CN115302068B - 一种电芯极耳焊接定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电芯极耳焊接定位装置，包括有抬升机构和定位夹紧机构，定位夹紧机构包括有抬升板、电芯夹紧单元和盖板夹紧单元，电芯夹紧单元设置于抬升板的上端面上，盖板夹紧单元设置于抬升板的前端，抬升板的后端铰接于抬升机构的固定端上，抬升板的前部与抬升机构的抬升端铰接。本发明的抬升机构使电芯能够处于倾斜抬升与水平的两种状态，避免了极耳因为下垂情况而导致的漏焊情况，定位夹紧机构实现了电芯与盖板在焊接时的有效定位，保证了焊印位置的一致性。

Description

一种电芯极耳焊接定位装置
技术领域
本发明涉及锂电池电芯制造技术领域，具体是一种电芯极耳焊接定位装置。
背景技术
在锂电池制造中，需要对电芯的极耳进行焊接。在实际电芯极耳焊接过程中会出现以下两个问题：(1)因电芯极耳松散下垂，当电芯流转到焊接工位时，下侧部分极耳超出超声波下焊座而导致部分极耳焊不到的情况。(2)治具对电芯或盖板的定位不准，导致极耳焊印偏离的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电芯极耳焊接定位装置，避免了极耳因为下垂情况而导致的漏焊情况，且实现了电芯与盖板在焊接时的有效定位，保证了焊印位置的一致性。
本发明的技术方案为：
一种电芯极耳焊接定位装置，包括有抬升机构和定位夹紧机构，定位夹紧机构包括有抬升板、电芯夹紧单元和盖板夹紧单元，电芯夹紧单元设置于抬升板的上端面上，盖板夹紧单元设置于抬升板的前端，抬升板的后端铰接于抬升机构的固定端上，抬升板的前部与抬升机构的抬升端铰接。
所述的抬升机构包括有底板、两个铰接座、后转动座、导向座、推杆、连接座和前转动座，底板的前端和后端分别为抬升机构的抬升端和固定端，两个铰接座均固定于底板的后端上，后转动座固定于抬升板的后端上且后转动座的两端分别铰接于两个铰接座上，导向座设置于底板的上端面上，推杆穿设于导向座上，推杆的前端水平朝向底板的前端，推杆的后端水平朝向底板的后端，推杆的前端部和后端部均伸出到导向座外，前转动座固定于抬升板前部的底端上，连接座的底端铰接于推杆的前端上，连接座的顶端铰接于前转动座上。
所述的底板邻近其前端的上端面上固定有限位支撑柱，底板的前端和抬升板的前端之间连接有拉簧。
所述的电芯夹紧单元包括有固定座、导杆、电芯夹持定位板、电芯夹紧弹簧和驱动杆，抬升板的上端面上且邻近于抬升板两侧方和后端的位置处均固定有对应的固定座，多个导杆均水平且平行穿设于对应的固定座上，每个固定座的内侧和外侧分别设置有对应的电芯夹持定位板和驱动杆，多个导杆的内端均与电芯夹持定位板固定连接，多个导杆的外端均与驱动杆固定连接，每个固定座的导杆上均套装有电芯夹紧弹簧，每个电芯夹紧弹簧的两端分别与对应的电芯夹持定位板和固定座固定连接，邻近抬升板两侧方的两个电芯夹持定位板的夹持面相对，邻近抬升板后端的电芯夹持定位板的夹持面水平朝向抬升板的前端。
所述的抬升板两侧方的固定座均为多个，且邻近抬升板两侧方的固定座一一对应，每个固定座上均连接有对应的多个导杆，每个固定座的内侧均设置有对应的电芯夹持定位板，邻近抬升板其中一侧方的多个电芯夹持定位板均通过对应的导杆与对应的一个驱动杆固定连接。
所述的盖板夹紧单元包括有两个开夹导向座、两个盖板夹持定位板、两个连杆、两个盖板夹紧弹簧和两个驱动板，两个开夹导向座均固定于抬升板的前端且两个开夹导向座之间留有盖板夹持空间，两个开夹导向座均为中空结构，两个盖板夹持定位板分别设置于两个开夹导向座内，两个驱动板分别位于两个开夹导向座的外侧，每个盖板夹持定位板通过对应的连杆与驱动板固定连接，两个盖板夹紧弹簧分别套装于两个连杆上，且每个盖板夹紧弹簧的两端分别与盖板夹持定位板、开夹导向座的外端固定连接。
所述的抬升机构滑动设置于水平设置的直线模组上。
所述的直线模组的两侧方分别设置有对称的焊接机构和抬升驱动机构，所述的抬升驱动机构包括有抬升支撑架、固定于抬升支撑架上的升降气缸、固定于升降气缸活动端上的升降板、固定于升降板上的伸缩气缸和固定于伸缩气缸活动端上的倒U型锁紧定位块，所述的伸缩气缸的活动端水平朝向推杆的后端，推杆的后端设置有两个环形限位块，两个环形限位块之间形成环形夹槽，倒U型锁紧定位块插入到推杆上且位于环形夹槽中。
本发明的优点：
本发明设置有抬升机构，使电芯能够处于倾斜抬升与水平的两种状态，当电芯进入焊接工位的过程中可以将电芯上的极耳抬升，保证电芯极耳高于超声波焊机的下焊座，当极耳需要焊接时，可以使电芯极耳保持水平焊接状态。
本发明设置有定位夹紧机构，定位夹紧机构电芯夹紧单元和盖板夹紧单元可分别对电芯和盖板进行有效定位，保证焊印位置的一致性。
本发明在焊接工位处设置抬升驱动机构，通过抬升驱动机构快速驱动抬升机构进行推动抬升和拉动水平两种操作，快速完成电芯极耳抬升和水平焊接的操作。
附图说明
图1是本发明水平状态下的结构示意图。
图2是本发明抬升状态下的结构示意图。
图3是本发明定位夹紧机构的俯视图。
图4是抬升驱动机构与抬升机构连接的结构示意图。
图5是本发明安装于直线模组上的结构示意图。
附图标记：1抬升机构，2-定位夹紧机构，3-直线模组，4-焊接机构，5-抬升驱动机构，6-开夹机构，7-电芯，8-盖板，11-底板，12-铰接座，13-后转动座，14-导向座，15-推杆，16-连接座，17-前转动座，18-环形限位，19-限位支撑柱，110-拉簧，22-固定座，23-导杆，24-电芯夹持定位板，25-电芯夹紧弹簧，26-驱动杆，27-开夹导向座，28-盖板夹持定位板，29-驱动板，51-抬升支撑架，52-升降气缸，53-升降板，54-伸缩气缸，55-倒U型锁紧定位块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
见图1-图5，一种电芯极耳焊接定位装置，包括有抬升机构1和定位夹紧机构2，定位夹紧机构2包括有抬升板21、电芯夹紧单元和盖板夹紧单元，电芯夹紧单元设置于抬升板的上端面上，盖板夹紧单元设置于抬升板的前端；
抬升机构包括有底板11、两个铰接座12、后转动座13、导向座14、推杆15、连接座16和前转动座17，底板11滑动设置于水平设置的直线模组3上，两个铰接座12均固定于底板11的后端上，后转动座13固定于抬升板21的后端上且后转动座13的两端分别铰接于两个铰接座12上，导向座14设置于底板11的上端面上，推杆15穿设于导向座14上，推杆15的前端水平朝向底板11的前端，推杆15的后端水平朝向底板11的后端，推杆15的前端部和后端部均伸出到导向座14外，推杆15的后端设置有两个环形限位块18，两个环形限位块18之间形成环形夹槽，前转动座17固定于抬升板21前部的底端上，连接座16的底端铰接于推杆15的前端上，连接座16的顶端铰接于前转动座17上；其中，底板11邻近其前端的上端面上固定有限位支撑柱19，底板11的前端和抬升板21的前端之间连接有拉簧110；
电芯夹紧单元均包括有固定座22、导杆23、电芯夹持定位板24、电芯夹紧弹簧25和驱动杆26，抬升板21的上端面上且邻近于抬升板21两侧方和后端的位置处均固定有对应的固定座22，其中，抬升板21两侧方的固定座22均为两个，且邻近抬升板21两侧方的固定座22一一对应，抬升板21后端的固定座22为一个，多个导杆23均水平且平行穿设于对应的固定座22上，每个固定座22的内侧均设置有对应的电芯夹持定位板24，邻近抬升板21同一侧方和后端的固定座外侧均设置有对应的驱动杆26，多个导杆23的内端均与电芯夹持定位板24固定连接，多个导杆23的外端均与驱动杆26固定连接，每个固定座22的导杆23上均套装有电芯夹紧弹簧25，每个电芯夹紧弹簧25的两端分别与对应的电芯夹持定位板24和固定座22固定连接，邻近抬升板21两侧方的两个电芯夹持定位板24的夹持面相对，邻近抬升板21后端的电芯夹持定位板24的夹持面水平朝向抬升板21的前端；盖板夹紧单元包括有两个开夹导向座27、两个盖板夹持定位板28、两个连杆、两个盖板夹紧弹簧和两个驱动板29，两个开夹导向座27均固定于抬升板21的前端且两个开夹导向座27之间留有盖板夹持空间，两个开夹导向座27均为中空结构，两个盖板夹持定位板28分别设置于两个开夹导向座27内，两个驱动板29分别位于两个开夹导向座27的外侧，每个盖板夹持定位板28通过对应的连杆与驱动板29固定连接，两个盖板夹紧弹簧分别套装于两个连杆上，且每个盖板夹紧弹簧的两端分别与盖板夹持定位板28、开夹导向座27的外端固定连接。
其中，直线模组3的两侧方分别设置有对称的焊接机构4和抬升驱动机构5，抬升驱动机构包括有抬升支撑架51、固定于抬升支撑架51上的升降气缸52、固定于升降气缸52活动端上的升降板53、固定于升降板53上的伸缩气缸54和固定于伸缩气缸54活动端上的倒U型锁紧定位块55，伸缩气缸54的活动端水平朝向推杆15的后端，倒U型锁紧定位块55插入到推杆15上且位于两个环形限位块18之间的环形夹槽中，实现倒U型锁紧定位块55和推杆15的锁紧连接。
直线模组3的侧方设置有开夹机构6，开夹机构6包括有电芯开夹驱动单元和盖板开夹驱动单元，盖板开夹驱动单元用于驱动电芯夹紧单元的驱动杆同步外移，驱动杆通过导杆同步带动对应的电芯夹持定位板外移实现开夹，盖板开夹驱动单元用于驱动盖板夹紧单元的驱动板同步外移，驱动板通过连杆同步带动对应的盖板夹持定位板外移实现开夹。
本发明的工作原理：
(1)、直线模组3的侧方也设置有与开夹机构6对称的抬升驱动机构5，当本发明沿直线模组运动至开夹机构6处，开夹机构6的电芯开夹驱动单元驱动电芯夹紧单元的驱动杆26同步外移，驱动杆26通过导杆23同步带动对应的电芯夹持定位板24外移实现开夹，此时将电芯7放置于抬升板21上，然后电芯开夹驱动单元复位，电芯夹持定位板24在电芯夹紧弹簧25作用下复位，实现对电芯7的夹紧定位；同时，开夹机构6的盖板开夹驱动单元驱动盖板夹紧单元的驱动板29同步外移，两个驱动板29通过连杆同步带动对应的盖板夹持定位板28外移实现开夹，此时，将盖板移至两个盖板夹持定位板28之间，然后盖板开夹驱动单元复位，两个盖板夹持定位板28在盖板夹紧弹簧作用下复位，实现对盖板8的夹紧定位；
(2)、驱动与开夹机构6对称的抬升驱动机构5，首先升降气缸52带动倒U型锁紧定位块55插入到两个环形限位块18之间的环形夹槽中，然后伸缩气缸54带动倒U型锁紧定位块55，倒U型锁紧定位块55带动推杆15沿导向座14向前推动，此时，连接座16实现转动，前转动座17带动抬升板21的前部顶升，然后抬升驱动机构5复位；
(3)、本发明沿直线模组运动至正极耳的焊接机构4处，正极耳的焊接机构4向本发明移动，到达焊接位置，由于抬升板21处于倾斜抬升状态，使得抬升板21上电芯的正极耳高于焊接机构4的超声焊下焊座，然后由抬升驱动机构5带动推杆15沿导向座14向后拉动，此时，连接座16复位，前转动座17带动抬升板21的前部复位，使得抬升板21重新恢复至水平状态，然后焊接机构4的超声焊进行正极耳的焊接，焊接后，抬升驱动机构5驱动抬升机构2再次抬升抬升板21的前部，然后抬升驱动机构5复位；
(4)、本发明沿直线模组运动至负极耳的焊接机构4处，负极耳的焊接机构4向本发明移动，到达焊接位置，由于抬升板21处于倾斜抬升状态，使得抬升板21上电芯的负极耳高于焊接机构4的超声焊下焊座，然后由抬升驱动机构5带动推杆15沿导向座14向后拉动，此时，连接座16复位，前转动座17带动抬升板21的前部复位，使得抬升板21重新恢复至水平状态，然后焊接机构4的超声焊进行负极耳的焊接，焊接完成后，本发明沿直线模组重新回到开夹机构6处，进行开夹操作，取下焊接后的电芯和盖板。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种电芯极耳焊接定位装置，其特征在于：包括有抬升机构和定位夹紧机构，定位夹紧机构包括有抬升板、电芯夹紧单元和盖板夹紧单元，电芯夹紧单元设置于抬升板的上端面上，盖板夹紧单元设置于抬升板的前端；
所述的抬升机构包括有底板、两个铰接座、后转动座、导向座、推杆、连接座和前转动座，底板滑动设置于水平设置的直线模组上，两个铰接座均固定于底板的后端上，后转动座固定于抬升板的后端上且后转动座的两端分别铰接于两个铰接座上，导向座设置于底板的上端面上，推杆穿设于导向座上，推杆的前端水平朝向底板的前端，推杆的后端水平朝向底板的后端，推杆的前端部和后端部均伸出到导向座外，前转动座固定于抬升板前部的底端上，连接座的底端铰接于推杆的前端上，连接座的顶端铰接于前转动座上；
所述的直线模组的两侧方分别设置有对称的焊接机构和抬升驱动机构，所述的抬升驱动机构包括有抬升支撑架、固定于抬升支撑架上的升降气缸、固定于升降气缸活动端上的升降板、固定于升降板上的伸缩气缸和固定于伸缩气缸活动端上的倒U型锁紧定位块，所述的伸缩气缸的活动端水平朝向推杆的后端，推杆的后端设置有两个环形限位块，两个环形限位块之间形成环形夹槽，倒U型锁紧定位块插入到推杆上且位于环形夹槽中；
所述的抬升板的两侧方均设置有固定座，抬升板两侧方的固定座均为多个，且邻近抬升板两侧方的固定座一一对应，每个固定座上均连接有对应的多个导杆，每个固定座的内侧均设置有对应的电芯夹持定位板，邻近抬升板其中一侧方的多个电芯夹持定位板均通过对应的导杆与对应的一个驱动杆固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种电芯极耳焊接定位装置，其特征在于：所述的底板邻近其前端的上端面上固定有限位支撑柱，底板的前端和抬升板的前端之间连接有拉簧。
3.根据权利要求1所述的一种电芯极耳焊接定位装置，其特征在于：所述的电芯夹紧单元包括有固定座、导杆、电芯夹持定位板、电芯夹紧弹簧和驱动杆，抬升板的上端面上且邻近于抬升板两侧方和后端的位置处均固定有对应的固定座，多个导杆均水平且平行穿设于对应的固定座上，每个固定座的内侧和外侧分别设置有对应的电芯夹持定位板和驱动杆，多个导杆的内端均与电芯夹持定位板固定连接，多个导杆的外端均与驱动杆固定连接，每个固定座的导杆上均套装有电芯夹紧弹簧，每个电芯夹紧弹簧的两端分别与对应的电芯夹持定位板和固定座固定连接，邻近抬升板两侧方的两个电芯夹持定位板的夹持面相对，邻近抬升板后端的电芯夹持定位板的夹持面水平朝向抬升板的前端。
4.根据权利要求1所述的一种电芯极耳焊接定位装置，其特征在于：所述的盖板夹紧单元包括有两个开夹导向座、两个盖板夹持定位板、两个连杆、两个盖板夹紧弹簧和两个驱动板，两个开夹导向座均固定于抬升板的前端且两个开夹导向座之间留有盖板夹持空间，两个开夹导向座均为中空结构，两个盖板夹持定位板分别设置于两个开夹导向座内，两个驱动板分别位于两个开夹导向座的外侧，每个盖板夹持定位板通过对应的连杆与驱动板固定连接，两个盖板夹紧弹簧分别套装于两个连杆上，且每个盖板夹紧弹簧的两端分别与盖板夹持定位板、开夹导向座的外端固定连接。
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