CN105033457B - 电池模组激光分时焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开电池模组激光分时焊接机包括运输带、测高装置、激光发生器、至少两激光焊接机及一控制系统，所述测高装置及所述至少两激光焊接机沿所述运输带的传送方向依次设置，所述激光发生器具有与所述至少两激光焊接机数量相等的激光输出端，每一激光输出端与每一激光焊接机的焊接头连接，所述运输带、测高装置、激光焊接机、激光发生器分别与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述激光发生器输出激光的方向，以使激光输出到所述至少两激光焊接机的其中一者。本发明电池模组激光分时焊接机具有简化设备、提高焊接效率，降低生产成本的优点。

Description

电池模组激光分时焊接机

技术领域

本发明涉及一种焊接机，尤其涉及一种电池模组激光分时焊接机。

背景技术

动力锂电池一般是由多块锂电池组合而成的，在生产的过程中，多块锂电池内置于一个外壳内，通过利用两极片将锂电池的各个电极串联或并联起来实现动力锂电池的正极及负极；而极片与锂电池的电极连接则是通过激光焊接设备进行焊接。现有的激光焊接设备是集测高装置、激光发生器、焊接装置于一体的，即一台激光焊接设置包括一台激光发生器、一台焊接装置。在焊接时，先对一电池模组进行上下料，再测高，最后焊接，焊接完成合再下料；然而，在上、下料及测高的过程中，激光发生器及焊接装置需要等待下一个电池模组到位后才能工作，在这段时间，激光发生器及焊接装置都是停止工作的，由于这段时间较长，因此这样会非常浪费时间，使设备的利用率很低，并导致生产效率十分低下，生产成本高昂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简化设备、提高焊接效率，降低生产成本的电池模组激光分时焊接机。

为了实现上述目的，本发明提供的电池模组激光分时焊接机包括运输带、测高装置、激光发生器、至少两激光焊接机及一控制系统，所述测高装置及所述至少两激光焊接机沿所述运输带的传送方向依次设置，所述激光发生器具有与所述至少两激光焊接机数量相等的激光输出端，每一激光输出端与每一激光焊接机的焊接头连接，所述运输带、测高装置、激光焊接机、激光发生器分别与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述激光发生器输出激光的方向，以使激光输出到所述至少两激光焊接机的其中一者。

与现有技术相比，本发明通过设置至少两激光焊接机，并且设置一激光发生器，使所述激光发生器的两个激光输出端分别与所述述激光焊接机连接，由于一台激光发生器一次只能为一台激光焊接机提供激光，因此，通过控制所述激光发生器输出激光的方向，从而可以先后地为至少两激光焊接机提供激光；当在一台激光焊接机上焊接时，在另一台激光焊接机上可以对电池模组进行上料或下料，从而节省生产时间，这种分时地焊接的方式，不但节省激光发生器的数量，简化设备，而且使多台激光焊接机能用在同一焊接生产线上，从而有效提高生产效率，降低生产成本。

较佳地，所述激光发生器沿所述运输带的传送方向先后地向所述至少两激光焊接机输出激光，以使所述至少两激光焊接机先后地对电池模组进行焊接。

具体地，沿所述运输带的传送方向设置的各个激光焊接机的焊接点数量逐渐减少。

较佳地，在所述测高装置前还设有用于放置极片的极片放置区，所述极片连接电池模组之间的正极及负极。

较佳地，在所述测高装置前还设有极性检测装置，所述极性检测装置检测电池模组内各电池的极性排列是否正确。

具体地，在所述极性检测装置前还设有用于放置待焊接的电池模组的上料区。

更具体地，在所述上料区之后设有升降机构，所述极性检测装置位于所述升降机构的上方。

较佳地，所述测高装置测得的数据通过所述控制系统共享到每一激光焊接机，以使每一激光焊接机自动调节焊接头的高度。

较佳地，所述测高装置包括测高驱动机构及CCD相机，所述测高驱动机构能驱动所述CCD相机向X、Y、Z方向移动。

较佳地，所述激光焊接机包括焊接驱动机构及所述焊接头，所述焊接驱动机构能驱动所述焊接头向X、Y、Z方向移动。

附图说明

图1是本发明电池模组激光分时焊接机的立体图。

图2是本发明电池模组激光分时焊接机的结构示意图。

图3是本发明电池模组激光分时焊接机中极性检测装置的结构图。

图4是本发明电池模组中与极片连接的结构示意图。

图5是本发明电池模组激光分时焊接机中测高装置的结构图。

图6是本发明电池模组激光分时焊接机中第一激光焊接机的结构图。

图7是本发明电池模组中的电极与极片连接后的焊接点的示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1、图2所示，本发明电池模组200激光分时焊接机100包括运输带1，沿所述运输带1的传送方向依次设置的上料区2、极性检测装置3、极片放置区4、测高装置5、第一激光焊接机6、第二激光焊接机7及下料区8；所述电池模组200激光分时焊接机100还包括升降机构9、激光发生器10及控制系统(图中未示)，所述升降机构9设置于所述极性检测装置3的下方，所述激光发生器10具有两个激光输出端，其中一激光输出端与第一激光焊接机6的焊接头连接，另一激光输出端与第二激光焊接机7的焊接头连接；所述运输带1、极性检测装置3、测高装置5、第一激光焊接机6、第二激光焊接机7、激光发生器10分别与所述控制系统电连接；所述控制系统控制所述激光发生器10输出激光的方向，以使激光输出到所述第一激光焊接机6及第二激光焊接机7的其中一者，具体是，所述激光发生器10沿所述运输带1的传送方向先后地向所述第一激光焊接机6及第二激光焊接机7输出激光，以使所述第一激光焊接机6及第二激光焊接机7先后地对电池模组200进行焊接。

请参阅图3及图4，所述极性检测装置3检测电池模组200内各电池的极性排列是否正确。所述极性检测装置3包括气缸31、安装座32及若干导电针33，所述导电针33安装于所述安装座32上并与控制系统电连接，所述安装座32固定于所述气缸31的输出端，所述气缸31伸出以驱动所述安装座32上的导电针33插入所述电池模组200的各个电池201的电极202上，当电极202排列正确时，控制系统内的电路导通，系统按正常程序行进，当电极202排列错误时，控制系统内的电路不导通，控制系统即发出警告或将不合格的电池模组200移走。

再如图4所示，所述极片放置区4用于放置极片203，一电池模组200放置两片极片203，其中一极片203连接电池模组200的正极，另一极片203连接电池模组200的负极。

再请参阅图5，所述测高装置5包括测高驱动机构及CCD相机51，所述测高驱动机构具有X向驱动机构52、Y向驱动机构53及Z向驱动机构54，所述CCD相机51安装于Z向驱动机构54的下端，所述X向驱动机构52、Y向驱动机构53及Z向驱动机构54能分别驱动所述CCD相机51向X、Y、Z方向移动，从而使所述CCD相机51能准确地定位于所述电池模组200的上方，使测量更准确。另外，所述测高装置5测得的数据通过所述控制系统共享到第一激光焊接机6及第二激光焊接机7，以使第一激光焊接机6及第二激光焊接机7能自动调节焊接头的高度。

如图6所示，所述第一激光焊接机6包括焊接驱动机构及所述焊接头61，所述焊接驱动机构包括X向驱动机构62、Y向驱动机构63及Z向驱动机构64，所述焊接头安装于Z向驱动机构64的下端，所述X向驱动机构62、Y向驱动机构63及Z向驱动机构64能分别驱动所述焊接头61向X、Y、Z方向移动，从而使所述焊接头61能准确地定位于所述电池模组200的上方，提高焊接的准确性。本实施例的第一激光焊接机6与第二激光焊接机7的结构是完全相同的，因此，所述第二激光焊接机7的结构不再重复描述。

再请参阅图7，本发明第一激光焊接机6及第二激光焊接机7对同一电池模组200焊接的焊接点数不相同，沿所述运输带1的传送方向设置的第一激光焊接机6的焊接点数量比第二激光焊接机7焊接点的数量多。具体地，本实施例中，电池模组200内具有四个电池，一共有4个正极及4个负极，使用两极片203分别将4个正极连接及将4个负极连接，在极片203与每个正极或负极上需要焊接8个焊点203a，因此，一个电池模组200上需要焊接64个焊点203a，即32个正极焊点和32个负正焊点；第一激光焊接机6焊接24个正极焊点和14个负极焊点，一共焊接38个焊点203a。第二激光焊接机7焊接8个正极焊点及18个负极焊点，一共焊接26个焊点203a。在生产的过程中，可以根据实际情况调整第一激光焊接机6及第二激光焊接机7的焊点的数量，从而在只使用一台激光发生的情况下，既可以使两台激光焊接机相互配合进行生产，又可以充分利用生产时间，有效提高生产效率。

综合上述并结合附图，下面对本发明电模组激光焊接机的工作原理进行描述，如下：

焊接开始时，所述电池模组200位于所述上料区2，所述上料区2将电池模组200输送到所述升降机构9中，所述升降机构9上升，将所述电池模组200靠近到所述极性检测装置3的下方，所述极性检测装置3驱动自身的电极202插针与所述电池模组200的电极202接触，当极性检测装置3的电路能导通时，检测合格，所述运输带1将所述电池模线向前输送，反之不合格则被移出所述运输带1。检测合格的电池模组200之后通过所述电极202放置区，通过机械手或工作人员将极片203放置于电池模组200上；再将电池模组200输送到所述测高装置5，所述测高装置5驱动CCD相机51移动到所述电池模组200的正上方并对所述电池模组200的位置、高度进行测量，测得的数据发送到所述控制系统中；之后，所述输送带带动所述电池模组200输进入所述第一激光焊接机6，所述控制系统根据所述测高装置5测得的数据控制所述第一激光焊接机6的焊接头61的位置，从而使焊接头61准确对准所述电池模组200与极片203重叠的位置，这时，所述激光发生器10将激光输送到所述第一激光焊接机6的焊接头61，从而对所述电池模组200的部分焊点进行激光焊接。第一激光焊接机6焊接完成后，所述运输带1带动所述电池模组200退出所述第一激光焊接机6并且进入所述第二激光焊接机7，这时，所述激光发生器10将激光输送到所述第二激光焊接机7的焊接头，从而对所述电池模组200余下的焊点进行激光焊接；在本发明不断运行的过程中，所述第一激光焊接机6焊接时，所述第二激光焊接机7同时下料及上料，而在第二激光焊接机7焊接时，所述第一激光焊接机6同时下料及上料，循环交替，而所述激光发生器10则循环交替地对第一激光焊接机6及第二激光焊接机7输出激光。当所述电池模组200全部焊点完成焊接后，所述运输带1将其移动到所述下料区8，再由下料区8上的升降机构将电池模组200送出。

与现有技术相比，本发明通过设置至少两激光焊接机，并且设置一激光发生器10，使所述激光发生器10的两个激光输出端分别与所述述激光焊接机连接，由于一台激光发生器10一次只能为一台激光焊接机提供激光，因此，通过控制所述激光发生器10输出激光的方向，从而可以先后地为至少两激光焊接机提供激光；当在一台激光焊接机上焊接时，在另一台激光焊接机上可以对电池模组200进行上料或下料，从而节省生产时间，这种分时地焊接的方式，不但节省激光发生器10的数量，简化设备，而且使多台激光焊接机能用在同一焊接生产线上，从而有效提高生产效率，降低生产成本。

本发明电池模组200激光分时焊接机100所涉及到的控制系统的原理及控制方法均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种电池模组激光分时焊接机，其特征在于：包括运输带、测高装置、激光发生器、至少两激光焊接机及一控制系统，所述测高装置及所述至少两激光焊接机沿所述运输带的传送方向依次设置，所述激光发生器具有与所述至少两激光焊接机数量相等的激光输出端，每一激光输出端与每一激光焊接机的焊接头连接，所述测高装置测得的数据通过所述控制系统共享到每一激光焊接机，以使每一激光焊接机自动调节焊接头的高度；所述运输带、测高装置、激光焊接机、激光发生器分别与所述控制系统电连接，所述控制系统控制所述激光发生器输出激光的方向，以使激光输出到所述至少两激光焊接机的其中一者；在所述测高装置前还设有极性检测装置，所述极性检测装置检测电池模组内各电池的极性排列是否正确；在所述极性检测装置前还设有用于放置待焊接的电池模组的上料区；在所述上料区之后设有升降机构，所述极性检测装置位于所述升降机构的上方。

2.如权利要求1所述的电池模组激光分时焊接机，其特征在于：所述激光发生器沿所述运输带的传送方向先后地向所述至少两激光焊接机输出激光，以使所述至少两激光焊接机先后地对电池模组进行焊接。

3.如权利要求2所述的电池模组激光分时焊接机，其特征在于：沿所述运输带的传送方向设置的各个激光焊接机的焊接点数量逐渐减少。

4.如权利要求1所述的电池模组激光分时焊接机，其特征在于：在所述测高装置前还设有用于放置极片的极片放置区，所述极片连接电池模组之间的正极及负极。

5.如权利要求1所述的电池模组激光分时焊接机，其特征在于：所述测高装置包括测高驱动机构及CCD相机，所述测高驱动机构能驱动所述CCD相机向X、Y、Z方向移动。

6.如权利要求1所述的电池模组激光分时焊接机，其特征在于：所述激光焊接机包括焊接驱动机构及所述焊接头，所述焊接驱动机构能驱动所述焊接头向X、Y、Z方向移动。