CN111889865A - 一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，包括：机架，其底端部固设于生产线的工作台上；框架体，其顶端部固定连接有两根导向杆，所述导向杆贯穿设置于所述机架顶端部的滑筒内，并与其滑动连接；顶推机构，其设置于所述机架上，并与所述框架体固定连接，用于驱动框架体上下运动；点焊机构，其可转动设置于所述框架体底端部，用于焊接工件；及旋转机构，其设置于所述框架体内，并与所述点焊机构相连，用于驱动所述点焊机构转动。本发明通过在机架上设置两个可旋转的点焊机构，同时对异形电池的两处进行点焊，一步到位，焊接效率高。
Description
技术领域
本发明涉及碰焊机技术领域，具体而言，涉及一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备。
背景技术
碰焊机是工作件相对夹头上，接合两端相互抵紧，以大量的电流经夹头导至工作件上，通过接触面产生高温，金属到达可塑状态时再在移动端施以适当压力紧压使两端挤压接合。碰焊机实为电阻焊机，其焊接原理，是利用焊接区本身的电阻热和大量塑性变形能量，使两个分离表现的金属原子之间接近到晶格距离形成金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头，完成锂电池的点焊。
然而，在对异形电池，特别是针对上表面有凸起的电池进行点焊时，由于点焊电极的角度无法调整，往往都需要布置多台碰焊设备进行多次点焊工序，如此一来明显增加了生产工序，生产效率相对较低；另一方面，多次点焊可能会造成异形凸块电池结构稳定性上的一些破坏，对电池的工作性能造成影响，进而导致产品的合格率下降；此外，目前的碰焊设备在更换点焊电极时需要切断电源后，再进行更换，操作不便。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，包括：机架，其底端部固设于生产线的工作台上；框架体，其顶端部固定连接有两根导向杆，所述导向杆贯穿设置于所述机架顶端部的滑筒内，并与其滑动连接；顶推机构，其设置于所述机架上，并与所述框架体固定连接，用于驱动框架体上下运动；点焊机构，其可转动设置于所述框架体底端部，用于焊接工件；及旋转机构，其设置于所述框架体内，并与所述点焊机构相连，用于驱动所述点焊机构转动。
作为优选方案，所述点焊机构包括旋转架，所述旋转架顶端部固定连接有转轴，所述转轴上部贯穿设置于所述框架体底端部并与所述旋转机构传动连接；所述旋转架下部并列设置有两个固定柱，所述固定柱内部穿设有滑杆，所述滑杆顶端固定连接有滑块，所述滑块与设置于所述旋转架上的滑轨滑动连接，所述滑块与所述旋转架之间设置有用于缓冲的压力组件；所述滑杆底端固定连接有电极夹头，所述电极夹头上设置有点焊电极。
作为优选方案，所述压力组件包括分别设置于所述滑块和旋转架相对侧面的压力触发块和压力弹性块，套设于所述压力触发块和压力弹性块外侧的弹簧，以及设置于所述旋转架顶端部的接线座和调整旋钮，所述接线座与所述压力弹性块相连，用于与线缆连接，所述调整旋钮端部贯穿所述旋转架顶端部并与其螺纹连接，且其端部与所述弹簧抵接，用于调整所述弹簧的伸缩长度。
作为优选方案，所述压力组件还包括压力传感器，所述压力传感器用于监测其受到的压力并将其传送至控制器。
作为优选方案，两个所述电极夹头相互靠近一端可拆卸连接有电极夹板，用于将所述点焊电极夹紧在电极夹头上。
作为优选方案，所述顶推机构包括第一驱动件和顶块，所述第一驱动件固设于所述机架上，且其输出端贯穿所述机架上端部并通过顶块与所述框架体固定连接。
作为优选方案，所述旋转机构包括第二驱动件和与所述第二驱动件输出端连接的U型齿条，所述点焊机构为两个，每个所述点焊机构均包括设置于其上部的的转轴，所述转轴通过轴承设置于所述框架体上，所述转轴顶端部具有齿轮，两个所述齿轮位于所述U型齿条两侧，且与其啮合连接。
作为优选方案，位于所述U型齿条中间的框架体上固设有限位块，用于限制所述U型齿条的位移。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过在机架上设置两个点焊机构，同时对异形电池的两处进行点焊，一步到位，焊接效率高；通过旋转机构调节两个点焊机构的角度，可以对表面带有凸起的异形电池进行一次性焊接，适应范围广；在点焊机构上设置压力组件，压力组件的压力触发块和压力弹性块在顶推机构的作用下相互接触，并在压力弹性块内部设置压力传感器，压力传感器监测压力信号并传输至控制器，控制器将压力信号与设定的压力值进行比较，当达到设定压力值时，说明此时点焊电极与焊件之间的接触良好，方可接通电源对焊件进行焊接，避免造成电池虚焊；在压力触发块和压力弹性块外侧设置有弹簧，在进行点焊时，弹簧可以缓冲顶推机构带来的作用力，停止焊接时，弹簧将压力触发块和压力弹性块分离开，且旋转架采用电木材质，具有高绝缘性，保证了停止焊接时点焊电极处于不带电状态，使得在进行点焊电极更换时不需要额外切断电源再操作，使用方便。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1为本发明实施例的自动碰焊设备的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为本发明实施例的自动碰焊设备的另一视角结构示意图；
图4为本发明实施例的自动碰焊设备的正视图；
图5为本发明实施例的自动碰焊设备的侧视图；
图6为本发明实施例的点焊机构的结构示意图；
图7为本发明实施例的异形电池的结构示意图。
图中标号：100顶推机构、200旋转机构、300点焊机构、1机架、2第一驱动件、3顶块、4滑筒、5导向杆、6框架体、7第二驱动件、8U型齿条、9转轴、10限位块、11轴承、12齿轮、13挡板、14滑轨、15旋转架、16固定柱、17滑块、18滑杆、19弹簧、20压力弹性块、21压力触发块、22电极夹头、23电极夹板、24点焊电极、25接线座、26调整旋钮、27线缆。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一实施方式结合图1至5示出。一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，包括机架1、框架体6、顶推机构100、旋转机构200和点焊机构300，机架1底端部固设于生产线的工作台上，框架体6顶端部固定连接有两根导向杆5，导向杆5贯穿设置于机架1顶端部的滑筒4内，并与其滑动连接，顶推机构100设置于机架1上，并与框架体6固定连接，用于驱动框架体6上下运动。点焊机构300可转动设置于框架体6底端部，用于焊接工件，旋转机构200设置于框架体6内，并与点焊机构300相连，用于驱动点焊机构300转动。
具体的，上述顶推机构100包括第一驱动件2和顶块3，第一驱动件2固设于机架1上，且其输出端贯穿机架1上端部并通过顶块3与框架体6固定连接。第一驱动件2可以为气缸、电动推杆或其他适宜性驱动件，在第一驱动件2的作用下，框架体6沿导向杆5方向上下运动。
请再次参见图2，旋转机构200包括第二驱动件7和与第二驱动件7输出端连接的U型齿条8，第二驱动件7固定设置于框架体6上。本发明实施例中，点焊机构300为两个，每个点焊机构300均包括设置于其上部的的转轴9，转轴9通过轴承11设置于框架体6上，转轴9顶端部具有齿轮12，两个齿轮12位于U型齿条8两侧，且与其啮合连接。第二驱动件7可以为气缸、电动推杆或其他适宜性驱动件，在第二驱动件7的作用下，U型齿条8前后运动，带动两个齿轮12转动且方向相反，进而使得两个点焊机构300的夹角发生改变，以适应异形凸块电池的轮廓。
进一步的，在位于U型齿条8中间的框架体6上固设有限位块10，用于限制U型齿条8的位移。
参见图6，点焊机构300包括旋转架15，旋转架15顶端部固定连接有转轴9，旋转架15采用电木材质，转轴9上部贯穿设置于框架体6底端部并与旋转机构200传动连接；旋转架15下部并列设置有两个固定柱16，固定柱16内部穿设有滑杆18，滑杆18顶端固定连接有滑块17，滑块17与设置于旋转架15上的滑轨14滑动连接，滑块17与旋转架15之间设置有用于缓冲的压力组件。
其中，压力组件包括分别设置于滑块17和旋转架15相对侧面的压力触发块21和压力弹性块20，套设于压力触发块21和压力弹性块20外侧的弹簧19，以及设置于旋转架15顶端部的接线座25和调整旋钮26，接线座25与压力弹性块20相连，用于与线缆27连接。调整旋钮26端部贯穿旋转架15顶端部并与其螺纹连接，且其端部与弹簧19抵接，用于调整弹簧19的伸缩长度。
此外，压力组件还包括压力传感器，压力传感器可设置于压力触发块21或压力弹性块20内部，用于监测其受到的压力并将其传送至控制器。
本发明实施例中，滑杆18底端固定连接有电极夹头22，两个电极夹头22相互靠近一端可拆卸连接有电极夹板23，用于将点焊电极24夹紧在电极夹头22上。具体的，可拆卸连接方式为螺栓连接。
综上所述，本发明公开了一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，通过在机架1上设置两个点焊机构300，同时对异形电池(见图7)的两处进行点焊，一步到位，焊接效率高；通过旋转机构200调节两个点焊机构300的角度，可以对表面带有凸起的异形电池进行一次性焊接，适应范围广；在点焊机构300上设置压力组件，压力组件的压力触发块21和压力弹性块20在顶推机构100的作用下相互接触，并在压力组件内部设置压力传感器，压力传感器监测压力信号并传输至控制器，控制器将压力信号与设定的压力值进行比较，当达到设定压力值时，说明此时点焊电极24与焊件之间的接触良好，方可接通电源对焊件进行焊接，避免造成电池虚焊；在压力触发块21和压力弹性块20外侧设置有弹簧19，在进行点焊时，弹簧19可以缓冲顶推机构100带来的作用力，停止焊接时，弹簧19将压力触发块21和压力弹性块20分离开，且旋转架15采用电木材质，具有高绝缘性，保证了停止焊接时点焊电极24处于不带电状态，使得在进行点焊电极24更换时不需要额外切断电源再操作，使用方便。
需要说明的是，本发明的技术方案中涉及到的压力传感器、控制器及其他电气元件均为市售产品，其具体内部结构和电路连接属于现有技术，在此不做赘述。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，包括：
机架，其底端部固设于生产线的工作台上；
框架体，其顶端部固定连接有两根导向杆，所述导向杆贯穿设置于所述机架顶端部的滑筒内，并与其滑动连接；
顶推机构，其设置于所述机架上，并与所述框架体固定连接，用于驱动框架体上下运动；
点焊机构，其可转动设置于所述框架体底端部，用于焊接工件；及
旋转机构，其设置于所述框架体内，并与所述点焊机构相连，用于驱动所述点焊机构转动。
2.根据权利要求1所述的用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，所述点焊机构包括旋转架，所述旋转架顶端部固定连接有转轴，所述转轴上部贯穿设置于所述框架体底端部并与所述旋转机构传动连接；
所述旋转架下部并列设置有两个固定柱，所述固定柱内部穿设有滑杆，所述滑杆顶端固定连接有滑块，所述滑块与设置于所述旋转架上的滑轨滑动连接，所述滑块与所述旋转架之间设置有用于缓冲的压力组件；
所述滑杆底端固定连接有电极夹头，所述电极夹头上设置有点焊电极。
3.根据权利要求2所述的用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，所述压力组件包括分别设置于所述滑块和旋转架相对侧面的压力触发块和压力弹性块，套设于所述压力触发块和压力弹性块外侧的弹簧，以及设置于所述旋转架顶端部的接线座和调整旋钮，所述接线座与所述压力弹性块相连，用于与线缆连接，所述调整旋钮端部贯穿所述旋转架顶端部并与其螺纹连接，且其端部与所述弹簧抵接，用于调整所述弹簧的伸缩长度。
4.根据权利要求2所述的用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，所述压力组件还包括压力传感器，所述压力传感器用于监测其受到的压力并将其传送至控制器。
5.根据权利要求2所述的用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，两个所述电极夹头相互靠近一端可拆卸连接有电极夹板，用于将所述点焊电极夹紧在电极夹头上。
6.根据权利要求1所述的用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，所述顶推机构包括第一驱动件和顶块，所述第一驱动件固设于所述机架上，且其输出端贯穿所述机架上端部并通过顶块与所述框架体固定连接。
7.根据权利要求1所述的用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，所述旋转机构包括第二驱动件和与所述第二驱动件输出端连接的U型齿条，所述点焊机构为两个，每个所述点焊机构均包括设置于其上部的的转轴，所述转轴通过轴承设置于所述框架体上，所述转轴顶端部具有齿轮，两个所述齿轮位于所述U型齿条两侧，且与其啮合连接。
8.根据权利要求7所述的用于锂电池生产线上的自动碰焊设备，其特征在于，位于所述U型齿条中间的框架体上固设有限位块，用于限制所述U型齿条的位移。
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