CN117182289A - 一种铝塑膜焊接装置及铝塑膜焊接方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及铝塑膜焊接技术领域，特别涉及一种铝塑膜焊接装置及铝塑膜焊接方法。铝塑膜焊接装置包括用于装夹铝塑膜的装夹治具、用于对装夹后的铝塑膜进行激光焊接的激光焊接系统、与装夹治具连接用于对铝塑膜进行冷却的冷却系统、设置于激光焊接系统上用于检测铝塑膜的焊缝区温度的测温系统、与所述激光焊接系统、所述装夹治具、所述冷却系统和测温系统通信连接的集成控制系统。通过测温系统将铝塑膜的焊缝区的温度反馈至集成控制系统，由集成控制系统根据铝塑膜的焊缝区温度对激光焊接系统和/或冷却系统进行控制，使铝塑膜的焊缝区的温度处于预设温度范围内，提高对铝塑膜进行激光焊接的焊接质量，提高铝塑膜的密封性。

Description

一种铝塑膜焊接装置及铝塑膜焊接方法

技术领域

本申请涉及铝塑膜焊接技术领域，特别涉及一种铝塑膜焊接装置及铝塑膜焊接方法。

背景技术

在铝塑膜的激光焊接过程中，通常会因激光能量高以及焊缝温度可控性差，导致对铝塑膜进行激光焊接时容易对铝塑膜造成损伤。当铝塑膜损伤时，会对铝塑膜的密封性产生影响，使得在软包电池等强腐蚀环境下，焊接接头处容易成为电解质泄露的薄弱环节，严重时将会存在安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种铝塑膜焊接装置，包括装夹治具，用于装夹铝塑膜；激光焊接系统，用于对装夹后的所述铝塑膜进行激光焊接；冷却系统，与所述装夹治具连接，用于对所述铝塑膜进行冷却；测温系统，设置于所述激光焊接系统上，用于检测所述铝塑膜的焊缝区的温度；集成控制系统，分别与所述位移驱动系统、激光焊接系统、装夹治具、冷却系统和测温系统通信连接。其中，测温系统对铝塑膜的焊缝区温度进行实时检测，并将检测到的焊缝区温度反馈至集成控制系统，由集成控制系统根据铝塑膜的焊缝区温度对激光焊接系统和/或冷却系统进行控制，提高激光焊接过程中铝塑膜的焊缝区温度的可控性。如此，不仅能够避免激光焊接过程中铝塑膜的焊缝区在高温作用下产生熔池对铝塑膜造成损伤，影响铝塑膜的密封性；同时，还能防止激光焊接过程中焊缝区温度过低导致铝塑膜的焊接不够紧密，而影响铝塑膜的密封性。

优选的，所述装夹治具包括上夹板、用于承载铝塑膜的下夹板，以及驱动所述下夹板朝向所述上夹板移动的夹紧驱动组件，所述下夹板连接于所述冷却系统。通过夹紧驱动组件驱动下夹板朝向上夹板移动，进而通过下夹板和上夹板配合将铝塑膜夹紧固定，使得在后面的焊接工序中透过上夹板对铝塑膜进行焊接时，铝塑膜不会发生位置偏移，以提高焊接精度，提高铝塑膜的密封性。

优选的，所述下夹板内部开设有至少两条流动通道，所述冷却系统包括与所述流动通道一一连通的冷水管道、以及用于调节所述冷水管道水流量的电子调节阀。在铝塑膜微界面焊接过程中，可通过电子调节阀调控冷却液的流速和流量，达到调控铝塑膜的焊缝区温度的目的，使得焊接过程中铝塑膜的焊缝区处于较佳的温度状态，避免铝塑膜焊接过程中，焊缝区在高温作用下产生熔池致使铝塑膜损伤以及焊缝区在低温作用下焊接不够紧密容易脱落的问题，进而能够提高铝塑膜的焊接质量。

优选的，所述夹紧驱动组件通过压力检测组件连接于所述下夹板。通过压力检测组件可以将压力值反馈给集成控制系统，再通过集成控制系统实现调控装夹治具的装夹压力，防止焊接过程中铝塑膜发生偏移，提高铝塑膜微界面焊接的密封性，提高成品率。

所述铝塑膜焊接装置还包括位移驱动系统，所述位移驱动系统用于驱动所述激光焊接系统移动以带动所述测温系统移动，使所述测温系统的温度采集区域位于所述铝塑膜的焊缝区。

另一方面，本申请提供一种铝塑膜焊接方法，应用于铝塑膜焊接装置，铝塑膜焊接方法包括以下步骤：

S1：获取所述测温系统检测的所述铝塑膜的焊缝区温度；

S2：若所述焊缝区温度超出预设温度范围，则对所述激光焊接系统的激光焊接参数和/或所述冷却系统的冷却参数进行调整，以使所述铝塑膜的焊缝区温度处于所述预设温度范围内；

其中，所述预设温度范围为对所述铝塑膜进行激光焊接时，使所述铝塑膜的热封层之间密封连接的温度范围。

优选的，所述冷却系统向所述装夹治具通入冷却液，通过冷却液流动对所述装夹治具上的铝塑膜进行冷却，所述冷却参数包括冷却液流速，所述激光焊接参数包括激光发射功率；

在步骤S2中，对所述激光焊接系统的激光焊接参数和/或所述冷却系统的冷却参数进行调整，以使所述铝塑膜的焊缝区温度处于所述预设温度范围内包括：

若所述焊缝区温度小于所述预设温度范围，则增大所述激光焊接系统的激光发射功率至第一功率范围内；

若所述焊缝区温度大于所述预设温度范围且所述焊缝区温度处于第一温度范围内，则增大所述激光焊接系统的激光发射功率至第二功率范围内，并开启所述冷却系统，并调节所述冷却系统的冷却液流速至第一速度范围内；

若所述焊缝区温度大于所述预设温度范围且所述焊缝区温度处于第二温度范围内，则降低所述激光焊接系统的激光发射功率至第三功率范围内，并增大所述冷却系统的冷却液流速至第二速度范围内；

其中，所述预设温度范围小于所述第一温度范围，所述第一温度范围小于所述第二温度范围；所述第一功率范围小于所述第二功率范围，所述第三功率范围小于所述第一功率范围；所述第一速度范围小于所述第二速度范围。

优选的，所述铝塑膜焊接装置还包括位移驱动系统，所述位移驱动系统用于驱动所述激光焊接系统移动以带动所述测温系统移动；在步骤S1之前，所述方法还包括：

控制所述位移驱动系统驱动所述激光焊接系统进行位置移动，以使所述测温系统的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区。

优选的，所述控制所述位移驱动系统驱动所述激光焊接系统进行位置移动，以使所述测温系统的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区的步骤包括：

获取所述激光焊接系统的第一光束引导光斑，以及所述测温系统的第二光束引导光斑；

获取第一光束引导光斑与所述第二光束引导光斑之间的光斑距离；

根据所述光斑距离控制所述位移驱动系统对所述激光焊接驱动系统进行驱动，以使所述测温系统的温度采集区位于所述激光焊接系统的焦点后方的预设距离范围内。

优选的，所述预设温度范围为160℃～165℃，所述第一温度范围为165℃～200℃，所述第二温度范围为大于200℃；所述第一功率范围为130W～135W，所述第二功率范围为140W～145W，所述第三功率范围为120W～125W。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：通过装夹治具装夹和固定铝塑膜后，通过激光焊接系统对铝塑膜进行激光焊接，并通过测温系统对铝塑膜的焊缝区温度进行检测，与此同时，集成控制系统分别与位移驱动系统、激光焊接系统、装夹治具、冷却系统和测温系统通信连接，使得焊接过程中，测温系统可将检测到的焊缝区温度实时反馈给集成控制系统，集成控制系统可根据测温系统反馈的焊缝区温度对激光焊接系统和/或冷却系统进行控制，能够提高铝塑膜激光焊接过程中焊缝区温度的可控性，避免铝塑膜激光焊接过程中焊缝区在高温激光作用下产生熔池致使铝塑膜损伤，以及避免铝塑膜激光焊接过程中焊缝区温度过低导致铝塑膜焊接不够紧密，进而能够提高铝塑膜的激光焊接质量，提高铝塑膜的密封性，提高软包电池的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中铝塑膜焊接装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例中装夹治具的结构示意图；

图3为本申请一实施例中铝塑膜焊接方法的流程示意图。

附图标记

1、位移驱动系统；2、激光焊接系统；21、激光发射器；22、扫描振镜组件；3、装夹治具；31、上夹板；311、焊接窗；32、下夹板；33、夹紧驱动组件；34、压力检测组件；4、冷却系统；41、电子调节阀；42、冷水管道；5、测温系统；6、集成控制系统；7、温度显示系统。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

为能进一步了解本申请的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

需要说明的是，本申请中的铝塑膜激光焊接尤其应用于软包电池等强腐蚀环境下；本领域技术人员可以理解的是，对于食品包装等非强腐蚀环境下同样适用。

铝塑膜由外层、中间层和内层组成，其外层通常为尼龙层、中间层通常为铝箔和粘结剂、内层通常为热封层CPP(聚丙烯)。软包电池封装时，为了保证其密封性和耐腐蚀性，需要实现内层热封层CPP间的连接来达到密封效果。由于CPP层是微米尺度的，可将实现CPP层之间的连接称之为微界面连接。

本申请一实施例中提供一种铝塑膜焊接装置，用于对铝塑膜进行激光焊接，以实现铝塑膜的CPP层之间的微界面，如图1所示。

图1为本实施例的铝塑膜焊接装置结构示意图，包括激光焊接系统2、用于驱动激光焊接系统2移动的位移驱动系统1，在激光焊接系统2的移动路径上设置装夹治具3，装夹治具3用于装夹和固定铝塑膜，通过位移驱动系统1驱使激光焊接系统2沿着预设的焊接路径移动，激光焊接系统2发出激光穿过装夹治具3并对铝塑膜进行焊接，在装夹治具3上连接有冷却系统4，冷却系统4向装夹治具3通入冷却液，用于对装夹治具3上的铝塑膜进行冷却，通过测温系统5对铝塑膜焊缝区的温度进行检测，集成控制系统6分别与位移驱动系统1、激光焊接系统2、装夹治具3、冷却系统4和测温系统5通信连接，进而通过集成控制系统6控制各系统协调工作，在焊接过程中，测温系统5对铝塑膜焊缝区的温度实时检测，并将检测得到的焊缝区温度实时反馈给集成控制系统6，集成控制系统6根据焊缝区温度对激光焊接系统2和冷却系统4进行控制，以调控铝塑膜的焊缝区温度，实现铝塑膜的微界面连接，避免在铝塑膜微界面焊接过程中高温产生熔池致使铝塑膜损伤或低温致使铝塑膜焊接不牢固，进而能够提高铝塑膜微激光焊接的密封性。

具体的，在上述方案中，如图2所示，图2为本实施例的装夹治具结构示意图，装夹治具3包括上夹板31、用于承载铝塑膜的下夹板32，以及驱动下夹板32朝向上夹板31移动的夹紧驱动组件33，下夹板32连接于冷却系统4。通过夹紧驱动组件33驱动下夹板32朝向上夹板31移动，进而通过下夹板32和上夹板31配合将铝塑膜夹紧固定，进而实现在后面的焊接工序中透过上夹板31对铝塑膜进行焊接，在下夹板32内设置有冷却系统4，在焊接过程中，铝塑膜接触于下夹板32，进而通过冷却系统4将焊接过程中产生部分热量带走，实现对铝塑膜进行散热，防止在焊接过程中出现铝塑膜过热被焊穿的情况，提高铝塑膜的焊接质量，同时提高铝塑膜微界面连接的密封性。

进一步的，在上述方案中，下夹板32内部开设有若干条流动通道，冷却系统4包括若干条连通于流动通道的冷水管道42、以及用于调节冷水管道42水流量的电子调节阀41。冷水管道42经过电子调节阀41后连接于下夹板32的流动通道，通过注入流动的冷却液实现将下夹板32部分热量带走，从而对铝塑膜进行散热。在铝塑膜微界面焊接过程中，通过电子调节阀41调控冷却液的流速和流量，调控铝塑膜的焊接温度，使得焊接过程中铝塑膜的焊缝区处于较佳的温度状态，实现铝塑膜的微界面连接，进而提高铝塑膜的焊接质量。

为了实现对铝塑膜进行装夹的装夹压力控制，在上述方案中，夹紧驱动组件33通过压力检测组件34连接于下夹板32。夹紧驱动组件33可以是液压驱动的方式，也可以是伸缩气缸等。压力检测组件34为压力传感器，当夹紧驱动组件33驱动下夹板32与上夹板31夹持铝塑膜时，通过压力传感器实时检测对铝塑膜进行夹持的压力值，使得在焊接过程中铝塑膜被压紧，提高铝塑膜焊接的稳定性，进而提高焊接质量；同时，通过检测压力值防止铝塑膜被过压而造成损坏，能够提高铝塑膜的密封性。并且，通过压力检测组件34可以将压力值反馈给集成控制系统6，再通过集成控制系统6实现调控装夹治具3的装夹压力，防止焊接过程中装夹压力过小导致铝塑膜发生偏移或装夹压力过大导致铝塑膜被损坏，以提高铝塑膜微的密封性，提高成品率。

当下夹板32和上夹板31将铝塑膜夹持固定后，通过位移驱动系统1驱动激光焊接系统2沿着预设的焊接轨迹移动，实现对装夹治具3装夹的铝塑膜的微界面焊接。其中，在上夹板31开设有供激光焊接系统2的激光穿过的焊接窗311，焊接激光可通过焊接窗311对铝塑膜进行焊接。可选地，在上夹板31的焊接窗311内设置有透明的石英玻璃，可供激光焊接系统2的激光穿过，使得通过透明的石英玻璃可以实现可视化焊接，在焊接过程中可以透过透明的石英玻璃对铝塑膜进行实时监测，提高铝塑膜焊接质量；可选地，在下夹板32与上夹板31夹持铝塑膜时，石英玻璃压紧于铝塑膜，使得在对铝塑膜进行激光焊接时，能够提高对铝塑膜的散热效果，进一步达到散热的目的；可选地，测温系统5具体可以采用红外测温，上夹板31的焊接窗311内设置有透明的石英玻璃，还可供测温系统5发射的红外光透过，以实现对铝塑膜的焊缝区的温度的实时检测。

其中，激光焊接系统2包括扫描振镜组件22、以及连接所述扫描振镜组件22的激光发射器21，扫描振镜组件22位于激光发射器21前方，扫描振镜组件22对装夹治具3上的铝塑膜进行范围扫描，扫描焊接路径，再通过位移驱动系统1使得激光发射器21沿预设焊接路径移动。其中，位移驱动系统1可以是三维运动机构，进而实现驱动激光发射器21三轴移动。通过设置合适的焊接参数，如激光扫描路径、扫描半径、离焦量和焊接速度等，可以更加精准地对焊接过程进行控制，实现铝塑膜的微界面连接。

可选地，为了实现装夹治具3上的铝塑膜的实时测温，在激光焊接系统2上设置有测温系统5，测温系统5可跟随激光焊接系统2移动，以对铝塑膜的焊缝区温度进行实时检测。可选地，在装夹治具3上设置有通信连接于测温系统5的温度显示系统7。测温系统5将检测到的焊缝区温度实时反馈给集成控制系统6，同时，测温系统5与温度显示系统7和/或集成控制系统6通信连接，使得可通过温度显示系统7对测温系统5检测到的焊缝区温度进行显示，方便操作人员查看实时温度。

在实际生产中，测温系统5可以是红外测温仪。由于激光焊接时会在焊接处形成一定焊接深度的焊缝，若直接采集激光焦点处的温度作为铝塑膜的实际焊接温度，会导致测温不准确。为此，测温系统5的测温采集区需要相较于激光焦点位置深入铝塑膜的焊缝区内部。可选地，测温系统5的温度采集区可以是距焦点后方0～1.5mm处的焊缝区。本实施例中，可优选测量激光焦点后方1mm处的焊缝区温度作为铝塑膜的实际温度，以便于提高铝塑膜的焊缝区温度调控的准确性。

另一方面，如图3所示，本实施例还提供一种铝塑膜焊接方法，可应用于铝塑膜焊接装置，具体可以是如上所述的铝塑膜焊接装置，以实现铝塑膜的微界面焊接。具体地，所述铝塑膜焊接装置包括：测温系统5、冷却系统4和集成控制系统6，所述集成控制系统6与所述测温系统5和冷却系统4通信连接，铝塑膜焊接方法包括以下步骤：

S1：获取所述测温系统5检测的所述铝塑膜的焊缝区温度；

S2：若所述焊缝区温度超出预设温度范围，则对所述激光焊接系统2的激光焊接参数和/或所述冷却系统4的冷却参数进行调整，以使铝塑膜的焊缝区温度处于所述预设温度范围内；

其中，预设温度范围可以是对铝塑膜进行激光焊接时，使铝塑膜的热封层之间密封连接对应的温度范围；铝塑膜的焊缝区温度指的是：对铝塑膜进行激光焊接时，在铝塑膜的焊接处形成会形成焊缝，焊缝所在区域的温度即为铝塑膜的焊缝区温度；激光焊接系统2的激光焊接参数指的是激光焊接系统2在激光焊接过程中可供调控以实现铝塑膜的焊缝区温度调控的参数，可包括：激光扫描路径、扫描半径、离焦量、焊接速度、焊接频率、激光发射功率等；冷却系统4的冷却参数指的是冷却系统4在激光焊接过程中可供调控以实现铝塑膜的焊缝区温度调控的参数，可包括：冷却水的流速以及流量等，此处不做具体限定。

可选地，所述冷却系统4向所述装夹治具3通入冷却液，通过冷却液流动对所述装夹治具3上的铝塑膜进行冷却，对应地，所述冷却参数可包括冷却液流速(向所述装夹治具3通入的冷却液的流速)，所述激光焊接参数包括激光发射功率；在步骤S2中，对激光焊接系统2的激光焊接参数和/或冷却系统的冷却参数进行调整，以使铝塑膜的焊缝区温度处于预设温度范围内包括：

若焊缝区温度小于预设温度范围，则增大激光焊接系统2的激光发射功率至第一功率范围内；

若所述焊缝区温度大于预设温度范围且焊缝区温度处于第一温度范围内，则增大激光焊接系统2的激光发射功率至第二功率范围内，并调节冷却系统4的冷却液流速至第一速度范围内；

若焊缝区温度大于所述预设温度范围且焊缝区温度处于第二温度范围内，则降低激光焊接系统2的激光发射功率至第三功率范围内，并增大冷却系统4的冷却液流速至第二速度范围内；

其中，预设温度范围小于第一温度范围，第一温度范围小于第二温度范围；第一功率范围小于第二功率范围，第三功率范围小于第一功率范围；第一速度范围小于第二速度范围。

作为本申请的其中一种实施方式，上述的第一速度范围可以是5～6L/min，第二速度范围可以是10～12L/min。预设温度范围可以是160℃～165℃，第一温度范围可以是165℃～200℃，第二温度范围可以是200℃以上。第一功率范围可以是130W～135W，第二功率范围可以是140W～145W，第三功率范围可以是120W～125W。

可选地，所述铝塑膜焊接装置还包括位移驱动系统1，所述位移驱动系统1用于驱动所述激光焊接系统2移动以带动所述测温系统5移动；在步骤S1之前，所述方法还包括：

控制所述位移驱动系统驱动所述激光焊接系统2进行位置移动，以使所述测温系统5的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区。

需要说明的是，由于为了实现铝塑膜的激光焊接，会将激光焊接系统2调节至合适位置以确保能够对铝塑膜的预设位置进行激光焊接。激光焊接系统2产生的激光光束光斑位于铝塑膜的焊缝区，但测温系统5发射的光束光斑不一定位于铝塑膜的焊缝区。因而，为了使测温系统5的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区内，可通过比较激光焊接系统2发射的激光形成的光斑(记为第一光束引导光斑)与测温系统发射的红外光形成的光斑(记为第二光束引导光斑)之间的位置关系，根据第一光束引导光斑与第二光束引导光斑之间的位置关系来控制位移驱动系统驱动激光焊接系统2进行位置移动。具体可以是：根据第一光束引导光斑与第二光束引导光斑之间的光斑距离来控制位移驱动系统驱动激光焊接系统2进行位置移动；或者，可采集光斑图像结合焊接轨迹建立坐标系，通过比对坐标系中第二光束引导光斑相对于焊接轨迹上第一光束引导光斑的相对位置来控制位移驱动系统驱动激光焊接系统2进行位置移动，以使测温系统5的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区。

可选地，若根据第一光斑与第二光斑之间的光斑距离来控制位移驱动系统驱动激光焊接系统2进行位置移动，则控制所述位移驱动系统驱动所述激光焊接系统2进行位置移动，以使所述测温系统5的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区的步骤可包括：

获取所述激光焊接系统2的第一光束引导光斑，以及所述测温系统5的第二光束引导光斑；

获取第一光束引导光斑与所述第二光束引导光斑之间的光斑距离；

根据所述光斑距离控制所述位移驱动系统1对所述激光焊接驱动系统2进行驱动，以使所述测温系统5的温度采集区位于所述激光焊接系统2的焦点后方的预设距离范围内。

可选地，所述预设距离范围可以是0-1.5mm内，如可优选为0-0.5mm内，具体可根据实际情况进行设置，此处不做限定。可选地，根据光斑距离控制位移驱动系统1对所述激光焊接驱动系统2进行驱动时，具体可以是：在光斑距离大于预设距离范围时，认为测温系统5的温度采集区并非位于所述激光焊接系统2的焦点后方的预设距离范围内，此时需要控制位移驱动系统对所述激光焊接驱动系统2进行驱动，以缩小光斑距离，使测温系统5的温度采集区位于所述激光焊接系统2的焦点后方的预设距离范围内；在光斑距离小于或等于预设距离范围时，认为测温系统的温度采集区位于所述激光焊接系统2的焦点后方的预设距离范围内。

一具体的应用实例中，当激光焊接系统2由位移驱动系统1驱动到待焊接位置后，通过集成控制系统6控制装夹治具3，使得夹紧驱动组件33驱动下夹板32上升夹紧铝塑膜，再驱使激光发射器21发出激光穿过上夹板31对铝塑膜微界面焊接，同时通过测温系统5对铝塑膜温度进行检测并且反馈至集成控制系统6，集成控制系统6根据实际温度控制激光焊接系统2的激光功率，和/或控制冷却系统4的冷却液流量，以调控铝塑膜的焊缝区温度，提高铝塑膜微界面焊接过程中焊缝区温度的可控性，实现提高铝塑膜微界面连接的密封性。具体地，该应用实例中的铝塑膜焊接方法包括以下步骤：

A1、将铝塑膜置于装夹治具3的装夹区域，装夹治具3以100N～120N的压力对铝塑膜进行装夹；

通过装夹治具3的夹紧驱动组件33驱动下夹板32朝向上夹板31移动，进而通过下夹板32和上夹板31配合将铝塑膜夹紧固定，防止在焊接过程中铝塑膜发生位置偏差，进而实现在后面的焊接工序中透过上夹板31对铝塑膜进行准确焊接，提高焊接位置的准确性。其中，为了实现夹紧铝塑膜并且避免压坏铝塑膜，装夹治具3以100N～120N的压力将铝塑膜装夹固定，通过压力检测组件34实时检测装夹压力，并反馈至集成控制系统6，通过集成控制系统6控制夹紧驱动组件33，实现将控制铝塑膜的装夹压力。装夹治具3的装夹压力可优选为100N，使得在夹紧铝塑膜的同时避免压坏铝塑膜。

A2、开启集成控制系统6、测温系统5、冷却系统4，设置激光焊接系统2的激光扫描路径、扫描半径、离焦量和焊接速度等激光焊接参数；

通过设置扫描振镜组件22的扫描半径为2mm，确定合适的焊接区域，避免焊接区域过小无法对铝塑膜进行有效焊接，或焊接区域过大造成资源浪费且不利于精准控制；设置离焦量为0mm，激光发射器21的焊接速度为150mm/s，配置合适的扫描路径、焊接速度，提高焊接的位置精度，提高铝塑膜的焊接质量。

A3、调整所述测温系统5的位置，使得所述测温系统5的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区；

控制位移驱动系统1驱动激光焊接系统2进行位置移动以调整测温系统5的位置，使温度采集区调整至位于激光焊接系统2的激光焦点后方1～1.5mm，以使测温系统5的温度采集区位于铝塑膜的焊缝区，以便于对铝塑膜的焊缝区温度进行实时采集，提高温度采集的准确性。

A4、启动激光焊接系统2，通过位移驱动系统1驱动激光焊接系统2移动，对铝塑膜进行焊接。焊接过程中，通过调控激光焊接系统2的激光发射功率和/或冷却系统4的冷却液流速，使得铝塑膜焊缝区的温度保持在160℃～165℃；

需要说明的是，在开始焊接时，测温系统5检测到焊缝区温度低于160℃时，将检测到的温度反馈到集成控制系统6，通过集成控制系统6控制激光焊接系统2的激光发射功率，将激光焊接系统2的激光发射器21的激光功率设置130W，使铝塑膜焊缝区的温度维持在160℃～165℃，具体可优选为160℃，以提高铝塑膜的焊接质量。

具体地，当铝塑膜的焊缝区温度低于160℃时，将激光焊接系统2的激光发射功率增加到130W；当铝塑膜的焊缝区温度处于165℃～200℃之间时，将激光焊接系统2的激光发射功率增加到140W，并开启冷却系统4，将冷却液流速调控至5L/min，通过冷却液带走铝塑膜部分热量，使得铝塑膜的焊缝区温度稳定在160℃；当检测到焊缝区温度高于200℃时，将激光焊接系统2的激光发射功率降低为120W，并增大冷却液的流速至10L/min，以确保焊缝区温度稳定在160℃。

A5:完成铝塑膜的激光焊接后，取下工件，并关停位移驱动系统1、激光焊接系统2、装夹治具3、冷却系统4、测温系统5、集成控制系统6，提高铝塑膜激光焊接的安全性，以及避免资源浪费。

综上所述，在本申请一或多个实施方式中，本申请方案通过装夹治具装夹和固定铝塑膜，然后通过激光焊接系统对装夹固定后的铝塑膜进行焊接；在焊接过程中，通过测温系统对铝塑膜的焊缝区温度进行实时检测并反馈至集成控制系统，由集成控制系统对激光焊接系统和/或冷却系统进行调控，使得可对铝塑膜的焊缝区温度进行实时调控，以提高焊接质量，提高铝塑膜的密封性，进而提高在强腐蚀等对铝塑膜的密封性具有严格要求的应用环境下的安全性。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝塑膜焊接装置，其特征在于：包括

装夹治具(3)，用于装夹铝塑膜；

激光焊接系统(2)，用于对装夹后的所述铝塑膜进行激光焊接；

冷却系统(4)，与所述装夹治具(3)连接，用于对所述铝塑膜进行冷却；

测温系统(5)，设置于所述激光焊接系统(2)上，用于检测所述铝塑膜的焊缝区温度；

集成控制系统(6)，分别与所述激光焊接系统(2)、所述装夹治具(3)、所述冷却系统(4)和测温系统(5)通信连接；所述测温系统(5)将铝塑膜的焊缝区的温度反馈至所述集成控制系统(6)，所述集成控制系统(6)根据所述铝塑膜的焊缝区温度对所述激光焊接系统(2)和/或所述冷却系统(4)进行控制，以使所述铝塑膜的焊缝区的温度处于预设温度范围内。

2.根据权利要求1所述的铝塑膜焊接装置，其特征在于：所述装夹治具(3)包括上夹板(31)、用于承载铝塑膜的下夹板(32)，以及驱动所述下夹板(32)朝向所述上夹板(31)移动的驱动组件(33)，所述冷却系统(4)与所述下夹板(32)连接。

3.根据权利要求2所述的铝塑膜焊接装置，其特征在于：所述下夹板(32)内部开设有至少两条流动通道，所述冷却系统(4)包括与所述流动通道一一连通的冷水管道(42)、以及至少一个用于调节所述冷水管道(42)水流量的电子调节阀(41)。

4.根据权利要求2所述的铝塑膜焊接装置，其特征在于：所述驱动组件(33)通过压力检测组件(34)连接于所述下夹板(32)。

5.根据权利要求1所述的铝塑膜焊接装置，其特征在于：所述铝塑膜焊接装置还包括位移驱动系统(1)，所述位移驱动系统(1)用于驱动所述激光焊接系统(2)移动以带动所述测温系统(5)移动，使所述测温系统的温度采集区域位于所述铝塑膜的焊缝区。

6.一种铝塑膜焊接方法，其特征在于：应用于铝塑膜焊接装置，所述铝塑膜焊接装置包括测温系统(5)、冷却系统(4)和集成控制系统(6)，所述集成控制系统(6)与所述测温系统(5)和冷却系统(4)通信连接，所述铝塑膜焊接方法包括以下步骤：

S1：获取所述测温系统(5)检测的铝塑膜的焊缝区温度；

S2：若所述焊缝区温度超出预设温度范围，则对所述激光焊接系统(2)的激光焊接参数和/或所述冷却系统(4)的冷却参数进行调整，以使所述铝塑膜的焊缝区温度处于所述预设温度范围内。

7.根据权利要求6所述的铝塑膜焊接方法，其特征在于：所述冷却系统(4)向所述装夹治具(3)通入冷却液，通过冷却液流动对所述装夹治具(3)上的铝塑膜进行冷却，所述冷却参数包括冷却液流速，所述激光焊接参数包括激光发射功率；

在步骤S2中，对所述激光焊接系统(2)的激光焊接参数和/或所述冷却系统的冷却参数进行调整，以使所述铝塑膜的焊缝区温度处于所述预设温度范围内包括：

若所述焊缝区温度小于所述预设温度范围，则增大所述激光焊接系统(2)的激光发射功率至第一功率范围内；

若所述焊缝区温度大于所述预设温度范围且所述焊缝区温度处于第一温度范围内，则增大所述激光焊接系统(2)的激光发射功率至第二功率范围内，并调节所述冷却系统(4)的冷却液流速至第一速度范围内；

若所述焊缝区温度大于所述预设温度范围且所述焊缝区温度处于第二温度范围内，则降低所述激光焊接系统(2)的激光发射功率至第三功率范围内，并增大所述冷却系统(4)的冷却液流速至第二速度范围内；

其中，所述预设温度范围小于所述第一温度范围，所述第一温度范围小于所述第二温度范围；所述第一功率范围小于所述第二功率范围，所述第三功率范围小于所述第一功率范围；所述第一速度范围小于所述第二速度范围。

8.根据权利要求6所述的铝塑膜焊接方法，其特征在于：所述铝塑膜焊接装置还包括位移驱动系统(1)，所述位移驱动系统(1)用于驱动所述激光焊接系统(2)移动以带动所述测温系统(5)移动；在步骤S1之前，所述方法还包括：

控制所述位移驱动系统驱动所述激光焊接系统(2)进行位置移动，以使所述测温系统(5)的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区。

9.根据权利要求8所述的铝塑膜焊接方法，其特征在于：所述控制所述位移驱动系统驱动所述激光焊接系统(2)进行位置移动，以使所述测温系统(5)的温度采集区位于所述铝塑膜的焊缝区的步骤包括：

获取所述激光焊接系统(2)的第一光束引导光斑，以及所述测温系统(5)的第二光束引导光斑；

获取第一光束引导光斑与所述第二光束引导光斑之间的光斑距离；

根据所述光斑距离控制所述位移驱动系统对所述激光焊接驱动系统(2)进行驱动，以使所述测温系统的温度采集区位于所述激光焊接系统(2)的焦点后方的预设距离范围内。

10.根据权利要求7所述的铝塑膜焊接方法，其特征在于：所述预设温度范围为160℃～165℃，所述第一温度范围为165℃～200℃，所述第二温度范围为200℃以上；所述第一功率范围为130W～135W，所述第二功率范围为140W～145W，所述第三功率范围为120W～125W。