多层极耳激光焊接控制系统及激光焊接设备技术方案

本申请涉及一种多层极耳激光焊接控制系统及激光焊接设备。多层极耳激光焊接控制系统包括振镜系统和控制装置，振镜系统连接控制装置；振镜系统将激光偏转至多层极耳焊接区域，控制装置按照预设目标控制振镜系统运动，预设目标为使偏转至多层极耳焊接区域的激光的焊接轨迹为螺旋图形。采用本申请，可以提高多层极耳的焊接质量，降低气体问题和热裂纹问题对极耳焊接层数的限制，可以满足更多层数极耳的焊接需求。焊接需求。焊接需求。

【技术实现步骤摘要】
多层极耳激光焊接控制系统及激光焊接设备


[0001]本申请涉及焊接
，特别是涉及一种多层极耳激光焊接控制系统及激光焊接设备。

技术介绍

[0002]目前，电池电芯的发展趋势是越来越厚、层数越来越大，而多层极耳的激光焊接则成了行业难题。
[0003]对多层电芯极耳进行激光焊接，传统的方式是激光发生器直接扫描激光焊接。多层极耳激光焊接的难点有两个：第一，超声焊区域箔材与箔材之间存在气隙，激光焊接过程中，这些气隙会在熔池内引入气体，同时由于氢在液态金属内溶解度远高于固态金属内的溶解度，当熔池内液态金属快速凝固时，气隙引入的气体和熔池内溶解的氢无法及时排出，形成大量气孔，影响到焊接接头的强度；第二，对于正极材料的铝，由于其特殊的物理特性，从液态凝固为固态时，会产生收缩，收缩比在5～6％，这就导致在焊接的焊缝边缘容易产生热裂纹，形成极片焊接位置的断层，影响到电池电芯的过流能力。
[0004]传统的多层极耳激光焊接受上述两大缺陷所限，能做到的最大层数是80层，无法满足更多层数极耳的焊接需求。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够满足更多层数极耳焊接需求的多层极耳激光焊接控制系统及激光焊接设备。
[0006]一种多层极耳激光焊接控制系统，包括振镜系统和控制装置，所述振镜系统连接所述控制装置；
[0007]所述振镜系统将射入的激光偏转至多层极耳焊接区域，所述控制装置按照预设目标控制所述振镜系统运动，所述预设目标为使偏转至所述多层极耳焊接区域的激光的焊接轨迹为螺旋图形。
[0008]在其中一个实施例中，所述振镜系统包括第一镜片、第二镜片、第一扫描电机、第二扫描电机、第一驱动电路和第二驱动电路；
[0009]所述第一镜片和所述第二镜片相互垂直，所述第一镜片由所述第一扫描电机控制，所述第一扫描电机连接所述第一驱动电路，所述第二镜片由所述第二扫描电机控制，所述第二扫描电机连接所述第二驱动电路，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路连接所述控制装置；
[0010]所述控制装置控制所述第一驱动电路驱动所述第一扫描电机带动所述第一镜片运动，所述控制装置控制所述第二驱动电路驱动所述第二扫描电机带动所述第二镜片运动，所述激光依次经过所述第一镜片和所述第二镜片后偏转至所述多层极耳焊接区域。
[0011]在其中一个实施例中，所述振镜系统还包括入射聚焦镜，所述入射聚焦镜设置于所述第一镜片入射激光的一侧，所述激光经过所述入射聚焦镜后到达所述第一镜片。
[0012]在其中一个实施例中，所述振镜系统还包括出射聚焦镜，所述出射聚焦镜设置于所述第二镜片出射激光的一侧。
[0013]在其中一个实施例中，所述螺旋图形的螺旋线间距的最大值为所述激光的熔池直径。
[0014]在其中一个实施例中，所述预设目标为使偏转至所述多层极耳焊接区域的激光的焊接轨迹为由内而外螺旋的螺旋图形。
[0015]在其中一个实施例中，所述螺旋图形为顺时针螺旋图形。
[0016]在其中一个实施例中，所述螺旋图形为逆时针螺旋图形。
[0017]一种激光焊接设备，包括激光发生器和上述的多层极耳激光焊接控制系统，所述激光发生器连接所述多层极耳激光焊接控制系统的控制装置；
[0018]所述激光发生器输出的激光经过所述多层极耳激光焊接控制系统的振镜系统后偏转至多层极耳焊接区域，所述控制装置按照预设目标控制所述振镜系统运动，所述预设目标为使偏转至所述多层极耳焊接区域的激光的焊接轨迹为螺旋图形。
[0019]上述多层极耳激光焊接控制系统及激光焊接设备，通过控制装置控制振镜系统运动，使振镜系统射出至多层极耳焊接区域的激光的轨迹为螺旋图形，从而使得激光按照螺旋图形搅拌焊接，促进多层极耳之间排出气体，并且在搅拌的过程中由于激光的热量持续加热熔池，达到缓冷效果，降低熔池边缘的热应力，可有效降低边缘断层的风险。因此，可以提高多层极耳的焊接质量，降低气体问题和热裂纹问题对极耳焊接层数的限制，可以满足更多层数极耳的焊接需求。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为一个实施例中多层极耳激光焊接控制系统的结构框图；
[0022]图2为一个实施例中多层极耳激光焊接控制系统的应用环境示意图；
[0023]图3为一个实施例中多层极耳激光焊接控制系统的结构原理图；
[0024]图4为一个实施例中的逆时针螺旋图形；
[0025]图5为一个实施例中的顺时针螺旋图形。
具体实施方式
[0026]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以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本申请的公开内容更加透彻全面。
[0027]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申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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，不是旨在于限制本申请。
[0028]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，
但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
[0029]需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
[0030]在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
[0031]在一个实施例中，提供了一种多层极耳激光焊接控制系统，如图1所示，该多层极耳激光焊接控制系统包括振镜系统10和控制装置11，振镜系统10连接控制装置11。
[0032]振镜系统10是一种通过镜片的作用将激光偏转输出的系统，通过镜片的偏转，可以改变激光的输出点的坐标，从而改变激光焊点的位置。工作时，振镜系统10将射入的激光偏转至多层极耳焊接区域；控制装置11按照预设目标控制振镜系统10运动，预设目标为使偏转至多层极耳焊接区域的激光的焊接轨迹为螺旋图形。即，控制装置11控制振镜系统10运动，使振镜系统射出至多层极耳焊接区域的激光的轨迹为螺旋图形。具体地，控制装置11可以是通过控制振镜系统中的镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层极耳激光焊接控制系统，其特征在于，包括振镜系统和控制装置，所述振镜系统连接所述控制装置；所述振镜系统将射入的激光偏转至多层极耳焊接区域，所述控制装置按照预设目标控制所述振镜系统运动，所述预设目标为使偏转至所述多层极耳焊接区域的激光的焊接轨迹为螺旋图形。2.根据权利要求1所述的多层极耳激光焊接控制系统，其特征在于，所述振镜系统包括第一镜片、第二镜片、第一扫描电机、第二扫描电机、第一驱动电路和第二驱动电路；所述第一镜片和所述第二镜片相互垂直，所述第一镜片由所述第一扫描电机控制，所述第一扫描电机连接所述第一驱动电路，所述第二镜片由所述第二扫描电机控制，所述第二扫描电机连接所述第二驱动电路，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路连接所述控制装置；所述控制装置控制所述第一驱动电路驱动所述第一扫描电机带动所述第一镜片运动，所述控制装置控制所述第二驱动电路驱动所述第二扫描电机带动所述第二镜片运动，所述激光依次经过所述第一镜片和所述第二镜片后偏转至所述多层极耳焊接区域。3.根据权利要求2所述的多层极耳激光焊接控制系统，其特征在于，所述振镜系统还包括入射聚焦镜，所述入射聚焦镜设置于所述第一镜片入射激光的一侧，所述激光经过所述入射聚焦镜后到达所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：无锡先导智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：