CN104827211A - 电芯焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电芯焊接设备，送金属片机构、上电芯机械手、焊接机构及取电芯机械手环绕于电芯金属片装配机构设置，流水线的两端分别与取电芯机械手及装盘机械手衔接。其中，电芯金属片装配机构包括固定环形凸轮、转动圆盘、翻转治具、固定治具、齿轮及齿条。转动圆盘环绕固定环形凸轮转动连接，固定治具固定设于转动圆盘上，翻转治具通过转轴与固定治具转动连接，齿轮设于转轴上，齿条通过弹性件滑动设于转动圆盘上，齿条与齿轮啮合，齿条上设有滚轮，滚轮与固定环形凸轮滚动连接，装盘机械手具有多个吸头。此种电芯焊接设备将两片金属片分别焊接于电芯的两个表面，实现了机械化、自动化、标准化的生产。

Description

电芯焊接设备

技术领域

本发明涉及电芯制造领域，特别是涉及一种电芯焊接设备。

背景技术

在电芯的生产制造过程中，需要对一个电芯的两个表面都焊接上金属片，以满足相关的技术要求。为实现机械化、自动化、标准化的生产要求，传统的手工焊接方式已经逐渐被机械自动化生产方式所取代。

在对机器设备进行设计开发的过程中，在对电芯的两个表面都焊接上金属片具有其独特性，如何将金属片准确的放置于电芯的两个表面上并对其进行焊接，焊接后又如何将组件从工位上取出并进行高效有序的装盘，从而实现电芯焊接的机械化、自动化、标准化生产，上述所提出的要求均是机器设备开发人员所需要解决的实际问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种可实现机械化、自动化、标准化的电芯焊接设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯焊接设备，包括：电芯金属片装配机构、送金属片机构、上电芯机械手、焊接机构、取电芯机械手、流水线及装盘机械手；

所述送金属片机构、上电芯机械手、焊接机构及取电芯机械手环绕于所述电芯金属片装配机构设置，所述流水线的两端分别与所述取电芯机械手及所述装盘机械手衔接；

所述电芯金属片装配机构包括：固定环形凸轮、转动圆盘、翻转治具、固定治具、齿轮及齿条；

所述转动圆盘环绕所述固定环形凸轮转动连接，所述固定治具固定设于所述转动圆盘上，所述翻转治具通过转轴与所述固定治具转动连接，所述齿轮设于所述转轴上，所述齿条通过弹性件滑动设于所述转动圆盘上，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条上设有滚轮，所述滚轮与所述固定环形凸轮滚动连接；

所述装盘机械手具有多个吸头。

优选的，所述弹性件为弹簧。

优选的，所述焊接机构为激光焊接。

优选的，所述送金属片机构设有两条金属片出料线。

优选的，所述流水线为直线型流水线。

优选的，所述吸头的数量为五个。

优选的，所述电芯焊接设备还包括收料盘。

优选的，所述翻转治具、固定治具、齿轮及齿条连接所形成的组件呈环形阵列设于所述转动圆盘上。

对电芯焊接设备的整机工作原理进行描述：

首先，送金属片机构将两片金属片分别放置于翻转治具和固定治具上；

接着，转动圆盘带动翻转治具和固定治具转动至上电芯机械手工位，上电芯机械手将一个电芯放置于固定治具上，固定治具的金属片被电芯压紧；

然后，转动圆盘带动翻转治具和固定治具继续转动，由于圆弧过渡面的弧度变化，翻转治具实现翻转，从而与固定治具叠合于一起，于是，位于翻转治具上的金属片便压紧于固定治具的另一个表面上；

进而，转动圆盘带动叠合在一起的翻转治具和固定治具继续转动，进入到焊接机构处，焊接机构将两片金属片焊接于电芯的上下两个表面上；

再而，转动圆盘带动翻转治具和固定治具继续转动，由于圆弧过渡面的弧度变化，翻转治具实现反方向翻转，使得原本叠合在一起的翻转治具与固定治具分开，于是，焊接有金属片的电芯停留在固定治具上；

最后，取电芯机械手将固定治具上焊接有金属片的电芯成品取放于流水线上，流水线将成品运送至装盘机械手处，装盘机械手将成品转移至收料盘中；

至此，电芯焊接设备完成一次金属片与电芯的焊接工作。

电芯焊接设备通过电芯金属片装配机构、送金属片机构、上电芯机械手、焊接机构、取电芯机械手、流水线、装盘机械手及收料盘各个部件之间的配合，将两片金属片分别焊接于电芯的上下两个表面上，代替了传统的手工焊接的方式，实现了机械化、自动化、标准化的生产。

附图说明

图1为两片金属片分别焊接于电芯的两个表面的结构图；

图2为本发明一实施例的电芯焊接设备的结构图；

图3为图2在A处的放大图；

图4为图2所示的电芯金属片装配机构的结构图；

图5为图4在B处的放大图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

请同时参阅图1及图2，电芯焊接设备10用于将两片金属片20分别焊接于电芯30的上下两个表面上，电芯焊接设备10包括：电芯金属片装配机构100、送金属片机构200、上电芯机械手300、焊接机构400、取电芯机械手500、流水线600、装盘机械手700及收料盘800。

送金属片机构200、上电芯机械手300、焊接机构400及取电芯机械手500环绕于电芯金属片装配机构100设置，流水线600的两端分别与取电芯机械手500及装盘机械手700衔接，请参阅图3，装盘机械手700具有多个吸头710。

送金属片机构200用于将金属片20送至电芯金属片装配机构100处的指定工位，上电芯机械手300用于将电芯30送至电芯金属片装配机构100处的指定工位，焊接机构400用于实现将金属片20与电芯30焊接在一起，取电芯机械手500用于将金属片20与电芯30焊接后的成品转移至流水线600上，装盘机械手700用于将流水线600上的焊接成品装入收料盘800中。

请同时参阅图4及图5，其中，电芯金属片装配机构100包括：固定环形凸轮110、转动圆盘120、翻转治具130、固定治具140、齿轮150及齿条160。转动圆盘120环绕固定环形凸轮110转动连接，固定治具140固定设于转动圆盘120上，翻转治具130通过转轴170与固定治具140转动连接，齿轮150设于转轴170上，齿条160通过弹性件(图未示)滑动设于转动圆盘120上，齿条160上设有滚轮180，滚轮180与固定环形凸轮110滚动连接，齿条160与齿轮150啮合。在本实施例中，弹性件为弹簧。在其它实施例中，弹性件还可以是其它具有弹性回复力的零部件，只要能使得齿条160在弹性件的作用下形成弹性回复均可。

电芯金属片装配机构100的工作原理如下：

转动圆盘120绕固定环形凸轮110的中心旋转，旋转的转动圆盘120带动齿条160转动，通过弹性件所提供的弹性力，使得滚轮180紧压于固定环形凸轮110；

由于固定环形凸轮110具有高低不平的圆弧过渡面112，滚轮180沿着圆弧过渡面112行走，再而带动齿条160上下移动；

又由于齿条160与齿轮150啮合形成齿轮齿条传动，作直线运动的齿条160带动齿轮150转动；

齿轮150转动从而带动转轴170转动，进而使得翻转治具130发生转动，转动的翻转治具130与固定的固定治具140配合，可以使得翻转治具130与固定治具140叠合在一起，或分开。

还要说明的是，电芯金属片装配机构100还包括限位器190，限位器190固定设于转动圆盘120上，限位器190上开设有引导槽192，齿条160上设有引导块162，引导块162滑动设于引导槽192上。设置限位器190，可以使得齿条160更加平顺、平稳的滑动。另外，限位器190上还设有阻挡块194，阻挡块194可以对齿条160进行阻挡，防止齿条160在滑动时发生跑位现象。再者，在本实施例中，滚轮180为橡胶滚轮，由于橡胶的弹性性能较好，可以减小滚轮180在转动过程中的噪音，延长滚轮180的使用寿命。

现在，对电芯焊接设备10的整机工作原理进行描述：

首先，送金属片机构200将两片金属片20分别放置于翻转治具130和固定治具140上；

接着，转动圆盘120带动翻转治具130和固定治具140转动至上电芯机械手300工位，上电芯机械手300将一个电芯30放置于固定治具140上，固定治具140的金属片20被电芯30压紧；

然后，转动圆盘120带动翻转治具130和固定治具140继续转动，由于圆弧过渡面112的弧度变化，翻转治具130实现翻转，从而与固定治具140叠合于一起，于是，位于翻转治具130上的金属片20便压紧于固定治具140的另一个表面上；

进而，转动圆盘120带动叠合在一起的翻转治具130和固定治具140继续转动，进入到焊接机构400处，焊接机构400将两片金属片20焊接于电芯30的上下两个表面上；

再而，转动圆盘120带动翻转治具130和固定治具140继续转动，由于圆弧过渡面112的弧度变化，翻转治具130实现反方向翻转，使得原本叠合在一起的翻转治具130与固定治具140分开，于是，焊接有金属片20的电芯30停留在固定治具140上；

最后，取电芯机械手500将固定治具140上焊接有金属片20的电芯30成品取放于流水线600上，流水线600将成品运送至装盘机械手700处，装盘机械手700将成品转移至收料盘800中；

至此，电芯焊接设备10完成一次金属片20与电芯30的焊接工作。

在本实施例中，焊接机构400为激光焊接，送金属片机构200设有两条金属片出料线，两条金属片出料线可以同时将两片金属片20分别放置于翻转治具130和固定治具140上，提高了工作效率。

此外，流水线600为直线型流水线，从而加快了成品的输送速度，装盘机械手700具有五个吸头710，于是，装盘机械手700通过五个吸头710，可以一次性将五个成品转移至收料盘800中，提高了成品的装盘效率。

特别的，翻转治具130、固定治具140、齿轮150及齿条160连接所形成的组件呈环形阵列设于转动圆盘120上，可知，转动圆盘120不断的转动，送金属片机构200、上电芯机械手300、焊接机构400、取电芯机械手500、流水线600、装盘机械手700配合着转动圆盘120上的组件不断工作，不断循环、重复，从而源源不断输出电芯30与金属片20的焊接成品，极大的提高了生产效率。

电芯金属片装配机构100设计巧妙、构思精巧：第一、通过转动圆盘120环绕固定环形凸轮110转动的形式，使翻转治具130、固定治具140以旋转的形式进入到各个工位，极大的节省了空间；第二、通过滚轮180在固定环形凸轮110上行走，并配合弹性件使齿条160作来回往复移动，再通过齿轮150与齿条160啮合，可以使得翻转治具130与固定治具140叠合在一起，从而实现了两片金属片20分别压紧于电芯30的两个表面上，解决了金属片20与电芯30的自动化装配问题；第三、焊接完成后，同理，翻转治具130反向转动，与固定治具140分开，于是，取电芯机械手500便可以将焊接后的成品取出，从而实现了机械化、自动化、标准化的要求。

电芯焊接设备10通过电芯金属片装配机构100、送金属片机构200、上电芯机械手300、焊接机构400、取电芯机械手500、流水线600、装盘机械手700及收料盘800各个部件之间的配合，将两片金属片20分别焊接于电芯30的上下两个表面上，代替了传统的手工焊接的方式，实现了机械化、自动化、标准化的生产。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电芯焊接设备，其特征在于，包括：电芯金属片装配机构、送金属片机构、上电芯机械手、焊接机构、取电芯机械手、流水线及装盘机械手；

所述送金属片机构、上电芯机械手、焊接机构及取电芯机械手环绕于所述电芯金属片装配机构设置，所述流水线的两端分别与所述取电芯机械手及所述装盘机械手衔接；

所述电芯金属片装配机构包括：固定环形凸轮、转动圆盘、翻转治具、固定治具、齿轮及齿条；

所述转动圆盘环绕所述固定环形凸轮转动连接，所述固定治具固定设于所述转动圆盘上，所述翻转治具通过转轴与所述固定治具转动连接，所述齿轮设于所述转轴上，所述齿条通过弹性件滑动设于所述转动圆盘上，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条上设有滚轮，所述滚轮与所述固定环形凸轮滚动连接；

所述装盘机械手具有多个吸头。

2.根据权利要求1所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

3.根据权利要求1所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述焊接机构为激光焊接。

4.根据权利要求1所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述送金属片机构设有两条金属片出料线。

5.根据权利要求1所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述流水线为直线型流水线。

6.根据权利要求1所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述吸头的数量为五个。

7.根据权利要求1所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述电芯焊接设备还包括收料盘。

8.根据权利要求1所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述翻转治具、固定治具、齿轮及齿条连接所形成的组件呈环形阵列设于所述转动圆盘上。