CN214392809U

CN214392809U - 一种用于电芯顶盖激光焊接系统

Info

Publication number: CN214392809U
Application number: CN202120367418.1U
Authority: CN
Inventors: 许广伟; 叶海青; 蔡春祥; 吴恩德; 陈向长
Original assignee: Ningde Sikeqi Intelligent Equipment Co Ltd
Current assignee: Ningde Sikeqi Intelligent Equipment Co Ltd
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2031-02-08

Abstract

本实用新型涉及一种用于电芯顶盖激光焊接系统，包括环形光斑激光器、振镜、焊中质量监控系统、程序控制设备、显示器、视觉相机、夹紧工装和工装平台，所述工装平台上设置三轴设备，所述三轴设备上安装所述视觉相机、所述振镜、所述焊中质量监控系统，所述工装平台上位于所述三轴设备下安装所述夹紧工装，所述环形光斑激光器与振镜连接，所述三轴设备、所述环形光斑激光器、所述振镜、所述焊中质量监控系统均、所述视觉相机、所述显示器与所述程序控制设备连接。采用环形光斑焊接技术配合振镜，使焊接速度可以提高到300mm/s以上，比目前所使用的准直头焊接速度提高2倍以上，焊缝质量满足客户要求，极大的提高了生产效率。

Description

一种用于电芯顶盖激光焊接系统

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别是一种用于电芯顶盖激光焊接系统。

背景技术

随着激光技术的逐步成熟与稳定，已被广泛应用于各行各业。激光焊接具有高焊接速度、高能量密度、较大的焊缝深宽比，容易实现自动化等诸多优点。近年来，随着国内新能源行业的蓬勃发展，激光焊接在此领域呈现高速增长，尤其是近年来我国汽车行业和新能源行业的良好发展，激光焊接的应用呈现了爆发式的增长，目前所使用的准直头的焊接速度较慢造成生产效率较低。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于电芯顶盖激光焊接系统，采用环形光斑焊接技术配合振镜替代准直头，提高焊接速度。

本实用新型实施例中采用以下方案实现：提供一种用于电芯顶盖激光焊接系统，包括环形光斑激光器、振镜、焊中质量监控系统、程序控制设备、显示器、视觉相机、夹紧工装和工装平台，所述工装平台上设置三轴设备，所述三轴设备上安装所述视觉相机、所述振镜、所述焊中质量监控系统，所述工装平台上位于所述三轴设备下安装所述夹紧工装，所述环形光斑激光器与振镜连接，所述三轴设备、所述环形光斑激光器、所述振镜、所述焊中质量监控系统均、所述视觉相机、所述显示器与所述程序控制设备连接。

本实用新型一实施例中，所述三轴设备包括安装架、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件；所述安装架上安装所述X轴移动组件，所述X轴移动组件上安装所述Y轴移动组件，所述Y轴移动组件上安装所述Z轴移动组件。

本实用新型一实施例中，所述安装架包括两个左右对称设置在所述工装平台上的门型框；

所述X轴移动组件包括沿X轴方向开设在所述门型框上边框内的第一安装腔，所述第一安装腔内安装有第一丝杠，所述门型框上设置有第一滑块，所述第一安装腔的左、右侧壁上开设有与X轴方向平行的第一导向通槽，所述第一滑块穿过第一导向通槽与所述第一丝杠上的第一丝杠螺母固定连接，两个所述第一滑块之间固定有第一横梁；所述第一横梁内沿Y轴轴向开设有第二安装腔，所述Y轴移动组件包括所述第二安装腔内安装的第二丝杠，所述第一横梁的前侧面开设有与Y轴方向平行的第二导向通槽，所述第一横梁的前表面安装有第二滑块，所述第二滑块穿过所述第二导向通槽与所述第二丝杠上的第二丝杠螺母固定连接；所述第二滑块的前表面固定有竖柱；所述Z轴移动组件包括沿Z轴方向开设在所述竖柱内的第三安装腔，所述第三安装腔内安装有第三丝杠，所述竖柱的左右侧边上开设有与Z轴方向平行的第三导向通槽，所述竖柱的前表面安装有第三滑块，所述第三滑块的左部和右部穿过对应的所述第三导向通槽与所述第三丝杠上的第三丝杠螺母固定连接，所述第三滑块的前表面安装有安装板，所述安装板的前表面从左至右依次安装所述视觉相机、所述振镜、所述焊中质量监控系统；所述第一丝杠由第一电机驱动，所述第二丝杠由第二电机驱动，所述第三丝杠由第三电机驱动。

本实用新型一实施例中，环形光斑激光器通过光纤与振镜进行连接。

本实用新型一实施例中，所述工装平台上的中部位于所述三轴设备下设置有所述夹紧工装的定位部。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种用于电芯顶盖激光焊接系统，采用环形光斑焊接技术配合振镜，使焊接速度可以提高到300mm/s以上，比目前所使用的准直头焊接速度提高2倍以上，焊缝质量满足客户要求，极大的提高了生产效率；振镜焊接时不需要移动，对整个机台的稳定性及三轴直线电机的精度要求都大幅度降低，极大的降低了设备集成成本，延长设备使用寿命；使用焊中质量监控系统实时监控焊接过程稳定性，保证输出产品质量稳定；本实用新型所使用的技术在焊接质量、焊接效率、工作平台稳定性等与企业生产实时相关的方面，做到了极大的提升，能够为企业提供给更加完备的生产技术。保证企业生产的产品质量、生产效率，有效降低企业生产、维护等相关投入成本。

附图说明

图1是一种用于电芯顶盖激光焊接系统的结构示意图。

图2是图1的局部放大示意图。

图3是夹紧工装的结构示意图。

图4是图1的A-A向剖面结构示意图。

图5是图1的B-B-向剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种用于电芯顶盖激光焊接系统，包括环形光斑激光器、振镜4、焊中质量监控系统5、程序控制设备、显示器、视觉相机8、夹紧工装2和工装平台10，所述工装平台10上设置三轴设备1，所述三轴设备1上安装所述视觉相机8、所述振镜4、所述焊中质量监控系统5，所述工装平台10上位于所述三轴设备1下安装所述夹紧工装2，所述环形光斑激光器与振镜4连接，所述三轴设备1、所述环形光斑激光器、所述振镜4、所述焊中质量监控系统5均、所述视觉相机8、所述显示器与所述程序控制设备连接。

请参阅图1、图4、图5，本实用新型一实施例中，所述三轴设备1包括安装架14、X轴移动组件11、Y轴移动组件12、Z轴移动组件13；所述安装架14上安装所述X轴移动组件11，所述X轴移动组件11上安装所述Y轴移动组件12，所述Y轴移动组件12上安装所述Z轴移动组件13。

请参阅图1、图2、图4、图5，本实用新型一实施例中，所述安装架14包括两个左右对称设置在所述工装平台10上的门型框；

所述X轴移动组件11包括沿X轴方向开设在所述门型框上边框内的第一安装腔111，所述第一安装腔111内安装有第一丝杠112，所述门型框上设置有第一滑块113，所述第一安装腔111的左、右侧壁上开设有与X轴方向平行的第一导向通槽，所述第一滑块113穿过第一导向通槽与所述第一丝杠112上的第一丝杠螺母固定连接，两个所述第一滑块113之间固定有第一横梁121；所述第一横梁121内沿Y轴轴向开设有第二安装腔122，所述Y轴移动组件12包括所述第二安装腔122内安装的第二丝杠123，所述第一横梁121的前侧面开设有与Y轴方向平行的第二导向通槽，所述第一横梁121的前表面安装有第二滑块125，所述第二滑块125穿过所述第二导向通槽与所述第二丝杠123上的第二丝杠螺母固定连接；所述第二滑块125的前表面固定有竖柱131；所述Z轴移动组件13包括沿Z轴方向开设在所述竖柱131内的第三安装腔135，所述第三安装腔135内安装有第三丝杠134，所述竖柱131的左右侧边上开设有与Z轴方向平行的第三导向通槽，所述竖柱131的前表面安装有第三滑块132，所述第三滑块132的左部和右部穿过对应的所述第三导向通槽与所述第三丝杠134上的第三丝杠螺母固定连接，所述第三滑块132的前表面安装有安装板9，所述安装板9的前表面从左至右依次安装所述视觉相机8、所述振镜4、所述焊中质量监控系统5；所述第一丝杠112由第一电机114驱动，所述第二丝杠123由第二电机124驱动，所述第三丝杠134由第三电机133驱动。

本实用新型一实施例中，环形光斑激光器（未图示）通过光纤与振镜4进行连接，光纤路径为激光传输路径。

本实用新型一实施例中，所述工装平台10上的中部位于所述三轴设备1下设置有所述夹紧工装2的定位部，用于夹紧工装的定位。

请参阅图1、图4、图5，本实用新型一实施例中，所述第一电机114可采用双输出轴电机，双输出轴电机的两端通过转向器115与对应的第一丝杠112连接。

本实用新型具有以下工作原理：

在工装平台上设置有夹紧工装2的驱动组件（未图示），用于将夹紧工装2移动到焊接的位置；将工件放置夹紧工装2上，通过程序控制系统6夹紧工装并移动到等待位置，与此同时，程序控制系统（未图示）将控制三轴设备1带动振镜4、焊中质量监控系统5、视觉相机8移动到工作位置进行等待；满足程序控制系统将对工作条件进行判断，均满足后，会发送工作信号，控制视觉相机8先进行焊接位置拍照确定振镜4的焊接位置，然后振镜4移动到位后环形光斑激光器（未图示）打开光闸出光，控制振镜4内部电机进行工作轨迹的运动，开启焊中质量监控系统5，对焊缝的熔深、熔宽进行实时检测，人工通过显示器（未图示）将对整个控制系统的工作流程和焊缝状态进行监察。

在进行连续生产时，工件在夹紧工装2上通过系统控制程序与驱动组件配合进行自动上下料。

在焊接前先通过系统控制程序控制视觉相机8进行焊前拍照定位，找到振镜4的具体焊接位置。

振镜4、焊中质量监控系统5均通过系统控制程序进行自动运行与移位，具体工作状态根据实际生产需求进行人工示教后方能进行自动化生产。

系统控制程序作为上位机，对其他的工作模块进行控制，显示器作为监察模块，使得人工能够完成对工作台工作状态下的整体监测。

具体的，上述中所涉及的八大主要组成部分，均可根据实际需求进行型号、尺寸、材料等各方面的更换，可根据实际的需要进行定制，快速更换、维护、适应新功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，不能理解为对本申请的限制，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims

1.一种用于电芯顶盖激光焊接系统，包括环形光斑激光器、振镜、焊中质量监控系统、程序控制设备、显示器、视觉相机、夹紧工装和工装平台，其特征在于：所述工装平台上设置三轴设备，所述三轴设备上安装所述视觉相机、所述振镜、所述焊中质量监控系统，所述工装平台上位于所述三轴设备下安装所述夹紧工装，所述环形光斑激光器与振镜连接，所述三轴设备、所述环形光斑激光器、所述振镜、所述焊中质量监控系统均、所述视觉相机、所述显示器与所述程序控制设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于电芯顶盖激光焊接系统，其特征在于：所述三轴设备包括安装架、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件；所述安装架上安装所述X轴移动组件，所述X轴移动组件上安装所述Y轴移动组件，所述Y轴移动组件上安装所述Z轴移动组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于电芯顶盖激光焊接系统，其特征在于：所述安装架包括两个左右对称设置在所述工装平台上的门型框；

所述X轴移动组件包括沿X轴方向开设在所述门型框上边框内的第一安装腔，所述第一安装腔内安装有第一丝杠，所述门型框上设置有第一滑块，所述第一安装腔的左、右侧壁上开设有与X轴方向平行的第一导向通槽，所述第一滑块穿过第一导向通槽与所述第一丝杠上的第一丝杠螺母固定连接，两个所述第一滑块之间固定有第一横梁；所述第一横梁内沿Y轴方向开设有第二安装腔，所述Y轴移动组件包括所述第二安装腔内安装的第二丝杠，所述第一横梁的前侧面开设有与Y轴方向平行的第二导向通槽，所述第一横梁的前表面安装有第二滑块，所述第二滑块穿过所述第二导向通槽与所述第二丝杠上的第二丝杠螺母固定连接；所述第二滑块的前表面固定有竖柱；所述Z轴移动组件包括沿Z轴方向开设在所述竖柱内的第三安装腔，所述第三安装腔内安装有第三丝杠，所述竖柱的左侧边、右侧边上开设有与Z轴方向平行的第三导向通槽，所述竖柱的前表面安装有第三滑块，所述第三滑块的左部和右部穿过对应的所述第三导向通槽与所述第三丝杠上的第三丝杠螺母固定连接，所述第三滑块的前表面安装有安装板，所述安装板的前表面从左至右依次安装所述视觉相机、所述振镜、所述焊中质量监控系统；所述第一丝杠由第一电机驱动，所述第二丝杠由第二电机驱动，所述第三丝杠由第三电机驱动。

4.根据权利要求1所述的一种用于电芯顶盖激光焊接系统，其特征在于：环形光斑激光器通过光纤与振镜进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于电芯顶盖激光焊接系统，其特征在于：所述工装平台上的中部位于所述三轴设备下设置有所述夹紧工装的定位部。