CN101704166A - 一种三维激光焊接自动工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维激光焊接自动工作台，包括有第一底座(1)，所述第一底座(1)上纵向设置有纵轴基座(30)，一个纵轴(3)与纵轴基座(30)两端相枢接，所述纵轴(3)上固定设置有横轴基座(20)，一个横轴(2)与所述横轴基座(20)两端相枢接；所述横轴(2)上固定设置有第二底座(4)，旋转工作台(5)可旋转地安装于所述第二底座(4)的中心位置上，待焊接电池放置在所述旋转工作台(5)顶部；所述第二底座(4)顶部设置有压爪(6)，所述压爪(6)左端具有位于所述旋转工作台(5)上方的延伸部。本发明在进行电池焊接时，让员工处于工作状态，可以实现双工位工作，提高电池焊接的工作效率，降低电池的生产成本。

Description

一种三维激光焊接自动工作台

技术领域

本发明涉及电池焊接技术领域，特别是涉及一种三维激光焊接自动工作台。

背景技术

激光焊接技术广泛应用于电子、电池等行业的焊接。随着焊接技术的发展，对激光焊接的自动化程度要求越来越高。

激光焊接具有精密度高特点，已经广泛应用于锂电池生产PACK工厂。目前在大部分工厂中，主要是采用单个焊接机手工作业的焊接方式实现产品组装，具体为：人工把待焊接的电池放到二维焊接工作台上，手动压下压爪实现对该待焊接的电池的压紧，然后踩下开关启动二维焊接工作台实现对电池进行焊接。

因此，可以看出，目前的焊接设备为单工位作业，即当焊接设备进行电池焊接时，员工处于空闲状态，等待电池焊接完毕后再放置未焊接电池进行焊接，员工具有等待时间，因此电池焊接的工作效率低，大大提高了电池的生产成本；

此外，由于依靠手动压下压爪来实现待焊接电池的压紧，用力不均匀，接触一致性差，从而容易造成电池焊接质量的一致性差，降低了电池的质量合格率，并且在进行电池焊接操作时，员工贴近激光焊接位置，安全性较差，无法保证员工的作业安全。

因此，目前迫切需要开发出一种焊接设备，其可以在进行电池焊接时，让员工处于工作状态，可以实现双工位工作，提高电池焊接的工作效率，进而降低电池的生产成本，此外，还可以自动压紧待焊接的电池，保证电池焊接的质量，提高电池的质量合格率，同时让员工在焊接电池时远离激光焊接位置，保证员工的作业安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种三维激光焊接自动工作台，其在进行电池焊接时，让员工处于工作状态，可以实现双工位工作，提高电池焊接的工作效率，进而降低了电池的生产成本，能够形成产业的规模化，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种三维激光焊接自动工作台，包括有第一底座1，所述第一底座1上纵向设置有纵轴基座30，一个纵轴3与所述纵轴基座30两端相枢接，所述纵轴3上固定设置有横轴基座20，一个横轴2与所述横轴基座20两端相枢接；

所述横轴2上固定设置有第二底座4，旋转工作台5可旋转地安装于所述第二底座4的中心位置上，待焊接电池放置在所述旋转工作台5顶部；

所述第二底座4顶部设置有压爪6，所述压爪6左端具有位于所述旋转工作台5上方的延伸部。

优选地，所述第二底座4顶部中心位置上设置有旋转气缸7，所述旋转气缸7的输出轴与所述旋转工作台5的底部中心位置固定连接。

优选地，所述横轴2和纵轴3的一端都与步进电机的输出轴相连接，所述压爪6底部与直线气缸8相连接。

优选地，还包括有一个焊接控制单元，该控制单元分别与在所述横轴2和纵轴3一端的步进电机、旋转气缸7、直线气缸8相连接，用于发送控制信号控制所述步进电机、旋转气缸7、直线气缸8的具体运行，并且发送控制信号控制外部激光焊接设备输出激光来对旋转工作台5上的待焊接电池进行焊接。

优选地，所述焊接控制单元为可编程逻辑控制器PLC。

优选地，所述待焊接电池对称放置在所述旋转工作台5顶部前后两端或者左右两端。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种三维激光焊接自动工作台，其在进行电池焊接时，让员工处于工作状态，可以实现双工位工作，提高电池焊接的工作效率，进而降低了电池的生产成本，能够形成产业的规模化，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明提供的三维激光焊接自动工作台还可以自动压紧待焊接的电池，保证电池焊接的质量，提高电池的质量合格率，同时由于让员工在焊接电池时远离激光焊接位置，保证员工的作业安全。

附图说明

图1为本发明提供的一种三维激光焊接自动工作台的立体图；

图2为本发明提供的一种三维激光焊接自动工作台的俯视图；

图3为本发明提供的一种三维激光焊接自动工作台的侧视图；

图中，1为第一底座，2为横轴(X轴)，3为纵轴(Y轴)，4为第二底座，5为旋转工作台，6为压爪，7为旋转气缸，8为直线气缸，20为横轴基座，30为纵轴基座。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明提供的一种三维激光焊接自动工作台的立体图，图2为本发明提供的一种三维激光焊接自动工作台的俯视图，图3为本发明提供的一种三维激光焊接自动工作台的侧视图。

参见图1至图3，本发明提供了一种三维激光焊接自动工作台，该工作台与外部的激光焊接设备配合使用，包括有水平放置的第一底座1，所述第一底座1上纵向设置有纵轴基座30，一个纵轴3与所述纵轴基座30两端相枢接；

所述纵轴3上固定设置有横轴基座20，一个横轴2与所述横轴基座20两端相枢接；

在本发明中，所述横轴2和纵轴3的一端都与步进电机的输出轴相连接，因此，所述横轴2和纵轴3可以由步进电机驱动进行旋转运动，实现分别在横轴基座20和纵轴基座30中旋转，同时可以带动横轴2上固定的第二底座4一起转动；

所述横轴2上固定设置有圆形的第二底座4，圆形的旋转工作台5可旋转地安装于所述第二底座4的中心位置上，具体为：所述第二底座4顶部中心位置上设置有旋转气缸7，所述旋转气缸7的输出轴与所述旋转工作台5的底部中心位置固定连接，从而由所述旋转气缸7驱动旋转工作台5在第二底座4顶部进行旋转运动；

需要说明的是，所述旋转气缸7可以驱动旋转工作台5在第二底座4顶部进行旋转运动，而所述横轴2和纵轴3可以由步进电机驱动进行旋转运动，实现分别在横轴基座20和纵轴基座30中旋转，第二底座4固定设置在横轴2上，所以旋转工作台5分别在横轴2、纵轴3以及旋转气缸7的带动作用下可以在三维立体空间进行方向位置的调整，以调整旋转工作台5上的待焊接电池的倾斜角度，以让电池上需要焊接的部位位于和外部激光焊接设备的焊接头相对应的角度和位置上。

需要说明的是，待焊接电池放置在所述旋转工作台5顶部，在本发明中，所述待焊接电池对称放置在所述旋转工作台5顶部前后两端(如图2所示的A位置和B位置)或者左右两端；

所述第二底座4顶部设置有压爪6，所述压爪6左端具有位于所述旋转工作台5上方的延伸部，所述压爪6底部与直线气缸8相连接，由所述直线气缸8驱动进行上下直线运动，从而当所述旋转工作台5上放置有待焊接电池时，直线气缸8可以带动所述压爪6左端的延伸部压紧待焊接电池，使得用力均匀，接触一致性好，保证焊接质量的一致性。

在本发明中，为了控制横轴2和纵轴3的运动轨迹，让横轴2和纵轴3安装需要的焊接运动轨迹来带动旋转工作台5上的待焊接电池移动，本发明还包括有一个焊接控制单元，该控制单元分别与在所述横轴2和纵轴3一端的步进电机、同旋转工作台5相接的旋转气缸7、和压爪6相接的直线气缸8相连接，用于发送控制信号控制所述步进电机、旋转气缸7、直线气缸8的具体运行(如控制这些部件的驱动时间、先后驱动顺序等)，并且发送控制信号控制外部激光焊接设备输出激光来对旋转工作台5上的待焊接电池进行焊接。

具体实现上，所述焊接控制单元为可编程逻辑控制器PLC；

对于本发明提供的三维激光焊接自动工作台，参见图2，具体使用过程为：

第一步、将待焊接电池放置到旋转工作台的A位置上；

第二步、按下启动按钮，启动旋转气缸7，带动旋转工作台5进行旋转动作，将位于图2所示A位置的待焊接电池运动到压爪6下放好；

第三步、直线气缸8带动压爪6向下运动，实现对待焊接电池的压紧；

第四步、横轴2和纵轴3在步进电机的驱动下，进行旋转运动，调整旋转工作台5上的待焊接电池的倾斜角度，以让电池上需要焊接的部位位于和外部激光焊接设备的焊接头相对应的角度和位置上，同时外部的激光焊接设备配合输出激光，对位于A位置的待焊接电池进行焊接；

第五步、执行步骤四的同时，焊接员工可以把另一个待焊接电池放置到旋转工作台的B位置上；

第六步、当A位置的待焊接电池焊接完毕后，控制压爪6自动抬起，旋转工作台5进行旋转运动，位于B位置上的待焊接电池运动到压爪6下方，同时A位置的待焊接电池被移动到压爪6外面；

第七步、横轴2和纵轴3在步进电机的驱动下，分别旋转运动，调整旋转工作台5上的待焊接电池的倾斜角度，以让电池上需要焊接的部位位于和外部激光焊接设备的焊接头相对应的角度和位置上，同时外部的激光焊接设备输出激光，对位于B位置的待焊接电池进行焊接；

执行第七步的同时，焊接员工可以取下焊接完成的A位置电池，并在此位置上放置第三个待焊接的电池产品，以实现焊接的连续性，由于员工可以进行双工位工作，因此大大提高了员工的工作效率；

重复进行以上步骤，即可以不断进行电池的焊接操作。

综上所述，由以上本发明提供的技术方案可见，本发明提供了一种三维激光焊接自动工作台，其在进行电池焊接时，让员工处于工作状态，可以实现双工位工作，提高电池焊接的工作效率，进而降低了电池的生产成本，能够形成产业的规模化，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明还可以自动压紧待焊接的电池，保证电池焊接的质量，提高电池的质量合格率，同时由于让员工在焊接电池时远离激光焊接位置，保证员工的作业安全。

对于本发明，操作方便，员工只需把待焊接电池放置到工作台上的工装上，按下按钮，工作台将自动实现工件移动、压紧、焊接，不需要额外的动作；

本发明提供的三维激光焊接自动工作台的工作效率高，该工作台具有双工位，当一个工位进行焊接时，员工可以在第二个工位上取放电池，因此提高了员工工作效率；

本发明提供的三维激光焊接自动工作台所焊接电池的焊接质量一致性好，由于通过依靠自动压爪将待焊接电池压紧，从而用力均匀，保证了所焊接的电池具有较高的焊接质量；

运用本发明提供的三维激光焊接自动工作台后，员工的劳动强度低，安全性高，员工只需要取放电池就可以完成对电池的焊接，并且由于具有双工位，所以焊接时，员工远离焊接位置，最大程度地避免了员工同激光的接触，安全性高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种三维激光焊接自动工作台，其特征在于，包括有第一底座(1)，所述第一底座(1)上纵向设置有纵轴基座(30)，一个纵轴(3)与所述纵轴基座(30)两端相枢接，所述纵轴(3)上固定设置有横轴基座(20)，一个横轴(2)与所述横轴基座(20)两端相枢接；

所述横轴(2)上固定设置有第二底座(4)，旋转工作台(5)可旋转地安装于所述第二底座(4)的中心位置上，待焊接电池放置在所述旋转工作台(5)顶部；

所述第二底座(4)顶部设置有压爪(6)，所述压爪(6)左端具有位于所述旋转工作台(5)上方的延伸部。

2.如权利要求1所述的三维激光焊接自动工作台，其特征在于，所述第二底座(4)顶部中心位置上设置有旋转气缸(7)，所述旋转气缸(7)的输出轴与所述旋转工作台(5)的底部中心位置固定连接。

3.如权利要求2所述的三维激光焊接自动工作台，其特征在于，所述横轴(2)和纵轴(3)的一端都与步进电机的输出轴相连接，所述压爪(6)底部与直线气缸(8)相连接。

4.如权利要求3所述的三维激光焊接自动工作台，其特征在于，还包括有一个焊接控制单元，该控制单元分别与在所述横轴(2)和纵轴(3)一端的步进电机、旋转气缸(7)、直线气缸(8)相连接，用于发送控制信号控制所述步进电机、旋转气缸(7)、直线气缸(8)的具体运行，并且发送控制信号控制外部激光焊接设备输出激光来对旋转工作台(5)上的待焊接电池进行焊接。

5.如权利要求4所述的三维激光焊接自动工作台，其特征在于，所述焊接控制单元为可编程逻辑控制器PLC。

6.如权利要求1所述的三维激光焊接自动工作台，其特征在于，所述待焊接电池对称放置在所述旋转工作台(5)顶部前后两端或者左右两端。

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