CN106735838B - 一种电池电芯盖帽极耳焊接设备及其工作方法 - Google Patents

一种电池电芯盖帽极耳焊接设备及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,包括工作台,所述工作台的表面下侧从左向右依次安装有盖帽取放料机构、盖帽极片校正机构、盖帽拨片整形机构和超焊工位,所述工作台的表面上侧从右向左依次安装有折极耳压电芯盖帽机构和电池下料机构,所述导轨上滑动连接有电芯盖帽载具回流机构,所述电芯上料皮带拉的右端一侧分别设有电芯剔除机构和极耳校正机构,本发明采用自动化电池盖帽焊接、密封生产工装代替了传统的人工生产,不仅提高生产效率,且大大降低生产成本,采用盖帽拨片整形机构、电芯剔除机构和极耳清洁机构对生产电池的半成品的质量进行监控和处理,降低了生产成品的次品率,降低了生产成本。

Description

一种电池电芯盖帽极耳焊接设备及其工作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电池电芯盖帽极耳焊接技术领域,具体为一种电池电芯盖帽极耳焊接 设备及其工作方法。
背景技术
[0002] 电池生产过程中,需要将电芯装入到电池壳内,随后将盖帽上的极片与电芯上的 极耳焊接,焊接后将盖帽扣合在电池壳上,使得电池密封。而为了便于极片的焊接,需要将 极片由盖帽上拨起,并使得极耳和盖帽分别转动至相应位置,使得极耳和极片对齐进行焊 接,完成焊接后,还需对极耳与极片的焊接强度进行测试,减小不良率。而上述一系列过程 如果采用手工方式完成,效率低下,将非常耗费人工成本和时间,造成生产成本居高不下; 另一方面,造成电池的不良率较高,进一步增加了生产成本,为此,我们提供一种自动化电 池盖帽焊接、密封生产设备解决上述提出的问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,以解决上述背景技术中 提出的问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,包 括工作台,所述工作台的表面下侧从左向右依次安装有盖帽取放料机构、盖帽极片校正机 构、盖帽拨片整形机构和超焊工位,所述工作台的表面上侧从右向左依次安装有折极耳压 电芯盖帽机构和电池下料机构,所述工作台的左侧边缘处连接有料盘传送机构,所述盖帽 C⑶检测机构位于帽极片校正机构的一侧,所述料盘传送机构的出料端部位于盖帽取放料 机构设有的盖帽上料机械手下端,所述盖帽极片校正机构与盖帽取放料机构设有盖帽上料 机械手活动连接,所述盖帽极片校正机构通过盖帽转移取放料机械手与盖帽拨片整形机构 活动连接,所述工作台的表面设有口字形的导轨,所述导轨位于超焊工位的外侧,所述导轨 上滑动连接有电芯盖帽载具回流机构,所述工作台的表面设有电芯上料皮带拉,且电芯上 料皮带拉位于盖帽取放料机构的上侧,所述电芯上料皮带拉的左端连接有注液机,所述电 芯上料皮带拉的右端一侧分别设有电芯CCD检测机构和极耳校正机构,所述电芯CCD检测机 构的一侧设有电芯剔除机构,所述极耳校正机构位于电芯CCD检测机构的右侧所述电芯上 料皮带的右端部通过电芯上料机构设有的电芯上料取放机械手连接,所述折极耳压电芯盖 帽机构和电池下料机构均位于口字形的导轨上侧。
[0005] 优选的,所述电芯盖帽载具回流机构包括多个电芯盖帽载具装置、焊头清洗机构、 纵向移动机构和横向移动机构,所述横向移动机构包括驱动气缸、第一旋转气缸、第二旋转 气缸、横向导轨、滑动板、第一卡块、第二卡块,所述横向导轨分别安装于超焊工位的上下两 侧的工作台表面,两条横向导轨的外侧设有滑动导轨,所述滑动导轨上滑动连接有滑动板, 所述滑动板的侧壁与驱动气缸的驱动杆连接,所述滑动板上通过轴承座安装有第一转轴, 所述第一转轴上分别设有若干个第一卡块,所述第一转轴通过齿轮与齿条配合连接有第一 翻转气缸,所述横向导轨的内侧工作台表面通过轴承座安装有弟二转轴,所述第二转轴上 分别设有若干个第二卡块,所述第二转轴通过齿轮与齿条配合连接有第二翻转气缸,所述 纵向移动机构包括第一丝杆、第一伺服电机、移动平台和纵向导轨,所述纵向导轨分别安装 于超焊工位的左右两侧的工作台表面,且所述超焊工位两侧的纵向导轨有两条且平行放 置,所述移动平台通过下端面设有的滑块滑动连接于纵向导轨的表面,所述第一丝杆的一 端与移动平台下端面设有的固定块螺纹连接,所述第一丝杆位于两条纵向导轨的中间,所 述第一丝杆的另一端通过皮带连接第一伺服电机,所述横向导轨与纵向导轨呈矩形状排 列,所述移动平台设有平台导轨,所述平台导轨与横向导轨处于同一水平线上,且平台导轨 与横向导轨对接,所述电芯盖帽载具装置和焊头清洗机构滑动连接于横向导轨的表面,所 述电芯盖帽载具装置包括第一底座、电芯载具、盖帽翻转板和极耳整形片,所述电芯载具安 装于第一底座的上表面,所述盖帽翻转板铰接于第一底座的一侧下端,所述极耳整形片铰 接于第一底座的另一侧上端,且极耳整形片翻折于电芯载具的上侧,所述极耳整形片与第 一底座的铰接轴一侧连接有齿轮,所述齿轮的下侧啮合有齿条,所述齿条与第一底座滑动 连接,所述第一底座下端面设有内侧设有第一卡槽,所述第一底座的侧壁设有第二卡槽,超 焊工位下侧的第一转轴的高度与第二卡槽相同,超焊工位上侧的第一转轴的高度与第一卡 槽的高度相等,所述盖帽拨片整形机构通过盖帽转移取放料机械手与电芯盖帽载具装置活 动连接,所述电芯上料机构通过电芯上料取放机械手与电芯盖帽载具装置活动连接。
[0006] 优选的,所述工作台上分别通过支架安装有盖帽翻转开启机构、盖帽翻转关闭机 构、极耳整形片开启机构、极耳整形片关闭机构,所述盖帽翻转开启机构和极耳整形片开启 机构位于超焊工位上侧的横向导轨的右端,所述极耳整形片关闭机构位于超焊工位上侧的 横向导轨的左端上侧,所述盖帽翻转关闭机构位于超焊工位上侧的横向导轨的左端上侧, 所述盖帽翻转开启机构包括横向安装的第二气缸,所述第二气缸通过传动杆连接有拉板, 所述拉板位于对应电芯盖帽载具装置的盖帽翻转板的上侧,所述极耳整形片开启机构包括 横向安装的第三气缸,所述第三气缸通过传动杆连接有第一推板,所述第一推板位于对应 电芯盖帽载具装置的齿条后侧,极耳整形片关闭机构包括横向安装的第四气缸,第四气缸 通过传动杆连接的第二推板位于对应电芯盖帽载具装置的齿条前侧,盖帽翻转关闭机构包 括纵向安装的第五气缸,所述第五气缸通过传动杆连接的顶板位于对应电芯盖帽载具装置 的盖帽翻转板的下侧。
[0007] 优选的,所述工作台的表面还设有拉力测试机构,所述工作台的表面还设有拉力 测试机构,所述拉力测试机构位于折极耳压电芯盖帽机构的右侧,所述拉力测试机构包括 第二底座、支撑板和测试机构,所述第二底座与工作台连接,所述支撑板滑动连接于第二底 座的上端,所述测试机构通过连接件与支撑板连接,所述测试机构位于电芯盖帽载具装置 设有的盖帽翻转板上方。
[0008] 优选的,所述电池下料机构通过电池下料取放机械手与电芯盖帽载具装置和电池 下料皮带拉活动连接,所述工作台上安装有拍电池机构,所述拍电池机构位于电池下料皮 带拉的一侧。
[0009]优选的,所述超焊工位包括超声波焊机、超焊机焊头和超焊机下模,所述超焊机焊 头安装于超声波焊机的一侧,且超焊机焊头位于电芯盖帽载具装置的上方,所述超焊机下 模位于超声波焊机的一侧,且超焊机下模的上端位于电芯盖帽载具装置的下侧留有的槽 内,所述超焊机下模的上侧靠近电芯盖帽载具装置的下侧留有的槽口处设有倒角。
[0010]优选的,所述工作台上还设有极耳清洁机构,所述极耳清洁机构位于电芯上料皮 带拉的一侧,所述极耳清洁机构包括多个喷头,所述喷头通过支管连接供气主管,所述供气 主管通过管道连接有气泵。
[0011 ] —种电池电芯盖帽极耳焊接设备的工作方法,具体包括以下步骤:
[0012] S1:电池电芯自动上料,电芯上料皮带拉与注液机对接完成电芯上料,完成注液的 电芯随电芯上料皮带拉运动,为了防止电芯内的电解液溢出,在流动过程中电芯倾斜放置 或倾斜传送,极耳清洁机构对电芯极耳表面的电解液进行清洁,然后传递到极耳CCD检测机 构工位处,极耳CCD检测机构识别不合格电芯,通过电芯剔除机构进行剔除,极耳校正机构 驱动机械手将合格的电芯极耳位置调整一致,然后传送到电芯上料机构处;
[0013] S2:电池盖帽自动上料,料盘传送机构将载有电池盖帽的吸塑盘传送到盖帽取放 料机构处,盖帽取放料机构驱动盖帽上料机械手将电池盖帽转移到盖帽极片校正机构处, 盖帽CCD检测机构识别盖帽的放置位置并将识别信号传递给盖帽极片校正机构的校正电 机,盖帽极片校正机构将电池盖帽的方向调整一致,然后通过盖帽转移取放料机械手传递 到盖帽拨片整形机构处,盖帽拨片整形机构先将盖帽极片剥离至3〇度,然后整形至90度; [0014] S3:电芯盖帽极耳焊接,S1中电芯上料机构驱动电芯上料取放机械手将电芯放置 电心盖帽载具装置的电芯载具处,并且极耳整形片关闭机构关闭电芯盖帽载具装置的极耳 整形片关闭,对电芯载具处的电芯进行整形固定,然后电芯盖帽载具装置通过第一丝杆和 第一伺服电机控制在纵向导轨上移动到盖帽上料位置处,S2中帽转移取放料机械手将整形 后的盖帽极片转移到电芯盖帽载具装置的盖帽翻转板处,盖帽翻转关闭机构将盖帽翻转板 进行翻转,使盖帽极片与电芯极片搭接,搭载了盖帽和电芯的电芯盖帽载具装置通过导轨 移动到超焊工位处,超焊机焊头对于盖帽极片与电芯极片的搭接处进行焊接;
[0015] S4:盖帽极片拉力测试,焊接后的盖帽电芯通过电芯盖帽载具装置移动至盖帽翻 转开启机构和极耳整形片开启机构处,盖帽翻转开启机构和极耳整形片开启机构分别将电 芯盖帽载具装置的盖帽翻转板和极耳整形片打开,然后电芯盖帽载具装置转移至拉力测试 机构处,拉力测试机构对焊接后的盖帽和电芯进行拉力测试,测试拉力值达到设定值时没 有被拉断则电池为合格品,测试拉力值没有达到设定值时盖帽被拉断即为NG品,在下料工 位将NG电池卸下;
[0016] S5:折极耳压盖帽,载有合格电池的电芯盖帽载具装置转移到折极耳压电芯盖帽 机构处,折极耳压电芯盖帽机构设有的一个气缸压住电芯,同时另一个气缸带动电磁铁吸 住盖帽并向前移动将极耳折弯,然后气缸带动电磁铁继续推进盖帽直至压入电芯壳内; [0017] S6:电池下料,电芯盖帽载具装置将完成盖帽压入电芯壳的电池转移到电池下料 机构处,电池下料机构通过电池下料取放机械手将电芯盖帽载具装置上的电池转移到电池 下料皮带拉上,转移后的电芯盖帽载具装置继续移动至S3中电池上料机构处,进行填装电 芯,电池下料皮带拉一侧的拍电池机构再一次将盖帽压入电池壳内,确保盖帽完全压入壳 内,盖帽与壳平行,然后通过电池下料皮带将成品电池传送出电池电芯盖帽极耳焊接设备。 [0018]与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用自动化电池盖帽焊接、密封生 产工装代替了传统的人工生产,不仅提高生产效率,且大大降低生产成本,采用盖帽拨片整 形机构、电芯剔除机构和极耳清洁机构对生产电池的半成品的质量进行监控和处理,降低 J 土厂咖,伏^準,降1&^生广成本,八台超焊工位和电芯盖帽载具装置循环工作的结 构,大大提闻了生产效率,采用焊头清洗机构对超声波焊机的焊头进行清洗,消除焊头因电 芯极耳上有残留的电解液,避免产生焊渣,影响焊接质量,采用极耳校正机构、盖帽极片校 正机构的结构,提高了焊接精度,使得产品不良率降低,采用拉力测试机构对焊接后的产品 进行质量监控,保证产品的质量,有效的提高了生产厂商的品牌力。
附图说明
[0019]图1为本发明的设备电池电芯盖帽极耳焊接设备结构示意图。
[0020]图2为本发明的盖帽取放料机构结构示意图。
[0021]图3为本发明的电芯盖帽载具回流机构结构俯视示意图。
[0022]图4为本发明的电芯盖帽载具回流机构结构侧视示意图。
[0023]图5为本发明的电芯盖帽载具装置结构示意图。"
[0024]图6为本发明的盖帽翻转板和极耳整形片开启结构示意图。
[0025]图7为本发明的盖帽翻转关闭结构示意图。
[0026]图8为本发明的极片整形关闭结构示意图。
[0027]图9为本发明的拉力测试机构结构示意图。
[0028]图1〇为本发明的超焊工位结构示意图。
[0029]图11为本发明的图1中A结构放大图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0031 ]请参阅图1和图2,本发明提供一种技术方案:一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,包 括工作台1,工作台1的表面下侧从左向右依次安装有盖帽取放料机构2、盖帽极片校正机构 3、盖帽CCD检测机构25、盖帽拨片整形机构4和超焊工位5,工作台1的表面上侧从右向左依 次安装有折极耳压电芯盖帽机构6和电池下料机构7,工作台1的左侧边缘处连接有料盘传 送机构8,料盘传送机构8为两条传送机构,一条为料盘进料传送机构801,一条为空吸塑盘 传送机构802,料盘传送机构S的出料端部位于盖帽取放料机构2设有的盖帽上料机械手201 下端,盖帽取放料机构2包括框架2〇2,框架202的两侧通过支架设有料台丝杆203,两侧的料 台丝杆203对向螺纹连接有进料放置台204和出料放置台205,料台丝杆203的下端均连接第 二伺服电机206,框架2〇2的上侧安装有第三伺服电机207,第三伺服电机207通过丝杆连接 有盖帽上料机械手201,盖帽上料机械手201包括第六气缸208,第六气缸208的下端连接有 永磁铁机构209,永磁铁机构209将盖帽从吸塑盘取走放置到盖帽极片校正机构3上,盖帽取 放料机构2内还设有真空吸盘机构210,将空的吸塑盘吸附移动到出料放置台205,传送出生 产工装,出料放置台2〇5为保证空盘的放置位置不变,每放一盘下降一盘的高度,进料放置 台204为保证取走盖帽的高度不变,每取走一盘上升一盘的高度。
[0032] 所述盖帽CCD检测机构25位于帽极片校正机构3的一侧,盖帽极片校正机构3与盖 帽取放料机构2设有盖帽上料机械手201活动连接,盖帽极片校正机构3通过盖帽转移取放 料机械手与盖帽拨片整形机构4活动连接,盖帽拨片整形机构4完成盖帽拨片及整形动作, 盖帽来料时翘起20-30角度,拨片工位由一个气缸带动8个拨片刀具前后移动,完成盖帽极 片的拨开动作;整形工位由两个气缸带动前后两个整形块前后移动,完成极片的整形动作, 从而将极片整形至与盖帽平面垂直,便于后续与电芯焊接。
[0033] 请参考图3,本发明中工作台1的表面设有电芯盖帽载具回流机构1〇,电芯盖帽载 具回流机构10位于超焊工位5的外侧,工作台1的表面设有电芯上料皮带拉11,且电芯上料 皮带拉11位于盖帽取放料机构2的上侧,电芯上料皮带拉11的左端连接有注液机12,所述电 芯上料皮带拉11的右端一侧分别设有电芯CCD检测机构26和极耳校正机构24,所述电芯CCD 检测机构26的一侧设有电芯剔除机构13,所述极耳校正机构24位于电芯CCD检测机构26的 右侧,所述电芯上料皮带拉11的右端部通过电芯上料机构14设有的电芯上料取放机械手 1401连接,折极耳压电芯盖帽机构6和电池下料机构7均位于电芯盖帽载具回流机构10上 侧,电芯盖帽载具装置101到折极耳压电芯盖帽机构6时,气缸压住电芯,同时另一气缸带动 电磁铁吸住盖帽并向前移动一小段距离,上、下折极耳气缸同时动作,将极耳折弯,然后气 缸带动电磁铁继续推进盖帽直至压入电芯壳内。
[0034] 请参考图3、图4和图5,本发明中,所述电芯盖帽载具回流机构10包括多个电芯盖 帽载具装置101、焊头清洗机构102、纵向移动机构1〇3和横向移动机构104,所述横向移动机 构103包括驱动气缸10301、第一旋转气缸10302、第二旋转气缸10303、横向导轨10304、滑动 板10305、第一^^块10306、第二卡块10307,所述横向导轨1〇3〇4分别安装于超焊工位5的上 下两侧的工作台1表面,两条横向导轨10304的外侧设有滑动导轨103〇8,所述滑动导轨 10308上滑动连接有滑动板10305,所述滑动板10305的侧壁与驱动气缸10301的驱动杆连 接,所述滑动板10305上通过轴承座安装有第一转轴1〇3〇9,所述第一转轴10309上分别设有 若干个第一卡块1〇306,所述第一转轴103〇9通过齿轮与齿条配合连接有第一翻转气缸 10302,所述横向导轨10304的内侧工作台表面通过轴承座安装有第二转轴10310,所述第二 转轴10310上分别设有若干个第二卡块10307,所述第二转轴1〇310通过齿轮与齿条配合连 接有第二翻转气缸10303,所述纵向移动机构104包括第一丝杆10401、第一伺服电机10402、 移动平台10403和纵向导轨10404,所述纵向导轨10404分别安装于超焊工位5的左右两侧的 工作台1表面,且所述超焊工位5两侧的纵向导轨10404有两条且平行放置,所述移动平台 10403通过下端面设有的滑块滑动连接于纵向导轨10404的表面,所述第一丝杆10401的一 端与移动平台10403下端面设有的固定块螺纹连接,所述第一丝杆10401位于两条纵向导轨 10404的中间,所述第一丝杆的10401另一端通过皮带连接第一伺服电机10402,所述横向导 轨10304与纵向导轨10404呈矩形状排列,所述移动平台10403设有平台导轨10405,所述平 台导轨10405与横向导轨10304处于同一水平线上,且平台导轨10405与横向导轨10304对 接,所述电芯盖帽载具装置1〇1和焊头清洗机构102滑动连接于横向导轨10304的表面,所述 电芯盖帽载具装置1〇1包括第一底座10103、电芯载具10104、盖帽翻转板10105和极耳整形 片10106,所述电芯载具10104安装于第一底座10103的上表面,所述盖帽翻转板10105铰接 于第一底座10103的一侧下端,所述极耳整形片10106铰接于第一底座10103的另一侧上端, 且极耳整形片10106翻折于电芯载具10104的上侧,所述极耳整形片10106与第一底座10103 的铰接轴一侧连接有齿轮1〇1〇7,所述齿轮10107的下侧啮合有齿条10108,所述齿条10108 与第一底座10103滑动连接,所述第一底座10103下端面设有内侧设有第一卡槽10109,所述 第一底座10103的侧壁设有第二卡槽10110,超焊工位5下侧的第一转轴10309的高度与第二 卡槽10110相同,超焊工位5上侧的第一转轴10309的高度与第一^^槽10109的高度相等,所 述盖帽拨片整形机构4通过盖帽转移取放料机械手与电芯盖帽载具装置101活动连接,所述 电芯上料机构14通过电芯上料取放机械手1401与电芯盖帽载具装置101活动连接。
[0035]电芯盖帽载具回流机构10工作原理:当电芯盖帽载具装置101处于超焊工位1下侧 的横向导轨10304时进行焊接或焊头清洗机构102处于超焊工位1下侧的横向导轨10304时 进行清洗时,第二翻转气缸10303通过齿轮与齿条配合带动第二转轴10310旋转,进而使第 二卡块10307卡住第一卡槽10109,使电芯盖帽载具装置101或焊头清洗机构102固定,进行 焊接或清洗工作,完成后,第二翻转气缸10303工作使第二卡块10307脱离第一卡槽10109, 第一翻转气缸10302通过齿轮与齿条配合带动第一转轴10309旋转,进而使第一卡块10306 卡住第二卡槽10110,驱动气缸10301工作带动滑块板10305移动,进而带动电芯盖帽载具装 置101或焊头清洗机构102移动,当端部的电芯盖帽载具装置101或焊头清洗机构移动到平 台导轨10405上时,第一伺服电机10402工作带动第一丝杆10401旋转,进而带动载有电芯盖 帽载具装置101或焊头清洗机构102的移动平台10403移动,当移动到超焊工位1上侧的横向 导轨10304处时,位于超焊工位1上侧的第一翻转气缸10302通过齿轮与齿条配合带动第一 转轴10309旋转,进而使第一卡块10306卡住第一卡槽10110,驱动气缸10301工作带动滑块 板10305移动,进而带动电芯盖帽载具装置101或焊头清洗机构102移动,当电芯盖帽载具装 置处于拉力测试机构20、折极耳压电芯盖帽机构6和电池下料机构7时,第二翻转气缸10303 通过齿轮与齿条配合带动第二转轴10310旋转,进而使第二卡块10307卡住第一卡槽10109, 使电芯盖帽载具装置101或焊头清洗机构102固定,电芯盖帽载具装置101每循环一次清洗 一次焊头,焊头清洗机构1〇2循环到哪个焊接工位就清洗该工位焊头,焊接工位,设置有光 电传感器,焊头清洗机构1〇2上设置有感应片,确定焊头清洗机构的流动位置,当检测到焊 头清洗机构1〇2时,设置有光电传感器的超声波焊接工位不进行工作,焊头清洗机构102对 该超声波焊接工位的焊头进行清洗。
[0036]请参考图6、图7和图S,本发明中所述工作台1上分别通过支架安装有盖帽翻转开 启机构15、盖帽翻转关闭机构I6、极耳整形片开启机构17、极耳整形片关闭机构18,所述盖 帽翻转开启机构I5和极耳整形片开启机构I7位于超焊工位5上侧的横向导轨10304的右端, 所述极耳整形片关闭机构I6位于超焊工位5上侧的横向导轨10304的左端上侧,所述盖帽翻 转关闭机构I8位于超焊工位5上侧的横向导轨10304上侧,所述盖帽翻转开启机构15包括横 向安装的第二气缸1501,所述第二气缸15〇1通过传动杆连接有拉板1502,所述拉板1502位 于对应电芯盖帽载具装置101的盖帽翻转板10105的上侧,所述极耳整形片开启机构17包括 横向安装的第三气缸丨7〇1,所述第三气缸1701通过传动杆连接有第一推板1702,所述第一 推板17〇2位于对应电芯盖帽载具装置101的齿条1010S后侧,极耳整形片关闭机构18包括横 向安装的第四气缸1801,第四气缸1801通过传动杆连接的第二推板1802位于对应电芯盖帽 载具装置101的齿条前侧,盖帽翻转关闭机构I6包括纵向安装的第五气缸1601,所述第五气 缸16〇1通过传动杆连接的顶板16〇2位于对应电芯盖帽载具装置101的盖帽翻转板1〇1〇5的 下侧。
[0037]请参考图9,本发明中工作台1的表面还设有拉力测试机构20,拉力测试机构20位 于折极耳压电芯盖帽机构6的右侧,拉力测试机构2〇包括第二底座2〇〇1、支撑板2002和测试 机构20〇3,第二底座2〇01与工作台1连接,支撑板2〇〇2滑动连接于第二底座2001的上端,测 试机构2〇〇3通过连接件与支撑板2〇〇2连接,测试机构2〇〇3位于电芯盖帽载具装置101设有 的盖帽翻转板10105上方,支撑板2〇〇2的上端安装有第七气缸2004,第七气缸2004连接于剪 叉式的测试机构2003的一端杆臂,所述支撑板2002的一侧安装有第八气缸2005,第八气缸 2005的传动杆连接于测试机构2〇03的另一端杆臂,第七气缸2004和第八气缸2005上下运动 使测试机构2〇〇3形成开合状,在测试时,测试机构2〇03夹住盖帽向后拉,达到指定拉力值后 松开,用于判断极片与盖帽之间的焊接是否符合质量,电芯盖帽载具装置101到拉力测试机 构工位时,第七气缸2004和第八气缸2005带动测试机构2003和挡板动作,挡板挡住电芯,测 试机构2003拉着盖帽移动,当测试盖帽拉力值达到0.5kg时即松开测试机构2003,若测试拉 力值没有达到〇.5kg时盖帽被拉断即为NG品,在下料工位将NG电池卸下。
[0038]电池下料机构7通过电池下料取放机械手7〇1与电芯盖帽载具装置1〇1和电池下料 皮带拉21活动连接,电池下料取放机械手7〇1将电芯盖帽载具装置101上生产完成的电池拿 取到电池下料皮带拉21上进行放置,然后传送出工作台1,工作台1上安装有拍电池机构22, 拍电池机构22位于电池下料皮带拉21的一侧,拍电池机构22再一次将盖帽压入电池壳内, 确保盖帽完全压入电池壳壳内,盖帽与电池壳平行。
[0039]请参考图10,本发明中超焊工位5包括超声波焊机5〇1、超焊机焊头502和超焊机下 模503,超焊机焊头502安装于超声波焊机501的一侧,且超焊机焊头502位于电芯盖帽载具 装置101的上方,超焊机下模503位于超声波焊机501的一侧,且超焊机下模503的上端位于 电芯盖帽载具装置101的下侧留有的槽内,所述超焊机下模503的上侧靠近电芯盖帽载具装 置101的下侧留有的槽口处设有倒角504,倒角504便于电芯盖帽载具装置1〇1顺利进入焊接 位置。
[0040]请参考图11,本发明中工作台1上还设有极耳清洁机构23,极耳清洁机构23位于电 芯上料皮带拉11的一侧,极耳清洁机构23包括多个喷头23〇1,喷头2301通过支管连接供气 主管2302,供气主管2302通过管道连接有气栗,电芯从注液机I2出来后,极耳上有电解液利 用气泵从机罩内抽气将极耳上的电解液吹掉。
[0041] 一种电池电芯盖帽极耳焊接设备的工作方法,具体包括以下步骤:
[0042] S1:电池电芯自动上料,电芯上料皮带拉11与注液机I2对接完成电芯上料,完成注 液的电芯随电芯上料皮带拉11运动,为了防止电芯内的电解液溢出,在流动过程中电芯倾 斜放置或倾斜传送,极耳清洁机构24对电芯极耳表面的电解液进行清洁,然后传递到极耳 CCD检测机构26工位处,极耳CCD检测机构26识别不合格电芯,通过电芯剔除机构13进行剔 除,极耳校正机构24驱动机械手将合格的电芯极耳位置调整一致,然后传送到电芯上料机 构14处;
[0043] S2:电池盖帽自动上料,料盘传送机构8将载有电池盖帽的吸塑盘传送到盖帽取放 料机构2处,盖帽取放料机构2驱动盖帽上料机械手将电池盖帽转移到极片校正机构3处,盖 帽CCD检测机构2 5识别盖帽的放置位置并将识别信号传递给盖帽极片校正机构的校正电 机,盖帽极片校正机构3将电池盖帽的方向调整一致,然后通过盖帽转移取放料机械手传递 到盖帽拨片整形机构4处,盖帽拨片整形机构4先将盖帽极片剥离至30度,然后整形至90度; [0044] S3:电芯盖帽极耳焊接,S1中电芯上料机构14驱动电芯上料取放机械手1401将电 心将放置电芯盖帽载具装置101的电芯载具10104处,并且极耳整形片关闭机构18关闭电芯 盖帽载具装置101的极耳整形片101〇6关闭,对电芯载具10104处的电芯进行整形固定,然后 电心盖帽载具装置101通过第一丝杆10401和第一伺服电机10402控制在纵向导轨10404上 移动到盖帽上料位置处,,S2中帽转移取放料机械手将整形后的盖帽极片转移到电芯盖帽 载具装置101的盖帽翻转板1〇1〇5处,盖帽翻转关闭机构I6将盖帽翻转板10105进行翻转,使 盖帽极片与电芯极片搭接,搭载了盖帽和电芯的电芯盖帽载具装置1〇1通过驱动气缸13〇1 带动滑块板1〇3〇5移动进一步使第一卡块1〇3〇6卡接电芯盖帽载具装置1〇1设有的第二卡槽 10110移动到超焊工位5处,超焊机焊头502对于盖帽极片与电芯极片的搭接处进行焊接; [0045] S4:盖帽极片拉力测试,焊接后的盖帽电芯通过电芯盖帽载具装置101移动至盖帽 翻转开启机构15和极耳整形片开启机构17处,盖帽翻转开启机构15和极耳整形片开启机构 17分别将电芯盖帽载具装置101的盖帽翻转板101〇5和极耳整形片1〇1〇6打开,然后电芯盖 帽载具装置101转移至拉力测试机构20处,拉力测试机构20对焊接后的盖帽和电芯进行拉 力测试,测试拉力值达到0.5kg时没有被拉断则电池为合格品,测试拉力值没有达到〇. 5kg 时盖帽被拉断即为NG品,在下料工位将NG电池卸下;
[0046] S5:折极耳压盖帽,载有合格电池的电芯盖帽载具装置101转移到折极耳压电芯盖 帽机构6处,折极耳压电芯盖帽机构6设有的一个气缸压住电芯,同时另一个气缸带动电磁 铁吸住盖帽并向前移动将极耳折弯,然后气缸带动电磁铁继续推进盖帽直至压入电芯壳 内;
[0047] S6:电池下料,电芯盖帽载具装置1〇1将完成盖帽压入电芯壳的电池转移到电池下 料机构7处,电池下料机构7通过电池下料取放机械手701将电芯盖帽载具装置101上的电池 转移到电池下料皮带拉21上,转移后的电芯盖帽载具装置101继续移动至S3中电池上料机 构14处,进行填装电芯,电池下料皮带拉21—侧的拍电池机构22再一次将盖帽压入电池壳 内,确保盖帽完全压入壳内,盖帽与壳平行,然后通过电池下料皮带将成品电池传送出电池 电芯盖帽极耳焊接设备。
[0048]尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1. 一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,包括工作台,其特征在于:所述工作台的表面下侧 从左向右依次安装有盖帽取放料机构、盖帽极片校正机构、盖帽CCD检测机构、盖帽拨片整 形机构和超焊工位,所述工作台的表面上侧从右向左依次安装有折极耳压电芯盖帽机构和 电池下料机构,所述工作台的左侧边缘处连接有料盘传送机构,所述料盘传送机构的出料 端部位于盖帽取放料机构设有的盖帽上料机械手下端,所述盖帽CCD检测机构位于盖帽极 片校正机构的一侧,所述盖帽极片校正机构与盖帽取放料机构设有的盖帽上料机械手活动 连接,所述盖帽极片校正机构通过盖帽转移取放料机械手与盖帽拨片整形机构活动连接, 所述工作台的表面设有电芯盖帽载具回流机构,所述电芯盖帽载具回流机构位于超焊工位 的外侧,所述工作台的表面设有电芯上料皮带拉,且电芯上料皮带拉位于盖帽取放料机构 的上侧,所述电芯上料皮带拉的左端连接有注液机,所述电芯上料皮带拉的右端一侧分别 设有电芯CCD检测机构和极耳校正机构,所述电芯CCD检测机构的一侧设有电芯剔除机构, 所述极耳校正机构位于电芯CCD检测机构的右侧,所述电芯上料皮带拉的右端部通过电芯 上料机构设有的电芯上料取放机械手连接,所述折极耳压电芯盖帽机构和电池下料机构均 位于电芯盖帽载具回流机构的上侧。
2. 根据权利要求1所述的一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,其特征在于:所述电芯盖帽 载具回流机构包括多个电芯盖帽载具装置、焊头清洗机构、纵向移动机构和横向移动机构, 所述横向移动机构包括驱动气缸、第一旋转气缸、第二旋转气缸、横向导轨、滑动板、第一^^ 块、第二卡块,所述横向导轨分别安装于超焊工位的上下两侧的工作台表面,两条横向导轨 的外侧设有滑动导轨,所述滑动导轨上滑动连接有滑动板,所述滑动板的侧壁与驱动气缸 的驱动杆连接,所述滑动板上通过轴承座安装有第一转轴,所述第一转轴上分别设有若干 个第一卡块,所述第一转轴通过齿轮与齿条配合连接有第一翻转气缸,所述横向导轨的内 侧工作台表面通过轴承座安装有第二转轴,所述第二转轴上分别设有若干个第二卡块,所 述第二转轴通过齿轮与齿条配合连接有第二翻转气缸,所述纵向移动机构包括第一丝杆、 第一伺服电机、移动平台和纵向导轨,所述纵向导轨分别安装于超焊工位的左右两侧的工 作台表面,且所述超焊工位两侧的纵向导轨有两条且平行放置,所述移动平台通过下端面 设有的滑块滑动连接于纵向导轨的表面,所述第一丝杆的一端与移动平台下端面设有的固 定块螺纹连接,所述第一丝杆位于两条纵向导轨的中间,所述第一丝杆的另一端通过皮带 连接第一伺服电机,所述横向导轨与纵向导轨呈矩形状排列,所述移动平台设有平台导轨, 所述平台导轨与横向导轨处于同一水平线上,且平台导轨与横向导轨对接,所述电芯盖帽 载具装置和焊头清洗机构滑动连接于横向导轨的表面,所述电芯盖帽载具装置包括第一底 座、电芯载具、盖帽翻转板和极耳整形片,所述电芯载具安装于第一底座的上表面,所述盖 帽翻转板铰接于第一底座的一侧下端,所述极耳整形片铰接于第一底座的另一侧上端,且 极耳整形片翻折于电芯载具的上侧,所述极耳整形片与第一底座的铰接轴一侧连接有齿 轮,所述齿轮的下侧啮合有齿条,所述齿条与第一底座滑动连接,所述第一底座下端面设有 内侧设有第一卡槽,所述第一底座的侧壁设有第二卡槽,超焊工位下侧的第一转轴的高度 与第二卡槽相同,超焊工位上侧的第一转轴的高度与第一卡槽的高度相等,所述盖帽拨片 整形机构通过盖帽转移取放料机械手与电芯盖帽载具装置活动连接,所述电芯上料机构通 过电芯上料取放机械手与电芯盖帽载具装置活动连接。
3. 根据权利要求1所述的一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,其特征在于:所述工作台上 分别通过支架安装有盖帽翻转开启机构、盖帽翻转关闭机构、极耳整形片开启机构、极耳整 形片关闭机构,所述盖帽翻转开启机构和极耳整形片开启机构位于超焊工位上侧的横向导 轨的右端,所述极耳整形片关闭机构位于超焊工位上侧的横向导轨的左端上侧,所述盖帽 翻转关闭机构位于超焊工位上侧的横向导轨的左端上侧,所述盖帽翻转开启机构包括横向 安装的第二气缸,所述第二气缸通过传动杆连接有拉板,所述拉板位于对应电芯盖帽载具 装置的盖帽翻转板的上侧,所述极耳整形片开启机构包括横向安装的第三气缸,所述第三 气缸通过传动杆连接有第一推板,所述第一推板位于对应电芯盖帽载具装置的齿条后侧, 极耳整形片关闭机构包括横向安装的第四气缸,第四气缸通过传动杆连接的第二推板位于 对应电芯盖帽载具装置的齿条前侧,盖帽翻转关闭机构包括纵向安装的第五气缸,所述第 五气缸通过传动杆连接的顶板位于对应电芯盖帽载具装置的盖帽翻转板的下侧。
4. 根据权利要求1所述的一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,其特征在于:所述工作台的 表面还设有拉力测试机构,所述拉力测试机构位于折极耳压电芯盖帽机构的右侧,所述拉 力测试机构包括第二底座、支撑板和测试机构,所述第二底座与工作台连接,所述支撑板滑 动连接于第二底座的上端,所述测试机构通过连接件与支撑板连接,所述测试机构位于电 芯盖帽载具装置设有的盖帽翻转板上方。
5. 根据权利要求1所述的一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,其特征在于:所述电池下料 机构通过电池下料取放机械手与电芯盖帽载具装置和电池下料皮带拉活动连接,所述工作 台上安装有拍电池机构,所述拍电池机构位于电池下料皮带拉的一侧。
6. 根据权利要求1所述的一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,其特征在于:所述超焊工位 包括超声波焊机、超焊机焊头和超焊机下模,所述超焊机焊头安装于超声波焊机的一侧,且 超焊机焊头位于电芯盖帽载具装置的上方,所述超焊机下模位于超声波焊机的一侧,且超 焊机下模的上端位于电芯盖帽载具装置的下侧留有的槽内,所述超焊机下模的上侧靠近电 芯盖帽载具装置的下侧留有的槽口处设有倒角。
7. 根据权利要求1所述的一种电池电芯盖帽极耳焊接设备,其特征在于:所述工作台上 还设有极耳清洁机构,所述极耳清洁机构位于电芯上料皮带拉的一侧,所述极耳清洁机构 包括多个喷头,所述喷头通过支管连接供气主管,所述供气主管通过管道连接有气栗。
8. —种电池电芯盖帽极耳焊接设备的工作方法,其采用权利要求1所述电池电芯盖帽 极耳焊接设备,其特征在于:具体包括以下步骤: S1:电池电芯自动上料,电芯上料皮带拉与注液机对接完成电芯上料,完成注液的电芯 随电芯上料皮带拉运动,为了防止电芯内的电解液溢出,在流动过程中电芯倾斜放置或倾 斜传送,极耳清洁机构对电芯极耳表面的电解液进行清洁,然后传递到极耳CCD检测机构工 位处,极耳CCD检测机构识别不合格电芯,通过电芯剔除机构进行剔除,极耳校正机构驱动 机械手将合格的电芯极耳位置调整一致,然后传送到电芯上料机构处; S2:电池盖帽自动上料,料盘传送机构将载有电池盖帽的吸塑盘传送到盖帽取放料机 构处,盖帽取放料机构驱动盖帽上料机械手将电池盖帽转移到盖帽极片校正机构处,盖帽 CCD检测机构识别盖帽的放置位置并将识别信号传递给盖帽极片校正机构的校正电机,盖 帽极片校正机构将电池盖帽的方向调整一致,然后通过盖帽转移取放料机械手传递到盖帽 拨片整形机构处,盖帽拨片整形机构先将盖帽极片剥离至30度,然后整形至90度; S3:电芯盖帽极耳焊接,S1中电芯上料机构驱动电芯上料取放机械手将电芯放置电芯 盖帽载具装置的电芯载具处,并且极耳整形片关闭机构关闭电芯盖帽载具装置的极耳整形 片关闭,对电芯载具处的电芯进行整形固定,然后电芯盖帽载具装置通过第一丝杆和第一 伺服电机控制在纵向导轨上移动到盖帽上料位置处,S2中帽转移取放料机械手将整形后的 盖帽极片转移到电芯盖帽载具装置的盖帽翻转板处,盖帽翻转关闭机构将盖帽翻转板进行 翻转,使盖帽极片与电芯极片搭接,搭载了盖帽和电芯的电芯盖帽载具装置通过导轨移动 到超焊工位处,超焊机焊头对于盖帽极片与电芯极片的搭接处进行焊接; S4:盖帽极片拉力测试,焊接后的盖帽电芯通过电芯盖帽载具装置移动至盖帽翻转开 启机构和极耳整形片开启机构处,盖帽翻转开启机构和极耳整形片开启机构分别将电芯盖 帽载具装置的盖帽翻转板和极耳整形片打开,然后电芯盖帽载具装置转移至拉力测试机构 处,拉力测试机构对焊接后的盖帽和电芯进行拉力测试,测试拉力值达到设定值时没有被 拉断则电池为合格品,测试拉力值没有达到设定值时盖帽被拉断即为NG品,在下料工位将 NG电池卸下; S5:折极耳压盖帽,载有合格电池的电芯盖帽载具装置转移到折极耳压电芯盖帽机构 处,折极耳压电芯盖帽机构设有的一个气缸压住电芯,同时另一个气缸带动电磁铁吸住盖 帽并向前移动将极耳折弯,然后气缸带动电磁铁继续推进盖帽直至压入电芯壳内; S6:电池下料,电芯盖帽载具装置将完成盖帽压入电芯壳的电池转移到电池下料机构 处,电池下料机构通过电池下料取放机械手将电芯盖帽载具装置上的电池转移到电池下料 皮带拉上,转移后的电芯盖帽载具装置继续移动至S3中电池上料机构处,进行填装电芯,电 池下料皮带拉一侧的拍电池机构再一次将盖帽压入电池壳内,确保盖帽完全压入壳内,盖 帽与壳平行,然后通过电池下料皮带将成品电池传送出电池电芯盖帽极耳焊接设备。
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