CN109994782A - 一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，包括电芯冶具，所述电芯冶具下侧壁面开设有一对结构相同的圆形槽孔，所述电芯冶具下方安设有循环载具结构，所述循环载具结构上安设有折弯碰焊结构，本发明涉及锂电池生产加工技术领域，本发明通过循环载具结构实现了冶具的循环使用，减少了备用冶具的同时，也避免出现人工换冶具的现象，大大提高了工作效率，用折弯弹簧将左右镍片折弯模块连接起来，能够起到折弯镍片的作用，同时不损伤镍片和电芯；采用压紧顶针对锂电池电芯进行压紧，保证焊接时不晃动电芯，同时可以让压紧顶针自适应长度和压力，不会损坏电芯。

Description

一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构
技术领域
本发明涉及锂电池生产加工技术领域，特别是一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构。
背景技术
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池，现有3c产品中有很多产品的电源采用的是圆柱锂电池，同时为了保证锂电池的安全性和寿命，需要在锂电池上装配焊接保护板，焊接保护板是通过保护板上的镍片与锂电池电芯上下端焊接的，然而现有的圆柱锂电池镍片焊接装置大都采用人工进行或者半自动化设备，工作效率较低，且浪费人力，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，解决了现有3c产品中有很多产品的电源采用的是圆柱锂电池，同时为了保证锂电池的安全性和寿命，需要在锂电池上装配焊接保护板，焊接保护板是通过保护板上的镍片与锂电池电芯上下端焊接的，然而现有的圆柱锂电池镍片焊接装置大都采用人工进行或者半自动化设备，工作效率较低，且浪费人力的问题。
实现上述目的本发明的技术方案为：一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，包括电芯冶具，所述电芯冶具下侧壁面开设有一对结构相同的圆形槽孔，所述电芯冶具下方安设有循环载具结构，所述循环载具结构上安设有折弯碰焊结构；
所述循环载具结构，其包括：固定架、冶具通道部、冶具定位部以及冶具转运部；
所述冶具通道部安设于固定架上，所述冶具定位部安设于所述冶具通道部上，所述冶具转运部安设于所述冶具通道部左右两端上；
所述冶具通道部，其包括：冶具输送通道、冶具回收通道、输送皮带、回收皮带以及步进电机；
所述冶具输送通道安设于固定架上侧壁面上，所述冶具回收通道安设于所述固定架下侧壁面上方，所述输送皮带安设于冶具输送通道内，所述回收皮带安设于冶具回收通道内，所述步进电机分别布设于冶具输送通道以及冶具回收通道上，用于驱动输送皮带以及回收皮带；
所述冶具转运部，其包括：上升导轨、滑块、托板、冶具升降气缸、冶具推送气缸、冶具转运气缸以及气动夹爪；
所述上升导轨安设于固定架左端上，所述滑块套装于所述上升导轨上，所述托板安设于滑块上，所述冶具升降气缸安设于所述滑块下方，所述冶具推送气缸沿水平方向安设于所述固定架上侧壁面上，且其伸缩端正对所述上升导轨上端位置，所述转运气缸安设于固定架下侧壁面上，且位于所述回收皮带上方，所述气动夹爪安设于所述冶具转运气缸收缩端上；
所述折弯碰焊结构，其包括：镍片碰焊部、气缸安装板以及镍片折弯部；
所述镍片碰焊部安设于固定架上，且位于所述冶具输送通道上方，所述气缸安装板安设于固定架上，且与所述镍片碰焊部位置相对应，所述镍片弯折部安设于气缸安装板上；
所述镍片碰焊部，其包括：碰焊固定板、碰焊支撑架、碰焊气缸以及碰焊头；
所述碰焊固定板安设于固定架上，所述碰焊支撑架安设于所述碰焊固定板上所述碰焊气缸沿水平方向安设于碰焊支撑架上端上，所述碰焊头安设于所述碰焊气缸收缩端上；
所述镍片弯折部，其包括：保护板压紧气缸、顶针弹簧、一对结构相同的镍片折弯模块以及压紧顶针；
所述保护板压紧气缸沿竖置方向安设于气缸安装板上，且其活动端垂直向下，所述顶针弹簧安设于所述保护板压紧气缸活动端下侧壁面上，所述压紧顶针安设于所述顶针弹簧下方，一对所述镍片折弯模块分别安设于所述顶针弹簧左右两侧壁上，且均位于所述压紧顶针两侧。
所述镍片折弯模块两侧壁上均开设有凹槽，用于卡住锂电池电芯外露镍片然后带着外露部分一起向下弯曲实现折弯。
一对所述镍片折弯模块之间安设有折弯弹簧：该折弯弹簧用于自动调节下压过程镍片受到折弯的压力，保护镍片以及电芯。
所述碰焊头正对所述电芯冶具上的电芯端面。
所述气缸安装板采用门型结构，其下端固定在固定架上，便于电芯冶具通过。
所述压紧顶针四周安设有导向结构，用于在水平方向上对压紧顶针进行位置限定。
所述上升导轨两端均安设有限位块：该限位块用于在垂直方向上对上升导轨上的滑块进行位置限定。
所述冶具推送气缸与固定架之间安设有固定座：该固定座固定冶具推送气缸与固定架。
利用本发明的技术方案制作的圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，通过循环载具结构实现了冶具的循环使用，减少了备用冶具的同时，也避免出现人工换冶具的现象，大大提高了工作效率，用折弯弹簧将左右镍片折弯模块连接起来，能够起到折弯镍片的作用，同时不损伤镍片和电芯；采用压紧顶针对锂电池电芯进行压紧，保证焊接时不晃动电芯，同时可以让压紧顶针自适应长度和压力，不会损坏电芯，解决了现有的圆柱锂电池镍片焊接工作大都采用人工进行或者半自动化设备进行，工作效率较低，且浪费人力的问题。
附图说明
图1为本发明所述一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构的主视结构示意图。
图2为本发明所述一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构的俯视结构示意图。
图3为本发明所述一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构的循环载具结构主视结构示意图。
图4为本发明所述一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构的循环载具结构侧视结构示意图。
图5为本发明所述一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构的折弯碰焊结构主视结构示意图。
图6为本发明所述一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构的折弯碰焊结构侧视结构示意图。
图中：1-电芯冶具；2-固定架；3-冶具输送通道；4-冶具回收通道；5-输送皮带；6-回收皮带；7-步进电机；8-上升导轨；9-滑块； 10-托板；11-冶具升降气缸；12-冶具推送气缸；13-冶具转运气缸； 14-气动夹爪；15-气缸安装板；16-碰焊固定板；17-碰焊支撑架；18-碰焊气缸；19-碰焊头；20-保护板压紧气缸；21-顶针弹簧；22-镍片折弯模块；23-压紧顶针；24-折弯弹簧；25-限位块；26-固定座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-6所示，一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，包括电芯冶具1，电芯冶具1下侧壁面开设有一对结构相同的圆形槽孔，电芯冶具1 下方安设有循环载具结构，循环载具结构上安设有折弯碰焊结构；循环载具结构，其包括：固定架2、冶具通道部、冶具定位部以及冶具转运部；冶具通道部安设于固定架2上，冶具定位部安设于冶具通道部上，冶具转运部安设于冶具通道部左右两端上；冶具通道部，其包括：冶具输送通道3、冶具回收通道4、输送皮带5、回收皮带6以及步进电机7；冶具输送通道3安设于固定架2上侧壁面上，冶具回收通道4安设于固定架2下侧壁面上方，输送皮带5安设于冶具输送通道3内，回收皮带6安设于冶具回收通道4内，步进电机7分别布设于冶具输送通道3以及冶具回收通道4上，用于驱动输送皮带5以及回收皮带6；冶具转运部，其包括：上升导轨8、滑块9、托板10、冶具升降气缸11、冶具推送气缸12、冶具转运气缸13以及气动夹爪14；上升导轨8 安设于固定架2左端上，滑块9套装于上升导轨8上，托板10 安设于滑块9上，冶具升降气缸11安设于滑块9下方，冶具推送气缸12沿水平方向安设于固定架2上侧壁面上，且其伸缩端正对上升导轨8上端位置，转运气缸安设于固定架2下侧壁面上，且位于回收皮带6上方，气动夹爪14安设于冶具转运气缸13 收缩端上；折弯碰焊结构，其包括：镍片碰焊部、气缸安装板 15以及镍片折弯部；镍片碰焊部安设于固定架2上，且位于冶具输送通道3上方，气缸安装板15安设于固定架2上，且与镍片碰焊部位置相对应，镍片弯折部安设于气缸安装板15上；镍片碰焊部，其包括：碰焊固定板16、碰焊支撑架17、碰焊气缸 18以及碰焊头19；碰焊固定板16安设于固定架2上，碰焊支撑架17安设于碰焊固定板16上碰焊气缸18沿水平方向安设于碰焊支撑架17上端上，碰焊头19安设于碰焊气缸18收缩端上；镍片弯折部，其包括：保护板压紧气缸20、顶针弹簧21、一对结构相同的镍片折弯模块22以及压紧顶针23；保护板压紧气缸 20沿竖置方向安设于气缸安装板15上，且其活动端垂直向下，顶针弹簧21安设于保护板压紧气缸20活动端下侧壁面上，压紧顶针23安设于顶针弹簧21下方，一对镍片折弯模块22分别安设于顶针弹簧21左右两侧壁上，且均位于压紧顶针23两侧；镍片折弯模块22两侧壁上均开设有凹槽，用于卡住锂电池电芯外露镍片然后带着外露部分一起向下弯曲实现折弯；一对镍片折弯模块22之间安设有折弯弹簧24：该折弯弹簧24用于自动调节下压过程镍片受到折弯的压力，保护镍片以及电芯；碰焊头19 正对电芯冶具1上的电芯端面；气缸安装板15采用门型结构，其下端固定在固定架2上，便于电芯冶具1通过；压紧顶针23 四周安设有导向结构，用于在水平方向上对压紧顶针23进行位置限定；上升导轨8两端均安设有限位块25：该限位块25用于在垂直方向上对上升导轨8上的滑块9进行位置限定；冶具推送气缸12与固定架2之间安设有固定座26：该固定座26固定冶具推送气缸12与固定架2。
本实施方案的特点为，包括电芯冶具1，电芯冶具1下侧壁面开设有一对结构相同的圆形槽孔，电芯冶具1下方安设有循环载具结构，循环载具结构上安设有折弯碰焊结构；循环载具结构，其包括：固定架2、冶具通道部、冶具定位部以及冶具转运部；冶具通道部安设于固定架2上，冶具定位部安设于冶具通道部上，冶具转运部安设于冶具通道部左右两端上；冶具通道部，其包括：冶具输送通道3、冶具回收通道4、输送皮带5、回收皮带6以及步进电机7；冶具输送通道3安设于固定架2上侧壁面上，冶具回收通道4安设于固定架2下侧壁面上方，输送皮带5安设于冶具输送通道3内，回收皮带6安设于冶具回收通道4内，步进电机7分别布设于冶具输送通道3以及冶具回收通道4上，用于驱动输送皮带5以及回收皮带6；冶具转运部，其包括：上升导轨8、滑块9、托板10、冶具升降气缸11、冶具推送气缸12、冶具转运气缸13以及气动夹爪14；上升导轨8安设于固定架2 左端上，滑块9套装于上升导轨8上，托板10安设于滑块9上，冶具升降气缸11安设于滑块9下方，冶具推送气缸12沿水平方向安设于固定架2上侧壁面上，且其伸缩端正对上升导轨8上端位置，转运气缸安设于固定架2下侧壁面上，且位于回收皮带6 上方，气动夹爪14安设于冶具转运气缸13收缩端上；折弯碰焊结构，其包括：镍片碰焊部、气缸安装板15以及镍片折弯部；镍片碰焊部安设于固定架2上，且位于冶具输送通道3上方，气缸安装板15安设于固定架2上，且与镍片碰焊部位置相对应，镍片弯折部安设于气缸安装板15上；镍片碰焊部，其包括：碰焊固定板16、碰焊支撑架17、碰焊气缸18以及碰焊头19；碰焊固定板16安设于固定架2上，碰焊支撑架17安设于碰焊固定板16上碰焊气缸18沿水平方向安设于碰焊支撑架17上端上，碰焊头19安设于碰焊气缸18收缩端上；镍片弯折部，其包括：保护板压紧气缸20、顶针弹簧21、一对结构相同的镍片折弯模块22以及压紧顶针23；保护板压紧气缸20沿竖置方向安设于气缸安装板15上，且其活动端垂直向下，顶针弹簧21安设于保护板压紧气缸20活动端下侧壁面上，压紧顶针23安设于顶针弹簧21下方，一对镍片折弯模块22分别安设于顶针弹簧21左右两侧壁上，且均位于压紧顶针23两侧；该圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，通过循环载具结构实现了冶具的循环使用，减少了备用冶具的同时，也避免出现人工换冶具的现象，大大提高了工作效率，用折弯弹簧将左右镍片折弯模块连接起来，能够起到折弯镍片的作用，同时不损伤镍片和电芯；采用压紧顶针对锂电池电芯进行压紧，保证焊接时不晃动电芯，同时可以让压紧顶针自适应长度和压力，不会损坏电芯，解决了现有的圆柱锂电池镍片焊接工作大都采用人工进行或者半自动化设备进行，工作效率较低，且浪费人力的问题。
通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。
实施例：通过说明书附图1-6可知，本案为一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，冶具流通通道分为冶具输送通道3和冶具回收通道4上下两层，利用步进电机7牵引输送皮带5和回收皮带6 驱动电芯冶具1运动，上下层冶具流动方向相反，电芯冶具1初始被冶具推送气缸12推出至上层冶具输送通道3上第一定位部，定位时，定位部的气缸上升会有两个销柱刚好通过电芯冶具1底部的两个圆孔，进而卡住电芯冶具1不让其移动，同理当其到折弯碰焊结构时电芯冶具1会被定位部锁住，折弯及下压压紧功能模块随保护板压紧气缸20下推而向下运动，下压过程，镍片折弯模块22凹槽先卡住锂电池电芯外露镍片然后带着外露部分一起向下弯曲实现折弯，此时由于折弯弹簧24的存在，下压过程镍片受到折弯的压力可自动适应调节，不会出现因压力过大而造成镍片损坏或者电芯损坏等问题；在下压过程压紧顶针23也会随气缸下降而下压，而压紧顶针23上部也是因为有顶针弹簧21的存在，对下压压紧电芯保护板的顶针压力和位置起自动调节作用，这样一方面能够保证在焊接时压紧电芯使之不错位偏移，同时又不损伤电芯，镍片折弯及电芯压紧后，碰焊气缸18内推碰焊头19并对镍片进行焊接，将镍片焊在电芯的上下端上，定位部松开，电芯冶具1继续沿冶具输送皮带5运动，当冶具用完后需要回收的时候，到了输送线末端时冶具升降气缸11将冶具下降至冶具回流通道，冶具转运气缸13将安装在其收缩端上的气动夹爪14推出，抓取电芯冶具1，冶具转运气缸13回缩，电芯冶具1移动至回收皮带6上方时，松开气动夹爪14，电芯冶具1通过回收皮带6的运动回流至初始端，然后由顶升气缸将回流至托板10上的电芯冶具1沿上升滑轨顶升至初始位，完成冶具循环使用。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，包括电芯冶具(1)，其特征在于，所述电芯冶具(1)下侧壁面开设有一对结构相同的圆形槽孔，所述电芯冶具(1)下方安设有循环载具结构，所述循环载具结构上安设有折弯碰焊结构；
所述循环载具结构，其包括：固定架(2)、冶具通道部、冶具定位部以及冶具转运部；
所述冶具通道部安设于固定架(2)上，所述冶具定位部安设于所述冶具通道部上，所述冶具转运部安设于所述冶具通道部左右两端上；
所述冶具通道部，其包括：冶具输送通道(3)、冶具回收通道(4)、输送皮带(5)、回收皮带(6)以及步进电机(7)；
所述冶具输送通道(3)安设于固定架(2)上侧壁面上，所述冶具回收通道(4)安设于所述固定架(2)下侧壁面上方，所述输送皮带(5)安设于冶具输送通道(3)内，所述回收皮带(6)安设于冶具回收通道(4)内，所述步进电机(7)分别布设于冶具输送通道(3)以及冶具回收通道(4)上，用于驱动输送皮带(5)以及回收皮带(6)；
所述冶具转运部，其包括：上升导轨(8)、滑块(9)、托板(10)、冶具升降气缸(11)、冶具推送气缸(12)、冶具转运气缸(13)以及气动夹爪(14)；
所述上升导轨(8)安设于固定架(2)左端上，所述滑块(9)套装于所述上升导轨(8)上，所述托板(10)安设于滑块(9)上，所述冶具升降气缸(11)安设于所述滑块(9)下方，所述冶具推送气缸(12)沿水平方向安设于所述固定架(2)上侧壁面上，且其伸缩端正对所述上升导轨(8)上端位置，所述转运气缸安设于固定架(2)下侧壁面上，且位于所述回收皮带(6)上方，所述气动夹爪(14)安设于所述冶具转运气缸(13)收缩端上；
所述折弯碰焊结构，其包括：镍片碰焊部、气缸安装板(15)以及镍片折弯部；
所述镍片碰焊部安设于固定架(2)上，且位于所述冶具输送通道(3)上方，所述气缸安装板(15)安设于固定架(2)上，且与所述镍片碰焊部位置相对应，所述镍片弯折部安设于气缸安装板(15)上；
所述镍片碰焊部，其包括：碰焊固定板(16)、碰焊支撑架(17)、碰焊气缸(18)以及碰焊头(19)；
所述碰焊固定板(16)安设于固定架(2)上，所述碰焊支撑架(17)安设于所述碰焊固定板(16)上所述碰焊气缸(18)沿水平方向安设于碰焊支撑架(17)上端上，所述碰焊头(19)安设于所述碰焊气缸(18)收缩端上；
所述镍片弯折部，其包括：保护板压紧气缸(20)、顶针弹簧(21)、一对结构相同的镍片折弯模块(22)以及压紧顶针(23)；
所述保护板压紧气缸(20)沿竖置方向安设于气缸安装板(15)上，且其活动端垂直向下，所述顶针弹簧(21)安设于所述保护板压紧气缸(20)活动端下侧壁面上，所述压紧顶针(23)安设于所述顶针弹簧(21)下方，一对所述镍片折弯模块(22)分别安设于所述顶针弹簧(21)左右两侧壁上，且均位于所述压紧顶针(23)两侧。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，其特征在于，所述镍片折弯模块(22)两侧壁上均开设有凹槽，用于卡住锂电池电芯外露镍片然后带着外露部分一起向下弯曲实现折弯。
3.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，其特征在于，一对所述镍片折弯模块(22)之间安设有折弯弹簧(24)：该折弯弹簧(24)用于自动调节下压过程镍片受到折弯的压力，保护镍片以及电芯。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，其特征在于，所述碰焊头(19)正对所述电芯冶具(1)上的电芯端面。
5.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，其特征在于，所述气缸安装板(15)采用门型结构，其下端固定在固定架(2)上，便于电芯冶具(1)通过。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，其特征在于，所述压紧顶针(23)四周安设有导向结构，用于在水平方向上对压紧顶针(23)进行位置限定。
7.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，其特征在于，所述上升导轨(8)两端均安设有限位块(25)：该限位块(25)用于在垂直方向上对上升导轨(8)上的滑块(9)进行位置限定。
8.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池循环载具及镍片折弯碰焊机构，其特征在于，所述冶具推送气缸(12)与固定架(2)之间安设有固定座(26)：该固定座(26)固定冶具推送气缸(12)与固定架(2)。
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