CN108927593A - 一种电池自动电焊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池自动电焊装置，主要解决现有技术中存在的工作效率低的技术问题，本发明通过采用所述电池自动电焊装置包括位于支架1内的进给焊接机构，2个电阻焊机构，支架上的主气源；进给焊接机构包括压装部分，相对压装部分对称的Z向进给机构及对称Z向进给机构；压装部分下端有X向伺服滑轨；Z向进给机构包括Z向伺服电机，与Z向伺服电机连接的Z向滑块，位于Z向滑块正面通过紧固件安装的Y向驱动安装块，设于Y向驱动安装块上的可调行程气缸，与可调行程气缸通过缓冲器连接的气缸推块，与气缸推块通过焊头安装块连接设置的焊头的技术方案，较好的解决了该问题，可用于电池自动电焊中。

Description

一种电池自动电焊装置
技术领域
本发明涉及电池自动点焊领域，特别涉及到一种电动汽车电池自动电焊装置。
背景技术
原使用的电池自动点焊机，通过将电池和镍带片固定在模具中，使用电阻焊机对镍带片进行点焊。单面焊接，工作效率低，在工作过程中会出现漏焊，虚焊的现象，焊点不均衡，焊针使用寿命低。
现有的电池自动电焊机存在工作效率低的技术问题。因此，提供一种工作效率高、成品率高、焊点均衡、焊针使用寿命长的电池自动电焊装置及使用方法就很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的工作效率低问题。提供一种新的电池自动电焊装置，该电池自动电焊装置具有工作效率高、成品率高、焊点均衡、焊针使用寿命长的特点。
为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
一种电池自动电焊装置，所述电池自动电焊装置包括支架1，位于支架1内的进给焊接机构2，2个电阻焊接机构，位于支架1上的主气源4；所述进给焊接机构2包括压装部分6，相对于压装部分6对称设置的Z向进给机构5及对称Z向进给机构7；所述压装部分6下端设有X向伺服滑轨8，所述X向伺服滑轨8包括3个位置传感器，所述3个位置包括原点、初始、终止位置；所述Z向进给机构5包括Z向伺服电机21，与Z向伺服电机21连接的Z向滑块10，位于Z向滑块10正面通过紧固件固定安装的Y向驱动安装块11，设于Y向驱动安装块11上的可调行程气缸16，与可调行程气缸16通过缓冲器15连接的气缸推块14，与气缸推块14通过焊头安装块12连接设置的焊头13；所述Z向滑块10背面设有Z向安装立板18，Z向滑块10侧面设有槽型光电传感器17；所述Y向驱动安装块11背面通过Y向直线导轨19设置有Y向滑块20。
上述技术方案中，为优化，进一步地，所述压装部分6包括上安装板26，固定设置于上安装板26上的升降气缸22，通过紧固件固定在上安装板26上的导向轴23及直线轴承24，所述导向轴23另外一端连接，所述压板25铣削一个矩形槽，所述矩形槽用于放置聚氨酯压块30。
进一步地，所述升降气缸22处设有X向伺服电机37，与X向伺服电机37连接设置的X向滑块38，所述X向滑块38侧面设有槽型光电开关39。
进一步地，所述压装部分6还包括位于压板25下方的工件29放置机构，所述工件29放置机构包括位于底部的底板32，以及位于底板32上的模具34，所述模具34侧面设有镍带片33及侧板35。
进一步地，所述模具34侧面设有凹槽，凹槽内设有接近开关36。
进一步地，所述导向轴23包括4个等间距设置的导向轴23。
进一步地，所述紧固件为螺栓。
进一步地，所述Z向进给机构5与压装部分6近点设置有风冷系统9，所述风冷系统9用于降低点焊针温度。
进一步地，所述支架1为铝合金支架。
本发明还提供一种电池自动电焊装置的使用方法，方法包括：
(1)人工操作控制面板按钮，初始化状态；
(2)初始化状态为原点位置，包括打开主气源4，将工件29和镍带片33放置在模具34中，将模具34放置在底板32上方，通过侧板35定位；
(3)升降气缸22下行，沿着导向轴23向下移动，到达指定位置，通过聚氨酯压块30将工件29压紧；
(4)X向伺服电机37启动，X向滑块38向左侧移动，整个压装部分6同时沿着X向移动，移动到指定位置；
(5)Z向伺服电机21启动，驱动Y向驱动安装块11下行，到达焊接工件29的指定高度时，Z向伺服电机21停止；
(6)可调行程气缸16沿着Y向向前推动，推动焊头13向前移动，接触到镍带片33时，可调行程气缸16停止动作，进行焊接；
(7)各部件复位，升降气缸22上行，松开工件29，取下工件29。
设备结构分为5部分：支架1，进给焊接机构2，2台电阻焊机构33，风冷系统9。
Z向进给机构5工作原理：Z向伺服电机21启动，滑块Z向移动，Y向驱动安装块11和滑块通过紧固件固定，因此Y向驱动安装块11做Z向的移动，Y向驱动安装块11上面同时安装可调行程气缸16，气缸推块14，焊头安装块12，焊头13。
压装部分6工作原理：升降气缸22固定在上安装板26，同时导向轴23和直线轴承24通过紧固件固定在上安装板26上，导向轴23另外一端连接压板25。压板25零件铣削一个矩形槽，安装聚氨酯压块30。
本发明的有益效果：
效果一，使用双面焊接，两个焊头同时对模块进行点焊，工作效率提高；
效果二，焊头位置增加风冷功能，有效降低点焊针的温度对焊接质量的影响，并且提高焊针使用寿命；
效果三，通过PLC设置程序，焊接自动报警并停止功能，清除故障后可继续点焊；
效果四，装置自带断电或断点继续功能，可手动任意调整位置进行点焊。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，电池自动电焊装置示意图。
图2，进给焊接机构示意图。
图3，Z向进给机构正视示意图。
图4，Z向进给机构侧视示意图。
图5，Z向进给机构顶视示意图
图6，压装部分正视示意图。
图7，压装部分侧视示意图。
图8，升降气缸结构示意图。
附图中，
1-支架，2-进给焊接机构，3-电阻焊机构，4-主气源，5-Z向进给机构，6-压装部分，7-对称Z向进给机构，8-X向伺服滑轨，9-风冷系统，10-Z向滑块，11-Y向驱动安装块，12-焊头安装块，13-焊头，14-气缸推块，15-缓冲器，16-可调行程气缸，17-槽型光电传感器，18-Z向安装立板，19-Y向直线导轨，20-Y向滑块，21-Z向伺服电机，22-升降气缸，23-导向轴，24-直线轴承，25-压板，26-上安装板，27-限位板，28-导轨安装板，29-工件，30-聚氨酯压块，31-传感器安装座，32-底板，33-镍带片，34-模具，35-侧板，36-接近开关，37-X向伺服电机，38-X向滑块，39-槽型光电开关。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种电池自动电焊装置，如图1，所述电池自动电焊装置包括支架1，位于支架1内的进给焊接机构2，2个电阻焊机构3，位于支架1上的主气源4；如图2，所述进给焊接机构2包括压装部分6，相对于压装部分6对称设置的Z向进给机构5及对称Z向进给机构7；所述压装部分6下端设有X向伺服滑轨8，所述X向伺服滑轨8包括3个位置传感器，所述3个位置包括原点、初始、终止位置；如图3、图4及图5所述Z向进给机构5包括Z向伺服电机21，与Z向伺服电机21连接的Z向滑块10，位于Z向滑块10正面通过紧固件固定安装的Y向驱动安装块11，设于Y向驱动安装块11上的可调行程气缸16，与可调行程气缸16通过缓冲器15连接的气缸推块14，与气缸推块14通过焊头安装块12连接设置的焊头13；所述Z向滑块10背面设有Z向安装立板18，Z向滑块10侧面设有槽型光电传感器17；所述Y向驱动安装块11背面通过Y向直线导轨19设置有Y向滑块20。
本实施例的工作流程：进给焊接机构2将工件29输送到指定位置，电阻焊接机构从双面对工件29进行焊接，焊接完成后松开工件29。底板32上设有限位板27。
具体地，如图6及如图7，所述压装部分6包括上安装板26，固定设置于上安装板26上的升降气缸22，通过紧固件固定在上安装板26上的导向轴23及直线轴承24，所述导向轴23另外一端连接，所述压板25铣削一个矩形槽，所述矩形槽用于放置聚氨酯压块30。
为提高自动化程度，优选地，如图8，所述升降气缸22处设有X向伺服电机37，与X向伺服电机37连接设置的X向滑块38，所述X向滑块38侧面设有槽型光电开关39。
具体地，如图6及图7，所述压装部分6还包括位于压板25下方的工件29放置机构，所述工件29放置机构包括位于底部的底板32，以及位于底板32上的模具34，所述模具34侧面设有镍带片33及侧板35。位于自家底部设有导轨安装板28，用于安装导轨。
为提高模具34与工件29的配合精度差，优选地，如图7，所述模具34侧面设有凹槽，凹槽内设有接近开关36。解决开关36安装在传感器安装座31上。
为了平衡受力，提高成品率，优选地，所述导向轴23包括4个等间距设置的导向轴23。
其中，本实施例所述紧固件为螺栓或螺钉。
为了提高焊针的寿命，降低焊针温度对焊接质量的影响，优选地，如图2，所述Z向进给机构5与压装部分6近点设置有风冷系统9，所述风冷系统9用于降低点焊针温度。
为进行轻量化设计，减轻装置的质量，进一步优化使用环境，优选地，所述支架1为铝合金支架。
本实施例还提供一种电池自动电焊装置的使用方法，方法包括：
(1)人工操作控制面板按钮，初始化状态；
(2)初始化状态为原点位置，包括打开主气源4，将工件29和镍带片33放置在模具34中，将模具34放置在底板32上方，通过侧板35定位；
(3)升降气缸22下行，沿着导向轴23向下移动，到达指定位置，通过聚氨酯压块30将工件29压紧；
(4)X向伺服电机37启动，X向滑块38向左侧移动，整个压装部分6同时沿着X向移动，移动到指定位置；
(5)Z向伺服电机21启动，驱动Y向驱动安装块11下行，到达焊接工件29的指定高度时，Z向伺服电机21停止；
(6)可调行程气缸16沿着Y向向前推动，推动焊头13向前移动，接触到镍带片33时，可调行程气缸16停止动作，进行焊接；
(7)各部件复位，升降气缸22上行，松开工件29，取下工件29。
整机运行采用PLC编程控制，人工操作控制面板按钮。第一步：初始状态，原点位置，主气源4打开，同时将工件29和镍带片33放置在模具34中，将模具34放置在底板32上方，通过侧板35定位。第二步：接近开关36感应到工件29，反馈信号给升降气缸22，升降气缸22下行，沿着4根导向轴23向下移动，到达指定位置，通过聚氨酯压块30将工件29压紧。第三步：X向伺服电机37启动，X向滑块38向左侧移动，因X向滑块38和底板32是通过紧固件固定，因此整个压装部分6同时沿着X向移动，移动到指定位置。第四步：Z向伺服电机21启动，驱动Y向驱动安装块11下行，因焊头13固定在Y向驱动安装块11上，到达焊接工件29的指定高度时，Z向伺服电机21停止。第五步：两侧的可调行程气缸16同时沿着Y向向前推动，推动焊头13向前移动，接触到镍带片33时，可调行程气缸16停止动作，因可调行程气缸16安装缓冲器15，在接触镍带片33时，有一个缓冲作用，避免焊接时的硬性接触。第六步：两侧的焊头13同时对工件29开始焊接，并且风冷系统9气源打开，对焊接位置进行吹风，冷却焊针温度。工件29沿着X向步进到焊接位置，直到焊接完成。第七步：各部件复位，升降气缸22上行，松开工件29，取下工件29。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种电池自动电焊装置，其特征在于：所述电池自动电焊装置包括支架1，位于支架(1)内的进给焊接机构(2)，2个电阻焊接机构，位于支架(1)上的主气源(4)；
所述进给焊接机构(2)包括压装部分(6)，相对于压装部分(6)对称设置的Z向进给机构(5)及对称Z向进给机构(7)；
所述压装部分(6)下端设有X向伺服滑轨(8)，所述X向伺服滑轨(8)包括3个位置传感器，所述3个位置包括原点、初始、终止位置；
所述Z向进给机构(5)包括Z向伺服电机(21)，与Z向伺服电机(21)连接的Z向滑块(10)，位于Z向滑块(10)正面通过紧固件固定安装的Y向驱动安装块(11)，设于Y向驱动安装块(11)上的可调行程气缸(16)，与可调行程气缸(16)通过缓冲器(15)连接的气缸推块(14)，与气缸推块(14)通过焊头安装块(12)连接设置的焊头(13)；所述Z向滑块(10)背面设有Z向安装立板(18)，Z向滑块(10)侧面设有槽型光电传感器(17)；所述Y向驱动安装块(11)背面通过Y向直线导轨(19)设置有Y向滑块(20)。
2.根据权利要求1所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述压装部分(6)包括上安装板(26)，固定设置于上安装板(26)上的升降气缸(22)，通过紧固件固定在上安装板(26)上的导向轴(23)及直线轴承(24)，所述导向轴(23)另外一端连接，所述压板(25)铣削一个矩形槽，所述矩形槽用于放置聚氨酯压块(30)。
3.根据权利要求2所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述升降气缸(22)处设有X向伺服电机(37)，与X向伺服电机(37)连接设置的X向滑块(38)，所述X向滑块(38)侧面设有槽型光电开关(39)。
4.根据权利要求2所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述压装部分(6)还包括位于压板(25)下方的工件(29)放置机构，所述工件(29)放置机构包括位于底部的底板(32)，以及位于底板(32)上的模具(34)，所述模具(34)侧面设有镍带片(33)及侧板(35)。
5.根据权利要求4所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述模具(34)侧面设有凹槽，凹槽内设有接近开关(36)。
6.根据权利要求2所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述导向轴(23)包括4个等间距设置的导向轴(23)。
7.根据权利要求2-6所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述紧固件为螺栓。
8.根据权利要求1-6所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述Z向进给机构(5)与压装部分(6)近点设置有风冷系统(9)，所述风冷系统(9)用于降低点焊针温度。
9.根据权利要求1-6所述的电池自动电焊装置，其特征在于：所述支架(1)为铝合金支架。
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