【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池铝壳蓝膜包覆，具体涉及一种激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法。
技术介绍
1、在电池的制造过程中，方形铝壳锂电池在生产下线前需对铝壳包覆一层蓝膜，且该层蓝膜的主要作用是保护电池内部的电化学反应和电解质不受外界环境的干扰，同时防止电池内部材料的泄漏和损坏，进而保证锂电池的电池质量与稳定性。
2、目前，现有的壳体外蓝膜包覆技术大多利用胶将成品蓝膜与铝壳的外层粘贴在一起，因此蓝膜与铝壳之间容易出现包覆偏移、存有气泡、贴胶不匀等诸多缺陷，并导致蓝膜与铝壳之间固定稳定性较差，特别是在采用低成本带离型剂的蓝膜对铝壳进行包覆时，由于其与铝壳之间的粘接力不稳定，其很有可能在后续电池受到挤压、振动、机械冲击等极端情况下使粘接失效，从而对锂电池造成极大的安全隐患。同时，在上述技术对铝壳进行蓝膜包覆时，由于壳体外所包覆蓝膜很难清理，其还容易因难以重复利用不合格产品而造成废品数量高的问题，以及浪费原材料，无形中增加了成本。
3、基于此，如何在保证锂电池绝缘性能的情况下采用稳定性强、低污染、成本低的蓝膜包覆技术，还有锂电池的回收再利用技术的突破是当前锂电池生产制造过程中需要突破的重大问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有壳体外蓝膜包覆技术所存在的稳定性差、材料报废风险高等缺陷，提出并设计一种激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法及生产线，以克服上述缺陷，并提高壳体外蓝膜包覆作业的加工效率，提高产品合格率，降低环境污染、人工成本，节约加工成本。
2、为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其包括以下步骤：
3、步骤一，利用上料模块将待处理的电池放置在物流线的锁紧工装上；
4、步骤二，先利用扫描模块对物流线的锁紧工装上待处理的电池进行三维扫描，再将所扫描电池的几何图形数据转换为绝对坐标系中的三维空间位置坐标，并建立电池的可视化模型；
5、步骤三，将步骤二中获得的三维空间位置坐标和可视化模型数据传递给工业机器人中控系统模块和激光处理系统模块；
6、步骤四，工业机器人中控系统模块和激光处理系统模块将接收到的可视化模型数据与激光处理系统模块内存储的标准三维模型数据进行对比，并根据对比结构生成激光处理参数，根据激光处理参数生产激光处理指令；
7、步骤五，工业机器人中控系统模块控制激光处理系统模块中的振镜熔覆复合激光加工头对待处理的电池进行锂电池铝壳表面处理和锂电池铝壳激光镀蓝膜处理；
8、步骤六，利用搬运卸料机器人将步骤五处理后的电池转运到外观检测料线；
9、步骤七，外观检测判定系统模块对外观检测料线上电池的外观进行检测，并将检测结果传递给工业机器人中控系统模块；
10、步骤八，根据步骤七中的检测结果，工业机器人中控系统模块控制搬运卸料机器人对合格品进行卸料处理，对不合格品转入ng处理料线处理。
11、基于此，由于本专利技术运用激光技术对锂电池铝壳进行蓝膜包覆处理，运用三维激光扫描建模技术实现了锂电池铝壳全程自动化镀蓝膜的功能，并同时具备锂电池铝壳蓝膜外观检测的功能，其替代了现有技术中运用成品蓝膜加贴胶的工艺进行包覆的方法，避免了现有技术对机械结构要求较高及成品率差的缺陷，也避免了现有技术应用实施中会产生的包覆偏移、存有气泡、贴胶不匀等诸多缺陷，同时也避免了现有技术中锂电池铝壳回收利用困难的缺陷，实现了激光这一环保型新技术在锂电池行业的应用。另外，由于本专利技术运用了激光表面处理技术，本专利技术还可以实现成品铝壳锂电池上原有包蓝膜的去除处理及利用本专利技术方法再镀膜，实现了锂电池行业的电池回收再利用中原铝壳包蓝膜的处理及再制造，故本专利技术所提供的处理方法不仅提升了加工效率、提高了产品合格率，还降低了环境污染、人工成本，节约了加工成本，实现了回收再利用，从某种意义上节约了能源。
12、进一步地，扫描模块为三维激光扫描模块，且其优选采用非接触式高速激光测量方式,即其可先通过激光器发射脉冲信号，且此时当脉冲信号到达物体表面并反射回来时，扫描仪可接收信号并直接测量飞行时间；随后再根据激光传播速度，计算出待测距离，进而获取所扫描电池的几何图形数据和影像数据，并最终通过后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理分析,转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标，以及建立电池的可视化模型。这样由于本专利技术利用了三维激光扫描技术的扫描速度快、精度高的优点，既省时又省力，进而实现了电池的坐标精确定位及电池的数据建模。
13、进一步地，在步骤四中，激光处理参数包括锂电池铝壳表面需要处理的深度、锂电池铝壳需要镀膜的厚度、锂电池铝壳拐角处的圆弧信息；激光处理指令包括锂电池铝壳表面处理激光控制参数、锂电池铝壳激光镀蓝膜激光控制参数，并可根据以上控制参数的实施，实现根据锂电池铝壳的三维建模信息自动进行表面处理及锂电池铝壳镀蓝膜处理，且整体实施精度高、稳定可靠，所输出产品外观统一、绝缘效果合格。
14、进一步地，锂电池铝壳表面处理激光控制参数包括激光处理系统模块中振镜熔覆复合激光加工头进行锂电池铝壳表面处理作业时的激光功率、激光频率、扫描轨迹的宽度和长度；锂电池铝壳激光镀蓝膜激光控制参数包括激光处理系统模块中振镜熔覆复合激光加工头进行锂电池铝壳激光镀蓝膜处理时的激光功率、激光频率、出光焦点位置、氧气量大小、蓝膜颗粒的流量。
15、进一步地，在步骤五中，工业机器人中控系统模块根据步骤二中获得的三维空间位置坐标，控制振镜熔覆复合激光加工头在锂电池裸露的5个外表面进行从底部堆叠上升的环型运动，直至最后一个面环形运动结束，则完成一个锂电池铝壳的处理。
16、进一步地，振镜熔覆复合激光加工头设置有振镜激光头单元和熔覆激光头单元，振镜激光头单元和熔覆激光头单元各单独连接有一个光纤激光发生器，两个光纤激光发生器分别将根据参数调整好的光源给到振镜熔覆复合激光加工头上的振镜激光头单元和熔覆激光头单元，并使振镜激光头单元所出的激光应用到锂电池铝壳后实现锂电池表面的激光清洗的同时达到磨砂面处理的效果，而且由于激光清洗技术的独特优势，对已经包蓝膜的电池可同样达到相应的效果，不但清洁锂电池铝壳表面也增加了表面粗糙度，促使了利用激光熔覆技术在锂电池铝壳表面镀蓝膜牢固可靠；熔覆激光头单元出光的同时带有蓝膜材料分子，蓝膜材料分子与激光在锂电池铝壳结合后，利用激光熔覆技术在锂电池铝壳表面形成蓝膜结构，进而实现锂电池表面的镀蓝膜这一功能，而且由于振镜激光头单元与熔覆激光头单元同属于振镜熔覆复合激光加工头，因此实现了振镜激光头单元与熔覆激光头单元同时跟随激光处理控制机器人运动，即在表面处理的同时又进行镀蓝膜处理，进而实现了对锂电池铝壳边做表面处理紧跟着做镀蓝膜的处理，最大限度的保证了实施过程中无任何杂物污染。进而保证了锂电池铝壳镀蓝膜的产品合格率。
17、进一步地，上料模块与搬运卸料机器人均为六轴机器人，六轴机器人的机械臂末端安装有夹取机构，且该六轴机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，扫描模块为三维激光扫描模块。
3.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，在步骤四中，激光处理参数包括锂电池铝壳表面需要处理的深度、锂电池铝壳需要镀膜的厚度、锂电池铝壳拐角处的圆弧信息；激光处理指令包括锂电池铝壳表面处理激光控制参数、锂电池铝壳激光镀蓝膜激光控制参数。
4.根据权利要求3所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，锂电池铝壳表面处理激光控制参数包括激光处理系统模块中振镜熔覆复合激光加工头进行锂电池铝壳表面处理作业时的激光功率、激光频率、扫描轨迹的宽度和长度；锂电池铝壳激光镀蓝膜激光控制参数包括激光处理系统模块中振镜熔覆复合激光加工头进行锂电池铝壳激光镀蓝膜处理时的激光功率、激光频率、出光焦点位置、氧气量大小、蓝膜颗粒的流量。
5.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法
6.根据权利要求1或5所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，振镜熔覆复合激光加工头设置有振镜激光头单元和熔覆激光头单元，振镜激光头单元和熔覆激光头单元各单独连接有一个光纤激光发生器，两个光纤激光发生器分别将根据参数调整好的光源给到振镜熔覆复合激光加工头上的振镜激光头单元和熔覆激光头单元。
7.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，上料模块与搬运卸料机器人均为六轴机器人，六轴机器人的机械臂末端安装有夹取机构。
8.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，扫描模块包括三维激光扫描仪，三维激光扫描仪通过机架连接杆一安装在激光处理系统模块的机架上。
9.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，激光处理系统模块包括激光处理控制机器人，激光处理控制机器人的机械臂末端安装振镜熔覆复合激光加工头。
10.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，外观检测判定系统模块包括3D视觉测量仪，3D视觉测量仪通过机架连接杆二安装在激光处理系统模块的机架上。
...【技术特征摘要】
1.一种激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，扫描模块为三维激光扫描模块。
3.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，在步骤四中，激光处理参数包括锂电池铝壳表面需要处理的深度、锂电池铝壳需要镀膜的厚度、锂电池铝壳拐角处的圆弧信息；激光处理指令包括锂电池铝壳表面处理激光控制参数、锂电池铝壳激光镀蓝膜激光控制参数。
4.根据权利要求3所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，锂电池铝壳表面处理激光控制参数包括激光处理系统模块中振镜熔覆复合激光加工头进行锂电池铝壳表面处理作业时的激光功率、激光频率、扫描轨迹的宽度和长度；锂电池铝壳激光镀蓝膜激光控制参数包括激光处理系统模块中振镜熔覆复合激光加工头进行锂电池铝壳激光镀蓝膜处理时的激光功率、激光频率、出光焦点位置、氧气量大小、蓝膜颗粒的流量。
5.根据权利要求1所述的激光应用于锂电池铝壳蓝膜包覆的处理方法，其特征在于，其特征在于，在步骤五中，工业机器人中控系统模块根据步骤二中获得的三维空间位置坐标，控制振镜熔覆复合激光加工头在锂电池裸露的5个外表面进行从底部堆叠上升的环型运动，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，宋文秀，
申请(专利权)人：苏州森峰智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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