CN114799518B - 一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法及装置,圆柱电芯封口的激光焊接控制方法包括:在对电芯进行封焊的过程中,通过信息处理单元获取电芯的旋转信息;控制单元根据电芯的旋转信息调节激光器功率大小以及激光器运行状态;所述旋转信息包括旋转速度。本发明通过电芯旋转过程中的旋转速度控制激光器输出功率的大小,而使圆柱电芯旋转过程中形变量大小与旋转速度大小相适应,从而提高圆柱电芯在旋转过程中的稳定性,进而提高圆柱电芯封口焊接的质量,同时在圆柱电芯出现打滑、卡死、转动不均匀时,及时控制设备停机,而降低圆柱电芯报废率以及设备的维护运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,具体涉及一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法及装置。
背景技术
目前电动汽车的发展如火如荼,其关键零部件——动力电池的技术研发也越来越被重视。随着动力电池容量越做越大、结构越来越紧凑,相应的技术难度也越来越高。而动力电池的结构越精密,其制造、检测等工艺要求也越严格。特别是在电池生产过程中通过激光加工的方式对电池进行焊接时,由于激光在短时间内输出的能量过于密集,易使电池内部的结构遭到破坏。
授权号为CN207548038U的专利文件公开了一种应用于超级电容电池的焊接治具,该应用于超级电容电池的焊接治具包括:底板、基座、旋转夹紧组件、侧边定位组件以及随动组件;所述基座固定安装在所述底板上;所述旋转夹紧组件以及侧边定位组件分别组合安装在所述基座的两端,且所述旋转夹紧组件固定连接在所述底板上;所述随动组件固定安装在所述基座的中间区域,所述随动组件承载所述超级电容电池;所述旋转夹紧组件、侧边定位组件以及随动组件配合夹紧并带动所述超级电容电池旋转。结构稳定、可靠,重复定位精度高,同轴度好,可以满足圆柱状电池焊接时的快速定位和夹紧要求,通过调节所述侧边定位组件的运动位置,可以适用于不同规格的超级电容电池,具备较佳的适用性。
授权号为CN206047480U的专利文件公开了一种圆柱形电池激光焊接封口夹具,包括底座、步进电机、锁口部件、电池旋转轴、电池支撑轴、挤压部件、气缸,限位台阶柱。该实用新型激光焊接夹具大大方便了焊接过程,能准确定位稳定电池,夹具推入预定工位时经过限位台阶柱,保证转轴末端的凹槽水平落入锁口部件的固定卡槽内;且在焊接封口电池旋转过程中受到两支撑轴的支撑,电池稳固性加强,提高焊接封口效率和良率。
现有技术中,如授权号为CN207548038U的专利文件和授权号为CN206047480U的专利文件中均公开了用于圆柱电池旋转定位的装置。该装置通过主动轴带动圆柱电池进行旋转,通过从动轮或者限位轮对圆柱电池的旋转状态进行限位,避免圆柱电池在旋转过程中产生跳动从而影响激光焊接的质量。虽然通过上述装置可以有效对旋转状态下圆柱电池的圆跳动进行控制,但圆柱电池在激光焊接过程中会因吸收激光能量产生一定形变,且由于圆柱电池并不是一个严格意义上的圆,其表面是凹凸不平的。在圆柱电池产生形变和外表面凹凸不平的情形下,圆柱电池在旋转过程中容易产生打滑、转动不均匀、卡死甚至偏离轨道的问题。若圆柱电池在旋转过程中打滑或者转动不均匀,将会使原本均匀对电池壳盖进行激光焊接的激光器对打滑或者转动不均匀时对应的焊接区域进行过度焊接而使该焊接区域内热量产生堆积从而影响焊接质量或者破坏电池结构;若圆柱电池在旋转过程中卡死,除了会影响焊接质量或者破坏电池外,还有可能对主动轮以及相应的驱动机构造成损坏;如圆柱电池在旋转过程中偏离轨道,将会导致激光器在偏离轨道的位置上进行虚焊从而产生电池安全隐患。而圆柱电池在生产制造过程中,无论是影响焊接质量、破坏电池结构、损坏设备或者是虚焊,都将造成不可挽回的损失。
发明内容
本发明针对激光器对旋转状态下圆柱电芯和壳盖进行激光焊接时,因圆柱电芯转动不稳定、卡死或者偏离轨道等现象造成的影响焊接质量、破坏电芯结构以及损坏设备等技术问题,提供了一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法及其装置。
本发明的构思之一是在于,根据圆柱电芯的旋转速度大小控制激光输出功率大小,从而避免驱动单元驱动圆柱电芯旋转过程中出现打滑、转动不均匀、卡死或者偏离轨道等问题。
具体的,物体内的粒子运动会随温度改变。当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;反之,使物体收缩。同理,当激光器对圆柱电芯的壳盖进行焊接时,焊接处会吸收激光能量,而使圆柱电芯壳体的温度发生改变,从而产生形变。
因此,本构思中根据圆柱电芯实时旋转速度大小,对激光器的输出功率大小进行调节,而使圆柱电芯旋转速度的大小与其形变量相适应,从而提高圆柱电芯在旋转过程中的稳定性,进而达成提高圆柱电芯封口焊接质量的。
其中,从动轮用于稳定圆柱电芯的旋转状态,避免其在旋转过程中发生圆跳动。
在一些实施例中,本发明的另一构思是在于,当圆柱电芯旋转异常时,控制激光器停机,从而降低设备维护运营成本。
具体的,当圆柱电芯旋转速度出现异常时,激光器会产生对圆柱电芯端面每个焊点焊接时间不均匀的情况,从而易造成焊穿电芯或者虚焊等问题。同时,圆柱电芯旋转速度出现异常时,还会反向传递给驱动设备一个逆向扭矩,从而导致驱动设备的传动轴或者联轴节产生损伤。
因此,本发明为了提高焊接质量,降低设备维护运营成本,当圆柱电芯旋转异常时,控制激光器以及驱动设备停机,避免造成圆柱电芯报废或者设备的机械损伤。
进一步,本发明为使圆柱电芯异常旋转的判定更准确,还根据实时转速变化率判断圆柱电芯在旋转过程中的稳定性,当圆柱电芯旋转稳定性较差时,及时控制激光器和驱动设备停机,避免圆柱电芯的旋转状态进一步恶化,而造成不可挽回的损失。
进一步的,当电芯旋转正常时,控制单元根据实时转速调节激光器输出功率大小。
具体的,激光器输出功率与转速之间具有一个对应关系,根据实时转速的大小和该对应关系,即可得出与当前实时转速大小相对应的激光器输出功率大小,从而控制单元根据相对应的激光器输出功率大小,调节激光器的功率大小,而使圆柱电芯封口焊接过程中电芯旋转更平稳。
进一步的,转速与激光器功率之间的对应关系,具体包括:圆柱电芯从开始旋转到稳定旋转过程中对应的激光器的输出功率从0上升至设定功率;圆柱电芯从稳定旋转到结束旋转过程中对应的激光器的输出功率从设定功率下降至0;而圆柱电芯稳定旋转时,激光器的输出功率也稳定下来。也即激光器的输出功率大小与旋转速度大小存在一个预设的对应关系。
通过上述对应关系,使圆柱电芯受激光焊接产生的形变量与旋转速度的变化量保持同步,而保证圆柱电芯能够稳定旋转,从而降低了圆柱电芯在旋转焊接中出现打滑、转动不均匀、卡死或者偏离轨道等现象的可能性,提高了圆柱电芯封口焊接的质量和可靠性。
结合上述构思,本发明提供了一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法及其装置,方法包括:
在对电芯进行封焊的过程中,通过信息处理单元获取电芯的旋转信息;
控制单元根据电芯的旋转信息调节激光器功率大小以及激光器运行状态;
所述旋转信息包括旋转速度。
基于上述技术方案,本发明可根据电芯的旋转信息调整激光器大小以及激光器运行状态,而使圆柱电芯在封口焊接中能稳定旋转,从而提高圆柱电芯的封口质量,提高圆柱电芯的良品率,以及降低设备的维护运营成本。
进一步的,本发明提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,所述通过信息处理单元获取电芯的旋转信息,具体包括:通过编码器获取电芯的实时转速;
当所述实时转速异常时,调节所述激光器运行状态至停止。
基于上述技术方案,所述信息处理单元包括编码器,本发明通过编码器的作用获取圆柱电芯的实时转速,当实时转速异常时,控制激光器以及驱动设备停止运行,从而避免圆柱电芯报废或者设备遭到损坏。
具体的,圆柱电芯旋转异常包括:编码器未检测到电芯转动、实时转速低于预设转速、或者实时转速高于预设转速,均可判定圆柱电芯旋转发生异常。
进一步的,本发明提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,所述通过信息处理单元获取电芯的旋转信息,还包括:
所述信息处理单元根据所述实时转速,计算单位时间内的速度变化率,并根据所述速度变化率对电芯的旋转稳定性进行判定;
当所述速度变化率大于预设变化率时,判定所述旋转稳定性异常,调节所述激光器运行状态至停止。
基于上述技术方案,本发明通过旋转速度的变化率来判定圆柱电芯的旋转是否稳定,当圆柱电芯的实时转速在正常范围内波动时,存在实时转速在预设的最小转速和最大转速之间反复波动,从而使圆柱电芯的旋转状态极其不稳定,当圆柱电芯不稳定转动到一定程度时,可能突然出现打滑或者卡壳的情况,因此预设变化率用于对圆柱电芯的旋转稳定性进行判断,当圆柱电芯不稳定旋转时,提前控制激光器和驱动设备停机,从而避免造成更大的损失。
进一步的,本发明提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,所述控制单元根据所述实时转速调节激光器功率大小,具体包括:
预设旋转速度与激光器功率大小之间的对应关系;
根据所述实时转速以及所述对应关系,计算激光器的理论出光功率;
控制单元根据所述理论出光功率,调节激光器功率大小。
基于上述技术方案,激光器输出功率的大小与圆柱电芯旋转速度之间具有一个对应关系,基于所述对应关系,使激光器的输出功率可随圆柱电芯旋转速度进行调整,从而提高圆柱电芯封口的焊接质量。
进一步的,本发明提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,所述预设旋转速度与激光器功率大小之间的对应关系,包括:
当旋转速度为0时,相应的理论出光功率也为0。
基于上述技术方案,圆柱电芯的旋转从0开始,相应的激光器的输出功率也从0开始,当圆柱电芯的旋转速度按照预设的转速时间关系逐渐增大时,激光器的输出功率根据对应关系也逐渐增大;当圆柱电芯的旋转速度按照预设的转速时间关系稳定旋转时,激光器的输出功率根据对应关系也趋于稳定;当圆柱电芯的旋转速度按照预设的转速时间关系逐渐减小时,激光器的输出功率根据对应关系也逐渐减小,而使圆柱电芯在旋转过程中产生的形变不会影响其稳定旋转,从而提高圆柱电芯在旋转过程中的稳定性,进而提高圆柱电芯封口焊接的质量。
在一些实施例中,本发明同时提供了一种圆柱电芯封口的激光焊接控制装置,用于实现本发明提供的方法,装置包括:控制单元、驱动单元、激光器以及信息处理单元;
所述控制单元分别与所述驱动单元、激光器和信息处理单元相连接;
所述驱动单元用于驱动所述电芯旋转;
所述激光器用于控制激光输出;
所述信息处理单元用于获取所述电芯的旋转信息。
基于上述技术方案,所述控制单元控制驱动单元和激光器的运行,所述信息处理单元用于获取圆柱电芯的实时转速,并对获取的实时转速进一步进行处理,并将处理结果传输至控制单元,所述控制单元根据传输的处理结果,控制激光器和驱动单元的运行。从而,本发明提供的上述装置实现了本发明提供的方法。
进一步的,本发明提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制装置,所述信息处理单位包括编码器;
所述编码器与所述驱动单元的从动件连接;
所述从动件为滚动轮,可与所述电芯的外周线接触,用于防止所述驱动单元在驱动所述电芯旋转过程中,所述电芯发生圆跳动。
基于上述技术方案,本装置中采用编码器对电芯的旋转信息进行获取,所述编码器通过同步轴与从动轮进行连接。因为电芯可带动从动轮旋转,为了避免加重电芯的负荷,可通过获取从动轮的转速信息,完成电芯旋转信息的收集,从而达成收集电芯旋转信息目的的同时,又不对电芯旋转状态造成干扰。
综上所述,本发明提供了一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法及装置,本发明根据实时旋转速度的大小,控制激光器的输出功率大小,而降低圆柱电芯在旋转过程中受其形变的影响,从而避免圆柱电芯在旋转过程中出现打滑、卡死等现象,进而提高了圆柱电芯封口焊接的质量,以及提高了圆柱电芯封口焊接的良品率。
附图说明
以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述,但是本领域技术人员将领会的是,这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的,并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外,除非特别指出,附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示,并且附图也并非一定按比例绘制。
图1为本发明一个实施例提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法的流程示意图;
图2为本发明另一实施例提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法的流程示意图;
图3为本发明提供圆柱电芯封口的激光焊接控制装置的示意图;
图4为本发明提供的信息处理单元的示意图;
附图标号说明:100、驱动单元;200、限位组件;300、信息处理单元;400、圆柱电芯;210、从动轮;310、编码器;320、同步轴。
具体实施方式
下面结合附图1-4,对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法及装置,可提高圆柱电芯在旋转过程中的稳定性,避免圆柱电芯在旋转过程中出现打滑、卡死等现象,从而提高了圆柱电芯封口焊接的质量,以及圆柱电芯封口焊接的良品率,同时还能降低设备的运行维护成本。
图1为本发明一个实施例提供圆柱电芯封口的激光焊接控制方法的流程示意图。在对圆柱电芯进行封焊时,先通过步骤S10获取圆柱电芯的旋转信息,其中旋转信息包括旋转速度,在通过步骤S20根据旋转信息,调节激光器的输出功率以及激光器的运行状态;最后通过步骤S30以根据旋转信息调节的输出功率,对圆柱电芯实时封口焊接。
具体的,物体内的粒子运动会随温度改变。当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;反之,物体收缩。而激光器在对圆柱电池的壳盖进行封口焊接的过程中,焊接处会吸收激光能量,使圆柱电芯外壳的温度发生改变,从而产生形变。而本实施例根据旋转速度大小,对激光器输出功率大小进行调节,而使圆柱电芯的形变量与旋转速度大小相当,当旋转速度较小时,圆柱电芯形变量较小;当旋转速度逐步增大时,圆柱电芯形变量逐渐增大;当旋转速度稳定时,圆柱电芯形变量趋于稳定;从而使圆柱电芯在封焊过程中因焊接处吸收激光能量产生的圆柱电芯外壳的形变量与圆柱电芯的旋转速度大小相当,从而提高圆柱电芯在旋转过程中的稳定性,当圆柱电芯稳定旋转时,可使激光器对圆柱电芯封口处每个焊点焊接的时间相同,而避免焊穿焊接材料或造成虚焊,从而提高了圆柱电芯封口焊接的质量。
同时,通过检测圆柱电芯在旋转过程中的旋转信息,对圆柱电芯是否出现打滑、卡死或者转动不均匀现象进行判定,当判定圆柱电芯出现打滑、卡死或者转动不均匀时,控制激光器停止输出以及驱动单元停止驱动电芯旋转,从而避免圆柱电芯报废或者驱动设备损坏,进而降低圆柱电芯的报废率和设备的运营成本。
值得说明的是,本发明中激光器的激光头置于圆柱电芯端部需要封口焊接处,通过驱动单元驱动圆柱电芯旋转,从而激光头实现对圆柱电芯封口处一周的焊接。
进一步的,本发明中的信息处理单元可对圆柱电芯实时旋转速度进行获取,并对获取的实时旋转速度进行处理,获取圆柱电芯的实时速度变化率,并根据预设的速度信息判定圆柱电芯是否出现旋转异常或者出现旋转不稳定。
其中,预设的速度信息为圆柱电芯旋转速度时间曲线,驱动单位根据旋转速度时间曲线控制圆柱电芯进行旋转。
优选的,圆柱电芯的旋转至少包括顺次相连的增速段、匀速段和减速段,通过上述三段运行曲线,驱动单元可驱动圆柱电芯完成至少绕轴线一周的旋转。值得说明的是,为使圆柱电芯封口焊接各处质量保持一致,在减速段时,激光器对增速段内焊接的区域进行覆盖焊接,从而保证圆柱电芯封口一周的焊点处焊接深度基本一致。
进一步的,见图2所示,图2为本发明另一实施例提供的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法的流程示意图。
具体的,本实施例先通过步骤S11利用编码器,获取圆柱电芯的实时旋转速度大小,然后将所述实时旋转速度大小,传输至信息处理单元中,信息处理单元通过步骤S12根据实时旋转速度大小,判定圆柱电芯是否旋转异常。
进一步的,在通过步骤S12根据实时旋转速度大小,判定圆柱电芯是否旋转异常时,还预设旋转速度阈值。
具体的,当实时转速大小与预设的旋转速度之差的绝对值大于所述预设旋转速度阈值时,判定圆柱电芯旋转异常。
当圆柱电芯旋转异常时,通过步骤S22控制激光器停止功率输出,同时控制驱动设备停止驱动,从而避免因圆柱电芯异常旋转带来的虚焊或者焊穿电芯等问题,以及避免因圆柱电芯异常旋转带来的设备损伤。
进一步的,当实时转速大小与预设的旋转速度之差的绝对值小于或等于所述预设旋转速度阈值时,判定圆柱电芯正常旋转。
当圆柱电芯正常旋转时,根据步骤S13通过实时旋转速度,获取圆柱电芯的实时旋转速度变化率。
具体的,当圆柱电芯正常旋转时,虽然其实时转速大小与预设转速的差值的绝对值处于预设旋转速度阈值内,但仍会存在旋转速度上下波动的情形,从而对圆柱电芯封口焊接的质量造成影响。
因此,通过步骤S14根据实时旋转速度变化率,判定圆柱电芯是否稳定旋转。
具体的,预设变化率,当所述实时旋转速度变化率大于所述预设变化率时,判定圆柱电芯未稳定旋转。
当圆柱电芯未稳定旋转时,通过步骤S22控制激光器停止功率输出,同时控制驱动设备停止驱动。通过上述步骤,本发明可在圆柱电芯不稳定旋转前,提前控制设备停机,从而降低圆柱电芯的报废率,以及设备的损坏程度。
当所述实时旋转速度变化率小于或等于所述预设变化率时,判定圆柱电芯稳定旋转。
当圆柱电芯稳定旋转时,通过步骤S32根据实时旋转速度大小及预设的对应关系,获取激光器的理论输出功率值。
最后通过步骤S31,以理论输出功率,对圆柱电芯实施封口焊接。
通过上述实施例,在提高圆柱电芯封口焊接质量以及良品率的情况下,还能保证设备安全,降低设备运营维护成本。
进一步的,在步骤S21中激光输出功率与实时转速之间的对应关系是指,当实时转速根据预设的旋转速度时间曲线逐渐增大时,激光器输出功率根据对应关系也逐渐增大;当实时转速根据预设的旋转速度时间曲线平稳时,激光器输出功率根据对应关系也平稳;当实时转速根据预设的旋转速度时间曲线逐渐减小时,激光器输出功率根据对应关系也逐渐减小。其中,实时转速从0开始,相应的激光器的输出功率也由0开始。
值得说明的是,预设的旋转速度时间曲线中增速段和减速段的预设转速与时间关系优选为正比关系,或指数函数关系。
在一些实施例中,本发明提供了一种圆柱电芯封口的激光焊接控制装置,用于实现上述实施例中的提供的方法,如图3所示。
本装置包括控制单元、驱动单元100、激光器以及限位组件200。激光器和控制单元可以外置,因此图示中未标出。本装置通过驱动单元100驱动圆柱电芯旋转,而圆柱电芯放置在限位组件200中间。
进一步的,如图4所示,圆柱电芯400通过驱动单元100的接口控制其旋转,而限位组件200上方设置有从动轮210,下方设置有辅助轮,避免圆柱电芯400在旋转过程中发生圆跳动。控制单元用于控制驱动单元100与激光器运行,从而避免圆柱电芯400在旋转过程中出现打滑、转动不均匀等问题。
同时,激光器的激光头输出激光的方向是不变的,封口处随圆柱电芯400转动,从而使激光头输出的激光能对封口的一周进行焊接,见图4。由于圆柱电芯400的旋转,其端部封口处,相对于激光头进行旋转。
优选的,圆柱电芯400在增速段和匀速段,绕圆柱电芯400的轴线旋转360°,而封口处就相对于激光头旋转了一周,从而激光头完成了对封口处一周的激光焊接。
由于,圆柱电芯400在增速段,激光器的输出功率从0开始增长,该输出功率与稳定输出功率相比输出的激光能量较少,从而导致增速段对应的焊接处对激光能量的吸收达不到焊接要求,进而其焊接有效深度达不到工艺要求。因此,激光器在减速段,对增速段对应的焊接处进行覆盖焊接,保证该段焊接处对激光能量的吸收达到焊接要求,从而使封口处任一点的有效熔深,均能达到工艺要求。
同时,圆柱电芯在增速段内,激光器的输出功率相应的增量上升;在减速段内,激光器的输出功率相应的减量下降,从而避免圆柱电芯在开始焊接时温度骤升或者在结束焊接时温度骤降所带来的不良影响,进一步提高了圆柱电芯封口焊接时的焊接质量。
本实施例中通过上述组件的结合与使用,降低了圆柱电芯400在旋转过程中出现打滑、转动不均匀等现象的可能,同时还提高了圆柱电芯400封口焊接质量。
进一步的,本装置还包括信息处理单元300,见图4所示。信息处理单元300用于获取电芯400的实时转速信息,并根据预设旋转速度阈值对实时转速进行判断,当电芯400实时转速与预设转速差值的绝对值大于预设旋转速度阈值时,控制单元控制驱动单元100停止旋转,同时还控制激光器停止输出。本实施例中通过上述装置的作用,保证了驱动单元100和圆柱电芯400的安全。
进一步的,信息处理单元300还用于获取实时转速变化率。当实时转速变化率大于预设变化率时,控制单元控制驱动单元100停止旋转,同时还控制激光器停止输出。本实施例中通过上述装置的作用,提前对圆柱电芯的不稳定状态进行判定,进一步保证了驱动单元100和圆柱电芯400的安全。
具体的,信息处理单元300包括编码器310,编码器310通过同步轴320与从动轮210连接,如图4所示。编码器310通过同步轴320获取从动轮210的旋转信息。因为圆柱电芯400与从动轮210接触,而带动从动轮210旋转,从动轮210的旋转信息即圆柱电芯400的旋转信息。一方面编码器310不与圆柱电芯400接触,避免增加圆柱电芯400的负荷,从而不会增加圆柱电芯400出现打滑、转动不均匀等现象的可能性;另一方面当圆柱电芯400与从动轮210未接触时,虽然圆柱电芯400正常旋转,但从动轮由于未与圆柱电芯表面接触,而使从动轮的速度持续为0,编码器310在预设时间内获取的圆柱电芯转速一直为0时,判定圆柱电芯空转,从而控制设备停机。
因此,本实施例中通过上述装置,在不破坏圆柱电芯400旋转状态的情形下,还能对圆柱电芯400的空转异常进行判定。
值得说明的是,信息处理单元300的处理功能也可集成到控制单元中,编码器310获取实时转速后,直接将获取的实时转速传输至控制单元中。
以上对本发明进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,其特征在于,包括:
在对电芯进行封焊的过程中,通过信息处理单元获取电芯的旋转信息;
控制单元根据电芯的旋转信息调节激光器功率大小以及激光器运行状态;
所述旋转信息包括旋转速度;
所述通过信息处理单元获取电芯的旋转信息,具体包括:通过编码器获取电芯的实时转速;当所述实时转速异常时,调节所述激光器运行状态至停止;即通过检测的旋转信息,对圆柱电芯是否出现打滑、卡死或者转动不均匀现象进行判定,当判定圆柱电芯出现打滑、卡死或者转动不均匀时,控制激光器停止输出以及驱动单元停止驱动电芯旋转;
其中,圆柱电芯的旋转至少包括顺次相连的增速段、匀速段和减速段,通过三段运行曲线,圆柱电芯完成至少绕轴线一周的旋转;且在减速段时,激光器对增速段内焊接的区域进行覆盖焊接。
2.如权利要求1所述的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,其特征在于,所述通过信息处理单元获取电芯的旋转信息,还包括:
所述信息处理单元根据所述实时转速,计算单位时间内的速度变化率,并根据所述速度变化率对电芯的旋转稳定性进行判定;
当所述速度变化率大于预设变化率时,判定所述旋转稳定性异常,调节所述激光器运行状态至停止。
3.如权利要求2所述的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,其特征在于,当所述实时转速正常且所述速度变化率正常时,判定电芯的旋转信息处于正常范围,控制单元根据所述实时转速调节激光器功率大小。
4.如权利要求3所述的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,其特征在于,所述控制单元根据所述实时转速调节激光器功率大小,具体包括:
预设旋转速度与激光器功率大小之间的对应关系;
根据所述实时转速以及所述对应关系,计算激光器的理论出光功率;
控制单元根据所述理论出光功率,调节激光器功率大小。
5.如权利要求4所述的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,其特征在于,所述预设旋转速度与激光器功率大小之间的对应关系,包括:
当旋转速度为0时,相应的理论出光功率也为0。
6.一种圆柱电芯封口的激光焊接控制装置,其特征在于,用于实现权利要求1-5任一项所述的圆柱电芯封口的激光焊接控制方法,装置包括:控制单元、驱动单元、激光器以及信息处理单元;
所述控制单元分别与所述驱动单元、激光器和信息处理单元相连接;
所述驱动单元用于驱动所述电芯旋转;
所述激光器用于控制激光输出;
所述信息处理单元用于获取所述电芯的旋转信息。
7.如权利要求6所述的圆柱电芯封口的激光焊接控制装置,其特征在于,所述信息处理单元 包括编码器;
所述编码器与所述驱动单元的从动件连接;
所述从动件为滚动轮,可与所述电芯的外周线接触,用于防止所述驱动单元在驱动所述电芯旋转过程中,所述电芯发生圆跳动。
Priority Applications (1)
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