自适应激光焊接设备制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应激光焊接设备，机架中部设有托盘升降机构和铜嘴夹紧机构，机架的两端设有柔性振镜机构，托盘升降机构侧部设有吸尘机构，铜嘴夹紧机构包括夹紧电缸、导向板和夹紧板，夹紧板装在导向板上方，导向板装在夹紧电缸的输出轴上，导向板上设有多个导向槽，导向槽为水平斜槽由导向板的内侧向外侧倾斜，吸尘机构的铜嘴装在导向槽中，导向板能在夹紧电缸驱动下移动，且铜嘴能沿导向槽移动到夹紧板的卡槽中，本发明专利技术焊接灵活性高，有效降低焊接成本，每个极柱对应独立铜嘴，焊接精度更高，大视野的振镜使得伺服移动一次焊接多个极柱，双侧振镜焊接，大大提高焊接节拍。大大提高焊接节拍。大大提高焊接节拍。

【技术实现步骤摘要】
自适应激光焊接设备


[0001]本专利技术涉及新能源巴片(汇流排)激光焊
，具体涉自适应激光焊接设备。

技术介绍

[0002]随着新能源的汽车的飞速发展，新能源锂电行业的发展也是突飞猛进的，巴片(汇流排)由传统的拧螺丝被激光焊取代，巴片焊接柔性集成越来越是重中之重，其中机器人载激光振镜的焊接柔性和精度是最重要的，其依赖于机器人自身的一个精度，现有技术中为了保证机器人自身精度投入成本非常大，但即使高投入的成本，机器人依然存在一定缺陷，实际使用时工作效率和焊接的精准度都较低，远远达不到实际的需求。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种自适应激光焊接设备，能有效提高焊接效率和焊接精度，并大大的降低焊接成本。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的第一技术方案如下：一种自适应激光焊接设备，具有机架，所述机架中部设有托盘升降机构和铜嘴夹紧机构，所述机架的两端设有柔性振镜机构，所述托盘升降机构侧部设有吸尘机构，所述托盘升降机构包括基板、导台和升降气缸，所述基板两侧的滚轮设置在导台的斜坡面上，所述导台能在升降气缸驱动下水平移动，并带动所述基板升降，
[0005]所述铜嘴夹紧机构包括夹紧电缸、导向板和夹紧板，所述夹紧板装在导向板上方，所述导向板装在夹紧电缸的输出轴上，所述导向板上设有多个导向槽，所述导向槽为水平斜槽由导向板的内侧向外侧倾斜，吸尘机构的铜嘴装在导向槽中，所述导向板能在夹紧电缸驱动下移动，且铜嘴能沿导向槽移动到夹紧板的卡槽中，
[0006]所述柔性振镜机构包括相机、振镜和伺服模组，所述相机和所述振镜均装在伺服模组上，且能随伺服模组移动。
[0007]在上述技术方案中，所述机架上设有吸尘机构的除尘管，所述除尘管上设有管路开合机构，所述管路开合机构包括开合片及其开合气缸，所述开合片能在开合气缸驱动下开合除尘管的管口。
[0008]在上述技术方案中，两侧的所述导台均装在连接架上，所述连接架装在轨道上，且能在升降气缸驱动下沿轨道移动，所述基板四周设有导向柱。
[0009]在上述技术方案中，所述卡槽与导向槽的内端重合。
[0010]在上述技术方案中，自适应激光焊接设备的柔性寻址方法，步骤如下：
[0011]S1:坐标系的建立：伺服轴载相机和测距仪器配合使用校验标定零点，消除偏差，伺服轴移动每次移动测量相机拍摄4个极柱的中心，以相机透镜中心为原点，相机光轴为Z轴，X轴为水平轴，Y轴竖直，伺服轴带相机移动到托盘的固定的Mark点进行归零，并把零点坐标记录为原点(0，0，0)，X轴和Z轴为水平坐标，Y轴为焊接区域的竖直坐标；
[0012]S2：放置标准模组到对应位置，伺服轴带动相机移动校验标定模组处，此处定为原
点(0，0，0)，此时相机和伺服轴积累的偏移需要补偿，相机策划师每次移动4个电芯的距离，在相机视野范围内会出现4个电芯的极柱中心，标定极柱中心的坐标，对应电芯的极柱中心值定义规律，第一个电芯极柱中心标定为(A1，0，ZA1)，第二个电芯极柱中心标定(A2，0，ZA2)
……
以此类推，标定完所有的极柱坐标，建立坐标系，并记录所有极柱的中心值；
[0013]S3：待检模组到位，伺服轴带动相机移动校验零点处，消除相机和伺服轴的偏移，每次移动4个电芯的距离，在相机视野范围内会出现4个电芯的极柱中心，检测出各个极柱中心的坐标，第一个电芯极柱中心标定为(X1，0，Z1)，第二个电芯极柱中心标定(X2，0，Z2)
……
以此类推，计算出待测模组的极柱中心值的坐标值并建立一个新的坐标系；
[0014]S4：计算出标准组和待检组水平坐标的偏差ΔX和ΔZ，记录数值，并把这个差值传给激光振镜，激光振镜根据差值做出光自动补偿；
[0015]S5：振镜补偿坐标，补偿后的坐标(XX1，Y，ZZ1)(XX1，
‑
Y，ZZ1)，(XX2，Y，ZZ2)(XX2，
‑
Y，ZZ2)
……
，其中X轴的计算公式为：XX1＝X1+ΔX1，XX2＝X2+ΔX2
……
，Z轴的计算公式为：ZZ1＝Z1+ΔZ1，ZZ2＝Z2+ΔZ2
……
。
[0016]在上述技术方案中，柔性寻址方法的偏移补偿和测距检测，步骤如下：
[0017]S
’
1：伺服检测焊接系统自身会补偿偏移量，同时测距仪检测零点的Z向偏移。
[0018]S
’
2：以标准模组中的4点为例子，对点1，点2，点3，点4测距，对应Z值分别为Z1，Z2，Z3，Z4，将测出的数值作为基准值；
[0019]S
’
3：Z平均＝(Z1+Z2+Z3+Z4)/4，ΔZ＝Z测
‑
Z平均，其中ΔZ是补偿值，Z测是相机测距值；
[0020]S
’
4：补偿后对1，2，3，4点进行测距，记为ΔZ1，ΔZ2，ΔZ3，ΔZ4；
[0021]S
’
5：通过公式Z＝Z测+ΔZ计算出实际出光距离Z；
[0022]S
’
6：焊接系统同时监控基准值Z1，Z2，Z3，Z4，ΔZ1，ΔZ2，ΔZ3，ΔZ4，Z测；
[0023]S
’
7：当Z
‑
测距传感器测距值＞0.1时报警，不执行焊接
[0024]综上所述，采用本专利技术的技术方案相较于传统技术手段具有的有益效果是：本专利技术中设置托盘升降机构和铜嘴夹紧机构，通过托盘升降机构自动升降位于托板上的模组精确定位托盘，通过铜嘴夹紧机构能自动夹紧吸尘用的铜嘴保证焊接的压力和保护气体的焊接的保护，使得焊接质量及进度等得到了提升，对部分结构进行优化，使得整个装置的自动化程度提高，有效提高了工作焊接效率；
[0025]设置在整个装置两端的柔性振镜机构相互独立，不仅大大节省了焊接时间，而且相互不影响，减少了补偿计算次数，节约了运行时间，本专利技术的另一个特色是可以兼容不同长度模组柔性寻址和激光焊接，适用性更大，集成集成系统节省空间和调试时间，降低成本投入，通过极柱寻址测距，配合焊接的浮动压紧测距，焊接补偿，实现99.99％的合格率。
附图说明
[0026]通过下面结合附图的详细描述，本专利技术前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
[0027]图1为本专利技术的立体结构示意图；
[0028]图2为本专利技术的主视示意图；
[0029]图3为本专利技术的侧视示意图；
[0030]图4为本专利技术的俯视示意图；
[0031]图5为本专利技术去掉铜嘴夹紧机构夹紧板的立体示意图；
[0032]图6为图5的俯视示意图；
[0033]图7为本专利技术去掉铜嘴夹紧机构的立体示意图；
[0034]图8为本专利技术中托盘升降机构的立体示意图；
[0035]图9为本专利技术中铜嘴夹紧机构的立体示意图
[0036]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应激光焊接设备，具有机架(100)，其特征在于：所述机架(100)中部设有托盘升降机构(200)和铜嘴夹紧机构(300)，所述机架(100)的两端设有柔性振镜机构(400)，所述托盘升降机构(200)侧部设有吸尘机构(500)，所述托盘升降机构(200)包括基板(210)、导台(220)和升降气缸(230)，所述基板(210)两侧的滚轮(211)设置在导台(220)的斜坡面上，所述导台(220)能在升降气缸(230)驱动下水平移动，并带动所述基板(210)升降，所述铜嘴夹紧机构(300)包括夹紧电缸(310)、导向板(320)和夹紧板(330)，所述夹紧板(330)装在导向板(320)上方，所述导向板(320)装在夹紧电缸(310)的输出轴上，所述导向板(320)上设有多个导向槽(321)，所述导向槽(321)为水平斜槽由导向板(320)的内侧向外侧倾斜，吸尘机构(500)的铜嘴(510)装在导向槽(321)中，所述导向板(320)能在夹紧电缸(310)驱动下移动，且铜嘴(510)能沿导向槽(321)移动到夹紧板(330)的卡槽(331)中，所述柔性振镜机构(400)包括相机(410)、振镜(420)和伺服模组(430)，所述相机(410)和所述振镜(420)均装在伺服模组(430)上，且能随伺服模组(430)移动。2.根据权利要求1所述的自适应激光焊接设备，其特征在于：所述机架(100)上设有吸尘机构(500)的除尘管(520)，所述除尘管(520)上设有管路开合机构(530)，所述管路开合机构(530)包括开合片(531)及其开合气缸(532)，所述开合片(531)能在开合气缸(532)驱动下开合除尘管(520)的管口。3.根据权利要求1所述的自适应激光焊接设备，其特征在于：两侧的所述导台(220)均装在连接架(240)上，所述连接架(240)装在轨道(241)上，且能在升降气缸(230)驱动下沿轨道(241)移动，所述基板(210)四周设有导向柱(250)。4.根据权利要求1所述的自适应激光焊接设备，其特征在于：所述卡槽(331)与导向槽(321)的内端重合。5.根据权利要求1所述的自适应激光焊接设备，其特征在于：自适应激光焊接设备的柔性寻址方法，步骤如下：S1:坐标系的建立：伺服轴载相机和测距仪器配合使用校验标定零点，消除偏差，伺服轴移动每次移动测量相机拍摄4个极柱的中心，以相机透镜中心为原点，相机光轴为Z轴，X轴为水平轴，Y轴竖直，伺服轴带相机移动到托盘的固定的Mark点进行归零，并把零点坐标记录为原点(0，0，0)，X轴和Z轴为水平坐标，Y轴为焊接区域的竖直坐标；S2：放置标准模组到对应位置，伺...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌霞，
申请(专利权)人：上海君屹工业自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：