CN110449781B - 一种圆柱形锂电池串联焊接装置 - Google Patents

一种圆柱形锂电池串联焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种圆柱形锂电池串联焊接装置，包括焊台、锂电池上料机构、镍带上料机构、双面焊接机构，其特征在于：所述焊台的中部形成有焊接孔，锂电池上料机构包括竖向布置于焊接孔正上方的输送通道，位于输送通道的中部设置有沿着输送通道的长度方向布置的分隔板，镍带上料机构包括第一镍带盘和第二镍带盘，在焊台上靠近焊接孔处设置有一双向切断缸，双面焊接机构包括第一载体、第二载体、驱动第一载体和第二载体相向运动的驱动组件，第一载体上设置有一组第一焊针，第二载体上设置有一组第二焊针。本发明提供了一种圆柱形锂电池串联焊接装置，实现锂电池串联焊接的自动化，降低人工劳动强度，提高焊接效率。

Description

一种圆柱形锂电池串联焊接装置
技术领域
本发明涉及化动力电池制造领域，尤其涉及一种圆柱形锂电池串联焊接装置。
背景技术
在锂电池生产过程中，因电池的容量、电压都有限，故在实际使用过程中往往会将多个电池焊接在一起使用，现有焊接的方法是将多个需要焊接电池的两极分别焊在不同的镍片上。在现有的锂电池串联焊接方式为，一般需要人工将锂电池放置于定位夹具之内，保证相邻的电池极性正负交错，之后，定位夹具置于焊接设备的定位机构处，焊接设备对相邻两个锂电池进行双面焊接过程中，焊接设备焊接完一面后，退回原点，人工取出电池定位夹具，将定位夹具连同电池组翻转至另一面，之后重新装入焊接设备的定位机构，继续进行另一面的焊接作业，在双面焊接完成后，还需人工取出。造成整个焊接过程效率低下。
为此，现有公开号为CN108746915A的中国发明专利公开了《一种锂电池正极串联焊接设备及其定角度传送焊接工艺》，包括支撑底板、传送装置和焊接装置,所述的支撑底板的右端顶部上设置有滑槽，传送装置安装在支撑底板的左端顶顶部上，焊接装置安装在支撑底板的右端顶部上；所述的焊接装置包括焊接支板、固定推杆、焊接位置推杆、滑动连架、焊接高度推杆和焊接机构。该发明可以解决现有对锂电池焊接时存在的需要人工对焊锡丝进行传送、焊锡丝人工进行捋直动作、焊锡丝在拉动时有拉断的隐患、人工拿持焊锡丝容易发生位置的变化、锂电池在焊接时无法进行固定、人工拿持焊枪会发生晃动等难题；可以实现在锂电池焊接时对焊锡丝进行定位传送、自动调节锂电池焊接角度的功能。但是，该发明不适用锂电池自动化的串联焊接，人工参与程度较高，相对生产效率也较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种圆柱形锂电池串联焊接装置，实现锂电池串联焊接的自动化，降低人工劳动强度，提高焊接效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种圆柱形锂电池串联焊接装置，包括焊台、锂电池上料机构、镍带上料机构、双面焊接机构，其特征在于：所述焊台的中部形成有焊接孔，焊台上位于焊接孔的两侧分别开设有第一纵向滑道和第二纵向滑道，在焊台的两侧分别开设第一横向滑道和第二横向滑道，在焊台上开设有与焊接孔连通的第一镍带输送通道和第二镍带输送通道；
所述锂电池上料机构包括竖向布置于焊接孔正上方的输送通道，位于输送通道的中部设置有沿着输送通道的长度方向布置的分隔板，分隔板将输送通道分隔成第一输送通道和第二输送通道，第一输送通道和第二输送通道只限于单个锂电池滚动，输送通道的底部滑动设置有限制锂电池单排进入焊接孔内的阻挡板，阻挡板和阻挡气缸连接，输送通道的上部连接有与第一输送通道连通的第一上料斗、与第二输送通道连通的第二上料斗；
所述镍带上料机构包括横向布置的第一镍带盘和第二镍带盘，第一镍带盘的镍带进入第一镍带输送通道内，第二镍带盘的镍带进入第二镍带输送通道内，在焊台上设置有带动第一镍带输送通道内的镍带移动的第一输送辊、带动第二镍带输送通道内的镍带移动的第二输送辊，在焊台上靠近焊接孔处设置有一双向切断缸，双向切断缸的一端连接有用于切断第一镍带输送通道内的镍带的第一切刀，双向切断缸的另一端连接有用于切断第二镍带输送通道内的镍带的第二切刀；
所述双面焊接机构包括滑动设置于第一纵向滑道内的第一载体、滑动设置于第二纵向滑道的第二载体、驱动第一载体和第二载体相向运动的驱动组件，第一载体上设置有一组第一焊针，第二载体上设置有一组第二焊针，第一焊针和第二焊针相对布置于焊接孔的两侧，在焊接孔和第一纵向滑道之间形成有第一焊接板，在焊接孔和第二纵向滑道之间形成有第二焊接板，在第一焊接板上与第一焊针对应处开设有向下敞开的第一条形孔，在第二焊接板上与第二焊针对应处开设有向下敞开的第二条形孔，驱动组件包括设置于焊台之上的第一驱动缸、与第一驱动缸的输出端连接且纵向布置的第一推杆、第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端与第一推杆的一端铰接，第一连杆和第一推杆铰接处滑动限位于第一横向滑道内，第一连杆的另一端与第一载体铰接，第二连杆的一端与第一推杆的另一端铰接，第二连杆和第一推杆铰接处滑动限位于第二横向滑道内，第二连杆的另一端与第二载体铰接，第一载体的底部设置有第一支撑板，第二载体的底部设置有第二支撑板。
作为改进，所述驱动组件还包括设置于焊台之上的第二驱动缸、与第二驱动缸的输出端连接且纵向布置的第二推杆、第三连杆和第四连杆，第三连杆的一端与第二推杆的一端铰接，第三连杆和第二推杆的铰接处限位于第一横向滑道内，第三连杆的另一端与第一载体铰接，第四连杆的一端与第二推杆的另一端铰接，第四连杆和第二推杆的铰接处限位于第二横向滑道内，第四连杆的另一端与第二载体铰接。通过增设第二推杆、第三连杆和第四连杆，提高了驱动组件对第一载体和第二载体推动的稳定性。
再改进，所述第一载体的两侧设置有第一滑块，所述第一纵向滑道的两侧壁形成有与第一滑块相适配的第一滑槽，所述第二载体的两侧设置有第二滑块，所述第二纵向滑道的两侧壁形成有与第二滑块相适配的第二滑槽。
再改进，所述第一载体和第一焊接板之间设置有第一连接弹簧，第二载体和第二焊接板之间设置有第二连接弹簧。在第一载体和第二载体相互靠拢过程中，连接弹簧具有缓冲效果，避免焊针剧烈撞击于锂电池之上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：将锂电池放入第一料斗和第二料斗内，第一料斗和第二料斗内的锂电池方向相反，第一料斗内的锂电池沿着第一输送通道进入焊接孔内，第二料斗内的锂电池沿着第二输送通道进入焊接孔内，在阻挡缸的作用下，阻挡板关闭输送通道下部，此时，焊接孔的上侧面处于密闭状态；驱动缸推动推杆向焊接孔靠近，连杆相互收拢，第一载体和第二载体相互靠拢，在第一支撑板和第二支撑板关闭焊接孔下侧部的过程中，阻挡板打开，两个极性相反的锂电池落入焊接孔内并限位于第一焊接板和第二焊接板之间，之后，阻挡板继续关闭焊接孔上侧面，防止锂电池掉入焊接孔内；与此同时，第一镍带盘上的镍带进入第一镍带输送通道，并在第一输送辊的作用下沿着第一焊接板的侧壁进入焊接孔内，第二镍带盘上的镍带进入第二镍带输送通道内，并在第二输送辊的作用下沿着第二焊接板的侧壁进入焊接孔内，焊接板将镍带和锂电池进行分隔，随着第一载体和第二载体之间的相向运动，第一焊针和第二焊针同步对锂电池两端进行镍带的焊接，之后，第一载体和第二载体相互分离随之打开，焊接完成后的锂电池组从焊接孔的下方掉落至下一个工序，从而实现了锂电池整个自动化的串联焊接工艺，降低了人工劳动强度，同时，提高了焊接效率。
附图说明
图1是本发明实施例中圆柱形锂电池串联焊接装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中双面焊接机构的结构示意图；
图3是图2中A处局部放大图；
图4是图2中第一载体和第二载体相互靠拢状态的结构示意图；
图5是图2中第一载体和第二载体分开状态的结构示意图；
图6是本发明实施例中焊台在第一纵向滑道处的局部剖视图；
图7是本发明实施例中双向切断缸的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至7所示，本实施中的圆柱形锂电池串联焊接装置，包括焊台1、锂电池上料机构2、镍带上料机构3、双面焊接机构4。
其中，如图1、2所示，焊台1的中部形成有焊接孔11，焊台1上位于焊接孔11的两侧分别开设有第一纵向滑道12和第二纵向滑道13，在焊台1的两侧分别开设第一横向滑道14和第二横向滑道15，在焊台1上开设有与焊接孔11连通的第一镍带输送通道16和第二镍带输送通道17。
如图1所示，锂电池上料机构2包括竖向布置于焊接孔11正上方的输送通道21，位于输送通道21的中部设置有沿着输送通道21的长度方向布置的分隔板22，分隔板22将输送通道21分隔成第一输送通道和第二输送通道，第一输送通道和第二输送通道只限于单个锂电池滚动，输送通道21的底部滑动设置有限制锂电池单排进入焊接孔11内的阻挡板，阻挡板和阻挡气缸连接，输送通道21的上部连接有与第一输送通道连通的第一上料斗、与第二输送通道连通的第二上料斗23。
如图1、3和7所示，镍带上料机构3包括横向布置的第一镍带盘31和第二镍带盘32，第一镍带盘31的镍带进入第一镍带输送通道16内，第二镍带盘32的镍带进入第二镍带输送通道17内，在焊台1上设置有带动第一镍带输送通道16内的镍带移动的第一输送辊33、带动第二镍带输送通道17内的镍带移动的第二输送辊34，在焊台1上靠近焊接孔11处设置有一双向切断缸35，双向切断缸35的一端连接有用于切断第一镍带输送通道16内的镍带的第一切刀351，双向切断缸35的另一端连接有用于切断第二镍带输送通道17内的镍带的第二切刀352。
请再结合图4和5所示，双面焊接机构4包括滑动设置于第一纵向滑道12内的第一载体47、滑动设置于第二纵向滑道13的第二载体48、驱动第一载体47和第二载体48相向运动的驱动组件，第一载体47上设置有一组第一焊针471，第二载体48上设置有一组第二焊针481，第一焊针471和第二焊针481相对布置于焊接孔11的两侧，在焊接孔11和第一纵向滑道12之间形成有第一焊接板101，在焊接孔11和第二纵向滑道13之间形成有第二焊接板102，在第一焊接板101上与第一焊针471对应处开设有向下敞开的第一条形孔103，在第二焊接板102上与第二焊针481对应处开设有向下敞开的第二条形孔104，同时，第一焊接板101和第二焊接板102的厚度相对较薄，第一条形孔103和第二条形孔104的设置防止焊接完成后的锂电池组5离开焊接孔11过程中发生干涉，同时，驱动组件包括设置于焊台1之上的第一驱动缸41、与第一驱动缸41的输出端连接且纵向布置的第一推杆42、第一连杆431和第二连杆432，第一连杆431的一端与第一推杆42的一端铰接，第一连杆431和第一推杆42铰接处滑动限位于第一横向滑道14内，第一连杆431的另一端与第一载体47铰接，第二连杆432的一端与第一推杆42的另一端铰接，第二连杆432和第一推杆42铰接处滑动限位于第二横向滑道15内，第二连杆432的另一端与第二载体48铰接，第一载体47的底部设置有第一支撑板472，第二载体48的底部设置有第二支撑板482。
进一步地，驱动组件还包括设置于焊台1之上的第二驱动缸44、与第二驱动缸44的输出端连接且纵向布置的第二推杆45、第三连杆461和第四连杆462，第三连杆461的一端与第二推杆45的一端铰接，第三连杆461和第二推杆45的铰接处限位于第一横向滑道14内，第三连杆461的另一端与第一载体47铰接，第四连杆462的一端与第二推杆45的另一端铰接，第四连杆462和第二推杆45的铰接处限位于第二横向滑道15内，第四连杆462的另一端与第二载体48铰接。通过增设第二推杆45、第三连杆461和第四连杆462，提高了驱动组件对第一载体47和第二载体48推动的稳定性。
另外，请结合图4和6所示，第一载体47的两侧设置有第一滑块473，第一纵向滑道12的两侧壁形成有与第一滑块473相适配的第一滑槽121，第二载体48的两侧设置有第二滑块483，第二纵向滑道13的两侧壁形成有与第二滑块483相适配的第二滑槽。
此外，第一载体47和第一焊接板101之间设置有第一连接弹簧，第二载体48和第二焊接板102之间设置有第二连接弹簧。在第一载体47和第二载体48相互靠拢过程中，连接弹簧具有缓冲效果，避免焊针剧烈撞击于锂电池之上。
本发明在串联焊接过程中，将锂电池放入第一料斗和第二料斗23内，第一料斗和第二料斗23内的锂电池方向相反，第一料斗内的锂电池沿着第一输送通道进入焊接孔11内，第二料斗23内的锂电池沿着第二输送通道进入焊接孔11内，在阻挡缸的作用下，阻挡板关闭输送通道21下部，此时，焊接孔11的上侧面处于密闭状态；驱动缸推动推杆向焊接孔11靠近，连杆相互收拢，第一载体47和第二载体48相互靠拢，在第一支撑板472和第二支撑板482关闭焊接孔11下侧部的过程中，阻挡板打开，两个极性相反的锂电池落入焊接孔11内并限位于第一焊接板101和第二焊接板102之间，之后，阻挡板继续关闭焊接孔11上侧面，防止锂电池掉入焊接孔11内；与此同时，第一镍带盘31上的镍带进入第一镍带输送通道16，并在第一输送辊33的作用下沿着第一焊接板101的侧壁进入焊接孔11内，第二镍带盘32上的镍带进入第二镍带输送通道17内，并在第二输送辊34的作用下沿着第二焊接板102的侧壁进入焊接孔11内，焊接板将镍带和锂电池进行分隔，随着第一载体47和第二载体48之间的相向运动，第一焊针471和第二焊针481同步对锂电池两端进行镍带的焊接，之后，第一载体47和第二载体48相互分离随之打开，焊接完成后的锂电池组从焊接孔11的下方掉落至下一个工序，从而实现了锂电池整个自动化的串联焊接工艺，降低了人工劳动强度，同时，提高了焊接效率。

Claims (4)

1.一种圆柱形锂电池串联焊接装置，包括焊台(1)、锂电池上料机构(2)、镍带上料机构(3)、双面焊接机构(4)，其特征在于：所述焊台(1)的中部形成有焊接孔(11)，焊台(1)上位于焊接孔(11)的两侧分别开设有第一纵向滑道(12)和第二纵向滑道(13)，在焊台(1)的两侧分别开设第一横向滑道(14)和第二横向滑道(15)，在焊台(1)上开设有与焊接孔(11)连通的第一镍带输送通道(16)和第二镍带输送通道(17)；
所述锂电池上料机构(2)包括竖向布置于焊接孔(11)正上方的输送通道(21)，位于输送通道(21)的中部设置有沿着输送通道(21)的长度方向布置的分隔板(22)，分隔板(22)将输送通道(21)分隔成第一输送通道和第二输送通道，第一输送通道和第二输送通道只限于单个锂电池滚动，输送通道(21)的底部滑动设置有限制锂电池单排进入焊接孔(11)内的阻挡板，阻挡板和阻挡气缸连接，输送通道(21)的上部连接有与第一输送通道连通的第一上料斗、与第二输送通道连通的第二上料斗(23)；
所述镍带上料机构(3)包括横向布置的第一镍带盘(31)和第二镍带盘(32)，第一镍带盘(31)的镍带进入第一镍带输送通道(16)内，第二镍带盘(32)的镍带进入第二镍带输送通道(17)内，在焊台(1)上设置有带动第一镍带输送通道(16)内的镍带移动的第一输送辊(33)、带动第二镍带输送通道(17)内的镍带移动的第二输送辊(34)，在焊台(1)上靠近焊接孔(11)处设置有一双向切断缸(35)，双向切断缸(35)的一端连接有用于切断第一镍带输送通道(16)内的镍带的第一切刀(351)，双向切断缸(35)的另一端连接有用于切断第二镍带输送通道(17)内的镍带的第二切刀(352)；
所述双面焊接机构(4)包括滑动设置于第一纵向滑道(12)内的第一载体(47)、滑动设置于第二纵向滑道(13)的第二载体(48)、驱动第一载体(47)和第二载体(48)相向运动的驱动组件，第一载体(47)上设置有一组第一焊针(471)，第二载体(48)上设置有一组第二焊针(481)，第一焊针(471)和第二焊针(481)相对布置于焊接孔(11)的两侧，在焊接孔(11)和第一纵向滑道(12)之间形成有第一焊接板(101)，在焊接孔(11)和第二纵向滑道(13)之间形成有第二焊接板(102)，在第一焊接板(101)上与第一焊针(471)对应处开设有向下敞开的第一条形孔(103)，在第二焊接板(102)上与第二焊针(481)对应处开设有向下敞开的第二条形孔(104)，驱动组件包括设置于焊台(1)之上的第一驱动缸(41)、与第一驱动缸(41)的输出端连接且纵向布置的第一推杆(42)、第一连杆(431)和第二连杆(432)，第一连杆(431)的一端与第一推杆(42)的一端铰接，第一连杆(431)和第一推杆(42)铰接处滑动限位于第一横向滑道(14)内，第一连杆(431)的另一端与第一载体(47)铰接，第二连杆(432)的一端与第一推杆(42)的另一端铰接，第二连杆(432)和第一推杆(42)铰接处滑动限位于第二横向滑道(15)内，第二连杆(432)的另一端与第二载体(48)铰接，第一载体(47)的底部设置有第一支撑板(472)，第二载体(48)的底部设置有第二支撑板(482)。
2.根据权利要求1所述的圆柱形锂电池串联焊接装置，其特征在于：所述驱动组件还包括设置于焊台(1)之上的第二驱动缸(44)、与第二驱动缸(44)的输出端连接且纵向布置的第二推杆(45)、第三连杆(461)和第四连杆(462)，第三连杆(461)的一端与第二推杆(45)的一端铰接，第三连杆(461)和第二推杆(45)的铰接处限位于第一横向滑道(14)内，第三连杆(461)的另一端与第一载体(47)铰接，第四连杆(462)的一端与第二推杆(45)的另一端铰接，第四连杆(462)和第二推杆(45)的铰接处限位于第二横向滑道(15)内，第四连杆(462)的另一端与第二载体(48)铰接。
3.根据权利要求1所述的圆柱形锂电池串联焊接装置，其特征在于：所述第一载体(47)的两侧设置有第一滑块(473)，所述第一纵向滑道(12)的两侧壁形成有与第一滑块(473)相适配的第一滑槽(121)，所述第二载体(48)的两侧设置有第二滑块(483)，所述第二纵向滑道(13)的两侧壁形成有与第二滑块(483)相适配的第二滑槽。
4.根据权利要求3所述的圆柱形锂电池串联焊接装置，其特征在于：所述第一载体(47)和第一焊接板(101)之间设置有第一连接弹簧，第二载体(48)和第二焊接板(102)之间设置有第二连接弹簧。
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