[發明專利]動力電池精密結構件激光焊接的光場分布控制方法及系統

有效

• 申請號: 201910845400.5
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110548991B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 陳勇;高峰;祝銘;池峰;李濤;楊亞濤;馮建;潘洪文;米云;伍湘紅;孫弘明
• 申請（專利權）人: 深圳市大德激光技術有限公司
• 主分類號: B23K26/067
• 分類號: B23K26/067;B23K26/21;B23K26/70;H01M10/04
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 張國香

本發明提供了一種動力電池精密結構件激光焊接的光場分布控制方法及系統，所述光場分布控制方法執行以下步驟：采用激光器形成由若干個光束組合而成的多光束激光，作為在激光焊接的過程中所采用的激光；獲取動力電池精密結構件在激光焊接的過程中的焊接軌跡；在激光焊接的過程中，根據焊接軌跡動態調節多光束激光中的每個光束的光場分布，進而調節多光束激光的光場分布。根據本發明的動力電池精密結構件激光焊接的光場分布控制方法，可以動態自適應的改變激光對材料的作用，以達到控制溫度梯度和應力梯度的效果，進而可以避免焊接過程中出現的焊接區域材質不連續、微裂紋的問題，可以有效提高動力電池精密結構件的焊接質量。

技術領域

本發明涉及激光焊接技術領域，特別涉及一種動力電池精密結構件激光焊接的光場分布控制方法及系統。

背景技術

隨著科技的發展，激光越來越被各行各業所認知。在工業加工領域，激光技術的應用越來越廣泛，例如焊接、切割以及3D打印等。激光焊接技術具有能量密度高、焊接速度快、焊縫成形好、熱影響區小且易于自動化控制等優點，引起了研究人員的廣泛關注。

隨著新能源汽車的發展持續增長，在全球新能源汽車市場的優勢和份額日益擴大的同時，國家也在新能源方面特別是新能源汽車方面出臺相關措施發展和創新，引發了新能源動力電池的生產需求量大增，將激光焊接技術應用到動力電池精密結構件的焊接時，當高密度的激光光束投射到動力電池精密結構件上可以進行精準焊接，然而也伴隨著局部高溫而引起高溫度梯度和高應力梯度效應，使得激光對動力電池精密結構件的作用不均勻，出現焊接位置材質不連續和微裂紋等情況，存在較大安全風險，嚴重影響了對動力電池精密結構件的焊接效果。

發明內容

本發明提供一種動力電池精密結構件激光焊接的光場分布控制方法及系統，用以實現求職者和企業團隊雙方全面了解對方，提高信息的真實性。

本發明提供一種動力電池精密結構件激光焊接的光場分布控制方法，所述方法執行以下步驟：

步驟1：采用激光器形成由若干個光束組合而成的多光束激光，將所述多光束激光作為在所述激光焊接的過程中所采用的激光；

步驟2：獲取所述動力電池精密結構件在所述激光焊接的過程中的焊接軌跡；

步驟3：在所述激光焊接的過程中，根據所述焊接軌跡動態調節所述多光束激光中的每個光束的光場分布，進而調節所述多光束激光的光場分布。

進一步地，在所述步驟1中，所述形成由若干個光束組合而成的多光束激光，包括：

采用多光束半導體激光器形成所述多光束激光，在所述多光束半導體激光器中設置有若干個呈條狀的激光振蕩區，并且能夠從每個所述激光振蕩區發射激光束。

進一步地，在所述步驟2中，所述獲取所述動力電池精密結構件在所述激光焊接的過程中的焊接軌跡包括：

在激光焊接系統中獲取預先設定的激光焊接頭的焊接軌跡，并且所述焊接軌跡包括曲線、多條直線或者間斷地形成的線中的一種或多種。

進一步地，在所述步驟3中，所述在所述激光焊接的過程中，根據所述焊接軌跡動態調節所述多光束激光中的每個光束的光場分布，進而調節所述多光束激光的光場分布包括：

步驟S301：獲取所述動力電池精密結構件的焊接位置的材料；

步驟S302：調節好所述激光器的激光焊接頭的激光光束焦點位置；

步驟S303：所述激光焊接頭開始工作，對所述動力電池精密結構件的焊接位置表面發射激光，進行激光焊接，并實時對所述激光焊接頭的焊接處噴射助燃氧氣；

步驟S304：根據所述焊接位置的材料，動態地調節所述多光束激光中的每個光束的中心位置和周邊位置的光場分布，以實現激光能量在所述焊接位置的動態調節。