CN108747126A - 一种用于圆柱形锂电池的点底焊机及其点焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，包括机台及设置在所述机台上的输送料道，还包括沿锂电池输送方向依次设于所述机台上的电芯中心孔定位装置、结构相同的第一、第二取插针装置、点焊装置及拔针装置，所述输送料道一侧设置有焊针回流装置，所述第一、第二取插针装置、拔针装置设置于所述输送料道、焊针回流装置之间。本发明还公开了一种点焊方法，实现自动化地完成点焊工序，能提高点焊效率及提升锂电池的产品质量，节省人工成本。

Description

一种用于圆柱形锂电池的点底焊机及其点焊方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产设备技术领域，特别涉及一种用于圆柱形锂电池的点底焊机及由该点底焊机实施的点焊方法。

背景技术

锂电池具有稳定的输出电压及能进行大电流放电等优点，在使用过程中，不会因为过充电、过放电而引起燃烧或爆炸，广泛应用于各类灯具、电动工具、儿童玩具模型中。

点焊作为锂电池生产加工过程中最为重要的加工工序之一，锂电池底部的点焊好与坏，直接关系到电池的生产品质。在现有技术中，操作员将待加工的锂电池排列放入加工盘中，并将镍片放在锂电池上。操作员将目测点焊位置，并将镍片点焊到锂电池的正、负上，在实际操作当中，操作员需要时刻观测焊点位置，防止在焊接过程当中发生虚焊而导致的电池内阻升高或报废现象。另一方面，操作员经过长时间观察点焊作业，会导致眼部出现疲劳现象，从而影响点焊效率及点焊精度。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种点焊效率高、锂电池点焊质量高、锂电池能有序加工并不滞料漏料、节省人工成本的用于圆柱形锂电池的点底焊机。

本发明的目的还在于，针对上述问题，提供一种点焊效率高、锂电池点焊质量高、锂电池能有序加工并不滞料漏料、节省人工成本的点焊方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，包括机台及设置在所述机台上的输送料道，还包括沿锂电池输送方向依次设于所述机台上的电芯中心孔定位装置、结构相同的第一、第二取插针装置、点焊装置及拔针装置，所述输送料道一侧设置有焊针回流装置，所述第一、第二取插针装置、拔针装置设置于所述输送料道、焊针回流装置之间。

作为优选，所述电芯中心孔定位装置包括第一支架、定位气缸及夹持气缸，所述第一支架设于所述输送料道右侧，所述定位气缸的气缸轴朝向下地设置于所述第一支架上，所述定位气缸的气缸轴上连接有定位针，所述夹持气缸位于所述定位气缸下方，所述夹持气缸的气缸轴对应所述输送料道横向设置于所述第一支架上，所述夹持气缸的气缸轴上连接有用于夹紧固定锂电池的第一夹持块。

作为优选，所述第一取插针装置包括第二支架、第一X轴直线移动机构及Y轴直线移动机构，所述第二支架设于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第一X轴直线移动机构设于所述第二支架上，所述Y轴直线移动机构可左右移动地设于所述第一X轴直线移动机构上，所述Y轴直线移动机构上可前后移动地设置有第三支架，所述第三支架上设置有第一升降气缸，于该第一升降气缸上可上下移动地设置有升降座，所述升降座上设置有若干第一夹爪气缸。

作为优选，所述焊针回流装置包括循环料道，所述循环料道上设置有若干焊针回收治具，所述循环料道上并列设置有第一、第二分流料道，所述机台上对应所述第一、第二分流料道前端设置有第一、第二分流气缸，于该第一、第二分流料道后端设置有焊针回收部。

作为优选，所述焊针回收部包括相对设置的第一回收气缸及第二回收气缸，所述第一回收气缸的气缸轴朝向所述第二分流料道设置于所述第一分流料道右侧，所述第二回收气缸的气缸轴朝向所述第一分流料道设置于所述第二分流料道左侧，于该第一回收气缸的气缸轴、第二回收气缸的气缸轴上连接有第二夹持块。

作为优选，所述拔针装置包括第四支架及第二X轴直线移动机构，所述第四支架设置于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第二X轴直线移动机构设于该第四支架上，所述第二X周直线移动机构上可左右移动地设置有第五支架，所述第五支架上设置有第二升降气缸，所述第二升降气缸的气缸轴上连接有若干第二夹爪气缸。

一种上述用于圆柱形锂电池的点底焊机实施的点焊方法，其包括以下步骤：

步骤1、待点焊的锂电池进入输送料道，并由电芯中心孔定位装置进行定位电芯中心孔；

步骤2、第一、第二取插针装置从焊针回流装置中取出焊针，并将焊针插入上述步骤1中锂电池的电芯中心孔中；

步骤3、带有焊针的锂电池经由点焊装置完成点焊工序；

步骤4、拔针装置将已经完成点焊工序的锂电池上的焊针拔出，并将焊针重新输送至焊针回流装置中，循环使用。

作为优选，所述第一取插针装置包括第二支架、第一X轴直线移动机构及Y轴直线移动机构，所述第二支架设于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第一X轴直线移动机构设于所述第二支架上，所述Y轴直线移动机构可左右移动地设于所述第一X轴直线移动机构上，所述Y轴直线移动机构上可前后移动地设置有第三支架，所述第三支架上设置有第一升降气缸，于该第一升降气缸上可上下移动地设置有升降座，所述升降座上设置有若干第一夹爪气缸；

所述步骤2中，第一取插针装置、第二取插针装置上的第一夹爪气缸的夹爪上设置有焊针夹槽，每一部取插针装置上设置有两个第一夹爪气缸。

作为优选，所述焊针回流装置包括循环料道，所述循环料道上设置有若干焊针回收治具，所述循环料道上并列设置有第一、第二分流料道，所述机台上对应所述第一、第二分流料道前端设置有第一、第二分流气缸，于该第一、第二分流料道后端设置有焊针回收部；

所述步骤2中，第一、第二取插针装置分别从第一、第二分流料道中的焊针回收治具中取出焊针，然后将焊针输送并插入至锂电池上；所述步骤4中，当锂电池完成点焊时，拔针装置将焊针从锂电池上拔出，然后重新插入焊针回收治具中，循环使用。

作为优选，所述拔针装置包括第四支架及第二X轴直线移动机构，所述第四支架设置于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第二X轴直线移动机构设于该第四支架上，所述第二X周直线移动机构上可左右移动地设置有第五支架，所述第五支架上设置有第二升降气缸，所述第二升降气缸的气缸轴上连接有若干第二夹爪气缸；

步骤4中，第二X轴直线移动机构带动第二升降气缸左、右移动，使夹爪气缸完成从锂电池上拔针到将焊针插入焊针回流装置中；所述第二夹爪气缸的数量为四个。

本发明的有益效果为：本发明通过设置电芯中心孔定位装置、第一、第二取插针装置、点焊装置及拔针装置，待点焊的锂电池进入输送料道，由电芯中心孔定位装置进行定位电芯中心孔；第一、第二取插针装置从焊针回流装置中取出焊针，并将焊针插入锂电池的电芯中心孔中；带有焊针的锂电池经由点焊装置完成点焊工序后，拔针装置将已经完成点焊工序的锂电池上的焊针拔出，并将焊针重新输送插入至焊针回流装置中的焊针回收治具中，循环使用；本发明结构紧密，通过设置电芯中心孔定位装置、第一、第二取插针装置、点焊装置及拔针装置的配合，实现自动化地完成点焊工序，能提高点焊效率及提升锂电池的产品质量，节省人工成本。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中电芯中心孔定位装置的结构示意图；

图3是本发明中第一取插针装置、第二取插针装置的结构示意图；

图4是本发明中拔针装置的结构示意图；

图5是本发明中焊针回流装置的结构示意图；

图6是本发明中焊针检测装置的结构示意图。

具体实施方式

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。

如图1至图6所示，本实施例中，一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，包括机台1及设置在所述机台1上的输送料道2，还包括沿锂电池输送方向依次设于所述机台1上的电芯中心孔定位装置3、结构相同的第一、第二取插针装置4、点焊装置5及拔针装置6，所述输送料道2一侧设置有焊针回流装置7，所述第一、第二取插针装置4、拔针装置6设置于所述输送料道2、焊针回流装置7之间。

本实施例中，所述电芯中心孔定位装置3包括第一支架、定位气缸30及夹持气缸31，所述第一支架设于所述输送料道2右侧，所述定位气缸30的气缸轴朝向下地设置于所述第一支架上，所述定位气缸30的气缸轴上连接有定位针32，所述夹持气缸31位于所述定位气缸30下方，所述夹持气缸31的气缸轴对应所述输送料道2横向设置于所述第一支架上，所述夹持气缸31的气缸轴上连接有用于夹紧固定锂电池的第一夹持块33；

具体地，定位针32在定位气缸30的驱动下下压，在锂电池的电芯上形成中心孔。

本实施例中，所述第一取插针装置4包括第二支架、第一X轴直线移动机构40及Y轴直线移动机构41，所述第二支架设于所述输送料道2、焊针回流装置7之间，所述第一X轴直线移动机构40设于所述第二支架上，所述Y轴直线移动机构41可左右移动地设于所述第一X轴直线移动机构40上，所述Y轴直线移动机构41上可前后移动地设置有第三支架，所述第三支架上设置有第一升降气缸42，于该第一升降气缸42上可上下移动地设置有升降座，所述升降座上设置有若干第一夹爪气缸。

具体地，第一X轴直线移动机构40包括第一直线电机及移动座，第一直线电机设置在第二支架上，移动座活动设置于第一直线电机上，Y轴直线移动机构41包括第二直线电机，第二直线电机设置于移动座上，第三支架活动连接于第二直线电机上。

本实施例中，所述焊针回流装置7包括循环料道70，所述循环料道70上设置有若干焊针回收治具71，所述循环料道70上并列设置有第一、第二分流料道，所述机台1上对应所述第一、第二分流料道前端设置有第一、第二分流气缸，于该第一、第二分流料道后端设置有焊针回收部；

具体地，第一分流料道72、第二分流料道73前端、后端连通；设置第一分流料道72、第二分流料道73能配合第一取插针装置4、第二取插针装置提高取插针效率。

本实施例中，所述焊针回收部包括相对设置的第一回收气缸74及第二回收气缸75，所述第一回收气缸74的气缸轴朝向所述第二分流料道73设置于所述第一分流料道72右侧，所述第二回收气缸75的气缸轴朝向所述第一分流料道72设置于所述第二分流料道73左侧，于该第一回收气缸74的气缸轴、第二回收气缸75的气缸轴上连接有第二夹持块。

具体地，带有焊针的焊针回收治具71通过第一分流气缸76、第二分流气缸77进入到第一分流料道72及第二分流料道73，第一取插针装置4、第二取插针装置4分别从第一分流料道72、第二分流料道73中的焊针回收治具71中取出焊针，并插入待加工锂电池的电芯中心孔中；完成点焊工序的锂电池，拔针装置6将锂电池上的焊针拔出，输送并插入至位于焊针回收部的焊针回收治具71中，第一回收气缸74将重新带有焊针的焊针回收治具71推至循环料道70中，循环料道70中设置有输送皮带，由输送皮带传输焊针回收治具71，实现循环使用。

本实施例中，所述拔针装置6包括第四支架及第二X轴直线移动机构60，所述第四支架设置于所述输送料道2、焊针回流装置7之间，所述第二X轴直线移动机构60设于该第四支架上，所述第二X周直线移动机构上可左右移动地设置有第五支架，所述第五支架上设置有第二升降气缸61，所述第二升降气缸61的气缸轴上连接有若干第二夹爪气缸62；若干第二夹爪气缸62并列设置。

具体地，第二X轴直线移动机构60包括第二直线电机，第二直线电机设置在第四支架上，第五支架活动连接于第二直线电机上；第二夹爪气缸62的数量有四个，每一次拔针能拔取四根焊针，提高拔针效率。

具体地，输送料道2、焊针回流装置7之间对应第二取插针装置4设置有用于检测焊针表面状态的焊针检测装置8；所述机台1上对应所述输送料道2设置有用于检测锂电池的电芯中心孔的中心孔检测装置。

具体地，点焊装置5为晶体管焊接器。

一种上述用于圆柱形锂电池的点底焊机实施的点焊方法，其包括以下步骤：

步骤1、待点焊的锂电池进入输送料道2，并由电芯中心孔定位装置3进行定位电芯中心孔；

步骤2、第一、第二取插针装置4从焊针回流装置7中取出焊针，并将焊针插入上述步骤1中锂电池的电芯中心孔中；

步骤3、带有焊针的锂电池经由点焊装置5完成点焊工序；

步骤4、拔针装置6将已经完成点焊工序的锂电池上的焊针拔出，并将焊针重新输送至焊针回流装置7中，循环使用。

本实施例中，所述第一取插针装置4包括第二支架、第一X轴直线移动机构40及Y轴直线移动机构41，所述第二支架设于所述输送料道2、焊针回流装置7之间，所述第一X轴直线移动机构40设于所述第二支架上，所述Y轴直线移动机构41可左右移动地设于所述第一X轴直线移动机构40上，所述Y轴直线移动机构41上可前后移动地设置有第三支架，所述第三支架上设置有第一升降气缸42，于该第一升降气缸42上可上下移动地设置有升降座，所述升降座上设置有若干第一夹爪气缸；

所述步骤2中，第一取插针装置4、第二取插针装置4上的第一夹爪气缸的夹爪上设置有焊针夹槽，每一部取插针装置4上设置有两个第一夹爪气缸。

本实施例中，所述焊针回流装置7包括循环料道70，所述循环料道70上设置有若干焊针回收治具71，所述循环料道70上并列设置有第一、第二分流料道73，所述机台1上对应所述第一、第二分流料道73前端设置有第一、第二分流气缸77，于该第一、第二分流料道73后端设置有焊针回收部；

所述步骤2中，第一、第二取插针装置4分别从第一、第二分流料道73中的焊针回收治具71中取出焊针，然后将焊针输送并插入至锂电池上；所述步骤4中，当锂电池完成点焊时，拔针装置6将焊针从锂电池上拔出，然后重新插入焊针回收治具71中，循环使用。

本实施例中，所述拔针装置6包括第四支架及第二X轴直线移动机构60，所述第四支架设置于所述输送料道2、焊针回流装置7之间，所述第二X轴直线移动机构60设于该第四支架上，所述第二X周直线移动机构上可左右移动地设置有第五支架，所述第五支架上设置有第二升降气缸61，所述第二升降气缸61的气缸轴上连接有若干第二夹爪气缸62；

步骤4中，第二X轴直线移动机构60带动第二升降气缸61左、右移动，使夹爪气缸完成从锂电池上拔针到将焊针插入焊针回流装置7中；所述第二夹爪气缸62的数量为四个。

本发明通过设置电芯中心孔定位装置3、第一、第二取插针装置4、点焊装置5及拔针装置6，待点焊的锂电池进入输送料道2，由电芯中心孔定位装置3进行定位电芯中心孔；第一、第二取插针装置4从焊针回流装置7中取出焊针，并将焊针插入锂电池的电芯中心孔中；带有焊针的锂电池经由点焊装置5完成点焊工序后，拔针装置6将已经完成点焊工序的锂电池上的焊针拔出，并将焊针重新输送插入至焊针回流装置7中的焊针回收治具71中，循环使用。

本发明结构紧密，通过设置电芯中心孔定位装置3、第一、第二取插针装置4、点焊装置5及拔针装置6的配合，实现自动化地完成点焊工序，能提高点焊效率及提升锂电池的产品质量，节省人工成本。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”均是广义含义，本领域技术人员应作广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，或整体地连接，或局部地连接，可以是机械连接，也可以是电性连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通等，对于本领域的技术人员来说，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，即，文字语言的表达与实际技术的实施可以灵活对应，本发明的说明书的文字语言(包括附图)的表达不构成对权利要求的任何单一的限制性解释。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，包括机台及设置在所述机台上的输送料道，其特征在于：还包括沿锂电池输送方向依次设于所述机台上的电芯中心孔定位装置、结构相同的第一、第二取插针装置、点焊装置及拔针装置，所述输送料道一侧设置有焊针回流装置，所述第一、第二取插针装置、拔针装置设置于所述输送料道、焊针回流装置之间。

2.根据权利要求1所述一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，其特征在于，所述电芯中心孔定位装置包括第一支架、定位气缸及夹持气缸，所述第一支架设于所述输送料道右侧，所述定位气缸的气缸轴朝向下地设置于所述第一支架上，所述定位气缸的气缸轴上连接有定位针，所述夹持气缸位于所述定位气缸下方，所述夹持气缸的气缸轴对应所述输送料道横向设置于所述第一支架上，所述夹持气缸的气缸轴上连接有用于夹紧固定锂电池的第一夹持块。

3.根据权利要求1所述一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，其特征在于，所述第一取插针装置包括第二支架、第一X轴直线移动机构及Y轴直线移动机构，所述第二支架设于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第一X轴直线移动机构设于所述第二支架上，所述Y轴直线移动机构可左右移动地设于所述第一X轴直线移动机构上，所述Y轴直线移动机构上可前后移动地设置有第三支架，所述第三支架上设置有第一升降气缸，于该第一升降气缸上可上下移动地设置有升降座，所述升降座上设置有若干第一夹爪气缸。

4.根据权利要求1所述一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，其特征在于，所述焊针回流装置包括循环料道，所述循环料道上设置有若干焊针回收治具，所述循环料道上并列设置有第一、第二分流料道，所述机台上对应所述第一、第二分流料道前端设置有第一、第二分流气缸，于该第一、第二分流料道后端设置有焊针回收部。

5.根据权利要求4所述一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，其特征在于，所述焊针回收部包括相对设置的第一回收气缸及第二回收气缸，所述第一回收气缸的气缸轴朝向所述第二分流料道设置于所述第一分流料道右侧，所述第二回收气缸的气缸轴朝向所述第一分流料道设置于所述第二分流料道左侧，于该第一回收气缸的气缸轴、第二回收气缸的气缸轴上连接有第二夹持块。

6.根据权利要求1所述一种用于圆柱形锂电池的点底焊机，其特征在于，所述拔针装置包括第四支架及第二X轴直线移动机构，所述第四支架设置于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第二X轴直线移动机构设于该第四支架上，所述第二X周直线移动机构上可左右移动地设置有第五支架，所述第五支架上设置有第二升降气缸，所述第二升降气缸的气缸轴上连接有若干第二夹爪气缸。

7.一种权利要求1所述用于圆柱形锂电池的点底焊机实施的点焊方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、待点焊的锂电池金属输送料道，并由电芯中心孔定位装置进行定位电芯中心孔；

步骤2、第一、第二取插针装置从焊针回流装置中取出焊针，并将焊针插入上述步骤1中锂电池的电芯中心孔中；

步骤3、带有焊针的锂电池经由点焊装置完成点焊工序；

步骤4、拔针装置将已经完成点焊工序的锂电池上的焊针拔出，并将焊针重新输送至焊针回流装置中，循环使用。

8.根据权利要求7所述一种点焊方法，其特征在于，所述第一取插针装置包括第二支架、第一X轴直线移动机构及Y轴直线移动机构，所述第二支架设于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第一X轴直线移动机构设于所述第二支架上，所述Y轴直线移动机构可左右移动地设于所述第一X轴直线移动机构上，所述Y轴直线移动机构上可前后移动地设置有第三支架，所述第三支架上设置有第一升降气缸，于该第一升降气缸上可上下移动地设置有升降座，所述升降座上设置有若干第一夹爪气缸；

所述步骤2中，第一取插针装置、第二取插针装置上的第一夹爪气缸的夹爪上设置有焊针夹槽，每一部取插针装置上设置有两个第一夹爪气缸。

9.根据权利要求7所述一种点焊方法，其特征在于，所述焊针回流装置包括循环料道，所述循环料道上设置有若干焊针回收治具，所述循环料道上并列设置有第一、第二分流料道，所述机台上对应所述第一、第二分流料道前端设置有第一、第二分流气缸，于该第一、第二分流料道后端设置有焊针回收部；

所述步骤2中，第一、第二取插针装置分别从第一、第二分流料道中的焊针回收治具中取出焊针，然后将焊针输送并插入至锂电池上；所述步骤4中，当锂电池完成点焊时，拔针装置将焊针从锂电池上拔出，然后重新插入焊针回收治具中，循环使用。

10.根据权利要求7所述一种点焊方法，其特征在于，所述拔针装置包括第四支架及第二X轴直线移动机构，所述第四支架设置于所述输送料道、焊针回流装置之间，所述第二X轴直线移动机构设于该第四支架上，所述第二X周直线移动机构上可左右移动地设置有第五支架，所述第五支架上设置有第二升降气缸，所述第二升降气缸的气缸轴上连接有若干第二夹爪气缸；

步骤4中，第二X轴直线移动机构带动第二升降气缸左、右移动，使夹爪气缸完成从锂电池上拔针到将焊针插入焊针回流装置中；所述第二夹爪气缸的数量为四个。