CN110202261A - 电池激光焊接机及焊接工序 - Google Patents

Abstract

一种电池激光焊接机及焊接工序，所述电池激光焊接机包括至少三条同时相互独立运行的焊接产线和至少两个焊接机构。每条所述焊接产线均包括转运机构和定位机构，所述转运机构将电池移送到所述定位机构处进行定位之后将定位完成的电池移动到所述焊接机构处进行焊接。通过三条焊接产线和两个焊接机构的布局，能够使焊接机构一直处于工作状态，没有闲置、等待的时间浪费，大大提高了生产效率。

Description

电池激光焊接机及焊接工序

技术领域

本发明涉及一种电池激光焊接机及焊接工序，属于自动化设备技术领域。

背景技术

电池包括壳体和顶盖，壳体和顶盖均采用金属材料制成，以使得电池具有较强的抗变形能力，进而提升其安全性。在现有的电池生产装配过程中，电池的壳体和顶盖采用焊接的方式进行连接，例如激光焊接。

目前的激光焊接机中，一个激光焊接机构对应一个移动机构，该移动机构兼具将电池运送到焊接机构处进行焊接和将焊接好的电池运送到下一道工序的功能。然而，在移动机构将电池运送到下一道工序时，焊接机构处于闲置状态，需要等待移动机构返回上料处将下一个需要焊接的电池运送到焊接机构处才开始工作。这种结构布局和焊接工序严重影响电池的焊接生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高电池焊接生产效率的电池激光焊接机及焊接工序。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电池激光焊接机，其包括至少三条同时相互独立运行的焊接产线和至少两个焊接机构，每条所述焊接产线均包括转运机构和定位机构，所述转运机构将电池移送到所述定位机构处进行定位之后将定位完成的电池移动到焊接机构处进行焊接。

进一步地，所述转运机构上设有至少一个用于容纳电池的容纳槽。

进一步地，所述转运机构上设有用于调整电池在所述容纳槽中的位置的调整组件。

进一步地，所述调整组件包括至少一个活动块及驱动所述活动块移动的活动块驱动组件。

进一步地，所述调整组件设置在所述容纳槽内，所述活动块包括第一活动块、第二活动块、第三活动块和底活动块。

进一步地，所述焊接产线还包括导向机构，所述转运机构可滑动地设置于所述导向机构上。

进一步地，所述定位机构包括定位板及驱动所述定位板移动的定位板驱动组件，所述定位板上设有与所述转运机构上的所述容纳槽相对应的定位槽。

进一步地，所述定位槽内设有用于调节所述定位槽的大小的调节组件。

进一步地，所述电池激光焊接机还包括导向件和驱动所述焊接机构在所述导向件上移动的焊接机构驱动组件，所述焊接机构可滑动地设置在所述导向件上。

进一步地，所述电池激光焊接机还包括用于将待焊接电池转送到所述转运机构上的上料装置。

本发明还提供一种焊接工序，其采用上述电池激光焊接机进行焊接，所述焊接产线包括第一焊接产线、第二焊接产线和第三焊接产线，所述焊接结机构包括第一焊接机构和第二焊接机构，所述第一焊接产线、所述第二焊接产线和所述第三焊接产线上分别设有第一转运机构、第二转运机构和第三转运机构，，所述焊接工序包括以下步骤：所述第一转运机构和所述第三转运机构分别在上料处获取待焊接电池并将待焊接电池分别运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处，所述第一焊接结构和第二焊接机构分别对所述第一转运机构和所述第三转运机构上的所述待焊接电池进行焊接；在所述第一焊接结构和第二焊接机构分别对所述第一转运机构和所述第三转运机构上的待焊接电池进行焊接的过程中，所述第二转运机构在上料处获取待焊接电池并将待焊接电池运送到焊接机构处准备焊接；当所述第一转运机构和所述第三转运机构上的电池焊接完成后，所述第一转运机构和所述第三转运机构将焊接好的电池运送到下一道工序；在所述第一转运机构和所述第三转运机构将电池运送到下一道工序的过程中，所述第一焊接机构和第二焊接机构同时焊接所述第二转运机构上的待焊接电池；在对所述第二转运机构上的电池进行焊接的过程中，所述第一转运机构和所述第三转运机构在上料处获取到新的待焊接电池并将待焊接电池分别运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处准备进行焊接；所述第二转运机构将已完成焊接的电池被运送到下个工序，然后所述第二转运机构回到上料处获取新的待焊接电池，与此同时，所述第一焊接机构和所述第二焊接机构分别对所述第一转运机构和所述第三转运机构上的待焊接电池进行焊接。

所述焊接工序还包括以下步骤：所述第一焊接产线上设有第一定位机构、所述第三焊接产线上设有第三定位机构，所述第一转运机构和所述第三转运机构上均设有用于调整电池的位置的调整组件，所述第一转运机构和所述第三转运机构将待焊接电池分别运送到所述第一定位机构和所述第三定位机构处，所述第一定位机构与所述第一转运机构上的所述调整组件对所述第一转运机构上的待焊接电池进行定位，所述第三定位机构与所述第三转运机构上的所述调整组件对所述第三转运机构上的待焊接电池进行定位，定位完成后，所述第一转运机构和所述第三转运机构将待焊接电池分别运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处。

还包括以下步骤：所述第二焊接产线上设有第二定位机构，所述第二转运机构上设有用于调整电池的位置的调整组件，所述第二转运机构将待焊接电池运送到所述第二定位机构处，所述第二定位机构与所述第二转运机构上的所述调整组件对所述第二转运机构上的待焊接电池进行定位，定位完成后，所述第二转运机构将待焊接电池运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处。

进一步地，所述第二转运机构上设有两个用于容纳电池的容纳槽，每个所述容纳槽中各容纳一块电池，所述第一焊接机构和所述第二焊接机构同时分别焊接所述第二转运机构上的两块待焊接电池。

相较于现有技术，本发明电池激光焊接机通过三条同时相互独立运行的焊接产线和两个焊接机构的布局和对应的焊接工序，能够使焊接机构一直处于工作状态，没有闲置、等待的时间浪费，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明电池激光焊接机的俯视图；

图2为调整组件的示意图；

图3为第一定位机构仰视图。

具体实施方式

参图1所示，本发明揭示了一种电池激光焊接机100，用于将电池(未图示)的壳体和顶盖焊接到一起，其包括上料装置1、移动装置2和焊接装置3。上料装置1将需要焊接的电池转移到移动装置2上，移动装置2将待焊接的电池移送到焊接位置并将焊接完成的电池运送到下一道工序，焊接装置3对焊接位置处的待焊接电池进行焊接。

下文描述中所述的“连接”、“安装”、“固定”等词，在没有特别说明的情况下，可以是直接连接、安装、固定，也可以是间接连接、安装、固定，即允许有第三方物质介入。术语“第一”、“第二”、“第三”可以在此用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语的限制，此术语仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

以图1为参照，定义图1中的左右方向为左右方向、上下方向为前后方向、垂直纸面的方向为上下方向，并约定垂直向里的方向为向下的方向、反之为向上的方向。在下文描述中，上、下、左、右、前、后被用来描述相关元件之间的位置关系，使描述一个元件与另一个元件的位置关系的说明变得简单，但该些方位上的描述对技术本身不产生任何限定意义。

在本实施例中，移动装置2包括至少三条焊接产线21、22、23，分别命名为第一焊接产线21、第二焊接产线22、第三焊接产线23，第一、第二、第三焊接产线21、22、23的结构及工作原理相同且同时相互独立运行并在前后方向上依次间隔排列。本申请中所述的“同时相互独立运行”表示电池激光焊接机100在工作时，第一焊接产线21、第二焊接产线22、第三焊接产线23均处于工作状态，但并不要求第一焊接产线21、第二焊接产线22、第三焊接产线23同步运行。

继续参图1所示，第一焊接产线21包括第一转运机构25、第一定位机构26和第一导向机构27；第二焊接产线22包括第二转运机构221、第二定位机构222和第二导向机构223；第三焊接产线23包括第三转运机构231、第三定位机构232和第三导向机构233。因第一焊接产线21、第二焊接产线22、第三焊接产线23的结构及工作原理相同，即：第一、第二、第三转运机构25、221、231的结构和工作原理相同、第一、第二、第三定位机构26、222、232的结构和工作原理相同、第一、第二、第三导向机构27、223、233的结构和工作原理相同，在此仅对第一焊接产线21的结构进行详细描述，第二焊接产线22、第三焊接产线23的结构及工作原理参照下文中对第一焊接产线21的结构和工作原理的描述。

第一导向机构27设置为沿左右方向延伸的两根导轨，第一转运机构25可滑动地设置于导轨上。第一转运机构25上设置用于容纳电池的容纳槽251，上料装置1将待焊机的电池移送到第一转运机构25的容纳槽251内，第一转运机构25将待焊接的电池移送到第一定位机构26进行定位，定位完成后第一转运机构25再将定位后的待焊接电池移动到预设位置进行焊接，焊接完成后，第一转运机构25将焊接完成后的电池移送到下一道工序。

由于电池的焊接对电池的位置要求较高，当第一转运机构25将电池移动到焊接装置3处进行焊接时，必须保证电池位于第一转运机构25的预定位置处。因此，在对电池进行焊接之前，需要将电池运送到第一定位机构26处进行定位，以确保焊接工序的准确进行。

第一定位机构26包括定位板261及驱动定位板261在上下方向上移动的定位板驱动组件(未图示)。定位板261上设有与第一转运机构25上的容纳槽251相对应的定位槽262及设置于定位槽262内用于调节定位槽262的大小的调节组件(未图示)。

在一种可能的实施方式中，第一转运机构25上设有调整组件252，调整组件252设置在容纳槽251内。调整组件252用于调整电池在容纳槽251中的位置，使得电池的位置和定位槽262的位置相匹配。调整组件252包括至少一个活动块及驱动活动块移动的活动块驱动组件(未图示)，活动块在活动块驱动组件的驱动下移动从而推动电池移动以调整电池位置。

当第一转运机构25被设置成转运一块电池时，容纳槽251未被分隔；当第一转运机构25被设置成转运两块电池时，容纳槽251被分隔成两个，此时，调整组件252包括分隔块2521、两块第一活动块2522、两块第二活动块2523、两块第三活动块2524和两块底活动块，分隔块2521设置在容纳槽251内而把容纳槽251分隔成两个容纳槽，分隔块2521固定设置。每个容纳槽内分别放置一块第一活动块2522、一块第二活动块2523、一块第三活动块2524、一块底活动块(未图示)，第一活动块2522、第二活动块2523、第三活动块2524、底活动块和分隔块2521围设成容纳电池的容纳空间。两块第一活动块2522、两块第二活动块2523和两块第三活动块2524能够在活动块驱动组件的驱动下移动，从而调整电池前后方向和左右方向上的位置，同时也可根据电池的尺寸自行调节容纳槽251的大小，以使得焊接装置3可适配多种型号的电池；两块底活动块可在活动块驱动组件的移动，从而调节电池在上下方向上的位置。通过上述调整组件252的设置，可实现水平和竖直方向上对电池位置的精细调节，确保焊接精度。

当第一转运机构25移动到第一定位机构26正下方时，定位板驱动组件驱动第一定位机构26向下移动，定位槽262盖住电池上部，对电池微小的偏移进行修正，调整组件252的第一、第二、第三活动块2522、2523、2524和底活动块在活动块驱动组件的驱动下移动，通过程序控制，将电池调整至预定位置。

焊接装置3包括沿前后方向延伸的导向件31、可滑动地设置在导向件31上的第一、第二焊接机构32、33及分别驱动第一、第二焊接机构32、33在导向件31上移动的第一、第二焊接机构驱动组件(未图示)。第一、第二焊接机构32、33在前后方向上依次间隔排列且分别在第一、第二焊接机构驱动组件的驱动下沿导向件31移动，从而对各条焊接产线运送到焊接位置处的待焊接电池进行焊接。

采用本发明的电池激光焊接机100对待焊接电池进行焊机的具体焊接工序如下：

S1：上料装置1抓取两块待焊接电池，放置到第一焊接产线21的第一转运机构25上，放置完成后，上料装置1便去重新抓取新的待焊接电池；

S2：第一焊接产线21的第一转运机构25将待焊接电池运送到第一定位机构26处进行定位，定位完成后运送至第一焊接机构32处进行焊接；与此同时，上料装置1将新抓取的电池放置在第三焊接产线23的第三转运机构231上，同样，待焊接电池放置完成后，上料装置1便去重新抓取新的待焊接电池；

S3：第三焊接产线23的第三转运机构231将待焊接电池运送到第三定位机构232处进行定位，定位完成后运送至第二焊接机构33处进行焊接；与此同时，上料装置1将新抓取的待焊接电池放置在第二焊接产线22的第二转运机构221上；

S4：在第一、第二焊接机构32、33分别对第一转运机构25和第三转运机构231上的待焊接电池进行焊接的过程中，第二焊接产线22的第二转运机构221上的待焊接电池运被运送到第二定位机构222处进行定位，定位完成后运送到第一、第二焊接机构32、33处准备进行焊接；

S5：当第一、第二焊接机构32、33完成对第一转运机构25和第三转运机构231上的待焊接电池的焊接后，第一转运机构25和第三转运机构231将焊接好的电池送到下一道工序，与此同时，第一、第二焊接机构32、33分别焊接第二转运机构221上的两个待焊接电池；

S6：在对第二转运机构221上的两个电池进行焊接的过程中，第一转运机构25和第三转运机构231从上料装置1构处获取到新的待焊接电池并完成了定位，然后第一转运机构25和第三转运机构231将完成定位的待焊接电池运送到第一、第二焊接机构32、33处准备进行焊接；

S7：第二转运机构221将已完成焊接的电池被运送到下个工序，然后第二转运机构221回到上料装置1处获取新的待焊接电池，与此同时，第一焊接机构32和第二焊接机构33分别对第一转运机构25和第三转运机构231上的待焊接电池进行焊接。

S8：重复S1-S7。

在以上焊接工序中，第一、第二、第三焊接产线21、22、23的排列顺序不限于本说明书和说明书附图中示出的第一、第二、第三焊接产线21、22、23沿前后方向依次间隔排列的情况，第一、第二、第三焊接产线21、22、23在前后方向上的排列顺序可以任意打乱，包括但不限于：在前后方向上可以依次排列第一焊接产线21、第三焊接产线23、第二焊接产线22或者在前后方向上可以依次排列第三焊接产线23、第二焊接产线22、第一焊接产线21。第一焊接机构32和第二焊接机构33在前后方向的排列顺序亦能够打乱。

本申请揭示的实施例中，上料装置1仅设置一个，因此第一焊接产线21和第三焊接产线23在运行过程中存在先后顺序，在其他实施方式中，可以设置两个上料装置1进行上料以进一步提高工作效率，此时，第一焊接产线21和第三焊接产线23同步运行；另外，本申请揭示的实施例中，采用机械装置(上料装置1)进行上料，在其他实施例中，可以人工进行上料。

本发明电池激光焊接机100设置三条同时相互独立运行的焊接产线21、22、23和两个焊接机构32、33，其中两条焊接产线的转运机构先在上料处获取待焊接电池并将待焊接电池运送至焊接位置，第一焊接结构32和第二焊接机构33分别对该两条焊接产线转运到焊接位置的电池进行焊接；与此同时，第三条焊接产线的转运机构在上料处获取待焊接电池并将待焊接电池运送到焊接位置准备焊接；在前两条焊接产线的转运机构将焊接好的电池送到下一道工序时，第一焊接机构32和第二焊接机构33同时焊接第三条焊接产线上的待焊接电池，使焊接机构32、33一直处于工作状态，没有闲置、等待的时间浪费，大大提高了生产效率。

以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (14)

1.一种电池激光焊接机，其特征在于：其包括至少三条同时相互独立运行的焊接产线和至少两个焊接机构，每条所述焊接产线均包括转运机构和定位机构，所述转运机构将电池移送到所述定位机构处进行定位之后将定位完成的电池移动到焊接机构处进行焊接。

2.如权利要求1所述的电池激光焊接机，其特征在于：所述转运机构上设有至少一个用于容纳电池的容纳槽。

3.如权利要求2所述的电池激光焊接机，其特征在于：所述转运机构上设有用于调整电池在所述容纳槽中的位置的调整组件。

4.如权利要求3所述的电池激光焊接机，其特征在于：所述调整组件包括至少一个活动块及驱动所述活动块移动的活动块驱动组件。

5.如权利要求4所述的电池激光焊接机，其特征在于：所述调整组件设置在所述容纳槽内，所述活动块包括第一活动块、第二活动块、第三活动块和底活动块。

6.如权利要求1所述的电池激光焊接机，其特征在于：所述焊接产线还包括导向机构，所述转运机构可滑动地设置于所述导向机构上。

7.如权利要求2所述的电池激光焊接机，其特征在于：所述定位机构包括定位板及驱动所述定位板移动的定位板驱动组件，所述定位板上设有与所述转运机构上的所述容纳槽相对应的定位槽。

8.如权利要求7所述的电池激光焊接机，其特征在于：所述定位槽内设有用于调节所述定位槽的大小的调节组件。

9.如权利要求1所述的电池激光焊接机，其特征在于：还包括导向件和驱动所述焊接机构在所述导向件上移动的焊接机构驱动组件，所述焊接机构可滑动地设置在所述导向件上。

10.如权利要求1所述的电池激光焊接机，其特征在于：还包括用于将待焊接电池转送到所述转运机构上的上料装置。

11.一种焊接工序，其采用如权利要求1至10项中任意一项所述的电池激光焊接机进行焊接，所述焊接产线包括第一焊接产线、第二焊接产线和第三焊接产线，所述焊接结机构包括第一焊接机构和第二焊接机构，所述第一焊接产线、所述第二焊接产线和所述第三焊接产线上分别设有第一转运机构、第二转运机构和第三转运机构，所述焊接工序包括以下步骤：

所述第一转运机构和所述第三转运机构分别在上料处获取待焊接电池并将待焊接电池分别运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处，所述第一焊接结构和所述第二焊接机构分别对所述第一转运机构和所述第三转运机构上的所述待焊接电池进行焊接；

在所述第一焊接结构和所述第二焊接机构分别对所述第一转运机构和所述第三转运机构上的待焊接电池进行焊接的过程中，所述第二转运机构在上料处获取待焊接电池并将待焊接电池运送到焊接机构处准备焊接；

当所述第一转运机构和所述第三转运机构上的电池焊接完成后，所述第一转运机构和所述第三转运机构将焊接好的电池运送到下一道工序；

在所述第一转运机构和所述第三转运机构将电池运送到下一道工序的过程中，所述第一焊接机构和第二焊接机构同时焊接所述第二转运机构上的待焊接电池；

在对所述第二转运机构上的电池进行焊接的过程中，所述第一转运机构和所述第三转运机构在上料处获取到新的待焊接电池并将待焊接电池分别运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处准备进行焊接；

所述第二转运机构将已完成焊接的电池被运送到下个工序，然后所述第二转运机构回到上料处获取新的待焊接电池，与此同时，所述第一焊接机构和所述第二焊接机构分别对所述第一转运机构和所述第三转运机构上的待焊接电池进行焊接。

12.如权利要求11所述的焊接工序，其特征在于：还包括以下步骤：所述第一焊接产线上还设有第一定位机构、所述第三焊接产线上还设有第三定位机构，所述第一转运机构和所述第三转运机构上均设有用于调整电池的位置的调整组件，所述第一转运机构和所述第三转运机构将待焊接电池分别运送到所述第一定位机构和所述第三定位机构处，所述第一定位机构与所述第一转运机构上的所述调整组件对所述第一转运机构上的待焊接电池进行定位，所述第三定位机构与所述第三转运机构上的所述调整组件对所述第三转运机构上的待焊接电池进行定位，定位完成后，所述第一转运机构和所述第三转运机构将待焊接电池分别运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处。

13.如权利要求12所述的焊接工序，其特征在于：还包括以下步骤：所述第二焊接产线上还设有第二定位机构，所述第二转运机构上设有用于调整电池的位置的调整组件，所述第二转运机构将待焊接电池运送到所述第二定位机构处，所述第二定位机构与所述第二转运机构上的所述调整组件对所述第二转运机构上的待焊接电池进行定位，定位完成后，所述第二转运机构将待焊接电池运送至所述第一焊接结构和第二焊接机构处。

14.如权利要求11所述的焊接工序，其特征在于：所述第二转运机构上设有两个用于容纳电池的容纳槽，每个所述容纳槽中各容纳一块电池，所述第一焊接机构和所述第二焊接机构同时分别焊接所述第二转运机构上的两块待焊接电池。