一体式插补路径打印方法与流程

本申请涉及uv打印领域，具体地提出应用于新能源动力电池-uv绝缘涂层打印喷涂的一体式插补路径打印方法。

背景技术：

1、目前随着新能源技术的普及使用，特别是基于电池的无污染排放与可循环利用的技术，以电池为主要动力能源已然成为趋势。现有较为先进的电芯绝缘方式是uv涂层技术，从总体上无论是成本控制还是在应用方面都优于其他技术，uv绝缘涂层不仅弥补了“蓝膜”在绝缘耐压方面的短板，在其它关键性能上又优于粉末涂层与环氧涂层，正逐渐成为现有绝缘涂层的优选方案。

2、现有uv打印使用方壳电池长方体六面打印技术，方壳锂电池的六个平面和对应的八个棱边需要分别打印，整体的方壳电池打印技术持续较长时间而且因打印工位的较多使用非常多的uv打印头，造成了uv打印高昂的成本。实际上，若六面八棱边打印在锂电池定位控制以及打印控制出现稍微偏差时，会造成方壳锂电池uv打印的重复打印及漏打印区域，如方壳锂电池的打印边缘会出现台阶或者打印条纹，导致uv墨水在方壳锂电池的分布均匀性方面产生较明显的缺陷，甚至还会出现uv墨水分布偏少而直接影响到锂电池外壳绝缘耐压性能，从而触发安全事故。

3、有鉴于此，特提出本专利申请。

技术实现思路

1、本申请提出一种一体式插补路径打印方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出能够让uv油墨在方壳锂电池外壳分布均匀、有效减少打印误差的整体解决方案。

2、为实现上述设计目的，所述一体式插补路径打印方法，相机视觉识别锂电池的顶面轮廓尺寸后，相应地生成顶面、底面、侧面与相邻侧面之间棱边的打印图片；在完成顶面与底面的打印和阶段预固化处理之后，针对所有侧面视为一个平面采取单循环连续式、多个重复流程的打印与阶段预固化处理；打印过程中，打印头的坐标位置固定不变，锂电池相对于打印头运动，锂电池表面的打印点与打印头中心始终保持等距且垂直的相对位置状态；通过设置打印圈数完成整体打印层数和厚度的控制。

3、进一步地，包括下述步骤：

4、步骤(1)、顶面与底面识别；

5、机械手将待打印的锂电池送至识别工位，相机针对锂电池的顶面进行拍照和图像识别，确定顶面在打印过程中需规避的图案位置与轮廓尺寸；

6、根据识别的顶面打印图片，相应地生成底面的打印图片；

7、步骤(2)、顶面与底面打印；

8、机械手将锂电池送至打印工位，打印头的坐标位置固定不变，锂电池的顶面与底面依次地朝向打印头，锂电池的顶面、底面的中心与打印头的中心重合；按照视觉识别生成的顶面与底面打印图片进行打印；

9、步骤(3)、顶面与底面固化；

10、顶面与底面打印一遍后即进行阶段预固化处理；

11、步骤(4)、侧面打印与固化；

12、机械手将锂电池在打印工位绕其轴向中心线翻转360°，锂电池的各侧面、相邻侧面之间的棱边依次地朝向打印头，完成一次打印进程；锂电池侧面与相邻侧面之间的棱边打印一圈是一个单循环、连续的行程；

13、按照打印层数和厚度的生产要求，重复上述打印进程；

14、步骤(5)、终固化；

15、全部打印完成后，采用大功率uv固化灯对锂电池整体进行固化处理。

16、进一步地，所述的步骤(1)，顶面识别数据包括但不限于顶面边缘的尺寸数值、以及极柱、二维码和防爆阀的位置与尺寸大小。

17、进一步地，所述的步骤(4)，锂电池沿其自身x、y、r三轴按插补轨迹运行，侧面、相邻侧面之间的棱边上的打印点始终与打印头保持等距且垂直的状态。

18、进一步地，所述的步骤(4)，锂电池的各侧面、相邻侧面之间棱边的侧面一次打印进程运行距离计为a，a＝l-2r+πr/2+d-2r+πr/2+l-2r+πr/2+d-2r+πr/2；

19、若需打印的层数为n，即锂电池按照实际打印圈数的全部运行距离为na，

20、na＝n(l-2r+πr/2+d-2r+πr/2+l-2r+πr/2+d-2r+πr/2)。

21、进一步地，打印过程中，机械手夹持锂电池的位置分别是在顶面、底面和相邻侧面之间的顶角位置；当顶角位置在翻转过程中高于锂电池中心的高度时，机械手松开锂电池以避让出打印位置。

22、综上，本发明所述的一体式插补路径打印方法具有以下优点：

23、1、本申请实现了锂电池各侧面一体式打印流程，通过三轴插补控制完成打印面与打印头的全流程等距垂直，从而能够保证整体打印工艺的可控性、以及uv打印整体分布的均匀性。

24、2、本申请仅采取2个打印工位，不仅节省了大量的打印头、打印板卡等设备和打印应用软件，从而明显地节省整体生产成本和油墨资源配置。

25、3、本申请采用大墨滴打印头和侧面整体打印工艺，有效地提升了打印效率，较之于现有技术可将油墨利用效率从不到50％提高到90％以上。

26、4、本申请能够提升uv墨水在打印头表面存留的时间，从而有效减少了uv油墨在结晶固化的几率、抑制打印头堵塞问题的发生。

1.一种一体式插补路径打印方法，其特征在于：相机视觉识别锂电池的顶面轮廓尺寸后，相应地生成顶面、底面、侧面与相邻侧面之间棱边的打印图片；在完成顶面与底面的打印和阶段预固化处理之后，针对所有侧面视为一个平面采取单循环连续式、多个重复流程的打印与阶段预固化处理；打印过程中，打印头的坐标位置固定不变，锂电池相对于打印头运动，锂电池表面的打印点与打印头中心始终保持等距且垂直的相对位置状态；通过设置打印圈数完成整体打印层数和厚度的控制。

2.根据权利要求1所述的一体式插补路径打印方法，其特征在于：包括下述步骤，

3.根据权利要求2所述的一体式插补路径打印方法，其特征在于：所述的步骤(1)，顶面识别数据包括但不限于顶面边缘的尺寸数值、以及极柱、二维码和防爆阀的位置与尺寸大小。

4.根据权利要求3所述的一体式插补路径打印方法，其特征在于：所述的步骤(4)，锂电池沿其自身x、y、r三轴按插补轨迹运行，侧面、相邻侧面之间的棱边上的打印点始终与打印头保持等距且垂直的状态。

5.根据权利要求4所述的一体式插补路径打印方法，其特征在于：所述的步骤(4)，锂电池的各侧面、相邻侧面之间棱边的侧面一次打印进程运行距离计为a，

6.根据权利要求1所述的一体式插补路径打印方法，其特征在于：打印过程中，机械手夹持锂电池的位置分别是在顶面、底面和相邻侧面之间的顶角位置；当顶角位置在翻转过程中高于锂电池中心的高度时，机械手松开锂电池以避让出打印位置。