激光焊接系統(tǒng)及激光焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種激光焊接系統(tǒng)及激光焊接方法。本發(fā)明提供的激光焊接系統(tǒng)，包括上下料系統(tǒng)，視覺與測距系統(tǒng)，激光焊接系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)；所述上下料系統(tǒng)包括主流水線和多個次流水線；其中，所述PLC控制系統(tǒng)調(diào)控多個待加工產(chǎn)品的移動，并控制所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后結(jié)合收集的信息控制所述激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行焊接。在進(jìn)行激光焊接時，由于通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)主流水線和多個次流水線的控制，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并且可以獲得一致的焊接外觀和強度，提高了自動化程度。
【專利說明】
激光焊接系統(tǒng)及激光焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池焊接領(lǐng)域，特別是涉及一種激光焊接系統(tǒng)及激光焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電池的電芯與電極需以焊接的方式進(jìn)行連接，例如，動力鋰電池。目前實現(xiàn)該焊接的主要方式有:
[0003]1.單機的接觸式電阻壓焊:設(shè)備成本低、操作簡便，但設(shè)備自動化程度和生產(chǎn)效率低，焊接外觀與可靠性難以保證一致。
[0004]2.“PC+軸卡”或采用“專用控制器”的單機或流水線式的激光焊接。這一方式的針對性強，但控制系統(tǒng)不易變更或擴充，對開發(fā)人員要求較高，開發(fā)周期較長。
[0005]于是，目前亟需一種新的焊接系統(tǒng)和焊接方法，改善生產(chǎn)效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種激光焊接系統(tǒng)及激光焊接方法，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，提高自動化程度。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種激光焊接系統(tǒng)，包括:上下料系統(tǒng)，視覺與測距系統(tǒng)，激光焊接系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng);所述上下料系統(tǒng)包括主流水線和多個次流水線；
[0008]其中，所述PLC控制系統(tǒng)調(diào)控多個待加工產(chǎn)品的移動，并控制所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后結(jié)合收集的信息控制所述激光焊接系統(tǒng)對所述待加工廣品進(jìn)彳丁焊接。
[0009]可選的，對于所述的激光焊接系統(tǒng)，所述待加工產(chǎn)品由所述主流水線進(jìn)入上下料系統(tǒng)，并由主流水線分配至多個次流水線中進(jìn)行焊接，待焊接完成后由次流水線傳遞至主流水線。
[0010]可選的，對于所述的激光焊接系統(tǒng)，所述次流水線包括多個焊接平臺，每個焊接平臺包括進(jìn)位、焊位及出位。
[0011]可選的，對于所述的激光焊接系統(tǒng)，所述待加工產(chǎn)品先進(jìn)入所述進(jìn)位，當(dāng)所述焊位空置時進(jìn)入所述焊位進(jìn)行焊接，焊接完成后進(jìn)入所述出位，并由所述出位進(jìn)入所述主流水線。
[0012]可選的，對于所述的激光焊接系統(tǒng)，所述待加工產(chǎn)品經(jīng)過第一個焊接平臺后，進(jìn)入所述主流水線，并由所述主流水線分配至下一個焊接平臺進(jìn)行焊接。
[0013]可選的，對于所述的激光焊接系統(tǒng)，當(dāng)所述待加工產(chǎn)品進(jìn)入所述焊位時，所述PLC控制系統(tǒng)控制所述視覺和測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集。
[0014]可選的，對于所述的激光焊接系統(tǒng)，所述信息收集包括拍照和測距。
[0015]可選的，對于所述的激光焊接系統(tǒng)，所述激光焊接系統(tǒng)還包括多個操作屏，所述多個操作屏與所述PLC控制系統(tǒng)相連接。
[0016]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種激光焊接方法，包括:
[0017]一 PLC控制系統(tǒng)控制待加工產(chǎn)品進(jìn)入一主流水線，并分配至多個次流水線；
[0018]當(dāng)待加工產(chǎn)品在次流水線欲進(jìn)行焊接時，所述PLC控制系統(tǒng)控制一視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集；
[0019]所述PLC控制系統(tǒng)結(jié)合收集的信息控制一激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行焊接。
[0020]可選的，對于所述的激光焊接方法，所述次流水線包括多個焊接平臺，每個焊接平臺包括進(jìn)位、焊位及出位，所述待加工產(chǎn)品先進(jìn)入所述進(jìn)位，當(dāng)所述焊位空置時進(jìn)入所述焊位，由所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后進(jìn)行焊接，焊接完成后進(jìn)入所述出位，并由所述出位進(jìn)入所述主流水線。
[0021]可選的，對于所述的激光焊接方法，所述待加工產(chǎn)品經(jīng)過第一個焊接平臺后，進(jìn)入所述主流水線，并由所述主流水線分配至下一個焊接平臺進(jìn)行焊接。
[0022]本發(fā)明提供的激光焊接系統(tǒng)，包括上下料系統(tǒng)，視覺與測距系統(tǒng)，激光焊接系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng);所述上下料系統(tǒng)包括主流水線和多個次流水線;其中，所述PLC控制系統(tǒng)調(diào)控多個待加工產(chǎn)品的移動，并控制所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后結(jié)合收集的信息控制所述激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行焊接。在進(jìn)行激光焊接時，由于通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)主流水線和多個次流水線的控制，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并且可以獲得一致的焊接外觀和強度，提高了自動化程度。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明一實施例中激光焊接系統(tǒng)的示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明一實施例中激光焊接方法的流程圖；
[0025]圖3為本發(fā)明一實施例中利用激光焊接方法進(jìn)行焊接時的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的激光焊接系統(tǒng)及激光焊接方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0027]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0028]發(fā)明人在長期研究中發(fā)現(xiàn)，基于PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)的流水線式的激光焊接，有著效率高、自動化程度高的特點。于是，發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)設(shè)計后，提出一種新的激光焊接系統(tǒng)，包括上下料系統(tǒng)，視覺與測距系統(tǒng)，激光焊接系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng);所述上下料系統(tǒng)包括主流水線和多個次流水線；通過所述PLC控制系統(tǒng)調(diào)控其他各個系統(tǒng)的工作，實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)質(zhì)量的保證，并且提高了自動化程度。
[0029]請參考圖1-圖3，對本發(fā)明的激光焊接系統(tǒng)及激光焊接方法進(jìn)行詳細(xì)說明。其中圖1為本發(fā)明一實施例中激光焊接系統(tǒng)的示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例中激光焊接方法的流程圖；圖3為本發(fā)明一實施例中利用激光焊接方法進(jìn)行焊接時的示意圖。
[0030]本發(fā)明提供一種激光焊接系統(tǒng)，包括:上下料系統(tǒng)，視覺與測距系統(tǒng)，激光焊接系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng);所述上下料系統(tǒng)包括主流水線和多個次流水線；
[0031]其中，所述PLC控制系統(tǒng)調(diào)控多個待加工產(chǎn)品的移動，并控制所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后結(jié)合收集的信息控制所述激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行焊接。
[0032]具體的，所述待加工產(chǎn)品由所述主流水線進(jìn)入上下料系統(tǒng)，并由主流水線分配至多個次流水線中進(jìn)行焊接，待焊接完成后由次流水線傳遞至主流水線。
[0033]具體的，所述次流水線包括多個焊接平臺，每個焊接平臺包括進(jìn)位、焊位及出位。
[0034]所述待加工產(chǎn)品先進(jìn)入所述進(jìn)位，當(dāng)所述焊位空置時進(jìn)入所述焊位進(jìn)行焊接，若焊位正處于加工狀態(tài)則等待，至焊位空置時再進(jìn)入焊位，焊接完成后進(jìn)入所述出位，并由所述出位進(jìn)入所述主流水線。
[0035]在本發(fā)明中，當(dāng)所述待加工產(chǎn)品進(jìn)入所述焊位時，所述PLC控制系統(tǒng)控制所述視覺和測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集。具體的，所述信息收集包括拍照和測距。
[0036]考慮到一條流水線通常具有多個焊接平臺，因此，所述待加工產(chǎn)品經(jīng)過第一個焊接平臺后，進(jìn)入所述主流水線，并由所述主流水線分配至下一個焊接平臺進(jìn)行焊接，由此層層遞進(jìn)，直至完成所需焊接需求。
[0037]進(jìn)一步的，所述激光焊接系統(tǒng)還包括多個操作屏，所述多個操作屏與所述PLC控制系統(tǒng)相連接，從而可以方便技術(shù)人員及時進(jìn)行查看和操作。
[0038]可以理解的是，所述上下料系統(tǒng)還包括使得代加工產(chǎn)品在各個流水線之間和流水線內(nèi)部移動的機構(gòu)。
[0039]下面對本發(fā)明提供的激光焊接方法進(jìn)行介紹，本方法包括:
[0040]步驟SII，一PLC控制系統(tǒng)控制待加工產(chǎn)品進(jìn)入一主流水線，并分配至多個次流水線。如圖3所示的實施例，包括一個主流水線和兩個次流水線(記為流水線I和流水線2)，當(dāng)代加工產(chǎn)品進(jìn)入主流水線后(即入料)，由主流水線的分流位分配至對應(yīng)的次流水線中，具體的，進(jìn)入每個次流水線的進(jìn)位中，若焊位空置，則進(jìn)入焊位準(zhǔn)備焊接，即執(zhí)行下面的步驟S12。
[0041]步驟S12，當(dāng)待加工產(chǎn)品在次流水線欲進(jìn)行焊接時，所述PLC控制系統(tǒng)控制一視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集。具體的，所述信息收集包括拍照和測距。通過拍照獲取形貌后，結(jié)合測得距離，以及實際焊接需求，便于后續(xù)的焊接。
[0042]步驟S13，所述PLC控制系統(tǒng)結(jié)合收集的信息控制一激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行焊接。例如，可以結(jié)合收集的信息，獲得可指定的焊接軌跡，盡可能的使得在每個焊接平臺上完成的焊接形貌一直，從而確保焊接外觀。
[0043]進(jìn)一步的，所述次流水線包括多個焊接平臺，每個焊接平臺包括進(jìn)位、焊位及出位，所述待加工產(chǎn)品先進(jìn)入所述進(jìn)位，當(dāng)所述焊位空置時進(jìn)入所述焊位，由所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后進(jìn)行焊接，焊接完成后進(jìn)入所述出位，并在所述PLC控制系統(tǒng)的控制下由所述出位進(jìn)入所述主流水線，由此完成一個焊接平臺上的焊接操作。所述待加工產(chǎn)品經(jīng)過第一個焊接平臺后，進(jìn)入所述主流水線，并由所述主流水線分配至下一個焊接平臺進(jìn)行焊接。
[0044]下面結(jié)合圖3進(jìn)行詳細(xì)說明，當(dāng)代加工產(chǎn)品入料后，依次分配至流水線I和流水線2中，例如，本實施例設(shè)定為14、25、36的進(jìn)出位(具體的，14進(jìn)、25進(jìn)、36進(jìn)是為分流位，14出、25出、36出是為合流位，14中、25中、36中為過渡)，則先在14進(jìn)分配至流水線I的焊接平臺I和流水線2的焊接平臺4中，分別由進(jìn)位接收，并傳遞至焊位進(jìn)行焊接，焊接后傳遞至出位，并傳遞至主流水線的14出這一合流位，完成第一個階段的焊接。然后，由25進(jìn)分配至流水線I的焊接平臺2和流水線2的焊接平臺5中，分別由進(jìn)位接收，并傳遞至焊位進(jìn)行焊接，焊接后傳遞至出位，并傳遞至主流水線的25出這一合流位，完成第二個階段的焊接。之后，由36進(jìn)分配至流水線I的焊接平臺3和流水線2的焊接平臺6中，分別由進(jìn)位接收，并傳遞至焊位進(jìn)行焊接，焊接后傳遞至出位，并傳遞至主流水線的36出這一合流位，完成第三個階段的焊接。在本實施例中，由36出獲得的代加工產(chǎn)品即成為成本。
[0045]可以理解的是，次流水線并不限于兩條，還可以是更多，同樣的每條流水線中的焊接平臺的數(shù)量也不限于3個。可根據(jù)需要，方便、靈活的進(jìn)行變更或擴充。
[0046]可以理解的是，由主流水線流水出的成品，在被取出后，承載該成品的(即從入料開始的)工裝(所述工裝指的是控制代加工產(chǎn)品相對位置以便于焊接的治具)再經(jīng)主流水線下方反向流水線流回主流水線入口，循環(huán)使用。
[0047]例如，在如下圖3的流水線中，存在6個焊接平臺，可實現(xiàn)I臺/分鐘的產(chǎn)能，24點以上的焊接強度。當(dāng)焊接平臺數(shù)增加時，效率和強度還可再隨之提高。
[0048]綜上所述，本發(fā)明提供的激光焊接系統(tǒng)，包括上下料系統(tǒng)，視覺與測距系統(tǒng)，激光焊接系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng);所述上下料系統(tǒng)包括主流水線和多個次流水線;其中，所述PLC控制系統(tǒng)調(diào)控多個待加工產(chǎn)品的移動，并控制所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后結(jié)合收集的信息控制所述激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行焊接。在進(jìn)行激光焊接時，由于通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)主流水線和多個次流水線的控制，提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并且可以獲得一致的焊接外觀和強度，提高了自動化程度。
[0049]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種激光焊接系統(tǒng)，包括:上下料系統(tǒng)，視覺與測距系統(tǒng)，激光焊接系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng);所述上下料系統(tǒng)包括主流水線和多個次流水線； 其中，所述PLC控制系統(tǒng)調(diào)控多個待加工產(chǎn)品的移動，并控制所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后結(jié)合收集的信息控制所述激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)彳丁焊接。2.如權(quán)利要求1所述的激光焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述待加工產(chǎn)品由所述主流水線進(jìn)入上下料系統(tǒng)，并由主流水線分配至多個次流水線中進(jìn)行焊接，待焊接完成后由次流水線傳遞至主流水線。3.如權(quán)利要求2所述的激光焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述次流水線包括多個焊接平臺，每個焊接平臺包括進(jìn)位、焊位及出位。4.如權(quán)利要求3所述的激光焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述待加工產(chǎn)品先進(jìn)入所述進(jìn)位，當(dāng)所述焊位空置時進(jìn)入所述焊位進(jìn)行焊接，焊接完成后進(jìn)入所述出位，并由所述出位進(jìn)入所述主流水線。5.如權(quán)利要求4所述的激光焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述待加工產(chǎn)品經(jīng)過第一個焊接平臺后，進(jìn)入所述主流水線，并由所述主流水線分配至下一個焊接平臺進(jìn)行焊接。6.如權(quán)利要求4所述的激光焊接系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述待加工產(chǎn)品進(jìn)入所述焊位時，所述PLC控制系統(tǒng)控制所述視覺和測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集。7.如權(quán)利要求6所述的激光焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述信息收集包括拍照和測距。8.如權(quán)利要求1所述的激光焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述激光焊接系統(tǒng)還包括多個操作屏，所述多個操作屏與所述PLC控制系統(tǒng)相連接。9.一種激光焊接方法，包括: 一 PLC控制系統(tǒng)控制待加工產(chǎn)品進(jìn)入一主流水線，并分配至多個次流水線； 當(dāng)待加工產(chǎn)品在次流水線欲進(jìn)行焊接時，所述PLC控制系統(tǒng)控制一視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集； 所述PLC控制系統(tǒng)結(jié)合收集的信息控制一激光焊接系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行焊接。10.如權(quán)利要求9所述的激光焊接方法，其特征在于，所述次流水線包括多個焊接平臺，每個焊接平臺包括進(jìn)位、焊位及出位，所述待加工產(chǎn)品先進(jìn)入所述進(jìn)位，當(dāng)所述焊位空置時進(jìn)入所述焊位，由所述視覺與測距系統(tǒng)對所述待加工產(chǎn)品進(jìn)行信息收集，之后進(jìn)行焊接，焊接完成后進(jìn)入所述出位，并在所述PLC控制系統(tǒng)的控制下由所述出位進(jìn)入所述主流水線。11.如權(quán)利要求10所述的激光焊接方法，其特征在于，所述待加工產(chǎn)品經(jīng)過第一個焊接平臺后，進(jìn)入所述主流水線，并由所述主流水線分配至下一個焊接平臺進(jìn)行焊接。
【文檔編號】B23K26/21GK105855703SQ201610415821
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】譚坤鵬
【申請人】中達(dá)電通股份有限公司