CN111710896B - 一种电池自动化组装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池加工领域，具体涉及一种电池自动化组装系统，包括移动机构、夹壳、固定壳和点焊组件，点焊组件包括转动连接在固定壳内部的凸轮和滑动连接在固定壳上的两个点焊杆，凸轮上设有两个相对设置的凸出端，点焊杆靠近凸轮的一端用于与凸出端相抵，点焊杆的另一端为点焊头，点焊杆与固定壳之间固定连接有复位件；移动组件包括链条和至少四个链轮，链条连接在链轮上，链条在链轮上围绕呈方形结构，固定壳和点焊组件位于链条所围绕的方形结构的内部，夹壳的数量为多个，夹壳转动连接在链条的链节的中部上，链条所围绕的方形结构的外侧设有方形的限位框。本方案无需人工颠倒锂电池组，实现对锂电池组的两端进行点焊。

Description

一种电池自动化组装系统

技术领域

本发明涉及电池加工领域，具体涉及一种电池自动化组装系统。

背景技术

随着科技技术的发展，现在的锂电池已经成为了主流。锂电池在加工组装过程中，需要对锂电池进行点焊，点焊的方式为：将多个圆柱形的锂电池先通过夹具规整的夹在一起，即多个锂电池在夹具中规整的排列在一起，从而使得多个锂电池排列成为一个锂电池组，然后人工将金属片放在多个锂电池端部的电极上，人工同时手持锂电池组和金属片，将金属片固定在锂电池组上，避免金属片从锂电池组上脱落，然后使点焊机的焊头将金属片焊在锂电池端部的电极上。在点焊过程中，需要人工逐渐移动锂电池组，从而使得不同的锂电池能够与焊头依次相对，进而对锂电池组中的所有锂电池逐个进行点焊。

由此可知，现有的锂电池点焊方式，具有以下缺点：1、为了避免锂电池组和金属片在点焊过程中分开，使得金属片和锂电池的端部点焊的比较精准，锂电池组和金属片需要人工手持固定，无法实现自动固定，操作比较麻烦。2、点焊过程中，需要人工移动锂电池组，从而使得每个锂电池均能够被点焊到，但是锂电池组无法自动移动，操作比较麻烦，点焊的效率不高。3、当锂电池组一端的电极点焊完毕后，需要对锂电池组的另一端的电极进行点焊，但是现有技术中只有锂电池组一端的电极点焊完毕后，需要人工颠倒锂电池组，使锂电池组的另一电极与点焊头相对，再对锂电池组的另一端电极进行点焊，故操作比较麻烦，点焊的效率有待提高。

发明内容

本发明意在提供一种电池自动化组装系统，以无需人工颠倒锂电池组，实现对锂电池组的两端进行点焊。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电池自动化组装系统，包括移动机构、夹壳、固定壳和点焊组件，点焊组件包括转动连接在固定壳内部的凸轮和滑动连接在固定壳上的两个点焊杆，两个点焊杆分别位于固定壳的两侧，且沿点焊杆的轴向方向滑动连接在固定壳上，凸轮上设有两个相对设置的凸出端，点焊杆靠近凸轮的一端用于与凸出端相抵，点焊杆的另一端为点焊头，点焊杆与固定壳之间固定连接有复位件；移动组件包括链条和至少四个链轮，链条连接在链轮上，链条在链轮上围绕呈方形结构，固定壳和点焊组件位于链条所围绕的方形结构的内部，夹壳的数量为多个，夹壳转动连接在链条的链节的中部上，链条所围绕的方形结构的外侧设有方形的限位框，限位框内壁与夹壳侧壁相抵。

本方案的原理及优点是：夹壳为用于夹持锂电池的夹具，这样将多个圆柱状的锂电池放入到夹壳中，从而形成锂电池组。移动机构用于带动夹壳移动，即链轮在转动过程中，链轮带动链条移动，链条带动多个夹壳一同移动，夹壳带动锂电池组一同移动，多个夹壳在链条的带动下，从固定壳的一侧移动到固定壳的另一侧。限位框用于与夹壳的侧壁相抵，这样链条带动夹壳移动过程中，夹壳的不同侧壁会与限位框的不同的内侧壁相抵，这样夹壳在限位框的相抵的作用下，夹壳不会在链条上自由发生转动，使得夹壳在链条的带动下比较稳定。

点焊组件用于驱动点焊杆往复移动，即凸轮在转动过程中，凸轮的两个凸出端分别与点焊杆的端部间歇相抵，当点焊杆的端部与凸轮的凸出端相抵时，两个点焊杆相互远离，复位件蓄力，两个点焊杆同时对固定壳两侧的锂电池组进行点焊。当点焊杆的端部与凸轮的凸出端分离时，两个点焊杆在复位件的作用下复位，两个点焊杆相互靠近，两个点焊杆远离固定壳两侧的锂电池组。由此，通过凸轮的圆周转动，实现了两个点焊杆的往复移动，从而使得两个点焊杆能够持续进行点焊动作，这样随着夹壳带动锂电池组移动，点焊杆能够对锂电池组上不同的锂电池依次进行点焊。当链条带动夹壳位于固定壳一侧时，固定壳一侧的点焊杆与锂电池组的一端相对，从而对锂电池组一端的电极进行点焊。当链条带动夹壳移动到固定壳的另一侧时，此时锂电池组的另一端与固定壳另一侧的点焊杆相对，这样实现了锂电池组的另一电极也能够被点焊杆点焊，由此实现了夹壳在移动过程中能够对锂电池组的两端进行点焊，无需人工更换锂电池组与点焊杆的相对位置，操作简单方便。

综上，通过本方案，链条带动夹壳位于固定壳的一侧时，固定壳一侧的点焊杆对锂电池组的一端的电极进行点焊，链条带动夹壳移动到固定壳的另一侧时，固定壳的另一侧的点焊杆对锂电池组的另一端的电机进行点焊，整个过程，无需人工改变锂电池组的电极和点焊头的相对位置，即可实现了对锂电池组的两端不同的电极进行点焊，操作简单方便。另外，本方案的夹壳为链条驱动其移动，实现了锂电池组的自动移动，无需人工驱动锂电池组移动，操作简单方便。

优选的，作为一种改进，限位框包括首尾依次连接的左限位板、下限位板、右限位板和上限位板。由此，链条在带动夹壳移动过程中，当夹壳位于固定壳的左侧时，夹壳的左侧壁与左限位板相抵，当夹壳位于固定壳的下侧时，夹壳的底部与下限位板相抵，当夹壳位于固定壳的右侧时，夹壳的右侧壁与右限位板相抵，当夹壳位于固定壳的上方时，夹壳的顶部与上限位板相抵，这样通过四个限位板，使得夹壳在移动过程中均能够被限位，避免夹壳在链条上自由转动。

优选的，作为一种改进，夹壳上设有横向的通槽，通槽的顶部开口，上限位板上设有进料口和出料口。由此，夹壳上设有横向的通槽，这样夹壳的两个端部不会封闭，从而使得夹壳中的锂电池的端部能与点焊头接触。通槽的顶部开口，上限位板上设有进料口和出料口，这样便于将锂电池通过进料口和开口放入到夹壳中，通过出料口和开口便于将点焊完毕的锂电池组从夹壳中取出。

优选的，作为一种改进，夹壳两端的内侧壁上设有用于插入金属片的卡槽，卡槽竖向设置。由此，通过将金属片插入到卡槽中，卡槽对金属片进行限位，这样金属片能够被固定在夹壳上，这样点焊时，锂电池位于两个金属片之间，金属片可将锂电池挡住，锂电池不易从夹壳的两端中掉出。另外，本方案在点焊过程中，在点焊过程中由于金属片插在卡槽中，因此相比现有技术，无需人工对金属片进行手持固定，实现了金属片和锂电池相对位置的自动固定。

优选的，作为一种改进，夹壳的内部的底部设有推板，夹壳的底部上设有通孔，推板上固定连接有推杆，推杆的底端从通孔中穿出。由此当夹壳移动到出料口的下方时，通过向上推动推杆，推杆带动推板向上移动，推板将夹壳中的锂电池组推出，从而便于将夹壳中的点焊完成的锂电池组取出。

优选的，作为一种改进，出料口的下方设有第一磁铁块，推杆的底部上设有第二磁铁块，第二磁铁块的底面与第一磁铁块的顶面的磁极相同。由此，当夹壳移动到出料口的下方时，推杆位于第一磁铁块的上方，第二磁铁块对第一磁铁块排斥，第一磁铁块推动推杆向上移动，从而实现了推杆的自动向上移动，无需人工推动推杆移动，锂电池组从夹壳中推出更加的自动化。

优选的，作为一种改进，下限位板上设有横向的让位槽，让位槽用于推杆插入。由此，当夹壳的底部与下限位板相抵时，夹壳上的推杆插入到让位槽中，这样可避免下限位板推动推杆向上移动，使得锂电池组位于夹壳中比较的稳定。

优选的，作为一种改进，移动机构的数量为两个，两个移动机构相对设置，夹壳位于两个移动机构之间，夹壳的两个侧面上分别转动连接在两个移动机构的链条的链节上。由此，通过两个移动机构带动夹壳移动，夹壳的两侧同时被链条固定，夹壳受力比较均匀，夹壳位于链条上更加的稳定。

优选的，作为一种改进，复位件为拉簧，点焊杆上固定连接有连接板，拉簧的两端同时固定连接在连接板和固定壳上。由此，拉簧为常见的复位件。通过设置连接板，便于拉簧的端部与点焊杆的侧面连接。

优选的，作为一种改进，点焊组件的数量为多个，固定壳上固定连接有用于驱动凸轮转动的驱动轴，多个点焊组件沿驱动轴的轴向方向分布。由此，当夹壳的宽度较宽时，锂电池组会包含多列锂电池，这样通过设置多个点焊组件，能够对锂电池组中的多列锂电池同时进行点焊。

附图说明

图1为实施例1中一种电池自动化组装系统的正向剖视图。

图2为图1中链轮、链条和夹壳的左视图。

图3为夹壳的立体图。

图4为图1中夹壳上的锂电池组的侧视图。

图5为实施例2中链轮、链条和夹壳的侧视图(以图1为正视方向)。

图6为实施例2中驱动轴和凸轮的侧视图(以图1为正视方向)。

图7为实施例2中夹壳上锂电池组的侧视图。

图8为实施例2中固定壳的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：左限位板1、上限位板2、右限位板3、下限位板4、进料口5、出料口6、链条7、链轮8、推杆9、夹壳10、第一磁铁块11、点焊杆12、连接板13、复位件14、固定壳15、凸轮16、销轴17、驱动轴18、卡槽19、推板20、锂电池21。

实施例1

基本如附图1-图3所示：一种电池自动化组装系统，包括机架、移动机构、夹壳10、固定壳15和点焊组件，本实施例中的固定壳15通过螺钉固定在机架上，点焊组件包括转动连接在固定壳15内部的凸轮16和横向滑动连接在固定壳15上的两个点焊杆12，具体的，机架上通过轴承转动连接有驱动轴18，机架上设有用于驱动驱动轴18转动的电机，驱动轴18伸入到固定壳15中，凸轮16通过平键同轴固定在驱动轴18上，凸轮16上一体成型有两个凸出端。两个点焊杆12分别位于固定壳15的左、右两侧，具体的，固定壳15的左、右两侧壁上均设有滑动孔，点焊杆12插入到滑动孔中，点焊杆12能够在滑动孔中左、右滑动。点焊杆12位于固定壳15外侧的部位上焊接有连接板13，连接板13和固定壳15的侧壁之间焊接有复位件14，本实施例中的复位件14为拉簧。点焊杆12位于固定壳15内部的一端与凸出端间歇相抵，点焊杆12的另一端为点焊头。

移动组件包括链条7和四个链轮8，链轮8转动连接在机架上，机架上设有用于驱动链轮8的电机。链条7连接在四个链轮8上，链条7在四个链轮8上围绕呈方形结构，固定壳15和点焊组件位于链条7所围绕的方形结构的内部。夹壳10的数量为多个，夹壳10均通过销轴17转动连接在链条7的链节的中部上，链条7所围绕的方形结构的外侧设有方形的限位框，限位框内壁与夹壳10侧壁相抵。本实施例中的限位框包括通过螺钉首尾依次连接的左限位板1、下限位板4、右限位板3和上限位板2，夹壳10的左端可与左限位板1相抵，夹壳10的底部可与下限位板4相抵，夹壳10的右端可与右限位板3相抵，夹壳10的顶部可与上限位板2相抵，上限位板2上设有进料口5和出料口6，出料口6位于进料口5的右侧。结合图3所示，夹壳10上设有横向的通槽，通槽的顶部开口，夹壳10两端的内侧壁上均设有用于插入金属片的卡槽19，卡槽19竖向设置。夹壳10的内部的底部设有横向的推板20，夹壳10的底部上设有通孔，推板20上焊接有推杆9，推杆9的底端从通孔中穿出，从而使得推杆9的底部位于夹壳10的下方。如图1所示，出料口6的下方设有第一磁铁块11，第一磁铁块11通过螺钉固定在机架上，推杆9的底部上粘接有第二磁铁块，第二磁铁块的底面与第一磁铁块11的顶面的磁极相同。

为了避免夹壳10的底部与下限位板4相抵时，推杆9被下限位板4上抵，下限位板4顶部上设有横向的让位槽，这样夹壳10与下限位板4相抵时，推杆9可插入到让位槽中，从而使得推杆9不会被下限位板4上抵。

另外，本实施例中的夹壳10的宽度为一个锂电池21直径的宽度，夹壳10的高度为三个锂电池21的直径之和。因此，三个锂电池21放入到夹壳10中之后形成如图4所示的锂电池组。

具体实施过程如下：启动使链轮8转动的电机和使凸轮16转动的电机。链轮8转动时，链轮8带动链条7逆时针转动，链条7带动多个夹壳10一同逆时针移动。通过控制电机的转动速度，从而使得夹壳10的移动速度比较缓慢，这样人工可将锂电池21和金属片放入到夹壳10中。具体的放入的方法为：随着夹壳10的逆时针移动，当夹壳10移动到进料口5的下方时，夹壳10的顶部与进料口5相对，操作工人将金属片插入到夹壳10两端的卡槽19中，金属片将夹壳10的两端堵住，同时将三个圆柱状的锂电池21横向的依次放入到夹壳10中，这样三个锂电池21位于夹壳10中形成锂电池组。同时，凸轮16转动时，凸轮16的两个凸出端分别与点焊杆12的位于固定壳15内的端部间歇相抵，当点焊杆12的端部与凸轮16的凸出端相抵时，两个点焊杆12相互远离，复位件14被拉长而蓄力，当凸轮16与点焊杆12位于固定壳15内部的端部分开时，两个点焊杆12在复位件14的弹力作用下而相互靠近，由此实现了两个点焊杆12的同时往复移动。

锂电池21放入到夹壳10中后，夹壳10的左端与左限位板1相抵，装有锂电池组的夹壳10在链条7的带动下沿左限位板1向下移动。当夹壳10底部上的锂电池21与左侧的点焊杆12开始相对时，随着点焊杆12的往复移动，左侧的点焊杆12对夹壳10右端的金属片和锂电池21进行点焊。随着夹壳10的向下移动，点焊杆12能够对夹壳10右端的三个锂电池21的右端部依次进行点焊。夹壳10上的三个锂电池21点焊完毕后，随着夹壳10继续向下移动。

当夹壳10向下移动到下限位板4上时，夹壳10的底部与下限位板4相抵，推板20的底部进入到让位槽中，夹壳10从左向右移动。当夹壳10的右端与右限位板3相抵时，夹壳10在链条7的带动下向上移动。这样随着夹壳10的向上移动，夹壳10上的锂电池21的左端和金属片会与右侧的点焊杆12逐渐相对，从而对夹壳10上锂电池组左端电极进行点焊。随着夹壳10的向上移动，夹壳10上的三个锂电池21的左端依次被点焊完毕。由此，夹壳10中的锂电池组的左右两端均被点焊完毕。

当夹壳10继续向上移动时，夹壳10的顶部与上限位板2相抵，夹壳10在链条7的带动下从右向左移动。当链条7带动夹壳10移动到第一磁铁块11的上方时，此时夹壳10的顶部与出料口6相对，第一磁铁块11对推杆9底部的第二磁铁块进行排斥，第二磁铁块在磁力的作用下向上推动推杆9，推杆9推动推板20，推板20推动夹壳10中点焊完毕的锂电池组，锂电池组从出料口6中伸出，此时操作工人将锂电池组取出即可。

当夹壳10再次移动到进料口5的下方时，重复上述操作步骤，从而对其他的锂电池21进行组装点焊操作。

实施例2

结合图5-图6所示，本实施例中夹壳10的宽度大于实施例1中的夹壳10的宽度，目的在于能够使得夹壳10夹持的锂电池组中锂电池21的竖列为多个，本实施例中的夹壳10的内部宽度等于三个锂电池21的直径之和，因此三列锂电池21放入到夹壳10中之后形成如图7所示的锂电池组。由于锂电池组的竖列数变多，夹壳10的重量变大，为了对夹壳10进行稳定的支撑，本实施例中的移动机构的数量为两个，结合图4所示，两个移动机构相对设置，夹壳10位于两个移动机构之间，夹壳10的两个侧面上分别通过销轴17转动连接在两个移动机构的链条7的链节上。这样夹壳10的两侧别链条7支撑，夹壳10移动过程中更加的稳定。

另外，由于锂电池组变成了三列，本实施例中的点焊组件的数量也相应的变为三个，结合图6和图8所示，即凸轮16的数量为三个，点焊杆12的数量为六个，多个点焊组件沿驱动轴18的轴向方向分布。这样使得夹壳10带动锂电池组向下移动过程中，三列的锂电池21均能够同时被点焊。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种电池自动化组装系统，其特征在于：包括移动机构、夹壳、固定壳和点焊组件，所述点焊组件包括转动连接在固定壳内部的凸轮和滑动连接在固定壳上的两个点焊杆，两个点焊杆分别位于固定壳的两侧，且沿点焊杆的轴向方向滑动连接在固定壳上，所述凸轮上设有两个相对设置的凸出端，所述点焊杆靠近凸轮的一端用于与凸出端相抵，点焊杆的另一端为点焊头，点焊杆与固定壳之间固定连接有复位件；所述移动组件包括链条和至少四个链轮，所述链条连接在链轮上，链条在链轮上围绕呈方形结构，所述固定壳和点焊组件位于链条所围绕的方形结构的内部，所述夹壳的数量为多个，夹壳转动连接在链条的链节的中部上，所述链条所围绕的方形结构的外侧设有方形的限位框，限位框内壁与夹壳侧壁相抵；所述复位件为拉簧，所述点焊杆上固定连接有连接板，所述拉簧的两端同时固定连接在连接板和固定壳上。

2.根据权利要求1所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述限位框包括首尾依次连接的左限位板、下限位板、右限位板和上限位板。

3.根据权利要求2所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述夹壳上设有横向的通槽，通槽的顶部开口，所述上限位板上设有进料口和出料口。

4.根据权利要求3所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述夹壳两端的内侧壁上设有用于插入金属片的卡槽，所述卡槽竖向设置。

5.根据权利要求4所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述夹壳的内部的底部设有推板，所述夹壳的底部上设有通孔，推板上固定连接有推杆，推杆的底端从通孔中穿出。

6.根据权利要求5所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述出料口的下方设有第一磁铁块，所述推杆的底部上设有第二磁铁块，第二磁铁块的底面与第一磁铁块的顶面的磁极相同。

7.根据权利要求4所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述下限位板上设有横向的让位槽，所述让位槽用于推杆插入。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述移动机构的数量为两个，两个移动机构相对设置，夹壳位于两个移动机构之间，夹壳的两个侧面上分别转动连接在两个移动机构的链条的链节上。

9.根据权利要求8所述的一种电池自动化组装系统，其特征在于：所述点焊组件的数量为多个，固定壳上固定连接有用于驱动凸轮转动的驱动轴，多个点焊组件沿驱动轴的轴向方向分布。

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