CN115533392B - 新能源汽车车载动力电池极板正负极焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车电池加工技术领域，针对焊缝存在使极板阻值较大，进而导致动力电池内阻较大的问题，具体是涉及新能源汽车车载动力电池极板正负极焊接设备，包括有机架，机架上设置有用以承载动力电池的底座；以及焊机和用以驱动焊机移动的移动单元；以及用以固定动力电池的包覆式固定机构；以及用以固定电池盖板的下压式固定机构；以及用以消除打磨动力电池和电池盖板之间焊缝的焊缝消除机构，焊缝消除机构设置于下压式固定机构；以及用以驱动包覆式固定机构和下压式固定机构作业的阶段式驱动机构，本申请通过完成对动力电池和电池盖板的固定后对两者之间的接缝处进行焊接，并且保证在焊接的过程中可以及时对焊接产生的焊缝进行打磨。

Description

新能源汽车车载动力电池极板正负极焊接设备

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池加工技术领域，具体是涉及新能源汽车车载动力电池极板正负极焊接设备。

背景技术

动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池；

其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池，多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

目前，对于动力电池上的正负极盖板来说，加工方法通常是采用焊接工艺(例如，激光焊接)将不同形状的两种部件进行连接，进而形成该极板。但是，由于焊缝的存在，该极板存在阻值较大的问题，进而导致动力电池内阻较大；

因此，如何降低极板的阻值成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题。

本申请提供了新能源汽车车载动力电池极板正负极焊接设备，包括有机架，机架上设置有用以承载动力电池的底座；以及焊机和用以驱动焊机移动的移动单元，移动单元设置于机架上；以及用以固定动力电池的包覆式固定机构；以及用以固定电池盖板的下压式固定机构；以及用以消除打磨动力电池和电池盖板之间焊缝的焊缝消除机构，焊缝消除机构设置于下压式固定机构；以及用以驱动包覆式固定机构和下压式固定机构作业的阶段式驱动机构。

优选的，阶段式驱动机构包括有第一直线驱动器，第一直线驱动器设置机架上，第一直线驱动器的输出端设置有第二直线驱动器，第二直线驱动器的输出端设置有第三直线驱动器，焊缝消除机构设置于第三直线驱动器的固定部，包覆式固定机构设置于第三直线驱动器的输出端。

优选的，焊缝消除机构包括有固定环架，固定环架设置于第三直线驱动器的固定部，固定环架上可转动设置有活动环架，活动环架上设置有用以消除焊缝的打磨机构，活动环架上还设置有用以驱动打磨机构环绕动力电池移动的环绕控制组件。

优选的，环绕控制组件包括有连接架，连接架设置于活动环架上，连接架上滑动设置有引导环，且引导环与连接架弹性连接。

优选的，环绕控制组件包括有齿圈，齿圈设置于活动环架上；以及第一旋转驱动器，第一旋转驱动器设置于固定环架上，第一旋转驱动器的输出端设置有齿轮，且齿轮与齿圈啮合。

优选的，打磨机构包括有三角架，三角架上可转动设置有从动轮；以及活动轮，活动轮通过轮架滑动设置于三角架上，从动轮和活动轮之间缠绕有砂带；以及第四直线驱动器，第四直线驱动器的输出端与轮架连接；以及第二旋转驱动器，第二旋转驱动器的输出端通过同步带与从动轮连接。

优选的，下压式固定机构包括有用以压紧电池盖板的压板，压板设置于活动环架上。

优选的，下压式固定机构还包括有连接杆，连接杆的一端与活动环架固定连接，连接杆的另一端与压板可转动连接；以及扭簧，扭簧的一端与压板连接，扭簧的另一端与连接杆连接。

优选的，包覆式固定机构包括有夹紧气缸，夹紧气缸设置于第三直线驱动器的输出端；以及第一环绕板和第二环绕板，第一环绕板和第二环绕板分别设置于夹紧气缸的两端，第一环绕板上环绕设置有连杆，且连杆与第一环绕板铰接，第二环绕板上环绕设置有夹板，连杆的活动端与夹板铰接。

优选的，底座的顶部设置有用以限制动力电池位置的引导槽；以及承托板，承托板滑动设置于底座上，并且承托板处于引导槽内部，承托板上设置有挡料板；以及第五直线驱动器，第五直线驱动器设置于底座的底部，第五直线驱动器的输出端与承托板连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

本申请通过完成对动力电池和电池盖板的固定后对两者之间的接缝处进行焊接，并且保证在焊接的过程中可以及时对焊接产生的焊缝进行打磨，提升了动力电池的品质，解决了焊缝造成动力电池内阻较大和增加额外工序进行焊缝处理造成的加工繁琐。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的立体结构示意图二；

图5为本发明的底座、包覆式固定机构、下压式固定机构、焊缝消除机构和阶段式驱动机构的立体结构示意图；

图6为本发明的底座的立体结构示意图；

图7为本发明的底座、包覆式固定机构、下压式固定机构和焊缝消除机构的立体结构示意图；

图8为图7的A处放大图；

图9为本发明的焊缝消除机构和下压式固定机构的立体结构示意图一；

图10为本发明的焊缝消除机构和下压式固定机构的立体结构示意图二；

图11为本发明的焊缝消除机构和下压式固定机构的立体结构示意图三；

图12为本发明的打磨机构的立体结构示意图一；

图13为本发明的打磨机构的立体分解结构示意图；

图14为本发明的打磨机构的立体结构示意图二。

图中标号为：

1-机架；1a-红外光栅；

2-底座；2a-引导槽；2b-承托板；2b1-挡料板；2c-第五直线驱动器；

3-焊机；

4-移动单元；4a-纵向驱动机构；4b-水平双轴控制机构；

5-包覆式固定机构；5a-夹紧气缸；5b-第一环绕板；5c-第二环绕板；5d-连杆；5e-夹板；

6-下压式固定机构；6a-压板；6b-连接杆；6c-扭簧；

7-焊缝消除机构；7a-固定环架；7b-活动环架；7c-打磨机构；7c1-三角架；7c2-从动轮；7c3-活动轮；7c4-轮架；7c5-砂带；7c6-第四直线驱动器；7c7-第二旋转驱动器；7d-环绕控制组件；7e-连接架；7e1-引导环；7f-齿圈；7g-第一旋转驱动器；7g1-齿轮；

8-阶段式驱动机构；8a-第一直线驱动器；8b-第二直线驱动器；8c-第三直线驱动器；

9-动力电池；9a-电池盖板。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图14所示，提供以下优选技术方案：

新能源汽车车载动力电池极板正负极焊接设备，包括有机架1，机架1上设置有用以承载动力电池9的底座2；以及焊机3和用以驱动焊机3移动的移动单元4，移动单元4设置于机架1上，移动单元4由纵向驱动机构4a和水平双轴控制机构4b所组成但不仅限于此，机架1上还设有用以保护工作人员误触的红外光栅1a；以及用以固定动力电池9的包覆式固定机构5；以及用以固定电池盖板9a的下压式固定机构6；以及用以消除打磨动力电池9和电池盖板9a之间焊缝的焊缝消除机构7，焊缝消除机构7设置于下压式固定机构6；以及用以驱动包覆式固定机构5和下压式固定机构6作业的阶段式驱动机构8；

阶段式驱动机构8包括有第一直线驱动器8a，第一直线驱动器8a设置机架1上，第一直线驱动器8a呈水平设置且朝向底座2，第一直线驱动器8a的输出端设置有第二直线驱动器8b，第二直线驱动器8b的工作方向呈垂直设置，第二直线驱动器8b的输出端设置有第三直线驱动器8c，第三直线驱动器8c的工作方向呈垂直设置，焊缝消除机构7设置于第三直线驱动器8c的固定部，包覆式固定机构5设置于第三直线驱动器8c的输出端，第一直线驱动器8a、第二直线驱动器8b和第三直线驱动器8c均为丝杆滑台但不仅限于此；

焊缝消除机构7包括有固定环架7a，固定环架7a设置于第三直线驱动器8c的固定部，固定环架7a上可转动设置有活动环架7b，固定环架7a和活动环架7b的轴线均垂直于动力电池9的中心点，活动环架7b上设置有用以消除焊缝的打磨机构7c，活动环架7b上还设置有用以驱动打磨机构7c环绕动力电池9移动的环绕控制组件7d；

环绕控制组件7d包括有连接架7e，连接架7e设置于活动环架7b上，并且连接架7e与活动环架7b固定连接，连接架7e上滑动设置有引导环7e1，且引导环7e1与连接架7e弹性连接；

打磨机构7c包括有三角架7c1，三角架7c1上可转动设置有从动轮7c2；以及活动轮7c3，活动轮7c3通过轮架7c4滑动设置于三角架7c1上，活动轮7c3与轮架7c4可转动连接，从动轮7c2和活动轮7c3之间缠绕有砂带7c5；以及第四直线驱动器7c6，第四直线驱动器7c6为电动推杆但不仅限于此，第四直线驱动器7c6的输出端与轮架7c4连接；以及第二旋转驱动器7c7，第二旋转驱动器7c7为伺服电机但不仅限于此，第二旋转驱动器7c7的输出端通过同步带与从动轮7c2连接；

下压式固定机构6包括有用以压紧电池盖板9a的压板6a，压板6a设置于活动环架7b上，下压式固定机构6还包括有连接杆6b，连接杆6b的一端与活动环架7b固定连接，连接杆6b的另一端与压板6a可转动连接；以及扭簧6c，扭簧6c的一端与压板6a连接，扭簧6c的另一端与连接杆6b连接；

包覆式固定机构5包括有夹紧气缸5a，夹紧气缸5a设置于第三直线驱动器8c的输出端；以及第一环绕板5b和第二环绕板5c，第一环绕板5b和第二环绕板5c分别设置于夹紧气缸5a的两端，第一环绕板5b上环绕设置有连杆5d，且连杆5d与第一环绕板5b铰接，第二环绕板5c上环绕设置有夹板5e，连杆5d的活动端与夹板5e铰接；

底座2的顶部设置有用以限制动力电池9位置的引导槽2a；以及承托板2b，承托板2b滑动设置于底座2上，并且承托板2b处于引导槽2a内部，承托板2b上设置有挡料板2b1；以及第五直线驱动器2c，第五直线驱动器2c为同步带滑台但不仅限于此，第五直线驱动器2c设置于底座2的底部，第五直线驱动器2c的输出端与承托板2b连接。

具体的，为了解决焊缝造成动力电池9内阻较大技术问题，首先工作人员将组合完成的动力电池9以及电池盖板9a放置于承托板2b上，然后第五直线驱动器2c开始工作，第五直线驱动器2c带动承托板2b移动至引导槽2a的内部，此时动力电池9的底边受到引导槽2a和挡料板2b1的包围下限制，阶段式驱动机构8开始工作，第一直线驱动器8a的输出端驱动第二直线驱动器8b进行水平移动，第二直线驱动器8b和第三直线驱动器8c靠近动力电池9，此时固定环架7a、第一环绕板5b和第二环绕板5c均处于动力电池9的上方且按顺序纵向排列，第二直线驱动器8b驱动固定环架7a、第一环绕板5b和第二环绕板5c下降，此时压板6a受到活动环架7b的带动下降，压板6a将电池盖板9a压紧于动力电池9上方，打磨机构7c中的第四直线驱动器7c6通过轮架7c4推动活动轮7c3移动，活动轮7c3靠近动力电池9和电池盖板9a的接缝处，使得砂带7c5紧贴接缝处，第一环绕板5b和第二环绕板5c均套设于动力电池9上，第三直线驱动器8c可以根据动力电池9的高度来控制第一环绕板5b和第二环绕板5c始终处于动力电池9的中部位置或任意选定位置，夹紧气缸5a开始工作，夹紧气缸5a的同时驱动第一环绕板5b和第二环绕板5c互相靠近，第一环绕板5b和第二环绕板5c靠近过程中压迫多个连杆5d使得多个夹板5e同时靠近动力电池9外壁，动力电池9受到多个夹板5e的作用下被固定，接下来需要焊机3将动力电池9和电池盖板9a进行焊接，通过纵向驱动机构4a和水平双轴控制机构4b的组成的移动单元4控制焊机3环绕动力电池9移动，焊机3围绕动力电池9移动的过程中将动力电池9和电池盖板9a之间的接缝进行焊接，在焊接前焊机3的焊头需要穿过引导环7e1中，以致焊机3在围绕动力电池9移动的过程中将通过引导环7e1带动活动环架7b进行转动，活动环架7b带动打磨机构7c环绕动力电池9进行移动，第二旋转驱动器7c7通过同步带组带动从动轮7c2转动，使得砂带7c5也围绕从动轮7c2和活动轮7c3进行转动，通过高速转动的砂带7c5对焊接后产生的焊缝进行打磨，并且在打磨机构7c围绕动力电池9移动的过程中，由于动力电池9呈矩形，为了保证砂带7c5可以始终紧贴动力电池9外壁，可以通过第四直线驱动器7c6控制活动轮7c3的位置来维持对焊缝的打磨状态，为了保证压板6a不会随着活动环架7b的转动导致电池盖板9a的磨损，通过连接杆6b和扭簧6c的设置可以保证压板6a可以转动，在活动环架7b完成一圈转动或多圈转动后，当压板6a脱离电池盖板9a顶部后通过扭簧6c的作用下使其进行回转并保持压板6a和活动环架7b的相对位置和角度。

如图11所示，提供以下优选技术方案：

环绕控制组件7d包括有齿圈7f，齿圈7f设置于活动环架7b上；以及

第一旋转驱动器7g，第一旋转驱动器7g设置于固定环架7a上，第一旋转驱动器7g的输出端设置有齿轮7g1，且齿轮7g1与齿圈7f啮合。

具体的，为了解决如何控制打磨机构7c围绕动力电池9进行焊缝打磨的技术问题，焊机3围绕动力电池9移动的过程中将动力电池9和电池盖板9a之间的接缝进行焊接，在焊接围绕动力电池9进行移动的过程中，通过第一旋转驱动器7g带动齿轮7g1转动，齿轮7g1带动齿圈7f转动，齿圈7f带动活动环架7b进行转动，活动环架7b同时带动打磨机构7c环绕动力电池9进行移动，控制打磨机构7c跟随焊机3后对产生的焊缝进行清除。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.新能源汽车车载动力电池（9）极板正负极焊接设备，其特征在于，包括有机架（1），机架（1）上设置有用以承载动力电池（9）的底座（2）；以及焊机（3）和用以驱动焊机（3）移动的移动单元（4），移动单元（4）设置于机架（1）上；以及用以固定动力电池（9）的包覆式固定机构（5）；以及用以固定电池盖板（9a）的下压式固定机构（6）；以及用以消除打磨动力电池（9）和电池盖板（9a）之间焊缝的焊缝消除机构（7），焊缝消除机构（7）设置于下压式固定机构（6）上；以及用以驱动包覆式固定机构（5）和下压式固定机构（6）作业的阶段式驱动机构（8）；

阶段式驱动机构（8）包括有第一直线驱动器（8a），第一直线驱动器（8a）设置于机架（1）上，第一直线驱动器（8a）的输出端设置有第二直线驱动器（8b），第二直线驱动器（8b）的输出端设置有第三直线驱动器（8c），焊缝消除机构（7）设置于第三直线驱动器（8c）的固定部，包覆式固定机构（5）设置于第三直线驱动器（8c）的输出端；

焊缝消除机构（7）包括有固定环架（7a），固定环架（7a）设置于第三直线驱动器（8c）的固定部，固定环架（7a）上可转动设置有活动环架（7b），活动环架（7b）上设置有用以消除焊缝的打磨机构（7c），活动环架（7b）上还设置有用以驱动打磨机构（7c）环绕动力电池（9）移动的环绕控制组件（7d）；

环绕控制组件（7d）包括有连接架（7e），连接架（7e）设置于活动环架（7b）上，连接架（7e）上滑动设置有引导环（7e1），且引导环（7e1）与连接架（7e）弹性连接；

下压式固定机构（6）包括有用以压紧电池盖板（9a）的压板（6a），压板（6a）设置于活动环架（7b）上；下压式固定机构（6）还包括有连接杆（6b），连接杆（6b）的一端与活动环架（7b）固定连接，连接杆（6b）的另一端与压板（6a）可转动连接；以及扭簧（6c），扭簧（6c）的一端与压板（6a）连接，扭簧（6c）的另一端与连接杆（6b）连接；

包覆式固定机构（5）包括有夹紧气缸（5a），夹紧气缸（5a）设置于第三直线驱动器（8c）的输出端；以及第一环绕板（5b）和第二环绕板（5c），第一环绕板（5b）和第二环绕板（5c）分别设置于夹紧气缸（5a）的两端，第一环绕板（5b）上环绕设置有连杆（5d），且连杆（5d）与第一环绕板（5b）铰接，第二环绕板（5c）上环绕设置有夹板（5e），连杆（5d）的活动端与夹板（5e）铰接。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车车载动力电池（9）极板正负极焊接设备，其特征在于，环绕控制组件（7d）包括有齿圈（7f），齿圈（7f）设置于活动环架（7b）上；以及第一旋转驱动器（7g），第一旋转驱动器（7g）设置于固定环架（7a）上，第一旋转驱动器（7g）的输出端设置有齿轮（7g1），且齿轮（7g1）与齿圈（7f）啮合。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车车载动力电池（9）极板正负极焊接设备，其特征在于，打磨机构（7c）包括有三角架（7c1），三角架（7c1）上可转动设置有从动轮（7c2）；以及活动轮（7c3），活动轮（7c3）通过轮架（7c4）滑动设置于三角架（7c1）上，从动轮（7c2）和活动轮（7c3）之间缠绕有砂带（7c5）；以及第四直线驱动器（7c6），第四直线驱动器（7c6）的输出端与轮架（7c4）连接；以及第二旋转驱动器（7c7），第二旋转驱动器（7c7）的输出端通过同步带与从动轮（7c2）连接。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车车载动力电池（9）极板正负极焊接设备，其特征在于，底座（2）的顶部设置有用以限制动力电池（9）位置的引导槽（2a）；以及承托板（2b），承托板（2b）滑动设置于底座（2）上，并且承托板（2b）处于引导槽（2a）内部，承托板（2b）上设置有挡料板（2b1）；以及第五直线驱动器（2c），第五直线驱动器（2c）设置于底座（2）的底部，第五直线驱动器（2c）的输出端与承托板（2b）连接。