CN114669898B - 一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置，该装置包括：物料盒、承托架、焊压机构和提升机构；承托架，用于承托装有集流盘的电池；物料盒包括内腔、导向槽和上料口，内腔用于竖直叠放所述盖帽，以及限制盖帽的径向运动，导向槽设置于内腔四周任一侧，上料口设置于内腔用于上料的一端，且与承托架上电池的集流盘基本对齐；提升机构包括操作柄和提升臂，提升臂的一端与所述提升机构连接，另一端通过导向槽伸入内腔中，操作柄用于控制提升臂沿所述导向槽往复运动；焊压机构设置于承托架，驱动件用于驱动焊压板，压实集流盘和盖帽之间的间隙。该装置通过上述设置，使盖帽的上料方便、效率高，且组成简单、易于操作。

Description

一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置。

背景技术

目前电动汽车的发展如火如荼，其关键零部件——动力电池的技术研发也越来越被重视。而电池在生产过程中不同工序对工艺的要求并不相同，如电池盖帽与电池集流体的焊接需要在施压状态下进行。

授权号为CN214417916U的专利文件中公开了一种盖帽焊接装置，包括框架，所述框架的内部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有转动轴，所述转动轴的外部套设固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮的上方设有第二齿轮，且第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述第二齿轮中心处固定连接有第一螺纹杆。本实用新型中，通过设置的限位槽进行对盖帽焊接时更加的稳定，提高一定的工作的效率，有效的防止盖帽发生倾斜时进行焊接，造成一定的资源浪费，通过利用第一电机、第一螺纹套、第一螺纹杆的相互配合，便于进行对盖帽焊接的输送，自动化程度较高，更加的便捷，提高一定的工作效率。

公开号为CN114055048A的专利申请文件中公开了一种锂电池盖帽生产用压焊装置，涉及锂电池生产装置技术领域；包括固定支座，导向机构固定连接在所述固定支座的外侧面，翻转机构转动连接在固定支座的内部，且与导向机构滑动配合，校准机构固定连接在翻转机构远离导向机构的一端两侧，校准机构的两端固定连接有固定组件，驱动机构固定连接在导向机构的外侧面，且与校准机构间歇传动连接；本发明的有益效果是：所述锂电池盖帽生产用压焊装置能够自动化的驱动校准机构对盖帽进行校准固定，在焊接完成后可以反向驱动校准机构对盖帽取消校准以及固定，并能够带动校准机构翻转，便于将焊接完成后的盖帽进行收集，有效的节约了时间，减少了工人的工作量，提高了装置的工作效率。

现有技术中，如授权号为CN214417916U的专利文件或者公开号为CN114055048A的专利申请文件提供的装置虽然均具有较好的自动化程度，但是电池盖帽与集流体形状较小，若完全使用自动化设备对其进行调节和操作，则需要装置具有较精细和复杂的结构，从而导致设备制造以及维护成本偏高。如授权号为CN214417916U的专利文件中采用了齿轮和螺纹杆；公开号为CN114055048A的专利申请文件使用了一个结构较为复杂和精密的压焊装置。实际上盖帽和集流体之间焊接的过程比较简单，先进行两者的位置匹配，然后在施压状态下进行焊接。若盖帽与集流体的焊接完全使用自动化设备进行操作，一方面其制造与维护的成本较高，另一方面由于该过程操作简单，使用自动化设备在效率上也没有十分明显的提升。

发明内容

本发明针对电池盖帽焊接过程中使用自动化设备成本较高且效率并没有显著提升的技术问题，提供了一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置，该装置结构简单、占地面积小、制造成本低、且作业效率高。

本发明的构思之一是在于，本装置采用竖直上料的方式，优化对盖帽定位过程，使上料操作更简洁；同时还能合理利用竖直空间，使装置占地面积更小。

具体的，现有技术中，多采用机械爪或者水平输送带，实现盖帽的输送与定位。若采用机械爪夹取盖帽的方式，进行盖帽的输送和定位。一方面机构组成复杂，需要定位装置；另一方面机械爪夹取盖帽，需对空间三维坐标进行运算，内置程序也比较复杂。若采用输送带对盖帽进行运输，该装置的运行过程虽然简单，但传输带占用空间较大，同时还需要对完成运输后的盖帽进行校正，避免盖帽与集流体焊接位置不对应，从而影响焊接质量。

而本装置采用垂直输送的方式，实现对盖帽的上料。一方面盖帽仅在Z轴方向运动，无需对其X轴和Y轴方位调整，使上料过程更简单、位置更精确；另一方面竖直上料的方式对空间进行了合理利用，使其整体占地面积小。

进一步的，本装置由物料盒、承托架、焊压结构、提升机构组成。物料盒内部设有内腔，在内腔任一侧开设有贯通内腔与外界的导向槽。在物料盒的最上端设置有上料口，用于盖帽的上料。上料口与承托架上，电池的集流盘正好对齐。

在一些实施例中，本发明的另一构思是在于，本装置的物料盒和承托架，可拆卸的安装在底板上，方便物料盒和承托架的定位于调整。

具体的，底板上设置有凹槽，物料盒及承托架通过凹槽与底板连接。

在一些实施例中，本发明的另一构思是在于，本装置使用感应器对盖帽上料的状态进行确认。

具体的，所述传感器设置于物料盒上料口的位置，用于获取盖帽的上料信息。当物料已达到上料位置时，感应器向操作人员发出提示。

进一步的，该感应器获取上料成功的信息后，还可向进行下一步操作的执行机构，发出信息，通知该执行机构执行下一步动作。

在一些实施例中，本发明的另一构思是在于，提升机构使用丝杠传动的方式，驱动提升臂的运动，使机构更简单可靠。

具体的，提升机构的提升臂通过导向槽伸入内腔中，处于最底层盖帽的下方，通过丝杠传动的方式，实现对叠放在一起的盖帽的提升。

进一步的，为使提升臂在提升盖帽的过程中，更稳定，同时还能承载一定的压力。该提升臂的提升端上设置有提升块，提升块承载盖帽的承载面的大小，应在不与内腔的内壁发生干涉的情况下，尽可能的大。

进一步的，提升机构上，可同时设置多组提升臂，实现对多组盖帽的同时上料，提升上料效率。

具体的，提升机构上至少设置两组提升臂。对应的，本装置至少设置两组物料盒、承托架、焊压机构和感应器。通过一组提升机构的作用，同时提升多组提升臂运作，完成多组盖帽的同时上料。

在一些实施例中，本装置对焊压机构的结构进行了设计，使空间布置更合理，焊压效果更好。

具体的，焊压机构由焊压板和驱动件组成。驱动件设置于承托架上，焊压板设计成V型，V型的一端与驱动件连接，另一端位于盖帽和电池集流盘焊接位置的正上方。

进一步的，焊压板上还设有焊压头。若直接使用V型板，压实盖帽与集流盘之间的间隙。由于V型板的施压面积较大，使施加的压力不集中，从而导致盖帽与集流盘之间，压实的状态不平整，影响焊接质量。

因此，该焊压头设置成一个倒V型，该V型的顶端正好稍大于焊压位置一点，使施加的压力更集中，从而集流盘与盖帽压实的状态更好，而提高焊接质量。

进一步的，焊压板和焊压头上设有倒了角的焊接口，供激光焊接器对盖帽进行焊接，同时焊接口上的倒角，还可防止激光焊接器在焊接过程中，产生切光。

结合上述构思，本发明提供了一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述装置包括：

物料盒、承托架、焊压机构和提升机构；

所述承托架，用于承托装有集流盘的电池；

所述物料盒包括内腔、导向槽和上料口，所述内腔用于竖直叠放所述盖帽，以及限制所述盖帽的径向运动，所述导向槽设置于所述内腔四周任一侧，所述上料口设置于所述内腔用于上料的一端，且与所述承托架上电池的集流盘基本对齐；

所述提升机构包括操作柄和提升臂，所述提升臂的一端与所述提升机构连接，另一端通过所述导向槽伸入所述内腔中，所述操作柄用于控制所述提升臂沿所述导向槽往复运动；

所述焊压机构设置于所述承托架，包括驱动件和焊压板，所述驱动件用于驱动所述焊压板，压实所述集流盘和所述盖帽之间的间隙；

所述焊压板包括焊接口，所述焊接口用于所述盖帽的焊接。

基于上述技术方案，本装置提供所述提升臂，提升位于所述物料盒内腔中的所述盖帽在竖直方向运动，当盖帽到达所述上料口的位置后，通过焊压机构的焊压板，施压电池集流盘与极耳之间的间隙，完成所述盖帽的上料。

由于，本装置仅通过竖直的Z轴方向，对所述盖帽进行上料，使盖帽的上料过程更简单。同时，该竖直上料方式，还能对设备的竖直空间进行合理利用，使设备占用空间更小。

在一些实施例中，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述装置还包括感应器，所述感应器设置于所述物料盒上料口处；

当所述感应器感应到盖帽时，所述驱动件驱动所述焊压板下移压住集流盘及盖帽。

基于上述技术方案，本装置可更好的对所述盖帽的上料状态进行判断，当所述盖帽到达上料位置后，所述驱动机构的驱动件，驱动其上的焊压板，压实所述盖帽与集流盘之间的间隙。

进一步的，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其中还包括提示组件；

当所述感应器感应到盖帽时，所述提示组件发出提示。

基于上述技术方案，所述提示组件，用于提示操作人员停止操作操作柄，避免所述盖帽超过设定位置，与集流盘发生碰撞。

在一些实施例中，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述提升机构包括至少两个所述提升臂，所述物料盒的数量与提升臂的数量相同，每个提升臂对应一个物料盒。

基于上述技术方案，本装置可对至少两组所述盖帽，同时进行上料，提高上料效率。

进一步的，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述提升臂伸入所述内腔的一端为提升端，所述提升端上设置有提升块；

所述提升块与所述盖帽接触面的大小，根据所述内腔的径向大小设置。

基于上述技术方案，所述提升臂的提升端上，设有提升块。所述提升块用于承托所述盖帽的承载面设置的尽可能大，一方面，可提高所述盖帽在提升过程中的稳定性，另一方面，使所述焊压板，在压实所述盖帽和集流盘之间间隙的过程，更稳定。

在一些实施例中，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述提升机构通过丝杠传动。

基于上述技术方案，本装置通过丝杠结构，实现对所述提升臂的驱动，使结构更简单、操作更可靠。

在一些实施例中，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述物料盒还包括：载台和拆卸接口；

所述载台设置于所述内腔的底端；

所述载台在上料方向设置有开口，所述开口用于放置所述提升臂的端部；

所述拆卸接口设置于所述载台下方。

基于上述技术方案，所述物料盒通过所述载台和拆卸接口的设置，使所述物料盒可便捷拆卸，方便操作人员对所述物料盒中的盖帽进行补料。

在一些实施例中，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述驱动件设置于所述承托架外侧，所述焊压板设为V型；

所述焊压板通过V型的一端与所述驱动件连接，另一端为焊压端，所述焊压端设于所述集流盘待焊接位置的正上方。

基于上述技术方案，所述驱动件和所述焊压板，通过确定的形状和位置，使整个操作过程中，更合理。

进一步的，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述焊压端包括焊压头，所述焊压头设置为倒V型。

基于上述技术方案，本装置通过所述焊压头的设计，使所述盖帽与集流盘的压实效果更好，从而使所述盖帽的焊接质量更高。

在一些实施例中，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，所述装置还包括底板，所述底板上设置有凹槽；

所述承托架和物料盒，通过所述凹槽与所述底板连接。

基于上述技术方案，所述物料盒和承托架，通过所述底板上的凹槽进行定位和调整，同时所述凹槽还用于所述物料盒和承托架，在所述底板上可拆卸的拆装。

综上所述，本发明提供了一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置，通过合理利用设备的高度空间，采用竖直上料的方式，使盖帽上料的过程更简洁；同时通过感应器的作用，获取盖帽在上料过程中的状态信息，使上料位置更精确，上下工序的衔接程度更好；还对提升机构的提升臂进行了优化，使上料效率更高，上料过程更稳定，同时提升机构采取丝杠传动的方式，使装置更简单可靠；并且还对物料盒进行可拆卸式的设计，使填料过程更方便；最后对焊压机构的驱动件和焊压板的空间位置和形状进行了优化，使空间布局更合理，压实效果更好。因此，本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，具有上料准确、效率高、成本低、空间利用率高、结构可靠、易于操作等优点。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置的实施例的一个视角的示意图；

图2本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置的实施例的另一个视角的示意图；

图3本发明提供的提升机构的示意图；

图4本发明提供的用于电池盖帽焊接的手动上料装置的实施例中保留焊压头的俯视图；

图5本发明提供的载台的示意图；

图6本发明提供的焊压头的示意图。

100、物料盒；200、承托架；300、提升机构；400、焊压机构；500、电池；600、感应器；700、底板；800、盖帽；110、内腔；120、导向槽；130上料口；140、载台；150、提手；160、底座；170、拆卸接口；310、操作柄；320、提升臂；330、丝杠组件；410、驱动件；420、焊压板；510、集流盘；610、提示组件；710、凹槽；321、提升块；421、焊接口；422、焊压头。

具体实施方式

下面结合附图1至6，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置，具有上料准确、效率高、成本低、空间利用率高、结构可靠、易于操作和维护等优点。

见图1所示，本发明提供的一种用于盖帽800焊接的手动上料装置的实施例的一个视角的示意图。

具体的，所述装置包括物料盒100、承托架200、提升机构300和焊压机构400。所述承托架200上承托有装有集流盘510的电池500，电池500的集流盘510通过所述上料口上设有的开口，进入所述物料盒100上料口内，位于所述盖帽800的上方，所述集流盘510上待焊接的位置正好与所述盖帽800待焊接的位置相对。通过所述承托架200上电池500的集流盘510，与所述上料口，平齐设置的方式，实现对上料位置的限定。

进一步的，所述物料盒100包括内腔110、导向槽120和上料口，见图2所示。所述内腔110用于竖直叠放多组所述盖帽800，所述导向槽120位于所述内腔110四周的任一侧，与所述内腔110贯通，所述提升机构300的提升臂320通过导向槽120进入所述内腔110中，并在操作柄310的作用沿所述导向槽120竖直往复运动。即操作人员通过所述操作柄310的作用，操作所述提升臂320向上提升所述盖帽800，当所述盖帽800到达上料位置后，所述焊压机构400的驱动件410，驱动焊压板420，压实所述盖帽800与集流盘510之间的间隙，完成上料。

最后，激光焊接器通过所述焊压板420上的焊接口421，对所述盖帽800进行激光焊接。

通过装置的上述设置，本装置可合理利用装置的竖直空间，使整套装置占地面积更小。同时，利用所述内腔110对所述盖帽800径向方向进行限制，使所述提升机构300仅能沿所述内腔110的竖直方向运动，简化其空间过程，使上料更精确，最后通过所述焊压板420的作用，压实所述盖帽800与集流体之间的间隙，使焊接效果更好。即本装置主要具有结构简单、上料准确、操作便捷、空间占用面积小的优点。

在一些实施例中，所述装置还包括设置于所述上料口位置的感应器600。见图1或图2所示，所述感应器600为接近感应器600，当所述盖帽800到达上料位置后，所述感应器600获取到所述盖帽800的上料状态信息，当所述盖帽800在所述提升臂320的作用下，上料成功后，所述感应器600向所述焊压机构400发出信息，所述驱动件410驱动所述焊压板420进行压实作业。

通过所述感应器600的设置，本装置使所述盖帽800的上料位置更精确，同时，上下步骤之间的衔接性更好。

进一步的，所述感应器600与提示组件610连接，当所述感应器600获取所述盖帽800上料成功的信息后，控制所述提示组件610向操作人员发出提示，避免操作人员继续操作所述操作柄310，使所述盖帽800与集流盘510发生碰撞。

优选的，所述提示组件610为三色灯或声音警报。

在一些实施例中，所述提升机构300至少设置两组所述提升臂320。对应的，所述承托架200、物料盒100以及焊压机构400也至少设置两组，见图1或2所述，用于同时对至少两组所述盖帽800上料，提高上料效率。

进一步的，所述提升臂320的提升端上还设有提升块321，见图2或图3所示。所述提升块321的端面，在不与所述内腔110发生干涉的情形下，具有宽大的承载面，用于对所述盖帽800提供稳定支撑。一方面，可使所述提升臂320提升所述盖帽800的过程更稳定；另一方面，还对所述焊压板420，压实所述盖帽800与集流盘510间隙时，提供稳定支撑。

在一些实施例中，所述提升机构300的传动方式，见图3所示，为丝杠传动。相较于气驱动或者液压传动，丝杠组件330的结构更简单可靠。当所述提示组件610发出提示时，操作人员可即时停止所述操作柄310的转动，避免所述盖帽800与集流盘510发生撞击。

优选的，所述丝杠组件330的丝杆与所述操作柄310连接，在所述提升机构300的两侧设置滑轨，丝杠组件330的螺母与图3中的连接直板相连，连接直板上对应设置有与滑轨相配合的滑槽，所述提升臂320与连接直板连接，从而将丝杠组件330的旋转运动，转化为所述提升臂320的竖直运动。

在一些实施例中，所述物料盒100还设有载台140和拆卸接口170。

见图1及5所示，载台140在竖直方向设置有开口，所述开口用于放置提升臂320的端部的提升块321。载台140径向尺寸等于或略小于所述盖帽的外形大小。

见图1和图2，拆卸接口170设于所述载台140下方的接线处，用于物料盒100的拆卸。当盖帽均上料完成后，操作提升机构300将提升臂320下降至最低处，此时提升块321置于所述载台140开口内；然后通过物料盒100的可拆卸接口170将物料盒100从底座160上拆卸下来，进行上料；上料完成后，通过拆卸接口170安装回底座160。上料时，操作提升机构300，提升臂320带动物料盒100内的盖帽上升。

进一步，物料盒100上设置有提手150，方便操作人员进行操作。

在一些实施例中，所述焊压板420设为V型，V型的一端与所述驱动件410连接，所述驱动件410设置于所述承托架200的侧边，见图1或图2所示。当所述感应器600获取到所述盖帽800上料成功后的信息后，传递给所述驱动件410，所述驱动件410驱动所述焊压板420下压，压实所述盖帽800与集流盘510之间的间隙。

通过上述设置，使装置整体空间布局更合理。

进一步的，所述焊压板420上设置有倒V型的焊压头422，见图5所示。通过V型块的下端面对所述盖帽800进行压实，由于所述焊压头422压实所述盖帽800的压实面更集中，使压实的效果更好，从而提高焊接质量。

在一些实施例中，所述装置还包括底板700，所述物料盒100和所述承托架200设置所述底板700，所述底板700上设置有凹槽710，所述承托架200通过所述凹槽710的作用对所述物料盒100和所述承托架200的位置进行定位，见图1或图2所示。

优选的，所述承托架200的凹槽710是一个滑动槽，可对所述承托架200和所述物料盒100的相对位置进行调节。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

所述装置包括：承托架、物料盒、焊压机构和提升机构；

所述承托架，用于承托装有集流盘的电池；

所述物料盒包括内腔、导向槽和上料口，所述内腔用于竖直叠放所述盖帽，以及限制所述盖帽的径向运动，所述导向槽设置于所述内腔四周任一侧，所述上料口设置于所述内腔用于上料的一端，且与所述承托架上电池的集流盘基本对齐；

所述提升机构包括操作柄和提升臂，所述提升臂的端部伸入所述内腔中，所述操作柄用于控制所述提升臂沿所述导向槽往复运动；

所述焊压机构设置于所述承托架上，所述焊压机构包括驱动件和焊压板，所述驱动件用于驱动所述焊压板压实所述集流盘和所述盖帽；所述焊压板包括焊接口；

其中还包括感应器，所述感应器设置于所述物料盒的上料口处；

当所述感应器感应到盖帽时，所述驱动件驱动所述焊压板下移压住集流盘及盖帽。

2.如权利要求1所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

其中还包括提示组件；

当所述感应器感应到盖帽时，所述提示组件发出提示。

3.如权利要求1所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

所述提升机构包括至少两个所述提升臂，所述物料盒的数量与提升臂的数量相同，每个提升臂对应一个物料盒。

4.如权利要求3所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

所述提升臂伸入所述内腔的一端为提升端，所述提升端上设置有提升块；

所述提升块与所述盖帽接触面的大小，根据所述内腔的径向大小设置。

5.如权利要求4所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

所述提升机构通过丝杠传动。

6.如权利要求1所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

所述物料盒还包括：载台和拆卸接口；

所述载台设置于所述内腔的底端；

所述载台在上料方向设置有开口，所述开口用于放置所述提升臂的端部；

所述拆卸接口设置于所述载台下方。

7.如权利要求1所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

所述驱动件设置于所述承托架外侧，所述焊压板设为V型；

所述焊压板通过V型的一端与所述驱动件连接，另一端为焊压端，所述焊压端设于所述集流盘待焊接位置的正上方。

8.如权利要求7所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

所述焊压端包括焊压头，所述焊压头设置为倒V型。

9.如权利要求1所述的用于电池盖帽焊接的手动上料装置，其特征在于，

其中还包括底板，所述底板上设置有凹槽。