CN104400274A - 一种单双头动力电池全自动焊接线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池自动化生产设备技术领域，特指一种单双头动力电池全自动焊接线，机架设置有上层运输线和下层运输线，上层运输线和下层运输线均设置有小车夹具；沿上层运输线分布有若干焊接工位；机架的前端设置有用于将小车夹具由下层运输线送至上层运输线的夹具顶升装置；夹具顶升装置的上方设置有用于将小车部和夹具部进行拆分的夹具分离装置；夹具分离装置的下方设置有出料运输线，上层运输线的侧方设置有进料运输线，进料运输线设置有夹具安装机械手；机架的后端设置有夹具下降装置，本发明可同时满足单头和双头动力电池的极耳焊接，通过小车部与夹具部的自动分离，不仅满足客户生产工序的调整需求，而且提高效率，降低生产成本。

Description

一种单双头动力电池全自动焊接线
技术领域
本发明涉及电池自动化生产设备技术领域，特指一种单双头动力电池全自动焊接线。
背景技术
新能源是未来社会的发展趋势，作为新能源汽车核心部件之一的动力电池，其高效自动化生产具有重要意义。动力电池焊接线由电池极耳焊接、贴上胶、贴下胶、测试等主要部分组成。传统的动力电池焊接线是单个动力电池一次性只焊接单头出极耳，双头出极耳的电池不能同时生产，效率低下，而且不够稳定。
专利号为201410123994.6的一种电池焊接及检测的自动化设备，包括传送系统、暂存料系统、焊接系统、检测系统，传送系统包括传送机架、传送带、传送槽，暂存料系统包括暂存上下料工位、暂存上下料机械手，焊接系统包括焊接上下料机械手、第一焊接旋转装置、第二焊接旋转装置、焊接头机械手、焊接控制箱，检测系统包括检测上料机械手、上料工位、泄漏检测、短路检测、激光打标、下料工位、检测下料机械手。该自动化设备需要不同的旋转装置实现旋转焊接而且电池的夹具较为复杂，工作不够稳定，导致效率低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种单双头动力电池全自动焊接线，可同时满足单头和双头动力电池的极耳焊接，通过小车夹具的小车部与夹具部的自动分离，不仅满足客户生产工序的调整需求，而且提高效率，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明的一种单双头动力电池全自动焊接线，包括机架，所述机架设置有上层运输线和下层运输线，所述上层运输线和下层运输线均设置有若干用于安装电池的小车夹具；所述小车夹具包括小车部和夹具部，所述夹具部可拆卸连接于小车部；沿上层运输线分布有若干焊接工位；所述机架的前端设置有用于将小车夹具由下层运输线送至上层运输线的夹具顶升装置；
所述夹具顶升装置的上方设置有用于将小车部和夹具部进行拆分的夹具分离装置；所述夹具分离装置的下方设置有用于承接夹具部的出料运输线，所述上层运输线的侧方设置有用于运输夹具部的进料运输线，所述进料运输线设置有夹具安装机械手；所述机架的后端设置有用于将小车夹具由上层运输线送至下层运输线的夹具下降装置。
所述上层运输线设置有将小车部和夹具部相互转向的换向机构。
作为优选，所述夹具分离装置包括固定架，所述固定架的两侧分别设置有第一轨道和第二轨道；所述第一轨道连接有第一滑块，所述第一滑块连接有第一气缸，所述第一气缸的输出端连接有用于抓取夹具部的第一气动手爪；所述第二轨道连接有第二滑块，所述第二滑块连接有第二气缸，所述第二气缸的输出端连接有用于抓取小车部的第二气动手爪；所述第二气动手爪位于第一气动手爪的下方。
作为优选，所述夹具安装机械手包括第三轨道，所述第三轨道连接有第三滑块，所述第三滑块连接有第三气缸，所述第三气缸的输出端连接有用于抓取夹具部并安装于小车部的第三气动手爪；所述上层运输线设置有用于定位小车部的定位装置，所述定位装置位于第三气动手爪的下方。
作为优选，所述夹具下降装置包括下降气缸，所述下降气缸连接于下层运输线，所述下降气缸的输出端连接有承托板，所述承托板位于上层运输线的末端；所述承托板的后端设置有用于将小车夹具推入下层运输线的推顶气缸。
作为优选，所述夹具下降装置连接有用于将小车夹具拉向夹具下降装置的回拉装置。
作为优选，所述回拉装置包括支撑架，所述支撑架连接有回拉气缸，所述回拉气缸的输出端连接有用于钩拉小车夹具的弹性拉头。
作为优选，所述上层运输线设置有升降工位，所述升降工位包括底部基板和升降导轨，所述上层运输线的传动链穿过升降导轨，所述底部基板连接有第一升降装置，所述第一升降装置的输出端与升降导轨连接，所述底部基板设置有第二升降装置，所述第二升降装置的输出端连接有用于与外部的小车夹具定位连接的定位头；所述升降导轨的前端设置有用于小车夹具定位的前定位装置。
作为优选，所述小车夹具滑动连接于上层运输线，所述小车夹具的底部设置有定位孔，所述定位头设置有与所述定位孔匹配的定位销。
作为优选，所述夹具顶升装置包括顶升气缸，所述顶升气缸设置于下层运输线，所述顶升气缸的输出端连接有用于与小车夹具连接的抵顶板。
作为优选，所述换向机构包括支架，所述支架设置有第四气缸，所述第四气缸的输出端连接有旋转电机，所述旋转电机连接有用于抓取夹具部的第四气动手爪。
本发明的有益效果：本发明的一种单双头动力电池全自动焊接线，小车部由上层运输线的前端部流进，位于上层运输线侧方的进料运输线将夹具部输入，此夹具部安装有单头极耳电芯，夹具安装机械手将夹具部夹取安装于小车部上组成小车夹具，小车夹具经过上层运输线的若干焊接工位；夹具下降装置将小车夹具由上层运输线送至下层运输线，小车夹具在下层运输线上流转至夹具顶升装置，夹具顶升装置将小车夹具由下层运输线运送至上层运输线的前端部，夹具分离装置将小车夹具夹起并将夹具部与小车部进行分离，装夹有焊接好电池的夹具部被放置于出料运输线，被输送至下一组装生产线；小车部被放置于上层运输线，然后经过夹具安装机械手按上述过程被安装上新的夹具部，进行下一轮的焊接动作，如此循环。当夹具部安装有双头极耳电芯时，位于上层运输线的换向机构夹取夹具部，通过180度的旋转换向然后组装，实现双头极耳的焊接，本发明的结构简单高效，在一台设备上可同时满足单头和双头动力电池的极耳焊接，通过小车部与夹具部的自动分离，不仅满足客户生产工序的调整需求，而且提高效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的隐藏机架后的结构示意图。
图2为本发明的隐藏机架后的另一结构示意图。
图3为本发明的夹具分离装置的立体结构示意图。
图4为本发明的夹具分离装置的主视图。
图5为本发明的夹具分离装置的后视图。
图6为本发明的小车夹具的立体结构示意图。
图7为本发明的小车夹具的分解结构示意图。
图8为本发明的夹具下降装置的立体结构示意图。
图9为本发明的升降工位的立体结构示意图。
图10为本发明的立体结构示意图。
附图标记包括：
1—机架              11—焊接工位         2—上层运输线
21—底部基板         22—升降导轨        23—第一升降装置
24—第二升降装置      25—定位头          26—前定位装置
27—定位销             3—下层运输线      4—小车夹具
41—小车部             42—夹具部         5—夹具顶升装置
51—顶升气缸           52—抵顶板         6—夹具分离装置
61—固定架             62—第一轨道       63—第一滑块
64—第一气缸           65—第一气动手爪    66—第二轨道 
67—第二滑块           68—第二气缸        69—第二气动手爪  
71—出料运输线         72—进料运输线    8—夹具安装机械手
81—第三轨道            82—第三滑块       83—第三气缸 
84—第三气动手爪        9—夹具下降装置    91—下降气缸
92—承托板              93—回拉装置       931—支撑架 
932—回拉气缸           934—弹性拉头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1至图10所示，本发明的一种单双头动力电池全自动焊接线，包括机架1，所述机架1设置有上层运输线2和下层运输线3，所述上层运输线2和下层运输线3均设置有若干用于安装电池的小车夹具4；所述小车夹具4包括小车部41和夹具部42，所述夹具部42可拆卸连接于小车部41；沿上层运输线2分布有若干焊接工位11；所述机架1的前端设置有用于将小车夹具4由下层运输线3送至上层运输线2的夹具顶升装置5；所述夹具顶升装置5的上方设置有用于将小车部41和夹具部42进行拆分的夹具分离装置6；所述夹具分离装置6的下方设置有用于承接夹具部42的出料运输线71，所述上层运输线2的侧方设置用于运输夹具部42的进料运输线72，所述进料运输线72设置有夹具安装机械手8；所述机架1的后端设置有用于将小车夹具4由上层运输线2送至下层运输线3的夹具下降装置9。所述上层运输线2设置有将小车部41和夹具部42相互转向的换向机构。
小车部41由上层运输线2的前端部流进，位于上层运输线2侧方的进料运输线72将夹具部42输入，此夹具部42安装有单头极耳电芯，夹具安装机械手8将夹具部42夹取安装于小车部41上组成小车夹具4，小车夹具4经过上层运输线2的若干焊接工位11；夹具下降装置9将小车夹具4由上层运输线2送至下层运输线3，小车夹具4在下层运输线3上流转至夹具顶升装置5，夹具顶升装置5将小车夹具4由下层运输线3运送至上层运输线2的前端部，夹具分离装置6将小车夹具4夹起并将夹具部42与小车部41进行分离，装夹有焊接好电池的夹具部42被放置于出料运输线71，被输送至下一组装生产线；小车部41被放置于上层运输线2，然后经过夹具安装机械手8按上述过程被安装上新的夹具部42，进行下一轮的焊接动作，如此循环。当夹具部42安装有双头极耳电芯时，位于上层运输线2的换向机构夹取夹具部42，通过180度的旋转换向然后组装，实现双头极耳的焊接，本发明的结构简单高效，在一台设备上可同时满足单头和双头动力电池的极耳焊接，通过小车部41与夹具部42的自动分离，不仅满足客户生产工序的调整需求，而且提高效率，降低生产成本。
具体地，本实施例的夹具分离装置6包括固定架61，所述固定架61的两侧分别设置有第一轨道62和第二轨道66；所述第一轨道62连接有第一滑块63，所述第一滑块63连接有第一气缸64，所述第一气缸64的输出端连接有用于抓取夹具部42的第一气动手爪65；所述第二轨道66连接有第二滑块67，所述第二滑块67连接有第二气缸68，所述第二气缸68的输出端连接有用于抓取小车部41的第二气动手爪69；所述第二气动手爪69位于第一气动手爪65的下方。当需要夹取小车夹具4时，第一气缸64、第二气缸68同时控制第一气动手爪65、第二气动手爪69往下运动，第一气动手爪65夹紧夹具部42，第二气动手爪69夹紧小车部41，第一气缸64、第二气缸68控制上升时，第一气缸64、第二气缸68产生一定的行程差，使夹具部42与小车部41沿垂直方向上分离开，然后第一滑块63在第一轨道62上滑动，带动第一气动手爪65夹取的夹具部42运行至出料运输线71上方，然后将夹具部42放置于出料运输线71上；出料运输线71将已焊接后的电池输送至下一组装生产线，具体可进行不同工序的调整；第二滑块67在第二轨道66上滑动，带动第二气动手爪69夹取的小车部41运行至上层运输线2上方，然后将小车部41放置于上层运输线2上；上层运输线2将空置的小车部41运送至夹具安装机械手8，进行新夹具的安装。
具体地，所述夹具安装机械手8包括第三轨道81，所述第三轨道81连接有第三滑块82，所述第三滑块82连接有第三气缸83，所述第三气缸83的输出端连接有用于抓取夹具部42并安装于小车部41的第三气动手爪84；所述上层运输线2设置有用于定位小车部41的定位装置，所述定位装置位于第三气动手爪84的下方。小车部41流转至夹具安装机械手8时，定位装置将小车阻挡；第三气动手爪84将进料运输线72上的安装有电池的夹具部42夹起，第三滑块82在第三轨道81上滑动，带动第三气动手爪84运送至小车部41上方，第三气缸83控制第三气动手爪84将夹具部42安装于小车部41上，定位装置放行安装好的小车夹具4。
本实施例的夹具下降装置9包括下降气缸91，所述下降气缸91连接于下层运输线3，所述下降气缸91的输出端连接有承托板92，所述承托板92位于上层运输线2的末端；所述承托板92的后端设置有用于将小车夹具4推入下层运输线3的推顶气缸。进行一些列焊接工序后的夹具小车流转至上层运输线2末端时，承托板92承托起小车夹具4，下降气缸91将小车夹具4由上层运输线2下降至下层运输线3，推顶气缸将承托板92上的小车夹具4推顶入下层运输线3进行流转。
作为优选，所述夹具下降装置9连接有用于将小车夹具4拉向夹具下降装置9的回拉装置93。所述回拉装置93包括支撑架931，所述支撑架931连接有回拉气缸932，所述回拉气缸932的输出端连接有用于钩拉小车夹具4的弹性拉头934。回拉装置93主要目的是便于小车夹具4进入承托板92，回拉气缸932动作时，带动弹性拉头934钩拉小车夹具4至承托板92，下降气缸91可动作将小车夹具4下降至下层运输线3。
作为优选，所述上层运输线2设置有升降工位，所述升降工位包括底部基板21和升降导轨22，所述上层运输线2的传动链穿过升降导轨22，所述底部基板21连接有第一升降装置23，所述第一升降装置23的输出端与升降导轨22连接，所述底部基板21设置有第二升降装置24，所述第二升降装置24的输出端连接有用于与外部的小车夹具4定位连接的定位头25；所述升降导轨22的前端设置有用于小车夹具4定位的前定位装置26。
上层运输线2上的小车夹具4进入升降工位时，第一升降装置23将升降导轨22升起，升起小车夹具4，可避免小车夹具4装夹的电池极耳被旁侧的焊接工位11碰坏，第一升降装置23驱动升降导轨22下降，小车夹具4触碰传动链流转，前定位装置26阻挡小车夹具4，第二升降装置24将定位头25升起，定位头25与小车夹具4的底部定位后被提升脱离传动链，位于旁侧的焊接工位11对电池极耳进行焊接动作，焊接完毕后，第二升降装置24驱动定位头25下降，小车夹具4将至与传动链接触后，继续进行工位流转。
作为优选，所述小车夹具4滑动连接于上层运输线2，所述小车夹具4的底部设置有定位孔，所述定位头25设置有与所述定位孔匹配的定位销27。通过定位销27与定位孔插接，使小车夹具4被完全定位于定位头25，小车夹具4得到有效的准确定位。
作为优选，所述夹具顶升装置5包括顶升气缸51，所述顶升气缸51设置于下层运输线3，所述顶升气缸51的输出端连接有用于与小车夹具4连接的抵顶板52。下层运输线3将小车夹具4运送至夹具顶升装置5的抵顶板52，顶升气缸51将小车夹具4往上推，送至上层运输线2前端处，此时小车夹具4被夹具分离装置6夹住，
进入上述小车部41与夹具部42分离的过程，如此循环。
作为优选，本实施例的换向机构包括支架，所述支架设置有第四气缸，所述第四气缸的输出端连接有旋转电机，所述旋转电机连接有用于抓取夹具部42的第四气动手爪。通过第四气缸控制第四气动手爪夹取需要转向的夹具部42，第四气缸上升，使夹具部42离开小车部41，旋转电机控制第四气动手爪旋转180度后，第四气缸控制控制第四气动手爪将旋转后的夹具部42安装于小车部41上，使一台设备上可同时满足单头和双头动力电池的极耳焊接，扩大设备的应用范围，提高生产效率，降低生产成本。
本发明采用小车夹具的形式进行电池极耳的焊接，使焊接线的结构更加稳定，夹具重复定位精度高，维护更加简便。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种单双头动力电池全自动焊接线，包括机架，其特征在于：所述机架设置有上层运输线和下层运输线，所述上层运输线和下层运输线均设置有若干用于安装电池的小车夹具；所述小车夹具包括小车部和夹具部，所述夹具部可拆卸连接于小车部；
沿上层运输线分布有若干焊接工位；所述机架的前端设置有用于将小车夹具由下层运输线送至上层运输线的夹具顶升装置；
所述夹具顶升装置的上方设置有用于将小车部和夹具部进行拆分的夹具分离装置；所述夹具分离装置的下方设置有用于承接夹具部的出料运输线，所述上层运输线的侧方设置有用于运输夹具部的进料运输线，所述进料运输线设置有夹具安装机械手；所述机架的后端设置有用于将小车夹具由上层运输线送至下层运输线的夹具下降装置；
所述上层运输线设置有将小车部和夹具部相互转向的换向机构。
2. 根据权利要求1所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述夹具分离装置包括固定架，所述固定架的两侧分别设置有第一轨道和第二轨道；所述第一轨道连接有第一滑块，所述第一滑块连接有第一气缸，所述第一气缸的输出端连接有用于抓取夹具部的第一气动手爪；所述第二轨道连接有第二滑块，所述第二滑块连接有第二气缸，所述第二气缸的输出端连接有用于抓取小车部的第二气动手爪；所述第二气动手爪位于第一气动手爪的下方。
3. 根据权利要求1所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述夹具安装机械手包括第三轨道，所述第三轨道连接有第三滑块，所述第三滑块连接有第三气缸，所述第三气缸的输出端连接有用于抓取夹具部并安装于小车部的第三气动手爪；所述上层运输线设置有用于定位小车部的定位装置，所述定位装置位于第三气动手爪的下方。
4. 根据权利要求1所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述夹具下降装置包括下降气缸，所述下降气缸连接于下层运输线，所述下降气缸的输出端连接有承托板，所述承托板位于上层运输线的末端；所述承托板的后端设置有用于将小车夹具推入下层运输线的推顶气缸。
5. 根据权利要求1所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述夹具下降装置连接有用于将小车夹具拉向夹具下降装置的回拉装置。
6. 根据权利要求5所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述回拉装置包括支撑架，所述支撑架连接有回拉气缸，所述回拉气缸的输出端连接有用于钩拉小车夹具的弹性拉头。
7. 根据权利要求1所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述上层运输线设置有升降工位，所述升降工位包括底部基板和升降导轨，所述上层运输线的传动链穿过升降导轨，所述底部基板连接有第一升降装置，所述第一升降装置的输出端与升降导轨连接，所述底部基板设置有第二升降装置，所述第二升降装置的输出端连接有用于与外部的小车夹具定位连接的定位头；所述升降导轨的前端设置有用于小车夹具定位的前定位装置。
8. 根据权利要求7所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述小车夹具滑动连接于上层运输线，所述小车夹具的底部设置有定位孔，所述定位头设置有与所述定位孔匹配的定位销。
9. 根据权利要求1所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述夹具顶升装置包括顶升气缸，所述顶升气缸设置于下层运输线，所述顶升气缸的输出端连接有用于与小车夹具连接的抵顶板。
10. 根据权利要求1所述的一种单双头动力电池全自动焊接线，其特征在于：所述换向机构包括支架，所述支架设置有第四气缸，所述第四气缸的输出端连接有旋转电机，所述旋转电机连接有用于抓取夹具部的第四气动手爪。
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