用于锂离子电池组焊接的激光焦距自动定位调整机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于锂离子电池组焊接的激光焦距自动定位调整机构。本实用新型专利技术包括位移传感器、控制器、伺服电机、滚珠丝杠和直线导轨，激光出射头一侧固定位移传感器；控制器分别连接位移传感器和伺服电机；伺服电机连接设置于直线导轨内的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的一端连接激光出射头。本实用新型专利技术结构简单，性能可靠，应用广泛，可以解决电池组合焊接时产品对激光焦距敏感、调整不方便的问题，又可以防止手动调整焦距造成的过程不可控制和不确定性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于锂离子电池组合的生产装置，特别涉及一种用于锂离子电池组焊接的激光焦距自动定位调整机构。
技术介绍
目前，锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不 仅在便携式电子设备上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动 工具等大中型电动设备方面，尤其是动力电池是目前各大电池厂家发展的主要方向。在电 动汽车电池的生产中，电池组合连接是最关键的一环。目前应用最多的就是使用激光焊接。 但是由于激光焊接最大的缺点在于其对焦距的敏感性，即激光出射头到焊接点的距离发生 变化时，焊接的强度和效果也会随着变化。由于电池组合焊接时焊接面的高度有公差，会导 致焊接强度不一致、调整不方便等问题。激光焦距的自动定位和自动调整就显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种操作方便、性能可靠的用于 锂离子电池组焊接的激光焦距自动定位和自动调整机构。 为实现上述目的本技术所采用的技术方案是一种用于锂离子电池组合激光 焊接的焦距定位和自动调整机构，包括位移传感器、控制器、伺服电机、滚珠丝杠和直线导 轨，激光出射头一侧固定位移传感器；控制器分别连接位移传感器和伺服电机；伺服电机 连接设置于直线导轨内的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的一端连接激光出射头。其中，位移传感 器用来实时检测激光出射头到焊接点间的距离，作为激光焦距设定和自动调整的参考值； 控制器用来输出控制信号，控制伺服电机运动；伺服电机通过丝杠和导轨带动激光出射头 运动，自动定位和调整焦点位置。通过设定参数，设备运行时可以自动实现焊接焦距定位、 根据焊接高度不同自动调整焦距等动作，完成不同产品的全自动焊接。 所述位移传感器型号为LJ-G200。 所述控制器型号为LJ-G5001。 本技术提供了一种新型自动调整激光焦距的机构，结构简单，性能可靠，应用 广泛，可以解决电池组合焊接时产品对激光焦距敏感、调整不方便的问题，又可以防止手动 调整焦距造成的过程不可控制和不确定性。操作者在设定参数后，设备运行时可以自动实 现焊接焦距定位、根据焊接高度不同自动调整焦距等动作，完成不同产品的全自动焊接。本专利技术具有如下有益效果 1 、使用高精度位移传感器感应激光头到焊接点的距离，使用伺服电机控制激光出 射头的运动，动作迅速，运行稳定可靠。 2、改变了人工调整焦距的方式，根据设定的参数自动定位焦距和自动调整焦距， 防止了人为失误。 3、应用广泛，可推广至其他行业的激光焊接设备。 4、结构设计合理，占用空间小，操作简单。附图说明图1是本技术设备结构示意图。 图2是本技术控制原理图。具体实施方式以下结合附图和较佳实施例，对依据本技术提供的具体实施方式、详述如 下 如图1所示，一种用于锂离子电池组合激光焊接的焦距定位和自动调整机构，包 括位移传感器1、控制器、伺服电机2、滚珠丝杠和直线导轨3，激光出射头4一侧固定位移传 感器1 ;控制器分别连接位移传感器和伺服电机；伺服电机连接设置于直线导轨内的滚珠 丝杠，所述滚珠丝杠的一端连接激光出射头。其中，位移传感器用来实时检测激光出射头到 焊接点间的距离，作为激光焦距设定和自动调整的参考值；控制器用来输出控制信号，控制 伺服电机运动；伺服电机通过丝杠和导轨带动激光出射头运动，自动定位和调整焦点位置。 具体的说，如图1所示，生产时激光从激光出射头发出来打在待焊接产品上实现 焊接；激光出射头安装在直线导轨上，可以上下移动；直线导轨的运动方向和运动距离由 伺服电机控制；控制器安装在激光器中，通过电脑界面可以设定各种参数；位移传感器将 检测到的信号发送给控制器，控制器在计算后控制伺服电机运动。在焊接前，控制器根据位 移传感器发送的位移信号和输入的参数计算开始焊接时激光出射头的位置，并控制伺服电 机将激光出射头移动到指定的高度，开始焊接；在焊接过程中，位移传感器连续检测焊接产 品的高度，并将信息传送给控制器；控制器根据位移传感器发送的实时信号不断计算、修正 激光出射头的高度，并控制伺服电机运动，实现激光焦距自动定位和自动调整。 工作原理如图2所示位移传感器不断向待焊接产品表面发送和接收检测光，根 据接收光的强度可以计算出传感器与产品表面的距离，并将这个距离反馈给控制器。控制 器比较传感器发过来的高度与参数设定的高度，计算高度差并控制伺服电机运动，把激光 出射头和传感器移动到设定的高度上，实现自动调整。通过传感器的高精度检测，运动反映 时间为毫秒级，且位置控制精度可以达到0. 1毫米。 操作时的基本动作顺序为按下开始按钮，激光出射头按程序自动运动到焊接位 置并开始焊接，在焊接过程中若激光出射头到待焊接产品间的距离发生微小变化则伺服电 机自动调整出射头高度，直至焊接完毕。 上述参照实施例对该用于锂离子电池组合激光焊接的焦距自动定位调整机构进 行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，因此在不脱离本技术总体构思下的变化 和修改，应属本技术的保护范围之内。权利要求一种用于锂离子电池组合激光焊接的焦距定位和自动调整机构，其特征是，包括位移传感器、控制器、伺服电机、滚珠丝杠和直线导轨，激光出射头一侧固定位移传感器；控制器分别连接位移传感器和伺服电机；伺服电机连接设置于直线导轨内的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的一端连接激光出射头。2. 根据权利要求1所述的用于锂离子电池组合激光焊接的焦距定位和自动调整机构， 其特征在于所述位移传感器型号为LJ-G200。3. 根据权利要求1所述的用于锂离子电池组合激光焊接的焦距定位和自动调整机构， 其特征在于所述控制器型号为LJ-G5001。专利摘要本技术涉及一种用于锂离子电池组焊接的激光焦距自动定位调整机构。本技术包括位移传感器、控制器、伺服电机、滚珠丝杠和直线导轨，激光出射头一侧固定位移传感器；控制器分别连接位移传感器和伺服电机；伺服电机连接设置于直线导轨内的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的一端连接激光出射头。本技术结构简单，性能可靠，应用广泛，可以解决电池组合焊接时产品对激光焦距敏感、调整不方便的问题，又可以防止手动调整焦距造成的过程不可控制和不确定性。文档编号B23K26/04GK201543968SQ20092031236公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日专利技术者尹东星, 王彪 申请人:天津力神电池股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂离子电池组合激光焊接的焦距定位和自动调整机构，其特征是，包括位移传感器、控制器、伺服电机、滚珠丝杠和直线导轨，激光出射头一侧固定位移传感器；控制器分别连接位移传感器和伺服电机；伺服电机连接设置于直线导轨内的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的一端连接激光出射头。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹东星，王彪，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]