CN108393583B - 一种集流盘焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种集流盘焊接系统，包括至少一个集流盘焊接子系统；所述集流盘焊接子系统包括集流盘上料设备、集流盘传送设备、集流盘焊接设备和电池对中设备；电池对中设备和集流盘焊接设备沿电池传送线体的传送方向依次设置于电池传送线体旁；所述集流盘传送设备用于将集流盘上料设备中待焊接的集流盘传送至集流盘焊接设备；所述集流盘焊接设备用于将待焊接的集流盘焊接至电池传送线体中经所述电池对中设备进行对中处理后的待焊接的电池。本发明实施例通过集流盘上料设备和集流盘传送设备将集流盘输送至集流盘焊接设备，使得集流盘焊接设备能够自动将集流盘焊接至经过对中处理后的电池，实现自动化焊接的同时，保证了焊接的精准。

Description

一种集流盘焊接系统

技术领域

本发明实施例涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种集流盘焊接系统。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，锂电池行业近年来发展迅速。在锂电池生产过程中，需要将揉好并入壳的电芯与集流盘进行焊接。

现有技术中，通常采用半自动的焊接方式，即将锂电池首先安装在待焊接的位置，然后人工将集流盘装配到进行焊接的位置，再由焊接机实现焊接操作。

因此，现有技术至少存在以下技术缺陷：传统半手工生产方式的自动化程度低，生产效率低下，产品质量不受保障。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种集流盘焊接系统。

本发明实施例提供一种集流盘焊接系统，包括至少一个集流盘焊接子系统；所述集流盘焊接子系统包括集流盘上料设备、集流盘传送设备、集流盘焊接设备和电池对中设备；电池对中设备和集流盘焊接设备沿电池传送线体的传送方向依次设置于电池传送线体旁；所述集流盘传送设备用于将集流盘上料设备中待焊接的集流盘传送至集流盘焊接设备；所述集流盘焊接设备用于将待焊接的集流盘焊接至电池传送线体中经所述电池对中设备进行对中处理后的待焊接的电池。

本发明实施例提供的集流盘焊接系统，通过集流盘上料设备和集流盘传送设备将集流盘输送至集流盘焊接设备，使得集流盘焊接设备能够自动将集流盘焊接至经过对中处理后的电池，实现自动化焊接的同时，保证了焊接的精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘焊接设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘焊接设备的集流盘输送装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘焊接设备的集流盘输送装置的上料单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘焊接设备的集流盘输送装置的焊接单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘焊接设备的第一焊接压紧装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘焊接设备的焊接头装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘焊接设备的第二焊接单元的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘传送设备的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的集流盘上料设备的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的电池对中设备的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的焊点视觉检测设备的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的极耳折弯设备的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的极耳折弯设备的左视图；

图15为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的极性掉头设备的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的电池转序设备的结构示意图；

图中，100：集流盘上料设备；200：集流盘传送设备；300：电池对中设备；400：集流盘焊接设备；500：焊点视觉检测设备；600：极耳折弯设备；700：极性掉头设备；800：电池转序设备；900：电池传送线体；

110：上料装置；111：安装架；112：机械臂；113：集流盘真空吸盘；120：供应装置；121：集流盘料盘；122：第一滚珠丝杠；123：第二滚珠丝杠；124：第一料盘托板；125：第二料盘托板；126：料盘真空吸盘；127：直线滑台；

210：支撑架；220：集流盘传送线体；230：直线滑台；240：传送气缸；250：滑台气缸；260：真空吸盘；

311:第一安装架；312:第二安装架；321:第一对中气缸；322:第二对中气缸；331:第一导向杆；332:第二导向杆；341:第一直线轴承；342:第二直线轴承；351:第一连接板；352:第二连接板；361:第一推头；362:第二推头；380:电池；

4100：焊接头装置；4101：支撑架；4102：激光头安装板；4103：焊接激光头；4104：手动滑移台；4105：安装架；4106：水平线性滑台；4107：竖直线性滑台；

4200：集流盘输送装置；4210：夹持单元；4220：盘体；4230：上料单元；4240：焊接单元；4250：驱动单元；

4211：集流盘夹具；4212：齿条；4213：第二弹簧；4214：齿轮；4215：旋转轴；4216：第一弹簧；4217：集流盘；

4231：安装架；4232：连接板；4233：第一推杆；4234：夹爪；4235：销轴；4236：第一焊接气缸；

4241：第二焊接气缸；4242：气缸安装架；4243：滑移气缸；4244：推板；4245：第二推杆；4246：连接杆；

4400：焊接压紧装置；4401：支撑架；4402：压紧气缸；4403：竖直压板；4404：气缸；4405：气缸；4406：直线导轨；4407：连接板；4408：焊接压板；4409：电池；4410：推头；

4500：焊接压紧装置；4501：支撑架；4502：气缸；4503：推头；4504：竖直压板；4505：气缸；4506：气缸；4507：直线导轨；4508：连接板；4509：电池；4510：焊接压板；4511：调整夹爪；4512：气爪；4513：调整气缸；4514：调整气缸安装架；

510：支撑架；520：CCD相机；530：光源；540：电池；

601：第一支撑架；602：第一折弯气缸；603：第一直线导轨；605：压紧座；606：压舌；607：压头；608：电池；609：推头；610：推杆；611：直线轴承；612：第三气缸；613：第二支撑架；614：第二折弯气缸；615：第二直线导轨；616：转接块；617：折弯摆臂；

702：电池；703：摆动气爪；704：直线轴承；705：导杆；706：行程可调气缸；707：支撑架；708：气缸安装架；

801：支撑架；802：第一集流盘焊接子系统的电池传送线体；803：电池；804：夹爪；805：气缸安装架；806：第二集流盘焊接子系统的电池传送线体；807：直线轴承；808：行程可调气缸；809：导杆；810：直线滑台。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的集流盘焊接系统的结构示意图，如图1所示，包括至少一个集流盘焊接子系统；所述集流盘焊接子系统包括集流盘上料设备100、集流盘传送设备200、集流盘焊接设备400和电池对中设备300；电池对中设备300和集流盘焊接设备400沿电池传送线体900的传送方向依次设置于电池传送线体900旁；所述集流盘传送设备200用于将集流盘上料设备100中待焊接的集流盘传送至集流盘焊接设备400；所述集流盘焊接设备400用于将待焊接的集流盘焊接至电池传送线体900中经所述电池对中设备300进行对中处理后的待焊接的电池。

具体地，集流盘焊接设备400设置在电池传送线体900的侧部，一边接收集流盘传送设备200输送来的集流盘，一边将集流盘焊接至电池传送线体900上放置的电池；并且，在焊接前，电池经过了电池对中设备300的对中处理，将电池放置在了电池传送线体900的中部，使得电池在电池传送线体中的位置固定，有利于之后的焊接工序。

本发明实施例提供的集流盘焊接系统，通过集流盘上料设备和集流盘传送设备将集流盘输送至集流盘焊接设备，使得集流盘焊接设备能够自动将集流盘焊接至经过对中处理后的电池，实现自动化焊接的同时，保证了焊接的精准。

如图2和图3所示，在上述任一实施例的基础上，所述集流盘焊接设备具体包括：集流盘输送装置4200和第一焊接单元；所述集流盘输送装置包括盘体4220、夹持单元4210、上料单元4230、焊接单元4240和驱动单元4250；盘体4220绕中心轴可旋转设置，中心轴沿竖直方向穿过盘体4220的圆心；夹持单元4210设置于盘体4220的上表面；夹持单元4210具体包括集流盘夹具和传动机构；集流盘夹具与传动机构可旋转连接，以使集流盘夹具可绕水平轴旋转；上料单元4230用于驱动对应的夹持单元中的传动机构，以使集流盘夹具夹持集流盘；焊接单元4240用于驱动对应的夹持单元中的传动机构，以使集流盘夹具夹持的集流盘被焊接至电池；驱动单元4250用于驱动盘体旋转，以使夹持单元4210往返于上料单元4230及焊接单元4240；所述第一焊接单元设置于电池传送线体900的侧部，所述第一焊接单元包括对应设置的焊接压紧装置4400和焊接头装置4100；焊接压紧装置4400用于焊接时将集流盘传送装置中夹持的集流盘以及电池传送线体上的电池电芯压紧，以使焊接头装置4100将集流盘焊接至电池。

具体地，集流盘传送装置用于集流盘焊接；盘体4220可绕中心轴旋转，盘体4220上设置有一个或多个夹持单元，夹持单元4210在盘体4220旋转到上料单元4230的对应位置时接收到集流盘，并夹持集流盘；盘体4220再旋转至与焊接单元4240的对应位置时，使夹持的集流盘被焊接至电池，从而完成集流盘的传送；盘体4220继续旋转，使空的夹持单元4210再次旋转至上料单元4230处，进行下一次循环。

因此，通过可旋转的盘体带动用于夹持集流盘的夹持单元旋转，将集流盘传送至特定位置，完成集流盘的传送，并不断循环，能够应用于集流盘焊接中的上料工序，提高焊接效率。

如图4所示，在上述任一实施例的基础上，所述传动机构具体包括底板，底板固定设置于盘体4220，底板的上表面设置有旋转轴4215、齿条4212、第一弹簧4216和第二弹簧4213；旋转轴4215的两端通过带座轴承固定设置于底板且与盘体4220平行，旋转轴4215的表面设置有齿轮4214，齿轮4214的尺牙绕旋转轴4215的外表面；齿条4212可滑动设置于底板且与旋转轴4215垂直，齿轮4214与齿条4212相啮合；齿条4212的靠近中心轴的一端与第一弹簧4216的一端连接，第一弹簧4216的另一端固定设置于底板；集流盘夹具4211包括第一子夹具和第二子夹具，第一子夹具和第二子夹具可相对移动设置；弹簧底座与旋转轴4215的表面连接，集流盘夹具4211设置于齿轮4214与弹簧底座之间；第一子夹具与旋转轴4215的表面固定连接，第二子夹具与旋转轴4215沿水平方向可滑动连接，第二子夹具的外侧与第二弹簧4213的一端连接，第二弹簧4213的另一端固定设置于弹簧底座，外侧为第二子夹具靠近弹簧底座的一侧。

如图4所示，齿轮4214可以设置在旋转轴4215的中部；左右两部分吧可以分别设置一个集流盘夹具4211；齿条4212设置在齿轮4214的下部，齿条4214的线性移动通过齿轮4214带动旋转轴4215旋转，从而使固定在旋转轴4215的集流盘夹具4211能够绕旋转轴4215做旋转运动。

优选地，所述上料单元4230设置于盘体4220的下部；上料单元4230具体包括安装架4231、第一焊接气缸4236、连接板4232、第一推杆4233和夹爪4234；第一焊接气缸4236固定设置于安装架4231；第一气缸4236的活塞杆通过连接板4232与第一推杆4233的一端连接，第一气缸的活塞杆的伸缩方向平行于齿条4212的滑动方向；第一推杆4233的另一端与齿条4212的另一端对应设置；夹爪4234沿活塞杆的伸缩方向及水平方向可运动设置，夹爪4234与连接板4232连接；夹爪4234的上部设置有销轴4235，销轴4235与第二子夹具上设置的槽口相对应，以使夹爪4234张开后推动第二子夹具沿水平方向向外侧运动。

当需要进行集流盘上料时，第一气缸4236的活塞杆缩回，从而带动第一推杆4233顶住齿条4212向前运动，齿条4212的直线运动转化为齿轮4214的旋转；此时，第一弹簧4216被进一步压缩。图4中，旋转轴4215由两端的带座轴承支撑，集流盘夹具4211与旋转轴4215固定在一起，齿轮4214也与旋转轴4215固定在一起。所以，齿轮4214的旋转最终便转化为集流盘夹具4211的角度旋转，即可实现集流盘夹具4211由竖直状态变换为水平状态，方便集流盘上料。

同时，第一气缸4236的活塞杆缩回后，夹爪4234也随之向前运动，其上的销轴4235便可以卡在集流盘夹具4211上的槽口中；随后夹爪4234张开，拉动集流盘夹具4211的两部分分开，使得集流盘可以很方便的放置在集流盘夹具4211中，此时，第二弹簧4213被进一步压缩。当集流盘4217被放置在集流盘夹具4211中后，夹爪4234缩回，集流盘夹具4211的两部分在第二弹簧4213的作用力下恢复至夹紧状态，将集流盘夹紧。随后，第一气缸4236的活塞杆推出，集流盘夹具4211在第一弹簧4216的作用力下恢复至竖直状态。至此，集流盘的上料部分便完成了上料动作。

优选地，如图5所示，所述焊接单元4240设置于盘体4220的下部；焊接单元4240具体包括第二焊接气缸4241、滑移气缸4243、气缸安装架4242、推板4244和第二推杆4245；第二焊接气缸4241和滑移气缸4243设置于气缸安装架4242，第二气缸4241的活塞杆通过推板4244与连接杆4246的一端连接，第二气缸4241的活塞杆的伸缩方向与齿条的移动方向平行；连接杆4246的另一端与齿条的靠近中心轴的一端连接；滑移气缸4243的活塞杆与第二推杆4245的一端连接，滑移气缸4243的活塞杆的伸缩方向为竖直方向；第二推杆4245的另一端与第一子夹具及第二子夹具之间形成的直线槽相对应；第二推杆4245的另一端上设置有滚轮，滚轮的直径大于直线槽的间隙。

当集流盘转过来后，第二气缸4241的活塞杆伸出，带动连接杆4246向后移动，从而使得齿条也向后移动，第一弹簧被进一步压缩。齿条向后的直线移动转化为齿轮向前的旋转；与上料单元相似，齿轮与集流盘夹具均固定在旋转轴上，旋转轴由两端的带座轴承支撑。所以，齿轮向前的旋转带动集流盘夹具向前倾斜一定角度，促使集流盘与电芯紧密贴合，此状态一直持续到集流盘焊接完毕。

当集流盘焊接完毕后，滑移气缸4243活塞杆伸出，带动第二推杆4245向上移动，并卡入集流盘夹具中间的槽口中，促使集流盘夹具的两部分分开(分为第一子夹具和第二子夹具)，第二弹簧被进一步压缩，从而松开集流盘；焊完集流盘的电池被继续传送至下一个工位。需要说明的是，第二推杆4245上端带一个滚轮，滚轮的直径稍大于集流盘夹具两部分槽口的间隙，以便滚轮可以将槽口顶开。当电池被传送出去后，所有气缸及弹簧回至原位。

优选地，所述驱动单元为凸轮分度机构。所述凸轮分度机构用于根据预设角度驱动盘体旋转，所述预设角度由夹持单元与上料单元及焊接单元之间的位置关系确定。例如图3所示，具有4个夹持单元，则凸轮分度机构每次旋转90°

优选地，如图7所示，所述焊接头装置4100具体包括焊接激光头4103、水平线性滑台4106、竖直线性滑台4107、手动滑移台4104、支撑架4101和安装架4105；水平线性滑台4106沿水平方向固定设置于支撑架4101，竖直线性滑台4107沿竖直方向设置于水平线性滑台4106；安装架4105设置于竖直线性滑台4107的滑块上，手动滑移台4104设置于安装架4105上，焊接激光头4103通过激光头安装板4102设置于手动滑移台4104上。

具体地，安装架4105安装于竖直线性滑台4107的滑块上，手动滑移台4104安装在安装架4105上，焊接激光头4103通过激光头安装板4102与手动滑移台4104相连。手动滑移台4104可实现焊接激光头4103在相对于焊接方向的微调，且手动滑移台4104通过安装架4105上的弧形长腰孔实现左右方向的角度调节，而焊接激光头4103也可通过激光头安装板4102上的弧形长腰孔实现上下方向的角度调节。通过这些可调连接，即可实现激光头在各方向的调节，以便达到最好的焊接效果。图7中激光头的数量仅为了说明，本发明实施例的保护范围不限于此。

优选地，如图6所示，所述焊接压紧装置4400具体包括水平方向相对设置的焊接压板4408和压紧气缸4402；压紧气缸4402包括轴向活塞杆，焊接压板4408沿轴向可滑动设置，以使焊接时活塞杆和焊接压板4408的相对运动将电芯和集流盘夹具夹持的集流盘压紧；其中，所述轴向为电池的轴向。

优选地，所述焊接压紧装置4400还包括竖直压板4403；竖直压板4403沿竖直方向可滑动设置，竖直压板4403对应于电池传送线900中的电池，以使焊接时从竖直方向向下将电池壳体压紧至电池传送线900。

当集流盘通过转盘转过来后，电池4109也已经到达焊接位置。此时，气缸4404活塞杆推出，带动压板4403压紧电池壳体；气缸4402活塞杆推出，带动推头4410顶住壳体里面的电芯；气缸4405活塞杆缩回，带动焊接压板4408回缩将集流盘与电芯压紧在一起，此时即可开始焊接。当焊接完成后，所有的气缸回至原位，电池被传送至后续工位。

如图8所示，优选地，所述设备还包括至少一个第二焊接单元，所述第二焊接单元沿电池传送线900的输送方向设置于第一焊接单元的后部；所述第二焊接单元包括焊接压紧装置4500和焊接头装置4100；所述焊接压紧装置4500还包括调整夹爪4511、气爪4512、调整气缸4513和调整气缸安装座4514；气爪4512通过调整气缸4513设置于调整气缸安装座4514，调整夹爪4511安装至气爪4512；调整气缸4513的活塞杆沿竖直方向运动，以使调整夹爪4511在焊接前调整电池传送线900传送电池产生的集流盘位置偏差。第二焊接单元用于补焊。

当集流盘传送至集流盘传送装置4200的上料部分时，集流盘传送装置旋转90度至转盘焊接位置。此时，电池也已由传送线体900传送至焊接位置。然后集流盘焊接压紧装置4400将集流盘与电池压紧在一块，随后由集流盘焊接头装置4100将集流盘与电池焊接在一起。需要说明的是，本发明实施例采用6个激光头，同时对3对电池进行焊接，以便提高焊接效率。实际生产中，若两个激光头或一个激光头即可满足生产需要，则只需要集流盘焊接压紧装置4400即可，集流盘焊接压紧装置4500便可以去掉。

如图9所示，在上述任一实施例的基础上，集流盘传送设备包括集流盘传送线体220、直线滑台230、传送气缸240和一个真空吸盘260；所述集流盘传送线体220水平布置，所述传送线体220上设有多个凹槽，且所述凹槽用于放置集流盘；所述直线滑台230的滑块的滑动方向与所述传送线体220的传送方向垂直，且所述直线滑台230位于所述传送线体220的上方；所述传送气缸240的固定端固定在所述直线滑台230的滑块上，且所述传送气缸240的活塞杆的运动方向与所述集流盘传送线体220的传送方向及所述滑块的滑动方向均垂直；所述真空吸盘260与所述传送气缸240的活塞杆相连，以使所述传送气缸240带动所述真空吸盘上下运动；所述集流盘夹具4211设置在所述集流盘传送线体220的侧边，且所述集流盘夹具的高度与所述集流盘传送线体220的高度一致；所述集流盘夹具具有至少一个工位，所述工位用于放置所述集流盘，且所述工位位于所述集流盘夹具上靠近所述集流盘传送线体220的一侧。

具体地，集流盘传送线体220水平布置，且在传送线体220上设有多个用于放置集流盘的凹槽，即需要将凹槽的形状设为与集流盘的形状相同。本实施例以集流盘传送设备包括一个真空吸盘260，集流盘夹具270具有至少一个工位为例进行说明，则当集流盘传送线体220将集流盘传送至直线滑台230附近时，直线滑台230上的滑块带动传送气缸240和真空吸盘260移动至合适的吸取位置；然后，传送气缸240的活塞杆伸出，以使真空吸盘260下降进而吸取传送线体220上的集流盘；

随后，传送气缸240的活塞杆缩回，直线滑台230上的滑块带动传送气缸240和真空吸盘260移动至集流盘夹具270上方的合适位置。之后，传送气缸240的活塞杆再次伸出，将集流盘放置集流盘夹具的工位中；随后传送气缸240的活塞杆缩回，直线滑台230上的滑块带动传送气缸240和真空吸盘260回至原位，等待下次传送。

因此，通过直线滑台和传送气缸的相互作用，来使真空吸盘完成对集流盘的吸取和放置动作，且使得真空吸盘将集流盘从传送线体输送至集流盘夹具内，以便完成后续对电池的加工，且该集流盘传送装置具有结构简单、操作方便的优点。

集流盘传送设备的具体动作为：直线滑台230安装在支撑架210上，当上料机器人将料盘中的集流盘吸至集流盘传送线体220上后，直线滑台230将驱动真空吸盘260移动至合适的吸取位置，随后气缸240伸出，带动真空吸盘260下降吸取集流盘，完成后气缸240缩回，直线滑台带动真空吸盘260移动至集流盘夹具4211上方的合适位置，气缸240再次伸出，将集流盘放至集流盘夹具4211中，随后气缸240缩回，直线滑台230带动真空吸盘260回至原位，等待下一次传送。需要说明的是，本实施例可以一次传送两个集流盘。当集流盘夹具4211中两个集流盘的中心距与集流盘传送线体220上集流盘之间的中心距不一致时，可以增加滑台气缸250，利用滑台气缸250移动的行程进行补偿。

如图10所示，在上述任一实施例的基础上，所述集流盘上料设备100包括上料装置110、供应装置120；所述集流盘传送设备200包括集流盘传送线体220；所述料盘供应装置120具体包括料盘输入单元、料盘输出单元和空盘移动单元；所述料盘输入单元和料盘输出单元水平并列设置，所述空盘移动单元设置于料盘输入单元和料盘输出单元之间；所述上料装置110具体包括机械臂112，机械臂112的执行端可旋转设置于所述料盘输入单元和集流盘传送线体220的上部。

具体地，供应装置120用于供应集流盘，上料装置110用于将供应装置120供应的集流盘放到集流盘传送线体上，集流盘传送线体用于将集流盘运出。其中，供应装置120主要由三部分组成，料盘输入单元用于接收集流盘，其中集流盘是放置在集流盘料盘121上的，因此料盘输入单元具体是通过接收集流盘料盘121的方式接收集流盘；而空盘移动单元则是将上料完成后的空的集流盘料盘121运输到料盘输出单元；料盘输出单元则将空的集流盘料盘121运输出去。

并且，将盛满集流盘的集流盘料盘运输到料盘输入单元，或将空的集流盘料盘运出，都可以通过下料小车完成。其中，上料装置110则具体通过上料机器人，即机械臂112进行上料。机械臂112的执行端将料盘输入单元中的集流盘料盘121上的集流盘拿起，通过旋转到达集流盘传送线的上方；放下集流盘后，回复至原位，如此往复。

优选地，所述料盘输入单元具体包括第一滚珠丝杠122和第一料盘托板124；所述第一滚珠丝杠122纵向设置并与第一料盘托板124的中部连接；所述料盘输出单元具体包括第二滚珠丝杠123和第二料盘托板125；所述第二滚珠丝杠123纵向设置并与第二料盘托板125的中部连接。

优选地，所述空盘移动单元具体包括直线滑台127和料盘真空吸盘126；所述直线滑台127的两端分别设置于料盘输入单元和料盘输出单元的上部；所述料盘真空吸盘126的一端可滑动设置于直线滑台127上，所述料盘真空吸盘126的另一端设置有吸盘。

优选地，所述第一滚珠丝杠122的两侧分别设置有直线导轨，直线导轨纵向设置并与所述第一料盘托板124连接；所述第二滚珠丝杠123的两侧分别设置有直线导轨，直线导轨纵向设置并与所述第二料盘托板125连接。

优选地，所述机械臂112的执行端的下部设置有集流盘真空吸盘113；所述集流盘真空吸盘113的吸入端与至少一个吸嘴连接，吸嘴与放置于第一料盘托板124上的集流盘料盘121中盛放的集流盘相对应。

优选地，集流盘料盘121通过气缸定位夹紧构件固定至第一料盘托板24或第二料盘托板125。

优选地，所述上料装置110还包括安装架111，所述机械臂112固定设置于安装架111上；所述机械臂112具体包括两段机械臂，两段机械臂之间可旋转连接。

优选地，所述料盘真空吸盘126的吸入端与多个分散布置的吸嘴连接。

集流盘上料设备的具体运行如下：集流盘置于集流盘料盘121中，集流盘料盘121置于第一料盘托板124上，并用气缸定位夹紧。随后机械臂112带动集流盘真空吸盘113将集流盘吸附后送至集流盘传送线体130，然后机械臂112回至原位，如此往复。当左侧最上层的集流盘料盘中的集流盘被全部放完后，料盘真空吸盘126会在直线滑台127的驱动下将空的集流盘料盘吸附并移动至右侧的第二料盘托板125上。随后，左侧的第一滚珠丝杠122会驱动左侧的第一料盘托板124向上移动，将下一层的料盘输送至上料位置；而右侧的第二滚珠丝杠123会驱动右侧的第二料盘托板125向下移动，给下一个空料盘留出堆叠的空间。无论是堆叠的放满集流盘的料盘，还是堆叠的空的料盘，最终都可以通过上下料小车，将其移进去或移出来，从而全面地实现集流盘的自动上料。

如图11所示，在上述任一实施例的基础上，电池对中设备包括：第一对中气缸321、第二对中气缸322、至少一个第一推头361和至少一个第二推头362；所述第一对中气缸321和所述第二对中气缸322分别设置在电池传送线体900的两侧，且所述第一对中气缸321的活塞杆与所述第二对中气缸322的活塞杆均横向垂直于所述电池传送线体900；所述第一推头361与所述第一对中气缸321的活塞杆连接，所述第二推头362与所述第二对中气缸322的活塞杆连接，且所述第一推头361与所述第二推头362相对于电池传送线体900对称设置；所述第一对中气缸321的缸径大于所述第二对中气缸322的缸径，所述第一推头361与所述第二推头362之间的间距不小于所述电池传送线体900上电池8的宽度。

具体地，两个安装架分别置于传送线体900的两侧，缸径稍小的气缸322和缸径稍大的气缸321分别安装在两个安装架311和312上。安装架311上还装有直线轴承341，第一导向杆331可以顺畅地在第一直线轴承341中滑动。第一连接板351将聚氨酯推头(第一推头361)和第一导向杆331及气缸(第一气缸和第二气缸)的活塞杆连接在一起，使得聚氨酯推头可以沿着第一导向杆331的方向做精确地直线运动。当电池380被传送过来后，缸径稍大的气缸321带动聚氨酯推头361先推出去，作为电池的定位基准。随后缸径稍小的气缸322带动聚氨酯推头362向前推动电池。

由于缸径稍大的气缸产生的力较大，缸径稍小的气缸产生的力较小，所以缸径稍小的气缸产生的力不足以使缸径稍大的气缸的活塞杆产生位移。即缸径稍大的气缸推出后，可作为定位基准，保证了所有电池经过对中装置后，位置都是一致的，从而为后续电池的加工提供了精度保证。需要说明的是，第一安装架311的位置可以通过上面的长腰孔进行前后位置调节，当调整到合适的位置时，将固定螺丝锁死，之后将不再变动位置，因为此装置是电池后续加工的定位基准，不可随意变动位置。

如图1所示，在上述任一实施例的基础上，所述集流盘焊接子系统还包括焊点视觉检测设备500和极耳折弯设备600；焊点视觉检测设备500和极耳折弯设备600沿电池传送线体900的传输方向依次设置于集流盘焊接设备400的后部；所述焊点视觉检测设备500用于对焊接后的电池进行焊点检测，并剔除检测不合格的电池。

如图12所示，焊点视觉检测设备500具体为：支撑架510置于电池传送线体900的一侧，CCD相机520和光源530安装于支撑架510上。当集流盘焊接完成的电池540传送至此位置后，CCD相机520通过拍照对电池上的焊点进行检测，焊点合格的电池被继续传送至下一个工位进行加工，不合格的电池在后续的NG剔除工位直接被剔除。需要说明的是，光源530的作用是照明电池上的焊点，使CCD相机520能够精确检测焊点。此外，光源上正对CCD相机的一侧部分为透明的，以便CCD相机能够拍摄到电池540上的焊点。

如图13所示，在上述任一实施例的基础上，极耳折弯设备包括：压舌606、推头609、折弯摆臂617、第一折弯气缸602和第二折弯气缸614；所述第一折弯气缸602竖直设置在电池传送线体900的侧边，且第一折弯气缸602的伸缩端朝上；压舌606的固定端与第一折弯气缸602的伸缩端相连，压舌606的动作端与电池传送线体垂直设置；第二折弯气缸614与第一折弯气缸602设置在电池传送线体900的同侧，第二折弯气缸614的伸缩端朝下，且第二折弯气缸614与电池传送线体900的夹角呈钝角；折弯摆臂617的固定端与第二折弯气缸614的伸缩端相连，折弯摆臂617的动作端位于压舌606的下方；压舌606与推头609相对设置，且压舌606与推头609的间距不小于电池608的长度。

具体地，在传输电池608的电池传送线体900的一侧设置第一折弯气缸602和第二折弯气缸614，且将压舌606与第一折弯气缸602的伸缩端相连，折弯摆臂617与第二折弯气缸614的伸缩端相连；且极耳折弯装置在初始状态时，气缸602的活塞杆和气缸614的活塞杆均伸出。则当传送线体900上的电池608传输至极耳折弯装置处时，气缸602的活塞杆缩回，同时带动压舌606下降，使得压舌606顶住电池608的极耳；随后，推头609向前运动顶住电池608的另一端，从而将电池608固定住，确保极耳折弯的时候电池608不发生位移。当电池608被固定住后，气缸614的活塞杆缩回，同时带动折弯摆臂617向右上方移动。由于压舌606顶住了极耳的末端，当折弯摆臂617向右上方运动时，极耳下方的盖板在折弯摆臂617的作用下，也向右上方移动，从而完成了极耳的折弯过程。当折弯完成后，气缸602的伸缩端(即，活塞杆)和气缸614的伸缩端均伸出，等待对传送线体900输送过来的下一个电池608进行折弯。

另外，两个支撑架(601和613)分别置于电池传送线体900的两侧，两个气缸(602和612)分别安装于两个支撑架上，压紧座605固定于直线导轨603上，并与气缸602相连接，压舌606和聚氨酯压头607均安装在压紧座605上。气缸612和直线轴承611安装在支撑架613上，推杆610可在直线轴承611中滑动，聚氨酯推头609与推杆610相连接。初始状态的气缸602的活塞杆处于伸出状态。当电池608被传送过来后，气缸602的活塞杆缩回，带动压紧座605下降，使得压舌606顶住极耳，且聚氨酯压头607压紧电池608。随后，气缸612的活塞杆伸出，带动聚氨酯推头609顶住电池的另一端，从而完全固定住了电池，确保极耳折弯的时候电池不发生位移。

极耳折弯的具体动作如图14所示，气缸614安装在支撑架601上，折弯摆臂617固定在直线导轨615上，并通过转接块616与气缸614连接在一起。初始状态的气缸614的活塞杆处于伸出状态。当电池608被固定住后，气缸614的活塞杆缩回，带动折弯摆臂617向右上方移动。由于压舌顶住了极耳的末端，当折弯摆臂向右上方运动时，极耳下方的盖板在折弯摆臂的作用下，也向右上方移动，从而完成了极耳的折弯过程。当折弯完成后，所有的部件回复至原位，等待下一次折弯。

在上述任一实施例的基础上，集流盘焊接系统包括两个集流盘焊接子系统：第一集流盘焊接子系统和第二集流盘焊接子系统；第一集流盘焊接子系统的电池传送线体的输出端与第二集流盘焊接子系统的电池传送线体的输入端之间依次设置有极性掉头设备700和电池转序设备800；所述极性掉头设备700用于对第一集流盘焊接子系统的电池传送线体输出端的电池进行极性掉头处理；所述电池转序设备800用于将经过极性掉头处理的电池传送至第二集流盘焊接子系统的电池传送线体的输入端。

如图15所示，极性掉头设备具体为：支撑架707置于电池传送线体900的一侧，气缸安装架708安装在支撑架707上，行程可调气缸706和直线轴承704安装在气缸安装架708上，导杆705可以在直线轴承704中滑动。当一端集流盘已经焊接完成的电池702传送过来后，行程可调气缸706带动摆动气爪703下降抓取电池702，随后行程可调气缸706带动摆动气爪703上升然后摆动气爪703旋转180度，完成电池的极性掉头。随后，行程可调气缸706带动摆动气爪703再次下降，将电池放至传送线体900上。最后，行程可调气缸706上升回至原位，摆动气爪703也旋转至原位，等待下一个电池的翻转；需要说明的是，本实施例可一次实现两个电池的极性掉头。

在上述任一实施例的基础上，电池转序设备具体包括：直线滑台810、行程可调气缸808和至少一个夹爪804；第一集流盘焊接子系统的电池传送线体802与第二集流盘焊接子系统的电池传送线体806平行设置，直线滑台810横向固定在第一集流盘焊接子系统的电池传送线体802及第二集流盘焊接子系统的电池传送线体806的上方，行程可调气缸808固定在直线滑台810的滑块上，且行程可调气缸808的活塞杆竖直向下；夹爪804与行程可调气缸808的活塞杆相连。

其中，直线滑台810是一种能提供直线运动的机械结构，可卧式或者立式使用，也可以组合成特定的运动机构使用，即自动化行业中通常称为XY轴、XYZ轴等多轴向运动机构。

具体地，将直线滑台810横向固定在传送线体802和传送线体806的上方，且将行程可调气缸808固定在直线滑台810的滑块上，以及将夹爪804固定在行程可调气缸808的活塞杆上。则可通过行程可调气缸808带动夹爪804上下移动，来抓取和放下电池803；以及通过直线滑台810上滑块的左右移动，带动行程可调气缸808和夹爪804一起左右移动，且由于传送线体802和传送线体806平行，即带动行程可调气缸808和夹爪804在传送线体802和传送线体806之间移动。

当电池803传送至电池转序设备处时，例如，电池803从传送线体802转序至传送线体806，即电池803传送至传送线体802且靠近电池转序设备时，直线滑台810带动行程可调气缸808和夹爪804移动至合适的抓取位置。随后，行程可调气缸808带动夹爪804下降抓取传送线体802上的电池803，夹爪804抓取到电池803后，行程可调气缸808带动夹爪804上升。然后，直线滑台810带动行程可调气缸808、夹爪804和电池803移动至传送线体806上方的合适位置，随后行程可调气缸808带动夹爪804下降，夹爪804将电池803放置在传送线体806上。最后，行程可调气缸808上升恢复至原位，直线滑台810也移动至原位，等待下一次转序。

另外，支撑架801置于传送线体802和传送线体806的一侧，直线滑台810安装在支撑架801上，气缸安装架805安装在直线滑台810的滑块上，行程可调气缸808及直线轴承807安装在气缸支撑架805上，导杆809可在直线轴承807当中滑动；当电池803在传送线体802上被传送过来后，直线滑台810带动气缸安装架805及上面的部件移动至合适的抓取位置，随后行程可调气缸808带动夹爪804下降抓取电池803，抓到电池803后，行程可调气缸808带动夹爪804上升；随后直线滑台810带动电池803移动到传送线体806上方的合适位置，然后行程可调气缸808带动夹爪804下降，将电池803放至传送线体806上。最后，行程可调气缸808上升回至原位，直线滑台810也移动至原位，等待下一次转序动作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种集流盘焊接系统，其特征在于，包括至少一个集流盘焊接子系统；

所述集流盘焊接子系统包括集流盘上料设备、集流盘传送设备、集流盘焊接设备和电池对中设备；电池对中设备和集流盘焊接设备沿电池传送线体的传送方向依次设置于电池传送线体旁；

所述集流盘传送设备用于将集流盘上料设备中待焊接的集流盘传送至集流盘焊接设备；

所述集流盘焊接设备用于将待焊接的集流盘焊接至电池传送线体中经所述电池对中设备进行对中处理后的待焊接的电池；

其中，所述集流盘焊接设备具体包括：集流盘输送装置和第一焊接单元；

所述集流盘输送装置包括盘体、夹持单元、上料单元、焊接单元和驱动单元；

盘体绕中心轴可旋转设置，中心轴沿竖直方向穿过盘体的圆心；夹持单元设置于盘体的上表面；

夹持单元具体包括集流盘夹具和传动机构；集流盘夹具与传动机构可旋转连接，以使集流盘夹具可绕水平轴旋转；

上料单元用于驱动对应的夹持单元中的传动机构，以使集流盘夹具夹持集流盘；

焊接单元用于驱动对应的夹持单元中的传动机构，以使集流盘夹具夹持的集流盘被焊接至电池；

驱动单元用于驱动盘体旋转，以使夹持单元往返于上料单元及焊接单元；

所述第一焊接单元设置于电池传送线体的侧部，所述第一焊接单元包括对应设置的焊接压紧装置和焊接头装置；

焊接压紧装置用于焊接时将集流盘传送装置中夹持的集流盘以及电池传送线上的电池电芯压紧，以使焊接头装置将集流盘焊接至电池；

其中，所述传动机构具体包括底板，底板固定设置于盘体，底板的上表面设置有旋转轴、齿条、第一弹簧和第二弹簧；

旋转轴的两端通过带座轴承固定设置于底板且与盘体平行，旋转轴的表面设置有齿轮，齿轮的尺牙绕旋转轴的外表面；

齿条可滑动设置于底板且与旋转轴垂直，齿轮与齿条相啮合；齿条的靠近中心轴的一端与第一弹簧的一端连接，第一弹簧的另一端固定设置于底板；

集流盘夹具包括第一子夹具和第二子夹具，第一子夹具和第二子夹具可相对移动设置；

弹簧底座与旋转轴的表面连接，集流盘夹具设置于齿轮与弹簧底座之间；第一子夹具与旋转轴的表面固定连接，第二子夹具与旋转轴沿水平方向可滑动连接，第二子夹具的外侧与第二弹簧的一端连接，第二弹簧的另一端固定设置于弹簧底座，其中，所述外侧为第二子夹具靠近弹簧底座的一侧。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集流盘传送设备包括集流盘传送线体、直线滑台、传送气缸和至少一个真空吸盘；

集流盘传送线体水平布置，集流盘传送线体上设有多个凹槽，且所述凹槽用于放置集流盘；

直线滑台的滑块的滑动方向与集流盘传送线体的传送方向垂直，且直线滑台位于集流盘传送线体的上方；

传送气缸的固定端固定在直线滑台的滑块上，且传送气缸的活塞杆的运动方向与集流盘传送线体的传送方向及滑块的滑动方向均垂直；

真空吸盘与传送气缸的活塞杆相连，以使所述传送气缸带动真空吸盘上下运动；

所述集流盘夹具设置在集流盘传送线体的侧边，且所述集流盘夹具的高度与集流盘传送线体的高度一致；

所述集流盘夹具具有至少一个工位，所述工位用于放置集流盘，且所述工位位于集流盘夹具上靠近集流盘传送线体的一侧。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述集流盘上料设备包括上料装置和供应装置；

所述供应装置具体包括料盘输入单元、料盘输出单元和空盘移动单元；所述料盘输入单元和料盘输出单元水平并列设置，所述空盘移动单元设置于料盘输入单元和料盘输出单元之间；

所述上料装置具体包括机械臂，机械臂的执行端可旋转设置于所述料盘输入单元和所述集流盘传送线体的上部。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池对中设备包括：第一对中气缸、第二对中气缸、至少一个第一推头和至少一个第二推头；

所述第一对中气缸和所述第二对中气缸分别设置在电池传送线体的两侧，且所述第一对中气缸的活塞杆与所述第二对中气缸的活塞杆均横向垂直于所述电池传送线体；

所述第一推头与所述第一对中气缸的活塞杆连接，所述第二推头与所述第二对中气缸的活塞杆连接，且所述第一推头与所述第二推头相对于电池传送线体对称设置；

所述第一对中气缸的缸径大于所述第二对中气缸的缸径，所述第一推头与所述第二推头之间的间距不小于所述电池传送线体上电池的宽度。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集流盘焊接子系统还包括焊点视觉检测设备和极耳折弯设备；

焊点视觉检测设备和极耳折弯设备沿电池传送线体的传输方向依次设置于集流盘焊接设备的后部；所述焊点视觉检测设备用于对焊接后的电池进行焊点检测，并剔除检测不合格的电池。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述极耳折弯设备包括：压舌、推头、折弯摆臂、第一折弯气缸和第二折弯气缸；

第一折弯气缸竖直设置在电池传送线体的侧边，且第一折弯气缸的伸缩端朝上；压舌的固定端与第一折弯气缸的伸缩端相连，压舌的动作端与电池传送线体垂直设置；

第二折弯气缸与第一折弯气缸设置在电池传送线体的同侧，第二折弯气缸的伸缩端朝下，且第二折弯气缸与电池传送线体的夹角呈钝角；

折弯摆臂的固定端与第二折弯气缸的伸缩端相连，折弯摆臂的动作端位于压舌的下方；

压舌与推头相对设置，且压舌与推头的间距不小于电池的长度。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，包括两个集流盘焊接子系统：第一集流盘焊接子系统和第二集流盘焊接子系统；

第一集流盘焊接子系统的电池传送线体的输出端与第二集流盘焊接子系统的电池传送线体的输入端之间依次设置有极性掉头设备和电池转序设备；

所述极性掉头设备用于对第一集流盘焊接子系统的电池传送线体输出端的电池进行极性掉头处理；

所述电池转序设备用于将经过极性掉头处理的电池传送至第二集流盘焊接子系统的电池传送线体的输入端。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电池转序设备具体包括直线滑台、行程可调气缸和至少一个夹爪；

第一集流盘焊接子系统的电池传送线体与第二集流盘焊接子系统的电池传送线体平行设置，直线滑台横向固定在第一集流盘焊接子系统的电池传送线体及第二集流盘焊接子系统的电池传送线体的上方，行程可调气缸固定在直线滑台的滑块上，且行程可调气缸的活塞杆竖直向下；夹爪与行程可调气缸的活塞杆相连。

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