CN114951976A - 一种激光加工方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光加工方法和激光加工系统，包括：驱动带料沿X向移动；获取测量点处的带料在Y向上的偏移量；测量带料沿X向移动的长度；当带料沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料在Y向上的偏移量控制激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移，以对带料在Y向上的偏移量进行补偿，其中，所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度。本发明可实时对带料在Y向上的偏移量进行补偿，从而可提高激光加工的精度。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，特别涉及一种激光加工方法和系统。
背景技术
激光加工在各领域得到了广泛的应用，尤其是在锂电池加工领域。例如，激光加工中激光切割技术可应用于铜箔、铝箔、极片等各种带料的切割。目前，在激光切割系统切割带料的领域，主要采用纠偏辊对带料进行纠偏，以使激光切割系统切割后的带料具有较好的切割精度。随着锂电技术的进一步发展，电池对极片的精度要求越来越高，对极片的切割精度也越来越高，原有的纠偏辊对极片等带料进行纠偏的工艺已无法满足电池的极片加工精度高的要求。
因此，需要对现有的激光加工系统和激光加工方法进行改进，以使激光加工系统和激光加工方法满足带料加工精度高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光加工方法和系统，以解决现有的激光加工方法和系统无法满足带料加工精度高的要求的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种激光加工方法，包括：驱动带料沿X向移动；获取测量点处的带料在Y向上的偏移量；测量带料沿X向移动的长度；当带料沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料在Y向上的偏移量控制激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移，以对带料在Y向上的偏移量进行补偿，其中，所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度。
可选的，在驱动带料沿X向移动的过程中，通过放卷装置将带料放卷，通过张紧装置张紧带料，通过主驱装置使带料沿X向移动，通过收卷装置将带料收卷。
可选的，获取测量点处的带料在Y向上的偏移量包括：采集测量点处的带料的图像信息；将采集的测量点处的带料的图像信息与数据库内的带料的基准图像信息进行对比，并计算出测量点处的带料在Y向上的偏移量。
可选的，通过测长装置测量带料沿X向移动的长度，所述测长装置包括测长辊，设置在测长辊上用于记录所述测长辊转动的圈数的编码器，与所述测长辊相配合夹持带料的从动辊，驱动所述从动辊与所述测长辊相抵接的线性驱动装置。
可选的，通过控制激光器的振镜偏移使激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移。
本发明还提供一种激光加工系统，包括：用于驱动带料沿X向移动的驱动装置；用于获取测量点处的带料在Y向上的偏移量的偏移量获取装置；用于测量带料沿X向移动的长度的测长装置；用于当带料沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料在Y向上的偏移量控制激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移，以对带料在Y向上的偏移量进行补偿的补偿装置；其中，所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度。
可选的，所述驱动装置包括用于带料放卷的放卷装置，用于张紧带料的张紧装置，用于使带料沿X向移动的主驱装置，用于带料收卷的收卷装置。
可选的，所述偏移量获取装置包括用于采集测量点处的带料的图像信息的图像采集装置，以及用于将采集的测量点处的带料的图像信息与数据库内的带料的基准图像信息进行对比，并计算出测量点处的带料在Y向上的偏移量的偏移量计算装置。
可选的，所述测长装置包括测长辊，设置在测长辊上用于记录所述测长辊转动的圈数的编码器，与所述测长辊相配合夹持带料的从动辊，驱动所述从动辊与所述测长辊相抵接的线性驱动装置。
可选的，所述补偿装置用于控制激光器的振镜偏移使激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移。
本发明提供的一种激光加工方法和系统，具有以下有益效果：
通过获取测量点处的带料在Y向上的偏移量，以记录测量点处的带料在Y向上的偏移量；通过驱动带料沿X向移动，并测量带料沿X向移动的长度，且当带料沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料在Y向上的偏移量控制激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移，以对带料在Y向上的偏移量进行补偿，并且所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度，因此可将测量点处的带料，与移动至激光加工位处的带料对应起来，并将测量点处的带料在Y向的偏移量与激光加工位处的带料在Y向上的偏移量对应起来，也就是说先获取测量点处的带料在Y向上的偏移量，然后待带料沿X向移动预定长度后，再通过使激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移，以对带料在Y向上的偏移量进行补偿，而恰好所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度，因此可实时对带料在Y向上的偏移量进行补偿，从而可提高激光加工的精度。
附图说明
图1是本发明实施例中激光加工方法的流程图；
图2是本发明实施例中激光加工系统的示意图；
图3是本发明实施例中激光加工系统中的测长装置的右视图；
图4是本发明实施例中激光加工系统中的测长装置的主视图。
附图标记说明：
110-放卷装置；121-过渡辊；130-主驱装置；140-收卷装置；
210-图像采集装置；
300-测长装置；310-测长辊；320-编码器；330-从动辊；340-线性驱动装置；
500-激光器；
600-带料。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考图1，图1是本发明实施例中激光加工方法的流程图，本实施例提供一种激光加工方法，包括：
步骤S100，驱动带料600沿X向移动；
步骤S200，获取测量点处的带料600在Y向上的偏移量；
步骤S300，测量带料600沿X向移动的长度；
步骤S400，当带料600沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料600在Y向上的偏移量控制激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移，以对带料600在Y向上的偏移量进行补偿，其中，所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度。
通过获取测量点处的带料600在Y向上的偏移量，以记录测量点处的带料600在Y向上的偏移量；通过驱动带料600沿X向移动，并测量带料600沿X向移动的长度，且当带料600沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料600在Y向上的偏移量控制激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移，以对带料600在Y向上的偏移量进行补偿，并且所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度，因此可将测量点处的带料600，与移动至激光加工位处的带料600对应起来，并将测量点处的带料600在Y向的偏移量与激光加工位处的带料600在Y向上的偏移量对应起来，也就是说先获取测量点处的带料600在Y向上的偏移量，然后待带料600沿X向移动预定长度后，再通过使激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移，以对带料600在Y向上的偏移量进行补偿，而恰好所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度，因此可实时对带料600在Y向上的偏移量进行补偿，从而可提高激光加工方法的加工精度。
本实施例中，由于所述测量点处的带料600与所述激光加工位处的带料600之间距离较短，因此，所述测量点处的带料600与所述激光加工位处的带料600之间在Y方向上累积的偏移量可以忽略不计，如此测量点处获得的带料600在Y向上的偏移量与激光加工位处的带料600在Y向上的偏移量一一对应。
本实施例中，测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度一定，例如为L，在某一时刻获取的测量点处的带料600在Y向上的偏移量为ΔY，则在从某一时刻起再继续驱动带料600沿X向移动L后，再在激光加工位处控制激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移ΔY，以对带料600在Y向上的偏移量进行补偿，可实现将测量点处获取的带料600在Y向上的偏移量ΔY在激光加工位处实时的纠偏补偿。
所述步骤S100中，通过放卷装置110将带料600放卷，通过张紧装置张紧带料600，通过主驱装置130使带料600沿X向移动，通过收卷装置140将带料600收卷。
进一步的，所述步骤S100中，还通过缓存装置对带料600进行缓冲。
具体的，所述主驱装置130可为驱动辊。
所述步骤S200中，获取测量点处的带料600在Y向上的偏移量包括：
步骤S210，采集测量点处的带料600的图像信息；
步骤S220，将采集的测量点处的带料600的图像信息与数据库内的带料600的基准图像信息进行对比，并计算出测量点处的带料600在Y向上的偏移量。
其中，所述步骤S210中，通过CCD采集测量点处的带料600的图像信息。
所述步骤S300中，通过测长装置300测量带料600沿X向移动的长度。所述测长装置300包括测长辊310，设置在测长辊310上用于记录所述测长辊310转动的圈数的编码器320，与所述测长辊310相配合夹持带料600的从动辊330，驱动所述从动辊330与所述测长辊310相抵接的线性驱动装置340。当所述从动辊330与所述测长辊310相抵接时，由于带料600在驱动辊的作用下可沿X向移动，因此可通过夹持在所述从动辊330和所述测长辊310之间的所述带料600驱动所述从动辊330和所述测长辊310转动，由于编码器320可记录测长辊310转动的圈数，因此可通过测长辊310的周长和转动的圈数计算带料600沿X向移动的长度。
所述步骤S400中，通过控制激光器500的振镜偏移使激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移。
其中，所述步骤S400中，激光器500发出的激光用于对带料600进行切割。
参考图2、图3和图4，图2是本发明实施例中激光加工系统的示意图，图3是本发明实施例中激光加工系统中的测长装置300的右视图，图4是本发明实施例中激光加工系统中的测长装置300的主视图，所述激光加工系统包括：
用于驱动带料600沿X向移动的驱动装置；
用于获取测量点处的带料600在Y向上的偏移量的偏移量获取装置；
用于测量带料600沿X向移动的长度的测长装置300；
用于当带料600沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料600在Y向上的偏移量控制激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移，以对带料600在Y向上的偏移量进行补偿的补偿装置；
其中，所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度。
参考图2，所述驱动装置包括用于带料600放卷的放卷装置110，用于张紧带料600的张紧装置，用于使带料600沿X向移动的主驱装置130，用于带料600收卷的收卷装置140。
参考图2，所述张紧装置包括六个过渡辊121。
所述偏移量获取装置包括用于采集测量点处的带料600的图像信息的图像采集装置210，以及用于将采集的测量点处的带料600的图像信息与数据库内的带料600的基准图像信息进行对比，并计算出测量点处的带料600在Y向上的偏移量的偏移量计算装置。
所述图像采集装置210可为CCD。
参考图3和图4，所述测长装置300包括测长辊310，设置在测长辊310上用于记录所述测长辊310转动的圈数的编码器320，与所述测长辊310相配合夹持带料600的从动辊330，驱动所述从动辊330与所述测长辊310相抵接的线性驱动装置340。当所述从动辊330与所述测长辊310相抵接时，由于带料600在驱动辊的作用下可沿X向移动，因此可通过夹持在所述从动辊330和所述测长辊310之间的所述带料600驱动所述从动辊330和所述测长辊310转动，由于编码器320可记录测长辊310转动的圈数，因此可通过测长辊310的周长和转动的圈数计算带料600沿X向移动的长度。
所述线性驱动装置340可为气缸。
所述补偿装置用于控制激光器500的振镜偏移使激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移。
所述激光加工系统工作时，放卷装置110对带料600进行放卷，收卷装置140对带料600进行收卷，张紧装置张紧带料600，主驱装置130使带料600沿X向移动，CCD采集测量点处的带料600的图像信息，偏移量计算装置将采集的测量点处的带料600的图像信息与数据库内的带料600的基准图像信息进行对比，并计算出测量点处的带料600在Y向上的偏移量，测长装置300测量带料600沿X向移动的长度，当带料600沿X向移动的长度等于预定长度时，补偿装置根据测量点处的带料600在Y向上的偏移量控制激光器500发出的激光相对带料600在Y向上偏移，以对带料600在Y向上的偏移量进行补偿。
上述实施例中，所述激光加工系统可为激光切割，激光焊接，激光表面处理，激光打孔，等激光加工系统。
上述实施例中，所述带料600为带状片材，例如为带状铜箔、铝箔或者极片。
上述实施例中，Y向为带料600的宽度方向，X向为带料600的长度方向。
上述实施例中，由于测量点处的带料到激光加工位处的带料之间设置有多个过渡辊121和主驱装置130，因此测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料绕过多个过渡辊121和主驱装置130。在其它的实施例中，测量点处的带料到激光加工位处的带料可绕过一定数量的过渡辊121和主驱装置130，或者仅绕过主驱装置130，或者仅绕过过渡辊121，或者测量点处的带料到激光加工位处的带料之间没有主驱装置130和过渡辊121。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种激光加工方法，其特征在于，包括：
驱动带料沿X向移动；
获取测量点处的带料在Y向上的偏移量；
测量带料沿X向移动的长度；
当带料沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料在Y向上的偏移量控制激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移，以对带料在Y向上的偏移量进行补偿，其中，所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度。
2.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，在驱动带料沿X向移动的过程中，通过放卷装置将带料放卷，通过张紧装置张紧带料，通过主驱装置使带料沿X向移动，通过收卷装置将带料收卷。
3.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，获取测量点处的带料在Y向上的偏移量包括：
采集测量点处的带料的图像信息；
将采集的测量点处的带料的图像信息与数据库内的带料的基准图像信息进行对比，并计算出测量点处的带料在Y向上的偏移量。
4.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，通过测长装置测量带料沿X向移动的长度，所述测长装置包括测长辊，设置在测长辊上用于记录所述测长辊转动的圈数的编码器，与所述测长辊相配合夹持带料的从动辊，驱动所述从动辊与所述测长辊相抵接的线性驱动装置。
5.如权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，通过控制激光器的振镜偏移使激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移。
6.一种激光加工系统，其特征在于，包括：用于驱动带料沿X向移动的驱动装置；用于获取测量点处的带料在Y向上的偏移量的偏移量获取装置；用于测量带料沿X向移动的长度的测长装置；用于当带料沿X向移动的长度等于预定长度时，根据测量点处的带料在Y向上的偏移量控制激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移，以对带料在Y向上的偏移量进行补偿的补偿装置；其中，所述预定长度为测量点处的带料到激光加工位处的带料之间的带料的长度。
7.如权利要求6所述的激光加工系统，其特征在于，所述驱动装置包括用于带料放卷的放卷装置，用于张紧带料的张紧装置，用于使带料沿X向移动的主驱装置，用于带料收卷的收卷装置。
8.如权利要求6所述的激光加工系统，其特征在于，所述偏移量获取装置包括用于采集测量点处的带料的图像信息的图像采集装置，以及用于将采集的测量点处的带料的图像信息与数据库内的带料的基准图像信息进行对比，并计算出测量点处的带料在Y向上的偏移量的偏移量计算装置。
9.如权利要求6所述的激光加工系统，其特征在于，所述测长装置包括测长辊，设置在测长辊上用于记录所述测长辊转动的圈数的编码器，与所述测长辊相配合夹持带料的从动辊，驱动所述从动辊与所述测长辊相抵接的线性驱动装置。
10.如权利要求6所述的激光加工系统，其特征在于，所述补偿装置用于控制激光器的振镜偏移使激光器发出的激光相对带料在Y向上偏移。
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