CN116678754A - 一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法及测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法及测试装置，涉及电池壳防爆阀生产领域。一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法，主要包括以下步骤操作：步骤一、样品刻蚀位置确认：放置产品后，大视野伪同轴相机拍摄罐底圆形轮廓，生成打标位置，同轴测距会测量不锈钢外壳的高度，根据测出的高度值，上下调整焦点的位置；本发明与现有技术中采用输气加压进行***压力测试的方式相比，在对电池不锈钢壳进行***压力值测试时，不仅可以提高样品不锈钢壳的密封性，保证测试压力值的精准度，还可以对***时从不锈钢壳底部脱离的圆片进行缓冲收集，降低了***的冲击力，有效地提高了在对***压力值进行测试时的安全性。

Description

一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法及测试装置
技术领域
本发明属于电池壳防爆阀生产技术领域，具体地说，涉及一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法及测试装置。
背景技术
成品圆柱电池，正负极电极材料封装在不锈钢罐体中，整个空间是密闭，若其发生特殊事故或者意外时，例如自燃，在密闭的空间里短时间内形成大的气压，极有可能***，造成安全事故，非常危险；为了防止这种意外，在不锈钢外壳上刻蚀防爆阀，已经作为新能源电池中的重要工序。
该工序主要原理是将壳体的底部刻蚀出一个圆形的槽，槽的深度决定***的气压值，厚度越厚，***气压值越大，厚度越薄，***气压值越小，目前需要控制在0.8-1mpa左右；因此在正式生产前，需要进行激光刻蚀的不同厚度的产品进行测试，例如0.5mm，0.6mm的产品，对应同样的1mpa***气压，刻蚀深度是不一样的，在一定的刻蚀深度下，进行加压***，如果***气压太大，则说明槽深太浅，需要加大刻蚀深度；如果***气压太小，则说明槽深太深，需要减小刻蚀深度，最终根据***结果和稳定型，保存对应的激光刻蚀参数。
传统的防爆压力测试方法多采用口部密封的气压测试，此种测试方式，将电池壳口部采用橡胶垫密封，并用夹具加紧，使口部密封，然而橡胶垫的面积较大，密封效果并不理想，可能会发生漏气，影响测试的精准度，同时***时从不锈钢壳底部脱离的圆片可能会因压力较大而四处崩溅，从而可能会伤害到工作人员，安全性有待进一步提高，有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法及测试装置。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法，主要包括以下步骤操作：
步骤一、样品刻蚀位置确认：
放置产品后，大视野伪同轴相机拍摄罐底圆形轮廓，生成打标位置，同轴测距会测量不锈钢外壳的高度，根据测出的高度值，上下调整焦点的位置；
步骤二、样品罐体刻蚀：
用设定的激光参数，匹配预期想要的深度，接着控制红外高功率激光器对罐体进行圆槽刻蚀；
步骤三、样品槽深检测：
标刻完成后，将刻槽位置移到测深度的传感器的下面，将罐体旋转一圈，然后便可测出整个槽圈槽深厚度的连续变化曲线，判断产品是否符合要求；
步骤四、样品测试：
将不同槽深的罐体依次放置到每组两个夹持片之间，接着控制密封气囊移进罐体内，对罐体进行密封，接着便可对罐体进行通水加压***，当罐体罐底***后，此时压力表测得的压力则是该罐体的***压力值；
步骤五、正式生产：
将步骤四中所测得的适宜的槽深值数据设定成指定的激光参数，以此匹配处预期想要的深度，接着重复步骤二与步骤三中的操作流程进行成品的生产。
一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，用于一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法，包括水池，还包括：支架，固定安装在所述水池上；安装板，设置在所述支架上；所述安装板上等间距开设有多个安装口，所述夹持片对称设置在安装口内；用于控制所述夹持片对罐体进行夹持的气动张紧组件，安装在所述安装板上；升降板，滑动连接在所述支架位于安装板的上方；用于控制所述升降板上下移动的气动升降组件，安装在所述支架上，所述气动张紧组件与气动升降组件相连接；通水管，固定连接在所述升降板上位于安装板的正上方；所述密封气囊固定连接在升降板位于通水管的下端，且与所述通水管相接通，所述密封气囊的出水头内安装有压力阀；所述压力表，固定安装在所述通水管上，且检测端延伸至所述通水管内。
为了便于控制升降板升降，更进一步地，所述气动升降组件包括气筒、带有活塞的活塞杆、拉力弹簧以及三通管，所述气筒对称固定连接在支架的上端两侧，所述活塞杆滑动连接在气筒内，所述拉力弹簧设置在气筒内，所述拉力弹簧的两端分别与气筒的上端、活塞杆固定连接，所述三通管的其中两个输气端分别与气筒的上气口相接通，所述三通管的另一个输气端与外界输气设备相接通。
为了便于对电池不锈钢壳进行更进一步的夹持固定，再进一步地，所述气动张紧组件包括固定环、张紧气囊、连接管以及送气管，所述固定环对称固定连接在安装板安装口的上下两侧，所述张紧气囊的内外两侧分别与夹持片、固定环固定连接，每两个相邻的张紧气囊之间通过连接管相接通，所述送气管的上端输气口与气筒的下端输气口相接通，所述送气管远离气筒的一端与相邻的张紧气囊的通气口相接通。
为了便于对废料进行收集，更进一步地，所述水池内安装有收集滤盒。
为了将安装板向上抬起，便于对废料进行清理，再进一步地，所述支架的两侧对称开设有滑槽，所述安装板、升降板的两端均滑动连接在支架的滑槽上。
为了便于将收集滤盒取出对废料进行清理，又进一步地，所述水池的内壁上设置有一圈放置凸起，所述收集滤盒通过放置凸起放置在水池内。
为了便于提高***压力值测试的精准度，更进一步地，所述通水管的进气口处固定连接有锁紧接头，所述锁紧接头的内壁上开设有螺纹槽，所述通水管与升降板之间转动连接。
为了便于提高夹持片与不锈钢壳之间的摩擦力，更进一步地，所述夹持片的内壁上设有防滑涂层。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过水池、夹持片、气动张紧组件、气动升降组件、升降板、通水管、密封气囊、压力表、出水头以及压力阀等的配合使用，在对电池不锈钢壳进行***压力值测试时，不锈钢壳底部脱离的圆片会被崩进水池的水中，从而便可对***力进行吸能，对脱离的圆片进行缓冲，从而降低***的冲击力，与现有技术中采用输气加压进行***压力测试的方式相比，不仅可以提高样品不锈钢壳的密封性，保证测试压力值的精准度，还可以对***时从不锈钢壳底部脱离的圆片进行缓冲收集，降低了***的冲击力，有效地提高了在对***压力值进行测试时的安全性。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
在附图中：
图1为本发明提出的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置的结构示意图一；
图2为本发明提出的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置的结构示意图二；
图3为本发明提出的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置中水池、收集滤盒、气动升降组件、气动张紧组件的结构示意图；
图4为本发明提出的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置图1中A部分的结构示意图；
图5为本发明提出的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置图3中B部分的结构示意图；
图6为本发明提出的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置中通水管、密封气囊、出水头、压力表以及锁紧接头的结构示意图。
图中：1、水池；101、放置凸起；2、支架；201、滑槽；3、安装板；4、升降板；5、收集滤盒；6、固定环；7、张紧气囊；8、夹持片；9、连接管；10、气筒；11、活塞杆；12、拉力弹簧；13、三通管；1010、送气管；14、通水管；15、密封气囊；16、出水头；17、压力表；18、锁紧接头。
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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：
参照图1、图2，一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，包括水池1，还包括：支架2，固定安装在水池1上；安装板3，设置在支架2上；安装板3上等间距开设有多个安装口，夹持片8对称设置在安装口内；用于控制夹持片8对罐体进行夹持的气动张紧组件，安装在安装板3上；升降板4，滑动连接在支架2位于安装板3的上方；用于控制升降板4上下移动的气动升降组件，安装在支架2上，气动张紧组件与气动升降组件相连接；通水管14，固定连接在升降板4上位于安装板3的正上方；密封气囊15固定连接在升降板4位于通水管14的下端，且与通水管14相接通，密封气囊15的出水头16内安装有压力阀；压力表17，固定安装在通水管14上，且检测端延伸至通水管14内；
参照图2、图5，气动升降组件包括气筒10、带有活塞的活塞杆11、拉力弹簧12以及三通管13，气筒10对称固定连接在支架2的上端两侧，活塞杆11滑动连接在气筒10内，拉力弹簧12设置在气筒10内，拉力弹簧12的两端分别与气筒10的上端、活塞杆11固定连接，三通管13的其中两个输气端分别与气筒10的上气口相接通，三通管13的另一个输气端与外界输气设备相接通；
参照图3、图4，气动张紧组件包括固定环6、张紧气囊7、连接管9以及送气管1010，固定环6对称固定连接在安装板3安装口的上下两侧，张紧气囊7的内外两侧分别与夹持片8、固定环6固定连接，每两个相邻的张紧气囊7之间通过连接管9相接通，送气管1010的上端输气口与气筒10的下端输气口相接通，送气管1010远离气筒10的一端与相邻的张紧气囊7的通气口相接通。
当红外高功率激光器对多个样品电池不锈钢壳底部分别完成不同深度的槽圈的刻蚀后，此时便可将多个样品不锈钢壳依次放置到该测试装置上每组两个夹持片8之间，然后夹持片8便会在张紧气囊7的张紧力下对样品不锈钢壳进行初步地夹紧固定，然后便可启动外界气泵，使外界气泵通过三通管13向气筒10内进行充气，然后活塞杆11便会在气压的顶动下克服拉力弹簧12的拉力向下移动，然后活塞杆11便会带动升降板4向下移动，于此同时，气筒10内部下方空腔内的气体则会在活塞杆11上活塞的挤压下通过送气管1010输送进最外两侧的张紧气囊7内，由于多组张紧气囊7之间通过连接管9相互串通，因此多组张紧气囊7便会在相邻的固定环6的配合下对夹持片8施加压力，然后夹持片8便会对样品不锈钢壳进行再次施压，从而便可对样品不锈钢壳进行进一步的限位固定，有效地提高了样品不锈钢壳的稳定性，从而提高后续进行***测试时样品不锈钢壳的稳定性，随着升降板4的不断下移，当密封气囊15插接进样品不锈钢壳内，升降板4与样品不锈钢壳相抵后，此时便可将外界水泵的输水口与其中一个通水管14相接通，然后启动水泵，水泵便会将水池1内的水通过通水管14输送进密封气囊15内，然后密封气囊15便会在水压的作用下不断的膨胀，然后便会与样品不锈钢壳的内壁进行紧密相贴，从而便可对样品不锈钢壳进行密封处理，当密封气囊15内的水压达到出水头16内安装有压力阀的压力值后，此时密封气囊15内多余的水便会注射进样品不锈钢壳内，随着样品不锈钢壳内的水压不断的增大，当达到样品不锈钢壳底部***阀的压力值后，此时样品不锈钢壳底部的***阀便会***打开，此时压力表17检测到的最大压力，便是该样品不锈钢壳***阀打开时的***气压值，然后再依次对其他样品不锈钢壳进行测试，便可得到规定***气压值中相应深度的槽深值，然后根据此测试出的槽深参数便可呈批的进行成品生产，通过在夹持片8的下方设置水池1，当样品不锈钢壳进行***时，此时样品不锈钢壳底部脱离的圆片便会被崩进水池1的水中，从而便可对***力进行吸能，对脱离的圆片进行缓冲，从而降低***的冲击力，与现有技术中采用输气加压进行***压力测试的方式相比，不仅可以提高样品不锈钢壳的密封性，保证测试压力值的精准度，还可以对***时从不锈钢壳底部脱离的圆片进行缓冲收集，降低了***的冲击力，有效地提高了在对***压力值进行测试时的安全性。
实施例2：
参照图1、图3，一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，与实施例1基本相同，更进一步的是，水池1内安装有收集滤盒5；
支架2的两侧对称开设有滑槽201，安装板3、升降板4的两端均滑动连接在支架2的滑槽201上；
水池1的内壁上设置有一圈放置凸起101，收集滤盒5通过放置凸起101放置在水池1内。
通过在水池1内设置收集滤盒5，当***时，可以对***产生的圆片以及碎屑进行收集过滤，避免碎屑充斥在水池1的水中，以至于水泵在加工水池1内的水输送进密封气囊15内时，使密封气囊15的出水头16发生堵塞，有效地保证了***测试的稳定运行，当需要对收集滤盒5上收集的圆片进行清理时，此时工作人员便可将安装板3沿着滑槽201向上滑动抬起，接着便可将收集滤盒5从水池1中取出，对收集滤盒5内的圆片进行清理回收，有效地提高了工作人员对***时产生的废料的回收效率。
实施例3：
参照图6，一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法及测试装置，与实施例2基本相同，更进一步的是，通水管14的进气口处固定连接有锁紧接头18，锁紧接头18的内壁上开设有螺纹槽，通水管14与升降板4之间转动连接，通过在通水管14的进气口处设置锁紧接头18，当需要对电池不锈钢壳进行加压***时测试时，此时便可将外界水泵的输水管通过锁紧接头18与通水管14相接通，然后便可将外界水泵的输水管与通水管14进行密封连接，有效地提高了进行***测试时的精准度。
夹持片8的内壁上设有防滑涂层，通过在夹持片8的内壁上设置防滑涂层，由于不锈钢壳的壳壁较为光滑，因此可以提高夹持片8与不锈钢壳之间的摩擦力，有效地提高了对不锈钢壳预固定的稳定性。
实施例4：
参照图1-图6，一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法，主要包括以下步骤操作：步骤一、样品刻蚀位置确认：
放置产品后，大视野伪同轴相机拍摄罐底圆形轮廓，生成打标位置，同轴测距会测量不锈钢外壳的高度，根据测出的高度值，上下调整焦点的位置；
步骤二、样品罐体刻蚀：
用设定的激光参数，匹配预期想要的深度，接着控制红外高功率激光器对罐体进行圆槽刻蚀；
步骤三、样品槽深检测：
标刻完成后，将刻槽位置移到测深度的传感器的下面，将罐体旋转一圈，然后便可测出整个槽圈槽深厚度的连续变化曲线，判断产品是否符合要求；
步骤四、样品测试：
将不同槽深的罐体依次放置到每组两个夹持片8之间，接着控制密封气囊15移进罐体内，对罐体进行密封，接着便可对罐体进行通水加压***，当罐体罐底***后，此时压力表17测得的压力则是该罐体的***压力值；
基于步骤四，工作人员首先将多个经过刻蚀的不锈钢壳依次放置到每组两个夹持片8之间，然后便可通过气动升降组件带动升降板4下移，然后气动张静组件便会使夹持片8对不锈钢壳进行再次夹持固定，然后升降板4便会将密封气囊15下移进不锈钢壳内，此时再通过通水管14向密封气囊15内输送水池1内的水，使密封气囊15膨胀，从而便可对不锈钢壳进行密封处理，当密封气囊15内的水压大于压力阀的最大值时，此时密封气囊15内多余的水便会进入到不锈钢壳内，当不锈钢壳内的水压大***阀的压力值时，此时不锈钢壳底部的***阀便会与不锈钢壳分离，然后记录压力表17的最大压力值，便可测试出该不锈钢壳的***压力值；
步骤五、正式生产：
将步骤四中所测得的适宜的槽深值数据设定成指定的激光参数，以此匹配处预期想要的深度，接着重复步骤二与步骤三中的操作流程进行成品的生产。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。

Claims (9)

1.一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法，其特征在于，主要包括以下步骤操作：
步骤一、样品刻蚀位置确认：
放置产品后，大视野伪同轴相机拍摄罐底圆形轮廓，生成打标位置，同轴测距会测量不锈钢外壳的高度，根据测出的高度值，上下调整焦点的位置；
步骤二、样品罐体刻蚀：
用设定的激光参数，匹配预期想要的深度，接着控制红外高功率激光器对罐体进行圆槽刻蚀；
步骤三、样品槽深检测：
标刻完成后，将刻槽位置移到测深度的传感器的下面，将罐体旋转一圈，然后便可测出整个槽圈槽深厚度的连续变化曲线，判断产品是否符合要求；
步骤四、样品测试：
将不同槽深的罐体依次放置到每组两个夹持片（8）之间，接着控制密封气囊（15）移进罐体内，对罐体进行密封，接着便可对罐体进行通水加压***，当罐体罐底***后，此时压力表（17）测得的压力则是该罐体的***压力值；
步骤五、正式生产：
将步骤四中所测得的适宜的槽深值数据设定成指定的激光参数，以此匹配处预期想要的深度，接着重复步骤二与步骤三中的操作流程进行成品的生产。
2.一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，用于权利要求1所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的方法，其特征在于，包括水池（1），还包括：
支架（2），固定安装在所述水池（1）上；
安装板（3），设置在所述支架（2）上；
所述安装板（3）上等间距开设有多个安装口，所述夹持片（8）对称设置在安装口内；
用于控制所述夹持片（8）对罐体进行夹持的气动张紧组件，安装在所述安装板（3）上；
升降板（4），滑动连接在所述支架（2）位于安装板（3）的上方；
用于控制所述升降板（4）上下移动的气动升降组件，安装在所述支架（2）上，所述气动张紧组件与气动升降组件相连接；
通水管（14），固定连接在所述升降板（4）上位于安装板（3）的正上方；
所述密封气囊（15）固定连接在升降板（4）位于通水管（14）的下端，且与所述通水管（14）相接通，所述密封气囊（15）的出水头（16）内安装有压力阀；
所述压力表（17），固定安装在所述通水管（14）上，且检测端延伸至所述通水管（14）内。
3.根据权利要求2所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，其特征在于，所述气动升降组件包括气筒（10）、带有活塞的活塞杆（11）、拉力弹簧（12）以及三通管（13），所述气筒（10）对称固定连接在支架（2）的上端两侧，所述活塞杆（11）滑动连接在气筒（10）内，所述拉力弹簧（12）设置在气筒（10）内，所述拉力弹簧（12）的两端分别与气筒（10）的上端、活塞杆（11）固定连接，所述三通管（13）的其中两个输气端分别与气筒（10）的上气口相接通，所述三通管（13）的另一个输气端与外界输气设备相接通。
4.根据权利要求3所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，其特征在于，所述气动张紧组件包括固定环（6）、张紧气囊（7）、连接管（9）以及送气管（1010），所述固定环（6）对称固定连接在安装板（3）安装口的上下两侧，所述张紧气囊（7）的内外两侧分别与夹持片（8）、固定环（6）固定连接，每两个相邻的张紧气囊（7）之间通过连接管（9）相接通，所述送气管（1010）的上端输气口与气筒（10）的下端输气口相接通，所述送气管（1010）远离气筒（10）的一端与相邻的张紧气囊（7）的通气口相接通。
5.根据权利要求2所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，其特征在于，所述水池（1）内安装有收集滤盒（5）。
6.根据权利要求5所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，其特征在于，所述支架（2）的两侧对称开设有滑槽（201），所述安装板（3）、升降板（4）的两端均滑动连接在支架（2）的滑槽（201）上。
7.根据权利要求6所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，其特征在于，所述水池（1）的内壁上设置有一圈放置凸起（101），所述收集滤盒（5）通过放置凸起（101）放置在水池（1）内。
8.根据权利要求2所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，其特征在于，所述通水管（14）的进气口处固定连接有锁紧接头（18），所述锁紧接头（18）的内壁上开设有螺纹槽，所述通水管（14）与升降板（4）之间转动连接。
9.根据权利要求2所述的一种激光刻蚀圆柱电池不锈钢壳防爆线的测试装置，其特征在于，所述夹持片（8）的内壁上设有防滑涂层。
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