置传感器检测带料上的加工区域,根据位置传感器检测到的结束加工位置的信号关闭激光振镜,进而实现在带料指定的位置进行激光加工。2.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,步骤S1具体为:位置传感器检测带料上的起始加工位置特征点,与预设的模板起始加工位置特征点进行对比,计算出带料上的起始加工位置并转换成电平信号,控制激光振镜开启,进行激光划线。3.根据权利要求1所述的激光加工方法,其特征在于,步骤S21具体为:所述纠偏传感器包括发光探头和感光探头,带料一侧设置发光探头,带料另一侧设置感光探头,带料从纠偏传感器中间穿过,带料遮挡纠偏传感器感光区域的面积变化会改变感光探头接收光的强度,纠偏传感器采集接收光的强度变化,并把光的强度转换成电压变化;跟据预设的无遮挡时的电压值和全部遮挡时的电压值计算出当前电压对应的遮挡面积,进而计算出带料在Y方向的偏移量,根据带料在Y向上的偏移量控制振镜将激光器发出的激光相对带料在Y向上进行偏移,以对带料在Y向上的偏移量进行补偿;所述带料在Y方向的偏移量的计算公式为:;其中:表示带料在Y方向的偏移量,表示传感器的面积,表示传感器全部遮挡时的电压,表示当前时刻的电压。4...

【专利技术属性】
技术研发人员:靳世伟吕文杰
申请(专利权)人:北京金橙子科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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