CN104332580B - 自动化电极片集流导电极耳焊接设备 - Google Patents

自动化电极片集流导电极耳焊接设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种自动化电极片集流导电极耳焊接设备，包括用于运输电极片的旋转工作台，旋转工作台周部依次设置有用于将电极片运送至旋转工作台的上料装置、用于清除电极片上焊接集流导电极耳位置处粉末的清粉装置、用于将集流导电极耳焊接在电极片上的点焊装置，以及焊接完成后对电极片进行贴胶的贴胶装置，旋转工作台可沿上料装置、清粉装置、点焊装置以及贴胶装置布置方向进行旋转，并在上料装置、清粉装置、点焊装置以及贴胶装置处进行相应的加工处理；通过一台设备完成电极片的清粉、点焊、贴胶操作，过程中无需重复上下料，节省加工时间提高工作效率，全过程实现自动化操作，节省人力成本，避免人手与电极片接触，能够有效保证产品质量。

Description

自动化电极片集流导电极耳焊接设备
技术领域
本发明涉及电池加工加工技术领域，尤其涉及一种自动化电极片集流导电极耳焊接设备。
背景技术
众所周知，一般二次电池的电极片都必须焊有集流导电极耳。因此要求极片在制备过程中必须留有相应的焊接位置，需要将成型极片上焊接导电集流片的位置上的粉末清除干净，在极片的这个位置上，只能露出干净的骨架，不允许留有涂层和任何粉末。在极片上清粉完成后还需要焊接集流导电极耳、以及贴胶等操作。现有技术中大都是在极片涂浆、烘干和辗压过后采用手持硬片刮极耳位的方法。这种方法一是效率低，二是手工刮粉经常刮伤极片，直接影响到电池的质量和性能。再加上劳动力的紧张和成本的上升，也不经济。随着动力电池市场的巨大需求，对电池一致性的要求也越来越高了，二次电池导电集流片焊接位置的自动化处理就显得异常重要。而清粉完成后，点焊集流导电极耳以及贴胶的操作需要手动完成或分别在不同的设备上完成，因此加工效率十分低下，在手动操作过程中由于人手与产品的接触，会造成产品质量不容易保证；在人工清粉的过程中粉尘会对工人身体造成伤害。因此急需提供一种能够依次完成电极片清粉、点焊、贴胶操作的自动化设备。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种自动化电极片集流导电极耳焊接设备，在一台设备上依次完成相互连续的三个步骤，提高生产效率以及产品质量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动化电极片集流导电极耳焊接设备，包括一用于运输电极片的旋转工作台，所述旋转工作台周部依次设置有用于将电极片运送至旋转工作台的上料装置、用于清除电极片上焊接集流导电极耳位置处粉末的清粉装置、用于将集流导电极耳焊接在所述电极片上的点焊装置，以及焊接完成后对电极片进行贴胶的贴胶装置，所述旋转工作台可沿所述上料装置、所述清粉装置、所述点焊装置以及所述贴胶装置的布置方向进行旋转，并在所述上料装置、所述清粉装置、所述点焊装置以及所述贴胶装置处进行相应的加工处理。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，在所述旋转工作台的运行方向上，并位于所述贴胶装置的后方设置有收料装置。
优选的，所述旋转工作台具有八个工位，其中每个工位经两次转动均可由上一工位运动到下一工位处进行加工。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，所述旋转工作台包括一中心转盘，所述中心转盘上至少设置有与述上料装置、所述清粉装置、所述点焊装置、所述贴胶装置以及所述收料装置相对应的极片治具；所述极片治具可拆卸的安装在所述中心转盘上，或，所述极片治具自身用于装夹极片的位置尺寸可调。
将极片治具设为可拆卸结构，能够根据所生产极片尺寸不同更换不同的治具，提高设备的通用性。同样的，所述极片治具用于装夹极片的位置尺寸可调，也可提高设备通用性。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，所述中心转盘的周部与所述中心转盘同心且相分离的设置有极片托架。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，所述上料装置包括可旋转的载料台以及上料机械手，所述载料台包括一旋转机构以及固定设置在所述旋转机构上方的两正极料斗，所述载料台的下方设置有能够将正极料斗中电极片推送至所述正极料斗顶部的物料上顶机构；
所述上料机械手包括移动气缸，所述移动气缸输出端固定连接有滑块，所述滑块下方设置有用于吸取电极片的吸极片机构。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，所述清粉装置包括超声清粉机，所述超声清粉机具有一清粉机头，在靠近所述清粉机头的位置设置有用于固定所述电极片的压极片装置，在所述清粉机头的下方设置有吸粉尘机构。
设置有吸粉尘机构能够将清粉过程中产生的粉尘有效集中吸收，避免粉尘在工作空间中飞扬影响工作环境，且造成生产设备的污染。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，所述点焊装置包括用于焊接的超声焊机、用于输送集流导电极耳的焊片料盘，以及用于调整所述集流导电极耳长度的焊片长度调整机构。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，所述贴胶装置包括一竖直设置的安装板，所述安装板上水平的设置有焊片料盘以及送胶带机构，所述送胶带机构上下两侧对称的设置有胶带料盘，位于所述送胶带机构靠近所述焊片料盘的一端设置有胶带切刀；在所述焊片料盘与所述送胶带机构之间的安装板上竖直的设置有压紧机构，所述压紧机构靠近中部的位置对称的设置有可相对运动的胶带压爪。
优选的，对称设置的所述胶带压爪在所述压紧机构的作用下同步运动，将胶带压合在位于贴胶装置处的电极片两表面。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，所述收料装置包括将电极片由旋转工作台上取下的收料机械手，以及用于收集加工完成的正极片的收料盒。
优选的，所述收料盒包括用于收集加工完成后合格的成品收料盒，以及用于收集加工完成后不合格的废品收料盒。
作为自动化电极片集流导电极耳焊接设备的一种优选的技术方案，在所述上料装置与所述清粉装置之间设置有用于检测所述极片治具上是否具有电极片的极片检测装置；所述清粉装置与所述点焊装置之间设置有用于检测所述电极片是否完成清粉的清粉检测装置，所述点焊装置与所述贴胶装置之间设置有用于检测所述电极片是否完成集流导电极耳焊接的导电极耳检测装置，所述贴胶装置与所述收料装置之间设置有用于检测所述电极片是否完成贴胶的贴胶检测装置。
优选的，当位于清粉装置、点焊装置、贴胶装置以及收料装置的极片治具上的电极片进行相应的加工操作的时候，位于期间的各检测装置对该处的电极片进行检测，根据检测结果得出位于该处的电极片是否进行下一工序加工。
本发明的有益效果为：通过一台设备完成电极片的清粉、点焊、贴胶操作，过程中无需重复上下料，节省加工时间提高工作效率，全过程实现自动化操作，节省人力成本，避免人手与电极片接触污染电极片，能够有效保证产品质量。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述自动化电极片集流导电极耳焊接设备立体结构示意图。
图2为本发明实施例所述旋转工作台立体结构示意图。
图3为本发明实施例所述载料台立体结构示意图。
图4为本发明实施例所述上料机械手立体结构示意图。
图5为本发明实施例所述清粉装置立体结构示意图。
图6为本发明实施例所述点焊装置立体结构示意图。
图7为本发明实施例所述贴胶装置立体结构示意图。
图中：
100、旋转工作台；101、中心转盘；102、极片治具；103、电极片；104、极片夹具；105、极片托架；106、支撑杆；107、弧形承托板；
200、上料装置；201、载料台；202、上料机械手；203、旋转机构；204、正极料斗；205、物料上顶机构；206、移动气缸；207、滑块；208、吸极片机构；
300、清粉装置；301、超声清粉机；302、清粉机头；303、压极片装置；304、吸粉尘机构；305、左右移动气缸；
400、点焊装置；401、超声焊机；402、焊片长度调整机构；
500、贴胶装置；501、安装板；502、焊片料盘；503、送胶带机构；504、胶带料盘；505、胶带切刀；506、压紧机构；507、胶带压爪。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1～7所示，于本实施例中，本发明所述的一种自动化电极片集流导电极耳焊接设备，包括一用于运输电极片103的旋转工作台100，旋转工作台100包括一中心转盘101，中心转盘101上设置有八个极片治具102，每个极片治具102上可安装一块电极片103，所述极片治具102上设置有用于固定放置在极片治具102上的电极片103的极片夹具104。本实施例中，极片治具102可拆卸的安装在中心转盘101上，极片治具可进行更换。
中心转盘101的周部与中心转盘101同心且相分离的设置有极片托架105。极片托架105包括支撑杆106以及弧形承托板107，当电极片103设置在极片治具102中时，一端位于极片治具102中，另一端处于极片托架105上被承托，避免电极片103在重力的作用下发生变形。
于本实施例中，八个极片治具102分别对应上料装置200、极片检测装置、清粉装置300、清粉检测装置、点焊装置400、导电极耳检测装置、贴胶装置500以及贴胶检测装置设置。八个极片治具102均匀分布，旋转工作台100旋转一个工位，电极片103由上一工位运动到下一工位位置进行下一工序加工处理。
具体的，上料装置200包括可旋转的载料台201以及上料机械手202，载料台201包括一旋转机构203以及固定设置在旋转机构203上方的两正极料斗204。正极料斗204可拆卸的安装在载料台201上。在加工不同型号的产品时，正极料斗201可进行更换，以保证正极料斗204与极片治具102所运送或装夹的电极片103规格相同。
载料台201的下方设置有能够将正极料斗204中电极片103推送至正极料斗204顶部的物料上顶机构205；上料机械手202包括移动气缸206，移动气缸206输出端固定连接有滑块207，滑块207下方设置有用于吸取电极片103的吸极片机构208。
清粉装置300包括超声清粉机301，超声清粉机301具有一清粉机头302，在靠近清粉机头302的位置设置有用于固定电极片103的压极片装置303，在清粉机头302的下方设置有吸粉尘机构304，清粉机头302由左右移动气缸305驱动，通过清粉机头302左右移动将电极片103上下表面上的粉料清除。
点焊装置400包括用于焊接的超声焊机401、用于输送集流导电极耳的焊片料盘502，以及用于调整集流导电极耳长度的焊片长度调整机构402。
贴胶装置500包括一安装板501，安装板501上水平的设置有焊片料盘502以及送胶带机构503，送胶带机构503上下两侧对称的设置有胶带料盘504，位于送胶带机构503靠近焊片料盘502的一端设置有胶带切刀505；在焊片料盘502与送胶带机构503之间的安装板501上竖直的设置有压紧机构506，压紧机构506靠近中部的位置对称的设置有可相对运动的胶带压爪507。
收料装置包括将电极片103由旋转工作台100上取下的收料机械手，以及用于收集加工完成的正极片的收料盒。收料盒包括用于收集加工完成后合格的成品收料盒，以及用于收集加工完成后不合格的废品收料盒。
在上料装置200与清粉装置300之间设置有用于检测极片治具102上是否具有电极片103的极片检测装置；清粉装置300与点焊装置400之间设置有用于检测电极片103是否完成清粉的清粉检测装置，点焊装置400与贴胶装置500之间设置有用于检测电极片103是否完成集流导电极耳焊接的导电极耳检测装置，贴胶装置500与收料装置之间设置有用于检测电极片103是否完成贴胶的贴胶检测装置。
本实施例所述自动化电极片集流导电极耳焊接设备的工作过程为：两正极料斗204中均装满正极片，上料机械手202通过吸极片机构208将正极料斗204中的电极片103吸取，并运送到旋转工作台100上的一极片治具102上方，极片夹具104打开，将电极片103放置在极片治具102中再闭合极片夹具104将电机片夹紧。载料台201进行180°旋转使另一正极料斗204对准上料机械手202，准备供料。
旋转工作台100旋转一个工位，使电极片103旋转至极片检测装置处，极片检测装置检测，是否有电极片103位于极片治具102中。检测完成后旋转工作台100旋转一个工位，使电极片103旋转至清粉装置300处，在清粉装置300的作用下对电极片103上特定位置的正反两面进行清粉操作。清粉操作完成后旋转工作台100旋转一个工位，使电极片103旋转至清粉检测装置处检测是否完成清粉。检测完成后旋转工作台100旋转一个工位，使电极片103旋转至点焊装置400处进行集流导电极耳的焊接操作。焊接完成后旋转工作台100旋转一个工位，使电极片103旋转至导电极耳检测装置，检测电极片103上是否已经焊接有集流导电极耳。检测完成后旋转工作台100旋转一个工位，使电极片103旋转至贴胶装置500处进行贴胶操作。贴胶完成后旋转工作台100旋转一个工位，使电极片103旋转至贴胶检测装置处，检测电极片103是否已完成贴胶操作。最后收料装置将各工序均合格的电极片103收取至成品收料盒，将有任意工序中检测不合格的电极片103收取至废品收料盒中。
在实际操作中，当八个极片治具102中均具有电极片103使，上述八个位置的各个装置同时进行操作，当所有操作均完成后，旋转工作台100旋转一个工位进行下一工序加工。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于,包括一用于运输电极片的旋转工作台，所述旋转工作台周部依次设置有用于将电极片运送至旋转工作台的上料装置、用于清除电极片上焊接集流导电极耳位置处粉末的清粉装置、用于将集流导电极耳焊接在所述电极片上的点焊装置，以及焊接完成后对电极片进行贴胶的贴胶装置，所述旋转工作台可沿所述上料装置、所述清粉装置、所述点焊装置以及所述贴胶装置的布置方向进行旋转，并在所述上料装置、所述清粉装置、所述点焊装置以及所述贴胶装置处进行相应的加工处理，在所述旋转工作台的运行方向上，并位于所述贴胶装置的后方设置有收料装置，所述旋转工作台包括一中心转盘，所述中心转盘上至少设置有与所述上料装置、所述清粉装置、所述点焊装置、所述贴胶装置以及所述收料装置相对应的极片治具；所述极片治具可拆卸的安装在所述中心转盘上或所述极片治具自身用于装夹极片的位置尺寸可调。
2.根据权利要求1所述的自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于，所述中心转盘的周部与所述中心转盘同心且相分离的设置有极片托架。
3.根据权利要求2所述的自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于，所述上料装置包括可旋转的载料台以及上料机械手，所述载料台包括一旋转机构以及固定设置在所述旋转机构上方的两正极料斗，所述载料台的下方设置有能够将正极料斗中电极片推送至所述正极料斗顶部的物料上顶机构；
所述上料机械手包括移动气缸，所述移动气缸输出端固定连接有滑块，所述滑块下方设置有用于吸取电极片的吸极片机构。
4.根据权利要求3所述的自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于，所述清粉装置包括超声清粉机，所述超声清粉机具有一清粉机头，在靠近所述清粉机头的位置设置有用于固定所述电极片的压极片装置，在所述清粉机头的下方设置有吸粉尘机构。
5.根据权利要求4所述的自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于，所述点焊装置包括用于焊接的超声焊机、用于输送集流导电极耳的焊片料盘，以及用于调整所述集流导电极耳长度的焊片长度调整机构。
6.根据权利要求5所述的自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于，所述贴胶装置包括一安装板，所述安装板上水平的设置有焊片料盘以及送胶带机构，所述送胶带机构上下两侧对称的设置有胶带料盘，位于所述送胶带机构靠近所述焊片料盘的一端设置有胶带切刀；在所述焊片料盘与所述送胶带机构之间的安装板上竖直的设置有压紧机构，所述压紧机构靠近中部的位置对称的设置有可相对运动的胶带压爪。
7.根据权利要求6所述的自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于，所述收料装置包括将电极片由旋转工作台上取下的收料机械手，以及用于收集加工完成的正极片的收料盒。
8.根据权利要求7所述的自动化电极片集流导电极耳焊接设备，其特征在于，在所述上料装置与所述清粉装置之间设置有用于检测所述极片治具上是否具有电极片的极片检测装置；所述清粉装置与所述点焊装置之间设置有用于检测所述电极片是否完成清粉的清粉检测装置，所述点焊装置与所述贴胶装置之间设置有用于检测所述电极片是否完成集流导电极耳焊接的导电极耳检测装置，所述贴胶装置与所述收料装置之间设置有用于检测所述电极片是否完成贴胶的贴胶检测装置。
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