[实用新型]一体化焊接拍摄结构及电芯自动焊接检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及动力电池电芯的自动激光焊接检测装置，更具体地说是指一体化焊接拍摄结构及电芯自动焊接检测装置。

背景技术

随着国家产业政策的调整以及新能源汽车扶持政策的密集出台，新能源汽车市场呈现爆发性增长，动力电池是该行业的核心，新能源汽车市场的发展使得动力电池企业纷纷扩产，市场竞争白热化。为了不断满足更高生产效率和品质管控的要求，增强产品的市场竞争优势，提高市场占有率，对现有自动化程度不高的动力电池生产线进技术改造，成了动力电池生产企业的必然选择。

在动力电池自动生产线中，电芯极耳的激光焊接是重要的基础工序，其焊接质量直接影响成品的合格率。在实际生产中该工序通常采用激光焊接，由于激光焊(特别是自动激光焊接)工艺复杂，影响焊接质量的因素较多，导致焊点合格率波动较大。因此，在完善激光焊接工艺、稳定焊接质量的同时，还须通过加强在线检测剔除不良品，防止不良品流入下道工序。

现有三种检测方式，第一种是采用人工直接在线或离线检测，但是效率低，检测速度慢，稳定性不高；第二种是视觉检测和人工相结合的半自动法，但是自动化程度不高，难以适应自动化智能化的生产要求；第三种是焊接与在线视觉自动检测相分离的非一体化检测法，需要两个工位完成，占用了较多的空间资源，同时增加了工序之间配合复杂度，影响了生产效率的进一步提升。

中国专利201310676529.0公开了一种焊接装置及其焊接方法，该焊接装置包括机械臂8和设置在机械臂上的激光焊接头、用于拍摄实时焊缝的红外光或紫外光第一三维成像仪、以及用于拍摄定型焊缝的可见光第二三维成像仪。该焊接方法包括步骤：①用激光焊接头在待加工材料上加工标准焊缝，智能主机对该标准焊缝的实时焊缝图像和定型焊缝图像进行数据分析处理并记录为标准参数；②进行激光焊接时，智能主机对第一三维成像仪获取的实时焊缝图像和第二三维成像仪获取的定型焊缝图像进行数据分析处理并记录为实时参数；③智能主机比较各实时参数与标准参数。本实用新型能普遍应用于各种材料的激光焊接生产中，有效判断实时焊缝是否合格。但是该焊接装置存在结构较为复杂，安装占据空间大的问题。

因此，有必要设计一种一体化焊接拍摄及视觉在线检测装置，实现动力电池电芯生产检测的自动化和智能化，提高检测效率和稳定性，降低检测成本，同时节约空间资源，提升生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一体化焊接拍摄结构及电芯自动焊接检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一体化焊接拍摄结构，通过将照明光和激光共用光路，使激光焊接和图像拍摄两项不同性质的功能装置合二为一，其包括基座、拍摄组件、激光输入光路组件以及共用光路组件，所述拍摄组件包括工业相机，所述激光输入光路组件包括准直筒以及水冷模块，所述共用光路组件包括焊接镜头，所述工业相机上设有拍摄镜头，所述准直筒、工业相机、焊接镜头分别连接在所述基座上，所述水冷模块位于基座上，所述焊接镜头与所述拍摄镜头相对设置，且所述基座内设有相互平行的反射面与基座底边成45°角的镀膜反射镜组，当对焊接部件进行焊接，激光从准直筒输入，经过所述镀膜反射镜组进入到所述焊接镜头聚焦后抵达焊接部位，位于基座下的照明光源发射出照明光，经过焊接部位反射后进入所述焊接镜头，并传输至所述拍摄镜头，在所述工业相机内形成图像。

其进一步技术方案为：所述焊接镜头与所述拍摄镜头分别位于所述基座的两端。

其进一步技术方案为：所述准直筒与所述基座之间连接有准直镜组，激光通过所述准直筒后，经由准直镜组传输至所述镀膜反射镜组。

其进一步技术方案为：所述焊接镜头包括依次连接的激光聚焦镜、保护镜片、镜套以及镜盖，所述镜套通过过渡法兰与所述基座连接。

其进一步技术方案为：所述镀膜反射镜组包括两个镀膜反射镜，两个所述镀膜反射镜的反射面平行，且与基座底边成45°角，所述镀膜反射镜的一端分别与所述基座的内侧壁连接。

本实用新型还提供了电芯自动焊接检测装置，包括上述的一体化焊接拍摄结构、传送带、机械臂、激光焊接机以及用于移除不合格产品的机械手；所述机械臂与所述基座连接，所述基座上连接有作为照明光源的照明灯；所述机械臂以及所述机械手分别位于所述传送带的侧边；所述准直筒的上端设有光纤接口，所述激光焊接机通过光纤与所述光纤接口连接。