CN109986188A - 一种电池自动碰焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池自动碰焊设备，其机架的固定支撑板上表面装设电池自动上料组件、位于电池自动上料组件左端侧的电极片自动上料组件、位于电池自动上料组件后端侧的电池抓取旋转组件、位于电极片自动上料组件后端侧且位于电池抓取旋转组件左端侧的自动碰焊组件，电池自动上料组件包括电池振动盘、电池直线输送机构、电池导送架，电极片自动上料组件包括电极片振动盘、电极片承接机构、电极片移送机构，电池抓取旋转组件包括机器人安装座、六轴机器人、电池抓取气爪。通过上述结构设计，本发明能自动且高效地实现电池、电极片碰焊加工作业，即本发明具有结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高的优点，且能够有效地节省人工成本。

Description

一种电池自动碰焊设备

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种电池自动碰焊设备。

背景技术

对于圆形电池而言，在其生产加工过程中，必须要在圆形电池的正面、背面焊接加工相应的电极片，圆形电池正面焊接的电极片为正极片，圆形电池背面焊接的电极片为负极片。

需指出的是，现有技术普遍是采用人工作业的方式来实现电极片与圆形电池焊接加工，例如：人工将圆形电池放入至碰焊机台上进行一个面的焊接加工，然后再转到另外一个碰焊机台进行另外一个面的焊接加工，工作效率低、自动化程度低、人工成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种电池自动碰焊设备，该电池自动碰焊设备能够自动且高效地实现电池、电极片碰焊加工作业，结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高，且能够有效地节省人工成本。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种电池自动碰焊设备，包括有机架，机架的上端部螺装有呈水平横向布置的固定支撑板，固定支撑板的上表面装设有电池自动上料组件、位于电池自动上料组件左端侧的电极片自动上料组件、位于电池自动上料组件后端侧的电池抓取旋转组件、位于电极片自动上料组件后端侧且位于电池抓取旋转组件左端侧的自动碰焊组件；

电池自动上料组件包括有装设于固定支撑板上表面的电池振动盘、位于电池振动盘左端侧且用于从前至后输送电池的电池直线输送机构，电池直线输送机构包括有直线输送安装架，直线输送安装架包括有分别螺装于固定支撑板上表面的安装架前侧支撑座、安装架后侧支撑座，安装架前侧支撑座位于安装架后侧支撑座的前端侧且安装架前侧支撑座与安装架后侧支撑座前后正对间隔布置，安装架前侧支撑座与安装架后侧支撑座之间装设有呈水平横向布置的安装架顶板，安装架顶板的前端部螺装于安装架前侧支撑座的上端部，安装架顶板的后端部螺装于安装架后侧支撑座的上端部，安装架顶板的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的顶板直线通槽；安装架顶板的上表面螺装有呈水平横向布置的电池定位板，电池定位板的上表面开设有从前至后依次均匀间隔排布且内径值与电池的外径值相等的电池定位槽，电池定位板的上表面于最前端的电池定位槽右侧开设有朝右开口且连通最前端电池定位槽的定位板导送槽，定位板导送槽的宽度值与电池定位槽的内径值相等，电池定位板与电池振动盘之间装设有电池导送架，电池导送架的内部开设有完全贯穿的电池导送槽，电池导送槽的一端开口与电池振动盘的出料口对接，电池导送槽的另一端开口与定位板导送槽的右端开口对接；电池定位板的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的定位板直线通槽，定位板直线通槽与顶板直线通槽上下对齐，定位板直线通槽的宽度值较电池定位槽的内径值小且定位板直线通槽的中心线通过各电池定位槽的中心；固定支撑板的上表面于安装架前侧支撑座与安装架后侧支撑座之间螺装有下侧固定气缸座，下侧固定气缸座螺装有上下动作的电池顶升驱动气缸，电池顶升驱动气缸的活塞杆外延端部螺装有呈水平横向布置且沿着前后方向延伸的电池顶升活动板，电池顶升活动板的前端部螺装有上侧活动气缸座，上侧活动气缸座螺装有前后动作的电池推移驱动气缸，电池推移驱动气缸的活塞杆外延端部螺装有位于电池顶升活动板上端侧且沿着前后方向水平延伸的顶杆安装板，顶杆安装板螺装有从前至后依次均匀间隔排布且分别竖向延伸的电池顶杆，各电池顶杆分别位于顶板直线通槽的正下方；电池定位板的后端部开设有位于定位板直线通槽的左端侧的左侧避空豁口、位于定位板直线通槽的右端侧的右侧避空豁口，左侧避空豁口、右侧避空豁口分别与定位板直线通槽间隔布置，且左侧避空豁口、右侧避空豁口分别与最后端的电池定位槽连通，当电池输送至最后端的电池定位槽内时，电池的左端部伸出至左侧避空豁口内，电池的右端部伸出至右侧避空豁口内；

电极片自动上料组件包括有装设于固定支撑板上表面的电极片振动盘、位于电极片振动盘出料口侧的电极片承接机构、位于电极片承接机构旁侧的电极片移送机构，电极片振动盘与电极片承接机构之间装设有电极片导送架，电极片导送架开设有完全贯穿的电极片导送槽，电极片导送槽的一端开口与电极片振动盘的出料口对接，电极片承接机构包括有螺装于固定支撑板上表面的承接安装架，承接安装架的上端部螺装有上下动作的承接升降驱动气缸，承接升降驱动气缸的活塞杆外延端部螺装有承接升降活动架，承接升降活动架的上端部螺装有电极片承接块，电极片承接块开设有仅能容纳一个电极片且用于承接经由电极片导送槽另一端开口送出的电极片的电极片承接槽；电极片移送机构包括有螺装于固定支撑板上表面的移送安装架，移送安装架的上端部螺装有移送伺服电机，移送伺服电机的动力输出轴通过联轴器连设有呈竖向布置的移送活动转轴，移送活动转轴的上端部套装有呈水平横向布置且与移送活动转轴止转连接的移送活动转盘，移送活动转盘螺装有两个正对布置且沿着移送活动转盘的直径方向对齐布置的吸嘴安装架，各吸嘴安装架的外延端部分别延伸至移送活动转盘的外端侧，各吸嘴安装架的外延端部分别螺装有呈竖向布置的真空吸嘴；

电池抓取旋转组件包括有螺装于固定支撑板上表面的机器人安装座，机器人安装座的上端部螺装有六轴机器人，六轴机器人的驱动端装设有电池抓取气爪，电池抓取气爪的两个夹持块分别开设有朝内开口的电池定位夹持槽；当电池抓取气爪闭合并抓取电池时，电池的左侧部分插入至电池抓取气爪左侧夹持块的电池定位夹持槽内，电池的右侧部分插入至电池抓取气爪右侧夹持块的电池定位夹持槽内，且各电池定位夹持槽的内壁分别与电池的表面紧密贴合。

其中，所述自动碰焊组件包括有螺装于所述固定支撑板上表面的碰焊安装架，碰焊安装架的上端部螺装有水平动作的X轴驱动线性模组，X轴驱动线性模组的驱动端螺装有上下动作的Z轴驱动线性模组，Z轴驱动线性模组的驱动端螺装有水平动作的Y轴驱动线性模组，Y轴驱动线性模组的驱动端螺装有焊枪安装架，焊枪安装架装设有碰焊自动焊枪。

其中，所述直线输送安装架的安装架顶板螺装有朝下竖向延伸的顶升导柱，所述电池顶升活动板螺装有呈竖向布置的导套安装板，导套安装板螺装有呈竖向布置且与顶升导柱相配合的顶升导套。

其中，所述电池顶升活动板的上表面螺装有沿着前后方向水平延伸的推移导轨，所述顶杆安装板的下表面螺装有与推移导轨相配合的推移滑块。

其中，所述移送安装架的上端部螺装有转轴安装架，转轴安装架对应所述移送活动转轴开设有上下完全贯穿的转轴安装孔，移送活动转轴嵌装于转轴安装架的转轴安装孔内，移送活动转轴的上端部延伸至转轴安装架的上端侧且所述移送活动转盘位于转轴安装架的上端侧，移送活动转轴的下端部延伸至转轴安装架的下端侧且移送活动转轴的下端部通过联轴器与所述移送伺服电机的动力输出轴连接。

本发明的有益效果为：本发明所述的一种电池自动碰焊设备，其包括有机架，机架的上端部螺装有呈水平横向布置的固定支撑板，固定支撑板的上表面装设有电池自动上料组件、位于电池自动上料组件左端侧的电极片自动上料组件、位于电池自动上料组件后端侧的电池抓取旋转组件、位于电极片自动上料组件后端侧且位于电池抓取旋转组件左端侧的自动碰焊组件；电池自动上料组件包括有装设于固定支撑板上表面的电池振动盘、位于电池振动盘左端侧且用于从前至后输送电池的电池直线输送机构，电池直线输送机构包括有直线输送安装架，直线输送安装架包括有分别螺装于固定支撑板上表面的安装架前侧支撑座、安装架后侧支撑座，安装架前侧支撑座位于安装架后侧支撑座的前端侧且安装架前侧支撑座与安装架后侧支撑座前后正对间隔布置，安装架前侧支撑座与安装架后侧支撑座之间装设有呈水平横向布置的安装架顶板，安装架顶板的前端部螺装于安装架前侧支撑座的上端部，安装架顶板的后端部螺装于安装架后侧支撑座的上端部，安装架顶板的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的顶板直线通槽；安装架顶板的上表面螺装有呈水平横向布置的电池定位板，电池定位板的上表面开设有从前至后依次均匀间隔排布且内径值与电池的外径值相等的电池定位槽，电池定位板的上表面于最前端的电池定位槽右侧开设有朝右开口且连通最前端电池定位槽的定位板导送槽，定位板导送槽的宽度值与电池定位槽的内径值相等，电池定位板与电池振动盘之间装设有电池导送架，电池导送架的内部开设有完全贯穿的电池导送槽，电池导送槽的一端开口与电池振动盘的出料口对接，电池导送槽的另一端开口与定位板导送槽的右端开口对接；电池定位板的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的定位板直线通槽，定位板直线通槽与顶板直线通槽上下对齐，定位板直线通槽的宽度值较电池定位槽的内径值小且定位板直线通槽的中心线通过各电池定位槽的中心；固定支撑板的上表面于安装架前侧支撑座与安装架后侧支撑座之间螺装有下侧固定气缸座，下侧固定气缸座螺装有上下动作的电池顶升驱动气缸，电池顶升驱动气缸的活塞杆外延端部螺装有呈水平横向布置且沿着前后方向延伸的电池顶升活动板，电池顶升活动板的前端部螺装有上侧活动气缸座，上侧活动气缸座螺装有前后动作的电池推移驱动气缸，电池推移驱动气缸的活塞杆外延端部螺装有位于电池顶升活动板上端侧且沿着前后方向水平延伸的顶杆安装板，顶杆安装板螺装有从前至后依次均匀间隔排布且分别竖向延伸的电池顶杆，各电池顶杆分别位于顶板直线通槽的正下方；电池定位板的后端部开设有位于定位板直线通槽的左端侧的左侧避空豁口、位于定位板直线通槽的右端侧的右侧避空豁口，左侧避空豁口、右侧避空豁口分别与定位板直线通槽间隔布置，且左侧避空豁口、右侧避空豁口分别与最后端的电池定位槽连通，当电池输送至最后端的电池定位槽内时，电池的左端部伸出至左侧避空豁口内，电池的右端部伸出至右侧避空豁口内；电极片自动上料组件包括有装设于固定支撑板上表面的电极片振动盘、位于电极片振动盘出料口侧的电极片承接机构、位于电极片承接机构旁侧的电极片移送机构，电极片振动盘与电极片承接机构之间装设有电极片导送架，电极片导送架开设有完全贯穿的电极片导送槽，电极片导送槽的一端开口与电极片振动盘的出料口对接，电极片承接机构包括有螺装于固定支撑板上表面的承接安装架，承接安装架的上端部螺装有上下动作的承接升降驱动气缸，承接升降驱动气缸的活塞杆外延端部螺装有承接升降活动架，承接升降活动架的上端部螺装有电极片承接块，电极片承接块开设有仅能容纳一个电极片且用于承接经由电极片导送槽另一端开口送出的电极片的电极片承接槽；电极片移送机构包括有螺装于固定支撑板上表面的移送安装架，移送安装架的上端部螺装有移送伺服电机，移送伺服电机的动力输出轴通过联轴器连设有呈竖向布置的移送活动转轴，移送活动转轴的上端部套装有呈水平横向布置且与移送活动转轴止转连接的移送活动转盘，移送活动转盘螺装有两个正对布置且沿着移送活动转盘的直径方向对齐布置的吸嘴安装架，各吸嘴安装架的外延端部分别延伸至移送活动转盘的外端侧，各吸嘴安装架的外延端部分别螺装有呈竖向布置的真空吸嘴；电池抓取旋转组件包括有螺装于固定支撑板上表面的机器人安装座，机器人安装座的上端部螺装有六轴机器人，六轴机器人的驱动端装设有电池抓取气爪，电池抓取气爪的两个夹持块分别开设有朝内开口的电池定位夹持槽；当电池抓取气爪闭合并抓取电池时，电池的左侧部分插入至电池抓取气爪左侧夹持块的电池定位夹持槽内，电池的右侧部分插入至电池抓取气爪右侧夹持块的电池定位夹持槽内，且各电池定位夹持槽的内壁分别与电池的表面紧密贴合。通过上述结构设计，本发明能够自动且高效地实现电池、电极片碰焊加工作业，即本发明具有结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高的优点，且能够有效地节省人工成本。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的电池自动上料组件的结构示意图。

图3为本发明的电池自动上料组件另一视角的结构示意图。

图4为本发明的电池直线输送机构的结构示意图。

图5为本发明的电池直线输送机构另一视角的结构示意图。

图6为本发明的电极片自动上料组件的结构示意图。

图7为本发明的电极片自动上料组件的局部结构示意图。

图8为本发明的电极片自动上料组件另一视角的局部结构示意图。

图9为本发明的电池抓取气爪的结构示意图。

图10为本发明的自动碰焊组件的结构示意图。

在图1至图10中包括有：

1——机架 11——固定支撑板

2——电池自动上料组件 21——电池振动盘

22——电池直线输送机构 221——直线输送安装架

2211——安装架前侧支撑座 2212——安装架后侧支撑座

2213——安装架顶板 22131——顶板直线通槽

222——电池定位板 2221——电池定位槽

2222——定位板导送槽 2223——定位板直线通槽

2224——左侧避空豁口 2225——右侧避空豁口

223——下侧固定气缸座 224——电池顶升驱动气缸

225——电池顶升活动板 226——上侧活动气缸座

227——电池推移驱动气缸 228——顶杆安装板

229——电池顶杆 23——电池导送架

241——顶升导柱 242——导套安装板

243——顶升导套 251——推移导轨

252——推移滑块 3——电极片自动上料组件

31——电极片振动盘 32——电极片承接机构

321——承接安装架 322——承接升降驱动气缸

323——承接升降活动架 324——电极片承接块

3241——电极片承接槽 33——电极片移送机构

331——移送安装架 332——移送伺服电机

333——联轴器 334——移送活动转轴

335——移送活动转盘 336——吸嘴安装架

337——真空吸嘴 338——转轴安装架

34——电极片导送架 4——电池抓取旋转组件

41——机器人安装座 42——六轴机器人

43——电池抓取气爪 431——电池定位夹持槽

5——自动碰焊组件 51——碰焊安装架

52——X轴驱动线性模组 53——Z轴驱动线性模组

54——Y轴驱动线性模组 55——焊枪安装架

56——碰焊自动焊枪 6——成品收纳盒。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

如图1至图9所示，一种电池自动碰焊设备，包括有机架1，机架1的上端部螺装有呈水平横向布置的固定支撑板11，固定支撑板11的上表面装设有电池自动上料组件2、位于电池自动上料组件2左端侧的电极片自动上料组件3、位于电池自动上料组件2后端侧的电池抓取旋转组件4、位于电极片自动上料组件3后端侧且位于电池抓取旋转组件4左端侧的自动碰焊组件5。

其中，电池自动上料组件2包括有装设于固定支撑板11上表面的电池振动盘21、位于电池振动盘21左端侧且用于从前至后输送电池的电池直线输送机构22，电池直线输送机构22包括有直线输送安装架221，直线输送安装架221包括有分别螺装于固定支撑板11上表面的安装架前侧支撑座2211、安装架后侧支撑座2212，安装架前侧支撑座2211位于安装架后侧支撑座2212的前端侧且安装架前侧支撑座2211与安装架后侧支撑座2212前后正对间隔布置，安装架前侧支撑座2211与安装架后侧支撑座2212之间装设有呈水平横向布置的安装架顶板2213，安装架顶板2213的前端部螺装于安装架前侧支撑座2211的上端部，安装架顶板2213的后端部螺装于安装架后侧支撑座2212的上端部，安装架顶板2213的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的顶板直线通槽22131；安装架顶板2213的上表面螺装有呈水平横向布置的电池定位板222，电池定位板222的上表面开设有从前至后依次均匀间隔排布且内径值与电池的外径值相等的电池定位槽2221，电池定位板222的上表面于最前端的电池定位槽2221右侧开设有朝右开口且连通最前端电池定位槽2221的定位板导送槽2222，定位板导送槽2222的宽度值与电池定位槽2221的内径值相等，电池定位板222与电池振动盘21之间装设有电池导送架23，电池导送架23的内部开设有完全贯穿的电池导送槽，电池导送槽的一端开口与电池振动盘21的出料口对接，电池导送槽的另一端开口与定位板导送槽2222的右端开口对接；电池定位板222的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的定位板直线通槽2223，定位板直线通槽2223与顶板直线通槽22131上下对齐，定位板直线通槽2223的宽度值较电池定位槽2221的内径值小且定位板直线通槽2223的中心线通过各电池定位槽2221的中心；固定支撑板11的上表面于安装架前侧支撑座2211与安装架后侧支撑座2212之间螺装有下侧固定气缸座223，下侧固定气缸座223螺装有上下动作的电池顶升驱动气缸224，电池顶升驱动气缸224的活塞杆外延端部螺装有呈水平横向布置且沿着前后方向延伸的电池顶升活动板225，电池顶升活动板225的前端部螺装有上侧活动气缸座226，上侧活动气缸座226螺装有前后动作的电池推移驱动气缸227，电池推移驱动气缸227的活塞杆外延端部螺装有位于电池顶升活动板225上端侧且沿着前后方向水平延伸的顶杆安装板228，顶杆安装板228螺装有从前至后依次均匀间隔排布且分别竖向延伸的电池顶杆229，各电池顶杆229分别位于顶板直线通槽22131的正下方；电池定位板222的后端部开设有位于定位板直线通槽2223的左端侧的左侧避空豁口2224、位于定位板直线通槽2223的右端侧的右侧避空豁口2225，左侧避空豁口2224、右侧避空豁口2225分别与定位板直线通槽2223间隔布置，且左侧避空豁口2224、右侧避空豁口2225分别与最后端的电池定位槽2221连通，当电池输送至最后端的电池定位槽2221内时，电池的左端部伸出至左侧避空豁口2224内，电池的右端部伸出至右侧避空豁口2225内。

进一步的，电极片自动上料组件3包括有装设于固定支撑板11上表面的电极片振动盘31、位于电极片振动盘31出料口侧的电极片承接机构32、位于电极片承接机构32旁侧的电极片移送机构33，电极片振动盘31与电极片承接机构32之间装设有电极片导送架34，电极片导送架34开设有完全贯穿的电极片导送槽，电极片导送槽的一端开口与电极片振动盘31的出料口对接，电极片承接机构32包括有螺装于固定支撑板11上表面的承接安装架321，承接安装架321的上端部螺装有上下动作的承接升降驱动气缸322，承接升降驱动气缸322的活塞杆外延端部螺装有承接升降活动架323，承接升降活动架323的上端部螺装有电极片承接块324，电极片承接块324开设有仅能容纳一个电极片且用于承接经由电极片导送槽另一端开口送出的电极片的电极片承接槽3241；电极片移送机构33包括有螺装于固定支撑板11上表面的移送安装架331，移送安装架331的上端部螺装有移送伺服电机332，移送伺服电机332的动力输出轴通过联轴器333连设有呈竖向布置的移送活动转轴334，移送活动转轴334的上端部套装有呈水平横向布置且与移送活动转轴334止转连接的移送活动转盘335；需解释的是，移送活动转盘335通过轴孔配合方式套装于移送活动转轴334上端部的外围，且移送活动转盘335与移送活动转轴334之间安装有平键结构，即两者通过平键结构实现止转连接。移送活动转盘335螺装有两个正对布置且沿着移送活动转盘335的直径方向对齐布置的吸嘴安装架336，各吸嘴安装架336的外延端部分别延伸至移送活动转盘335的外端侧，各吸嘴安装架336的外延端部分别螺装有呈竖向布置的真空吸嘴337；需解释的是，本发明配装有真空发生器，真空发生器通过抽真空软管与各真空吸嘴337连接；当真空发生器启动时，真空吸嘴337产生真空负压作用，即真空吸嘴337可通过上述真空负压作用吸住电极片。

更进一步的，电池抓取旋转组件4包括有螺装于固定支撑板11上表面的机器人安装座41，机器人安装座41的上端部螺装有六轴机器人42，六轴机器人42的驱动端装设有电池抓取气爪43，电池抓取气爪43的两个夹持块分别开设有朝内开口的电池定位夹持槽431；当电池抓取气爪43闭合并抓取电池时，电池的左侧部分插入至电池抓取气爪43左侧夹持块的电池定位夹持槽431内，电池的右侧部分插入至电池抓取气爪43右侧夹持块的电池定位夹持槽431内，且各电池定位夹持槽431的内壁分别与电池的表面紧密贴合。

需指出的是，如图10所示，自动碰焊组件5包括有螺装于固定支撑板11上表面的碰焊安装架51，碰焊安装架51的上端部螺装有水平动作的X轴驱动线性模组52，X轴驱动线性模组52的驱动端螺装有上下动作的Z轴驱动线性模组53，Z轴驱动线性模组53的驱动端螺装有水平动作的Y轴驱动线性模组54，Y轴驱动线性模组54的驱动端螺装有焊枪安装架55，焊枪安装架55装设有碰焊自动焊枪56。

对于本发明的电池直线输送机构22而言，为保证电池顶升活动板225平稳可靠地上下移动，本发明采用下述导向结构设计，具体的：直线输送安装架221的安装架顶板2213螺装有朝下竖向延伸的顶升导柱241，电池顶升活动板225螺装有呈竖向布置的导套安装板242，导套安装板242螺装有呈竖向布置且与顶升导柱241相配合的顶升导套243。另外，为保证顶杆安装板228平稳可靠地前后水平移动，本发明采用下述导向结构设计，具体的：电池顶升活动板225的上表面螺装有沿着前后方向水平延伸的推移导轨251，顶杆安装板228的下表面螺装有与推移导轨251相配合的推移滑块252。

对于本发明的电极片自动上料组件3而言，其还包括有以下结构，具体的：移送安装架331的上端部螺装有转轴安装架338，转轴安装架338对应移送活动转轴334开设有上下完全贯穿的转轴安装孔，移送活动转轴334嵌装于转轴安装架338的转轴安装孔内，移送活动转轴334的上端部延伸至转轴安装架338的上端侧且移送活动转盘335位于转轴安装架338的上端侧，移送活动转轴334的下端部延伸至转轴安装架338的下端侧且移送活动转轴334的下端部通过联轴器333与移送伺服电机332的动力输出轴连接。

需解释的是，本发明配装有与外部电源电性连接的PLC控制器，PLC控制器安装固定于机架1，且电池振动盘21、电池顶升驱动气缸224、电池推移驱动气缸227、电极片振动盘31、承接升降驱动气缸322、移送伺服电机332、真空发生器、六轴机器人42、电池抓取气爪43、X轴驱动新型模组、Z轴驱动线性模组53、Y轴驱动线性模组54以及碰焊自动焊枪56分别与PLC控制器电性连接；工作时，PLC控制器分别控制电池振动盘21、电池顶升驱动气缸224、电池推移驱动气缸227、电极片振动盘31、承接升降驱动气缸322、移送伺服电机332、真空发生器、六轴机器人42、电池抓取气爪43、X轴驱动新型模组、Z轴驱动线性模组53、Y轴驱动线性模组54以及碰焊自动焊枪56动作。

下面结合具体的动作过程来对本发明进行详细的说明，具体的，该电池自动焊接设备采用以下方法来实现圆形电池焊接电极片作业，该方法包括有以下步骤：

a、电池自动上料组件2进行圆形电池自动上料作业：

a1、工作人员将圆形电池导入至电池振动盘21内，PLC控制器控制电池振动盘21启动，电池振动盘21将圆形电池整齐有序地送入至电池导送架23，电池导送架23通过电池导送槽将圆形电池导送至电池定位板222的定位板导送槽2222内，且进入至定位板导送槽2222内的圆形电池最终落入至电池定位板222最前端的电池定位槽2221内；

a2、待圆形电池进入至电池定位板222最前端的电池定位槽2221后，本发明可以通过光纤传感器来检测圆形电池是否进入至最前端的电池定位槽2221内，当该光纤传感器检测到存在圆形电池的信号，光纤传感器将信号反馈至PLC控制器，而后PLC控制器控制电池顶升驱动气缸224、电池推移驱动气缸227动作，在电池直线输送机构22实现圆形电池从前至后依次输送的过程中，PLC控制器先控制电池顶升驱动气缸224动作，电池顶升驱动气缸224的活塞杆将电池顶升活动板225、电池推移驱动气缸227、顶杆安装板228以及电池顶杆229顶升起来，此时位于最前端电池定位槽2221正下方的电池顶杆229通过顶板直线通槽22131、定位板直线通槽2223并将最前端电池定位槽2221内的圆形顶持抬起；待最前端的圆形电池被抬起后，PLC控制器控制电池推移驱动气缸227动作，电池推移驱动气缸227的活塞杆朝后拉动顶杆安装板228，进而使得顶杆安装板228、电池顶杆229以及被抬起的圆形电池朝后移动一个位置，此时被抬起的圆形电池移动至后方下一个电池定位槽2221的正上方；待电池推移驱动气缸227驱动被抬起的圆形电池后移到位后，PLC控制器再控制电池顶升驱动气缸224动作，电池顶升驱动气缸224驱动电池顶升活动板225、电池推移驱动气缸227、顶杆安装板228、电池顶杆229以及被抬起的圆形电池下移，进而使得被抬起的圆形电池落入至后方下一个电池定位槽2221，而后PLC控制器再控制电池推移驱动气缸227动作并使得顶杆安装板228、电池顶杆229前移一个位置；本发明的电池直线输送机构22安装上述方式动作并最终将圆形电池依次送入至电池定位板222最后端的电池定位槽2221内；

b、电极片自动上料组件3进行电极片自动上料作业：

b1、工作人员将电极片导入至电极片振动盘31内，PLC控制器控制电极片振动盘31启动，电极片振动盘31将电极片整齐有序地送入至电极片导送架34的电极片导送槽内，电极片导送架34将电极片导送至电极片承接块324的电极片承接槽3241内，且电极片承接块324的电极片承接槽3241仅能容纳一个电极片，本发明的电极片承接块324可以安装光纤传感器，即通过光纤传感器来检测电极片是否进入至电极片承接块324的电极片承接槽3241内，一旦该光纤传感器检测到有电极片进入至电极片承接块324的电极片承接槽3241内后，该光纤传感器将信号反馈至PLC控制器，PLC控制器控制承接升降驱动气缸322动作，承接升降驱动气缸322朝上顶推承接升降活动架323、电极片承接块324，进而使得电极片承接块324带动电极片上移至真空吸嘴吸取位置；

b2、待电极片上移到位后，PLC控制器控制真空发生器启动，真空发生器使得真空吸嘴产生负压，该负压作用使得真空吸嘴吸住电极片；待真空吸嘴吸住电极片后，PLC控制器控制承接升降驱动气缸322动作并使得电极片承接块324下移至承接电极片的位置，且PLC控制器控制移送伺服电机332启动，移送伺服电机332通过移送活动转轴334带动移送活动转盘335以及吸嘴安装架336转动，移送伺服电机332驱动移送活动转盘335间歇性转动且移送活动转盘335每次转动的角度为90度，当移送活动转盘335转动190度时，则被真空吸嘴吸住的电极片达到电极片放置位置；

c、PLC控制器控制六轴机器人42动作，六轴机器人42先驱动电池抓取气爪43移动至电池定位板222的后方，在电池抓取气爪43抓取最后端电池定位槽2221内的圆形电池时，电池定位板222后端部的左侧避空豁口2224、右侧避空豁口2225提供避空空间，电池抓取气爪43的左侧夹持块伸入至左侧避空豁口2224内，电池抓取气爪43的右侧夹持块伸入至右侧避空豁口2225内，在PLC控制器控制电池抓取气爪43闭合并抓取圆形电池的过程中，圆形电池的左侧部分插入至电池抓取气爪43左侧夹持块的电池定位夹持槽431内，圆形电池的右侧部分插入至电池抓取气爪43右侧夹持块的电池定位夹持槽431内，且各电池定位夹持槽431的内壁分别与电池的表面紧密贴合，即电池抓取气爪43夹紧圆形电池；待电池抓取气爪43夹紧圆形电池后，六轴机器人42驱动电池抓取气爪43朝上移动并使得圆形电池退出最后端的电池定位槽2221；其中，电池定位板222的后端部对应最后端的电池定位槽2221也装设有光纤传感器，当圆形电池落入至最后端的电池定位槽2221内时，该光纤传感器获得信号并将信号反馈至PLC控制器，PLC控制器控制电池直线输送机构22停止动作；当最后端的电池定位槽2221内的圆形电池被移开时，PLC控制器在控制电池直线输送机构22动作，进而使得后序的圆形电池进入至最后端的电池定位槽2221内；

d、待六轴机器人42驱动被电池抓取气爪43所夹住的圆形电池离开最后端的电池定位槽2221后，六轴机器人42将被夹住的圆形电池移送至到达电极片放置位置的电极片正下方，而后真空吸嘴将电极片放置于圆形电池的正面，在真空吸嘴将电极片放置于圆形电池的正面后，移送伺服电机332驱动移送活动转盘335转动45度，进而使得真空吸嘴以及吸嘴安装架336避开碰焊自动焊枪56；待真空吸嘴将电池片放置于圆形电池的正面后，PLC控制器控制X轴驱动线性模组52、Y轴驱动线性模组54以及Z轴驱动线性模组53动作，进而使得碰焊自动焊枪56移动至电极片焊接位置，而后碰焊自动焊枪56启动并完整圆形电池正面电极片焊接作业；待圆形电池的正面完成电极片焊接作业后，PLC控制器控制X轴驱动线性模组52、Y轴驱动线性模组54以及Z轴驱动线性模组53动作，并使得碰焊自动焊枪56从焊接位置移开，而后六轴机器人42控制电池抓取气爪43以及被夹住的圆形电池旋转180度，进而使得圆形电池的背面朝上，待后序的电极片按照上述方式放置于圆形电池的背面后，PLC控制器再控制X轴驱动线性模组52、Y轴驱动线性模组54、Z轴驱动线性模组53以及碰焊自动焊枪56动作，进而完成圆形电池背面电极片焊接作业；

e、待圆形电池的正面、背面均完成电极片焊接作业后，六轴机器人42将焊接完成的成品移送至成品收纳盒6的正上方，而后电池抓取气爪43将圆形电池松开，进而使得成品落入至成品收纳盒6内。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本发明能够自动且高效地实现电池、电极片碰焊加工作业，即本发明具有结构设计新颖、自动化程度高、工作效率高的优点，且能够有效地节省人工成本。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种电池自动碰焊设备，其特征在于：包括有机架（1），机架（1）的上端部螺装有呈水平横向布置的固定支撑板（11），固定支撑板（11）的上表面装设有电池自动上料组件（2）、位于电池自动上料组件（2）左端侧的电极片自动上料组件（3）、位于电池自动上料组件（2）后端侧的电池抓取旋转组件（4）、位于电极片自动上料组件（3）后端侧且位于电池抓取旋转组件（4）左端侧的自动碰焊组件（5）；

电池自动上料组件（2）包括有装设于固定支撑板（11）上表面的电池振动盘（21）、位于电池振动盘（21）左端侧且用于从前至后输送电池的电池直线输送机构（22），电池直线输送机构（22）包括有直线输送安装架（221），直线输送安装架（221）包括有分别螺装于固定支撑板（11）上表面的安装架前侧支撑座（2211）、安装架后侧支撑座（2212），安装架前侧支撑座（2211）位于安装架后侧支撑座（2212）的前端侧且安装架前侧支撑座（2211）与安装架后侧支撑座（2212）前后正对间隔布置，安装架前侧支撑座（2211）与安装架后侧支撑座（2212）之间装设有呈水平横向布置的安装架顶板（2213），安装架顶板（2213）的前端部螺装于安装架前侧支撑座（2211）的上端部，安装架顶板（2213）的后端部螺装于安装架后侧支撑座（2212）的上端部，安装架顶板（2213）的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的顶板直线通槽（22131）；安装架顶板（2213）的上表面螺装有呈水平横向布置的电池定位板（222），电池定位板（222）的上表面开设有从前至后依次均匀间隔排布且内径值与电池的外径值相等的电池定位槽（2221），电池定位板（222）的上表面于最前端的电池定位槽（2221）右侧开设有朝右开口且连通最前端电池定位槽（2221）的定位板导送槽（2222），定位板导送槽（2222）的宽度值与电池定位槽（2221）的内径值相等，电池定位板（222）与电池振动盘（21）之间装设有电池导送架（23），电池导送架（23）的内部开设有完全贯穿的电池导送槽，电池导送槽的一端开口与电池振动盘（21）的出料口对接，电池导送槽的另一端开口与定位板导送槽（2222）的右端开口对接；电池定位板（222）的中间位置开设有上下完全贯穿且沿着前后方向直线延伸的定位板直线通槽（2223），定位板直线通槽（2223）与顶板直线通槽（22131）上下对齐，定位板直线通槽（2223）的宽度值较电池定位槽（2221）的内径值小且定位板直线通槽（2223）的中心线通过各电池定位槽（2221）的中心；固定支撑板（11）的上表面于安装架前侧支撑座（2211）与安装架后侧支撑座（2212）之间螺装有下侧固定气缸座（223），下侧固定气缸座（223）螺装有上下动作的电池顶升驱动气缸（224），电池顶升驱动气缸（224）的活塞杆外延端部螺装有呈水平横向布置且沿着前后方向延伸的电池顶升活动板（225），电池顶升活动板（225）的前端部螺装有上侧活动气缸座（226），上侧活动气缸座（226）螺装有前后动作的电池推移驱动气缸（227），电池推移驱动气缸（227）的活塞杆外延端部螺装有位于电池顶升活动板（225）上端侧且沿着前后方向水平延伸的顶杆安装板（228），顶杆安装板（228）螺装有从前至后依次均匀间隔排布且分别竖向延伸的电池顶杆（229），各电池顶杆（229）分别位于顶板直线通槽（22131）的正下方；电池定位板（222）的后端部开设有位于定位板直线通槽（2223）的左端侧的左侧避空豁口（2224）、位于定位板直线通槽（2223）的右端侧的右侧避空豁口（2225），左侧避空豁口（2224）、右侧避空豁口（2225）分别与定位板直线通槽（2223）间隔布置，且左侧避空豁口（2224）、右侧避空豁口（2225）分别与最后端的电池定位槽（2221）连通，当电池输送至最后端的电池定位槽（2221）内时，电池的左端部伸出至左侧避空豁口（2224）内，电池的右端部伸出至右侧避空豁口（2225）内；

电极片自动上料组件（3）包括有装设于固定支撑板（11）上表面的电极片振动盘（31）、位于电极片振动盘（31）出料口侧的电极片承接机构（32）、位于电极片承接机构（32）旁侧的电极片移送机构（33），电极片振动盘（31）与电极片承接机构（32）之间装设有电极片导送架（34），电极片导送架（34）开设有完全贯穿的电极片导送槽，电极片导送槽的一端开口与电极片振动盘（31）的出料口对接，电极片承接机构（32）包括有螺装于固定支撑板（11）上表面的承接安装架（321），承接安装架（321）的上端部螺装有上下动作的承接升降驱动气缸（322），承接升降驱动气缸（322）的活塞杆外延端部螺装有承接升降活动架（323），承接升降活动架（323）的上端部螺装有电极片承接块（324），电极片承接块（324）开设有仅能容纳一个电极片且用于承接经由电极片导送槽另一端开口送出的电极片的电极片承接槽（3241）；电极片移送机构（33）包括有螺装于固定支撑板（11）上表面的移送安装架（331），移送安装架（331）的上端部螺装有移送伺服电机（332），移送伺服电机（332）的动力输出轴通过联轴器（333）连设有呈竖向布置的移送活动转轴（334），移送活动转轴（334）的上端部套装有呈水平横向布置且与移送活动转轴（334）止转连接的移送活动转盘（335），移送活动转盘（335）螺装有两个正对布置且沿着移送活动转盘（335）的直径方向对齐布置的吸嘴安装架（336），各吸嘴安装架（336）的外延端部分别延伸至移送活动转盘（335）的外端侧，各吸嘴安装架（336）的外延端部分别螺装有呈竖向布置的真空吸嘴（337）；

电池抓取旋转组件（4）包括有螺装于固定支撑板（11）上表面的机器人安装座（41），机器人安装座（41）的上端部螺装有六轴机器人（42），六轴机器人（42）的驱动端装设有电池抓取气爪（43），电池抓取气爪（43）的两个夹持块分别开设有朝内开口的电池定位夹持槽（431）；当电池抓取气爪（43）闭合并抓取电池时，电池的左侧部分插入至电池抓取气爪（43）左侧夹持块的电池定位夹持槽（431）内，电池的右侧部分插入至电池抓取气爪（43）右侧夹持块的电池定位夹持槽（431）内，且各电池定位夹持槽（431）的内壁分别与电池的表面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种电池自动碰焊设备，其特征在于：所述自动碰焊组件（5）包括有螺装于所述固定支撑板（11）上表面的碰焊安装架（51），碰焊安装架（51）的上端部螺装有水平动作的X轴驱动线性模组（52），X轴驱动线性模组（52）的驱动端螺装有上下动作的Z轴驱动线性模组（53），Z轴驱动线性模组（53）的驱动端螺装有水平动作的Y轴驱动线性模组（54），Y轴驱动线性模组（54）的驱动端螺装有焊枪安装架（55），焊枪安装架（55）装设有碰焊自动焊枪（56）。

3.根据权利要求1所述的一种电池自动碰焊设备，其特征在于：所述直线输送安装架（221）的安装架顶板（2213）螺装有朝下竖向延伸的顶升导柱（241），所述电池顶升活动板（225）螺装有呈竖向布置的导套安装板（242），导套安装板（242）螺装有呈竖向布置且与顶升导柱（241）相配合的顶升导套（243）。

4.根据权利要求3所述的一种电池自动碰焊设备，其特征在于：所述电池顶升活动板（225）的上表面螺装有沿着前后方向水平延伸的推移导轨（251），所述顶杆安装板（228）的下表面螺装有与推移导轨（251）相配合的推移滑块（252）。

5.根据权利要求1所述的一种电池自动碰焊设备，其特征在于：所述移送安装架（331）的上端部螺装有转轴安装架（338），转轴安装架（338）对应所述移送活动转轴（334）开设有上下完全贯穿的转轴安装孔，移送活动转轴（334）嵌装于转轴安装架（338）的转轴安装孔内，移送活动转轴（334）的上端部延伸至转轴安装架（338）的上端侧且所述移送活动转盘（335）位于转轴安装架（338）的上端侧，移送活动转轴（334）的下端部延伸至转轴安装架（338）的下端侧且移送活动转轴（334）的下端部通过联轴器（333）与所述移送伺服电机（332）的动力输出轴连接。