【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光焊接设备，特别涉及一种圆柱电池防爆阀激光焊接机及方法。
技术介绍
1、防爆阀是电池密封板上的薄壁阀体，当电池内部压力超过规定值时，防爆阀体破裂，释放压力，避免电池爆裂。其结构巧妙，通常是通过激光焊接将两个铝质金属片牢固地焊接在一起，形成一个完整的防爆阀体。
2、在电池防爆阀焊接过程中，需要保证焊缝的密封性，严格控制热输入量，使焊缝的破坏压力值稳定在一定范围内。当电池内部压力升高到一定值时，铝片会从设计的凹槽位置处破裂，防止电池进一步膨胀造成爆炸。
3、激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的高效精密焊接方法，通过使用激光束将两个铝质金属片工件熔合在一起。焊接时需注意的是：选择合适的激光参数，如功率、速度、焦距等，以适应铝板的厚度、形状、材质等因素，保证焊接的稳定性、效率和质量。控制好铝板的装配精度、夹紧力度、清洁度等条件，避免产生缺陷、裂纹、飞溅等问题。焊接前对铝板进行表面处理，去除氧化层、油污等杂质，提高激光的吸收率和反射率。采用辅助气体，如氮气、氩气等，保护焊缝免受空气中氧气和水汽的影响，防止氧化和水解反应，提高焊缝的强度和韧性。针对不同的防爆阀结构和材料，选择合适的激光焊接方式，如脉冲激光焊接、连续激光焊接、复合焊激光器等。
4、传统圆柱电池防爆阀激光焊接设备依然存在如下缺陷：其一、存在焊接效率低、换型不方便、兼容性差的问题，难以适应不同型号圆柱电池防爆阀的焊接要求。其二、存在无法及时发现人工上料时防爆阀放置方向错误的问题，导致两个铝质金属片焊接方向错误，继而导致焊接
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，解决传统圆柱电池防爆阀激光焊接设备焊接效率低、换型不方便、兼容性差、无法检测防爆阀放置方向错误、不良品下料依赖人工及激光束控制不精确等技术问题，提供一种提高焊接效率、方便换型、兼容不同型号、检测防爆阀方向、实现不良品自动下料、精确控制激光束、保证焊接质量、定位精度高、节省空间和操作方便的圆柱电池防爆阀激光焊接机；与此同时，本专利技术还提供一种该激光焊接机的焊接方法。
2、为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是：一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，包括工作台，安装于工作台上的旋转组件、视觉检测组件、激光焊接组件和不良品下料组件，所述旋转组件包括转盘和真空吸附治具，转盘的四周设有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，所述真空吸附治具包括四组，均匀分布于转盘的上端，且分别与第一工位、第二工位、第三工位和第四工位相匹配，用于固定圆柱电池防爆阀；第一工位用于操作人员将待焊接的圆柱电池防爆阀上料于真空吸附治具上，所述视觉检测组件位于第二工位，包括视觉正反检测相机，所述视觉正反检测相机用于检测第一工位操作人员上料后待焊接的圆柱电池防爆阀的正反；所述激光焊接组件位于第三工位，包括焊接机构，所述焊接机构对视觉正反检测相机检测无误的待焊接的圆柱电池防爆阀进行激光焊接，对检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀不进行激光焊接；所述不良品下料组件位于第四工位，包括真空下料吸盘和下料收集盒，所述下料收集盒位于第四工位和第一工位之间，所述真空下料吸盘将视觉正反检测相机检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀从第四工位真空吸附治具上取下放置于下料收集盒中。
3、作为对本专利技术的进一步阐述：
4、所述旋转组件还包括旋转马达，转盘设置于工作台的中部与工作台相平齐，旋转马达设置于转盘的中部下端，其传动轴与转盘相连接并传动转盘相对于工作台转动，转盘的中部设有通孔，通孔的上端设有龙门固定座，所述旋转马达的传动轴穿过所述通孔与龙门固定座相连接以传动转盘相对于工作台转动。
5、所述真空吸附治具包括治具底座、盖板治具、真空固定吸盘和定位销钉，所述治具底座与转盘固定连接，且其中部设有向内凹陷的吸盘凹槽，所述真空固定吸盘设置于所述吸盘凹槽内，所述定位销钉包括两个，分别设置于治具底座的左右两端并向上延伸，所述盖板治具与治具底座相匹配，其左右两端设有与定位销钉相匹配的定位销孔，在定位销钉、定位销孔和真空固定吸盘的配合作用下，盖板治具相对于治具底座吸附固定或解吸分离，盖板治具上设有1个以上的穴位，所述穴位用于盛载固定圆柱电池防爆阀。
6、所述视觉检测组件还包括视觉支撑座，安装于视觉支撑座上的第一x轴伺服模组和第一y轴伺服模组，所述视觉支撑座固定安装于工作台上，视觉正反检测相机安装于第一x轴伺服模组和第一y轴伺服模组上，并可在第一x轴伺服模组和第一y轴伺服模组的带动作用下相对于工作台前后左右移动，对第二工位真空吸附治具上待焊接的圆柱电池防爆阀的正反进行检测。
7、所述激光焊接组件还包括焊接支撑座，安装于焊接支撑座上的第二x轴伺服模组、第二y轴伺服模组和z轴伺服模组，所述焊接支撑座固定安装于工作台上，焊接机构安装于第二x轴伺服模组、第二y轴伺服模组和z轴伺服模组上，并可在第二x轴伺服模组、第二y轴伺服模组和z轴伺服模组的带动作用下相对于工作台前后左右上下移动，对第三工位真空吸附治具上待焊接的圆柱电池防爆阀进行激光焊接。
8、所述不良品下料组件还包括下料支撑座，安装于下料支撑座上的第三x轴伺服模组、第三y轴伺服模组和下料气缸，所述下料支撑座固定安装于工作台上，下料气缸竖向安装于第三x轴伺服模组和第三y轴伺服模组上，并可在第三x轴伺服模组和第三y轴伺服模组的带动作用下相对于工作台前后左右移动，真空下料吸盘连接于下料气缸的下端，第三x轴伺服模组、第三y轴伺服模组、下料气缸和真空下料吸盘相互配合将视觉正反检测相机检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀从第四工位真空吸附治具上取下放置于下料收集盒中。
9、所述旋转马达为dd旋转马达，工作台安装于机架的上端，机架的外周设有保护罩，机架四周的下端设有万向轮。
10、还包括清洁机构和控制机构，所述清洁机构位于第三工位后端的工作台上，包括惰性气体出风口，所述惰性气体出风口用于焊接机构对待焊接的圆柱电池防爆阀进行激光焊接时吹出惰性气体，保护焊缝防止发生氧化和水解反应，提高焊缝强度和韧性，所述控制机构与旋转组件、视觉检测组件、激光焊接组件、不良品下料组件和清洁机构电性连接并控制其运转。
11、为解决上述第二个技术问题，本专利技术的技术方案是：一种圆柱电池防爆阀激光焊接机的焊接方法，步骤如下：
12、a.旋转马达传动转盘相对于工作台转动，操作人员在第一工位将盛载有待焊接的圆柱电池防爆阀的盖板治具，在定位销钉、定位销孔和真空固定吸盘的配合作用下固定于治具底座的上端；
13、b.转盘将上料完成的真空吸附治具转动至第二工位，视觉正反检测相机检测待焊接的圆柱电池防爆阀的正反，并将正反信号信息反馈至控制机构；
14、c.视觉正反检测完成后，转盘将真空吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：包括工作台，安装于工作台上的旋转组件、视觉检测组件、激光焊接组件和不良品下料组件，所述旋转组件包括转盘和真空吸附治具，转盘的四周设有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，所述真空吸附治具包括四组，均匀分布于转盘的上端，且分别与第一工位、第二工位、第三工位和第四工位相匹配，用于固定圆柱电池防爆阀；第一工位用于操作人员将待焊接的圆柱电池防爆阀上料于真空吸附治具上，所述视觉检测组件位于第二工位，包括视觉正反检测相机，所述视觉正反检测相机用于检测第一工位操作人员上料后待焊接的圆柱电池防爆阀的正反；所述激光焊接组件位于第三工位，包括焊接机构，所述焊接机构对视觉正反检测相机检测无误的待焊接的圆柱电池防爆阀进行激光焊接，对检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀不进行激光焊接；所述不良品下料组件位于第四工位，包括真空下料吸盘和下料收集盒，所述下料收集盒位于第四工位和第一工位之间，所述真空下料吸盘将视觉正反检测相机检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀从第四工位真空吸附治具上取下放置于下料收集盒中。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接
3.根据权利要求2所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述真空吸附治具包括治具底座、盖板治具、真空固定吸盘和定位销钉，所述治具底座与转盘固定连接，且其中部设有向内凹陷的吸盘凹槽，所述真空固定吸盘设置于所述吸盘凹槽内，所述定位销钉包括两个，分别设置于治具底座的左右两端并向上延伸，所述盖板治具与治具底座相匹配，其左右两端设有与定位销钉相匹配的定位销孔，在定位销钉、定位销孔和真空固定吸盘的配合作用下，盖板治具相对于治具底座吸附固定或解吸分离，盖板治具上设有1个以上的穴位，所述穴位用于盛载固定圆柱电池防爆阀。
4.根据权利要求3所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述视觉检测组件还包括视觉支撑座，安装于视觉支撑座上的第一X轴伺服模组和第一Y轴伺服模组，所述视觉支撑座固定安装于工作台上，视觉正反检测相机安装于第一X轴伺服模组和第一Y轴伺服模组上，并可在第一X轴伺服模组和第一Y轴伺服模组的带动作用下相对于工作台前后左右移动，对第二工位真空吸附治具上待焊接的圆柱电池防爆阀的正反进行检测。
5.根据权利要求4所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述激光焊接组件还包括焊接支撑座，安装于焊接支撑座上的第二X轴伺服模组、第二Y轴伺服模组和Z轴伺服模组，所述焊接支撑座固定安装于工作台上，焊接机构安装于第二X轴伺服模组、第二Y轴伺服模组和Z轴伺服模组上，并可在第二X轴伺服模组、第二Y轴伺服模组和Z轴伺服模组的带动作用下相对于工作台前后左右上下移动，对第三工位真空吸附治具上待焊接的圆柱电池防爆阀进行激光焊接。
6.根据权利要求5所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述不良品下料组件还包括下料支撑座，安装于下料支撑座上的第三X轴伺服模组、第三Y轴伺服模组和下料气缸，所述下料支撑座固定安装于工作台上，下料气缸竖向安装于第三X轴伺服模组和第三Y轴伺服模组上，并可在第三X轴伺服模组和第三Y轴伺服模组的带动作用下相对于工作台前后左右移动，真空下料吸盘连接于下料气缸的下端，第三X轴伺服模组、第三Y轴伺服模组、下料气缸和真空下料吸盘相互配合将视觉正反检测相机检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀从第四工位真空吸附治具上取下放置于下料收集盒中。
7.根据权利要求1所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述旋转马达为DD旋转马达，工作台安装于机架的上端，机架的外周设有保护罩，机架四周的下端设有万向轮。
8.根据权利要求7所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：还包括清洁机构和控制机构，所述清洁机构位于第三工位后端的工作台上，包括惰性气体出风口，所述惰性气体出风口用于焊接机构对待焊接的圆柱电池防爆阀进行激光焊接时吹出惰性气体，保护焊缝防止发生氧化和水解反应，提高焊缝强度和韧性，所述控制机构与旋转组件、视觉检测组件、激光焊接组件、不良品下料组件和清洁机构电性连接并控制其运转。
9.权利要求3～8中任意一项所述圆柱电池防爆阀激光焊接机的焊接方法，其特征在于，步骤如下：
10.根据权利要求9所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机的焊接方法，其特征在于：所述焊接机构包括激...
【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：包括工作台，安装于工作台上的旋转组件、视觉检测组件、激光焊接组件和不良品下料组件，所述旋转组件包括转盘和真空吸附治具，转盘的四周设有第一工位、第二工位、第三工位和第四工位，所述真空吸附治具包括四组，均匀分布于转盘的上端，且分别与第一工位、第二工位、第三工位和第四工位相匹配，用于固定圆柱电池防爆阀；第一工位用于操作人员将待焊接的圆柱电池防爆阀上料于真空吸附治具上，所述视觉检测组件位于第二工位，包括视觉正反检测相机，所述视觉正反检测相机用于检测第一工位操作人员上料后待焊接的圆柱电池防爆阀的正反；所述激光焊接组件位于第三工位，包括焊接机构，所述焊接机构对视觉正反检测相机检测无误的待焊接的圆柱电池防爆阀进行激光焊接，对检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀不进行激光焊接；所述不良品下料组件位于第四工位，包括真空下料吸盘和下料收集盒，所述下料收集盒位于第四工位和第一工位之间，所述真空下料吸盘将视觉正反检测相机检测有误的待焊接的圆柱电池防爆阀从第四工位真空吸附治具上取下放置于下料收集盒中。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述旋转组件还包括旋转马达，转盘设置于工作台的中部与工作台相平齐，旋转马达设置于转盘的中部下端，其传动轴与转盘相连接并传动转盘相对于工作台转动，转盘的中部设有通孔，通孔的上端设有龙门固定座，所述旋转马达的传动轴穿过所述通孔与龙门固定座相连接以传动转盘相对于工作台转动。
3.根据权利要求2所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述真空吸附治具包括治具底座、盖板治具、真空固定吸盘和定位销钉，所述治具底座与转盘固定连接，且其中部设有向内凹陷的吸盘凹槽，所述真空固定吸盘设置于所述吸盘凹槽内，所述定位销钉包括两个，分别设置于治具底座的左右两端并向上延伸，所述盖板治具与治具底座相匹配，其左右两端设有与定位销钉相匹配的定位销孔，在定位销钉、定位销孔和真空固定吸盘的配合作用下，盖板治具相对于治具底座吸附固定或解吸分离，盖板治具上设有1个以上的穴位，所述穴位用于盛载固定圆柱电池防爆阀。
4.根据权利要求3所述的一种圆柱电池防爆阀激光焊接机，其特征在于：所述视觉检测组件还包括视觉支撑座，安装于视觉支撑座上的第一x轴伺服模组和第一y轴伺服模组，所述视觉支撑座固定安装于工作台上，视觉正反检测相机安装于第一x轴伺服模组和第一y轴伺服模组上，并可在第一x轴伺服模组和第一y轴伺服模组的带动作用下相对于工作台前后左右移动，对第二工位真空吸附治具上待焊接的圆柱电池防爆阀的正反进行检测。
【专利技术属性】
技术研发人员：陈旺，姚玉东，刘小冬，
申请(专利权)人：深圳力星激光智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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