CN109570806A - 电芯点底焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电芯点底焊接装置，包括支架、一对定位块、一对电动伸缩杆、风机、光电传感器和焊接机构。支架上设有传送带和横梁；一对定位块以固定待焊接的电池，风机连接朝向传送带的一对出风管；焊接机构包括能够更换第二焊针的旋转柱和设置在定位筒内能使第二焊针通电的电缸。本发明能够在第二焊针的使用时间达到一定程度后对第二焊针进行更换，在对第二焊针进行保护的同时也能减少低质量焊接的数量。本发明在焊接过程中送风冷却第二焊针，增加了第二焊针的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及焊接装置领域，具体是一种电芯点底焊接装置。
背景技术
电池制作工艺随着社会和科技的进步也有出现较大的优化，而电池的点底焊接是电池制作工艺中非常重要的环节，对电池的使用具有决定性的影响，而焊针的使用情况直接影响焊接过程，但是焊针在焊接过程中容易炸火、发烫从而出现烧针，这与使用时长和使用频率有关，因此，需要一种能够避免烧针、焊接质量高的焊接装置。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供电芯点底焊接装置。本发明能够在焊针的使用时间达到一定程度后对焊针进行更换，在对焊针进行保护的同时也能减少低质量焊接的数量。本发明在焊接过程中送风冷却焊针，增加了焊针的使用寿命。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了电芯点底焊接装置，包括：
支架，其包括水平设置的底座、竖直设置底座一侧的固定臂、水平设置在固定臂上端的横梁，所述底座的内部中空并与所述横梁位于所述固定臂的同一侧，所述底座的上表面水平设有传送组件，所述传送组件包括传送带和多个水平且并排设置的中空的传送板，多个传送板均位于所述传送带的正上方并与所述传送带固接，每个传送板上固设轴向竖直的杯座，所述杯座的侧壁上相对设有两个盲孔，所述横梁位于所述传送带的正上方，所述横梁的长度方向与所述传送带的传送方向垂直；
一对定位块、一对电动伸缩杆、风机、光电传感器，一对定位块分别位于所述传送带的两侧，一对电动伸缩杆相对设置在一对定位块上，所述光电传感器的发射端和接收端相对设置在一对定位块上，所述风机设置在所述底座内部并分别连接一对出风管，一对出风管依次贯穿所述底座和所述定位块，每个出风管的管口套设有与其连通的管套，所述管套为圆锥形，其顶点开设通风孔，一个出风管的正上方连通一个水平设置的辅助管，所述出风管与所述辅助管均朝向所述杯座；
焊接机构，其包括多个第一焊针、电机、旋转柱、四个第二焊针筒、定位筒，一个第一焊针设置在一个杯座内，一个第一焊针包括焊针杆和位于所述焊针杆顶端的焊接头，所述焊针杆竖直贯穿杯座的底端，所述焊针杆的底端与设置在所述传送板内的接线柱电连接，接线柱与外部电源的负极或正极电连接，所述焊接头位于所述杯座内，所述焊接头与所述杯座的底端之间夹设绝缘片；所述电机设置在所述横梁的下表面上，所述电机的输出轴竖直向下设置，所述旋转柱水平设置在所述电机的输出轴上并与所述电机的输出轴同轴设置，所述旋转柱沿竖直方向开设有四个贯通孔，四个贯通孔关于所述电机的输出轴呈中心对称分布，每个贯通孔包括位于上方的宽颈部和位于下方的窄颈部，一个第二焊针筒容纳在一个贯通孔内，每个第二焊针筒的顶部均设有插座、底部均设有与插座电连接的第二焊针，所述第二焊针贯穿所述窄颈部后伸出于所述旋转柱，所述第二焊针上套设弹簧，所述弹簧位于所述宽颈部内，且所述弹簧的顶部与所述第二焊针筒的底部固接，所述定位筒设置在所述横梁的下表面且位于所述传送带的正上方，所述定位筒内设有电缸，所述电缸的活塞杆竖直向下，所述电缸的活塞杆的端部设有与所述插座相匹配的插头，所述插头贯穿所述横梁与外部电源的正极或负极电连接。
优选的是，所述传送带的宽度为5cm，一对定位块之间的距离为10cm。
优选的是，所述横梁与所述底座之间的距离为30cm。
优选的是，所述第二焊针的材质为氧化铝铜。
优选的是，所述旋转柱的直径为20cm。
优选的是，所述辅助管与所述出风管的直径比为2:5。
本发明至少包括以下有益效果：
第一，焊接过程中焊接机构设计能够定时更换第二焊针，保护了第二焊针的同时，避免出现由于第二焊针的异常出现的低质量焊接。
第二，焊接时利用定位夹紧件对电池进行定位，能够保证准确焊接。
第三，利用辅助管与出风管对第二焊针进行有效冷却，提高了第二焊针的使用效率和使用寿命。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一个技术方案的整体结构示意图；
图2为本发明其中一个技术方案所述焊接机构的结构示意图；
图3为本发明其中一个技术方案所述杯座的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1～3所示，电芯点底焊接装置，包括：
支架，其包括水平设置的底座1、竖直设置底座一侧的固定臂2、水平设置在固定臂2上端的横梁3，底座1的内部中空并与横梁3位于固定臂2的同一侧，底座1的上表面水平设有传送组件，所述传送组件包括传送带11和多个水平且并排设置的中空的传送板12，多个传送板12均位于传送带11的正上方并与传送带11固接，每个传送板12上固设轴向竖直的杯座13，杯座13的侧壁上相对设有两个盲孔，横梁3位于传送带11的正上方，横梁3的长度方向与传送带11的传送方向垂直；
一对定位块14、一对电动伸缩杆15、风机、光电传感器16，一对定位块14分别位于传送带11的两侧，一对电动伸缩杆15相对设置在一对定位块14上，光电传感器16的发射端和接收端相对设置在一对定位块14上，所述风机设置在底座1内部并分别连接一对出风管17，一对出风管17依次贯穿底座1和定位块14，每个出风管17的管口套设有与其连通的管套18，管套18为圆锥形，其顶点开设通风孔，一个出风管17的正上方连通一个水平设置的辅助管19，出风管17与辅助管19均朝向杯座13；
焊接机构，其包括多个第一焊针41、电机、旋转柱42、四个第二焊针筒43、定位筒44，一个第一焊针41设置在一个杯座13内，一个第一焊针41包括焊针杆411和位于焊针杆411顶端的焊接头412，焊针杆411竖直贯穿杯座13的底端，焊针杆411的底端与设置在传送板12内的接线柱413电连接，接线柱413与外部电源的负极或正极电连接，焊接头412位于杯座13内，焊接头412与杯座13的底端之间夹设绝缘片414；所述电机设置在横梁3的下表面上，所述电机的输出轴421竖直向下设置，旋转柱42水平设置在所述电机的输出轴421上并与电机的输出轴421同轴设置，旋转柱42沿竖直方向开设有四个贯通孔，四个贯通孔关于电机的输出轴421呈中心对称分布，每个贯通孔包括位于上方的宽颈部和位于下方的窄颈部，一个第二焊针筒43容纳在一个贯通孔内，每个第二焊针筒43的顶部均设有插座424、底部均设有与插座424电连接的第二焊针425，第二焊针425贯穿所述窄颈部后伸出于旋转柱42，第二焊针425上套设弹簧426，弹簧426位于所述宽颈部内，且弹簧426的顶部与第二焊针筒423的底部固接，定位筒44设置在横梁3的下表面且位于传送带11的正上方，定位筒44内设有电缸，电缸的活塞杆441竖直向下，电缸的活塞杆441的端部设有与插座424相匹配的插头442，插头442贯穿横梁3与外部电源的正极或负极电连接。
待焊接的电芯5包括不锈钢质的电池外壳52和中空的卷芯51，电池外壳52为顶部敞开的圆筒，卷芯51同轴设置在电池外壳52内，卷芯51的侧壁与电池外壳52的内壁贴合，卷芯51底端的负极极耳53(负极极耳53为镍质)与电池外壳52的底端贴合。
使用时，将待焊接的电芯5放入位于传送带11起始端的一个杯座13内，传送带11绕其支承件进行循环运动的同时带动传送板12和杯座13传送待焊接的电芯5。当放有待焊接的电芯5的杯座13传送至遮挡光电传感器16的接收端而无法接收由光电传感器16发射端的信号时，一对电动伸缩杆15伸出插入盲孔内将杯座固定。电缸的活塞杆441向下推动插头442嵌入其中一个第二焊针筒43顶端的插座424中，电缸的活塞杆441继续推动该一个第二焊针筒425没入其所在的贯通孔内，弹簧426此时处于压缩状态，第二焊针425贯穿卷芯51后与负极极耳53接触并推动负极极耳53与电池外壳52的底端紧密贴合。此时第二焊针425、负极极耳53、电池外壳52以及第一焊针41之间接触连接并形成回路，此时镍质的负极极耳53与不锈钢的电池外壳52的接触处电阻最大，焊接时产生的能量将负极极耳53熔在电池外壳52上。焊接完成后，电缸的活塞杆432向上移动，第二焊针425与负极极耳53脱离接触并上升至待焊接的电芯5的上方，出风管17与辅助管19均朝向第二焊针425吹风降温。将焊接后电芯从杯座13中取出后，传送带11将空的杯座13继续沿传送方向传送直至回到起始端。每个第二焊针425的单次使用时长超过四小时，电缸的活塞杆441复位后，电机的输出轴421顺时针旋转将另一个第二焊针筒43旋转至定位筒44的正下方。本发明中从控制光电传感器16发射端的发射信号至电缸的活塞杆441推动第二焊针425接触待焊接的负极极耳53期间涉及到的一系列动作，以及后续控制旋转柱42旋转至更换下一个第二焊针筒43的动作，均可以通过编程集成设置在一个控制器中，并由控制器实现自动化控制。
本设计利用定位夹紧件对电池进行定位焊接，焊接的精确度高。利用辅助管与出风管的组合设计对第二焊针进行冷却，降温范围更加集中，冷却效果更好。焊接过程中焊接机构设计能够定时更换第二焊针，保护了第二焊针的同时，避免出现由于第二焊针的异常出现的低质量焊接。
在另一技术方案中，传送带11的宽度为5cm，一对定位块14之间的距离为10cm。本设计中传送带与固定块的距离能够保证在光电传感器发射端被电池遮挡后，随后电动伸缩杆上的夹套能够准确固定住电池。
在另一技术方案中，横梁3与底座1之间的距离为30cm。本设计是横梁和底座之间能够容纳定位筒、旋转柱以及待焊接电池前提下的最优配置。
在另一技术方案中，第二焊针425的材质为氧化铝铜。氧化铝铜能够抗软化、耐磨、耐烧蚀，使用寿命长，点焊次数高，减少了停工修磨电极的时间，提高了自动焊接的效率。
在另一技术方案中，旋转柱42的直径为20cm。本设计中旋转柱的直径是为了匹配输出轴与定位筒之间的距离，更好地进行第二焊针更换的优选长度。
在另一技术方案中，辅助管19与出风管17的直径比为2:5。辅助管的作用主要是为了控制风向，本设计能够在实现对风向的控制的前提下提高风力的利用率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.电芯点底焊接装置，其特征在于，包括：
支架，其包括水平设置的底座、竖直设置底座一侧的固定臂、水平设置在固定臂上端的横梁，所述底座的内部中空并与所述横梁位于所述固定臂的同一侧，所述底座的上表面水平设有传送组件，所述传送组件包括传送带和多个水平且并排设置的中空的传送板，多个传送板均位于所述传送带的正上方并与所述传送带固接，每个传送板上固设轴向竖直的杯座，所述杯座的侧壁上相对设有两个盲孔，所述横梁位于所述传送带的正上方，所述横梁的长度方向与所述传送带的传送方向垂直；
一对定位块、一对电动伸缩杆、风机、光电传感器，一对定位块分别位于所述传送带的两侧，一对电动伸缩杆相对设置在一对定位块上，所述光电传感器的发射端和接收端相对设置在一对定位块上，所述风机设置在所述底座内部并分别连接一对出风管，一对出风管依次贯穿所述底座和所述定位块，每个出风管的管口套设有与其连通的管套，所述管套为圆锥形，其顶点开设通风孔，一个出风管的正上方连通一个水平设置的辅助管，所述出风管与所述辅助管均朝向所述杯座；
焊接机构，其包括多个第一焊针、电机、旋转柱、四个第二焊针筒、定位筒，一个第一焊针设置在一个杯座内，一个第一焊针包括焊针杆和位于所述焊针杆顶端的焊接头，所述焊针杆竖直贯穿杯座的底端，所述焊针杆的底端与设置在所述传送板内的接线柱电连接，接线柱与外部电源的负极或正极电连接，所述焊接头位于所述杯座内，所述焊接头与所述杯座的底端之间夹设绝缘片；所述电机设置在所述横梁的下表面上，所述电机的输出轴竖直向下设置，所述旋转柱水平设置在所述电机的输出轴上并与所述电机的输出轴同轴设置，所述旋转柱沿竖直方向开设有四个贯通孔，四个贯通孔关于所述电机的输出轴呈中心对称分布，每个贯通孔包括位于上方的宽颈部和位于下方的窄颈部，一个第二焊针筒容纳在一个贯通孔内，每个第二焊针筒的顶部均设有插座、底部均设有与插座电连接的第二焊针，所述第二焊针贯穿所述窄颈部后伸出于所述旋转柱，所述第二焊针上套设弹簧，所述弹簧位于所述宽颈部内，且所述弹簧的顶部与所述第二焊针筒的底部固接，所述定位筒设置在所述横梁的下表面且位于所述传送带的正上方，所述定位筒内设有电缸，所述电缸的活塞杆竖直向下，所述电缸的活塞杆的端部设有与所述插座相匹配的插头，所述插头贯穿所述横梁与外部电源的正极或负极电连接。
2.如权利要求1所述的电芯点底焊接装置，其特征在于，所述传送带的宽度为5cm，一对定位块之间的距离为10cm。
3.如权利要求1所述的电芯点底焊接装置，其特征在于，所述横梁与所述底座之间的距离为30cm。
4.如权利要求1所述的电芯点底焊接装置，其特征在于，所述第二焊针的材质为氧化铝铜。
5.如权利要求1所述的电芯点底焊接装置，其特征在于，所述旋转柱的直径为20cm。
6.如权利要求1所述的电芯点底焊接装置，其特征在于，所述辅助管与所述出风管的直径比为2:5。
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