基于视觉的激光振镜精密焊接系统研究

支嘉斌，曹云翔，郭 瑞，金武飞，陈 芳

（北京机械工业自动化研究所有限公司，北京 100120）

0 引言

近年来，新能源锂电池行业发展迅速，产品更迭频次加快。动力锂电池模组极柱与汇流排连接工艺因紧固力与电性能要求，逐渐由螺钉连接紧固方式更多的转换成激光焊接连接方式。目前，激光焊接已成为新能源电池焊接的主流装配技术，通过提高产品一致性与生产效率，可以很好的满足新能源电池模组焊接工艺对产品的质量要求以及生产效率的需求。外国集成视觉设备的整套激光焊接系统普遍价格十分昂贵。而本文提出一种集成的系统方案，能较好的适应生产工艺需要，降低生产成本。

1 激光焊接系统总体设计

根据动力锂电池模组极柱焊接工艺要求，需要将铝排紧密贴合在极柱上进行焊接。如图1所示，铝排通过黑色盖板固定，由大功率激光焊接专机完成24个区域的自动焊接。该方案能够较好的解决产品均一性和生产效率问题。

本文从焊接模型区域精确定位、焊接轨迹精准控制以及焊接参数优化调整着手来研究激光振镜焊接系统。该激光振镜精密焊接系统可分为激光器子系统、振镜子系统、视觉子系统以及机器人子系统。振镜子系统闭环控制XYZ轴振镜摆动，以此控制激光扫描轨迹；视觉系统通过拍照、计算后得出焊接模型区域定位数据信息；激光器系统完成激光发生以及传导报警等工作，同时设置不同的激光波形参……