發(fā)布時間：2020-09-19 09:10

　　 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(guān)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(yīng)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(guān)鍵技術(shù)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(gòu)設(shè)計以及控制系統(tǒng)的設(shè)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(yīng)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(chǔ)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(biāo)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(guān)系”標(biāo)定方法,找到了振鏡與視覺系統(tǒng)的坐標(biāo)系對應(yīng)關(guān)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(xué)位單位】：機械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(shù)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(guān)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(dǎo)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(guān)，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(gòu)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(dǎo)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(guān)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(shè)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(shè)計;2017年03期

5 ;關(guān)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(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)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(xué)(B輯 化學(xué) 生物學(xué) 農(nóng)學(xué) 醫(yī)學(xué) 地學(xué));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(shù)與應(yīng)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(xué)院學(xué)報;1988年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李文元;;昆蟲復(fù)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(zé)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(shè)計[A];中國職協(xié)2016年度優(yōu)秀科研成果獲獎?wù)撐募▽W(xué)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(gòu)模型的構(gòu)建與實現(xiàn)[A];第六屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議（HHME2010)、第19屆全國多媒體學(xué)術(shù)會議（NCMT2010）、第6屆全國人機交互學(xué)術(shù)會議（CHCI2010）、第5屆全國普適計算學(xué)術(shù)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(gòu)光視覺系統(tǒng)的標(biāo)定[A];中國自動化學(xué)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(xué)模型[A];首屆中國神經(jīng)信息學(xué)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(biāo)定技術(shù)[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(xué)會比較內(nèi)分泌學(xué)分會和發(fā)育生物學(xué)分會聯(lián)合學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 強薇;站在“風(fēng)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(zhǔn)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(lǐng)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(shù)[N];中國包裝報;2007年

相關(guān)博士學(xué)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(xué);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(xué)院研究生院（上海生命科學(xué)研究院）;2005年

3 潘鋒;仿人眼頸視覺系統(tǒng)的理論與應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);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(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

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

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

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

8 丁衛(wèi);基于知識引導(dǎo)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(xué);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(xué)技術(shù)大學(xué);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(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 支嘉斌;動力鋰電池激光振鏡精密焊接關(guān)鍵技術(shù)研究[D];機械科學(xué)研究總院;2019年

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

4 王川;會展視覺系統(tǒng)設(shè)計研究[D];安徽大學(xué);2019年

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

6 陸雅瓊;基于幼兒園童趣心理的視覺系統(tǒng)設(shè)計研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);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(xué);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(shè)計與應(yīng)用[D];廣東工業(yè)大學(xué);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(xué)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(xué);2018年

本文編號：2822318