CN101913029B - 一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动化焊接机 - Google Patents

一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动化焊接机 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动化焊接机,它由安装于自动焊接机台面上的进料机构A、送料翻转机构B、转盘机构C、检测机构D,以及安装在转盘机构C上的送镍片机构E、点焊机F、超声波焊接机构G、落料机构H和自动控制机构共同组成;通过进料机构A、送料翻转机构B、转盘机构C、检测机构D、送镍片机构E完成铝镍复合片在锂离子电池盖板上安放,通过点焊机F、超声波焊接机构G、落料机构H完成实锂离子电池盖板与铝镍复合片自动化焊接,整个工艺流程完全实现了自动化,改变了现有采用手工完成的繁杂工作,解放了了大量的人力,工作条件大大改观,产量大幅度提高,制造成本大大降低,同时产品的质量得到了有效的保证。

Description

一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动化焊接机
技术领域
[0001] 本发明属于锂离子电池制造技术领域,涉及一种锂离子电池盖板加工设备,具体涉及一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动化焊接机。
背景技术
[0002] 现有的锂离子电池都有正负两极,如图2所示,锂离子电池盖板41上的铆接的小凸台42为负极,锂离子电池盖板41为正极。负极材质一般为铜质材料,与引线较容易焊接,而锂离子电池盖板41的正极焊接引线处为铝质材料,要想与引线直接焊接比较固难,行业通用的一种做法是在锂离子电池盖板41上焊接一段铝镍复合片43,一面为铝,一面为镍。铝面与铝材质焊接,为镍的另一面与引线焊接,从而获得较好的焊接性。目前电池盖板焊铝镍复合片43 —般分为三道工序,把成卷复合带切成焊接所要求的长度,将铝镍复合片43铝面与电池盖板铝面接触性放置,先点位焊接定位,然后再由超声波焊接机进一步焊牢。由于 这三道工序目前均采用人工手动分清铝镍复合片43并放置于电池盖板上,手工定位点焊,再进行超声波焊接,整个工艺均采用人工完成,浪费了大量的人力,而且出错机率大,往往造成成品电池断路或短路,严重影响了锂离子电池的质量。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动化焊接机,设备结构精巧,完全采用自动化控制,解决了现有手工操作锂离子电池盖板铝镍复合片焊接存在的上述问题。
[0004] 本发明所采用的技术方案是,一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机,它由安装于自动焊接机台面上的进料机构A、送料翻转机构B、转盘机构C、检测机构D,以及安装在转盘机构C上的送镍片机构E、点焊机F、超声波焊接机构G、落料机构H和自动控制机构共同组成;
[0005] ——所述的进料机构A,其进料端为一圆形振动盘,与其连接的是平行振动体的输送轨道,以及所述送料翻转机构B前方设有的中转平台,所述的中转平台上方装有一推块,推块沿直线滑轨由气缸驱动;
[0006] ——所述的送料翻转机构B,由一直线推动装置和直线推动装置前端回转轴上安装的转向凸轮、旋转摆动装置以及旋转摆动装置上设置的工件夹持装置组成;
[0007]—所述的转盘机构C,设有一由伺服电机驱动的凸轮间歇分割器,于凸轮间歇分割器上安装工位回转盘,工位回转盘上等分安装固定的四个的工件夹具,所述工件夹具一侧设有压紧块;
[0008]—所述的检测机构D,由安装在自动焊接机台面上的检测架和一对光纤发光管组成;
[0009] ——所述的送镍片机构E,由铝镍复合带放卷装置和铝镍复合片裁切装置组成;所述的铝镍复合片裁切装置设有由送料气缸往复驱动的送带块,送带块上方设有压带气缸,前端装有由气缸控制的切刀,切刀一侧装有由两个气缸控制前后和上下运动接有负压的吸头;
[0010]—所述的点焊机F,设有驱动点焊机F的正负两极点焊针下压进行铝镍复合片点焊的气缸;
[0011] ——所述的超声波焊接机构G,包括一横跨在回转盘上方的推料架,所述的推料架上依次装有推料气缸、主滑块、开夹块、推料块和焊接平台,在焊接平台上方,是装在自动焊接机台面上超声波焊接机的超声波焊头,在焊接平台的前端装有工件限位块;
[0012] ——所述的落料机构H,由安装在推料架上的落料气缸、连接块和连接块上装有的夹料卡爪组成。
[0013] 本发明所述的锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机,其特征还在于,
[0014] 所述旋转摆动装置前端设置的主旋转块经随动块连接的凸轮滚子紧贴于转向凸 轮的凸轮型面,工件夹持装置安装于旋转摆动装置后端随主旋转块一起转动,所述主旋转块上安装随动块的轴端装有扇形齿轮,与扇形齿轮啮合的齿轮通过其安装轴带动工件夹持装置转动;
[0015] 所述送料翻转机构B的转向凸轮的凸轮型面为一 90度空间曲面。
[0016] 所述超声波焊接机构G焊接平台前端的工件限位块由下方滑块连接气缸驱动做上下移动。
[0017] 本发明锂离子电池盖板铝镍复合片自动化焊接机,通过安装于自动焊接机台面上的进料机构A、送料翻转机构B、转盘机构C、检测机构D,以及安装在转盘机构C上的送镍片机构E、点焊机F、超声波焊接机构G、落料机构H和自动控制机构实现了锂离子电池盖板与铝镍复合片自动化焊接整个工艺流程,改变了现有的采用手工完成的繁杂工作,解放了了大量的人力,工作条件大大改观,产量大幅度提高,制造成本大大降低,同时产品的质量得到了有效的保证。
附图说明
[0018] 图I是本发明锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机示意图;
[0019] 图2是现有的一种锂离子电池盖板结构示意图;
[0020] 图3本发明自动焊接机进料机构结构示意图;
[0021] 图4A是本发明自动焊接机送料翻转机构结构示意图;
[0022] 图4B是本发明自动焊接机送料翻转机构结构示意图;
[0023]图5是本发明自动焊接机转盘机构和检测机构结构示意图;
[0024] 图6是本发明自动焊接机送镍片机构结构示意图;
[0025] 图7是本发明自动焊接机送镍片机构局部结构示意图;
[0026] 图8是本发明自动焊接机点焊机结构不意图;
[0027] 图9是本发明自动焊接机超声波焊接机构结构示意图;
[0028] 图10是本发明自动焊接机落料机构结构示意图。
[0029] 图中,I.圆形振动盘,2.平行振动体,3.输送轨道,4.中转平台,5.推块,6.滑轨,7.气缸,8.直线推动装置,9.转向凸轮,10.旋转摆动装置,11.工件夹持装置,12.凸轮间歇分割器,13.工位回转盘,14.工件夹具,15.压紧块,16.检测架,17.光纤发光管,18.铝镍复合带放卷装置,19.铝镍复合片裁切装置,20.送料气缸,21.送带块,22.压带气缸,23.切刀,24.吸头,25.点焊针,26.推料架,27.推料气缸,28.主滑块,29.开夹块,30.推料块,31.焊接平台,32.超声波焊接机,33.超声波焊头,34.工件限位块,35.落料气缸,36.连接块,37.夹料卡爪,38.传动块滚轮槽,39.滚轮摆臂座,41.锂离子电池盖板,42.小凸台,43.铝镍复合片,101.主旋转块,102.随动块,103.凸轮滚子,104.扇形齿轮,105.齿轮。
[0030] A.进料机构,B.送料翻转机构, C.转盘机构,D.检测机构,
[0031] E.送镍片机构,F.点焊机,G.超声波焊接机构,H.落料机构。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0033] 一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机,如图I所示,它由安装于自动焊接机台面上的进料机构A、送料翻转机构B、转盘机构C、检测机构D,以及安装在转盘机构C上的送镍片机构E、点焊机F、超声波焊接机构G、落料机构H和自动控制机构共同组成;
[0034] 本发明所述的进料机构A,如图3所示,其进料端为一圆形振动盘1,与其连接的是平行振动体2的输送轨道3,以及所述送料翻转机构B前方设有的中转平台4,所述的中转平台4上方装有一推块5,推块5沿直线滑轨6由气缸7驱动;
[0035] 本发明所述的送料翻转机构B,如图4A和图4B所示,由一直线推动装置8和直线推动装置8前端回转轴上安装的转向凸轮9、旋转摆动装置10以及旋转摆动装置10上设置的工件夹持装置11组成;
[0036] 本发明所述的旋转摆动装置10前端设置的主旋转块101经随动块102连接的凸轮滚子103紧贴于转向凸轮9的凸轮型面,工件夹持装置11安装于旋转摆动装置10后端随主旋转块101 —起转动,所述随主旋转块101上安装随动块102的轴端装有扇形齿轮104,与扇形齿轮104啮合的齿轮105通过其安装轴带动工件夹持装置11转动;
[0037] 本发明所述的送料翻转机构B的转向凸轮9的凸轮型面为一 90度空间曲面。
[0038] 本发明所述的转盘机构C,如图5所示,设有一由伺服电机驱动的凸轮间歇分割器12,于凸轮间歇分割器12上安装工位回转盘13,工位回转盘13上等分安装固定的四个的工件夹具14,工件夹具14 一侧设有压紧块15 ;
[0039] 本发明所述的检测机构D,如图5所示,由安装在自动焊接机台面上的检测架16和一对光纤发光管17组成;
[0040] 本发明所述的送镍片机构E,如图6和图7所示,由铝镍复合带放卷装置18和铝镍复合片裁切装置19组成;所述的铝镍复合片裁切装置19设有由送料气缸20往复驱动的送带块21,送带块21上方设有压带气缸22,前端装有由气缸控制的切刀23,切刀23 —侧装有由两个气缸控制前后和上下运动接有负压的吸头24 ;
[0041] 本发明所述的点焊机F,如图8所示,设有驱动点焊机F的正负两极点焊针25下压进行铝镍复合片的点焊的气缸;
[0042] 本发明所述的超声波焊接机构G,如图9和图10所示,包括一横跨在回转盘13上方的推料架26,所述的推料架26上依次装有推料气缸27、主滑块28、开夹块29、推料块30和焊接平台31,在焊接平台31上方是装在自动焊接机台面上超声波焊接机32的超声波焊头33,在焊接平台31的前端装有工件限位块34 ;所述超声波焊接机构G焊接平台31前端的工件限位块34由下方滑块连接气缸驱动做上下移动。
[0043] 所述的落料机构H,如图10所示,由安装在推料架26上的落料气缸35、连接块36和连接块36上装有的夹料卡爪37组成。
[0044] 本发明锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机开动运转后,将锂离子电池盖板元件放入自动焊接机台面上进料机构A的圆形振动盘I中,通过圆形振动盘I和与圆形振动盘I出口连接的平行振动体2的机械震动,把锂离子电池盖板有序的排列在输送轨道3前端,并按照自动控制机构的节拍送至送料翻转机构B的工件夹持装置11的钳口呈竖直状态夹紧。此时送料翻转机构B通过气缸驱动直线推动装置8作直线移动,直线推动装置8在向前移动的同时通过传动块滚轮槽38对滚轮摆臂座39产生的偏心力矩将旋转摆动装置10向下转动90度,在旋转摆动装置10转动的同时其前端回转轴上的转向凸轮9及旋转摆动装置10上设置的工件夹持装置11 一同转动;转动中,旋转摆动装置10前端主旋转块101上的随动块102连接的凸轮滚子103紧贴于转向凸轮9的凸轮型面移动,驱动主旋转块101上安装随动块102的轴端装有的扇形齿轮104与工件夹持装置11转动轴端啮合的齿轮105 带动工件夹持装置11转动90度,使工件夹持装置11夹持的锂离子电池盖板呈横向水平状态放置于料翻转机构B前方的中转平台4上,由气缸7驱动推块沿直线滑轨6推到转盘机构C工位回转盘13上工件夹具14中,通过工件夹具14 一侧设有压紧块15压紧;
[0045] 此时自动控制机构通过凸轮间歇分割器12的伺服电机驱动工位回转盘13转动90度至检测机构D工位,如图5所示,由安装在自动焊接机台面的检测架16上的一对光纤发光管17对工件夹具14夹持的锂离子电池盖板进行检测;判断在此工位的工件夹具14中是否装夹锂离子电池盖板41,若没有装夹锂离子电池盖板41,后续工位不动作,以免浪费其它材料,若检测到装夹了锂离子电池盖板41,工位回转盘13上的工件夹具14再转动到下一工位。
[0046] 转到下一工位后,通过送镍片机构E和点焊机F进行铝镍复合片裁切、放置和点焊定位。首先,通过送镍片机构E的铝镍复合带放卷装置18放卷,将成卷的铝镍复合带通过张力控制后送至铝镍复合片裁切装置19。由压带气缸22往下压紧复合带,再由送料气缸20推动送带块21将铝镍复合带向切刀23方向输送一定长度铝镍复合带正好在接有负压的吸头24的正下方,吸头24向下压住铝镍复合带,再由气缸驱动切刀23将送出的铝镍复合带切断,而吸头24上的吸附孔接通负压紧紧吸附住切断的铝镍复合片,切断后的铝镍复合片,由切刀23—侧装有由两个气缸驱动的吸头24,紧紧吸附铝镍复合片至工件夹具14装夹的锂离子电池盖板焊接的位置,此时点焊机F通过气缸驱动点焊机F的正负两极点焊针25下压进行铝镍复合片的点焊,当正负两极点焊针25与铝镍复合片完全接触好后,点焊机F通电,把铝镍复合片焊接定位在锂离子电池盖板上,工位回转盘13再转动到下一工位用超声波焊接机进一步将铝镍复合片与锂离子电池盖板焊牢。
[0047] 工件夹具14中锂离子电池盖板随工位回转盘13转至超声波焊接机构G,横跨在回转盘I上方的推料架26的推料气缸27驱动主滑块28上的开夹块29开启工件夹具14压住锂离子电池盖板的压紧块15、并通过推料块30将锂离子电池盖板向前推上焊接平台31,并由焊接平台31前端下方气缸驱动工件限位块34上移至焊接平台31面挡住定位,再向下移动超声波焊接机32,使超声波焊头33与锂离子电池盖板的铝镍复合片接触,将铝镍复合片与锂离子电池盖板焊牢焊接牢固。
[0048] 完成超声波焊接后,通过落料机构H,由安装在推料架26上的落料气缸35带动连接块36和连接块36上装有的夹料卡爪37夹住焊接平台31上的锂离子电池盖板,往旁边移动一段距离离开焊接平台31,再松开夹料卡爪37,焊好铝镍复合片的锂离子电池盖板就从焊接平台31前端工件限位块34下方的方孔中落下由落料管滑入工件箱。
[0049] 上述实施方式只是本发明的一个实例,不是用来限制发明的实施与权利范围,凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰,均应包括在本发明申请 专利范围内。

Claims (3)

1. 一种锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机,其特征在于,它由安装于自动焊接机台面上的进料机构A、送料翻转机构B、转盘机构C、检测机构D,以及安装在转盘机构C上的送镍片机构E、点焊机F、超声波焊接机构G、落料机构H和自动控制机构共同组成; ——所述的进料机构A,其进料端为一圆形振动盘(I),与其连接的是平行振动体(2)的输送轨道(3),以及所述送料翻转机构B前方设有的中转平台(4),所述的中转平台(4)上方装有一推块(5),推块(5)沿直线滑轨¢)由气缸(7)驱动; ——所述的送料翻转机构B,由一直线推动装置(8)和直线推动装置(8)前端回转轴上安装的转向凸轮(9)、旋转摆动装置(10)以及旋转摆动装置(10)上设置的工件夹持装置(11)组成; —所述的转盘机构C,设有一由伺服电机驱动的凸轮间歇分割器(12),于凸轮间歇分割器(12)上安装工位回转盘(13),工位回转盘(13)上等分安装固定的四个的工件夹具(14),所述工件夹具(14) 一侧设有压紧块(15); ——所述的检测机构D,由安装在自动焊接机台面上的检测架(16)和一对光纤发光管(17)组成; ——所述的送镍片机构E,由铝镍复合带放卷装置(18)和铝镍复合片裁切装置(19)组成;所述的铝镍复合片裁切装置(19)设有由送料气缸(20)往复驱动的送带块(21),送带块(21)上方设有压带气缸(22),前端装有由气缸控制的切刀(23),切刀(23) —侧装有由两个气缸控制前后和上下运动接有负压的吸头(24); —所述的点焊机F,设有驱动点焊机F的正负两极点焊针(25)下压进行铝镍复合片点焊的气缸; ——所述的超声波焊接机构G,包括一横跨在回转盘(13)上方的推料架(26),所述的推料架(26)上依次装有推料气缸(27)、主滑块(28)、开夹块(29)、推料块(30)和焊接平台(31),在焊接平台(31)上方,是装在自动焊接机台面上超声波焊接机(32)的超声波焊头(33),在焊接平台(31)的前端装有工件限位块(34); ——所述的落料机构H,由安装在推料架(26)上的落料气缸(35)、连接块(36)和连接块(36)上装有的夹料卡爪(37)组成。
2.根据权利要求I所述的锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机,其特征在于, 所述旋转摆动装置(10)前端设置的主旋转块(101)经随动块(102)连接的凸轮滚子(103)紧贴于转向凸轮(9)的凸轮型面,工件夹持装置(11)安装于旋转摆动装置(10)后端随主旋转块(101) —起转动,所述主旋转块(101)上安装随动块(102)的轴端装有扇形齿轮(104),与扇形齿轮(104)啮合的齿轮(105)通过其安装轴带动工件夹持装置(11)转动; 所述送料翻转机构B的转向凸轮(9)的凸轮型面为一 90度空间曲面。
3.根据权利要求I所述的锂离子电池盖板铝镍复合片自动焊接机,其特征在于,所述超声波焊接机构G焊接平台(31)前端的工件限位块(34)由下方滑块连接气缸驱动做上下移动。
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