CN105479088A - 柱式电池组装焊接机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柱式电池组装焊接机，包括圆周外侧均匀等距设有若干电池夹具第一转盘、第二转盘及第三转盘，沿第一转盘转动方向依次设有电池上料机构、电池正极极耳倾斜机构、负极极耳位置校正机构、电池负极极耳焊接机构及电池第一中转机械手，所述第一中转机械手设置在第一转盘与第二转盘之间，沿第二转盘转动方向依次设有第一正极极耳找正对位机构、第一正极极耳拉直机构、绝缘环上料机构及电池第二中转机械手，所述第二中转机械手设置在第二转盘与第三转盘之间，沿所述第三转盘转动方向依次设有第二正极极耳对位校正机构、第二正极极耳拉直机构、顶盖上料与焊接机构以及下料机构。本发明节约人工成本，且大大提高焊接效率。

Description

柱式电池组装焊接机
技术领域
本发明涉及电池生产设备,具体是指柱式电池组装焊接机。
背景技术
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
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种节约人工成本，且大大提高焊接效率的柱式电池组装焊接机。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种柱式电池组装焊接机，包括机架，所述机架上依次设有第一转盘、第二转盘及第三转盘，所述第一转盘、第二转盘及第三转盘的圆周外侧均匀等距设有若干电池夹具，沿所述第一转盘转动方向依次设有电池上料机构、电池正极极耳倾斜机构、负极极耳位置校正机构、电池负极极耳焊接机构及电池第一中转机械手，所述第一中转机械手设置在第一转盘与第二转盘之间，沿所述第二转盘转动方向依次设有第一正极极耳找正对位机构、第一正极极耳拉直机构、绝缘环上料机构及电池第二中转机械手，所述第二中转机械手设置在第二转盘与第三转盘之间，沿所述第三转盘转动方向依次设有第二正极极耳对位校正机构、第二正极极耳拉直机构、顶盖上料与焊接机构以及下料机构。
作为上述方案的一种优选，所述顶盖上料与焊接机构与下料机构之间设有不良品剔除机构。
具体的，电池正极极耳倾斜机构包括第一支架，所述第一支架上设有第一升降气缸，所述第一升降气缸的输出轴上连接有压块，所述压块为底端侧部设有倾斜面且压块横截面从上至下依次减小的锥形状。
具体的，所述负极极耳位置校正机构包括第一底座、滚轮、滚轮驱动电机、滚轮移动座、第一平移气缸、CCD摄像头及支架杆，所述滚轮枢接于滚轮移动座上，所述滚轮驱动电机固定在滚轮移动座上且其输出轴与滚轮连接，所述第一底座开设有供滚轮移动座向第一转盘的电池夹具一侧平移的滑轨，所述第一平移气缸固定在第一底座上且其输出轴与滚轮移动座连接，所述CCD摄像头通过支架杆竖立在第一底座的上方。
具体的，所述电池负极极耳焊接机构包括第二底座、第二升降气缸、第二平移气缸、焊接支架、焊头固定板、焊头以及电池夹具倾斜驱动机构，所述焊头固定在焊头固定板上，所述焊接支架设有供焊头固定板上下移动的升降滑轨，所述焊头固定板通过升降滑轨滑动配合在焊接支架上，所述第二升降气缸固定在焊接支架上且其输出轴与焊头固定板的顶端连接，所述第二平移气缸固定在第二底座上且其输出轴与焊接支架连接，所述焊接支架设置在第二底座上且与第二底座滑动配合；所述电池夹具倾斜驱动机构与第二底座分别设置在第一转盘的内外两侧，电池夹具倾斜驱动机构包括第三平移气缸及推杆，所述第三平移气缸的输出轴与推杆连接，所述第一转盘内的若干电池夹具一端与第一转盘铰接，所述推杆的前部朝向与所述焊头所在位置方向一侧的电池夹具。
本发明中，所述正极极耳找正对位机构与负极极耳位置校正机构的结构原理相同或一致。
具体的，第一正极极耳拉直机构的包括第二支架、第三升降气缸、夹爪气缸、由夹爪气缸驱动的第一夹爪，所述第三升降气缸固定在第二支架上，所述第三升降气缸通过连接块与夹爪气缸连接，所述第一夹爪设置在夹爪气缸的底端。
具体的，所述顶盖上料与焊接机构包括振动盘、下料轨道、中转台、上料机械手、焊接装置以及顶盖推顶装置，所述下料轨道的前端与振动盘的出料口连接，下料轨道的末端固定在中转台上，所述中转台上设有将下料轨道末端上的顶盖一端垂直顶起的顶起装置；所述上料机械手设置在中转台的上方，所述上料机械手的底端设有将顶盖左右两端夹住提起的第二夹爪；所述焊接装置设置在第三转盘的电池夹具一侧，所述推顶装置设置在第三转盘的电池夹具的另一侧，所述推顶装置包括推顶气缸及与推顶块，所述推顶气缸与推顶块连接，所述推顶块朝向电池夹具且与焊接装置在同一直线上相向设置。
本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
本发明通过三个依次衔接转盘，在电池自动上料后，依次完成电池极耳焊接与组装，不仅能实现电池的负极极耳与正极极耳自动焊接，而且能实现自动组装绝缘环和顶盖，节约人工成本，且大大提高焊接效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为第一转盘及第一转盘周边各个机构的立体结构示意图。
图3为第二转盘及第二转盘周边各个机构的立体结构示意图。
图4为第三转盘及第三转盘周边各个机构的立体结构示意图。
图5为振动盘、下料轨道、中转台、上料机械手的结构示意图。
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。
实施例
如图1，本实施例提供一种柱式电池组装焊接机，包括机架1，所述机架上依次设有第一转盘2、第二转盘3及第三转盘4，所述第一转盘2、第二转盘3及第三转盘4的圆周外侧均匀等距设有若干电池夹具5，沿所述第一转盘转动2方向依次设有电池上料机构6、电池正极极耳倾斜机构7、负极极耳位置校正机构8、电池负极极耳焊接机构9及电池第一中转机械手10，所述第一中转机械手10设置在第一转盘2与第二转盘3之间，沿所述第二转盘3转动方向依次设有第一正极极耳找正对位机构11、第一正极极耳拉直机构12、绝缘环上料机构13及电池第二中转机械手14，所述第二中转机械手14设置在第二转盘3与第三转盘4之间，沿所述第三转盘4转动方向依次设有第二正极极耳对位校正机构15、第二正极极耳拉直机构16、顶盖上料与焊接机构17以及下料机构18。
其中，所述电池上料机构6、下料机构18均可以采用领域常用的上下料机械臂实现。
所述顶盖上料与焊接机,17与下料机构18之间设有不良品剔除机构19。本实施例中，所述不良品剔除机构19可以配置为下料机械手。
如图2，电池正极极耳倾斜机构7包括第一支架701，所述第一支架701上设有第一升降气缸702，所述第一升降气缸702的输出轴上连接有压块703，所述压块703为底端侧部设有倾斜面且压块横截面从上至下依次减小的锥形状。通过上述结构，在第一升降气缸703驱动述压块704向下压入电池顶部时，会使正极极耳倾斜，便于负极极耳的焊接。
所述负极极耳位置校正机构8包括第一底座801、滚轮802、滚轮驱动电机803、滚轮移动座804、第一平移气缸805、CCD摄像头806及支架杆807，所述滚轮802枢接于滚轮移动座804上，所述滚轮驱动电机803固定在滚轮移动座804上且其输出轴与滚轮802连接，所述第一底座801开设有供滚轮移动座804向第一转盘2的电池夹具5一侧平移的滑轨，所述第一平移气缸805固定在第一底座801上且其输出轴与滚轮移动座804连接，所述CCD摄像头806通过支架杆807竖立在第一底座801的上方。通过上述结构，工作时，通过第一平移气缸805将滚轮移动座804上的滚轮802贴靠在第一转盘2的电池夹具5内的电池上，电池夹具5内的电池在滚轮驱动电机803的带动下及CCD摄像头的辅助对位下，调整电池的负极极耳角度与方向统一一致。
所述电池负极极耳焊接机构9包括第二底座901、第二升降气缸902、第二平移气缸903、焊接支架904、焊头固定板905、焊头906以及电池夹具倾斜驱动机构，所述焊头906固定在焊头固定板905上，所述焊接支架904设有供焊头固定板905上下移动的升降滑轨，所述焊头固定板905通过升降滑轨滑动配合在焊接支架904上，所述第二升降气缸902固定在焊接支架904上且其输出轴与焊头固定板905的顶端连接，所述第二平移气缸903固定在第二底座901上且其输出轴与焊接支架904连接，所述焊接支架904设置在第二底座901上且与第二底座901滑动配合；所述电池夹具倾斜驱动机构与第二底座901分别设置在第一转盘的内外两侧，电池夹具倾斜驱动机构包括第三平移气缸907及推杆908，所述第三平移气缸907的输出轴与推杆908连接，所述第一转盘2内的若干电池夹具5一端与第一转盘铰接，所述推杆908的前部朝向与所述焊头906所在位置方向一侧的电池夹具5。通过上述结构，工作时，第三平移气缸907推动电池夹具5使电池夹具5倾斜一定角度，方便焊接；同时焊头906在第二升降气缸902的带动下向电池夹具5方向移动，并在第二升降气缸902的带动向下，即可开始焊接负极极耳，完成后各个气缸复位恢复原位。
本发明中，第一正极极耳找正对位机构11与负极极耳位置校正机构8的结构原理相同或近似。
结合图1与如图3，所述第一正极极耳拉直机构12的包括第二支架1201、第三升降气缸1202、夹爪气缸1203、由夹爪气缸1203驱动的第一夹爪1204，所述第三升降气缸1202固定在第二支架1201上，所述第三升降气缸1202通过连接块与夹爪气缸1203连接，所述第一夹爪1204设置在夹爪气缸1203的底端。通过上述结构，在电池运转至第一正极极耳拉直机构12下方时，第三升降气缸1202驱动第一夹爪1204向下移动，在夹爪气缸1203的夹合下，对电池上的正极极耳进行夹住，并由向上提起，实现正极极耳拉直。
本实施例中，所述第二正极极耳拉直机构16与所述第一正极极耳拉直机构12的结构原理相同或近似。
本实施例中，所述绝缘环上料机构13可以配置为绝缘环振动盘与上料机械手，通过上料机械手将通过振动盘同一方向排列的绝缘环自动放置到电池内。
结合图1与图4、图5，所述顶盖上料与焊接机构17包括振动盘1701、下料轨道1702、中转台1703、上料机械手1704、焊接装置1707以及顶盖推顶装置，所述下料轨道1702的前端与振动盘1701的出料口连接，下料轨道1702的末端固定在中转台1703上，所述中转台1703上设有将下料轨道1702末端上的顶盖一端垂直顶起的顶起装置1705；所述上料机械手1704设置在中转台1703的上方，所述上料机械手1704的底端设有将顶盖左右两端夹住提起的第二夹爪1706；所述焊接装置1707设置在第三转盘4的电池夹具5一侧，所述推顶装置设置在第三转盘4的电池夹具5的另一侧，所述推顶装置包括推顶气缸1708及与推顶块1708，所述推顶气缸1708与推顶块1709连接，所述推顶块1709朝向电池夹具5且与焊接装置1707在同一直线上相向设置。通过上述结构，工作时，先由振动盘1701将顶盖输送至下料轨道1702，再由上料机械手1704将夹持顶盖的两端并平移至电池夹具5上，焊接装置1707向电池夹具方向移动，同时推顶气缸1708带动推顶块1709推出，顶住顶盖，保证焊接位置后上料机械手1704移开并恢复原位，焊接装置1707完成焊接后，推顶气缸1708回复原位。
其中，所述焊接装置1707与所述电池负极极耳焊接机构9中的焊接主体部分组件相同。
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 (7)

1.一种柱式电池组装焊接机，包括机架，其特征在于：所述机架上依次设有第一转盘、第二转盘及第三转盘，所述第一转盘、第二转盘及第三转盘的圆周外侧均匀等距设有若干电池夹具，沿所述第一转盘转动方向依次设有电池上料机构、电池正极极耳倾斜机构、负极极耳位置校正机构、电池负极极耳焊接机构及电池第一中转机械手，所述第一中转机械手设置在第一转盘与第二转盘之间，沿所述第二转盘转动方向依次设有第一正极极耳找正对位机构、第一正极极耳拉直机构、绝缘环上料机构及电池第二中转机械手，所述第二中转机械手设置在第二转盘与第三转盘之间，沿所述第三转盘转动方向依次设有第二正极极耳对位校正机构、第二正极极耳拉直机构、顶盖上料与焊接机构以及下料机构。
2.根据权利要求1所述的柱式电池组装焊接机，其特征在于：所述顶盖上料与焊接机构与下料机构之间设有不良品剔除机构。
3.根据权利要求1或2所述的柱式电池组装焊接机，其特征在于：电池正极极耳倾斜机构包括第一支架，所述第一支架上设有第一升降气缸，所述第一升降气缸的输出轴上连接有压块，所述压块为底端侧部设有倾斜面且压块横截面从上至下依次减小的锥形状。
4.根据权利要求1或2所述的柱式电池组装焊接机，其特征在于：所述负极极耳位置校正机构包括第一底座、滚轮、滚轮驱动电机、滚轮移动座、第一平移气缸、CCD摄像头及支架杆，所述滚轮枢接于滚轮移动座上，所述滚轮驱动电机固定在滚轮移动座上且其输出轴与滚轮连接，所述第一底座开设有供滚轮移动座向第一转盘的电池夹具一侧平移的滑轨，所述第一平移气缸固定在第一底座上且其输出轴与滚轮移动座连接，所述CCD摄像头通过支架杆竖立在第一底座的上方。
5.根据权利要求1或2所述的柱式电池组装焊接机，其特征在于：所述电池负极极耳焊接机构包括第二底座、第二升降气缸、第二平移气缸、焊接支架、焊头固定板、焊头以及电池夹具倾斜驱动机构，所述焊头固定在焊头固定板上，所述焊接支架设有供焊头固定板上下移动的升降滑轨，所述焊头固定板通过升降滑轨滑动配合在焊接支架上，所述第二升降气缸固定在焊接支架上且其输出轴与焊头固定板的顶端连接，所述第二平移气缸固定在第二底座上且其输出轴与焊接支架连接，所述焊接支架设置在第二底座上且与第二底座滑动配合；所述电池夹具倾斜驱动机构与第二底座分别设置在第一转盘的内外两侧，电池夹具倾斜驱动机构包括第三平移气缸及推杆，所述第三平移气缸的输出轴与推杆连接，所述第一转盘内的若干电池夹具一端与第一转盘铰接，所述推杆的前部朝向与所述焊头所在位置方向一侧的电池夹具。
6.根据权利要求1或2所述的柱式电池组装焊接机，其特征在于：第一正极极耳拉直机构的包括第二支架、第三升降气缸、夹爪气缸、由夹爪气缸驱动的第一夹爪，所述第三升降气缸固定在第二支架上，所述第三升降气缸通过连接块与夹爪气缸连接，所述第一夹爪设置在夹爪气缸的底端。
7.根据权利要求1或2所述的柱式电池组装焊接机，其特征在于：所述顶盖上料与焊接机构包括振动盘、下料轨道、中转台、上料机械手、焊接装置以及顶盖推顶装置，所述下料轨道的前端与振动盘的出料口连接，下料轨道的末端固定在中转台上，所述中转台上设有将下料轨道末端上的顶盖一端垂直顶起的顶起装置；所述上料机械手设置在中转台的上方，所述上料机械手的底端设有将顶盖左右两端夹住提起的第二夹爪；所述焊接装置设置在第三转盘的电池夹具一侧，所述推顶装置设置在第三转盘的电池夹具的另一侧，所述推顶装置包括推顶气缸及与推顶块，所述推顶气缸与推顶块连接，所述推顶块朝向电池夹具且与焊接装置在同一直线上相向设置。
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