CN112719560B - 一种电池极耳与连接片超声焊接装置 - Google Patents

一种电池极耳与连接片超声焊接装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电池极耳与连接片超声焊接装置,包括:可移动的超声焊接组件、电芯工装、输送组件、除尘组件、大板;超声焊接组件、输送组件、除尘组件依次固定设置于大板上,电芯工装安装于输送组件上;电芯工装上下移动配合超声焊接组件进行焊接,除尘组件罩在电芯工装进行除尘;超声焊接组件用于对方形铝壳电池极耳和连接片焊接;电芯工装用于对连接片和保护片定位、AB卷芯间距调整;除尘组件用于对焊接过程除尘,能够完成电池卷芯定位、结构件连接片及保护片定位、超声焊接及除尘工作,这样在焊接过程中,能够对连接片及保护片进行定位,防止产品报废,并能够有效除尘。

Description

一种电池极耳与连接片超声焊接装置
技术领域
本发明涉及锂离子电池生产制造技术领域,尤其涉及一种电池极耳与连接片超声焊接装置。
背景技术
现阶段在锂电池电芯装配成电池过程中,锂电池电芯的装配一直是一个难点问题,很多企业在面对蝴蝶焊这一工艺时多为单焊印,随着电池容量的增加,电池的厚度也越来越厚,单焊印已无法满足发展要求。
传统焊接结构件在装配过程无法对连接片及保护片进行定位造成产品报废、无法有效除尘造成电池短路报废率较高,严重影响了产品的一致性。因而现有技术还有待精益改进和提升。
申请号为“CN201811550815.1”的发明专利公开了一种电池极耳的焊接方法及装置,包括:将软连接片的第一侧与电池顶盖进行焊接;将焊接有软连接片的电池顶盖移动到裸电芯的上方;将软连接片的第二侧向远离电池顶盖的方向折弯,使其与电池顶盖形成预设夹角α;将裸电芯的极耳与软连接片的第二侧进行焊接。该焊接方法在电池取消折极耳工艺上进行改良,对电池顶盖与软连接片进行激光焊接并清洁焊渣,再将电池顶盖移动至裸电芯上方,随后将软连接片的一侧弯折使其远离电池顶盖,最后将极耳与软连接片远离电池顶盖的一侧进行超声焊接,但是该专利方案主要是通过激光焊接,成本较高并不适于推广使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服传统焊接结构件在装配过程无法对连接片及保护片进行定位造成产品报废、无法有效除尘的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的:
一种电池极耳与连接片超声焊接装置,包括:可移动的超声焊接组件、电芯工装、输送组件、除尘组件、大板;
所述超声焊接组件、输送组件、除尘组件依次固定设置于大板上,所述电芯工装安装于输送组件上;
所述电芯工装上下移动配合超声焊接组件进行焊接,所述除尘组件罩在电芯工装进行除尘;
其中,所述大板为安装基准面;所述超声焊接组件用于对方形铝壳电池极耳和连接片焊接;所述电芯工装用于对连接片和保护片定位、AB卷芯间距调整;所述输送组件用于调节电芯工装位置;除尘组件用于对焊接过程除尘。
超声焊接组件用于对方形铝壳电池极耳和连接片焊接;电芯工装用于对连接片和保护片定位、AB卷芯间距调整;输送组件用于调节电芯工装位置;除尘组件用于对焊接过程除尘,能够完成电池卷芯定位、结构件连接片及保护片定位、超声焊接及除尘工作,这样在焊接过程中,能够对连接片及保护片进行定位,防止产品报废,并能够有效除尘。
作为本发明进一步的方案:所述超声焊接组件包含焊机机架、上焊头、焊机第一固定板、焊机第二固定板、第一滑动板、焊机底板、第一导轨、第二导轨、丝杆、螺母连接板、联轴器、电机安装板、减速机、电机;
所述焊机底板的底部固定在基准大板上,所述第一导轨和第二导轨对称固定在焊机底板的顶部;
所述丝杆设置在焊机底板上,所述螺母连接板固定在丝杆螺母上,减速机及电机装配组合通过联轴器和电机安装板固定的同时与丝杆联结以驱动丝杆运动,
所述的第一滑动板与螺母连接板固定连接,所述第一滑动板的底部对称焊接或者螺栓或者螺钉固定连接有若干个滑动滑块,所述滑动滑块与第一导轨和第二导轨相配合滑动连接;
所述的焊机机架的底部对称固定连接有焊机第一固定板和焊机第二固定板,所述焊机第一固定板和焊机第二固定板的投影所在直线与第二导轨投影所在直线垂直,所述焊机第一固定板和焊机第二固定板的底部与第一滑动板固定连接。
作为本发明进一步的方案:所述超声焊接组件还包括第一防撞块、第二防撞块、第一轴承支座、第二轴承支座;
第一防撞块和第二防撞块分别固定在第一轴承支座和第二轴承支座一侧;
所述丝杆通过第一轴承支座、第一连接轴承、第二轴承支座及第二连接轴承固定在焊机底板上,所述第一轴承支座、第一连接轴承、第二轴承支座、第二连接轴承固定在焊机底板上。
作为本发明进一步的方案:所述电芯工装组件包含托盘底板、托盘定位销、保护片定位块定位销、连接片定位块、第一滑块、加强筋板、滑动板、导轨座、工装底板、磁铁、保护片定位块、拉簧组件;
所述工装底板与滑动组件的顶部连接,所述导轨座的下端固定在工装底板的顶部,所述导轨座的侧壁设置有加强筋板,所述导轨座的上端与滑动板固定连接,所述滑动板与托盘底板固定连接;
所述电芯工装组件还包括至少两个以上的第一气缸,所述第一气缸的下端对称设置于工装底板的顶部两侧,并与工装底板的顶部固定在一起,所述拉簧组件的上下两端分别与在滑动板、工装底板固定连接;
所述托盘底板的顶部开设有若干个与托盘定位销相配合的通孔,若干个托盘定位销依次通过六角螺母设置在托盘底板的顶部。
通过松动六角螺母可以调节四个托盘定位销的左右位置,继而可以实现两个托盘在托盘底板上沿着托盘底板长边方向移动,实现卷芯A、卷芯B间距可调整;
正负极连接片可以通过图中的第一连接片定位块(即正极连接片定位块)和第二连接片定位块(即负极连接片定位块)实现精确定位,从而克服了连接片定位不准会造成后续生产工艺产品报废及产品一致性降低的问题。
作为本发明进一步的方案:所述滑动板包括第二滑动板和第三滑动板,所述第二滑动板和第三滑动板的顶部与托盘底板的底部固定连接,所述第二滑动板和第三滑动板的底部分别各通过一个第一滑块与导轨座的上端连接。
作为本发明进一步的方案:所述拉簧组件包括第一拉簧、第二拉簧,所述第一拉簧、第二拉簧上下两端分别固定在滑动板和工装底板上。
作为本发明进一步的方案:所述输送组件包括第二滑块、第三导轨、导轨垫板,所述第二滑块与第三导轨的顶部滑动连接,所述第三导轨通过导轨垫板固定在大板上。
作为本发明进一步的方案:还包括托盘、定位槽,所述托盘分别通过定位槽与托盘底板上的托盘定位销定位。
作为本发明进一步的方案:所述除尘组件包含支撑座、导向轴连接板、直线轴承、气缸安装板、导向轴、第二气缸、接头、吸尘接口、焊接吸尘罩、支撑板、吸尘罩、吸尘边罩;
所述支撑座的下端固定在基准大板上,所述气缸安装板固定在导向轴连接板的底部;
所述直线轴承与气缸安装板固定连接,所述导向轴的一端与直线轴承下端固定连接,所述导向轴的另一端固定在吸尘罩上;
第二气缸固定在气缸安装板上,所述第二气缸的活塞杆一端固定在吸尘罩上;
所述接头包括第一接头、第二接头,所述第一接头、第二接头分别固定在吸尘罩顶部两端,吸尘接口固定在焊接吸尘罩上,焊接吸尘罩通过支撑板固定在吸尘罩顶部中间;
所述吸尘边罩包括第一吸尘边罩、第二吸尘边罩,所述第一吸尘边罩、第二吸尘边罩分别固定在吸尘罩底部,与吸尘罩形成除尘腔体。
第一吸尘边罩、第二吸尘边罩分别固定在吸尘罩底部,与吸尘罩形成除尘腔体,通过外置的工业吸尘设备及吸尘管道连接接头可以实现对卷芯的除尘。
作为本发明进一步的方案:所述直线轴承包括第一直线轴承、第二直线轴承,所述第一直线轴承、第二直线轴承的上端分别固定在气缸安装板的两端;所述导向轴包括第一导向轴、第二导向轴,所述第一导向轴、第二导向轴的一端分别与第一直线轴承、第二直线轴承连接,第一导向轴、第二导向轴的另一端固定在吸尘罩上,所述第一接头、第二接头均位于第一导向轴、第二导向轴之间。
本发明的优点在于:
1、本发明中,超声焊接组件用于对方形铝壳电池极耳和连接片焊接;电芯工装用于对连接片和保护片定位、AB卷芯间距调整;输送组件用于调节电芯工装位置;除尘组件用于对焊接过程除尘,能够完成电池卷芯定位、结构件连接片及保护片定位、超声焊接及除尘工作,这样在焊接过程中,能够对连接片及保护片进行定位,防止产品报废,并能够有效除尘。
2、本发明中,卷芯在托盘中定位,后续生产中可以直接抓取托盘避免接触卷芯,流转过程有效规避传统机械夹爪转运抓取卷芯导致卷芯损伤的问题。
3、本发明中,第一吸尘边罩、第二吸尘边罩分别固定在吸尘罩底部,与吸尘罩形成除尘腔体,通过外置的工业吸尘设备及吸尘管道连接接头可以实现对卷芯的除尘。
4、本发明中,通过松动六角螺母可以调节四个托盘定位销的左右位置,继而可以实现两个托盘在托盘底板上沿着托盘底板长边方向移动,实现卷芯A、卷芯B间距可调整;
正负极连接片可以通过图中的第一连接片定位块(即正极连接片定位块)和第二连接片定位块(即负极连接片定位块)实现精确定位,从而克服了连接片定位不准会造成后续生产工艺产品报废及产品一致性降低的问题。
5、本发明提供了可以用于正式批量生产及新产品验证,无需改造设备只需调整间距即可实现,大大降低了研发成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的结构示意图。
图2a本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例中托盘、卷芯、连接片、保护片焊接前的结构示意图。
图2b本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例中托盘、卷芯、连接片、保护片焊接后的结构示意图。
图3本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的超声焊接组件结构示意图。
图4本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的超声焊接组件结构示意图。
图5本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的电芯工装的部分结构示意图。
图6本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的电芯工装中连接片定位块的结构示意图。
图7为本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的除尘组件的结构示意图。
图8本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例焊接方法的一种状态的立体示意图。
图9本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例焊接方法的另一种状态的立体示意图。
图中,100、超声焊接组件;101、焊机机架;102、上焊头;103、焊机第一固定板;104、焊机第二固定板;105、第一滑动板;106、焊机底板;107、第一导轨;108、第二导轨;109、轴承支座;110、丝杆;111、第一防撞块;112、螺母连接板;113、第二防撞块;114、第二轴承支座;115、联轴器;116、电机安装板;117、减速机;118、电机;
200、电芯工装;201、托盘底板;202、托盘定位销;203、保护片定位块定位销;204、连接片定位块;204-1、第一连接片定位块;204-2、第二连接片定位块;205、第一滑块;206、加强筋板;207、滑动板;207-1、第二滑动板;207-2、第三滑动板208、导轨座;209、工装底板;210、保护片定位块;212-1、第一拉簧;212-2、第二拉簧;213、导轨垫板;215、磁铁;215-1、第一磁铁;215-2、第二磁铁;
211、第二滑块,第三导轨212、导轨垫板213;
300、除尘组件;301、支撑座;302、导向轴连接板;303、直线轴承;303-1、第一直线轴承;303-2、第二直线轴承;304、气缸安装板;305、导向轴;305-1、第一导向轴;305-2、第二导向轴;306、第二气缸;307、接头;307-1、第一接头;307-2、第二接头;308、吸尘接口;309、焊接吸尘罩;310、支撑板;311、吸尘罩;312吸尘边罩;312-1、第一吸尘边罩;312-2、第二吸尘边罩;
400、大板;
501、卷芯;501-1、A卷芯;501-2、B卷芯;503、连接片;504、保护片;504-1、第一保护片;504-2、第二保护片;504-3、第三保护片;504-4、第四保护片;505、托盘。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参阅图1,图1为本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的结构示意图,一种电池极耳与连接片超声焊接装置,包括:可移动的超声焊接组件100、电芯工装200、输送组件、除尘组件300、大板400;
所述超声焊接组件100、输送组件、除尘组件300依次固定设置于大板400上,所述电芯工装200安装于输送组件上;
所述电芯工装200上下移动配合超声焊接组件100进行焊接,所述除尘组件300罩在电芯工装200进行除尘。
其中,所述大板400为用于各功能组件的安装基准面;所述超声焊接组件100用于对方形铝壳电池极耳和连接片焊接;所述电芯工装200用于对连接片和保护片定位、AB卷芯间距调整;所述输送组件用于调节电芯工装200位置;除尘组件300用于对焊接过程除尘。
此外,参阅图2a及图2b,图2a本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例中托盘、卷芯、连接片、保护片焊接前的结构示意图,图2b本发明实施例提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例中托盘、卷芯、连接片、保护片焊接后的结构示意图,图2a为使用本装置焊接前的A卷芯501-1、B卷芯501-2;而图2b为通过本装置依次焊接连接在一起的A卷芯501-1、第一保护片504-1和第三保护片504-3、连接片503、第二保护片504-2和第四保护片504-4、B卷芯501-2。
参阅图3及图4,图3本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的超声焊接组件结构示意图;图4本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的超声焊接组件结构示意图。所述一种电池极耳与连接片超声焊接装置中,超声焊接组件100包含焊机机架101、上焊头102(上焊头102通过内部气缸固定在机架上,通过内置气缸可以实现在垂直方向的上下运动,因为该上焊头102为标准件,所以图中未示出内部气缸)、焊机第一固定板103和焊机第二固定板104、第一滑动板105、焊机底板106、第一导轨107、第二导轨108、第一轴承支座109、第一防撞块111、丝杆110、螺母连接板112、第二防撞块113、第二轴承支座114、联轴器115、电机安装板116、减速机117、电机118。
图3及图4中,所述焊机底板106的底部通过焊接或者螺栓或者螺钉固定在基准大板400上,所述第一导轨107和第二导轨108对称通过螺栓或者螺钉等固定在焊机底板106的顶部,所述第一导轨107和第二导轨108优选为与大板400的长边方向平行设置,且第一导轨107和第二导轨108靠近大板400的侧边。
所述丝杆110通过第一轴承支座109、第一连接轴承(图中未示出)、第二轴承支座114、第二连接轴承(图中未示出)固定在焊机底板106上,所述第一轴承支座109、第一连接轴承、第二轴承支座114、第二连接轴承固定在焊机底板106上,所述螺母连接板112固定在丝杆螺母上,减速机117及电机118装配组合通过联轴器和电机安装板116固定的同时与丝杆110联结,以驱动丝杆110运动,第一防撞块111和第二防撞块113分别固定在第一轴承支座109和第二轴承支座114一侧起到限位的作用。
所述的第一滑动板105与螺母连接板112固定连接,所述第一滑动板105的底部对称焊接或者螺栓或者螺钉固定连接有若干个滑动滑块(图中未示出),所述滑动滑块与第一导轨107和第二导轨108相配合滑动连接,以实现第一滑动板105可以滑动。
所述的焊机机架101的底部对称焊接固定连接有焊机第一固定板103和焊机第二固定板104,所述焊机第一固定板103和焊机第二固定板104的投影所在直线与第二导轨108投影所在直线垂直,所述焊机第一固定板103和焊机第二固定板104的底部与第一滑动板105通过焊接或者螺栓或者螺钉的方式固定连接,这样焊机机架101也就可以实现通过焊机第一固定板103和焊机第二固定板104安装在第一滑动板105上。
通过本公开的一个实施例方案,通过电机118工作推动丝杆110运动,丝杠110运动会带动螺母连接板112运动,而螺母连接板112与滑动板105固定连接在一起的,第一滑动板105又通过前后方向(此处的前后方向是以图1的视角为例而言)对称设置的滑动滑块与第一导轨107和第二导轨108滑动连接,所以螺母连接板112可以带动第一滑动板105随着滑动滑块在第一导轨107和第二导轨108滑动而运动,这样就可以实现焊机机架整体在焊机机架水平方向左右运动(也即图1或者图4中的左右方向)。
参阅图1、图5及图6,图5本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的电芯工装的部分结构示意图;图6本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的电芯工装中连接片定位块的结构示意图。所述电芯工装200包含托盘底板201、托盘定位销202、保护片定位块定位销203、连接片定位块204、第一滑块205、加强筋板206、滑动板207、导轨座208、工装底板209、磁铁215、保护片定位块210、拉簧组件;
所述工装底板209与滑动组件的顶部连接,所述导轨座208的下端通过螺栓或者螺钉分别固定在工装底板209的顶部两端,所述导轨座208的侧壁焊接设置有加强筋板206,所述导轨座208的上端与滑动板207固定连接,所述滑动板207与托盘底板201固定连接,所述滑动板207包括第二滑动板207-1和第三滑动板207-2,所述第二滑动板207-1和第三滑动板207-2的顶部与托盘底板201的底部固定连接,所述第二滑动板207-1和第三滑动板207-2的底部分别各通过一个第一滑块205与导轨座208的上端连接。
此外,所述电芯工装200还包括至少两个以上的第一气缸(图中未画出),本公开一个实施例方案中,第一气缸优选为两个,所述第一气缸的下端对称设置于工装底板209的顶部两侧,并与工装底板209的顶部通过螺栓或者螺钉固定在一起,通过第一气缸等驱动可以实现托盘底板201整体在垂直方向上下移动。
所述拉簧组件的上下两端分别与在滑动板207、工装底板209固定连接;所述拉簧组件包括第一拉簧212-1、第二拉簧212-2,所述第一拉簧212-1、第二拉簧212-2上下两端分别固定在滑动板207和工装底板209上,起到向下拉托盘底板201的作用。
所述托盘底板201的顶部开设有若干个与托盘定位销202相配合的通孔,所述托盘定位销202为四个,分别依次通过六角螺母设置在托盘底板201的顶部,通过六角螺母可以调节4个托盘定位销202,使托盘定位销202在通孔中相对滑动而改变其的左右位置,保护片定位块定位销203固定在托盘底板201上。
本公开实施例中,所述通孔可以为椭圆形或者矩形等,具体形状可以根据实际情况选择,只要保证托可以人工在通孔内移动盘定位销202即可。
第一连接片定位块204-1、第二连接片定位块204-2分别等距固定在保护片定位块定位销203两侧,并位于托盘底板201顶部。
所述磁铁包括第一磁铁215-1、第二磁铁215-2,所述第一磁铁215-1数量为两个,固定在所述第一连接片定位块204-1内,所述第二磁铁215-2数量为两个,固定在所述第二连接片定位块204-2内。
所述保护片定位块210设置于第一连接片定位块204-1、第二连接片定位块204-2的顶部,所述保护片定位块210可以提供保护片定位块定位销203设置在第一连接片定位块204-1、第二连接片定位块204-2上方且被磁铁215吸合。
参阅图1及图5,所述输送组件包括第二滑块211、第三导轨212、导轨垫板213,所述第二滑块211与第三导轨212的顶部滑动连接,所述第三导轨212通过导轨垫板213固定在大板400上,也就是说,所述导轨垫板213通过焊接或者螺栓或者螺钉等方式固定设置于大板400的顶部,所述第三导轨212通过焊接或者螺栓或者螺钉的方式固定在导轨垫板213的顶部,在焊机组件100的一侧(参阅图1中的右侧),电芯工装200通过工装底板209与第二滑块211固定设置在导轨垫板213正上方。
如图1,电芯工装200通过工装底板209及第二滑块211可以是实现电芯工装整体在沿着第三导轨212移动。
如图5及图7,实施案例中两个托盘505可以分别通过定位槽506与托盘底板201上的托盘定位销202定位,托盘定位销202通过六角螺母(图中未示出)设置在托盘底板201开设的腰槽上,通过松动六角螺母可以调节4个托盘定位销202的左右位置,通过定位销202可以定位托盘505,继而可以实现两个托盘505在托盘底板201上沿着托盘底板201长边方向移动,正负极连接片503可以通过图4中的第一连接片定位块204-1(即正极连接片定位块)和第二连接片定位块204-2(即负极连接片定位块)实现精确定位,从而克服了连接片定位不准会造成后续生产工艺产品报废及产品一致性降低的问题。
可以理解的是,定位销202与六角螺母的连接关系属于公知常识,所以此处不再进行详细说明如何通过松动六角螺栓从而调节定位销202。
本实施案例的卷芯501通过托盘505定位、保护片504可以通过图5中的保护片定位块210定位槽进行定位及防止溜出,同时通过保护片定位块210将卷芯极耳压住避免焊接过程移动。
如图7,图7为本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的除尘组件的结构示意图;所述一种电池极耳与连接片超声焊接装置中,除尘组件300包含支撑座301、导向轴连接板302、直线轴承303、气缸安装板304、导向轴305、第二气缸306、接头307、吸尘接口308、焊接吸尘罩309、支撑板310、吸尘罩311、吸尘边罩312。
所述支撑座301的下端通过螺栓或者螺钉固定在基准大板上,所述气缸安装板304固定在导向轴连接板302的底部;所述直线轴承303与气缸安装板304固定连接,所述导向轴305的一端与直线轴承303下端固定连接;所述导向轴305的另一端固定在吸尘罩311上;
所述导向轴305包括第一导向轴305-1、第二导向轴305-2,所述直线轴承303包括第一直线轴承303-1、第二直线轴承303-2,第一直线轴承303-1、第二直线轴承303-2的上端分别固定在气缸安装板304的两端;
第一导向轴305-1、第二导向轴305-2一端分别与第一直线轴承303-1、第二直线轴承303-2连接,第一导向轴305-1、第二导向轴305-2的另一端固定在吸尘罩311上;
第二气缸306固定在气缸安装板304上,所述第二气缸306的活塞杆一端固定在吸尘罩311上,
第一接头307-1、第二接头307-2分别固定在吸尘罩311顶部两端并位于第一导向轴305-1、第二导向轴305-2之间,吸尘接口308固定在焊接吸尘罩309上,焊接吸尘罩309通过支撑板固定在吸尘罩311顶部中间(即位于第一接头307-1、第二接头307-2之间),通过外置工业吸尘设备及管道与吸尘接口308对接,可以实现对焊接头及焊接区域的除尘。
第一吸尘边罩312-1、第二吸尘边罩312-2分别固定在吸尘罩311底部,与吸尘罩311形成除尘腔体,通过外置的工业吸尘设备及吸尘管道连接接头307可以实现对卷芯的除尘,吸尘罩311通过第二气缸306可以实现在垂直方向上下移动。
可以理解的是,本公开的一实施例方案中,吸尘边罩的数量是可以不限于两个的。
作为本公开实施例的方案中,所述支撑座301的底部通过连接固定板(图中未标号)螺栓或者焊接固定于基准大板顶部,该连接固定板可以为圆形或者方形结构。
具体的,本案例具体使用时:
1、取正极连接片、负极连接片各1片分别放置在电芯工装200的第一连接片定位块204-1和第一连接片定位块204-2上,再放置两个托盘505至电芯工装200的托盘底板201的顶部,分别将实施例的卷芯A和卷芯B分别放到两个托盘上定位,此时实施案例的效果如图8所示,图8本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例焊接方法的一种状态的立体示意图;
再装上电芯工装200的保护片定位块210(有定位销),分别将4个保护片放置在保护片定位块210的4个槽内进行定位(保护片的作用是保护卷芯极耳焊接过程避免极耳损伤或焊裂等),此时效果如图9所示,图9本发明提供的一种电池极耳与连接片超声焊接装置的实施案例焊接方法的另一种状态的立体示意图(保护片定位块210可以对保护片进行限位及防止飞出作用);
2、通过气缸驱动(图中未画出)将托盘底板201整体向上顶升,超声焊接组件100通过驱动电机118将焊机整体移动至两个负极焊接正上方,托盘底板201整体在垂直方向向下移动,此时焊机底座119刚好与连接片底部接触,以待超声焊接(超声焊接需要焊机底座支撑被焊接产品,焊头下压接触被焊接产品并保持一定的压力后才能具备焊接条件)。
3、除尘组件300通过第二气缸306作用,将焊接吸尘罩309下压分别罩住卷芯A、卷芯B,此时焊机焊头下压对极耳保护片进行超声焊接,焊接完成后焊头提起,通过吸尘作用对卷芯A、卷芯B进行除尘,同时焊接吸尘罩309包住焊接焊头及焊接区域,对焊接进行除尘,完成焊接后吸尘罩复位提升至原位。
4、通过第一气缸驱动(图中未画出)托盘底板201将提升,焊机向后运动至正极焊接位置,托盘底板201将下压,此处正极连接片与焊机底座119接触,除尘组件300通过第二气缸306作用,将焊接吸尘罩309下压罩住卷芯,此时焊机焊头下压对极耳保护片进行超声焊接,焊接完成后焊头提起,通过吸尘作用对卷芯进行除尘,同时焊接吸尘罩309包住焊接焊头及焊接区域,对焊接进行除尘,完成焊接后吸尘罩复位提升至原位。产品焊接完效果如图2焊接后效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例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同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电池极耳与连接片超声焊接装置,其特征在于,包括:可移动的超声焊接组件(100)、电芯工装(200)、输送组件、除尘组件(300)、大板(400);
所述超声焊接组件(100)、输送组件、除尘组件(300)依次固定设置于大板(400)上,所述电芯工装(200)安装于输送组件上;
所述超声焊接组件(100)包含焊机机架(101)、上焊头(102)、焊机第一固定板(103)、焊机第二固定板(104)、第一滑动板(105)、焊机底板(106)、第一导轨(107)、第二导轨(108)、丝杆(110)、螺母连接板(112)、联轴器(115)、电机安装板(116)、减速机(117)、电机(118);
所述焊机底板(106)的底部固定在基准大板(400)上,所述第一导轨(107)和第二导轨(108)对称固定在焊机底板(106)的顶部;
所述丝杆(110)设置在焊机底板(106)上,所述螺母连接板(112)固定在丝杆螺母上,减速机(117)及电机(118)装配组合通过联轴器和电机安装板(116)固定的同时与丝杆(110)联结以驱动丝杆(110)运动,
所述的第一滑动板(105)与螺母连接板(112)固定连接,所述第一滑动板(105)的底部对称焊接或者螺栓或者螺钉固定连接有若干个滑动滑块,所述滑动滑块与第一导轨(107)和第二导轨(108)相配合滑动连接;
所述的焊机机架(101)的底部对称固定连接有焊机第一固定板(103)和焊机第二固定板(104),所述焊机第一固定板(103)和焊机第二固定板(104)的投影所在直线与第二导轨(108)投影所在直线垂直,所述焊机第一固定板(103)和焊机第二固定板(104)的底部与第一滑动板(105) 固定连接;
所述电芯工装(200)上下移动配合超声焊接组件(100)进行焊接,所述除尘组件(300)罩在电芯工装(200)进行除尘;
所述电芯工装(200)包含托盘底板(201)、托盘定位销(202)、保护片定位块定位销(203)、连接片定位块(204)、第一滑块(205)、加强筋板(206)、滑动板(207)、导轨座(208)、工装底板(209)、磁铁(215)、保护片定位块(210)、拉簧组件;
所述工装底板(209)与滑动组件的顶部连接,所述导轨座(208)的下端固定在工装底板(209)的顶部,所述导轨座(208)的侧壁设置有加强筋板(206),所述导轨座(208)的上端与滑动板(207)固定连接,所述滑动板(207)与托盘底板(201)固定连接;
所述电芯工装(200)还包括至少两个以上的第一气缸,所述第一气缸的下端对称设置于工装底板(209)的顶部两侧,并与工装底板(209)的顶部固定在一起,所述拉簧组件的上下两端分别与滑动板(207)、工装底板(209)固定连接;
所述托盘底板(201)的顶部开设有若干个与托盘定位销(202)相配合的通孔,若干个托盘定位销(202)依次通过六角螺母设置在托盘底板(201)的顶部;
其中,所述大板(400)为安装基准面;所述超声焊接组件(100)用于对方形铝壳电池极耳和连接片焊接;所述电芯工装(200)用于对连接片和保护片定位、AB卷芯间距调整;所述输送组件用于调节电芯工装(200)位置;除尘组件(300)用于对焊接过程除尘;
所述除尘组件(300)包含支撑座(301)、导向轴连接板(302)、直线轴承(303)、气缸安装板(304)、导向轴(305)、第二气缸(306)、接头(307)、吸尘接口(308)、焊接吸尘罩(309)、支撑板(310)、吸尘罩(311)、吸尘边罩(312);
所述支撑座(301)的下端固定在基准大板上,所述气缸安装板(304)固定在导向轴连接板(302)的底部;
所述直线轴承(303)与气缸安装板(304)固定连接,所述导向轴(305)的一端与直线轴承(303)下端固定连接,所述导向轴(305)的另一端固定在吸尘罩(311)上;
第二气缸(306)固定在气缸安装板(304)上,所述第二气缸(306)的活塞杆一端固定在吸尘罩(311)上;
所述接头(307)包括第一接头(307-1)、第二接头(307-2),所述第一接头(307-1)、第二接头(307-2)分别固定在吸尘罩(311)顶部两端,吸尘接口(308)固定在焊接吸尘罩(309)上,焊接吸尘罩(309)通过支撑板(310)固定在吸尘罩(311)顶部中间;
所述吸尘边罩(312)包括第一吸尘边罩(312-1)、第二吸尘边罩(312-2),所述第一吸尘边罩(312-1)、第二吸尘边罩(312-2)分别固定在吸尘罩(311)底部,与吸尘罩(311)形成除尘腔体。
2.根据权利要求1所述的电池极耳与连接片超声焊接装置,其特征在于,所述超声焊接组件(100)还包括第一防撞块(111)、第二防撞块(113)、第一轴承支座(109)、第二轴承支座(114);
第一防撞块(111)和第二防撞块(113)分别固定在第一轴承支座(109) 和第二轴承支座(114)一侧;
所述丝杆(110)通过第一轴承支座(109)、第一连接轴承、第二轴承支座(114)及第二连接轴承固定在焊机底板(106)上,所述第一轴承支座(109)、第一连接轴承、第二轴承支座(114)、第二连接轴承固定在焊机底板(106)上。
3.根据权利要求1所述的电池极耳与连接片超声焊接装置,其特征在于,所述滑动板(207)包括第二滑动板(207-1)和第三滑动板(207-2),所述第二滑动板(207-1)和第三滑动板(207-2)的顶部与托盘底板(201)的底部固定连接,所述第二滑动板(207-1)和第三滑动板(207-2)的底部分别各通过一个第一滑块(205)与导轨座(208)的上端连接。
4.根据权利要求1所述的电池极耳与连接片超声焊接装置,其特征在于,所述拉簧组件包括第一拉簧(212-1)、第二拉簧(212-2),所述第一拉簧(212-1)、第二拉簧(212-2)上下两端分别固定在滑动板(207)和工装底板(209)上。
5.根据权利要求1所述的电池极耳与连接片超声焊接装置,其特征在于,所述输送组件包括第二滑块(211)、第三导轨(212)、导轨垫板(213),所述第二滑块(211)与第三导轨(212)的顶部滑动连接,所述第三导轨(212)通过导轨垫板(213)固定在大板(400)上。
6.根据权利要求1所述的电池极耳与连接片超声焊接装置,其特征在于,还包括托盘(505)、定位槽(506),所述托盘(505)分别通过定位槽(506)与托盘底板(201)上的托盘定位销(202)定位。
7.根据权利要求1所述的电池极耳与连接片超声焊接装置,其特征在于,所述直线轴承(303)包括第一直线轴承(303-1)、第二直线轴承(303-2),所述第一直线轴承(303-1)、第二直线轴承(303-2)的上端分别固定在气缸安装板(304)的两端;所述导向轴(305)包括第一导向轴(305-1)、第二导向轴(305-2),所述第一导向轴(305-1)、第二导向轴(305-2)的一端分别与第一直线轴承(303-1)、第二直线轴承(303-2)连接,第一导向轴(305-1)、第二导向轴(305-2)的另一端固定在吸尘罩(311)上,所述第一接头(307-1)、第二接头(307-2)均位于第一导向轴(305-1)、第二导向轴(305-2)之间。
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