CN111055072B - 一种顶升旋转机构及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于动力电池焊接技术领域，涉及一种顶升旋转机构及焊接设备。本申请提供的技术方案包括基座、驱动组件、旋转组件及顶升组件；所述顶升组件设于所述基座上，所述驱动组件设于所述顶升组件上，所述旋转组件安装于需要旋转的治具台上且与所述驱动组件连接，所述驱动组件驱动所述旋转组件转动，所述顶升组件驱动所述驱动组件及旋转组件升降。顶升组件将驱动组件顶升到预定位置，驱动组件驱动旋转组件转动，旋转组件中的相关零件可以沿轴心方向作旋转运动，带动治具台上的产品转动，实现产品圆形轨迹的焊接，无需移动焊接设备的相关焊接部件来实现焊接的工作，精简了结构，减少了焊接的工艺步骤，降低了成本，结构紧凑，应用场合较多。

Description

一种顶升旋转机构及焊接设备

技术领域

本申请涉及动力电池焊接技术，更具体的说，特别涉及一种顶升旋转机构及焊接设备。

背景技术

由于人类对可持续能源和清洁能源的不断追求，传统石化能源已经不能满足人们的需求。新能源电池作为一种清洁的能源，具有高效、洁净、安全、可靠等优点，已成为当今能源开发热点。随着新能源汽车快速发展，对电池的生产工艺和效率要求也更高。近几年来国家对新能源发展大力鼓励与支持，很多厂家对新能源圆柱型动力电池的需求量大幅上涨。

现阶段很多厂家对圆柱型动力电池进行焊接时，由于圆柱电池的上端面需要焊接，通常为圆柱型动力电池固定，通过移动上方的焊接设备来实现圆形的焊接，这样需要比较复杂的机构来实现上述的动作，局限性较高，不利于成本的控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶升旋转机构及焊接设备，可以带动治具台上的产品转动，实现产品圆形轨迹的焊接，无需移动焊接设备的相关焊接部件来实现焊接的工作，精简了结构，减少了焊接的工艺步骤，降低了成本，而且可以对不同产品实现顶升和旋转功能，结构紧凑，应用场合较多。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种顶升旋转机构，包括基座、驱动组件、旋转组件及顶升组件；

所述顶升组件设于所述基座上，所述驱动组件设于所述顶升组件上，所述旋转组件安装于需要旋转的治具台上且与所述驱动组件连接，所述驱动组件驱动所述旋转组件转动，所述顶升组件驱动所述驱动组件及旋转组件升降。

进一步地，所述顶升组件包括顶升气缸、气缸连接块及滑动板，所述顶升气缸设于所述基座上，所述气缸连接块与所述顶升气缸的输出端及滑动板连接，所述滑动板滑动连接于所述基座上。

进一步地，所述基座包括下方安装板、第一支撑板、第二支撑板、滑轨安装板及顶升安装板，所述第一支撑板及第二支撑板设于所述下方安装板顶面两侧，所述滑轨安装板设于所述第一支撑板及第二支撑板上，所述顶升安装板设于第一支撑板及第二支撑板上，所述顶升安装板顶面安装于焊接设备的工作台上；

所述滑轨安装板上设有直线滑轨，所述滑动板上设有滑动连接于所述直线滑轨的滑块。

进一步地，所述驱动组件包括伺服电机、电机安装座及联轴器，所述电机安装座安装于所述滑动板上，所述伺服电机设于所述电机安装座的底部，所述联轴器设于所述伺服电机的输出端上。

进一步地，所述下方安装板上设有与所述电机安装座底部配合的缓冲块。

进一步地，还包括定位组件，所述定位组件包括轴承座、定位块、连接轴、感应器及感应片，所述轴承座设于所述滑动板上且位于驱动组件的上方，所述连接轴转动连接于所述轴承座内，所述连接轴一端与所述联轴器固定连接，另一端固定连接于所述定位块内，所述感应器设于所述轴承座上，所述感应片设于所述定位块上，与所述感应器配合。

进一步地，所述旋转组件包括轴承座安装板、轴承固定环、转轴及定位连接块，所述轴承座安装板设于所述轴承固定环外侧壁上且安装于需要旋转的治具台上，所述转轴转动连接于所述轴承固定环内，所述转轴下端为方形，所述定位连接块设有与转轴下端配合的方形孔，所述定位连接块滑动连接于所述转轴下端，所述定位块上端设有定位销，所述定位连接块下端设有与所述定位销配合的定位孔。

进一步地，所述旋转组件还包括限位块、支撑立柱、下侧固定环、弹性件及垫块，所述下侧固定环与所述轴承固定环下端固定连接，所述限位块设于所述定位连接块外侧，所述支撑立柱两端分别与所述下侧固定环及限位块连接，所述限位块连接设有限位挡轴，所述限位块设有容置所述限位挡轴的限位槽，所述垫块固定连接于所述转轴下端靠近所述下侧固定环处，所述弹性件设于所述垫块及定位连接块之间。

进一步地，所述轴承固定环内设有供所述转轴转动的轴承，所述轴承固定环上端设有用于压紧所述轴承的轴承压环。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了焊接设备,采用了如下所述的技术方案：

一种焊接设备，包括如上所述的顶升旋转机构。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：

一种顶升旋转机构及焊接设备,顶升组件将驱动组件顶升到预定位置，驱动组件驱动旋转组件转动，旋转组件中的相关零件可以沿轴心方向作旋转运动，带动治具台上的产品转动，实现产品圆形轨迹的焊接，无需移动焊接设备的相关焊接部件来实现焊接的工作，精简了结构，减少了焊接的工艺步骤，降低了成本，而且可以对不同产品实现顶升和旋转功能，结构紧凑，应用场合较多；所述下方安装板上设有与所述电机安装座底部配合的缓冲块；顶升气缸驱动滑动板下降时，带动电机安装座下降，电机安装座底部与缓冲块接触时，缓冲块起到了较好的缓冲作用，防止电机安装座及伺服电机收到冲击过大而造成损伤；伺服电机转动时，通过联轴器带动连接轴转动，带动定位块转动，所述感应器为光电感应器，光电感应器与定位块上的感应片配合，感应定位块实际需要转动的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中顶升旋转机构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中驱动组件的结构示意图；

图3为本发明实施例中定位组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中旋转组件的结构示意图；

图5为本发明实施例中旋转组件的剖视图；

图6为本发明实施例中转轴的结构示意图；

图7为本发明实施例中基座的结构示意图；

图8为本发明实施例中顶升组件的结构示意图。

附图标记说明：

100、驱动组件；101、伺服电机；102、电机安装座；103、联轴器；200、定位组件；201、连接轴；202、固定环；203、轴承座；204、定位块；206、感应器；205、感应片；300、旋转组件；301、限位块；302、定位连接块；303、支撑立柱；304、轴承座安装板；305、轴承固定环；306、转轴；310、弹簧；311、限位挡轴；312、下侧固定环；307、轴承压环；308、轴承；309、垫块；313、转轴固定螺母；400、基座；401、右侧支撑板；402、下方安装板；403、缓冲块；404、滑轨安装板；405、左侧支撑板；406、顶升安装板；500、顶升组件；501、顶升气缸；502、浮动接头；503、气缸连接块；504、直线滑轨；505、滑块；506、滑动板。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请实施例提供一种顶升旋转机构，包括基座、驱动组件、旋转组件及顶升组件；所述顶升组件设于所述基座上，所述驱动组件设于所述顶升组件上，所述旋转组件安装于需要旋转的治具台上且与所述驱动组件连接，所述驱动组件驱动所述旋转组件转动，所述顶升组件驱动所述驱动组件及旋转组件升降。

基于上述的顶升旋转机构，本申请实施例还提供一种焊接设备，包括如上所述的顶升旋转机构。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将参照相关附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

一种顶升旋转机构，如图1至图8所示，包括基座400、驱动组件100、旋转组件300及顶升组件500。

所述顶升组件500设于所述基座400上，所述驱动组件100设于所述顶升组件500上，所述旋转组件300安装于需要旋转的治具台上且与所述驱动组件100连接，所述驱动组件100驱动所述旋转组件300转动，所述顶升组件500驱动所述驱动组件100及旋转组件300升降，基座400安装在焊接设备的工作台上，旋转组件300安装在需要旋转的治具台上，顶升组件500将驱动组件100顶升到预定位置，驱动组件100驱动旋转组件300转动，旋转组件300中的相关零件可以沿轴心方向作旋转运动，带动治具台上的产品转动，实现产品圆形轨迹的焊接，无需移动焊接设备的相关焊接部件来实现焊接的工作，精简了结构，减少了焊接的工艺步骤，降低了成本，而且可以对不同产品实现顶升和旋转功能，结构紧凑，应用场合较多。

本发明实施例中，产品为圆柱型动力电池，在进行焊接工作时，通过旋转组件300带动圆柱型动力电池转动，实现了圆柱型动力电池上端面的圆形轨迹焊接。

具体如图7所示，所述基座400包括下方安装板402、第一支撑板、第二支撑板、滑轨安装板404及顶升安装板406，所述第一支撑板及第二支撑板设于所述下方安装板402顶面两侧，所述滑轨安装板404设于所述第一支撑板及第二支撑板之间，所述顶升安装板406设于第一支撑板及第二支撑板上，所述顶升安装板406顶面安装于焊接设备的工作台上。

具体如图8所示，所述顶升组件500包括顶升气缸501、气缸连接块503及滑动板506，所述顶升气缸501设于所述下方安装板402上，所述顶升气缸501的输出端设有浮动接头502，所述气缸连接块503一端通过浮动接头502与所述顶升气缸501的输出端固定连接，所述气缸连接块503另一端与滑动板506固定连接，所述滑动板506滑动连接于所述滑轨安装板404上。

所述滑轨安装板404上设有直线滑轨504，所述滑动板506上设有滑动连接于所述直线滑轨504的滑块505。顶升气缸501驱动气缸连接块503升降，带动滑动板506沿直线导轨升降，防止滑动板506在移动时产生偏移。

具体如图2所示，所述驱动组件100包括伺服电机101、电机安装座102及联轴器103，所述电机安装座102安装于滑动板506上，所述伺服电机101设于所述电机安装座102的底部，所述联轴器103设于所述伺服电机101的输出端上，并且联轴器103与伺服电机101的输出端同心安装，伺服电机101可以精确地转动一定的角度，伺服电机101为整个顶升旋转机构的旋转动力源。

结合图7，所述下方安装板402上设有与所述电机安装座102底部配合的缓冲块403。顶升气缸501驱动滑动板506下降时，带动电机安装座102下降，电机安装座102底部与缓冲块403接触时，缓冲块403起到了较好的缓冲作用，防止电机安装座102及伺服电机101收到冲击过大而造成损伤。

具体如图3所示，还包括定位组件200，所述定位组件200与伺服电机101的输出端同心安装，所述定位组件200包括轴承座203、定位块204、连接轴201、感应器206及感应片205，所述轴承座203设于所述滑动板506上且位于驱动组件100的上方，所述连接轴201转动连接于所述轴承座203内，所述连接轴201一端通过固定环202与所述联轴器103固定连接，通过联轴器103将伺服电机101的扭矩传递至连接轴201，所述连接轴201另一端固定连接于所述定位块204内，所述感应器206设于所述轴承座203上，所述感应片205设于所述定位块204上，与所述感应器206配合，伺服电机101转动时，通过联轴器103带动连接轴201转动，带动定位块204转动，所述感应器206为光电感应器，光电感应器与定位块204上的感应片205配合，感应定位块204实际需要转动的位置。

具体如图4、图5和图6所示，所述旋转组件300包括轴承座安装板304、轴承固定环305、转轴306及定位连接块302，所述轴承座安装板304设于所述轴承固定环305外侧壁上且安装于需要旋转的治具台上，所述转轴306转动连接于所述轴承固定环305内，并与治具台上需要旋转的产品连接，所述转轴306下端为方形，所述定位连接块302设有与转轴306下端配合的方形孔，所述定位连接块302滑动连接于所述转轴306下端。

本发明实施例中，为了实现定位功能，所述定位块204上端设有定位销，所述定位连接块302下端设有与所述定位销配合的定位孔，所述定位销设置为两个，相应的，所述定位孔也设置为两个，在其他实施例中，定位销及定位孔还可设置为两个以上。

伺服电机101转动时，带动定位块204转动，定位块204通过定位销与定位连接块302下端配合，从而带动定位连接块302转动，定位连接块302设有与转轴306下端配合的方形孔，定位连接块302对转轴306进行径向限制，因此转轴306随定位连接块302转动，使转轴306在轴承固定环305内转动，从而带动治具台上的产品转动，实现产品圆形轨迹的焊接，无需移动焊接设备的相关焊接部件来实现焊接的工作。

所述旋转组件300还包括限位块301、支撑立柱303、下侧固定环312、弹性件及垫块309，所述下侧固定环312与所述轴承固定环305下端固定连接，所述限位块301设于所述定位连接块302外侧，所述支撑立柱303两端分别与所述下侧固定环312及限位块301连接，所述限位块301连接设有限位挡轴311，所述限位块301设有容置所述限位挡轴311的限位槽，所述垫块309固定连接于所述转轴306下端靠近所述下侧固定环312处，所述垫块309侧面有螺纹孔，可以通过顶丝螺栓与转轴306进行固定，所述垫块309设置有方向开孔。

本发明实施例中，所述支撑立柱303设置为四个，分别在圆周方向上与限位块301和下侧固定环312相连。

本发明实施例中，所述转轴306下端为正方形，相应的，定位连接块302和垫块309中间也设置为正方形开孔。

所述弹性件设于所述垫块309及定位连接块302之间，所述弹性件为弹簧310或弹片。

本发明实施例中，所述弹性件为弹簧310，所述弹簧310设置为两组。

顶升气缸501驱动气缸连接块503上升，通过气缸连接块503带动滑动板506上升，使滑动板506上的驱动组件100及定位组件200上升，定位组件200中的定位块204带动旋转组件300中的定位连接块302沿转轴306下端向上滑动，滑动时使限位挡轴311脱离限位块301的限位槽，在限位挡轴311的下端面高于限位块301的上表面后，驱动组件100进行工作，由于定位连接块302对转轴306进行径向限制，定位连接块302在旋转时带动转轴306进行转动，从而带动治具台上的产品转动；弹簧310可对定位连接块302向上滑动时进行缓冲，防止定位连接块302与垫板的接触，在焊接完成后，顶升组件500驱动定位组件200及驱动组件100下降，在弹簧310的弹力下，可辅助定位连接块302回到限位块301内，使限位挡轴311回到限位槽内。

所述轴承固定环305内设有供所述转轴306转动的轴承308，下侧固定环312内设有将转轴306与轴承308内圈固定的转轴306固定螺母，使转轴306可以压紧轴承308的内圈，从而使转可以在轴承308内进行转动，所述轴承固定环305上端设有用于压紧所述轴承308的轴承308压环307。

工作原理：基座400安装在焊接设备的工作台上，旋转组件300安装在需要旋转的治具台上，进行焊接时，顶升气缸501驱动气缸连接块503上升，通过气缸连接块503带动滑动板506上升，使滑动板506上的驱动组件100及定位组件200上升，定位组件200中的定位块204带动旋转组件300中的定位连接块302沿转轴306下端向上滑动，滑动时使限位挡轴311脱离限位块301的限位槽，在限位挡轴311的下端面高于限位块301的上表面后，驱动组件100进行工作；伺服电机101转动，通过联轴器103带动连接轴201转动，带动定位块204转动，由于定位块204与定位连接块302通过销配合，因此带动定位连接块302转动，由于定位连接块302对转轴306进行径向限制，定位连接块302在旋转时带动转轴306在轴承固定环305内转动，从而带动治具台上的产品转动，实现产品圆形轨迹的焊接。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种焊接设备,采用了如下所述的技术方案：

一种焊接设备，包括如上所述的顶升旋转机构。基座400安装在焊接设备的工作台上，旋转组件300安装在需要旋转的治具台上，顶升组件500将驱动组件100顶升到预定位置，驱动组件100驱动旋转组件300转动，旋转组件300中的相关零件可以沿轴心方向作旋转运动，带动治具台上的产品转动，实现产品圆形轨迹的焊接，无需移动焊接设备的相关焊接部件来实现焊接的工作，精简了结构，减少了焊接的工艺步骤，降低了成本，而且可以对不同产品实现顶升和旋转功能，结构紧凑，应用场合较多。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本本发明的限制。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种顶升旋转机构，其特征在于，

包括基座、驱动组件、旋转组件及顶升组件；

所述顶升组件设于所述基座上，所述驱动组件设于所述顶升组件上，所述旋转组件安装于需要旋转的治具台上且与所述驱动组件连接，所述驱动组件驱动所述旋转组件转动，所述顶升组件驱动所述驱动组件及旋转组件升降；

还包括定位组件，所述定位组件包括定位块、连接轴和感应器，所述连接轴一端与所述驱动组件连接，另一端固定连接于所述定位块内，所述感应器感应定位块实际需要转动的位置；

所述旋转组件包括轴承座安装板、轴承固定环、转轴及定位连接块，所述轴承座安装板设于所述轴承固定环外侧壁上且安装于需要旋转的治具台上，所述转轴转动连接于所述轴承固定环内，所述转轴下端为方形，所述定位连接块设有与转轴下端配合的方形孔，所述定位连接块滑动连接于所述转轴下端，所述定位块上端设有定位销，所述定位连接块下端设有与所述定位销配合的定位孔；

所述旋转组件还包括限位块、支撑立柱、下侧固定环、弹性件及垫块，所述下侧固定环与所述轴承固定环下端固定连接，所述限位块设于所述定位连接块外侧，所述支撑立柱两端分别与所述下侧固定环及限位块连接，所述定位连接块设有限位挡轴，所述限位块设有容置所述限位挡轴的限位槽，所述垫块固定连接于所述转轴下端靠近所述下侧固定环处，所述弹性件设于所述垫块及定位连接块之间。

2.根据权利要求1所述的顶升旋转机构，其特征在于，

所述顶升组件包括顶升气缸、气缸连接块及滑动板，所述顶升气缸设于所述基座上，所述气缸连接块与所述顶升气缸的输出端及滑动板连接，所述滑动板滑动连接于所述基座上。

3.根据权利要求2所述的顶升旋转机构，其特征在于，

所述基座包括下方安装板、第一支撑板、第二支撑板、滑轨安装板及顶升安装板，所述第一支撑板及第二支撑板设于所述下方安装板顶面两侧，所述滑轨安装板设于所述第一支撑板及第二支撑板上，所述顶升安装板设于第一支撑板及第二支撑板上，所述顶升安装板顶面安装于焊接设备的工作台上；

所述滑轨安装板上设有直线滑轨，所述滑动板上设有滑动连接于所述直线滑轨的滑块。

4.根据权利要求3所述的顶升旋转机构，其特征在于，

所述驱动组件包括伺服电机、电机安装座及联轴器，所述电机安装座安装于所述滑动板上，所述伺服电机设于所述电机安装座的底部，所述联轴器设于所述伺服电机的输出端上。

5.根据权利要求4所述的顶升旋转机构，其特征在于，

所述下方安装板上设有与所述电机安装座底部配合的缓冲块。

6.根据权利要求4所述的顶升旋转机构，其特征在于，

所述定位组件还包括轴承座及感应片，所述轴承座设于所述滑动板上且位于驱动组件的上方，所述连接轴转动连接于所述轴承座内，所述连接轴一端与所述联轴器固定连接，所述感应器设于所述轴承座上，所述感应片设于所述定位块上，与所述感应器配合。

7.根据权利要求6所述的顶升旋转机构，其特征在于，

所述轴承固定环内设有供所述转轴转动的轴承，所述轴承固定环上端设有用于压紧所述轴承的轴承压环。

8.一种焊接设备，其特征在于，包括如权利要求1－7任意一项所述的顶升旋转机构。

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