CN110722263A - 一种电池盖板的焊接***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池盖板的焊接***及方法，该***包括安装座、支架、上下料机构、焊接装置和成像光源组件，支架和上下料机构固定在安装座上，上下料机构穿过支架底部的空间，焊接装置和成像光源组件设置在支架上，上下料机构中对应焊接装置的位置设为焊接位置。上下料机构具有可移动的两端，可移动的两端分别用于装载工件或下料工件，当一端将装载好的工件运送至焊接位置进行焊接时，另一端将焊接完成的工件进行下料；成像光源组件设置在支架的侧边，其用于捕获工件的图像并分析图像特征，并将数据反馈给焊接装置；焊接装置包括振镜***和焊接头，振镜***根据成像光源组件发送的数据设置及调节工件的焊接轨迹；焊接头沿着焊接轨迹扫描焊接工件。

Description

一种电池盖板的焊接***及方法

技术领域

本发明实施例涉及激光焊接技术领域，具体涉及电池盖板焊接技术领域，特别是一种电池盖板的焊接***及方法。

背景技术

铝壳锂电池在制造过程中，需要将工件与电池壳体的开口端焊接，从而将电池壳体封闭。现有的锂工件的焊接都是通过三轴运动平台带动激光焊接装置运动，并沿盖板与壳体缝隙进行焊接的，三轴运动平台通常使用伺服电机丝杆传动平台或直线电机运动平台，焊接速度在50-200mm/s。随着锂电池市场需求的进一步增长，其生产效率要求也进一步提高，但三轴运动平台难以进一步提高运动速度或进一步提升速度的成本过高，成为工件焊接提升速度的技术瓶颈。

另外一种是采用激光振镜的焊接***，通过高速偏转反射镜片的方式控制反射激光光束高速运动完成焊接。但是，由于激光、可见光波长不同，经过振镜***后，光斑位置不同，难以调试焊接轨迹，易导致焊缝位置偏离。并且，采用振镜***焊接时，由于无法像运动平台带动焊接头焊接时一样，同步向焊接位置吹保护气体，从而造成焊缝一致性差，焊缝质量较差，难以达到焊接要求。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：现有技术的电池盖板的焊接***的焊接速度低，焊接轨迹难以调试的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种电池盖板的焊接***及方法，采用了如下所述的技术方案：

一种电池盖板的焊接***，包括安装座、支架、上下料机构、焊接装置和成像光源组件，

所述支架和上下料机构固定在所述安装座上，并且所述上下料机构穿过所述支架底部的空间；所述焊接装置和成像光源组件设置在所述支架上，且所述上下料机构中对应所述焊接装置的位置设为焊接位置；

所述上下料机构具有可移动的两端，所述可移动的两端分别用于装载工件或下料工件，当一端将装载好的工件运送至所述焊接位置进行焊接时，另一端将焊接完成的工件进行下料；

所述成像光源组件设置在所述支架的侧边，其用于捕获所述工件的图像并分析所述工件的图像特征，并将数据反馈给所述焊接装置；

所述焊接装置包括振镜***和焊接头，所述振镜***根据所述成像光源组件发送的数据设置及调节工件的焊接轨迹；所述焊接头沿着焊接轨迹扫描焊接所述工件。

进一步地，所述上下料机构包括用于装载工件的夹持装置、移动机构和至少一个运动平台，

所述运动平台穿过所述支架并固定在所述安装座上，且所述运动平台中对应所述焊接装置的位置为焊接位置；

所述移动机构滑动的设置在所述运动平台上，所述移动机构两端分别固定一个所述夹持装置，所述移动机构交替地将其两端的所述夹持装置运送到所述焊接位置。

进一步地，所述移动机构包括连接板、滑动板、驱动装置和限位块，

所述滑动板滑动地设置在所述运动平台上，所述驱动装置连接所述滑动板，所述连接板固定在所述滑动板上，且所述连接板两端分别固定一个所述夹持装置；所述驱动装置驱动所述滑动板在所述运动平台上滑动，并使一个所述夹持装置向焊接位置靠近，另一个远离所述焊接位置；

所述限位块与所述滑动板固定，当所述限位块与所述运动平台的一个端面抵触时，一个所述夹持装置运动到所述焊接位置，另一个所述夹持装置到达上下料工位。

进一步地，所述夹持装置包括底座、夹具和顶升机构；

所述底座设置在所述连接板上，所述夹具相对固定在所述底座上，所述顶升机构位于所述夹具的下方；

所述夹具装载并定位所述工件，所述顶升机构用于在完成焊接后顶起所述工件以便下料。

进一步地，所述夹具包括定位组件和压紧机构，所述定位组件部分固定在所述底座上，部分与所述压紧机构固定；所述压紧机构作用于所述定位组件上，以使所述定位组件围合地夹持所述工件。

进一步地，所述运动平台设有两个以上，且所述运动平台平行，两端对齐；所述支架上设有调节机构，所述成像光源组件固定在所述调节机构上，所述调节机构移动所述成像光源组件到相应的所述运动平台上方。

进一步地，还包括气体保护装置，所述气体保护装置包括升降气缸和气体夹具，所述升降气缸固定在所述支架上，所述气体夹具与所述升降气缸固定连接，且所述气体夹具对应所述焊接位置，当所述上下料机构运送所述工件到所述焊接位置时，所述升降气缸驱动所述气体夹具下降，当所述工件完成焊接后，所述升降气缸将所述气体夹具拉升，以便所述夹持装置通过所述焊接位置。

进一步地，所述气体夹具包括保护进气层和废气排气层，所述保护进气层连接保护气体容器，并向所述工件四周释放保护气体；所述废气排气层用于将废气排出所述气体夹具。

本发明实施例还提供一种电池盖板的焊接方法，应用于上述电池盖板的焊接***，包括：

在上下料机构上装载工件并对工件进行定位；

成像光源组件捕获工件的图像，以及分析工件的轮廓、偏移量、位置坐标及特征参数并发送给焊接装置；

将工件运送到所述焊接位置；

调节焊接装置的焊接范围，并根据工件的轮廓、偏移量、位置坐标以及特征参数调节工件的焊接轨迹，以及沿着焊接轨迹扫描焊接工件；

向工件周围输入保护气体，并将焊接产生的废气、烟尘排除；

将完成加工的工件返回到上下料工位进行下料以及装载下一个工件。

进一步地，在焊接时，光斑沿着焊接轨迹圆环形摆动。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：

本发明实施例公开了一种电池盖板的焊接***及方法，包括安装座、支架、上下料机构、焊接装置和成像光源组件，支架和上下料机构固定在安装座上，且上下料机构穿过支架底部的空间；焊接装置和成像光源组件设置在支架上，且上下料机构中对应焊接装置的位置为焊接位置。上下料机构一端将装载好的工件运送至所述焊接位置进行焊接，另一端将焊接完成的工件进行下料。上下料机构在交替的向焊接位置运送工件，利用焊接空隙，对焊接好的工件下料以及装载下一个工件，其结构简单，运输效率高，从而缩短生产时间，提高焊接效率。成像光源组件设置在支架的侧边，其在工件运送过程中捕获工件的图像及分析其图像特征，并将数据反馈给所述焊接装置；焊接装置包括振镜***和焊接头，振镜***根据所述成像光源组件发送的数据设置及调节工件的焊接轨迹；所述焊接头沿着焊接轨迹扫描焊接所述工件，从而提高焊缝的一致性，降低次品及废品率。

附图说明

图1为本发明实施例所述的电池盖板的焊接***的主视图；

图2为本发明实施例所述的电池盖板的焊接***的左视图；

图3为本发明实施例所述的电池盖板的焊接***的立体图；

图4为本发明实施例所述的电池盖板的焊接***的上下料机构示意图；

图5为图4的另一角度视图；

图6为夹持装置的结构示意图；

图7为气体保护装置的结构示意图；

图8为一种单运动平台的结构示意图；

图9为双运动平台的结构示意图；

图10为本发明实施例所述的电池盖板的焊接***的一种运行状态示意图；

图11为本发明实施例所述的电池盖板的焊接***的另一种运行状态示意图；

图12为本发明实施例所述的电池盖板的焊接***的另一种运组装图；

图13本发明实施例所述的电池盖板的焊接方法的流程图；

图14为本发明实施例的一种焊接轨迹示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明实施例结合所述工件的焊接***进行说明。其中，所述工件为电池及电池盖板。

请参阅图1，本发明的一个实施例提供一种电池盖板的焊接***100，包括安装座10、支架20、上下料机构30、焊接装置40和成像光源组件50。其中，上下料机构30和支架20均固定在安装座10上，且上下料机构30穿过支架20底部的空间，支架20支撑焊接装置40和成像光源组件50。并且，焊接装置40固定在支架20上，成像光源组件50固定在所述支架20面向所述上下料机构30的两侧。

请参阅图1和图5，所述上下料机构30设有焊接位置301，且所述焊接位置301对应所述焊接装置40。进一步地，所述上下料机构30自身是可移动的，交替地将其两端装载的工件运向所述焊接位置301。所述成像光源组件50用于获取装载好的工件的图像，并根据图像分析所述工件的轮廓、偏移量、位置坐标以及其他图像特征，同时将这些数据发送给所述焊接装置40，所述焊接装置40根据接收的数据设置及调节工件的焊接轨迹并对已运送到焊接位置301的工件进行焊接。

如图1和图3所示，支架20为口字型龙门支架，其上设有固定板202，焊接装置40固定在固定板202上。

进一步地，所述焊接装置40包括振镜***41和焊接头42，所述振镜***41固定在所述固定板202上，所述焊接头42设置在所述振镜***41并朝向所述焊接位置301。

进一步地，所述振镜***41还与所述成像光源组件50电连接。其中，所述振镜***41接收成像光源组件50发送的数据信息，并根据工件的轮廓、偏移量、位置坐标以及其他特征设定或调整焊接轨迹。

更进一步地，所述振镜***41上设有调节螺旋201，用于调节所述焊接头42相对所述上下料机构30的高度距离，以使所述焊接头42的焊接范围覆盖所述上下料机构30中所有的所述焊接位置301。具体地，该高度距离是根据振镜***41的镜头焦距决定。通常地，焊接头42与上下料机构30之间的高度距离设置在400-1000mm之间。

在本实施例中，所述上下料机构30交替地将其两端装载完成的工件运送到所述焊接位置301中，由所述焊接装置40进行焊接，焊接完成的工件运回该工件上料的工位进行下料。

如图1和图2所示，对应所述上下料工位，所述成像光源组件50设有两组，一组对应一个所述上下料机构30的端头。具体地，所述成像光源组件50包括CCD相机51，所述CCD相机51设置在所述支架20上并面向所述上下料机构30的一个端头，以获取所述上下料机构30装载好的工件的图像。

更具体地，所述CCD相机51内设有图像处理器/程序，且所述CCD相机51与所述振镜***41电连接。所述CCD相机51获取工件的图像以及分析其轮廓、偏移量、位置坐标以及其他特征/参数，并将这些数据发送给所述振镜***41。

本发明所提供的电池盖板的焊接***100通过成像光源组件50获取工件的图像及分析工件的轮廓、偏移量、位置坐标以及其他特征/参数并发送给振镜***41，所述振镜***41调节工件的焊接轨迹，以使焊接头42沿着焊接轨迹扫描焊接，以此精确焊缝位置，提高焊缝的一致性。并且，振镜***41可以高速偏转其内的反射镜片来控制反射激光光束进行高速运动，将焊接速度提高至150-500mm/s，有效提高焊接效率。

如图1和图4-5所示，所述上下料机构30包括夹持装置31、移动机构32和运动平台33。其中，运动平台33穿过支架20底部的空间，运动平台33对应焊接装置40的位置设为焊接位置301，所述移动机构32滑动地设置在所述运动平台33上，所述移动机构32两端分别固定一个所述夹持装置31，并且所述移动机构32交替地将其两端的所述夹持装置31运送到所述焊接位置301。

具体地，所述移动机构32驱动一个所述夹持装置31远离焊接位置301，同时驱动另一个向靠近焊接位置301方向移动。即当一个所述夹持装置31被所述移动机构32运送至所述焊接位置301时，另一个所述夹持装置31被所述移动机构32运回其对应的上下料工位。

如图4-5所示，所述运动平台33设有直线导轨331，所述移动机构32包括连接板321、滑动板322及驱动装置(图未示)，所述滑动板322滑动地设置在所述直线导轨331上，所述驱动装置连接所述滑动板322，所述连接板321固定在所述滑动板322上，且所述连接板321两端分别固定一个所述夹持装置31。

具体地，所述驱动装置驱动所述滑动板322在所述直线导轨331移动，使得所述连接板321上的一个所述夹持装置31向焊接位置301靠近，另一个所述夹持装置31向远离所述焊接位置301。

进一步地，所述连接板321的长度与所述运动平台33的长度一致，焊接位置301设置在所述运动平台的中心，当一个所述夹持装置31运动到所述焊接位置301时，另一个所述夹持装置31刚好抵达其对应的上下料工位，进行下料以及装载另一个工件。

更进一步地，所述滑动板上设有限位块323，所述限位块323与所述运动平台33的端面抵触时，远离所述焊接位置301的所述夹持装置31越过运动平台33中与所述限位块323抵触的端面到达其对应的上下料工位，进行下料以及上料。另一个所述夹持装置刚好对应所述焊接位置301，由焊接装置40进行焊接。如此，所述上下料机构30不用另外设置定位装置对所述夹持装置31进行定位，简化了所述上下料机构30的结构，且使用简单。

作为可选方案，夹持装置31可直接设置在直线导轨331的两端，由驱动装置直接驱动。但是，按照该设置方式，每个夹持装置31均需要设置一个驱动装置，增加制造成本。并且，为精确控制夹持装置31的行程，还需设置一个位置传感器来定位焊接位置301，进一步提高了制造成本，因此，本实施例所提供移动机构32的方案为优选方案。

在本发明实施例中，驱动机构为现有的丝杆传送装置、电机驱动装置等驱动装置。运动平台33的行程可根据焊接产品尺寸选型在300-2000mm。

请再参阅图4-5，所述夹持装置31包括底座311、夹具312和顶升机构313。其中，所述底座311底部固定在所述连接板321上，所述夹具312相对固定在所述底座311上，顶升机构313位于夹具312的底部。

具体地，夹具312作用于工件的四周，将工件围合，从而将工件夹持并定位，以免在运动过程以及焊接过程中，工件偏移，从而降低工件焊接的次品率以及废品率。焊接完成后，当所述夹持装置31运回上下料工位时，顶升机构313负责将工件从夹具312中顶出，以便下料。

进一步地，如图6所示，夹具312包括定位组件3121和压紧机构3122，所述定位组件3121部分固定在所述底座31上，另一部分与所述压紧机构3122固定连接。压紧机构3122作用于定位组件3121上，以使定位组件3121定位所述工件，以免在运送过程中在外力作用下造成偏位。

具体地，定位组件3121包括固定板3011、第一定位块3012和第二定位块3013。其中，固定板3011固定在底座311上，第一定位块3012和第二定位块3013连接所述压紧机构3122，所述压紧机构3122驱动第一定位块3012和第二定位块3013向固定板3011移动，使第一定位块3012和第二定位块3013以及固定板3011相互配合将所述工件围合，限制所述工件不能移动。

更具体地，固定板3011为L型结构板块，其两直角边分别对应第一定位块3012和第二定位块3013。工件放置好后，压紧机构3122驱动第一定位块3012和第二定位块3013向工件靠拢，直至第一定位块3012和第二定位块3013及固定板3011配合将工件围合定住。因此，所述夹具312可夹持任意规格的工件，以对不同规格的工件进行加工。

进一步地，所述压紧机构3122包括第一压紧气缸3014和第二压紧气缸3015。其中，第一压紧气缸3014的气缸轴连接第一定位块3012，第二压紧气缸3015连接第二定位块3013，第一定位块3012和第二定位块3013随着其连接的压紧气缸运动。具体地，第一压紧气缸3014和第二压紧气缸3015垂直设置在底座311上，其连接的第一定位块3012和第二定位块3013分别平行于固定块的一个直角边。装载工件时，工件装载在固定块的直角上，即工件同时抵触固定板3011的两直角边。接着，第一压紧气缸3014促使第一定位块3012向工件靠拢，第二压紧气缸3015促使第二定位块3013从另一方向向工件靠拢，直至定位组件3121中的各板块从多个方位作用在工件上，将之围合不能移动，从而实现定位。

进一步地，所述顶升机构313包括顶升气缸3131，顶升气缸3131固定在所述底座311上。当夹持装置31返回装载位置时，第一定位块3012和第二定位块3013分别由第一压紧气缸3014和第二压紧气缸3015带动松开工件，顶升气缸3131再将工件顶出完成下料。

如图2所示，本发明所提供的电池盖板的焊接***100还包括气体保护装置70，所述气体保护装置70设置在所述支架20上，且对应所述焊接位置301。气体保护装置70可在焊接的同时同步向焊接位置301吹送保护气体，以及将焊接产生的废气、烟尘等排除，以保证焊接工件焊缝的一致性并降低废气、烟尘等排除对焊接效果的影响。

进一步地，如图7所示，所述气体保护装置70包括升降气缸71和气体夹具72，所述升降气缸71设有固定块712，所述升降气缸71通过所述固定块712固定在所述支架20上。所述气体夹具72与所述升降气缸71的气缸轴固定，且所述气体夹具72对应所述焊接位置301。当所述夹持装置31运动到所述焊接位置301时，所述升降气缸71驱动所述气体夹具72下降包裹所述夹持装置31，并向其吹送保护气体以及将焊接产生的废气、烟尘等排出所述气体夹具72。当工件完成焊接时，所述升降气缸71将所述气体夹具72拉升，以便所述夹持装置31移动通过焊接位置301。

进一步地，所述气体夹具72包括保护进气层701和废气排气层702，所述保护进气层701通过管道连接外部保护气体容器，向所述工件四周释放保护气体，以提高焊缝一致性。废气排气层702通过管道直接将废气、烟尘等排出气体夹具72。具体地，由于所述废气、烟尘等的相对分子质量大于所述保护气体的，所述保护进气层701位于所述废气排气层702之上。

进一步地，为使得所述升降气缸71驱动所述气体夹具72运动的过程更加稳定，所述气体保护装置70设有导向块711，所述导向块711与所述气体夹具72固定连接，所述固定块712背向所述气体夹具72的一面设有导轨713，所述导向块712设有与所述导轨713适配的滑块，随着所述升降气缸71驱动所述气体夹具72做升降运动，所述滑块随之在所述导轨上下滑行。

在本发明实施例中，所述电池盖板的焊接***100可根据焊接需求，所述上下料机构30可以灵活设置运动平台33的数量，所述夹持装置31和移动机构32随之相应设置，从而灵活搭配操作人员进行上下料或者自动上下料装置进行自动化配套。所述焊接装置40也根据焊接需求安装相应规格的振镜***，并通过所述调节螺旋201调节所述焊接头42与所述运动平台33的高度距离，以使所述焊接装置40的焊接范围覆盖所有运动平台33的焊接位置301。

进一步地，所述上下料机构30设有多个运动平台33，多个所述运动平台33平行设置在所述安装座10上且两端对齐。相邻两个所述运动平台33同一端的所述夹持装置31交替地被运送到焊接位置301。进一步地，为节省制造成本，当设置多组运动平台33时，所述成像光源组件50的数量仍为2个，但是需要另外设置调节机构60(图2所示)来调节成像光源组件50的位置，使之移动到相应的运动平台33的上方，捕获待焊接的工件的图像。其结构紧凑，使用简单且灵活。

进一步地，请参阅图1和2，所述调节机构60包括导向导轨61、滑块62和伺服电机(图未示)，所述导向导轨61固定在所述支架20上，所述滑块62滑动地设置在所述导向导轨61。并且，所述成像光源组件50固定在所述滑块62上，所述伺服电机连接所述滑块62，随着所述滑块62在所述导向导轨61上运动，所述成像光源组件50滑动到不同所述运动平台33的上方。

更进一步地，支架20面向运动平台33两端的侧面均设有调节机构60，一个成像光源组件50搭配一个调节机构60使用。

请参阅图8，本发明实施例提供一种单运动平台的电池盖板的焊接***100，所述上下料机构30设有一个运动平台33，并相应设置两个夹持装置31。具体地，该运动平台33穿过支架20底部的空间，运动平台33的中心位置为焊接位置301，其对准焊接装置40，使得所述焊接装置40的焊接范围覆盖所述焊接位置301。运动平台33的在所述焊接装置40的两侧分别设置一个夹持装置31，两个夹持装置31依次地向焊接位置301传送工件，即一个夹持装置31中的进行焊接时，另一个夹持装置31则进行上料及下料工序。支架20对应运动平台33两端分别设置一个成像光源组件50，用于捕获工件的图像，并分析其轮廓及特征。由于其只设置一个运动平台33，所述成像光源组件50只需获取该运动平台33上的夹持装置31上的工件，无需再设置调节机构60移动所述成像光源组件50，所述调节机构60可省略安装，将所述成像光源组件50直接固定在所述支架20上。

请参阅图2、图4和9，本发明实施例提供一种双运动平台的电池盖板的焊接***100，所述上下料机构30设有两个运动平台33，并设有4个所述夹持装置31。

具体地，请参阅图10，所述上下料机构30包括运动平台33a和运动平台33b，运动平台33a和运动平台33b平行穿过所述支架20底部的空间，且它们的头尾两端相反设置且两端对齐。所述焊接装置40通过所述调节螺旋201(参阅图1)调节所述焊接头42到运动平台33a和运动平台33b的高度距离，使得所述焊接头42的焊接范围覆盖两个所述焊接位置301。在本实施例中，焊接装置40的焊接范围大于160*120mm，其可同时焊接两个所述焊接位置301的夹持装置31中的工件。

请继续参阅图10，4个所述夹持装置31包括夹持装置31a、夹持装置31b、夹持装置31c和夹持装置31d。且所述夹持装置31a、夹持装置31b、夹持装置31c和夹持装置31d两两设置在运动平台33a和运动平台33b上。其中，所述夹持装置31a和夹持装置31b设置在所述运动平台33a上，所述夹持装置31c和夹持装置31d设置在所述运动平台33b上。

进一步地，所述夹持装置31a和夹持装置31c位于所述焊接装置40的同一侧，所述夹持装置31b和夹持装置31d在焊接装置40的另一侧。当所述驱动装置驱动所述滑动板322移动时，所述运动平台33a和运动平台33b在所述焊接装置40同一侧的所述夹持装置31交替地运送工件到所述焊接位置301，同一个运动平台33上的夹持装置31也是交替地向所述焊接位置301运动。即所述夹持装置31a和夹持装置31b同步运动，所述夹持装置31b和夹持装置31d同步运动。

具体地，运动平台33a和运动平台33b两端各有一个操作人员/自动上下料装置进行上下料操作，当夹持装置31a和夹持装置31d到焊接位置301进行焊接时，操作人员/自动上下料装置分别在夹持装置31b和夹持装置31c上下料及装载工件，反之亦然。

进一步地，请参阅图11，运动平台33a和运动平台33b的规格一致，平行设置在安装座10上，其两端可对齐设置，此时，焊接位置301设置在运动平台33的中心位置。

作为可选方案，所述运动平台33a和运动平台33b也可交错设置，如图12所示，焊接位置301设置在所述运动平台33a和运动平台33b的其中一个端头，并且两端头同时对应所述焊接装置40的端头处。但是，此设置，需要占用所述安装座10较大的空间，并且，所述滑动板322在所述运动平台33上的滑动的距离也较长，不利于生产效率。故优选的，为节省占地空间，运动平台33a和运动平台33b一般两端对齐设置。

如图1-2所示，支架20面向运动平台33两端的侧面均设有调节机构60，用于调节成像光源组件50的位置，使之在所述运动平台33a和运动平台33b的上方往返运动，以使所述成像光源组件50交替地获取所述待焊接的工件的图像。

具体地，一组调节机构60调节一组成像光源组件50的位置，其根据同侧运动平台33的夹持装置31的交替顺序，调节成像光源组件50在所述支架20侧面往返运动。

以所述焊接装置40的一侧为例对所述调节机构60工作原理进行说明。请参阅图2和图10，运动平台33a运送夹持装置31a，运动平台33b运送夹持装置31c，成像光源组件50用于交替的捕获夹持装置31a或夹持装置31c装载的工件的图像。具体地，所述成像光源组件50与滑块62固定，随着滑块62在导向导轨61上往返移动，所述成像光源组件50交替地在所述运动平台33a和运动平台33b的上方移动。更具体地，当夹持装置31a装载焊接好的工件运送回上下料工位的过程中，伺服电机控制成像光源组件50移动到运动平台33a的上方，将成像光源组件50的镜头对准夹持装置31a，当其装载好下一个工件时，所述成像光源组件50获取所述夹持装置31a上的工件的图像。同时，所述运动平台33b的夹持装置31c焊接完成，运回其上下料工位，所述调节机构60将所述成像光源组件50移动到所述运动平台33b的上方，用于获取所述夹持装置31c装载的下一个工件的图像。

可以理解地，另一组成像光源组件50的位置调节原理与上述调节方法原理一致。

在本发明另一个实施例中，请参阅图12，本发明提供一种工件的焊接方法，应用于上述实施例所述电池盖板的焊接***。其步骤如下：

S10：在上下料机构上装载工件并对工件进行定位。

S20：成像光源组件捕获工件的图像，以及分析工件的轮廓、偏移量、位置坐标及特征参数并发送给焊接装置。

S30：将工件运送到所述焊接位置。

S40：调节焊接装置的焊接范围，并根据工件的轮廓、偏移量、位置坐标以及其特征参数调节工件的焊接轨迹，以及沿着焊接轨迹扫描焊接工件。

S50：向工件周围输入保护气体，并将焊接产生的废气、烟尘排除。

S60：将完成加工的工件返回到上下料工位进行下料以及装载下一个工件。

在每个运动平台上，S10和S50是同步进行的，运动平台两端的夹持装置，其中一个进行上下料过程，另一个进行焊接过程。在多个运动平台的焊接***中，相同一侧的夹持装置，S10和S50是分组同步进行的，相邻两个运动平台中的夹持装置分别进行S10和S50。本发明实施例所述方法可根据焊接***的焊接需求，灵活搭配操作人员进行上下料或者自动上下料机构进行自动化配套，灵活变换运动平台的数量。

进一步地，在S10中，工件由夹具夹持并定位，以使工件在运送及焊接过程中不发生偏移，保证焊接效果。具体地，夹具从多方位作用于工件上，使之固定不能移动。可以理解地，在S60中，工件返回装载处时，夹具先把工件松开，再由顶升气缸将工件顶出所述夹具，然后继续装载下一个工件。

进一步地，在S20中，当工件装载完成时，CCD相机在调节机构的作用下运动到相应的运动平台的上方，对准相应的夹持装置，从上往下对工件进行拍照，捕获工件的图像，并分析工件的轮廓、偏移量、位置坐标以及其他特征，然后发送给焊接装置。

进一步地，在S40中，振镜***根据CCD相机传送的轮廓、偏移量、位置坐标以及其他特征数据调节工件的焊接轨迹，焊接头沿焊接轨迹进行扫描焊接。具体地，焊接轨迹尺寸是设定的标准轨迹尺寸，其位置根据CCD相机反馈的位置坐标进行调整。焊接时，振镜***的扫描速度为150-350mm/s，激光功率为2.5-4kw。并且，如图14所示，光斑沿焊接轨迹进行圆环形摆动，以提高焊缝一致性，提高焊缝质量。具体地，圆环的直径为0.1-0.3mm，光斑的摆动频率450-1000Hz。焊接时，焊缝表面附着的金属等都会使焊缝产生气孔，圆环形摆动可搅拌焊缝金属，减少焊缝气孔，从而保证焊缝尺寸稳定以及焊缝外观效果，进而保证焊缝一致性，保证焊接质量。

进一步地，焊接前，需要调节调节螺旋调整所述焊接头与运动平台33的高度距离，使得所述焊接头的焊接范围覆盖全部运动平台的焊接位置。

进一步地，在S50中，保护进气层在焊接开始前1s向工件四周输入保护气体，一来可以保护焊接装置中的聚焦透镜免受金属蒸汽污染和液体熔滴的溅射。另外，保护气体用于驱散焊接装置焊接产生的等离子屏蔽作用。金属蒸汽吸收激光束电离成等离子云，金属蒸汽周围的保护气体也会因受热而电离。如果等离子体存在过多，激光束在某种程度上被等离子体消耗。等离子体作为第二种能量存在于工作表面，使得熔深变浅、焊接熔池表面变宽。保护气体通过增加电子与离子和中性原子三体碰撞来增加电子的复合速率，以降低等离子体中的电子密度。此外，保护气体可使工件在焊接过程中免受氧化。

进一步地，焊接过程中会产生大量的废气、烟尘，若焊接区保护不良，废气则会进入焊缝熔池，与工件中的成分会发生反应，影响焊接的稳定性以及焊接质量，烟尘会屏蔽激光，影响焊接效果。废气排气层用于将焊接产生的废气、烟尘等排除，防止烟尘屏蔽激光，影响焊接效果。

具体地，当驱动机构将装载工件的夹持装置运送到焊接位置时，所述升降气缸驱动气体夹具下降，把工件环绕包裹。保护进气层输入保护气体，1s后振镜***开始沿焊机轨迹进行扫描焊接，其扫描速度为300mm/s，激光输出功率为3.2kw。同时，废气排气层开始抽气，将焊接产生的废气、烟尘等排除，防止烟尘屏蔽激光，影响焊接效果。焊接完成后，升降气缸带动气体夹具上升，焊接完成的工件返程，运回装载处，下料并装载下一个工件。相较于传统的振镜焊接***，本发明实施例所提供的气体保护装置可在焊接时同步向焊接位置输入保护气体，以保证焊缝一致性，从而提高焊接质量。

本发明不限于上述实施方式，以上所述是本发明的优选实施方式，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，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，还可以做出若干改进和修饰，这些等价形式的改进和修饰也应视为包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池盖板的焊接***，其特征在于，包括安装座、支架、上下料机构、焊接装置和成像光源组件，

所述支架和上下料机构固定在所述安装座上，并且所述上下料机构穿过所述支架底部的空间；所述焊接装置和成像光源组件设置在所述支架上，且所述上下料机构中对应所述焊接装置的位置设为焊接位置；

所述上下料机构具有可移动的两端，所述可移动的两端分别用于装载工件或下料工件，当一端将装载好的工件运送至所述焊接位置进行焊接时，另一端将焊接完成的工件进行下料；

所述成像光源组件设置在所述支架的侧边，其用于捕获所述工件的图像并分析所述工件的图像特征，并将数据反馈给所述焊接装置；

所述焊接装置包括振镜***和焊接头，所述振镜***根据所述成像光源组件发送的数据设置及调节工件的焊接轨迹；所述焊接头沿着焊接轨迹扫描焊接所述工件。

2.根据权利要求1所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，所述上下料机构包括用于装载工件的夹持装置、移动机构和至少一个运动平台，

所述运动平台穿过所述支架并固定在所述安装座上，且所述运动平台中对应所述焊接装置的位置为焊接位置；

所述移动机构滑动的设置在所述运动平台上，所述移动机构两端分别固定一个所述夹持装置，所述移动机构交替地将其两端的所述夹持装置运送到所述焊接位置。

3.根据权利要求2所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，所述移动机构包括连接板、滑动板、驱动装置和限位块，

所述滑动板滑动地设置在所述运动平台上，所述驱动装置连接所述滑动板，所述连接板固定在所述滑动板上，且所述连接板两端分别固定一个所述夹持装置；所述驱动装置驱动所述滑动板在所述运动平台上滑动，并使一个所述夹持装置向焊接位置靠近，另一个远离所述焊接位置；

所述限位块与所述滑动板固定，当所述限位块与所述运动平台的一个端面抵触时，一个所述夹持装置运动到所述焊接位置，另一个所述夹持装置到达上下料工位。

4.根据权利要求3所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，所述夹持装置包括底座、夹具和顶升机构；

所述底座设置在所述连接板上，所述夹具相对固定在所述底座上，所述顶升机构位于所述夹具的下方；

所述夹具装载并定位所述工件，所述顶升机构用于在完成焊接后顶起所述工件以便下料。

5.根据权利要求4所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，所述夹具包括定位组件和压紧机构，所述定位组件部分固定在所述底座上，部分与所述压紧机构固定；所述压紧机构作用于所述定位组件上，以使所述定位组件围合地夹持所述工件。

6.根据权利要求2所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，所述运动平台设有两个以上，且所述运动平台平行，两端对齐；所述支架上设有调节机构，所述成像光源组件固定在所述调节机构上，所述调节机构移动所述成像光源组件到相应的所述运动平台上方。

7.根据权利要求1所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，还包括气体保护装置，所述气体保护装置包括升降气缸和气体夹具，所述升降气缸固定在所述支架上，所述气体夹具与所述升降气缸固定连接，且所述气体夹具对应所述焊接位置，当所述上下料机构运送所述工件到所述焊接位置时，所述升降气缸驱动所述气体夹具下降，当所述工件完成焊接后，所述升降气缸将所述气体夹具拉升，以便所述夹持装置通过所述焊接位置。

8.根据权利要求7所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，所述气体夹具包括保护进气层和废气排气层，所述保护进气层连接保护气体容器，并向所述工件四周释放保护气体；所述废气排气层用于将废气排出所述气体夹具。

9.一种电池盖板的焊接方法，应用于权利要求1-8任一项所述的电池盖板的焊接***，其特征在于，包括：

在上下料机构上装载工件并对工件进行定位；

成像光源组件捕获工件的图像，以及分析工件的轮廓、偏移量、位置坐标及特征参数并发送给焊接装置；

将工件运送到所述焊接位置；

调节焊接装置的焊接范围，并根据工件的轮廓、偏移量、位置坐标以及特征参数调节工件的焊接轨迹，以及沿着焊接轨迹扫描焊接工件；

向工件周围输入保护气体，并将焊接产生的废气、烟尘排除；

将完成加工的工件返回到上下料工位进行下料以及装载下一个工件。

10.根据权利要求9所述的电池盖板的焊接方法，其特征在于，在焊接时，光斑沿着焊接轨迹圆环形摆动。

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