CN105855703A - 激光焊接系统及激光焊接方法 - Google Patents

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    • B23K26/702—Auxiliary equipment

Abstract

本发明揭示了一种激光焊接系统及激光焊接方法。本发明提供的激光焊接系统，包括上下料系统，视觉与测距系统，激光焊接系统和PLC控制系统；所述上下料系统包括主流水线和多个次流水线；其中，所述PLC控制系统调控多个待加工产品的移动，并控制所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后结合收集的信息控制所述激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。在进行激光焊接时，由于通过PLC控制系统实现主流水线和多个次流水线的控制，提高了生产效率和生产质量，并且可以获得一致的焊接外观和强度，提高了自动化程度。

Description

激光焊接系统及激光焊接方法
技术领域
本发明涉及电池焊接领域，特别是涉及一种激光焊接系统及激光焊接方法。
背景技术
电池的电芯与电极需以焊接的方式进行连接，例如，动力锂电池。目前实现该焊接的主要方式有：
1.单机的接触式电阻压焊：设备成本低、操作简便，但设备自动化程度和生产效率低，焊接外观与可靠性难以保证一致。
2.“PC+轴卡”或采用“专用控制器”的单机或流水线式的激光焊接。这一方式的针对性强，但控制系统不易变更或扩充，对开发人员要求较高，开发周期较长。
于是，目前亟需一种新的焊接系统和焊接方法，改善生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光焊接系统及激光焊接方法，提高生产效率和生产质量，提高自动化程度。
为解决上述技术问题，本发明提供一种激光焊接系统，包括：上下料系统，视觉与测距系统，激光焊接系统和PLC控制系统；所述上下料系统包括主流水线和多个次流水线；
其中，所述PLC控制系统调控多个待加工产品的移动，并控制所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后结合收集的信息控制所述激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。
可选的，对于所述的激光焊接系统，所述待加工产品由所述主流水线进入上下料系统，并由主流水线分配至多个次流水线中进行焊接，待焊接完成后由次流水线传递至主流水线。
可选的，对于所述的激光焊接系统，所述次流水线包括多个焊接平台，每个焊接平台包括进位、焊位及出位。
可选的，对于所述的激光焊接系统，所述待加工产品先进入所述进位，当所述焊位空置时进入所述焊位进行焊接，焊接完成后进入所述出位，并由所述出位进入所述主流水线。
可选的，对于所述的激光焊接系统，所述待加工产品经过第一个焊接平台后，进入所述主流水线，并由所述主流水线分配至下一个焊接平台进行焊接。
可选的，对于所述的激光焊接系统，当所述待加工产品进入所述焊位时，所述PLC控制系统控制所述视觉和测距系统对所述待加工产品进行信息收集。
可选的，对于所述的激光焊接系统，所述信息收集包括拍照和测距。
可选的，对于所述的激光焊接系统，所述激光焊接系统还包括多个操作屏，所述多个操作屏与所述PLC控制系统相连接。
相应的，本发明还提供一种激光焊接方法，包括：
一PLC控制系统控制待加工产品进入一主流水线，并分配至多个次流水线；
当待加工产品在次流水线欲进行焊接时，所述PLC控制系统控制一视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集；
所述PLC控制系统结合收集的信息控制一激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。
可选的，对于所述的激光焊接方法，所述次流水线包括多个焊接平台，每个焊接平台包括进位、焊位及出位，所述待加工产品先进入所述进位，当所述焊位空置时进入所述焊位，由所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后进行焊接，焊接完成后进入所述出位，并由所述出位进入所述主流水线。
可选的，对于所述的激光焊接方法，所述待加工产品经过第一个焊接平台后，进入所述主流水线，并由所述主流水线分配至下一个焊接平台进行焊接。
本发明提供的激光焊接系统，包括上下料系统，视觉与测距系统，激光焊接系统和PLC控制系统；所述上下料系统包括主流水线和多个次流水线；其中，所述PLC控制系统调控多个待加工产品的移动，并控制所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后结合收集的信息控制所述激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。在进行激光焊接时，由于通过PLC控制系统实现主流水线和多个次流水线的控制，提高了生产效率和生产质量，并且可以获得一致的焊接外观和强度，提高了自动化程度。
附图说明
图1为本发明一实施例中激光焊接系统的示意图；
图2为本发明一实施例中激光焊接方法的流程图；
图3为本发明一实施例中利用激光焊接方法进行焊接时的示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的激光焊接系统及激光焊接方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
发明人在长期研究中发现，基于PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)的流水线式的激光焊接，有着效率高、自动化程度高的特点。于是，发明人经过反复设计后，提出一种新的激光焊接系统，包括上下料系统，视觉与测距系统，激光焊接系统和PLC控制系统；所述上下料系统包括主流水线和多个次流水线；通过所述PLC控制系统调控其他各个系统的工作，实现了生产效率的提高和生产质量的保证，并且提高了自动化程度。
请参考图1-图3，对本发明的激光焊接系统及激光焊接方法进行详细说明。其中图1为本发明一实施例中激光焊接系统的示意图；图2为本发明一实施例中激光焊接方法的流程图；图3为本发明一实施例中利用激光焊接方法进行焊接时的示意图。
本发明提供一种激光焊接系统，包括：上下料系统，视觉与测距系统，激光焊接系统和PLC控制系统；所述上下料系统包括主流水线和多个次流水线；
其中，所述PLC控制系统调控多个待加工产品的移动，并控制所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后结合收集的信息控制所述激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。
具体的，所述待加工产品由所述主流水线进入上下料系统，并由主流水线分配至多个次流水线中进行焊接，待焊接完成后由次流水线传递至主流水线。
具体的，所述次流水线包括多个焊接平台，每个焊接平台包括进位、焊位及出位。
所述待加工产品先进入所述进位，当所述焊位空置时进入所述焊位进行焊接，若焊位正处于加工状态则等待，至焊位空置时再进入焊位，焊接完成后进入所述出位，并由所述出位进入所述主流水线。
在本发明中，当所述待加工产品进入所述焊位时，所述PLC控制系统控制所述视觉和测距系统对所述待加工产品进行信息收集。具体的，所述信息收集包括拍照和测距。
考虑到一条流水线通常具有多个焊接平台，因此，所述待加工产品经过第一个焊接平台后，进入所述主流水线，并由所述主流水线分配至下一个焊接平台进行焊接，由此层层递进，直至完成所需焊接需求。
进一步的，所述激光焊接系统还包括多个操作屏，所述多个操作屏与所述PLC控制系统相连接，从而可以方便技术人员及时进行查看和操作。
可以理解的是，所述上下料系统还包括使得代加工产品在各个流水线之间和流水线内部移动的机构。
下面对本发明提供的激光焊接方法进行介绍，本方法包括：
步骤S11，一PLC控制系统控制待加工产品进入一主流水线，并分配至多个次流水线。如图3所示的实施例，包括一个主流水线和两个次流水线(记为流水线1和流水线2)，当代加工产品进入主流水线后(即入料)，由主流水线的分流位分配至对应的次流水线中，具体的，进入每个次流水线的进位中，若焊位空置，则进入焊位准备焊接，即执行下面的步骤S12。
步骤S12，当待加工产品在次流水线欲进行焊接时，所述PLC控制系统控制一视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集。具体的，所述信息收集包括拍照和测距。通过拍照获取形貌后，结合测得距离，以及实际焊接需求，便于后续的焊接。
步骤S13，所述PLC控制系统结合收集的信息控制一激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。例如，可以结合收集的信息，获得可指定的焊接轨迹，尽可能的使得在每个焊接平台上完成的焊接形貌一直，从而确保焊接外观。
进一步的，所述次流水线包括多个焊接平台，每个焊接平台包括进位、焊位及出位，所述待加工产品先进入所述进位，当所述焊位空置时进入所述焊位，由所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后进行焊接，焊接完成后进入所述出位，并在所述PLC控制系统的控制下由所述出位进入所述主流水线，由此完成一个焊接平台上的焊接操作。所述待加工产品经过第一个焊接平台后，进入所述主流水线，并由所述主流水线分配至下一个焊接平台进行焊接。
下面结合图3进行详细说明，当代加工产品入料后，依次分配至流水线1和流水线2中，例如，本实施例设定为14、25、36的进出位(具体的，14进、25进、36进是为分流位，14出、25出、36出是为合流位，14中、25中、36中为过渡)，则先在14进分配至流水线1的焊接平台1和流水线2的焊接平台4中，分别由进位接收，并传递至焊位进行焊接，焊接后传递至出位，并传递至主流水线的14出这一合流位，完成第一个阶段的焊接。然后，由25进分配至流水线1的焊接平台2和流水线2的焊接平台5中，分别由进位接收，并传递至焊位进行焊接，焊接后传递至出位，并传递至主流水线的25出这一合流位，完成第二个阶段的焊接。之后，由36进分配至流水线1的焊接平台3和流水线2的焊接平台6中，分别由进位接收，并传递至焊位进行焊接，焊接后传递至出位，并传递至主流水线的36出这一合流位，完成第三个阶段的焊接。在本实施例中，由36出获得的代加工产品即成为成本。
可以理解的是，次流水线并不限于两条，还可以是更多，同样的每条流水线中的焊接平台的数量也不限于3个。可根据需要，方便、灵活的进行变更或扩充。
可以理解的是，由主流水线流水出的成品，在被取出后，承载该成品的(即从入料开始的)工装(所述工装指的是控制代加工产品相对位置以便于焊接的治具)再经主流水线下方反向流水线流回主流水线入口，循环使用。
例如，在如下图3的流水线中，存在6个焊接平台，可实现1台/分钟的产能，24点以上的焊接强度。当焊接平台数增加时，效率和强度还可再随之提高。
综上所述，本发明提供的激光焊接系统，包括上下料系统，视觉与测距系统，激光焊接系统和PLC控制系统；所述上下料系统包括主流水线和多个次流水线；其中，所述PLC控制系统调控多个待加工产品的移动，并控制所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后结合收集的信息控制所述激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。在进行激光焊接时，由于通过PLC控制系统实现主流水线和多个次流水线的控制，提高了生产效率和生产质量，并且可以获得一致的焊接外观和强度，提高了自动化程度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种激光焊接系统，包括：上下料系统，视觉与测距系统，激光焊接系统和PLC控制系统；所述上下料系统包括主流水线和多个次流水线；
其中，所述PLC控制系统调控多个待加工产品的移动，并控制所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后结合收集的信息控制所述激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。
2.如权利要求1所述的激光焊接系统，其特征在于，所述待加工产品由所述主流水线进入上下料系统，并由主流水线分配至多个次流水线中进行焊接，待焊接完成后由次流水线传递至主流水线。
3.如权利要求2所述的激光焊接系统，其特征在于，所述次流水线包括多个焊接平台，每个焊接平台包括进位、焊位及出位。
4.如权利要求3所述的激光焊接系统，其特征在于，所述待加工产品先进入所述进位，当所述焊位空置时进入所述焊位进行焊接，焊接完成后进入所述出位，并由所述出位进入所述主流水线。
5.如权利要求4所述的激光焊接系统，其特征在于，所述待加工产品经过第一个焊接平台后，进入所述主流水线，并由所述主流水线分配至下一个焊接平台进行焊接。
6.如权利要求4所述的激光焊接系统，其特征在于，当所述待加工产品进入所述焊位时，所述PLC控制系统控制所述视觉和测距系统对所述待加工产品进行信息收集。
7.如权利要求6所述的激光焊接系统，其特征在于，所述信息收集包括拍照和测距。
8.如权利要求1所述的激光焊接系统，其特征在于，所述激光焊接系统还包括多个操作屏，所述多个操作屏与所述PLC控制系统相连接。
9.一种激光焊接方法，包括：
一PLC控制系统控制待加工产品进入一主流水线，并分配至多个次流水线；
当待加工产品在次流水线欲进行焊接时，所述PLC控制系统控制一视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集；
所述PLC控制系统结合收集的信息控制一激光焊接系统对所述待加工产品进行焊接。
10.如权利要求9所述的激光焊接方法，其特征在于，所述次流水线包括多个焊接平台，每个焊接平台包括进位、焊位及出位，所述待加工产品先进入所述进位，当所述焊位空置时进入所述焊位，由所述视觉与测距系统对所述待加工产品进行信息收集，之后进行焊接，焊接完成后进入所述出位，并在所述PLC控制系统的控制下由所述出位进入所述主流水线。
11.如权利要求10所述的激光焊接方法，其特征在于，所述待加工产品经过第一个焊接平台后，进入所述主流水线，并由所述主流水线分配至下一个焊接平台进行焊接。
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