CN106736221A - 圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：包括机座和设置于机座上的旋转工作台，所述旋转工作台由设置于机座内的伺服电机驱动旋转，所述旋转工作台圆周内侧径向均匀设有若干个放置电芯外壳的治具，圆周外侧沿旋转工作台旋转方向顺序设置有电芯外壳上料单元、极耳整平单元、极耳清洗单元、极耳擦干单元、盖帽上料单元、振镜激光焊接单元、拉力测试单元和下料单元，通过各单元的配合完成上料、整平、清洗擦干、焊接、测试、下料等多个工序。本发明自动化程度高，同时节省人工成本，大大提高了焊接质量和生产效率。
Description
技术领域
本发明属于电池加工设备技术领域，尤其涉及一种能够对圆柱形电池极耳盖帽进行全自动焊接的工作台。
背景技术
圆柱电池主要由外壳、盖帽、正极和负极构成，正极通过正极极耳与盖帽焊接在一起，负极通过负极极耳与外壳底部焊接在一起，盖帽紧密盖置在外壳的开口处。盖帽与极耳的焊接质量受极耳表面的整洁度影响，焊接前需要对极耳进行清洗，而此工序一般由工人进行手动清洗，不仅人工成本高，且清洗效果难以保证，此外，焊接后的电池往往需要对其进行拉力测试，从而检测焊接质量的好坏。目前，现有技术的电池焊接机，大多通过人工半自动完成电池极耳盖帽对位及焊接工序，人工操作误差较大，焊接质量难以保证，且拉力测试还需人工送至专门的电池测试装置，费时费力，生产效率不高。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，实现电池生产过程全自动化，节省人工成本，大大提高了焊接质量和生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，包括机座和设置于机座上的旋转工作台，所述旋转工作台由设置于机座内的伺服电机驱动旋转，所述旋转工作台圆周内侧径向间隔设有若干个用于放置电芯外壳的治具，圆周外侧沿旋转工作台旋转方向顺序设置有：
电芯外壳上料单元，包括上料支座、倾斜设置于上料支座上的导料槽和将电芯外壳夹持至旋转工作台上治具的上料机构；
极耳整平单元，包括极耳整平支座、安装于极耳整平支座上的极耳整平组件和电芯外壳压紧组件，所述极耳整平组件设置于旋转工作台外侧，所述电芯外壳压紧组件设置于治具上方；
极耳清洗单元，包括底部设有滑台模组a的清洗支座，所述清洗支座上部固定连接有竖直面板a，所述竖直面板a上设有清洗上布带、清洗下布带和清洗溶剂箱，所述竖直面板a背面安装有驱动清洗上布带和清洗下布带转动的第一电机和第二电机，所述清洗上布带和清洗下布带分别经若干个设置于竖直面板a上的张紧轮向下折成直角，所述清洗下布带位于清洗上布带内侧，所述清洗上布带和清洗下布带下部浸入清洗溶剂箱内清洗溶剂中，所述清洗上布带和清洗下布带靠近治具的部分为清洗端，由设置于竖直面板a侧端的清洗夹紧机构控制接触与分离；
极耳擦干单元，包括底部设有滑台模组b的擦干支座，所述清洗支座上部固定连接有竖直面板b，所述竖直面板b上设有第一出料盘、第二出料盘和收料盘，所述第一出料盘和第二出料盘上的干布带分别经设置于竖直面板a上的张紧轮引导穿过第一出料盘和第二出料盘中间，共同卷收于收料盘中，所述收料盘由安装于竖直面板b背部的第三电机驱动转动，所述干布带靠近治具的部分为擦干端，由设置于竖直面板b侧端的擦干夹紧机构控制接触与分离；
盖帽上料单元，包括盖帽振动上料盘，所述盖帽振动上料盘出料槽的出料口连接有压料台，所述压料台底部设有盖帽顶紧机构，所述压料台上方设有盖帽极耳定位压紧机构，所述压料台比治具低；
振镜激光焊接单元，包括相互连接的振镜激光头和激光头升降调节机构，所述振镜激光头设于治具上方；
拉力测试单元，由拉力测试支座和设置于拉力测试支座上的拉力测试机构组成；
下料单元，包括下料支座、下料机构、合格下料槽和不合格下料槽，所述下料机构包括下料模组和与下料模组固定连接的下料机械夹爪。
在本实施例中，所述机座底部四个角设有四个可伸缩的支撑脚，所述机座底部还设有至少三个万向轮，所述支撑脚由液压缸驱动伸缩。
在本实施例中，所述上料机构设置于导料槽稍低一端，主要包括上料模组及与上料模组固定连接的上料机械夹爪，辅助件包括导料槽两侧设置的顶料气缸和挡料气缸，所述导料槽稍低一端一侧还设有电芯外壳径向调整机构及光电传感器。
在本实施例中，所述极耳整平组件包括极耳整平气缸组和整平夹板，所述极耳整平气缸组控制整平夹板夹松及水平方向的往复运动，所述电芯外壳压紧组件由电芯外壳压紧气缸和压紧长杆，所述压紧长杆与电芯外壳压紧气缸伸缩杆垂直固定连接。
在本实施例中，所述第一出料盘和第二出料盘的转轴上设有阻尼机构。
在本实施例中，所述拉力测试机构包括测试升降气缸、拉力测试气缸、盖帽夹紧气缸和夹紧件，所述测试升降气缸固定安装于拉力测试支座，其上部的气缸伸缩杆与拉力测试气缸固定连接，所述盖帽夹紧气缸设置于拉力测试气缸上，靠近旋转工作台一侧，其上端设有用以夹住盖帽的夹紧件，所述盖帽夹紧气缸下方还设有盖帽收集箱。
在本实施例中，所述机座内设有整机控制系统，分别与上述各气缸、各电机连接。
与现有技术相比，本发明提供的一种一种圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，能够实现自动上料、整平、清洗、焊接、测试、下料等多个工序，自动化程度高，焊接质量好，同时降低了人工成本。
附图说明
图1为本发明的构造示意图；
图2为本发明电芯外壳上料单元的构造示意图；
图3为本发明极耳整平单元的构造示意图；
图4为本发明极耳清洗单元的构造示意图；
图5为本发明极耳擦干单元的构造示意图；
图6为本发明盖帽上料单元的构造示意图；
图7为本发明振镜激光焊接单元的构造示意图；
图8为本发明拉力测试单元的构造示意图；
图9为本发明下料单元的构造示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1~9所示，一种圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，包括机座2和设置于机座2上的旋转工作台11，所述旋转工作台11由设置于机座2内的伺服电机驱动旋转，所述旋转工作台11圆周内侧径向间隔设有若干个用于放置电芯外壳的治具，圆周外侧沿旋转工作台11旋转方向顺序设置有：
电芯外壳上料单元1，包括上料支座107、倾斜设置于上料支座上的导料槽101和将电芯外壳夹持至旋转工作台11上治具的上料机构；
极耳整平单元3，包括极耳整平支座301、安装于极耳整平支座301上的极耳整平组件和电芯外壳压紧组件，所述极耳整平组件设置于旋转工作台11外侧，所述电芯外壳压紧组件设置于治具上方；
极耳清洗单元4，包括底部设有滑台模组a的清洗支座409，所述清洗支座409上部固定连接有竖直面板a406，所述竖直面板a406上设有清洗上布带404、清洗下布带403和清洗溶剂箱401，所述竖直面板a406背面安装有驱动清洗上布带404和清洗下布带403转动的第一电机407和第二电机408，所述清洗上布带404和清洗下布带403分别经若干个设置于竖直面板a406上的张紧轮402向下折成直角，所述清洗下布带403位于清洗上布带404内侧，所述清洗上布带404和清洗下布带403下部浸入清洗溶剂箱401内清洗溶剂中，所述清洗上布带404和清洗下布带404靠近治具的部分为清洗端，由设置于竖直面板a406侧端的清洗夹紧机构405控制接触与分离；
极耳擦干单元5，包括底部设有滑台模组b的擦干支座508，所述清洗支座508上部固定连接有竖直面板b504，所述竖直面板b504上设有第一出料盘505、第二出料盘507和收料盘506，所述第一出料盘505和第二出料盘507上的干布带分别经设置于竖直面板a504上的张紧轮引导穿过第一出料盘505和第二出料盘507中间，共同卷收于收料盘506中，所述收料盘506由安装于竖直面板b背部的第三电机驱动转动，所述干布带靠近治具的部分为擦干端，由设置于竖直面板b504侧端的擦干夹紧机构502控制接触与分离；
盖帽上料单元6，包括盖帽振动上料盘604，所述盖帽振动上料盘604出料槽603的出料口连接有压料台602，所述压料台602底部设有盖帽顶紧机构605，所述压料台602上方设有盖帽极耳定位压紧机构601，所述压料台602比治具低；
振镜激光焊接单元7，包括相互连接的振镜激光头701和激光头升降调节机构702，所述振镜激光头701设于治具上方；
拉力测试单元8，由拉力测试支座804和设置于拉力测试支座804上的拉力测试机构组成；
下料单元9，包括下料支座905、下料机构、合格下料槽901和不合格下料槽902，所述下料机构包括下料模组903和与下料模组固定连接的下料机械夹爪904。
在本实施例中，所述机座2底部四个角设有四个可伸缩的支撑脚10，所述机座2底部还设有至少三个万向轮，所述支撑脚10由液压缸驱动伸缩，整机可以根据生产需求进行位置移动。
在本实施例中，所述上料机构设置于导料槽101稍低一端，主要包括上料模组104及与上料模组固定连接的上料机械夹爪，辅助件包括导料槽两侧设置的顶料气缸103和挡料气缸102，所述导料槽101稍低一端一侧还设有电芯外壳径向调整机构105及光电传感器106，保证极耳水平放置，便于下一道工序进行。
在本实施例中，所述极耳整平组件包括极耳整平气缸组304和整平夹板，所述极耳整平气缸组304控制整平夹板夹松及水平方向的往复运动，所述电芯外壳压紧组件由电芯外壳压紧气缸302和压紧长杆303，所述压紧长杆303与电芯外壳压紧气缸302伸缩杆垂直固定连接。
在本实施例中，所述第一出料盘505和第二出料盘507的转轴上设有阻尼机构，保证第一出料盘505和第二出料盘507输出的干布带始终处于张紧状态。
在本实施例中，所述拉力测试机构包括测试升降气缸803、拉力测试气缸802、盖帽夹紧气缸和夹紧件801，所述测试升降气缸803固定安装于拉力测试支座804，其上部的气缸伸缩杆与拉力测试气缸802固定连接，所述盖帽夹紧气缸设置于拉力测试气缸802上，靠近旋转工作台11一侧，其上端设有用以夹住盖帽的夹紧件801，所述盖帽夹紧气缸下方还设有盖帽收集箱804。
在本实施例中，所述机座2内设有整机控制系统，分别与上述各气缸、各电机连接。
本发明的具体实施过程：电芯外壳上料工序：操作人员将预制好的带有极耳的电芯外壳放置于导料槽101上，启动设备，挡料气缸102完成分料工作，顶料气缸103将上料工位的气缸顶起，同时电芯外壳径向调整机构105配合光电传感器106对电芯外壳进行径向调整，保证极耳水平放置，此时上料机械夹爪夹持电芯外壳随上料模组104动作送至旋转工作台11上治具；整平工序：电芯外壳随旋转工作台11转动转至整平工位，电芯外壳压紧气缸302带动压紧长杆303向下动作，将将电芯外壳压紧，极耳整平气缸组304控制整平夹板前进并夹住极耳进行整平；清洗工序：极耳和盖帽焊接前要对极耳表面进行清洗，以保证焊接质量，电芯外壳随旋转工作台11转动转至清洗工位，滑台模组a推出清洗上、下布带，清洗夹紧机构405带动清洗上、下布带夹紧极耳，第一电机407和第二电机408带动布带运动，布带经底部的清洗剂箱体401浸湿过后对极耳上下表面进行清洗，清洗结束后，滑台模组a将清洗上、下布带收回；擦干工序：电芯外壳随旋转工作台11转动转至转至擦干工位，滑台模组b推出擦干上、下布带，擦干夹紧机构502带动擦干上、下布带夹紧极耳，第三电机带动收料盘506转动，进而带动擦干上、下布带运动，同时擦过的上下湿布带共同卷收至收料盘506，擦干结束后，滑台模组b将擦干上、下布带收回；盖帽上料工序：电芯外壳随旋转工作台11转动转至上料工位，盖帽振动上料盘604将盖帽送至与出料槽603的出料口相接的压料台602上，盖帽顶紧机构605将压料台602上顶至与极耳齐平，上方的盖帽极耳定位压紧机构601下压，将盖帽、极耳定位压紧；焊接工序：电芯外壳随旋转工作台11转动转至焊接工位，激光头升降调节机构702带动振镜激光头701向下靠近盖帽极耳并对其进行激光焊接；测试工序：电芯外壳随旋转工作台11转动转至拉力测试工位，测试升降气缸803下降，盖帽夹紧气缸夹住盖帽，拉力测试气缸802后拉检测焊接效果，焊接不达标的会将盖帽拉离极耳，盖帽夹紧气缸松开，盖帽掉入盖帽收集箱；下料工位：下料模,903上还设有用以检测盖帽有无的红外传感器，并将数据输送至控制系统，控制系统对下料模组903和下料机械夹爪904发出相应的控制信号，分别放入合格下料槽901和不合格下料槽902中，等待操作人员取走。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：包括机座和设置于机座上的旋转工作台，所述旋转工作台由设置于机座内的伺服电机驱动旋转，所述旋转工作台圆周内侧径向间隔设有若干个用于放置电芯外壳的治具，圆周外侧沿旋转工作台旋转方向顺序设置有：
电芯外壳上料单元，包括上料支座、倾斜设置于上料支座上的导料槽和将电芯外壳夹持至旋转工作台上治具的上料机构；
极耳整平单元，包括极耳整平支座、安装于极耳整平支座上的极耳整平组件和电芯外壳压紧组件，所述极耳整平组件设置于旋转工作台外侧，所述电芯外壳压紧组件设置于治具上方；
极耳清洗单元，包括底部设有滑台模组a的清洗支座，所述清洗支座上部固定连接有竖直面板a，所述竖直面板a上设有清洗上布带、清洗下布带和清洗溶剂箱，所述竖直面板a背面安装有驱动清洗上布带和清洗下布带转动的第一电机和第二电机，所述清洗上布带和清洗下布带分别经若干个设置于竖直面板a上的张紧轮向下折成直角，所述清洗下布带位于清洗上布带内侧，所述清洗上布带和清洗下布带下部浸入清洗溶剂箱内清洗溶剂中，所述清洗上布带和清洗下布带靠近治具的部分为清洗端，由设置于竖直面板a侧端的清洗夹紧机构控制接触与分离；
极耳擦干单元，包括底部设有滑台模组b的擦干支座，所述清洗支座上部固定连接有竖直面板b，所述竖直面板b上设有第一出料盘、第二出料盘和收料盘，所述第一出料盘和第二出料盘上的干布带分别经设置于竖直面板a上的张紧轮引导穿过第一出料盘和第二出料盘中间，共同卷收于收料盘中，所述收料盘由安装于竖直面板b背部的第三电机驱动转动，所述干布带靠近治具的部分为擦干端，由设置于竖直面板b侧端的擦干夹紧机构控制接触与分离；
盖帽上料单元，包括盖帽振动上料盘，所述盖帽振动上料盘出料槽的出料口连接有压料台，所述压料台底部设有盖帽顶紧机构，所述压料台上方设有盖帽极耳定位压紧机构，所述压料台比治具低；
振镜激光焊接单元，包括相互连接的振镜激光头和激光头升降调节机构，所述振镜激光头设于治具上方；
拉力测试单元，由拉力测试支座和设置于拉力测试支座上的拉力测试机构组成；
下料单元，包括下料支座、下料机构、合格下料槽和不合格下料槽，所述下料机构包括下料模组和与下料模组固定连接的下料机械夹爪。
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：所述机座底部四个角设有四个可伸缩的支撑脚，所述机座底部还设有至少三个万向轮，所述支撑脚由液压缸驱动伸缩。
3.根据权利要求1所述的圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：所述上料机构设置于导料槽稍低一端，主要包括上料模组及与上料模组固定连接的上料机械夹爪，辅助件包括导料槽两侧设置的顶料气缸和挡料气缸，所述导料槽稍低一端一侧还设有电芯外壳径向调整机构及光电传感器。
4.根据权利要求1所述的圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：所述极耳整平组件包括极耳整平气缸组和整平夹板，所述极耳整平气缸组控制整平夹板夹松及水平方向的往复运动，所述电芯外壳压紧组件由电芯外壳压紧气缸和压紧长杆，所述压紧长杆与电芯外壳压紧气缸伸缩杆垂直固定连接。
5.根据权利要求1所述的圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：所述第一出料盘和第二出料盘的转轴上设有阻尼机构。
6.根据权利要求1所述的圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：所述拉力测试机构包括测试升降气缸、拉力测试气缸、盖帽夹紧气缸和夹紧件，所述测试升降气缸固定安装于拉力测试支座，其上部的气缸伸缩杆与拉力测试气缸固定连接，所述盖帽夹紧气缸设置于拉力测试气缸上，靠近旋转工作台一侧，其上端设有用以夹住盖帽的夹紧件，所述盖帽夹紧气缸下方还设有盖帽收集箱。
7.根据权利要求1所述的圆柱形电池极耳盖帽全自动焊接工作台，其特征在于：所述机座内设有整机控制系统，分别与上述各气缸、各电机连接。
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