CN111430771B - 一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，包括工作台，所述工作台的前侧设置有上料台，所述上料台的上表面固定有物流取放料装置，还包括上料取放装置、电池二次定位装夹装置、机械手上料装置、载料循环流线、开夹具装置一、保护片上料机构、电池连接超声波铝焊机构一、电池连接超声波铝焊机构二、电阻焊接机构、开夹具装置二、机械手下料装置一、贴膜旋转机构、电池贴膜机构和机械手下料装置二，所述上料取放装置、电池二次定位装夹装置和机械手上料装置从前至后依次固定在工作台的上表面右下角位置处，所述载料循环流线固定在工作台的上表面中部；本发明自动化程度高，提高了工作效率，节约了人工成本，具有良好的市场应用价值。

Description

一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备

技术领域

本发明涉及电池焊接设备技术领域，尤其涉及一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备。

背景技术

锂电池具有容量高、体积小、重量轻等优点，由多块锂电池单元组成的锂电池组则以其更高的容量而被应用到许多领域，例如在电脑中，为了在降低笔记本的厚度的同时，又能增加电池的容量，就需要采用一块以上的锂电池串联起来，从而增大电池容量。因此各单体电池的极柱之间需要借助软连接结构进行连接，同时需要对其进行焊接，使其组成电池组。目前，市面上多数采用的是人工焊装或者半自动设备焊接，整个过程需要一定的精准度，而人工操作存在一定的失误，影响效率的同时，也会造成电池损坏，增加生产成本。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备。

本发明提供的技术文案，包括工作台，所述工作台的前侧设置有上料台，所述上料台的上表面固定有物流取放料装置，还包括上料取放装置、电池二次定位装夹装置、机械手上料装置、载料循环流线、开夹具装置一、保护片上料机构、电池连接超声波铝焊机构一、电池连接超声波铝焊机构二、电阻焊接机构、开夹具装置二、机械手下料装置一、贴膜旋转机构、电池贴膜机构和机械手下料装置二，所述上料取放装置、电池二次定位装夹装置和机械手上料装置从前至后依次固定在工作台的上表面右下角位置处，所述载料循环流线固定在工作台的上表面中部，所述开夹具装置一、保护片上料机构和电池连接超声波铝焊机构一从右至左依次固定在载料循环流线的前侧，所述电池连接超声波铝焊机构二、电阻焊接机构和开夹具装置二从左至右依次固定在载料循环流线的后侧，所述机械手下料装置一固定在载料循环流线的出料口位置处，所述贴膜旋转机构固定在机械手下料装置一的后侧，所述电池贴膜机构固定在贴膜旋转机构的左侧，所述机械手下料装置二固定在贴膜旋转机构的右侧。

优选地，所述电池连接超声波铝焊机构一包括焊接底板、Y轴移动模组一、模组滑板一、X轴移动模组一、焊机底板、超声波铝焊机、焊接防护装置和焊接夹具升降装置，所述焊接底板固定在工作台的上表面左下角位置处，所述Y轴移动模组一固定在焊接底板的上表面，所述模组滑板一的下表面中部与Y轴移动模组一的移动端固定连接，所述X轴移动模组一固定在模组滑板一的上表面，所述焊机底板的下表面与X轴移动模组一的移动端固定连接，所述超声波铝焊机固定在焊机底板的上表面，所述焊接防护装置和焊接夹具升降装置固定在载料循环流线的内侧与超声波铝焊机相对应位置处；所述电池连接超声波铝焊机构二与电池连接超声波铝焊机构一前后对称。

优选地，所述焊接夹具升降装置包括模组支座一、Z轴移动模组一、升降支座板一、夹具定位组件一、接驳夹具和焊接夹具底座，所述模组支座一固定在工作台上，所述Z轴移动模组一固定在模组支座一的前壁，所述升降支座板一的后壁与Z轴移动模组一的移动端固定连接，所述夹具定位组件一固定在升降支座板一上，所述接驳夹具的后壁与升降支座板一的前端固定连接，所述焊接夹具底座固定在接驳夹具的上端。

优选地，所述保护片上料机构包括保护片储料装置、保护片二次定位装夹装置和保护片取放料装置，所述保护片储料装置、保护片二次定位装夹装置和保护片取放料装置均固定在工作台上，所述保护片二次定位装夹装置和保护片取放料装置位于保护片储料装置的后侧，所述保护片二次定位装夹装置位于保护片取放料装置的右侧，且保护片二次定位装夹装置的载料部位于保护片取放料装置的工作端下方。

优选地，所述电池贴膜机构包括贴膜底板、模组支座二、贴膜支座、Z轴移动模组二、升降板、模组安装板一、模组安装板二、Y轴移动模组二、Y轴移动模组三、吸膜装置一、吸膜装置二、料盘送膜组件一、料盘送膜组件二、切膜装置和料带牵引装置，所述贴膜底板固定在工作台上，所述模组支座二和贴膜支座分别固定在贴膜底板的上表面左侧和右侧，所述Z轴移动模组二固定在模组支座二的右壁，所述升降板的左壁与Z轴移动模组二的移动端固定连接，所述模组安装板一的后壁左侧和模组安装板二的前壁左侧分别与升降板的前后两端固定连接，所述Y轴移动模组二和Y轴移动模组三分别固定在模组安装板一的前壁和模组安装板二的后壁，所述贴膜支座的前后两侧边分别竖直固定有滑轨一和滑轨二，所述模组安装板一的后壁右侧和模组安装板二的前壁右侧固定的滑块分别与相对应的滑轨一和滑轨二滑动连接，所述吸膜装置一和吸膜装置二的固定端分别与Y轴移动模组二和Y轴移动模组三的移动端固定连接，所述料盘送膜组件一和料盘送膜组件二固定在模组支座二的右壁上侧，且所述料盘送膜组件一和料盘送膜组件二前后对称，所述切膜装置固定在模组支座二的右壁中部与吸膜装置一相对应位置处，所述料带牵引装置固定在模组支座二的右壁下侧。

优选地，所述吸膜装置一包括吸膜安装板、气缸固定板、滑台气缸一、气缸连接板一、滑台气缸二、气缸连接板二和手指气缸一，所述吸膜安装板的上端与Y轴移动模组二的移动端固定连接，所述气缸固定板的左壁与吸膜安装板的右壁固定连接，所述滑台气缸一固定在气缸固定板的右壁，所述气缸连接板一的左壁与滑台气缸一的工作端固定连接，所述滑台气缸二固定在气缸连接板一的右壁，所述气缸连接板二的前壁与滑台气缸二的工作端固定连接，所述手指气缸一固定在气缸连接板二的后壁，所述手指气缸一的两个手指分别固定有一个吸膜块；所述吸膜装置二与吸膜装置一前后对称。

优选地，所述贴膜旋转机构包括马达安装板、直驱马达、贴膜转盘、电机翻转装置一、电机翻转装置二、贴膜夹具一和贴膜夹具二，所述马达安装板固定在工作台上，所述直驱马达固定在马达安装板上，所述贴膜转盘的下表面中部与直驱马达的工作端固定连接，所述电机翻转装置一和电机翻转装置二分别固定在贴膜转盘的上表面前后两侧，所述贴膜夹具一和贴膜夹具二的固定端分别与电机翻转装置一和电机翻转装置二的工作端固定连接；所述电机翻转装置一和电机翻转装置二结构相同。

优选地，所述载料循环流线由前轨道送料流线、后轨道送料流线、左轨道送料流线和右轨道送料流线围合成一个方形循环流线，且所述前轨道送料流线、后轨道送料流线、左轨道送料流线和右轨道送料流线的送料轨道上设置有多个用于放置产品的电池定位夹具；所述前轨道送料流线和后轨道送料流线前后对称；所述左轨道送料流线和右轨道送料流线左右对称。

优选地，所述开夹具装置一包括支撑底架、后支撑板、顶升气缸一、升降板框、滑轨三、滑轨四、升降连接板一、升降连接板二、薄型气缸和拉板，所述支撑底架固定在工作台上，所述后支撑板固定在支撑底架的上表面后侧，所述顶升气缸一固定在支撑底架的上表面中部，所述升降板框的下表面后侧与顶升气缸一的工作端固定连接，所述升降板框的下表面左下角和右下角分别固定有一根导杆，两根导杆的下端均穿过支撑底架的顶板，所述支撑底架的顶板与每根导杆相接触位置处分别固定有一个导套，每根导杆与每个相对应的导套滑动连接，所述滑轨三和滑轨四分别固定在后支撑板的后壁左右两侧，所述升降连接板一和升降连接板二的上端分别固定在升降板框的下表面与滑轨三、滑轨四相对应位置处，所述升降连接板一和升降连接板二的前壁固定的滑块分别与对应的滑轨三和滑轨四滑动连接，所述升降板框的下表面与电池定位夹具相对应位置处固定有多个薄型气缸，每个薄型气缸的工作端分别固定有一块拉板；所述开夹具装置二同开夹具装置一前后对称。

优选地，所述电池二次定位装夹装置包括装夹底板、装夹顶板、电池定位载板一、电池定位载板二、气爪支撑块、平行开闭气爪、前定位夹板、后定位夹板、左推送气缸和右推送气缸，所述装夹底板固定在工作台上，所述装夹顶板的下表面与装夹底板的上表面通过多根立柱固定连接，所述电池定位载板一和电池定位载板二均固定在装夹顶板的上表面，所述气爪支撑块的上端与装夹顶板的下表面中部固定连接，所述前定位夹板和后定位夹板的下表面中部分别与平行开闭气爪的两个气爪固定连接，所述前定位夹板的上表面与电池定位载板一和电池定位载板二相对应位置处分别固定有推板一和推板二，所述后定位夹板的上表面与推板一和推板二相对应位置处分别固定有推板三和推板四，所述左推送气缸和右推送气缸分别固定在装夹顶板的左右两侧，所述左推送气缸和右推送气缸分别位于电池定位载板一的左侧和电池定位载板二的右侧，所述左推送气缸和右推送气缸的工作端分别固定有推板五和推板六，所述推板一、推板二、推板三、推板四、推板五和推板六的内侧壁均固定有一块橡胶垫块。

相对于现有技术地有益效果，本发明通过各个机构相互配合工作，采用机械手上下料，通过电池连接超声波铝焊机构一和电池连接超声波铝焊机构二依次对电池连接处进行焊接，最后由电池贴膜机构对焊接部位进行贴膜，整个过程不需要人工参与，提高了工作效率，且焊接及贴膜质量高；本发明自动化程度高，提高了工作效率，节约了人工成本，具有良好的市场应用价值。

附图说明

图 1 为本发明整体结构示意图；

图 2 为本发明俯视图结构示意图；

图 3 为本发明电池二次定位装夹装置结构示意图；

图 4 为本发明载料循环流线结构示意图；

图 5 为本发明开夹具装置一结构示意图；

图 6 为本发明保护片上料机构结构示意图一；

图 7 为本发明保护片上料机构结构示意图二；

图 8 为本发明电池连接超声波铝焊机构一结构示意图；

图 9 为本发明焊接防护装置结构示意图；

图 10 为本发明焊接夹具升降装置结构示意图；

图 11为本发明贴膜旋转机构结构示意图；

图 12 为本发明电池贴膜机构第一视角结构示意图；

图 13 为本发明电池贴膜机构第二视角结构示意图；

图例所示：1、工作台；2、上料台；3、物流取放料装置；4、上料取放装置；5、电池二次定位装夹装置；6、机械手上料装置；7、载料循环流线；8、开夹具装置一；9、保护片上料机构；10、电池连接超声波铝焊机构一；11、电池连接超声波铝焊机构二；12、电阻焊接机构；13、开夹具装置二；14、机械手下料装置一；15、贴膜旋转机构；16、电池贴膜机构；17、机械手下料装置二；51、装夹底板；52、装夹顶板；53、平行开闭气爪；54、前定位夹板；55、推板一；56、推板二；57、左推送气缸；58、右推送气缸；71、前轨道送料流线；72、后轨道送料流线；73、左轨道送料流线；74、右轨道送料流线；75、夹具定位组件二；76、电池定位夹具；81、支撑底架；82、后支撑板；83、顶升气缸一；84、升降板框；85、升降连接板一；86、薄型气缸；87、拉板；91、保护片储料装置；92、保护片取放料装置；93、保护片二次定位装夹装置；911、储料底座；912、旋转气缸；913、转盘轴承座；914、载料转盘；915、连接片放置座一；916、连接片料框；917、顶升气缸三；918、顶升气缸四；931、取放支架；932、Y轴移动模组五；933、取放连接板；934、滑台气缸四；935、吸料连接板；936、吸料安装板一；937、吸料安装板二；101、超声波铝焊机；102、焊接防护装置；103、焊接夹具升降装置；1021、防护支座；1022、保护连接座；1023、滑台气缸三；1024、保护连接板；1025、保护盖板；1031、模组支座一；1032、Z轴移动模组一；1033、升降支座板一；1034、夹具定位组件一；1035、接驳夹具；1036、焊接夹具底座；10341、定位底座；10342、前立板；10343、升降滑板一；10344、定位连接块；10345、定位销钉；10346、滑轨七；10347、滑轨八；151、直驱马达；152、贴膜转盘；153、电机翻转装置一；154、贴膜夹具一；155、电机翻转装置二；156、贴膜夹具二；160、贴膜底板；161、贴膜支座；162、Z轴移动模组二；163、升降板；164、Y轴移动模组二；165、料盘送膜组件一；166、切膜装置；167、压膜组件一；168、料带牵引装置；169、吸膜装置一。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书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。本说明书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，不是用于限制本发明。

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1至图13所示，包括工作台1，所述工作台1的前侧设置有上料台2，所述上料台2的上表面固定有物流取放料装置3，还包括上料取放装置4、电池二次定位装夹装置5、机械手上料装置6、载料循环流线7、开夹具装置一8、保护片上料机构9、电池连接超声波铝焊机构一10、电池连接超声波铝焊机构二11、电阻焊接机构12、开夹具装置二13、机械手下料装置一14、贴膜旋转机构、电池贴膜机构16和机械手下料装置二17，所述上料取放装置4、电池二次定位装夹装置5和机械手上料装置6从前至后依次固定在工作台1的上表面右下角位置处，所述载料循环流线7固定在工作台1的上表面中部，所述开夹具装置一8、保护片上料机构9和电池连接超声波铝焊机构一10从右至左依次固定在载料循环流线7的前侧，所述电池连接超声波铝焊机构二11、电阻焊接机构12和开夹具装置二13从左至右依次固定在载料循环流线7的后侧，所述机械手下料装置一14固定在载料循环流线7的出料口位置处，所述贴膜旋转机构固定在机械手下料装置一14的后侧，所述电池贴膜机构16固定在贴膜旋转机构的左侧，所述机械手下料装置二17固定在贴膜旋转机构的右侧。

优选地，所述电池连接超声波铝焊机构一10包括焊接底板、Y轴移动模组一、模组滑板一、X轴移动模组一、焊机底板、超声波铝焊机101、焊接防护装置102和焊接夹具升降装置103，所述焊接底板固定在工作台1的上表面左下角位置处，所述Y轴移动模组一固定在焊接底板的上表面，所述模组滑板一的下表面中部与Y轴移动模组一的移动端固定连接，所述X轴移动模组一固定在模组滑板一的上表面，所述焊机底板的下表面与X轴移动模组一的移动端固定连接，所述超声波铝焊机101固定在焊机底板的上表面，所述焊接防护装置102和焊接夹具升降装置103固定在载料循环流线7的内侧与超声波铝焊机101相对应位置处；所述电池连接超声波铝焊机构二11与电池连接超声波铝焊机构一10前后对称。

优选地，所述焊接夹具升降装置103包括模组支座一1031、Z轴移动模组一1032、升降支座板一1033、夹具定位组件一1034、接驳夹具1035和焊接夹具底座1036，所述模组支座一1031固定在工作台1上，所述Z轴移动模组一1032固定在模组支座一1031的前壁，所述升降支座板一1033的后壁与Z轴移动模组一1032的移动端固定连接，所述夹具定位组件一1034固定在升降支座板一1033上，所述接驳夹具1035的后壁与升降支座板一1033的前端固定连接，所述焊接夹具底座1036固定在接驳夹具1035的上端。

优选地，所述保护片上料机构9包括保护片储料装置91、保护片二次定位装夹装置93和保护片取放料装置92，所述保护片储料装置91、保护片二次定位装夹装置93和保护片取放料装置92均固定在工作台1上，所述保护片二次定位装夹装置93和保护片取放料装置92位于保护片储料装置91的后侧，所述保护片二次定位装夹装置93位于保护片取放料装置92的右侧，且保护片二次定位装夹装置93的载料部位于保护片取放料装置92的工作端下方。

优选地，所述电池贴膜机构16包括贴膜底板160、模组支座二、贴膜支座161、Z轴移动模组二162、升降板163、模组安装板一、模组安装板二、Y轴移动模组二164、Y轴移动模组三、吸膜装置一169、吸膜装置二、料盘送膜组件一165、料盘送膜组件二、切膜装置166和料带牵引装置168，所述贴膜底板160固定在工作台1上，所述模组支座二和贴膜支座161分别固定在贴膜底板160的上表面左侧和右侧，所述Z轴移动模组二162固定在模组支座二的右壁，所述升降板163的左壁与Z轴移动模组二162的移动端固定连接，所述模组安装板一的后壁左侧和模组安装板二的前壁左侧分别与升降板163的前后两端固定连接，所述Y轴移动模组二164和Y轴移动模组三分别固定在模组安装板一的前壁和模组安装板二的后壁，所述贴膜支座161的前后两侧边分别竖直固定有滑轨一和滑轨二，所述模组安装板一的后壁右侧和模组安装板二的前壁右侧固定的滑块分别与相对应的滑轨一和滑轨二滑动连接，所述吸膜装置一169和吸膜装置二的固定端分别与Y轴移动模组二164和Y轴移动模组三的移动端固定连接，所述料盘送膜组件一165和料盘送膜组件二固定在模组支座二的右壁上侧，且所述料盘送膜组件一165和料盘送膜组件二前后对称，所述切膜装置166固定在模组支座二的右壁中部与吸膜装置一169相对应位置处，所述料带牵引装置168固定在模组支座二的右壁下侧。

优选地，所述吸膜装置一169包括吸膜安装板、气缸固定板、滑台气缸一、气缸连接板一、滑台气缸二、气缸连接板二和手指气缸一，所述吸膜安装板的上端与Y轴移动模组二164的移动端固定连接，所述气缸固定板的左壁与吸膜安装板的右壁固定连接，所述滑台气缸一固定在气缸固定板的右壁，所述气缸连接板一的左壁与滑台气缸一的工作端固定连接，所述滑台气缸二固定在气缸连接板一的右壁，所述气缸连接板二的前壁与滑台气缸二的工作端固定连接，所述手指气缸一固定在气缸连接板二的后壁，所述手指气缸一的两个手指分别固定有一个吸膜块；所述吸膜装置二与吸膜装置一169前后对称。

优选地，所述贴膜旋转机构包括马达安装板、直驱马达151、贴膜转盘152、电机翻转装置一153、电机翻转装置二155、贴膜夹具一154和贴膜夹具二156，所述马达安装板固定在工作台1上，所述直驱马达151固定在马达安装板上，所述贴膜转盘152的下表面中部与直驱马达151的工作端固定连接，所述电机翻转装置一153和电机翻转装置二155分别固定在贴膜转盘152的上表面前后两侧，所述贴膜夹具一154和贴膜夹具二156的固定端分别与电机翻转装置一153和电机翻转装置二155的工作端固定连接；所述电机翻转装置一153和电机翻转装置二155结构相同。

优选地，所述载料循环流线7由前轨道送料流线71、后轨道送料流线72、左轨道送料流线73和右轨道送料流线74围合成一个方形循环流线，且所述前轨道送料流线71、后轨道送料流线72、左轨道送料流线73和右轨道送料流线74的送料轨道上设置有多个用于放置产品的电池定位夹具76；所述前轨道送料流线71和后轨道送料流线72前后对称；所述左轨道送料流线73和右轨道送料流线74左右对称。

优选地，所述开夹具装置一8包括支撑底架81、后支撑板82、顶升气缸一83、升降板框84、滑轨三、滑轨四、升降连接板一85、升降连接板二、薄型气缸86和拉板87，所述支撑底架81固定在工作台1上，所述后支撑板82固定在支撑底架81的上表面后侧，所述顶升气缸一83固定在支撑底架81的上表面中部，所述升降板框84的下表面后侧与顶升气缸一83的工作端固定连接，所述升降板框84的下表面左下角和右下角分别固定有一根导杆，两根导杆的下端均穿过支撑底架81的顶板，所述支撑底架81的顶板与每根导杆相接触位置处分别固定有一个导套，每根导杆与每个相对应的导套滑动连接，所述滑轨三和滑轨四分别固定在后支撑板82的后壁左右两侧，所述升降连接板一85和升降连接板二的上端分别固定在升降板框84的下表面与滑轨三、滑轨四相对应位置处，所述升降连接板一85和升降连接板二的前壁固定的滑块分别与对应的滑轨三和滑轨四滑动连接，所述升降板框84的下表面与电池定位夹具76相对应位置处固定有多个薄型气缸86，每个薄型气缸86的工作端分别固定有一块拉板87；所述开夹具装置二13同开夹具装置一8前后对称。

优选地，所述电池二次定位装夹装置5包括装夹底板51、装夹顶板52、电池定位载板一、电池定位载板二、气爪支撑块、平行开闭气爪53、前定位夹板54、后定位夹板、左推送气缸57和右推送气缸58，所述装夹底板51固定在工作台1上，所述装夹顶板52的下表面与装夹底板51的上表面通过多根立柱固定连接，所述电池定位载板一和电池定位载板二均固定在装夹顶板52的上表面，所述气爪支撑块的上端与装夹顶板52的下表面中部固定连接，所述前定位夹板54和后定位夹板的下表面中部分别与平行开闭气爪53的两个气爪固定连接，所述前定位夹板54的上表面与电池定位载板一和电池定位载板二相对应位置处分别固定有推板一55和推板二56，所述后定位夹板的上表面与推板一55和推板二56相对应位置处分别固定有推板三和推板四，所述左推送气缸57和右推送气缸58分别固定在装夹顶板52的左右两侧，所述左推送气缸57和右推送气缸58分别位于电池定位载板一的左侧和电池定位载板二的右侧，所述左推送气缸57和右推送气缸58的工作端分别固定有推板五和推板六，所述推板一55、推板二56、推板三、推板四、推板五和推板六的内侧壁均固定有一块橡胶垫块。

进一步地，所述物流取放料装置3包括取料支座、X轴移动模组二、模组连接板、Z轴移动模组三、取料连接板、取料夹爪和放置座，所述取料支座固定在上料台2的上表面前侧，所述X轴移动模组二固定在取料支座的上端，所述模组连接板的下表面与X轴移动模组二的移动端固定连接，所述Z轴移动模组三固定在模组连接板的后壁，所述取料连接板的前壁与Z轴移动模组三的移动端固定连接，所述取料夹爪的固定端与取料连接板的下端固定连接，所述放置座固定在上料台2的上表面后侧，且所述放置座位于取料夹爪的下方。

进一步地，所述上料取放装置4包括上料底座、机器人和电芯爪一，所述上料底座固定在工作台1上，所述机器人固定在上料底座上，所述电芯爪一的固定端与机器人的工作端固定连接。

进一步地，所述前轨道送料流线71包括送料垫板、气缸支撑座、送料轨道、前推送气缸、模组滑板二、滑轨五、滑轨六、模组垫板一、模组垫板二、X轴移动模组三和推料定位板，所述送料垫板和气缸支撑座均固定在工作台1上，所述气缸支撑座位于送料垫板的前侧，所述送料轨道固定在送料垫板的上端，所述前推送气缸固定在气缸支撑座的前壁，所述前推送气缸的工作端穿过气缸支撑座与模组滑板二的后侧边固定连接，所述模组滑板二的下表面左右两侧固定的滑块分别与滑轨五和滑轨六滑动连接，所述滑轨五和滑轨六分别固定在模组垫板一和模组垫板二的上表面，所述模组垫板一和模组垫板二均固定在工作台1上，所述推料定位板的下表面与X轴移动模组三的移动端固定连接，所述推料定位板的上表面从左至右依次均匀排布有多个固定轴，每个固定轴上均外套有一个滚轮；所述后轨道送料流线72同前轨道送料流线71前后对称。

进一步地，所述电池定位夹具76的夹具底座的前后两侧边中部分别开设有一个开口，每个开口内均固定有一块定位卡板，所述定位卡板的外侧边中部开设有一个与滚轮相配合的弧形槽，且所述定位卡板的上表面后侧与弧形槽相对应位置处开设有一个定位孔。

进一步地，所述左轨道送料流线73包括Y轴移动模组四、导轨安装板和移动轨道，所述Y轴移动模组四固定在工作台1上，所述导轨安装板的下表面与Y轴移动模组四的移动端固定连接，所述移动轨道固定在导轨安装板的上表面，所述移动轨道与送料轨道处于同一条直线上;所述右轨道送料流线74同左轨道送料流线73左右对称。

进一步地，所述载料循环流线7的内侧与开夹具装置一8、保护片上料机构9、电阻焊接机构12和开夹具装置二13相对应位置处均设置有夹具定位组件二75。

进一步地，所述夹具定位组件一1034包括定位底座10341、气缸安装板一、前立板10342、顶升气缸二、定位连接块10344、升降滑板一10343、滑轨七10346、滑轨八10347和定位销钉10345，所述气缸安装板一固定在定位底座10341上，所述前立板10342的下侧边与气缸安装板一的上表面前侧固定连接，所述顶升气缸二固定在气缸安装板一的上表面后侧，所述顶升气缸二的工作端与定位连接块10344的下表面后侧固定连接，所述升降滑板一10343的上侧边与定位连接块10344的下表面中部固定连接，所述升降滑板一10343的前壁左右两侧固定的滑块分别与滑轨七10346和滑轨八10347滑动连接，所述滑轨七10346和滑轨八10347固定在前立板10342的后壁，所述定位销钉10345固定在定位连接块10344的上表面前侧；所述夹具定位组件二75同夹具定位组件一1034结构相同。

进一步地，所述焊接防护装置102包括防护支座1021、保护连接座1022、滑台气缸三1023、保护连接板1024和保护盖板1025，所述防护支座1021固定在工作台1上，所述保护连接座1022的固定端与防护支座1021的上端固定连接，所述滑台气缸三1023固定在保护连接座1022的前壁，所述保护连接板1024的上表面与滑台气缸三1023的工作端固定连接，所述保护盖板1025的上表面与保护连接板1024的下表面通过多根支柱固定连接，所述保护盖板1025的前侧边中部预留有焊接加工槽口。

进一步地，所述保护片储料装置91包括储料底座911、气缸支座、旋转气缸912、转盘轴承座913、旋转轴、载料转盘914、连接片放置座一915、连接片放置座二、顶升气缸三917和顶升气缸四918，所述储料底座911和气缸支座均固定在工作台1上，所述气缸支座位于储料底座911的下方，所述旋转气缸912固定在气缸支座上，所述转盘轴承座913固定在储料底座911的上表面左侧，所述旋转轴的下端与旋转气缸912的工作端固定连接，所述旋转轴的上端依次穿过储料底座911的上板、转盘轴承座913与载料转盘914的下表面中部固定连接，所述连接片放置座一915和连接片放置座二分别固定在载料转盘914的上表面左右两侧，所述连接片放置座一915和连接片放置座二上均固定有两个连接片料框916，每个连接片料框916的底部均开设有一个圆孔，所述顶升气缸三917和顶升气缸四918分别固定在上板的下表面与连接片放置座二的两个连接片料框916相对应位置处，所述顶升气缸三917和顶升气缸四918的工作端穿过上板分别与橡胶顶块一和橡胶顶块二固定连接，所述橡胶顶块一和橡胶顶块二分别位于两个连接片料框916的通孔下方。

进一步地，所述保护片取放料装置92包括取放支架931、Y轴移动模组五932、取放连接板933、滑台气缸四934和吸料连接板935，所述取放支架931固定在工作台1上，所述Y轴移动模组五932固定在取放支架931的上端，所述取放连接板933的下表面左侧与Y轴移动模组五932的移动端固定连接，所述滑台气缸四934固定在取放连接板933的右壁，所述吸料连接板935的固定端与滑台气缸四934的工作端固定连接，所述吸料连接板935的下表面前后两侧分别固定有吸料安装板一936和吸料安装板二937，所述吸料安装板一936和吸料安装板二937的下表面分别固定有两组吸嘴。

进一步地，所述保护片二次定位装夹装置93包括保护片底座、保护片定位座一和保护片定位座二，所述保护片底座固定在工作台1上，所述保护片定位座一和保护片定位座二分别固定在保护片底座的上表面前后两侧。

进一步地，所述切膜装置166包括切膜支座、切膜推送气缸一和切膜推板，所述切膜支座固定在模组支座二的后壁，所述切膜推送气缸一固定在切膜支座上，所述切膜推板的后壁与切膜推送气缸一的工作端固定连接，所述切膜推板的前壁固定有四个手指气缸二，每个手指气缸二的两个手指均固定有一个切刀，每两个上下相邻的手指气缸二为一组。

进一步地，所述模组支座二的前壁靠近切膜装置166位置处设置有压膜组件一167和压膜组件二，所述压膜组件一167和压膜组件二分别位于两组指气缸二的上方。

进一步地，所述压膜组件一167包括气缸安装板二、滑台气缸五和压膜滚轴，所述气缸安装板二的后壁与模组支座二的前壁固定连接，所述滑台气缸五固定在气缸安装板二的前壁左侧，所述压膜滚轴固定在气缸安装板二的前壁右侧；所述压膜组件二同压膜组件一167左右对称。

进一步地，所述料带牵引装置168包括升降模组、升降滑板二、升降连接块和气缸安装板三，所述升降模组固定在模组支座二的前壁下侧，所述升降连接块的后壁与升降模组的移动端固定连接，所述气缸安装板三的后壁与升降连接块的前壁中部固定连接，所述气缸安装板的前壁左右两侧分别固定有一个手指气缸三，每个手指气缸三的两个手指均固定有夹块。

进一步地，所述机械手上料装置6包括上料固定座、X轴移动模组四、上料连接板一、Z轴移动模组四、上料连接板二和电芯爪二，所述上料固定座固定在工作台1上，所述X轴移动模组四固定在上料固定座的上端，所述上料连接板的后端与X轴移动模组四的移动端固定连接，所述Z轴移动模组四固定在上料连接板一的左壁，所述上料连接板二的右壁与Z轴移动模组四的移动端固定连接，所述电芯爪二的固定端与上料连接板二的下端固定连接；所述机械手下料装置一14、机械手下料装置二17同机械手上料装置6结构相同。

进一步地，电机翻转装置一153包括电机固定座、伺服电机、同步带轮一、同步带轮二、翻转轴承座一、翻转轴承座二、翻转转轴一和翻转转轴二，所述电机固定座固定在贴膜转盘152上，所述伺服电机固定在电机固定座的右壁，且所述伺服电机的工作端穿过电机固定座与同步带轮一固定连接，翻转轴承座一固定在电机固定座的前侧，翻转转轴一设置在翻转轴承座一上，其左端与同步带轮二固定连接，所述同步带轮一与同步带轮二通过同步带传动连接，所述翻转轴承座二固定在翻转轴承座一的右侧，所述翻转转轴二设置在翻转轴承座二上，所述贴膜夹具一154的左右两端分别与翻转转轴一的右端和翻转转轴二的左端固定连接。

进一步地，所述电阻焊接机构12包括焊机安装板、X轴移动模组五、模组滑板三、Y轴移动模组六、模组滑板四和电阻焊机头，所述焊机安装板固定在工作台1上，所述X轴移动模组五固定在焊机安装板上，所述模组滑板三的下表面与X轴移动模组五的移动端固定连接，所述Y轴移动模组六固定在模组滑板三上，所述模组滑板四的下表面与Y轴移动模组六的移动端固定连接，所述电阻焊机头固定在模组滑板四的上表面。

工作原理：当设备开始工作时，首先物流取放料装置3从电池送料流线上抓取电池并放入放置座内，然后上料取放装置4依次从放置座内抓取两块电池分别放入电池二次定位装夹装置5的电池定位载板一和电池定位载板二上，电池二次定位装夹装置5的平行开闭气爪53、左推送气缸57和右推送气缸58工作，对两块电池进行定位调校，使其连接部位结合紧密，完成之后复位，接着机械手上料装置6从电池二次定位装夹装置5位置处同时抓取两块电池并移动至载料循环流线7上的一个电池定位夹具76上方，此时开夹具装置一8开始工作，顶升气缸一83拉动升降板框84向下运动，使升降板框84的下表面的多个薄型气缸86的拉板87将电池定位夹具76的卡扣拉开，然后机械手上料装置6将两块电池放至电池定位夹具76上，开夹具装置一8复位；

接着载料循环流线7开始工作，前轨道送料流线71的前推送气缸推动模组滑板二及推料定位板向前运动，使推料定位板上表面最右侧的一个滚轮嵌入定位卡板的弧形槽内，然后X轴移动模组三驱动，带动装有电池组的电池定位夹具76向左运动至保护片上料机构9位置处，此处的夹具定位组件二75将电池定位夹具76固定住，保护片上料机构9位置开始工作，保护片取放料装置92的吸料安装板一936上的两组吸嘴从保护片储料装置91的两个连接片料框916内吸取保护片送至保护片二次定位装夹装置93的保护片定位座一和保护片定位座二上，吸料安装板二937的两组吸嘴将保护片定位座一和保护片定位座二上的一组保护片吸住并放置在电池定位夹具76内两块电池连接位置处，此处的夹具定位组件二75复位，X轴移动模组三再次带动电池定位夹具76向左运动至电池连接超声波铝焊机构一10位置处，焊接防护装置102开始工作，滑台气缸三1023带动保护连接板1024和保护盖板1025向下运动，将两块电池除前侧的连接部位全部盖住，当超声波铝焊机101位置不合适时，Y轴移动模组一、X轴移动模组一和焊接夹具升降装置103可以调整焊机与焊接部位的距离；

焊接完成后，电池连接超声波铝焊机构一10和焊接防护装置102复位，X轴移动模组三再次带动电池定位夹具76向左运动，与此同时左轨道送料流线73的Y轴移动模组四带动导轨安装板和移动轨道向前运动，使移动轨道与送料轨道处于同一条直线上，X轴移动模组三将电池定位夹具76送至左轨道送料流线73的移动轨道上，然后Y轴移动模组四带动导轨安装板和移动轨道向后运动，与后轨道送料流线72处于同一条直线上，再接着后轨道送料流线72按照前轨道送料流线71的工序，依次带动电池定位夹具76经过电池连接超声波铝焊机构二11和电阻焊接机构12，依次对两块电池另一连接部位进行焊接，完成后开夹具装置二13按照开夹具装置一8的工序将电池定位夹具76的卡扣打开，机械手下料装置一14从电池定位夹具76里面抓取电池组放置贴膜旋转机构的贴膜夹具一154上，贴膜夹具一154将电池组固定住，直驱马达151带动贴膜转盘152及贴膜夹具一154旋转180度，然后电机翻转装置一153的伺服电机驱动，同步带轮带动同步带轮二及翻转转轴一转动，使贴膜夹具一154翻转九十度，电池贴膜机构16分别对两块电池的焊接部位进行双面贴膜；

贴膜完成后，电机翻转装置一153复位，贴膜夹具一154松开电池组，最后由机械手下料装置二17从贴膜夹具一154抓取电池组并送出工作台1；至此设备工作完成。

有益效果：本发明通过各个机构相互配合工作，采用机械手上下料，通过电池连接超声波铝焊机构一和电池连接超声波铝焊机构二依次对电池连接处进行焊接，最后由电池贴膜机构对焊接部位进行贴膜，整个过程不需要人工参与，提高了工作效率，且焊接及贴膜质量高；本发明自动化程度高，提高了工作效率，节约了人工成本，具有良好的市场应用价值。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，包括工作台，所述工作台的前侧设置有上料台，所述上料台的上表面固定有物流取放料装置，其特征在于：还包括上料取放装置、电池二次定位装夹装置、机械手上料装置、载料循环流线、开夹具装置一、保护片上料机构、电池连接超声波铝焊机构一、电池连接超声波铝焊机构二、电阻焊接机构、开夹具装置二、机械手下料装置一、贴膜旋转机构、电池贴膜机构和机械手下料装置二，所述上料取放装置、电池二次定位装夹装置和机械手上料装置从前至后依次固定在工作台的上表面右下角位置处，所述载料循环流线固定在工作台的上表面中部，所述开夹具装置一、保护片上料机构和电池连接超声波铝焊机构一从右至左依次固定在载料循环流线的前侧，所述电池连接超声波铝焊机构二、电阻焊接机构和开夹具装置二从左至右依次固定在载料循环流线的后侧，所述机械手下料装置一固定在载料循环流线的出料口位置处，所述贴膜旋转机构固定在机械手下料装置一的后侧，所述电池贴膜机构固定在贴膜旋转机构的左侧，所述机械手下料装置二固定在贴膜旋转机构的右侧；

所述载料循环流线由前轨道送料流线、后轨道送料流线、左轨道送料流线和右轨道送料流线围合成一个方形循环流线，且所述前轨道送料流线、后轨道送料流线、左轨道送料流线和右轨道送料流线的送料轨道上设置有多个用于放置产品的电池定位夹具；所述前轨道送料流线和后轨道送料流线前后对称；所述左轨道送料流线和右轨道送料流线左右对称；

所述前轨道送料流线包括送料垫板、气缸支撑座、送料轨道、前推送气缸、模组滑板二、滑轨五、滑轨六、模组垫板一、模组垫板二、X轴移动模组三和推料定位板，所述送料垫板和气缸支撑座均固定在工作台上，所述气缸支撑座位于送料垫板的前侧，所述送料轨道固定在送料垫板的上端，所述前推送气缸固定在气缸支撑座的前壁，所述前推送气缸的工作端穿过气缸支撑座与模组滑板二的后侧边固定连接，所述模组滑板二的下表面左右两侧固定的滑块分别与滑轨五和滑轨六滑动连接，所述滑轨五和滑轨六分别固定在模组垫板一和模组垫板二的上表面，所述模组垫板一和模组垫板二均固定在工作台上，所述推料定位板的下表面与X轴移动模组三的移动端固定连接，所述推料定位板的上表面从左至右依次均匀排布有多个固定轴，每个固定轴上均外套有一个滚轮；所述后轨道送料流线同前轨道送料流线前后对称；

所述电池定位夹具的夹具底座的前后两侧边中部分别开设有一个开口，每个开口内均固定有一块定位卡板，所述定位卡板的外侧边中部开设有一个与滚轮相配合的弧形槽，且所述定位卡板的上表面后侧与弧形槽相对应位置处开设有一个定位孔；

所述左轨道送料流线包括Y轴移动模组四、导轨安装板和移动轨道，所述Y轴移动模组四固定在工作台上，所述导轨安装板的下表面与Y轴移动模组四的移动端固定连接，所述移动轨道固定在导轨安装板的上表面，所述移动轨道与送料轨道处于同一条直线上;所述右轨道送料流线同左轨道送料流线左右对称；

所述载料循环流线的内侧与开夹具装置一、保护片上料机构、电阻焊接机构和开夹具装置二相对应位置处均设置有夹具定位组件二；

所述电池连接超声波铝焊机构一包括焊接底板、Y轴移动模组一、模组滑板一、X轴移动模组一、焊机底板、超声波铝焊机、焊接防护装置和焊接夹具升降装置，所述焊接底板固定在工作台的上表面左下角位置处，所述Y轴移动模组一固定在焊接底板的上表面，所述模组滑板一的下表面中部与Y轴移动模组一的移动端固定连接，所述X轴移动模组一固定在模组滑板一的上表面，所述焊机底板的下表面与X轴移动模组一的移动端固定连接，所述超声波铝焊机固定在焊机底板的上表面，所述焊接防护装置和焊接夹具升降装置固定在载料循环流线的内侧与超声波铝焊机相对应位置处；所述电池连接超声波铝焊机构二与电池连接超声波铝焊机构一前后对称；

所述焊接夹具升降装置包括模组支座一、Z轴移动模组一、升降支座板一、夹具定位组件一、接驳夹具和焊接夹具底座，所述模组支座一固定在工作台上，所述Z轴移动模组一固定在模组支座一的前壁，所述升降支座板一的后壁与Z轴移动模组一的移动端固定连接，所述夹具定位组件一固定在升降支座板一上，所述接驳夹具的后壁与升降支座板一的前端固定连接，所述焊接夹具底座固定在接驳夹具的上端；

所述夹具定位组件一包括定位底座、气缸安装板一、前立板、顶升气缸二、定位连接块、升降滑板一、滑轨七、滑轨八和定位销钉，所述气缸安装板一固定在定位底座上，所述前立板的下侧边与气缸安装板一的上表面前侧固定连接，所述顶升气缸二固定在气缸安装板一的上表面后侧，所述顶升气缸二的工作端与定位连接块的下表面后侧固定连接，所述升降滑板一的上侧边与定位连接块的下表面中部固定连接，所述升降滑板一的前壁左右两侧固定的滑块分别与滑轨七和滑轨八滑动连接，所述滑轨七和滑轨八固定在前立板的后壁，所述定位销钉固定在定位连接块的上表面前侧；所述夹具定位组件二同夹具定位组件一结构相同。

2.根据权利要求1所述一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，其特征在于：所述保护片上料机构包括保护片储料装置、保护片二次定位装夹装置和保护片取放料装置，所述保护片储料装置、保护片二次定位装夹装置和保护片取放料装置均固定在工作台上，所述保护片二次定位装夹装置和保护片取放料装置位于保护片储料装置的后侧，所述保护片二次定位装夹装置位于保护片取放料装置的右侧，且保护片二次定位装夹装置的载料部位于保护片取放料装置的工作端下方。

3.根据权利要求1所述一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，其特征在于：所述电池贴膜机构包括贴膜底板、模组支座二、贴膜支座、Z轴移动模组二、升降板、模组安装板一、模组安装板二、Y轴移动模组二、Y轴移动模组三、吸膜装置一、吸膜装置二、料盘送膜组件一、料盘送膜组件二、切膜装置和料带牵引装置，所述贴膜底板固定在工作台上，所述模组支座二和贴膜支座分别固定在贴膜底板的上表面左侧和右侧，所述Z轴移动模组二固定在模组支座二的右壁，所述升降板的左壁与Z轴移动模组二的移动端固定连接，所述模组安装板一的后壁左侧和模组安装板二的前壁左侧分别与升降板的前后两端固定连接，所述Y轴移动模组二和Y轴移动模组三分别固定在模组安装板一的前壁和模组安装板二的后壁，所述贴膜支座的前后两侧边分别竖直固定有滑轨一和滑轨二，所述模组安装板一的后壁右侧和模组安装板二的前壁右侧固定的滑块分别与相对应的滑轨一和滑轨二滑动连接，所述吸膜装置一和吸膜装置二的固定端分别与Y轴移动模组二和Y轴移动模组三的移动端固定连接，所述料盘送膜组件一和料盘送膜组件二固定在模组支座二的右壁上侧，且所述料盘送膜组件一和料盘送膜组件二前后对称，所述切膜装置固定在模组支座二的右壁中部与吸膜装置一相对应位置处，所述料带牵引装置固定在模组支座二的右壁下侧。

4.根据权利要求3所述一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，其特征在于：所述吸膜装置一包括吸膜安装板、气缸固定板、滑台气缸一、气缸连接板一、滑台气缸二、气缸连接板二和手指气缸一，所述吸膜安装板的上端与Y轴移动模组二的移动端固定连接，所述气缸固定板的左壁与吸膜安装板的右壁固定连接，所述滑台气缸一固定在气缸固定板的右壁，所述气缸连接板一的左壁与滑台气缸一的工作端固定连接，所述滑台气缸二固定在气缸连接板一的右壁，所述气缸连接板二的前壁与滑台气缸二的工作端固定连接，所述手指气缸一固定在气缸连接板二的后壁，所述手指气缸一的两个手指分别固定有一个吸膜块；所述吸膜装置二与吸膜装置一前后对称。

5.根据权利要求1所述一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，其特征在于：所述贴膜旋转机构包括马达安装板、直驱马达、贴膜转盘、电机翻转装置一、电机翻转装置二、贴膜夹具一和贴膜夹具二，所述马达安装板固定在工作台上，所述直驱马达固定在马达安装板上，所述贴膜转盘的下表面中部与直驱马达的工作端固定连接，所述电机翻转装置一和电机翻转装置二分别固定在贴膜转盘的上表面前后两侧，所述贴膜夹具一和贴膜夹具二的固定端分别与电机翻转装置一和电机翻转装置二的工作端固定连接；所述电机翻转装置一和电机翻转装置二结构相同。

6.根据权利要求1所述一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，其特征在于：所述开夹具装置一包括支撑底架、后支撑板、顶升气缸一、升降板框、滑轨三、滑轨四、升降连接板一、升降连接板二、薄型气缸和拉板，所述支撑底架固定在工作台上，所述后支撑板固定在支撑底架的上表面后侧，所述顶升气缸一固定在支撑底架的上表面中部，所述升降板框的下表面后侧与顶升气缸一的工作端固定连接，所述升降板框的下表面左下角和右下角分别固定有一根导杆，两根导杆的下端均穿过支撑底架的顶板，所述支撑底架的顶板与每根导杆相接触位置处分别固定有一个导套，每根导杆与每个相对应的导套滑动连接，所述滑轨三和滑轨四分别固定在后支撑板的后壁左右两侧，所述升降连接板一和升降连接板二的上端分别固定在升降板框的下表面与滑轨三、滑轨四相对应位置处，所述升降连接板一和升降连接板二的前壁固定的滑块分别与对应的滑轨三和滑轨四滑动连接，所述升降板框的下表面与电池定位夹具相对应位置处固定有多个薄型气缸，每个薄型气缸的工作端分别固定有一块拉板；所述开夹具装置二同开夹具装置一前后对称。

7.根据权利要求1所述一种锂电池自动超声波焊接及贴膜一体设备，其特征在于：所述电池二次定位装夹装置包括装夹底板、装夹顶板、电池定位载板一、电池定位载板二、气爪支撑块、平行开闭气爪、前定位夹板、后定位夹板、左推送气缸和右推送气缸，所述装夹底板固定在工作台上，所述装夹顶板的下表面与装夹底板的上表面通过多根立柱固定连接，所述电池定位载板一和电池定位载板二均固定在装夹顶板的上表面，所述气爪支撑块的上端与装夹顶板的下表面中部固定连接，所述前定位夹板和后定位夹板的下表面中部分别与平行开闭气爪的两个气爪固定连接，所述前定位夹板的上表面与电池定位载板一和电池定位载板二相对应位置处分别固定有推板一和推板二，所述后定位夹板的上表面与推板一和推板二相对应位置处分别固定有推板三和推板四，所述左推送气缸和右推送气缸分别固定在装夹顶板的左右两侧，所述左推送气缸和右推送气缸分别位于电池定位载板一的左侧和电池定位载板二的右侧，所述左推送气缸和右推送气缸的工作端分别固定有推板五和推板六，所述推板一、推板二、推板三、推板四、推板五和推板六的内侧壁均固定有一块橡胶垫块。

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