本发明属于动力电池模组加工，本发明涉及一种多排大型电池模组连接片激光焊接装置及方法。
背景技术：
1、在能源转型和环保意识提升的背景下，新能源电池作为清洁能源存储与转换的关键技术，市场需求迅速增长。电池模组通过串联或并联单个电池单元，电池模组进一步组装将形成具有更大容量和电压的多排大型电池模组，连接片焊接质量对其性能和安全性至关重要。激光焊接因其高效率、环保性和精密性，成为多排大型电池模组连接片焊接的首选技术，自动化激光焊接设备研发及相关技术方法研究可为多排大型电池模组制造技术的自动化和智能化发展提供支持。
2、经检索，专利cn211414159u、cn218385660u公开了电池连接片自动焊接装置，但主要用于连接片加工；专利cn114888402a公开了一种单个电池外壳和电池盖封装焊接设备和工艺方法，专利cn107414297a公开了一种基于视觉检测的电池盒封装焊接产线系统及工作方法，专利cn114054951a公开了一种新能源电池组密封的焊接装置，但其设计均针对于单个或多个电池密封位置焊接，焊接对象不同；专利cn117655525b公开了一种动力电池连接片自动焊接的控制方法和步骤，专利cn117086480a公开了一种基于视觉引导的电池模组激光焊接步骤方法，但并未公开相关激光装置机构。从已有专利可发现，多排大型电池模组连接片激光焊接设备面临大工作空间范围可达结构设计、焊接系统工作效率低、设备换型慢、安全性等难题，尚未有能够同时解决上述难题的多排大型电池模组激光自动焊接装置和方法相关技术公开。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种多排大型电池模组连接片激光焊接装置及方法，旨在实现多排大型电池模组连接片大运动范围的高速、集成、安全焊接和快速柔性换型。
2、实现本发明目的的技术解决方案为：
3、一种多排大型电池模组连接片激光焊接装置，包括运动平台和焊接组件，
4、所述运动平台包括机台，所述机台内设置有激光系统控制系统，所述激光系统控制系统用于控制激光器及整机激光光路，所述机台上设置有y轴模组滑台，所述y轴模组滑台与设定的世界坐标系y轴平行，所述y轴模组上设置有产品定位板；
5、所述焊接组件包括固定机架、x轴模组、z轴模组和焊接模组，所述固定机架设置于所述机台，垂直分布于y轴模组滑台的两侧，所述固定机架上设置有x轴模组，所述z轴模组通过延伸机构固定安装于x轴模组的滑块，所述焊接模组包括基板，所述基板固定安装于z轴模组的滑块，所述基板包括主体部和延伸部，所述延伸部向主体部下方延伸一定距离，所述主体部和延伸部设置有多组安装螺纹孔，所述主体部安装有振镜头，振镜头用于调整激光的出光方向，所述主体部还设置有深度相机，所述深度相机与振镜头相邻用且用隔光板隔开，所述深度相机的正下方设置有环形面光源，环形面光源用于焊接位置高对比度成像，所述延伸部设置有分离式焊接压嘴。
6、优选的技术方案中，所述分离式焊接压嘴包括气缸、伸缩杆和压嘴片，所述气缸固定安装于基板的延伸部，位于振镜头正下方，所述伸缩杆连接于气缸的活塞杆；所述压嘴片固定安装于伸缩杆末端，伸缩杆根据深度相机反馈的z轴坐标控制压嘴片上升和下降。
7、优选的技术方案中，所述基板通过多组骑马扣固定安装有抽尘管，所述抽尘管位于振镜头侧后方。
8、优选的技术方案中，所述延伸部通过氮气组件卡扣固定安装有吹氮气组件，吹氮气组件位于分离式焊接压嘴一侧，用于输送惰性气体。
9、优选的技术方案中，所述振镜头下方设置有风刀，用于焊接部位的焊前和焊中灰尘清洁。
10、优选的技术方案中，所述产品定位板包括多级限位螺纹孔，所述多级限位螺纹孔均匀分布于产品定位板上，用于紧固和定位定向调整限位块和夹紧肘夹组件，所述定向调整限位块设置于产品定位板的转角，所述定向调整限位块与产品定位板滑动连接，用于对多排大型电池模组x轴方向和y轴方向定向调整，所述夹紧肘夹组件沿y轴对称分布于多排大型电池模组两侧。
11、优选的技术方案中，所述夹紧肘夹组件包括定位压板、调整定位螺栓和夹紧肘夹，所述定位压板位于多排大型电池模组两侧，设置有两个通孔，定位压板与产品定位板采用调整定位螺栓进行连接，用于多排大型电池模组x轴方向粗定位，所述夹紧肘夹设置于定位压板。
12、优选的技术方案中，所述夹紧肘夹与多排大型电池模组采用螺纹紧固连接，所述夹紧肘夹弹性连接有压杆，通过调整压杆的下压角度调整定位压板与多排大型电池模组的间距，用于多排大型电池模组x轴方向的限位。
13、优选的技术方案中，所述运动平台外围设置有冷却系统和电气运动控制系统，所述冷却系统用于降低焊接过程中激光设备内部温度，所述电气运动控制系统用于激光焊接装置的各个模块的逻辑功能和电气集成控制。
14、本发明还公开了一种多排大型电池模组连接片激光焊接方法，采用上述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，焊接方法包括以下步骤：
15、s01：控制x轴模组及运动平台y轴模组滑台，使深度相机按照设定位置依次逐行对所有焊接点进行图像采集，完成全部焊接点位图像采集后，控制x轴模组及运动平台y轴模组滑台回到设定的初始位置；
16、s02：对采集的图像进行图像拼接和图像处理，计算多排大型电池模组所有焊接点在系统设定的世界坐标系内绝对坐标位置(xn,yn,zn)(n＝1,2...n)，其中，xn为第n个焊接的x轴坐标，yn为第n个焊接的y轴坐标，zn为第n个焊接的z轴坐标，n为焊接点的总个数，并将数据发送并保存于上位机控制平台；
17、s03：上位机控制平台通过人机交互将多排大型电池模组连接片的第一个焊接点位置(x1,y1,z1)发送至电气运动控制系统，将激光焊接参数发送给激光系统控制系统；
18、s04：电气运动控制系统伺服控制x轴模组、y轴模组滑台和z轴模组联合运动，将振镜头移动至多排大型电池模组连接片第一个焊接点位置(x1,y1,z1)；
19、s05：电气运动控制系统伺服控制分离式焊接压嘴下降并压紧连接片与电芯极柱；激光系统控制系统调整振镜头的出射角度，振镜头发出激光焊接直至第一个焊接点焊接完毕，振镜头停止发出激光；
20、s06：重复上述步骤焊接下一个焊接点，直至整个多排大型电池模组连接片焊接点(xn,yn,zn)(n＝1,2...n)全部焊接完毕。
21、本发明与现有技术相比，其显著优点为：
22、(1)设计了一种新的激光焊接成套装置，实现了多排大型电池模组连接片上料、焊点视觉定位、焊接加工的自动化和集成化，提高生产速度和整体产出，实现了多排大型电池模组人工上料工位与加工工位分离，提升了设备安全性。
23、(2)设计了一种新的分离式焊接压嘴，把焊接压嘴拆分成吹氮气组件、抽尘管、风刀等多个可拆卸的独立模块，降低了焊接压嘴易损件的更换成本，提高了设备焊接方壳或圆柱不同类型电池的设备换型效率。
24、(3)采用视觉引导的多组件协同运动控制方式，将视觉系统的反馈位置分解为工件的y轴运动和焊接组件的x轴和z轴的协同运动，提升设备加工大范围作业的运动效率。
1.一种多排大型电池模组连接片激光焊接装置，包括运动平台和焊接组件，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述分离式焊接压嘴包括气缸、伸缩杆和压嘴片，所述气缸固定安装于基板的延伸部，位于振镜头正下方，所述伸缩杆连接于气缸的活塞杆；所述压嘴片固定安装于伸缩杆末端，伸缩杆根据深度相机反馈的z轴坐标控制压嘴片上升和下降。
3.根据权利要求1所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述基板通过多组骑马扣固定安装有抽尘管，所述抽尘管位于振镜头侧后方。
4.根据权利要求1所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述延伸部通过氮气组件卡扣固定安装有吹氮气组件，吹氮气组件位于分离式焊接压嘴一侧，用于输送惰性气体。
5.根据权利要求1所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述振镜头下方设置有风刀，用于焊接部位的焊前和焊中灰尘清洁。
6.根据权利要求1所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述产品定位板包括多级限位螺纹孔，所述多级限位螺纹孔均匀分布于产品定位板上，用于紧固和定位定向调整限位块和夹紧肘夹组件，所述定向调整限位块设置于产品定位板的转角，所述定向调整限位块与产品定位板滑动连接，用于对多排大型电池模组x轴方向和y轴方向定向调整，所述夹紧肘夹组件沿y轴对称分布于多排大型电池模组两侧。
7.根据权利要求6所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述夹紧肘夹组件包括定位压板、调整定位螺栓和夹紧肘夹，所述定位压板位于多排大型电池模组两侧，设置有两个通孔，定位压板与产品定位板采用调整定位螺栓进行连接，用于多排大型电池模组x轴方向粗定位，所述夹紧肘夹设置于定位压板。
8.根据权利要求7所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述夹紧肘夹与多排大型电池模组采用螺纹紧固连接，所述夹紧肘夹弹性连接有压杆，通过调整压杆的下压角度调整定位压板与多排大型电池模组的间距，用于多排大型电池模组x轴方向的限位。
9.根据权利要求1所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，其特征在于，所述运动平台外围设置有冷却系统和电气运动控制系统，所述冷却系统用于降低焊接过程中激光设备内部温度，所述电气运动控制系统用于激光焊接装置的各个模块的逻辑功能和电气集成控制。
10.一种多排大型电池模组连接片激光焊接方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的多排大型电池模组连接片激光焊接装置，焊接方法包括以下步骤：
