CN102000930A - 一种柱式锂电池焊接机 - Google Patents

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本发明涉及一种柱式锂电池焊接机，包括工作台，在工作台上依序设有将放置有电池的电池夹具输送至焊接工位的送料机构、将电池顶盖与钢壳焊接在一起的焊接机构和良品下料机构，各机构与主控电路连接。本发明结构设计合理，首先组装在一起的电池顶盖和钢壳组件输送至焊接工位，然后焊接机构将电池顶盖与钢壳焊接在一起，电池焊接完成后电池短路检测机构对电池产品进行短路检测，最后经过检测后的合格产品和不合格产品进行别选和下料。本发明解决了手工焊接组件速度慢、效率低和安全隐患的问题，具有良品率高、焊接效率高的特点，节约了生产成本。

Description

一种柱式锂电池焊接机
技术领域
本发明涉及焊接设备，具体地说是指一种柱式锂电池焊接机。
背景技术
柱式锂电池为一次性不可充电的电池，具有工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无污染、自放电小、循环寿命长等特点，被广泛应用于电动工具、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域，随着科学技术的发展，柱式锂电池应用越来越广泛。
柱式锂电池主要由钢壳、正极、负极、隔膜、集流柱和顶盖等组件组成，随着社会需求的增长，企业对柱式锂电池的质量和生产的自动化程度提出了更高的要求。柱式锂电池的正极、负极和隔膜等组件装入钢壳中后，电池钢壳和连接有集流柱的顶盖需要焊接在一起。目前，钢壳和顶盖的焊接主要是人工焊接，人工焊接钢壳和顶盖不但电池质量难以保证，而且劳动强度大，工作效率低，生产成本高，降低了企业的市场竞争力，人工焊接的方式已远不能满足生产发展的需要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种自动送料、焊接和性能检测的柱式锂电池焊接机一体化设备。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种柱式锂电池焊接机，包括工作台，所述的工作台上依序设有将放置有电池的电池夹具输送至焊接工位的送料机构、将电池顶盖与钢壳焊接在一起的焊接机构和良品下料机构，各机构与主控电路连接。
上述的焊接机构包括安装于工作台上的基座一和安装于基座一上的固定架，基座一上安装有旋转齿轮，旋转齿轮由电机驱动齿轮组旋转带动工作，在旋转齿轮中间安装有可夹紧电池的电池套，在基座一上还安装有将电池夹具中的电池顶至电池套中的顶出气缸，在基座一上电池套的上方安装有将焊接后的电池推回电池夹具中的垂直气缸；在固定架上安装有焊枪，焊枪枪头对准电池需焊接部位。
上述的送料机构包括一输送轨道、将位于输送轨道起始端的电池夹具推进输送轨道的推动气缸一和将位于输送轨道末端的电池夹具推出输送轨道的推动气缸二；焊接机构安装于输送轨道的上方，顶出气缸位于输送轨道的下方。
上述的良品下料机构包括基座三，基座三上安装有夹子气缸、将电池夹具垂直顶起的电池夹具上下气缸和电池下落料道以及移动电池下落料道的滑动气缸，夹子气缸上连接有夹持电池的机械手。
上述的电池下落料道包括良品下落料道和与良品下落料道排列的废品下落料道，在良品下落料道的下方连接有接收良品电池的良品电池接收盒，在废品下落料道的下方连接有接收废品电池的废品电池接收盒。
在工作台上焊接机构和良品下料机构之间设有检测焊接后的电池是否短路的电池短路检测机构，包括基座二、安装于基座二上的检测气缸和连接于垂直气缸上的连接板，在连接板上安装有触碰电池顶盖的检测探针。
上述的焊接机构基座一、良品下料机构基座三和电池短路检测机构基座二上分别安装有固定电池夹具的定位气缸。
本发明结构设计合理，首先组装在一起的电池顶盖和钢壳组件输送至焊接工位，然后焊接机构将电池顶盖与钢壳焊接在一起，电池焊接完成后电池短路检测机构对电池产品进行短路检测，最后经过检测后的合格产品和不合格产品进行别选和下料。本发明解决了手工焊接组件速度慢、效率低和安全隐患的问题，具有良品率高、焊接效率高的特点，节约了生产成本。
附图说明
附图1是本发明立体结构示意图；
附图2是本发明俯视状态结构示意图；
附图3是本发明焊接机构立体结构示意图；
附图4是本发明电池短路检测机构侧视状态结构示意图；
附图5是本发明良品下料机构立体结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本发明结构原理作进一步详细描叙：
如附图1-5所示，一种柱式锂电池焊接机，包括工作台1，所述的工作台1上依序设有送料机构2、焊接机构3和电池短路检测机构4以及良品下料机构5，送料机构2用于将电池夹具8输送至焊接机构3的焊接工位上，便于焊接机构3将电池顶盖与钢壳焊接在一起，未焊接的电池7放置于电池夹具8中，焊接完成后的电池7经过电池短路检测机构4检测后合格产品和不合格产品进行别选和下料，上述各机构与主控电路连接。
其中，上述的送料机构2包括输送轨道21，在输送轨道21的起始端放置有电池夹具8，在输送轨道21的起始端还设有推动气缸一22，推动气缸一22将电池夹具8推进输送轨道21，电池夹具8在输送轨道21上向前输送；在输送轨道21的末端设有推动气缸二23，推动气缸二23将从输送轨道21输送过来的电池夹具8推出输送轨道21。
上述的焊接机构3安装于输送轨道21的上方，包括基座一31和固定架37，在基座一31上安装有旋转齿轮32和固定电池夹具8的定位气缸6，旋转齿轮32由电机驱动齿轮组36旋转带动工作，齿轮组36安装于基座一31上，在旋转齿轮32的中间安装有电池套33，电池套33可夹紧电池7；在基座一31上输送轨道21的下方安装有顶出气缸34，顶出气缸34将电池夹具8中的电池7顶至电池套33中；在基座一31上电池套33的上方安装有垂直气缸35，垂直气缸35将焊接后的电池7推回电池夹具8中；在固定架37上安装有焊枪38，焊枪38焊接电池7，焊枪38枪头对准电池7需焊接的部位。
上述的电池短路检测机构4安装于焊接机构3和良品下料机构5之间，包括基座二41，基座二41上安装有检测气缸42和固定电池夹具8的定位气缸6，在检测气缸42上连接有连接板43，连接板43上安装检测探针44，检测探针44触碰电池顶盖以便检测焊接后的电池7是否短路。
上述的良品下料机构5包括基座三51，基座三51上安装有夹子气缸52、电池夹具上下气缸53和电池下落料道54以及滑动气缸55、固定电池夹具8的定位气缸6，夹子气缸52上连接有夹持电池7的机械手56，电池夹具上下气缸53用于将电池7夹具垂直顶起，直至电池7置于机械手56中，滑动气缸55用于移动电池下落料道54，方便电池7下料。电池下落料道54包括良品下落料道541和废品下落料道542，良品下落料道541和废品下落料道542依次排列，在良品下落料道541的下方连接有接收良品电池的良品电池接收盒，在废品下落料道542的下方连接有接收废品电池的废品电池接收盒。
为了更好的控制各机构的衔接工作，可在各机构上设置感应器。
本发明的具体运转过程叙述于后：首先，通过上一流水线将装有电池7的电池夹具8推入夹具通道上，推动气缸一22将电池夹具8推进输送轨道21，电池夹具8在输送轨道21上向前输送至焊接机构3，焊接机构3感应到电池夹具8时，定位气缸6工作固定住电池夹具8，同时顶出气缸34将电池夹具8中的电池7顶至电池套33中，电池套33夹紧电池7，然后焊枪38开始烧焊，电机驱动齿轮组36旋转带动旋转齿轮32工作，从而实现焊枪38对电池7进行360度的烧焊，待电池360度烧焊完成后，焊枪38停止运作，垂直气缸35将焊接后的电池7推回电池夹具8中，定位气缸6和顶出气缸34回复位置，推动气缸一22继续推动电池夹具8前进。
当电池短路检测机构4感应到电池夹具8时，定位气缸6工作固定住电池夹具8，检测气缸42运作带动连接板43上的检测探针44垂直向下运动至探针探头接触到电池顶盖后回缩至原点，同时定位气缸6复位，电池短路检测机构4将检测的结果发送至与主控电路连接的控制系统，推动气缸一22继续推动电池夹具8前进。
当良品下料机构5感应到电池夹具8时，定位气缸6工作固定住电池夹具8，电池夹具上下气缸53将电池7夹具垂直顶起，直至电池7置于机械手56中，机械手56夹持住电池7，夹子气缸52将电池7移动至电池下落料道54的上方，当机械手56中的电池含有一个或多个不合格电池7产品时，滑动气缸55驱动电池下落料道54前进，使废品下落料道542对准不合格电池7产品，然后，机械手56松开电池7，使不合格电池7产品通过废品下落料道542掉入废品电池接收盒中，夹子气缸52和滑动气缸55回复位置；当机械手56中的电池7全部为合格电池7产品时，滑动气缸不动作，合格电池7产品对准良品下落料道541，机械手56松开电池7，合格电池7产品即通过良品下落料道541掉入良品电池接收盒中。在夹子气缸52夹起电池7产品的同时电池夹具上下气缸53向下移动使空电池夹具8回复位置，空电池夹具8继续直线向前输送。最后，推动气缸二23将空电池夹具8推出输送轨道21。
如此循环往复即实现电池7的自动送料、烧焊、和进行短路检测，具有烧焊速度快、质量好、良品率高的特点，大大节约了生产成本，改善了工人的作业环境和提高了生产效率。
上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明发明构思的前提下，任何显而易见的替换均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柱式锂电池焊接机，包括工作台(1)，其特征在于：所述的工作台上依序设有将放置有电池(7)的电池夹具(8)输送至焊接工位的送料机构(2)、将电池顶盖与钢壳焊接在一起的焊接机构(3)和良品下料机构(5)，各机构与主控电路连接。
2.根据权利要求1所述的柱式锂电池焊接机，其特征在于：所述的焊接机构(3)包括安装于工作台上的基座一(31)和安装于基座一上的固定架(37)，基座一上安装有旋转齿轮(32)，旋转齿轮由电机驱动齿轮组(36)旋转带动工作，在旋转齿轮中间安装有可夹紧电池的电池套(33)，在基座一上还安装有将电池夹具中的电池顶至电池套中的顶出气缸(34)，在基座一上电池套的上方安装有将焊接后的电池推回电池夹具中的垂直气缸(35)；在固定架上安装有焊枪(38)，焊枪枪头对准电池需焊接部位。
3.根据权利要求2所述的柱式锂电池焊接机，其特征在于：所述的送料机构(2)包括一输送轨道(21)、将位于输送轨道起始端的电池夹具推进输送轨道的推动气缸一(22)和将位于输送轨道末端的电池夹具推出输送轨道的推动气缸二(23)；焊接机构安装于输送轨道的上方，顶出气缸位于输送轨道的下方。
4.根据权利要求1所述的柱式锂电池焊接机，其特征在于：所述的良品下料机构(5)包括基座三(51)，基座三上安装有夹子气缸(52)、将电池夹具垂直顶起的电池夹具上下气缸(53)和电池下落料道(54)以及移动电池下落料道的滑动气缸(55)，夹子气缸上连接有夹持电池的机械手(56)。
5.根据权利要求4所述的柱式锂电池焊接机，其特征在于：所述的电池下落料道(54)包括良品下落料道(541)和与良品下落料道排列的废品下落料道(542)，在良品下落料道的下方连接有接收良品电池的良品电池接收盒，在废品下落料道的下方连接有接收废品电池的废品电池接收盒。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的柱式锂电池焊接机，其特征在于：在工作台上焊接机构和良品下料机构之间设有检测焊接后的电池是否短路的电池短路检测机构(4)，包括基座二(41)、安装于基座二上的检测气缸(42)和连接于垂直气缸上的连接板(43)，在连接板上安装有触碰电池顶盖的检测探针(44)。
7.根据权利要求6所述的柱式锂电池焊接机，其特征在于：所述的焊接机构基座一、良品下料机构基座三和电池短路检测机构基座二上分别安装有固定电池夹具的定位气缸(6)。
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