一种动力电池组激光自动焊接控制方法与流程

文档序号:12552172阅读:440来源:国知局

本发明涉及自动化控制技术领域,尤其涉及一种动力电池组激光自动焊接控制方法。



背景技术:

目前应用激光焊接对软包锂电池组焊接的工艺已经非常普遍,基本上都是由各个软包电池两个极耳的镍带与铜镀镍的基板进行激光焊,并且根据不同的极性会有不同特性的金属材料焊接。目前,针对锂电池的外形和尺寸,国标没有严格的规定,因此随着锂电池的应用越来越广泛,各个厂家的软包锂电池规格种类各不相同,焊接的点数不一,特别是激光自动焊接生产线仅对一两种软包电池组焊接的话,对其技术应用、市场推广、成本代价都有不小的局限性。

由于锂电池组激光焊接工艺需要,现有的焊接方式多采用人工上料板卡单机焊接、单一产品自动焊接生产线来完成技术要求。

现有技术至少存在以下方面的不足:

1、传统单一产品软包锂电池组激光自动焊接生产线采用高性能的PLC进行整体控制,虽然工装简单,能很好的满足各种工艺的要求、连续性、数据的录入和分析,但是只能满足单一型号的电池组焊接的工艺,如果切换型号会对激光焊接生产线的调试造成比较大的影响,并且由于调试时间会影响生产,复杂的结构,昂贵的价格,苛刻的技术维护要求,使这种自动焊接生产线对一般的焊接用户带来过多的负担,所以无法很好的用于应用加工和实际生产中;

2、人工上料板卡单机焊接由于焊接的轨迹可以通过DXF文件输入,切换电池的型号比较简单,但是稳定性太差,整体工艺过程比较多环节,使其工作效率极低,既无法大批量的进行焊接生产,又无法连续对电池组其他的功能检测、安装和测量,故焊接成功率完全无法保证,对整个工艺过程的电池组无法进行数据的分析和录入,这会对操作人员的要求极为苛刻。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提出了一种兼容性好、焊接精度高的动力电池组激光自动焊接控制方法。

本发明的技术方案是这样实现的:一种动力电池组激光自动焊接控制方法,包括以下步骤,

S1,PLC控制系统上电后,首先进行初始化,即X轴伺服模组、Y轴伺服模组回零,并给变址变量、变量1、变量2、变量3、变量4、变量5、变量6、变量7、变量8、变量9赋予初始值;

S2,手动输入待焊接电池组的单排极耳数、极耳排数、单极耳单排焊点数、单极耳单排相邻焊点间距、单极耳排间距,以及每一个极耳的开始点坐标数据;

S3,将第一个极耳的坐标数据存储到首地址加变址,变址量初值为0,根据变址量,X轴伺服模组、Y轴伺服模组驱动激光器运行到第一个极耳的开始点位置;

S4,执行出光的继电器控制激光器打下一个焊点;

S5,变量1初始值为0,执行到这一步时,计数加1,如果变量1小于单极耳单排焊点数,就在该极耳开始点的X轴坐标数据的基础上加变量1*单极耳单排相邻焊点间距,然后继续执行步骤S3,直到变量1等于单极耳单排焊点数,开始执行下一步;

S6,变量2初始值为0,执行到这一步时,计数加1,如果变量2小于单排极耳数时,则变址量加2,变量1清零,跳到步骤S3重复执行,直到变量2等于单排极耳数时,开始执行下一步;

S7,先将电池组单排极耳数减1,得到的结果乘以2,将最后的结果送给变量3,然后X轴和Y轴的变址量都减去变量3,从而得到单排的初始变址量,变量4初始值为0,执行到这一步时,计数加1,第一个极耳开始点坐标的Y轴坐标数据的基础上加单极耳排间距,然后变量1清零,变量2清零,开始执行下一步;

S8,变量4小于2时,则跳到步骤S3重复执行,如果变量4等于2时,则开始执行下一步;

S9,变量5初始值为0,执行到这一步时,计数加1,激光器只焊接电池组的奇数排,即电池组的极耳排数为2排时,则变量6、变量7、变量8、变量9为0,只焊接第1排;如果电池组的极耳排数为4排时,则变量6为1,变量7、变量8、变量9为0,只焊接第1排和第3排;如果电池组的的极耳排数为6排时,则变量6、变量7为1,变量8、变量9为0,只焊接第1排、第3排和第5排;如果电池组的极耳排数为8排时,则变量6、变量7、变量8为1,变量9为0,只焊接第1排、第3排、第5排和第7排;如果电池组的极耳排数为10排时,则变量6、变量7、变量8、变量9为1,只焊接第1排、第3排、第5排、第7排和第9排;首先查看变量6,如果变量6为1时,则电池组的单排极耳数乘以4,得到的结果传送给变址量,再查看变量7,如果变量7、变量8、变量9为0时,则跳转到下一步,如果变量7为1,则电池组的单排极耳数乘以8,得到的结果传送给变址量,接着查看变量8,如果变量8、变量9为0时,则跳转到下一步,如果变量8为1,则单排极耳数乘以12,得到的结果传送给变址量,最后查看变量9,如果变量9为0时,则跳转到下一步,如果变量9为1,则电池组的单排极耳数乘以16,得到的结果传送给变址量,再跳转到下一步;

S10,如果变量5小于极耳排数的一半值时,变量1、变量2和变量4都清零,然后重复开始执行步骤S3,直到变量5等于极耳排数的一半值时,则执行下一步;

S11,变址量清零,X轴伺服模组、Y轴伺服模组回零,准备开始下一个电池组的焊接程序。

本发明的动力电池组激光自动焊接控制方法相对于现有技术具有以下有益效果:

(1)需要切换电池组的型号时,只需要进行机械上的调整,然后在PLC控制触摸屏上修改切换电池组型号,操作简单,维护修改方便;

(2)产品的兼容性好,一条生产线可以应对市场上大部分的软包电池组的激光焊接,性价比高;

(3)焊接精度的可控性好;

(4)使用环境兼容性好,应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有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发明的一些实施例,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。

图1为本发明动力电池组激光自动焊接控制方法的焊接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。

参照图1,本发明的动力电池组激光自动焊接控制方法,可采用现有的激光焊接设备,其包括Y轴伺服电机1、X轴伺服电机2、Y轴伺服模组3、执行出光的继电器4、X轴伺服模组5、激光器6,其中,X轴伺服模组5,驱动激光器6沿X轴方向移动;Y轴伺服模组3,驱动激光器6沿Y轴方向移动;Y轴伺服电机1和X轴伺服电机2分别与Y轴伺服模组3和X轴伺服模组5传动连接,提供其前进的动力;执行出光的继电器4与激光器6信号连接;PLC控制系统(图中未标示)分别与Y轴伺服电机1、X轴伺服电机2和执行出光的继电器4信号连接,从而控制激光器6沿X轴、Y轴移动,并在电池组8的极耳上打下焊点9。需要说明的是,为了提高工作效率,本发明的动力电池组激光自动焊接控制方法采用两台激光焊接设备对电池组8进行流水焊接(图中位标示另外一台),其中一台激光焊接设备焊接奇数排极耳,另一台激光焊接设备焊接偶数排极耳,如此,可大幅度提高工作效率。

具体的,本发明的动力电池组激光自动焊接控制方法包括以下步骤,

S1,初始化。PLC控制系统上电后,首先进行初始化,即X轴伺服模组5、Y轴伺服模组3回零,并给变址变量、变量1、变量2、变量3、变量4、变量5、变量6、变量7、变量8、变量9赋予初始值。

S2,输入设定参数值。手动输入待焊接电池组8的单排极耳数、极耳排数、单极耳单排焊点数、单极耳单排相邻焊点间距、单极耳排间距,以及每一个极耳的开始点坐标数据。

S3,控制激光器6定位到待焊接位置。将第一个极耳的坐标数据存储到首地址加变址,变址量初值为0,根据变址量,X轴伺服模组5、Y轴伺服模组3驱动激光器6运行到第一个极耳的开始点位置;

S4,打下焊点。执行出光的继电器4控制激光器6打下一个焊点9;

S5,根据单极耳单排焊点数的设定打下相应的焊点。变量1初始值为0,执行到这一步时,计数加1,如果变量1小于单极耳单排焊点数,就在该极耳开始点的X轴坐标数据的基础上加变量1*单极耳单排相邻焊点间距,然后继续执行步骤S3,直到变量1等于单极耳单排焊点数,开始执行下一步;

S6,在同一排的相邻极耳之间定位激光器6,并打下单排所有焊点。变量2初始值为0,执行到这一步时,计数加1,如果变量2小于单排极耳数时,则变址量加2,变量1清零,跳到步骤S3重复执行,直到变量2等于单排极耳数时,开始执行下一步;

S7,根据设定的单极耳排间距将激光器6定位到下一排焊点位置,并打下下一排所有焊点。先将电池组单排极耳数减1,得到的结果乘以2,将最后的结果送给变量3,然后X轴和Y轴的变址量都减去变量3,从而得到单排的初始变址量,变量4初始值为0,执行到这一步时,计数加1,第一个极耳开始点坐标的Y轴坐标数据的基础上加单极耳排间距,然后变量1清零,变量2清零,开始执行下一步;

S8,变量4小于2时,则跳到步骤S3重复执行,如果变量4等于2时,则开始执行下一步;

最后,为了提高工作效率,采用双激光焊接设备进行交替焊接,提高工作效率。

S9,变量5初始值为0,执行到这一步时,计数加1,激光器6只焊接电池组的奇数排,即电池组的极耳排数为2排时,则变量6、变量7、变量8、变量9为0,只焊接第1排;如果电池组的极耳排数为4排时,则变量6为1,变量7、变量8、变量9为0,只焊接第1排和第3排;如果电池组的的极耳排数为6排时,则变量6、变量7为1,变量8、变量9为0,只焊接第1排、第3排和第5排;如果电池组的极耳排数为8排时,则变量6、变量7、变量8为1,变量9为0,只焊接第1排、第3排、第5排和第7排;如果电池组的极耳排数为10排时,则变量6、变量7、变量8、变量9为1,只焊接第1排、第3排、第5排、第7排和第9排;首先查看变量6,如果变量6为1时,则电池组的单排极耳数乘以4,得到的结果传送给变址量,再查看变量7,如果变量7、变量8、变量9为0时,则跳转到下一步,如果变量7为1,则电池组的单排极耳数乘以8,得到的结果传送给变址量,接着查看变量8,如果变量8、变量9为0时,则跳转到下一步,如果变量8为1,则单排极耳数乘以12,得到的结果传送给变址量,最后查看变量9,如果变量9为0时,则跳转到下一步,如果变量9为1,则电池组的单排极耳数乘以16,得到的结果传送给变址量,再跳转到下一步;

S10,如果变量5小于极耳排数的一半值时,变量1、变量2和变量4都清零,然后重复开始执行步骤S3,直到变量5等于极耳排数的一半值时,则执行下一步;

S11,变址量清零,X轴伺服模组5、Y轴伺服模组3回零,准备开始下一个电池组的焊接程序。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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