CN111682236B - 全自动正极焊接机及电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动正极焊接机及电池，包括上料装置、产品流水线、极耳折叠装置、正极焊接装置、盒盖装置及下料装置，上料装置用于分别对电池盖帽及电池组件进行上料，正极焊接装置用于将极耳焊接至电池盖帽上，盒盖装置用于将电池盖帽盖合至电池壳体上，下料装置用于对电池进行下料；本申请将电池盖帽上料、电池组件上料、电池盖帽盖合至电池壳体、将极耳焊接至电池盖帽以及电池下料等工序采用自动化的设计方式，代替了传统通过半自动或人工的设计方式，进而大幅度地提高了生产效率，以及降低了生产成本。进一步地，自动化的设计方式能够使得整个生产工序更加紧凑；同时，也能够使得电池的加工精度更加统一，产品的不良率也会大幅度降低。

Description

全自动正极焊接机及电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种全自动正极焊接机及电池。

背景技术

自动化是指机器设备、系统或过程在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。

目前，电池包括电池盖帽及电池组件，电池组件包括电芯及电池壳体，在正极焊接的过程中，需要进行电池盖帽上料、电池组件上料、电池盖帽盖合至电池组件、将极耳焊接至电池盖帽以及电池下料等工序。然而，现阶段大部分对上述工序通过半自动或设置多个人工工位的方式进行完成，不仅生产效率较低，且消耗成本过大；进一步地，采用上述方式容易使得电池的加工精度不统一，容易提高产品的不良率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够提高生产效率、能够避免使用机械手长时间夹取电池盖帽或者电池组件、以及能够提高良品率的全自动正极焊接机及电池。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种全自动正极焊接机，包括：上料装置、产品流水线、极耳折叠装置、正极焊接装置、盒盖装置及下料装置，所述上料装置与所述产品流水线连接，所述极耳折叠装置与所述产品流水线连接，所述正极焊接装置位于所述上料装置的一侧，且所述正极焊接装置与所述产品流水线连接，所述盒盖装置与所述产品流水线连接，所述盒盖装置还与所述下料装置连接；

所述上料装置用于分别对电池盖帽及电池组件进行上料，所述正极焊接装置用于将极耳焊接至电池盖帽上，所述盒盖装置用于将电池盖帽盖合至电池组件的电池壳体上，所述下料装置用于对电池进行下料。

在其中一个实施例中，还包括机台，所述上料装置、所述产品流水线、所述极耳折叠装置、所述正极焊接装置、所述盒盖装置及所述下料装置分别设置于所述机台上。

在其中一个实施例中，所述上料装置包括环形上料流水线及承载治具，所述环形上料流水线设置于所述机台上，所述承载治具设置于所述环形上料流水线上，所述承载治具上开设有凹槽，所述凹槽用于放置电池组件。

在其中一个实施例中，所述上料装置还包括振动盘及平振器，所述振动盘设置于所述机台上，所述平振器设置于所述机台上，所述平振器与所述振动盘连接，所述振动盘用于对电池盖帽进行上料。

在其中一个实施例中，所述上料装置还包括刻码机及调节轮，所述刻码机设置于所述机台上，所述刻码机位于所述平振器的上方，所述调节轮与所述刻码机连接。

在其中一个实施例中，所述上料装置还包括第一转料机械手及第二转料机械手，所述第一转料机械手及所述第二转料机械手分别设置于所述机台上，所述第一转料机械手用于将电池盖帽夹取至产品流水线上，所述第二转料机械手用于夹取电池组件至所述极耳折叠装置上。

在其中一个实施例中，所述下料装置包括旋转分割器、气缸气爪及环形下料流水线，所述旋转分割器设置于所述机台上，所述气缸气爪设置于所述旋转分割器上，所述环形下料流水线设置于所述机台上，所述气缸气爪用于将所述电池夹取至所述环形下料流水线上。

在其中一个实施例中，所述下料装置还包括不良品收纳盒，所述不良品收纳盒设置于所述机台上。

在其中一个实施例中，所述正极焊接装置包括底座及焊接机，所述底座设置于所述机台上，所述焊接机设置于所述底座上，所述焊接机位于所述产品流水线的上方。

一种电池，采用上述任一实施例所述的全自动正极焊接机进行焊接。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

1、本申请将电池盖帽上料、电池组件上料、电池盖帽盖合至电池壳体上、将极耳焊接至电池盖帽以及电池下料等工序采用自动化的设计方式，代替了传统通过半自动或人工的设计方式，进而大幅度地提高了生产效率，以及降低了生产成本。

2、本申请采用自动化的设计方式，能够使得整个生产工序更加紧凑。同时，也能够使得电池的加工精度更加统一，产品的不良率也会大幅度降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明一实施方式的全自动正极焊接机的结构示意图；

图2为图1所示的全自动正极焊接机在A处的放大示意图；

图3为本发明一实施方式的空治具检测组件的结构示意图；

图4为本发明一实施方式的第一夹具的结构示意图；

图5为本发明一实施方式的第二夹具的结构示意图；

图6为本发明一实施方式的盒盖装置的结构示意图；

图7为图6所示盒盖装置在B处的放大示意图；

图8为本发明一实施方式的轨道的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种全自动正极焊接机10，包括上料装置100、产品流水线200、极耳折叠装置300、正极焊接装置400、盒盖装置500及下料装置600，上料装置100与产品流水线200连接，极耳折叠装置300与产品流水线200连接，正极焊接装置400位于上料装置100的一侧，且正极焊接装置400与产品流水线200连接，盒盖装置500与产品流水线200连接，盒盖装置500还与下料装置600连接；上料装置100用于分别对电池盖帽及电池组件进行上料，正极焊接装置400用于将极耳焊接至电池盖帽上，盒盖装置500用于将电池盖帽盖合至电池壳体上，下料装置600用于对电池进行下料。

需要说明的是，本申请将电池盖帽上料、电池组件上料、电池盖帽盖合至电池壳体、将极耳焊接至电池盖帽以及电池下料等工序采用自动化的设计方式，代替了传统通过半自动或人工的设计方式，进而大幅度地提高了生产效率，以及降低了生产成本。本申请采用自动化的设计方式，能够使得整个生产工序更加紧凑。同时，也能够使得电池的加工精度更加统一，产品的不良率也会大幅度降低。

请参阅图1，在一实施方式中，全自动正极焊接机10还包括机台700，上料装置100、产品流水线200、极耳折叠装置300、正极焊接装置400、盒盖装置500及下料装置600分别设置于机台700上。

需要说明的是，机台700为各个工位提供了足够装配的空间，使得各个工位能够有序地运作。

请参阅图1和图2，在一实施方式中，上料装置100包括环形上料流水线110及承载治具120，环形上料流水线110设置于机台700上，承载治具120设置于环形上料流水线110上，承载治具120上开设有凹槽121，凹槽121用于放置电池组件。

请参阅图1，具体地，上料装置100还包括第一转料机械手130及第二转料机械手140，第一转料机械手130及第二转料机械手140分别设置于机台700上，第一转料机械手130用于将电池盖帽夹取至产品流水线200上，第二转料机械手140用于夹取电池组件至极耳折叠装置300上。

需要说明的是，环形上料流水线110用于对已注液完成的电池组件进行单独上料，通过机械手或气爪将电池组件抓取至承载治具120上的凹槽121内，通过环形上料流水线110的带动，最后由第二转料机械手140夹取至极耳折叠装置300上。这里还需要解释的是，承载治具120上设置有2个凹槽121，在其他实施方式中，还可以根据实际的空间及生产需求，可增设凹槽121的数量。

还需要说明的是，请参阅图3，上料装置100还包括空治具检测组件150，空治具检测组件150包括旋转盘151、第一顶持气缸152、安装板153及第二顶持气缸154，旋转盘151设置于机台700上，第一顶持气缸152设置于环形上料流水线110上，安装板153设置于环形上料流水线110，第二顶持气缸154设置于安装板153上，安装板153上开设有导通孔153a。进一步的，当环形上料流水线110上的传感器检测到承托治具120上的凹槽121内没有电池组件时，第一顶持气缸152将会把该承托治具120推入至导通孔153a内，在旋转盘151的带动下，最后由第二顶持气缸154将该承托治120具重新推出至环形上料流水线110以重新进行上料。如此，通过设置空治具检测组件150能够确保每个承托治具120上都有电池组件，进而避免第二机械手140因未能成功抓取电池组件还发出警报，影响生产进程，从而使得后续工位能够顺利完成工作。

进一步地，请参阅图1、图4及图5，在一实施方式中，极耳折叠装置300包括转盘310、基座320、第一驱动件、第二驱动件、第一夹具330及第二夹具340，转盘310设置于机台700上，基座320设置于机台700上，第一驱动件及第二驱动件分别设置于基座320上，第一夹具330与第一驱动件连接，第二夹具340与第二驱动件连接，第一夹具330上开设有避位槽331，避位槽331的槽壁用于对极片进行顶持，第二夹具340上设置有推顶块341，推顶块341用于与极片进行顶持。

需要说明的是，第一驱动件及第二驱动件可以为气缸或者电机，其通过带动第一夹具330做伸缩运动，以使避位槽331将极耳与第二夹具340上推顶块340顶持，，然后通过第二驱动件带动第二夹具340进行伸缩运动，对极耳再次进行折叠，进而完成极耳折叠的工序。待完成极耳折叠工序后，转盘310将会转动，由机械手将完成极耳折叠的电池组件夹取至产品流水线200上。

请参阅图1，在一实施方式中，上料装置100还包括振动盘160及平振器170，振动盘170设置于机台700上，平振器170设置于机台700上，平振器170与振动盘160连接，振动盘160用于对电池盖帽进行上料。

需要说明的是，振动盘160用于对电池盖帽进行单独上料，然后通过平振器170将电池盖帽输送至下一工位。

请参阅图1，在一实施方式中，上料装置100还包括刻码机180及调节轮190，刻码机180设置于机台700上，刻码机180位于平振器170的上方，调节轮190与刻码机180连接。

需要说明的是，当电池盖帽上料至平振器170时，位于平振器170上方的刻码机180将会对电池盖帽进行刻码操作。而设置调节轮190，能够手动调节刻码机180的高度，以使得刻码机180更好地对电池盖帽进行刻码操作。待完成刻码操作后，还需要对刻码后的电池盖帽进行CCD检测，当完成检测后，由第一转料机械手130将电池盖帽夹取至产品流水线200上。

请参阅图1，在一实施方式中，正极焊接装置400包括底座410及焊接机420，底座410设置于机台700上，焊接机420设置于底座410上，焊接机420位于产品流水线200的上方。

需要说明的是，当电池盖帽及电池组件分别被夹取至产品流水线200上时，在产品流水线200带动下，被输送至焊接工位。进一步地，本申请设置有两个正极焊接装置400，在一个正极焊接装置400中，焊接机420上设置有焊头，焊头上设置有凸点，并且在电池盖帽上设置有9个焊接点。待完成焊接操作后，随着产品流水线200的带动，将进行盒盖工序。

请参阅图6、图7及图8，在一实施方式中，盒盖装置500包括承接组件510及轨道520，承接组件510包括置料治具511、转动治具512、活动块513、连接件514、滑动件515，连接件514包括第一连杆514a及第二连杆514b，滑动件515包括底板515a、弹簧515b、固定板515c及凸轮随动器515d，置料治具511上开设有第一收容槽511a，第一收容槽511a用于放置电池组件，转动治具512上开设有第二收容槽512a，第二收容槽512a用于放置电池盖帽，活动块513分别与转动治具512及置料治具511铰接，第一连杆514a分别与底板515a及转动治具512铰接，第二连杆514b分别与底板515a及转动治具512铰接，底板515a滑动设置于固定板515c上，弹簧515b设置于底板515a上，凸轮随动器515d设置于底板515a上，轨道520设置于机台700上，且轨道520上开设有滑移槽521，凸轮随动器515d嵌置于滑移槽521内。

需要说明的是，产品流水线200设置有多个承接组件510，当单个承接组件510运送到轨道520时，由于滑移槽521的距离变窄，凸轮随动器515d经产品流水线200的移动产生向前的拉力，底板515a经凸轮随动器515d拉动向远离置料治具511的方向平移，此时，第一连杆514a及第二连杆514b拖动转动治具512向靠近底板515a的方向翻转90度，以使得转动治具512扣合在置料治具511上，即电池盖帽扣到电池组件的电池壳体上，此时弹簧515b已形变。当凸轮随动器515d移动到滑移槽521后端时，此时滑移槽521变宽，且无产生向前的拉力，凸轮随动器515d向靠近置料治具511的方向移动，带动底板515a向靠近置料治具511的方向移动，同时弹簧515b产生弹力分别推动第一连杆514a及第二连杆514b，进而推动转动治具512向远离置料治具511的方向移动，以使转动治具512复位，恢复初始状态。如此，通过设置承接组件510及轨道520，能够代替使用了气缸或电机作为驱动源驱动转动治具512盖合至置料治具511的方式，进而降低了生产成本，同时，也避免了气缸或电机复杂的安装工序，节省了工时。

请参阅图1，在一实施方式中，下料装置600包括旋转分割器610、气缸气爪620及环形下料流水线630，旋转分割器610设置于机台700上，气缸气爪620设置于旋转分割器610上，环形下料流水线630设置于机台700上，气缸气爪620用于将电池夹取至环形下料流水线630上。

请参阅图1，具体地，下料装置600还包括不良品收纳盒640，不良品收纳盒640设置于机台700上。

需要说明的是，旋转分割器610上设置有4个气缸气爪620，4个气缸气爪620分别随着旋转分割器610转动而转动，当产品流水线200的电池完成盒盖操作时，气缸气爪620将会抓取电池环形下料流水线630上的传感器进行检测，若检测为不良品，则旋转分割器610旋转，将夹取有不良品的气缸气爪带至不良品收纳盒640的正上方，以进行不良品下料；若检测为良品，则夹取至环形下料流水线630以进行下料。

一种电池，采用上述任一实施例的全自动正极焊接机进行焊接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本申请将电池盖帽上料、电池组件上料、电池盖帽盖合至电池组件上的电池壳体、将极耳焊接至电池盖帽以及电池下料等工序采用自动化的设计方式，代替了传统通过半自动或人工的设计方式，进而大幅度地提高了生产效率，以及降低了生产成本。

2、本申请采用自动化的设计方式，能够使得整个生产工序更加紧凑。同时，也能够使得电池的加工精度更加统一，产品的不良率也会大幅度降低。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种全自动正极焊接机，其特征在于，包括：机台、上料装置、产品流水线、极耳折叠装置、正极焊接装置、盒盖装置及下料装置，所述上料装置与所述产品流水线连接，所述极耳折叠装置与所述产品流水线连接，所述正极焊接装置位于所述上料装置的一侧，且所述正极焊接装置与所述产品流水线连接，所述盒盖装置与所述产品流水线连接，所述盒盖装置还与所述下料装置连接；

所述上料装置用于分别对电池盖帽及电池组件进行上料，所述正极焊接装置用于将极耳焊接至电池盖帽上，所述盒盖装置用于将电池盖帽盖合至电池组件的电池壳体上，所述下料装置用于对电池进行下料；

所述上料装置、所述产品流水线、所述极耳折叠装置、所述正极焊接装置、所述盒盖装置及所述下料装置分别设置于所述机台上；

所述上料装置包括环形上料流水线及承载治具，所述环形上料流水线设置于所述机台上，所述承载治具设置于所述环形上料流水线上，所述承载治具上开设有凹槽，所述凹槽用于放置电池组件；

所述上料装置还包括空治具检测组件，所述空治具检测组件包括旋转盘、第一顶持气缸、安装板及第二顶持气缸，所述旋转盘设置于所述机台上，所述第一顶持气缸设置于所述环形上料流水线上，所述安装板设置于所述环形上料流水线，所述第二顶持气缸设置于所述安装板上，所述安装板上开设有导通孔；

当所述环形上料流水线上的承载治具内没有电池组件时，所述第一顶持气缸用于将空载的承载治具推入至所述导通孔内，所述旋转盘用于将空载的承载治具转移至所述第二顶持气缸处，所述第二顶持气缸用于将空载的承载治具推出至所述环形上料流水线上进行重新上料操作。

2.根据权利要求1所述的全自动正极焊接机，其特征在于，所述上料装置还包括振动盘及平振器，所述振动盘设置于所述机台上，所述平振器设置于所述机台上，所述平振器与所述振动盘连接，所述振动盘用于对电池盖帽进行上料。

3.根据权利要求2所述的全自动正极焊接机，其特征在于，所述上料装置还包括刻码机及调节轮，所述刻码机设置于所述机台上，所述刻码机位于所述平振器的上方，所述调节轮与所述刻码机连接。

4.根据权利要求3所述的全自动正极焊接机，其特征在于，所述上料装置还包括第一转料机械手及第二转料机械手，所述第一转料机械手及所述第二转料机械手分别设置于所述机台上，所述第一转料机械手用于将电池盖帽夹取至产品流水线上，所述第二转料机械手用于夹取电池组件至所述极耳折叠装置上。

5.根据权利要求4所述的全自动正极焊接机，其特征在于，所述下料装置包括旋转分割器、气缸气爪及环形下料流水线，所述旋转分割器设置于所述机台上，所述气缸气爪设置于所述旋转分割器上，所述环形下料流水线设置于所述机台上，所述气缸气爪用于将所述电池夹取至所述环形下料流水线上。

6.根据权利要求5所述的全自动正极焊接机，其特征在于，所述下料装置还包括不良品收纳盒，所述不良品收纳盒设置于所述机台上。

7.根据权利要求5所述的全自动正极焊接机，其特征在于，所述正极焊接装置包括底座及焊接机，所述底座设置于所述机台上，所述焊接机设置于所述底座上，所述焊接机位于所述产品流水线的上方。

8.一种电池，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的全自动正极焊接机进行焊接。

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