CN113333977A

CN113333977A - 电池电极与电连接片的焊接系统

Info

Publication number: CN113333977A
Application number: CN202010093653.4A
Authority: CN
Inventors: 刘丰至; 潘正坤; 王生星
Original assignee: Taipu Power New Energy Changshu Co ltd
Current assignee: Taipu Power New Energy Changshu Co ltd
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2040-02-14
Also published as: CN113333977B

Abstract

本发明公开了一种电池电极与电连接片的焊接系统，包括主机台，主机台上设有：用于放置电池电极和电连接片的焊接治具，电池放置在焊接治具中，且电池沿Y轴方向设置，支承焊接治具、且驱动焊接治具沿X轴方向移动的治具承载装置，以及对焊接治具中的电池电极和电连接片进行焊接的焊接装置，该焊接装置位于治具承载装置外侧。本发明能调整焊针的位置，对电池电极和电连接片进行焊接，焊接时能对焊针施加一定压力，且能检测焊针的压力，焊接完成后还能对焊针进行旋转，便于焊针与电池电极和电连接片脱离，保证焊接质量；焊接完成后还能对焊针的端面进行打磨，使焊针的端面变得整齐和清洁，以便后续继续焊接。

Description

电池电极与电连接片的焊接系统

技术领域

本发明涉及电池电极与电连接片的焊接系统。

背景技术

在电池焊接领域中，涉及到电池电极与电连接片的焊接，焊接过程为，先将电连接片与电池电极放在一起，再通过焊针将两者焊在一起。为了完成焊接动作，需要根据需要调整焊针的位置，使焊针达到焊接位置；焊接时还需要对焊针施加一定压力，且需要检测焊针的压力；焊接完成后还需要对焊针进行旋转，使焊针与电池电极和电连接片快速脱离，以保证焊接质量；焊针脱离后，还需要对焊针的端面进行打磨，使焊针的端面变得整齐和清洁，以便后续继续焊接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池电极与电连接片的焊接系统，其能调整焊针的位置，对电池电极和电连接片进行焊接，焊接时能对焊针施加一定压力，且能检测焊针的压力，焊接完成后还能对焊针进行旋转，便于焊针与电池电极和电连接片脱离，保证焊接质量。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种电池电极与电连接片的焊接系统，包括主机台，主机台上设有：

用于放置电池电极和电连接片的焊接治具，电池放置在焊接治具中，且电池沿Y轴方向设置，

支承焊接治具、且驱动焊接治具沿X轴方向移动的治具承载装置，

以及对焊接治具中的电池电极和电连接片进行焊接的焊接装置，该焊接装置位于治具承载装置外侧；

所述焊接装置包括：

用于夹持焊针的夹持装置，焊针被夹持装置夹持，焊针沿Y轴方向设置，焊针位于夹持装置和焊接治具之间，且焊针朝向焊接治具，

支承且驱动夹持装置沿Y轴方向移动的压力检测装置，夹持装置位于焊针和压力检测装置之间，

支承且驱动压力检测装置沿Y轴方向移动的Y向驱动机构，压力检测装置位于夹持装置和Y向驱动机构之间，

支承且驱动Y向驱动机构转动的旋转驱动机构，Y向驱动机构位于压力检测装置和旋转驱动机构之间，

支承且驱动旋转驱动机构沿Z轴方向移动的Z向驱动机构，

以及支承且驱动Z向驱动机构沿X轴方向移动的X向驱动机构；

所述压力检测装置包括：

主壳体，

一端支承夹持装置、另一端伸入主壳体内部的伸缩杆，该伸缩杆沿Y轴方向设置，伸缩杆通过第一轴座与主壳体连接，

设于主壳体内部、且与伸缩杆另一端连接的凸头，该凸头与伸缩杆共轴心，第一轴座位于夹持装置和凸头之间，

设于主壳体内部且与凸头相对的压力传感器，该压力传感器与伸缩杆共轴心，凸头位于第一轴座和压力传感器之间，

以及压缩在凸头和压力传感器之间的压缩弹簧，该压缩弹簧与伸缩杆共轴心；

所述Y向驱动机构包括：

支承主壳体的Y向滑座，

支承Y向滑座、且沿Y轴方向设置的平置Y向滑轨，

驱动Y向滑座沿Y向滑轨移动的Y向丝杆，Y向丝杆的两端通过一对第二轴座与Y向滑轨连接，且Y向丝杆上设有从动皮带轮，该从动皮带轮与Y向丝杆共轴心，

通过皮带驱动从动皮带轮转动的主动皮带轮，

以及驱动主动皮带轮转动的Y向电机；

所述的旋转驱动机构包括：

支承Y向滑轨和Y向电机的竖置旋转板，该旋转板与Y轴方向垂直，

支承且驱动旋转板转动的旋转轴，该旋转轴沿Y轴方向设置，且旋转轴上设有从动齿轮，该从动齿轮与旋转轴共轴心，

与从动齿轮啮合、且驱动从动齿轮转动的主动齿轮，

驱动主动齿轮转动的旋转电机，

以及支承旋转轴和旋转电机的竖置升降板，该升降板与X轴方向垂直，且旋转轴通过一对第三轴座与升降板连接；

所述升降板由Z向驱动机构支承，且Z向驱动机构可驱动升降板沿Z轴方向移动。

优选的，所述凸头在其朝向压力传感器的端面上设有用于安装压缩弹簧的凹槽，该凹槽与凸头共轴心，压缩弹簧的一端固定在凹槽中。

优选的，所述主机台上还是用于打磨焊针端面的打磨装置，该打磨装置位于主机台的一侧。

优选的，所述主机台上还是设有控制装置、报警装置和显示装置。

优选的，所述旋转板位于Y向滑轨的一端；

所述夹持装置、压力检测装置、Y向滑座、Y向电机位于旋转板的一侧；

所述从动皮带轮、皮带、主动皮带轮、旋转轴、从动齿轮、主动齿轮、旋转电机和升降板位于旋转板的另一侧。

优选的，所述主动齿轮和旋转电机位于旋转轴上方。

优选的，所述Z向驱动机构包括：

支承升降板的Z向滑座，

与Z向滑座滑动配合、且沿Z轴方向设置的竖置Z向滑轨，

驱动Z向滑座沿Z向滑轨移动的Z向丝杆，该Z向丝杆的两端通过一对第四轴座与Z向滑轨连接，

以及驱动Z向丝杆转动的Z向电机，该Z向电机由Z向滑轨支承。

所述X向驱动机构包括：

支承Z向滑轨的X向滑座，

支承X向滑座、且沿X轴方向设置的平置X向滑轨，

驱动X向滑座沿X向滑轨移动的X向丝杆，该X向丝杆的两端通过一对第五轴座与X向滑轨连接，

以及驱动X向丝杆转动的X向电机，该X向电机由X向滑轨支承，且X向电机位于X向滑轨的一端。

优选的，所述旋转轴、从动齿轮、主动齿轮和旋转电机位于升降板的一侧；

所述Z向滑座、Z向滑轨、Z向丝杆和Z向电机位于升降板的另一侧。

优选的，所述Z向电机位于Z向滑轨的顶端；

所述X向驱动机构位于Z向滑轨下方，且Z向滑轨的底端与X向滑座连接。

优选的，所述Y向电机、旋转电机、Z向电机和X向电机为步进电机。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种电池电极与电连接片的焊接系统，其能调整焊针的位置，对电池电极和电连接片进行焊接，焊接时能对焊针施加一定压力，且能检测焊针的压力，焊接完成后还能对焊针进行旋转，便于焊针与电池电极和电连接片脱离，保证焊接质量；焊接完成后还能对焊针的端面进行打磨，使焊针的端面变得整齐和清洁，以便后续继续焊接。

X向电机通过X向丝杆驱动X向滑座沿X向滑轨移动，可沿X轴方向调整Z向驱动机构、旋转驱动机构、Y向驱动机构、压力检测装置、夹持装置和焊针的位置。

Z向电机通过Z向丝杆驱动Z向滑座沿Z向滑轨移动，可沿Z轴方向调整旋转驱动机构、Y向驱动机构、压力检测装置、夹持装置和焊针的位置。

旋转电机通过主动齿轮驱动从动齿轮转动，带动旋转轴和旋转板转动，可实现Y向驱动机构、压力检测装置、夹持装置和焊针的转动，转动的轴心平置，且该轴心沿Y轴方向设置。

Y向电机通过主动皮带轮和皮带驱动从动皮带轮转动，进而使Y向丝杆驱动Y向滑座沿Y向滑轨移动，可沿Y轴方向调整压力检测装置、夹持装置和焊针的位置。

可见，焊针的位置可在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上分别进行调整，且焊针还能进行旋转。

需要焊接时，通过调整焊针的位置，使焊针达到焊接位置（即焊针可对电池电极和电连接片进行焊接的位置），焊针达到焊接位置后，再驱动压力检测装置沿Y轴方向前行一定距离，使伸缩杆向主壳体内部缩进一定长度，伸缩杆将压缩弹簧进一步压缩，通过压缩弹簧对焊针施加一定压力，且压缩弹簧与压力传感器抵靠，压力传感器可检测出压力。

焊接完成后，驱动焊针旋转，且驱动焊针远离焊接位置，使焊针与电池电极和电连接片脱离，旋转焊针可便于焊针的脱离，以保证焊接质量。

焊针脱离后，再驱动焊针与打磨装置接触，通过打磨装置对焊针的端面进行打磨，使焊针的端面变得整齐和清洁，以便后续继续焊接。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是焊接装置的示意图；

图3是旋转驱动机构和Y向驱动机构的示意图；

图4是Y向驱动机构的示意图；

图5是压力检测装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

如图1至图5所示，一种电池电极与电连接片的焊接系统，包括主机台100，主机台100上设有：

用于放置电池电极和电连接片的焊接治具200，电池放置在焊接治具200中，且电池沿Y轴方向设置，

支承焊接治具200、且驱动焊接治具200沿X轴方向移动的治具承载装置300，

以及对焊接治具200中的电池电极和电连接片进行焊接的焊接装置400，该焊接装置400位于治具承载装置300外侧；

所述焊接装置400包括：

用于夹持焊针60的夹持装置10，焊针60被夹持装置10夹持，焊针60沿Y轴方向设置，焊针60位于夹持装置10和焊接治具200之间，且焊针60朝向焊接治具200，

支承且驱动夹持装置10沿Y轴方向移动的压力检测装置70，夹持装置10位于焊针60和压力检测装置70之间，

支承且驱动压力检测装置70沿Y轴方向移动的Y向驱动机构20，压力检测装置70位于夹持装置10和Y向驱动机构20之间，

支承且驱动Y向驱动机构20转动的旋转驱动机构30，Y向驱动机构20位于压力检测装置70和旋转驱动机构30之间，

支承且驱动旋转驱动机构30沿Z轴方向移动的Z向驱动机构40，

以及支承且驱动Z向驱动机构40沿X轴方向移动的X向驱动机构50；

所述压力检测装置70包括：

主壳体71，

一端支承夹持装置10、另一端伸入主壳体71内部的伸缩杆72，该伸缩杆72沿Y轴方向设置，伸缩杆72通过第一轴座73与主壳体71连接，

设于主壳体71内部、且与伸缩杆72另一端连接的凸头74，该凸头74与伸缩杆72共轴心，第一轴座73位于夹持装置10和凸头74之间，

设于主壳体71内部且与凸头74相对的压力传感器75，该压力传感器75与伸缩杆72共轴心，凸头74位于第一轴座73和压力传感器75之间，

以及压缩在凸头74和压力传感器75之间的压缩弹簧76，该压缩弹簧76与伸缩杆72共轴心；

所述Y向驱动机构20包括：

支承主壳体71的Y向滑座21，

支承Y向滑座21、且沿Y轴方向设置的平置Y向滑轨22，

驱动Y向滑座21沿Y向滑轨22移动的Y向丝杆23，Y向丝杆23的两端通过一对第二轴座与Y向滑轨22连接，且Y向丝杆23上设有从动皮带轮24，该从动皮带轮24与Y向丝杆23共轴心，

通过皮带25驱动从动皮带轮24转动的主动皮带轮26，

以及驱动主动皮带轮26转动的Y向电机27；

所述的旋转驱动机构30包括：

支承Y向滑轨22和Y向电机27的竖置旋转板31，该旋转板31与Y轴方向垂直，

支承且驱动旋转板31转动的旋转轴32，该旋转轴32沿Y轴方向设置，且旋转轴32上设有从动齿轮33，该从动齿轮33与旋转轴32共轴心，

与从动齿轮33啮合、且驱动从动齿轮33转动的主动齿轮34，

驱动主动齿轮34转动的旋转电机35，

以及支承旋转轴32和旋转电机35的竖置升降板36，该升降板36与X轴方向垂直，且旋转轴32通过一对第三轴座37、38与升降板36连接；

所述升降板36由Z向驱动机构40支承，且Z向驱动机构40可驱动升降板36沿Z轴方向移动。

所述凸头74在其朝向压力传感器75的端面上设有用于安装压缩弹簧76的凹槽，该凹槽与凸头74共轴心，压缩弹簧76的一端固定在凹槽中。

所述主机台100上还是用于打磨焊针60端面的打磨装置，该打磨装置位于主机台100的一侧。

所述主机台100上还是设有控制装置500、报警装置600和显示装置700。

所述旋转板31位于Y向滑轨22的一端；

所述夹持装置10、压力检测装置70、Y向滑座21、Y向电机27位于旋转板31的一侧；

所述从动皮带轮24、皮带25、主动皮带轮26、旋转轴32、从动齿轮33、主动齿轮34、旋转电机35和升降板36位于旋转板31的另一侧。

所述主动齿轮34和旋转电机35位于旋转轴32上方。

所述Z向驱动机构40包括：

支承升降板36的Z向滑座41，

与Z向滑座41滑动配合、且沿Z轴方向设置的竖置Z向滑轨42，

驱动Z向滑座41沿Z向滑轨42移动的Z向丝杆43，该Z向丝杆43的两端通过一对第四轴座与Z向滑轨42连接，

以及驱动Z向丝杆43转动的Z向电机44，该Z向电机44由Z向滑轨42支承。

所述X向驱动机构50包括：

支承Z向滑轨42的X向滑座51，

支承X向滑座51、且沿X轴方向设置的平置X向滑轨52，

驱动X向滑座51沿X向滑轨52移动的X向丝杆53，该X向丝杆53的两端通过一对第五轴座与X向滑轨52连接，

以及驱动X向丝杆53转动的X向电机54，该X向电机54由X向滑轨52支承，且X向电机54位于X向滑轨52的一端。

所述旋转轴32、从动齿轮33、主动齿轮34和旋转电机35位于升降板36的一侧；

所述Z向滑座41、Z向滑轨42、Z向丝杆43和Z向电机44位于升降板36的另一侧。

所述Z向电机44位于Z向滑轨42的顶端；

所述X向驱动机构50位于Z向滑轨42下方，且Z向滑轨42的底端与X向滑座51连接。

所述Y向电机27、旋转电机35、Z向电机44和X向电机54为步进电机。

X向电机54通过X向丝杆53驱动X向滑座51沿X向滑轨52移动，可沿X轴方向调整Z向驱动机构40、旋转驱动机构30、Y向驱动机构20、压力检测装置70、夹持装置10和焊针60的位置。

Z向电机44通过Z向丝杆43驱动Z向滑座41沿Z向滑轨42移动，可沿Z轴方向调整旋转驱动机构30、Y向驱动机构20、压力检测装置70、夹持装置10和焊针60的位置。

旋转电机35通过主动齿轮34驱动从动齿轮33转动，带动旋转轴32和旋转板31转动，可实现Y向驱动机构20、压力检测装置70、夹持装置10和焊针60的转动，转动的轴心平置，且该轴心沿Y轴方向设置。

Y向电机27通过主动皮带轮26和皮带25驱动从动皮带轮24转动，进而使Y向丝杆23驱动Y向滑座21沿Y向滑轨22移动，可沿Y轴方向调整压力检测装置70、夹持装置10和焊针60的位置。

可见，焊针60的位置可在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上分别进行调整，且焊针60还能进行旋转。

需要焊接时，通过调整焊针60的位置，使焊针60达到焊接位置（即焊针60可对电池电极和电连接片进行焊接的位置），焊针60达到焊接位置后，再驱动压力检测装置70沿Y轴方向前行一定距离，使伸缩杆72向主壳体71内部缩进一定长度，伸缩杆72将压缩弹簧76进一步压缩，通过压缩弹簧76对焊针60施加一定压力，且压缩弹簧76与压力传感器75抵靠，压力传感器75可检测出压力。

焊接完成后，驱动焊针60旋转，且驱动焊针60远离焊接位置，使焊针60与电池电极和电连接片脱离，旋转焊针60可便于焊针60的脱离，以保证焊接质量。

焊针60脱离后，再驱动焊针60与打磨装置接触，通过打磨装置对焊针60的端面进行打磨，使焊针60的端面变得整齐和清洁，以便后续继续焊接。

综上所述，本发明能调整焊针60的位置，对电池电极和电连接片进行焊接，焊接时能对焊针60施加一定压力，且能检测焊针60的压力，焊接完成后还能对焊针60进行旋转，便于焊针60与电池电极和电连接片脱离，保证焊接质量；焊接完成后还能对焊针60的端面进行打磨，使焊针60的端面变得整齐和清洁，以便后续继续焊接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，包括主机台，主机台上设有：

所述焊接装置包括：

支承且驱动旋转驱动机构沿Z轴方向移动的Z向驱动机构，

以及支承且驱动Z向驱动机构沿X轴方向移动的X向驱动机构；

所述压力检测装置包括：

主壳体，

所述Y向驱动机构包括：

支承主壳体的Y向滑座，

支承Y向滑座、且沿Y轴方向设置的平置Y向滑轨，

通过皮带驱动从动皮带轮转动的主动皮带轮，

以及驱动主动皮带轮转动的Y向电机；

所述的旋转驱动机构包括：

与从动齿轮啮合、且驱动从动齿轮转动的主动齿轮，

驱动主动齿轮转动的旋转电机，

2.根据权利要求1所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述凸头在其朝向压力传感器的端面上设有用于安装压缩弹簧的凹槽，该凹槽与凸头共轴心，压缩弹簧的一端固定在凹槽中。

3.根据权利要求2所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述主机台上还是用于打磨焊针端面的打磨装置，该打磨装置位于主机台的一侧。

4.根据权利要求3所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述主机台上还是设有控制装置、报警装置和显示装置。

5.根据权利要求4所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述旋转板位于Y向滑轨的一端；

6.根据权利要求5所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述主动齿轮和旋转电机位于旋转轴上方。

7.根据权利要求6所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述Z向驱动机构包括：

支承升降板的Z向滑座，

与Z向滑座滑动配合、且沿Z轴方向设置的竖置Z向滑轨，

以及驱动Z向丝杆转动的Z向电机，该Z向电机由Z向滑轨支承，

所述X向驱动机构包括：

支承Z向滑轨的X向滑座，

支承X向滑座、且沿X轴方向设置的平置X向滑轨，

8.根据权利要求7所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述旋转轴、从动齿轮、主动齿轮和旋转电机位于升降板的一侧；

9.根据权利要求8所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述Z向电机位于Z向滑轨的顶端；

10.根据权利要求9所述的电池电极与电连接片的焊接系统，其特征在于，所述Y向电机、旋转电机、Z向电机和X向电机为步进电机。