新能源動力鋰電池模組焊接是新能源電池模組裝配工序中十分關鍵的一環(huán),焊接質(zhì)量的好壞將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前,國外進口的集成視覺的整套激光焊接系統(tǒng)普遍價格十分昂貴,為了能更好的適應國內(nèi)廠商生產(chǎn)工藝和降低生產(chǎn)成本需要,本文以實際項目為依據(jù),研制了一種面向新能源動力電池模組的激光振鏡精密焊接系統(tǒng),并對視覺與振鏡掃描兩方面的關鍵技術進行了研究。首先,本文根據(jù)方形硬殼鋰電池模組極柱焊接的工藝要求,圍繞著提高焊接精度、加快焊接效率兩個方面的需求,進行本系統(tǒng)的總體結(jié)構設計以及控制系統(tǒng)的設計。整個系統(tǒng)通過可編程控制器集成了包括振鏡、激光器、視覺傳感器、機器人和伺服電機等主要部件,由控制器協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)工作,達到了適應實際工作節(jié)拍需要。為了保證諸多偏差源對焊接精度的影響,該系統(tǒng)集成了視覺系統(tǒng)進行糾偏。同時為了保證系統(tǒng)的焊接速度,采用了振鏡子系統(tǒng)對激光焊接路徑進行快速掃描。在控制策略上,具體采用了“先看—后動”的控制流程與“定位—焊接”的工作模式。其次,本文研究了機器視覺系統(tǒng)的定位方法,在此理論基礎上尋找模組激光焊接糾偏的方法。根據(jù)實際情況選取光源與照明方案,優(yōu)化原始圖像質(zhì)量,通過邊緣提取算法,采用最小二乘法擬合目標曲線,實現(xiàn)焊接模型區(qū)域的定位。本文研究了振鏡系統(tǒng)掃描原理,同時通過“旁軸式視覺系統(tǒng)與激光振鏡加工系統(tǒng)的位置關系”標定方法,找到了振鏡與視覺系統(tǒng)的坐標系對應關系。最后,本文分析了焊接參數(shù)對焊接效果的影響,由焊接產(chǎn)品的效果、切片試驗以及拉力試驗的結(jié)果,驗證了該系統(tǒng)的焊接效果,達到了高質(zhì)量的焊接效果。
【學位單位】：機械科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM912;TP391.41;TN249
【部分圖文】：

本文研究了一種全新的集成焊接系統(tǒng)。1.1 激光焊接原理及發(fā)展激光焊接技術是指采用高能量激光束與待焊物體（非透明物質(zhì)）發(fā)生作用使物體熔化后連接在一起的一種焊接方式。這種方法對比于傳統(tǒng)焊接方法更適用于精密的、微小的部件焊接，因為激光束能量集中對焊件熱影響區(qū)域小，同時激光器便于計算機集成從而更利于自動化焊接[1]。激光焊接的具體效果受到激光器的類別和待焊部件的性能影響。焊接部件的特征包括了其幾何形狀、尺寸大小、材料性能等。從本質(zhì)上來說，激光焊接這個過程即為激光匯聚的高能量與非透明物質(zhì)的相互作用的過程。而激光焊接機理的研究一直是相關科研人員研究的一個重點課題。高能激光束與待焊部件互相作用時，待焊部件由于熱傳導會發(fā)生一些物理變化，比如金屬或者非金屬的熔化、液態(tài)物質(zhì)蒸發(fā)等[2]。這個過程也與激光束的特性有關，主要包括了能量密度、偏振方向、光譜波長、移動速度光斑大小等。以下表 1-1 包含了激光焊接時主要的影響因素。表 1-1 激光焊接系統(tǒng)主要影響因素

圖 1-1 激光焊接原理主要包含了三大基本組成光穩(wěn)定輸出提供激勵能量正反饋系統(tǒng)輸出一定能量率一定、方向一致的光作種光腔結(jié)構可控制輸出光的相干性的激光。且由于通調(diào)整其長度來選模，所生激光的物質(zhì)，理論上指發(fā)態(tài)從而輻射出激光的整體、氣體、液體和半導體主要的作用為盡可能穩(wěn)定益介質(zhì)來說最重要的是介器在 1960 年，由美國人 M

物鏡前振鏡掃描系統(tǒng)

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鐘琦雯;龔茜倩;;嶺南龍舟文化視覺系統(tǒng)設計[J];中國民族博覽;2018年05期

2 周吉;張文華;;機械式視覺系統(tǒng)及其子系統(tǒng)[J];中國印刷;2001年11期

3 趙毅;;《記憶萬花筒》[J];南腔北調(diào);2016年11期

4 ;封面賞析[J];包裝與設計;2017年03期

5 ;關于視覺系統(tǒng)的新概念[J];自然雜志;1993年06期

6 劉林森;;大有發(fā)展前途的機械視覺系統(tǒng)[J];機械制造;1987年04期

7 童永承;視覺系統(tǒng)的自控阻斷特性及模擬[J];湖北師范學院學報(自然科學版);1988年01期

8 郭愛克,劉正,馮春華;蠅視覺系統(tǒng)的圖形-背景分辨的計算機模擬[J];中國科學(B輯 化學 生物學 農(nóng)學 醫(yī)學 地學);1988年08期

9 楊秉琳;;建立在單片機上的視覺系統(tǒng)[J];黑龍江自動化技術與應用;1988年04期

10 羅三定;;視頻二值圖象信號輸入輸出接口[J];中南礦冶學院學報;1988年02期

相關會議論文 前10條

1 李文元;;昆蟲復眼視覺系統(tǒng)的仿真研究[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機遇、責任和對策（下冊）[C];2002年

2 蘆卿;;機器人三目視覺系統(tǒng)詳細設計[A];中國職協(xié)2016年度優(yōu)秀科研成果獲獎論文集（學校二等獎）[C];2016年

3 王國建;陶霖密;葉喜勇;邸慧軍;;視覺系統(tǒng)分布式計算結(jié)構模型的構建與實現(xiàn)[A];第六屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學術會議（HHME2010)、第19屆全國多媒體學術會議（NCMT2010）、第6屆全國人機交互學術會議（CHCI2010）、第5屆全國普適計算學術會議（PCC2010）論文集[C];2010年

4 孫勇;李原;王慶林;陳輝;;基于主動投影的結(jié)構光視覺系統(tǒng)的標定[A];中國自動化學會控制理論專業(yè)委員會D卷[C];2011年

5 陳立力;杜秀華;李振波;陳佳品;;微裝配系統(tǒng)的視覺系統(tǒng)實現(xiàn)[A];第二十三屆中國控制會議論文集（下冊）[C];2004年

6 宓超;黃有方;宓為建;張志偉;;基于視覺系統(tǒng)的集裝箱鎖孔識別算法研究[A];第七屆全國機械工程博士論壇論文集[C];2015年

7 汪云九;;動物視覺系統(tǒng)模式識別的數(shù)學模型[A];首屆中國神經(jīng)信息學討論會摘要[C];2000年

8 胡震;張良;;基于自主作業(yè)的AUV視覺系統(tǒng)[A];2001年中國智能自動化會議論文集（下冊）[C];2001年

9 王海霞;王春艷;盧曉;;手眼視覺系統(tǒng)的自標定技術[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

10 司克媛;劉忠虎;王子仁;;金魚視神經(jīng)再生過程中GAP-43類似蛋白在視覺系統(tǒng)中的時空表達[A];第二屆中國動物學會比較內(nèi)分泌學分會和發(fā)育生物學分會聯(lián)合學術研討會論文集[C];2005年

相關重要報紙文章 前10條

1 強薇;站在“風口”上的機器人[N];人民日報;2016年

2 本報首席記者 許琦敏;嘗試超越人眼 瞄準未來市場[N];文匯報;2017年

3 記者 何德功;又快又不脫手[N];新華每日電訊;2002年

4 ;青年和成人弱視視覺系統(tǒng)可塑性的臨床研究[N];中國醫(yī)藥報;2003年

5 鄧軍;視覺系統(tǒng)引領安全工作步入快車道[N];經(jīng)理日報;2007年

6 張麗平;南桐礦業(yè)600萬元建成安全視覺系統(tǒng)[N];經(jīng)理日報;2007年

7 漢斯;德國啤酒廠 最新投入使用啤酒箱視覺系統(tǒng)[N];中國包裝報;2010年

8 吳友富 胡維佳;如何塑造良好的政府形象[N];文匯報;2004年

9 胡勝友邋記者 吳長鋒;成年弱視患者視覺系統(tǒng)可塑性高于視覺正常人[N];科技日報;2008年

10 福納;康耐視視覺系統(tǒng)簡化了激光焊接技術[N];中國包裝報;2007年

相關博士學位論文 前10條

1 張海燕;虛擬現(xiàn)實遙現(xiàn)遙控遠程前端的視覺系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學;2004年

2 陳愛華;小雞視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞電活動的時空編碼特性研究[D];中國科學院研究生院（上海生命科學研究院）;2005年

3 潘鋒;仿人眼頸視覺系統(tǒng)的理論與應用研究[D];浙江大學;2005年

4 黃俊;行為猴視覺系統(tǒng)對大范圍特征和局部特征的并行分化處理[D];中國科學技術大學;2016年

5 萬定銳;雙目PTZ視覺系統(tǒng)的研究[D];清華大學;2009年

6 谷雨明;智能挖掘機視覺系統(tǒng)中圖像處理技術研究[D];東北大學;2010年

7 王國鋒;蠅視覺系統(tǒng)在紅外成像制導中的應用研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

8 丁衛(wèi);基于知識引導的工業(yè)機器人泛化性視覺系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];江蘇大學;2017年

9 盧惠民;自主移動機器人全向視覺系統(tǒng)研究[D];國防科學技術大學;2010年

10 李君蘭;面向芯片封裝的機器視覺精密定位系統(tǒng)的研究[D];天津大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 支嘉斌;動力鋰電池激光振鏡精密焊接關鍵技術研究[D];機械科學研究總院;2019年

2 楊強;變配電設備智能巡檢視覺系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學;2019年

3 劉剛;集裝箱鉸鏈焊接機器人視覺系統(tǒng)開發(fā)[D];廣東工業(yè)大學;2019年

4 王川;會展視覺系統(tǒng)設計研究[D];安徽大學;2019年

5 李慧欣;艦船視覺系統(tǒng)�？斩嗄繕俗R別與跟蹤技術研究[D];哈爾濱工程大學;2019年

6 陸雅瓊;基于幼兒園童趣心理的視覺系統(tǒng)設計研究[D];湖北工業(yè)大學;2019年

7 劉文強;動車制動車輪自動裝配線視覺系統(tǒng)的開發(fā)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

8 孫林偉;晶圓級倒裝封裝裝備視覺系統(tǒng)及單相電流驅(qū)動器的設計與應用[D];廣東工業(yè)大學;2018年

9 張曉;動力鋰電池自動檢測及精確定位控制方法研究[D];機械科學研究總院;2018年

10 吳志偉;弧焊機器人激光視覺系統(tǒng)的研究[D];重慶大學;2018年

本文編號：2822318