CN108406106B - 一种动力电池的激光焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动力电池焊接领域，具体涉及一种动力电池的激光焊接系统。所述激光焊接系统还包括拨料流道、拨料机构、焊接机构和检测机构；其中，所述拨料流道设置在上料物流线和下料物流线之间，并设置有焊接工位和检测工位，所述拨料机构设置在拨料流道上，所述焊接机构设置在焊接工位上，所述检测机构设置在检测工位上。本发明通过集成设置的激光焊接系统，对动力电池进行高效焊接，并且结构布局方式能适应不同规格大小的方形动力电池，极大的降低了客户的劳动生产和换型成本；同时，提高动力电池的定位精度，保证了焊接的精度，进而提高了生产速度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池焊接领域，具体涉及一种动力电池的激光焊接系统。
背景技术
新能源汽车的发展持续增长，在全球新能源汽车市场的优势和份额日益扩大同时，国家也在新能源方面特别是新能源汽车方面出台相关措施发展和创新，引发了新能源动力电池的生产需求量大增，新能源动力电池的大小规格也越来越大；现有的激光焊接系统不能满足上述动力电池的生产需求量大增的要求。
同时，采用转盘式和直线式带动电池定位夹具移动的方式，同时动力电池的大小和重量也会影响电池定位夹具的大小和重量，电池定位夹具越重越大，以往转盘式和直线式带动电池定位夹具移动方式的移动(转动)精度和速度会不同程度的降低。
如何提高动力电池的激光焊接系统的加工效率，提高整体精确程度，并且适应各种类型大小的动力电池，是本领域技术人员一直重点研究的问题之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种动力电池的激光焊接系统，提高动力电池的生产加工效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种动力电池的激光焊接系统，包括上料物流线、上料机械手、下料机械手和下料物流线，所述激光焊接系统还包括拨料流道、拨料机构、焊接机构和检测机构；其中，所述拨料流道设置在上料物流线和下料物流线之间，并设置有焊接工位和检测工位，所述拨料机构设置在拨料流道上，所述焊接机构设置在焊接工位上，所述检测机构设置在检测工位上。
其中，较佳方案是：所述激光焊接系统还包括辊压碾平机构和用于将动力电池从拨料流道抓取至辊压碾平机构的切换机械手，所述辊压碾平机构设置在拨料流道与下料物流线之间。
其中，较佳方案是：所述激光焊接系统还包括靠近切换机械手设置的NG物流线。
其中，较佳方案是：所述拨料流道包括第一滑动轮和第二滑动轮，所述第一滑动轮水平且并排设置在拨料流道的两侧，所述第二滑动轮垂直设置在拨料流道的底部。
其中，较佳方案是：所述拨料机构包括拨料移动气缸、旋转模块和拨料端，所述拨料移动气缸向外延伸设置的伸缩杆，所述伸缩杆设置在拨料流道的侧面，所述拨料端均同向设置在伸缩杆上，并在拨料移动气缸的带动下沿着拨料流道的侧面前后移动，所述旋转模块与伸缩杆连接，并带动伸缩杆以杆轴心旋转。
其中，较佳方案是：所述焊接机构包括顶升组件、定位夹具和焊接头，所述顶升组件设置在拨料流道的底部，所述定位夹具设置在顶升组件的正上方，所述顶升组件将拨料流道的动力电池顶升至定位夹具上，所述焊接头在定位夹具夹持定位动力电池后对动力电池进行焊接操作。
其中，较佳方案是：所述激光焊接系统包括对称设置在上料物流线和下料物流线之间的两激光焊接流水线，每一所述激光焊接流水线均设置有拨料流道、拨料机构、焊接机构和检测机构。
其中，较佳方案是：所述激光焊接系统还包括设置在两激光焊接流水线与上料物流线之间的上料移动组件，以及设置在两激光焊接流水线与下料物流线之间的下料移动组件，所述上料机械手设置在上料移动组件上，所述下料机械手设置在下料移动组件上。
其中，较佳方案是：每一所述激光焊接流水线均设置有并排设置的两拨料流道，所述焊接机构包括设置在对应拨料流道的焊接工位上的第一焊接机构和第二焊接机构；所述上料物流线和下料物流线均包括两并排设置的物流线。
其中，较佳方案是：所述上料机械手和下料机械手均包括两并排设置且并排距离可调的机械夹爪，所述机械夹爪分别抓取对应物流线上的动力电池，并同时将两抓取的动力电池放置到对应的拨料流道上。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过集成设置的激光焊接系统，对动力电池进行高效焊接，并且结构布局方式能适应不同规格大小的方形动力电池，极大的降低了客户的劳动生产和换型成本；同时，提高动力电池的定位精度，保证了焊接的精度，进而提高了生产速度和效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明激光焊接系统的结构示意图；
图2是本发明拨料流道及拨料机构的结构示意图；
图3是本发明焊接机构的结构示意图；
图4是本发明上料机械手的结构示意图；
图5是本发明下料物流线的结构示意图；
图6是本发明切换机械手的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本发明提供一种动力电池的激光焊接系统的优选实施例。
一种动力电池1的激光焊接系统，包括上料物流线111、上料机械手112、下料机械手113和下料物流线114，所述激光焊接系统还包括拨料流道115、拨料机构116、焊接机构117和检测机构118；其中，所述拨料流道115设置在上料物流线111和下料物流线114之间，并设置有焊接工位和检测工位，所述拨料机构116设置在拨料流道115上，所述焊接机构117设置在焊接工位上，所述检测机构118设置在检测工位上。
具体地，上料物流线111运输动力电池1，并被上料机械手112抓取至拨料流道115上；拨料机构116将动力电池1在拨料流道115进行拨动，并依次经过焊接工位和检测工位，焊接机构117在焊接工位上对动力电池1的顶盖和壳体进行封口焊接，检测机构118在检测工位上对动力电池1进行检测，检测动力电池1的顶盖的爆点，从而检测焊接后的动力电池1的合格与否；下料机械手113将检测合格后的动力电池1抓取至下料物流线114，并被下料物流线114运走。
其中，检测机构118优选包括CCD工业相机，以及对应的处理单元。CCD工业相机抓取图像数据，处理单元根据图像数据进行对应的判断。
在本实施例中，所述激光焊接系统还包括辊压碾平机构120和用于将动力电池1从拨料流道115抓取至辊压碾平机构120的切换机械手119，所述辊压碾平机构120设置在拨料流道115与下料物流线114之间。其中，所述激光焊接系统还包括靠近切换机械手119设置的NG物流线121。
具体地，切换机械手119将检测合格的动力电池1抓取至辊压碾平机构120，以及将不合格的动力电池1抓取至NG物流线121；辊压碾平机构120对动力电池1长边顶盖与壳体的翻边量进行辊压碾平，保证焊缝外观形状的一致性；下料机械手113将辊压碾平后的动力电池1抓取至下料物流线114，并被下料物流线114运走。
在本实施例中，所述激光焊接系统包括对称设置在上料物流线111和下料物流线114之间的两激光焊接流水线，每一所述激光焊接流水线均设置有拨料流道115、拨料机构116、焊接机构117和检测机构118。
优选地，所述激光焊接系统还包括设置在两激光焊接流水线与上料物流线111之间的上料移动组件，以及设置在两激光焊接流水线与下料物流线114之间的下料移动组件，所述上料机械手112设置在上料移动组件上，所述下料机械手113设置在下料移动组件上。
具体地，上料机械手112通过上料移动组件在两激光焊接流水线之间移动，并将上料物流线111的动力电池1抓取至一侧激光焊接流水线的拨料流道115中，以及再次将上料物流线111的动力电池1抓取至另一侧激光焊接流水线的拨料流道115中。
如图2所示，本发明提供拨料流道及拨料机构的较佳实施例。
在本实施例中，所述拨料流道115包括支架1151，以及设置在支架1151上的第一滑动轮(1152、1153)(1152、1153)和第二滑动轮1154，所述第一滑动轮(1152、1153)水平且并排设置在拨料流道115的两侧，所述第二滑动轮1154垂直设置在拨料流道115的底部。
具体地，动力电池1的底部抵触第二滑动轮1154，其两侧抵触第一滑动轮(1152、1153)，并在第二滑动轮1154的辅助下，向前移动，并在第一滑动轮(1152、1153)的辅助下，稳定垂直向前移动。优选地，第二滑动轮1154设置两排，提高移动的稳定性；第一滑动轮(1152、1153)设置上下两排，提高移动的稳定性。
其中，第一滑动轮(1152、1153)和第二滑动轮1154的结构均包括转轴和滚轮，滚轮绕着转轴滚动。或者，第一滑动轮(1152、1153)和第二滑动轮1154的结构均万向球。
在本实施例中，所述拨料机构116包括拨料移动气缸1161、旋转模块1162和拨料端1164，所述拨料移动气缸1161向外延伸设置的伸缩杆1163，所述伸缩杆1163设置在拨料流道115的侧面，所述拨料端1164均同向设置在伸缩杆1163上，并在拨料移动气缸1161的带动下沿着拨料流道115的侧面前后移动，所述旋转模块1162与伸缩杆1163连接，并带动伸缩杆1163以杆轴心旋转。
具体地，伸缩杆1163与拨料移动气缸1161连接，在拨料移动气缸1161的带动下前后移动，即拨料端1164在伸缩杆1163的带动下沿着拨料流道115的动力电池1前进方向移动，拨料端1164抵靠动力电池1的端面，带动动力电池1沿着拨料流道115的动力电池1前进方向移动一小段距离；再经过旋转模块1162的带动下，转动伸缩杆1163，即转动拨料端1164，让拨料端1164离开拨料流道115，在通过伸缩杆1163的带动下沿着拨料流道115的动力电池1前进的反方向移动，移动到上一个动力电池1的端面位置边缘处，再通过旋转模块1162将拨料端1164转回至动力电池1的端面处。
优选地，一伸缩杆1163上设置有多个并排设置的拨料端1164，通过多个拨料端1164同时带动多个动力电池1在拨料流道115上移动。
如图3所示，本发明提供一种焊接机构的较佳实施例。
所述焊接机构117包括顶升组件173、定位夹具172和焊接头171，所述顶升组件173设置在拨料流道115的底部，所述定位夹具172设置在顶升组件173的正上方，所述顶升组件173将拨料流道115的动力电池1顶升至定位夹具172上，所述焊接头171在定位夹具172夹持定位动力电池1后对动力电池1进行焊接操作。
具体地，拨料流道115将动力电池1运输至顶升组件173的工位上，并在顶升组件173的顶升作用下移动至定位夹具172，并对通过定位夹具172对动力电池1进行盖板定位和长短边定位，在定位完成后通过焊接头171对盖板和壳体进行焊接，在焊接完成后松开定位，并通过顶升组件173将动力电池1移动回拨料流道115上。
其中，焊接头171包括水平移动组件1712和升降组件1711。
其中，定位夹具172包括对应的长边定位组件、短边定位组件和盖板定位组件1721，长边定位组件、短边定位组件和盖板定位组件1721均包括对应的定位板和压紧电机，盖板定位组件1721的定位板与动力电池之间设置有保护盖，保护盖用来保护动力电池1在焊接时对动力电池盖板(极柱和防爆阀注液孔等)的保护。
以及，还包括保护盖清洗组件和保护盖清换组件174，保护盖清换组件174设置在保护盖清洗组件175和盖板定位组件1721之间，当盖板定位组件1721通过保护盖压紧动力电池1的盖板上，并进行焊接操作时，保护盖清换组件174移动到合理位置，避开焊接头171焊接的空间；然后在焊接完成后，保护盖清换组件174移动到盖板定位组件1721处将保护盖取走，并放置在保护盖清洗组件175内；同时，保护盖清换组件174取走保护盖清洗组件175内的已清洗保护盖再运输到盖板定位组件1721中，并放置在盖板定位组件1721的定位板与动力电池1之间。
在本实施例中，每一所述激光焊接流水线均设置有并排设置的两拨料流道(11501、11502)，所述焊接机构117包括设置在对应拨料流道(11501、11502)的焊接工位上的第一焊接机构和第二焊接机构；所述上料物流线111和下料物流线114均包括两并排设置的物流线。
不仅在等待盖板定位组件(1721、1722)通过对应的夹具移动组件(17211、17221)定位板切换清洗时，可以无缝对接，还能第一焊接机构和第二焊接机构同时工作，实现高效焊接工作。
优选地，第一焊接机构117和第二焊接机构117共用一焊接头171。
如图4所示，本发明提供上料机械手的较佳实施例。
所述上料机械手112包括两并排设置且并排距离可调的机械夹爪，所述机械夹爪分别抓取对应物流线上的动力电池1，并同时将两抓取的动力电池1放置到对应的拨料流道115上。
具体地，上料机械手112包括第一机械夹爪11231和第二机械夹爪11231，第一机械夹爪11231和第二机械夹爪11231均包括前后设置的两夹爪，通过两夹爪分别夹持动力电池1的两面；上料机械手112还包括一距离调节机构1124，所述距离调节机构1124设置包括一定位板和两滑块，定位板上设置有轨道槽，两滑块分别滑动设置在轨道槽上，并通过轨道槽沿着定位板向两侧移动或向内靠合。
上料机械手112还包括设置在上料移动组件1121的升降组件1122，上料机械手112在上料移动组件1121的带动下横向移动，并在升降组件1122的带动下升降移动。
在本实施例中，下料机械手113的结构与上料机械手112一致，在此就不再一一说明。
如图5所示，本发明提供下料物流线的较佳实施例。
下料物流线114包括两运输线，两运输线分别包括设置在最外侧的侧架(1141、1143)，以及共用一中部架1142，两侧架(1141、1143)和中部架1142均包括有水平设置的滑动结构1144，辅助在运输线中运输的动力电池1移动。
当然，两运输线的底部也具有竖直设置的滑动结构，便于动力电池1的运输。通过下料物流线114同时运输两动力电池1，大大提高工作效率，并且通过下料机械手113配合，一次性将两动力电池1同时放置在下料物流线114上。
在本实施例中，上料物流线111的结构与下料物流线114一致，在此就不再一一说明。
如图6所示，本发明提供切换机械手的较佳实施例。
切换机械手119包括中部挡板以及设置在中部挡板两侧的可移动夹爪1193，通过可移动夹爪1193向中部挡板靠近，并夹持对应的动力电池1。
进一步地，切换机械手119还包括移动机构1191和升降机构1192，切换机械手119通过移动机构1191在检测机构118、辊压碾平机构120和NG物流线121之间移动，以及通过升降机构1192实现动力电池1的抓取操作。
在本发明中，随着新能源动力电池厂商需求的动力电池1规格越来越大，此电池定位夹具固定不动的方式能最大限度的兼容生产和换型更大规格的动力电池，小到26*148(长*厚)，大到75*220(长*厚)的方形动力电池都能兼容生产，极大的降低了客户的劳动生产和换型成本。
以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。
Claims (8)
1.一种动力电池的激光焊接系统，包括上料物流线、上料机械手、下料机械手和下料物流线，其特征在于：所述激光焊接系统还包括拨料流道、拨料机构、焊接机构和检测机构，所述拨料流道包括第一滑动轮和第二滑动轮，所述第一滑动轮水平且并排设置在拨料流道的两侧，所述第二滑动轮垂直设置在拨料流道的底部，所述拨料机构包括拨料移动气缸、旋转模块和拨料端，所述拨料移动气缸向外延伸设置的伸缩杆，所述伸缩杆设置在拨料流道的侧面，所述拨料端均同向设置在伸缩杆上，并在拨料移动气缸的带动下沿着拨料流道的侧面前后移动，所述旋转模块与伸缩杆连接，并带动伸缩杆以杆轴心旋转；其中，所述拨料流道设置在上料物流线和下料物流线之间，并设置有焊接工位和检测工位，所述焊接机构设置在焊接工位上，所述检测机构设置在检测工位上。
2.根据权利要求1所述激光焊接系统，其特征在于：所述激光焊接系统还包括辊压碾平机构和用于将动力电池从拨料流道抓取至辊压碾平机构的切换机械手，所述辊压碾平机构设置在拨料流道与下料物流线之间。
3.根据权利要求2所述激光焊接系统，其特征在于：所述激光焊接系统还包括靠近切换机械手设置的NG物流线。
4.根据权利要求1所述激光焊接系统，其特征在于：所述焊接机构包括顶升组件、定位夹具和焊接头，所述顶升组件设置在拨料流道的底部，所述定位夹具设置在顶升组件的正上方，所述顶升组件将拨料流道的动力电池顶升至定位夹具上，所述焊接头在定位夹具夹持定位动力电池后对动力电池进行焊接操作。
5.根据权利要求1至4任一所述激光焊接系统，其特征在于：所述激光焊接系统包括对称设置在上料物流线和下料物流线之间的两激光焊接流水线，每一所述激光焊接流水线均设置有拨料流道、拨料机构、焊接机构和检测机构。
6.根据权利要求5所述激光焊接系统，其特征在于：所述激光焊接系统还包括设置在两激光焊接流水线与上料物流线之间的上料移动组件，以及设置在两激光焊接流水线与下料物流线之间的下料移动组件，所述上料机械手设置在上料移动组件上，所述下料机械手设置在下料移动组件上。
7.根据权利要求6所述激光焊接系统，其特征在于：每一所述激光焊接流水线均设置有并排设置的两拨料流道，所述焊接机构包括设置在对应拨料流道的焊接工位上的第一焊接机构和第二焊接机构；所述上料物流线和下料物流线均包括两并排设置的物流线。
8.根据权利要求7所述激光焊接系统，其特征在于：所述上料机械手和下料机械手均包括两并排设置且并排距离可调的机械夹爪，所述机械夹爪分别抓取对应物流线上的动力电池，并同时将两抓取的动力电池放置到对应的拨料流道上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |