CN110524098A - 一种圆柱电池自动插针点焊机构及方法 - Google Patents

Abstract

一种圆柱电池自动插针点焊机构，包括安装架、第一驱动装置、旋转件、第一焊针、第二焊针、滑动件、第二驱动装置、第三焊针和第四焊针；安装架上设有点焊头、夹持机构和链条输送组件；链条输送组件和旋转件共同传动连接第一驱动装置；旋转件上按顺时针方向呈圆周设有第一固定板、第二固定板、第三固定板和第四固定板；第一固定板、第二固定板、第三固定板和第四固定板上分别设有焊针导柱；第一焊针、第二焊针、第三焊针和第四焊针分别安装在滑动件上；滑动件分别滑动连接旋转件，且滑动件分别连接旋转件上的第二驱动装置。本发明还公开了上述圆柱电池自动插针点焊机构的使用方法。本发明中的插针的可以更换使用，提高了插针的使用寿命。

Description

一种圆柱电池自动插针点焊机构及方法

技术领域

本发明涉及圆柱电池生产领域，尤其涉及一种圆柱电池自动插针点焊机构及方法。

背景技术

圆柱电池是一种容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广的电池；圆柱电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系；圆柱电池外壳分为钢壳和聚合物两种，不同材料体系电池有不同的优点。主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主，铁锂电池表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用中安全（不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸）、工作温度范围宽、对环境友好。广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上。

圆柱电池有正、负极端子与金属箔；圆柱电池的正极铝箔铝片与负极铜箔镍片都需要进行焊接；这是圆柱电池生产组装中的一道重要工序；但是现有的圆柱电池点焊操作时不能实现对圆柱电池的全自动操作；现有技术中对圆柱电池进行圆柱电池点焊时插针通常都是直插入圆柱电池内，插针的行程大；若插针的插入速度过快，会造成隔膜破损，且摩擦产生的热能以及摩擦磨损都会加快插针磨损，往往在很短的时间内即需要对插针进行更换；若插针的插入速度慢时，会大大降低生产效率；为此本申请中提出一种圆柱电池自动插针点焊机构及方法。

发明内容

（一）发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种圆柱电池自动插针点焊机构及方法，本发明提供的插针点焊机构可以实现对圆柱电池进行点焊时插针的更换；插针经冷却后在再次使用，从而大大降低插针的磨损，延长插针的使用寿命。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种圆柱电池自动插针点焊机构，包括安装架、点焊头、第一驱动装置、安装板、旋转件、第一固定板、第二固定板、第一焊针、第二焊针、滑动件、第二驱动装置、第三焊针、第三固定板、第四焊针和第四固定板；安装架上设有用于夹持圆柱电池的夹持机构和链条输送组件；链条输送组件包括齿轮和用于输送带圆柱电池的链条输送带；链条输送带铺设在第一安装架上的部分依次分为第一水平段输送带、第二曲线段输送带和第三水平段输送带；链条输送带啮合连接齿轮；齿轮安装在旋转件上；旋转件与安装架垂直设置，且旋转件位于链条输送带的内侧；旋转件转动连接安装架，且旋转件传动连接第一驱动装置；第一驱动装置安装在安装板上；第一焊针、第二焊针、第三焊针和第四焊针分别安装在滑动件上；滑动件分别位于第一固定板、第二固定板、第三固定板和第四固定板的上方；滑动件分别滑动连接旋转件，且滑动件分别连接第二驱动装置；第二驱动装置设置在旋转件上；第一固定板、第二固定板、第三固定板和第四固定板按顺时针方向呈圆周依次均匀设置在旋转件上，且第一固定板、第二固定板、第三固定板和第四固定板上分别设有焊针导柱；第一固定板在安装架上的投影位于第一水平段输送带和第三水平段输送带之间，将安装架上第一固定板和第一焊针所在的位置记为送料工位A；第二固定板在安装架上的投影位于第一水平段输送带上，将安装架上第二固定板和第二焊针所在的位置记为拔针工位B；第三固定板在安装架上的投影位于第二曲线段输送带，将安装架上第三固定板和第三焊针所在的位置记为点焊工位C；第四固定板在安装架上的投影位于第三水平段输送带上，将安装架上第四固定板和第四焊针所在的位置记为插针工位D；

夹持机构安装在插针工位D处；点焊头安装在安装架上，且点焊头位于点焊工位C处。

优选的，安装板上设有减速器；减速器的输入轴连接第一驱动装置的输出轴，减速器的输出轴通过皮带传动连接旋转件。

优选的，链条输送带上等间距设有用于放置圆柱电池的放置槽。

上述圆柱电池自动插针点焊机构的使用方法，包括以下步骤：

S1、将圆柱电池分别均匀放置在链条输送组件上；

S2、点焊前，位于插针工位D处夹持机构对圆柱电池夹持；第四焊针依次穿过第四固定板上的焊针导柱和第四固定板，并插入圆柱电池内；

S3、夹持机构松开圆柱电池，第一驱动装置运行带动链条输送组件移动和旋转件旋转；第四焊针和第四固定板从插针工位D移动到点焊工位C；第一焊针和第一固定板从上料工位A移动到插针工位D,第一焊针依次穿过第一固定板上的焊针导柱和第一固定板，并插入另一个圆柱电池内；

S4、点焊时，位于点焊工位C处点焊头朝向第四焊针移动，对圆柱电池点焊；

S5、点焊完成后，第一驱动装置运行带动链条输送组件移动和旋转件再旋转；第四焊针和第四固定板从点焊工位C移动到拔针工位B，第四焊针从圆柱电池内拔出；第一焊针和第一固定板从插针工位D移动到点焊工位C，点焊头朝向第一焊针移动，对另一个圆柱电池点焊。

优选的，链条输送组件和旋转件同步移动，且链条输送组件和旋转件移动的距离相同。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明通过设置多个不同工位完成对圆周电池进行插入焊针、对插入焊针的圆柱电池进行点焊、对完成点焊的圆柱电池将插针拔出以及最后将点焊完成后的圆柱电池输送到下一工型；通过上述设置，在使用插针对圆柱电池进行点焊的过程中可以实现插针的切换使用；插针经冷却后将在使用从而避免插针的过度磨损，大大提高插针的使用寿命，大大提高更换插针的时间，以实现圆柱电池全自动插针点焊；以提高生产效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种圆柱电池自动插针点焊机构的立体结构示意图。

图2为本发明图1的另一视角的立体结构示意图。

附图标记：1、安装架；2、点焊头；3、圆柱电池；4、第一驱动装置；5、减速器；6、安装板；7、夹持机构；8、链条输送组件；81、链条输送带；82、齿轮；9、旋转件；10、第一固定板；11、第二固定板；12、焊针导柱；13、第一焊针；14、第二焊针；15、滑动件；16、第二驱动装置；17、第三焊针；18、第三固定板；19、第四焊针；20、第四固定板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

图1为本发明提出的一种圆柱电池自动插针点焊机构的立体结构示意图。

图2为本发明图1的另一视角的立体结构示意图。

如图1-2所示，本发明提出的一种圆柱电池自动插针点焊机构，包括安装架1、点焊头2、第一驱动装置4、安装板6、旋转件9、第一固定板10、第二固定板11、第一焊针13、第二焊针14、滑动件15、第二驱动装置16、第三焊针17、第三固定板18、第四焊针19和第四固定板20；安装架1的水平端面上设有用于夹持圆柱电池3的夹持机构7和链条输送组件8；链条输送组件8包括齿轮82和用于输送带圆柱电池3的链条输送带81；链条输送带81铺设在第一安装架1上的部分依次分为第一水平段输送带、第二曲线段输送带和第三水平段输送带；链条输送带81啮合连接齿轮82；齿轮82安装在旋转件9上；旋转件9与安装架1垂直设置，且旋转件9位于链条输送带81的内侧；旋转件9转动连接安装架1，且旋转件9传动连接第一驱动装置4；第一驱动装置4安装在安装板6上；进一步的，第一驱动装置4选用变频电机；第一焊针13、第二焊针14、第三焊针17和第四焊针19分别安装在滑动件15上；滑动件15分别位于第一固定板10、第二固定板11、第三固定板18和第四固定板20的上方；滑动件15分别滑动连接旋转件9，且滑动件15分别连接第二驱动装置16；第二驱动装置16设置在旋转件9上；通过扇叶的第二驱动装置16分别驱动滑动件15在旋转件9上进行上下移动；第一固定板10、第二固定板11、第三固定板18和第四固定板20按顺时针方向呈圆周依次均匀设置在旋转件9上，且第一固定板10、第二固定板11、第三固定板18和第四固定板20上分别设有焊针导柱12；第一固定板10在安装架1上的投影位于第一水平段输送带和第三水平段输送带之间，将安装架1上第一固定板10和第一焊针13所在的位置记为送料工位A；第二固定板11在安装架1上的投影位于第一水平段输送带上，将安装架1上第二固定板11和第二焊针14所在的位置记为拔针工位B；第三固定板18在安装架1上的投影位于第二曲线段输送带，将安装架1上第三固定板18和第三焊针17所在的位置记为点焊工位C；第四固定板20在安装架1上的投影位于第三水平段输送带上，将安装架1上第四固定板20和第四焊针19所在的位置记为插针工位D；需要说明的是，送料工位A、拔针工位B、点焊工位C和插针工位D不会随着旋转件9的旋转发生变化；第一固定板10、第二固定板11、第三固定板18和第四固定板20会随着旋转件9的转动在送料工位A、拔针工位B、点焊工位C和插针工位D这四个工位之间循环移动；夹持机构7安装在插针工位D处，夹持机构7用于对位于插针工位D处的圆柱电池3进行夹持定位，方便焊针快速插入圆柱电池3内；点焊头2安装在安装架1上，且点焊头2位于点焊工位C处。

在一个可选的实施例中，安装板6上设有减速器5；减速器5的输入轴连接第一驱动装置4的输出轴，减速器5的输出轴通过皮带传动连接旋转件9。

在一个可选的实施例中，链条输送带81上等间距设有用于放置圆柱电池3的放置槽。

上述圆柱电池自动插针点焊机构的使用方法，包括以下步骤：

S1、将圆柱电池3分别均匀放置在链条输送组件8上；

S2、点焊前，位于插针工位D处夹持机构7对圆柱电池3夹持；第四焊针19依次穿过第四固定板20上的焊针导柱12和第四固定板20，并插入圆柱电池3内；需要说明的是，点焊机构刚启动时第四焊针19位于插针工位D处，但不限于第四焊针19位于插针工位D处，这里只是为了方便进行说明；点焊机构刚启动时，第四焊针19位于插针工位D处；第三焊针17位于点焊工位C处；第二焊针14位于拔针工位B处；第一焊针13位于上料工位A处；

S3、夹持机构7松开圆柱电池3，第一驱动装置4运行带动链条输送组件8移动和旋转件9旋转；第四焊针19和第四固定板20从插针工位D移动到点焊工位C；第一焊针13和第一固定板10从上料工位A移动到插针工位D,第一焊针13依次穿过第一固定板10上的焊针导柱12和第一固定板10，并插入另一个圆柱电池3内；需要说明的时，旋转件9旋转时，第四焊针19、第三焊针17、第二焊针14和第一焊针13都随着旋转件9旋转，说明中只是列举第四焊针19和第三焊针17随着旋转件9转动发生位置变化；但此时第二焊针14从拔针工位B移动到上料工位A；第三焊针17从点焊工位C移动到拔针工位B，同理在下述步骤中当旋转件9发生旋转时，各焊针同样发生移动，对此并未详细说明；

S4、点焊时，位于点焊工位C处点焊头2朝向第四焊针19移动，对圆柱电池3点焊；

S5、点焊完成后，第一驱动装置4运行带动链条输送组件8移动和旋转件9再旋转；第四焊针19和第四固定板20从点焊工位C移动到拔针工位B，第四焊针19从圆柱电池3内拔出；第一焊针13和第一固定板10从插针工位D移动到点焊工位C，点焊头2朝向第一焊针13移动，对另一个圆柱电池3点焊；当第一驱动装置4运行带动链条输送组件8移动和旋转件9再此旋转时，点焊完成的圆柱电池3即可从链条输送组件8上输送到下一工型。

在一个可选的实施例中，链条输送组件8和旋转件9同步移动，且链条输送组件8和旋转件9移动的距离相同。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (5)

1.一种圆柱电池自动插针点焊机构，其特征在于，包括安装架（1）、点焊头（2）、第一驱动装置（4）、安装板（6）、旋转件（9）、第一固定板（10）、第二固定板（11）、第一焊针（13）、第二焊针（14）、滑动件（15）、第二驱动装置（16）、第三焊针（17）、第三固定板（18）、第四焊针（19）和第四固定板（20）；安装架（1）上设有用于夹持圆柱电池（3）的夹持机构（7）和链条输送组件（8）；链条输送组件（8）包括齿轮（82）和用于输送带圆柱电池（3）的链条输送带（81）；链条输送带（81）铺设在第一安装架（1）上的部分依次分为第一水平段输送带、第二曲线段输送带和第三水平段输送带；链条输送带（81）啮合连接齿轮（82）；齿轮（82）安装在旋转件（9）上；旋转件（9）与安装架（1）垂直设置，且旋转件（9）位于链条输送带（81）的内侧；旋转件（9）转动连接安装架（1），且旋转件（9）传动连接第一驱动装置（4）；第一驱动装置（4）安装在安装板（6）上；第一焊针（13）、第二焊针（14）、第三焊针（17）和第四焊针（19）分别安装在滑动件（15）上；滑动件（15）分别位于第一固定板（10）、第二固定板（11）、第三固定板（18）和第四固定板（20）的上方；滑动件（15）分别滑动连接旋转件（9），且滑动件（15）分别连接第二驱动装置（16）；第二驱动装置（16）设置在旋转件（9）上；第一固定板（10）、第二固定板（11）、第三固定板（18）和第四固定板（20）按顺时针方向呈圆周依次均匀设置在旋转件（9）上，且第一固定板（10）、第二固定板（11）、第三固定板（18）和第四固定板（20）上分别设有焊针导柱（12）；第一固定板（10）在安装架（1）上的投影位于第一水平段输送带和第三水平段输送带之间，将安装架（1）上第一固定板（10）和第一焊针（13）所在的位置记为送料工位A；第二固定板（11）在安装架（1）上的投影位于第一水平段输送带上，将安装架（1）上第二固定板（11）和第二焊针（14）所在的位置记为拔针工位B；第三固定板（18）在安装架（1）上的投影位于第二曲线段输送带，将安装架（1）上第三固定板（18）和第三焊针（17）所在的位置记为点焊工位C；第四固定板（20）在安装架（1）上的投影位于第三水平段输送带上，将安装架（1）上第四固定板（20）和第四焊针（19）所在的位置记为插针工位D；夹持机构（7）安装在插针工位D处；点焊头（2）安装在安装架（1）上，且点焊头（2）位于点焊工位C处。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池自动插针点焊机构，其特征在于，安装板（6）上设有减速器（5）；减速器（5）的输入轴连接第一驱动装置（4）的输出轴，减速器（5）的输出轴通过皮带传动连接旋转件（9）。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱电池自动插针点焊机构，其特征在于，链条输送带（81）上等间距设有用于放置圆柱电池（3）的放置槽。

4.一种圆柱电池自动插针点焊机构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将圆柱电池（3）分别均匀放置在链条输送组件（8）上；

S2、点焊前，位于插针工位D处夹持机构（7）对圆柱电池（3）夹持；第四焊针（19）依次穿过第四固定板（20）上的焊针导柱（12）和第四固定板（20），并插入圆柱电池（3）内；

S3、夹持机构（7）松开圆柱电池（3），第一驱动装置（4）运行带动链条输送组件（8）移动和旋转件（9）旋转；第四焊针（19）和第四固定板（20）从插针工位D移动到点焊工位C；第一焊针（13）和第一固定板（10）从上料工位A移动到插针工位D,第一焊针（13）依次穿过第一固定板（10）上的焊针导柱（12）和第一固定板（10），并插入另一个圆柱电池（3）内；

S4、点焊时，位于点焊工位C处点焊头（2）朝向第四焊针（19）移动，对圆柱电池（3）点焊；

S5、点焊完成后，第一驱动装置（4）运行带动链条输送组件（8）移动和旋转件（9）再旋转；第四焊针（19）和第四固定板（20）从点焊工位C移动到拔针工位B，第四焊针（19）从圆柱电池（3）内拔出；第一焊针（13）和第一固定板（10）从插针工位D移动到点焊工位C，点焊头（2）朝向第一焊针（13）移动，对另一个圆柱电池（3）点焊。

5.根据权利要求4所述的一种圆柱电池自动插针点焊机构的使用方法，其特征在于，链条输送组件（8）和旋转件（9）同步移动，且链条输送组件（8）和旋转件（9）移动的距离相同。