CN118455797B - 一种全自动钢壳电池正负极焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动钢壳电池正负极焊接设备，包括电池托盘上下料机构、电池正极焊接设备和电池负极焊接设备，电池托盘上下料机构托盘进料输送线、托盘出料输送线、托盘搬运机械手、电池搬运机械手、上料托盘定位平台和下料托盘定位平台，电池正极焊接设备包括贴胶、焊接、检测等机构，电池负极焊接设备包括负极焊接平台、极片撕膜机构和极片负极焊接端折弯滚压等机构，电池托盘上下料机构、电池正极焊接设备和电池负极焊接设备之间的电池搬运均通过机械手实现转运。本发明采用了全自动的焊接流程，电池与极片自动进料，极片的正极焊接完成后能够实现极片弯折和滚压，使极片的负极端折弯紧贴电池的负极端，实现负极的焊接。

Description

一种全自动钢壳电池正负极焊接设备

技术领域

本发明涉及电池生产制作设备，特别涉及一种全自动钢壳电池正负极焊接设备。

背景技术

钢壳电池（或钮扣电池）在生产制作过程中，需要将电极片焊接在钢壳电池的上下两端，使钢壳电池的正负极与电极片焊接。在焊接时是先将电极片的一端焊接在钢壳电池的正极端，正极端焊接后需要将电极片折弯，使电极片的另一端转向钢壳电池的负极端，方便对电极片的另一端焊接在钢壳电池的负极端上，电极片折弯90度后，需要对电极片的负极焊接端再进行90度压弯处理，使电极片的负极焊接端紧贴钢壳电池的负极端表面，方便对极片的负极端进行焊接。

目前，现有的设备一般采用半自动化实现正负极的焊接，先在正极焊接设备上将电极片焊接在电池的正极上，正极焊接完成后有人工转移至折弯设备上对极片进行折弯，使电极片的负极焊接端紧贴在电池负极表面上，再通过人工转移至负极焊接设备进行负极焊接，这种半自动化的焊接流程效率比较低，而且焊接后的极片在转运过程中会产生破损或碰伤等弊端。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种全自动钢壳电池正负极焊接设备。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种全自动钢壳电池正负极焊接设备，包括电池托盘上下料机构、电池正极焊接设备和电池负极焊接设备，所述电池托盘上下料机构包括托盘进料输送线、托盘出料输送线、托盘搬运机械手、电池搬运机械手、上料托盘定位平台和下料托盘定位平台，所述上料托盘定位平台和下料托盘定位平台的下方均设有托盘堆叠升降机构，所述托盘搬运机械手从上料托盘定位平台处取托盘、并搬运至下料托盘定位平台上定位，所述电池搬运机械手从下料托盘定位平台上取电池、并将电池搬运至电池正极焊接设备上；

所述电池正极焊接设备包括多工位转盘，所述多工位转盘上等距间隔设有多个载具，围绕所述多工位转盘依次设置有上料搬运机械手、第一CCD检测机构、贴胶机构、撕膜机构、贴极片机构、第二CCD检测机构和下料翻转机械手，所述贴胶机构的一侧设有供胶机构，所述贴极片机构的一侧设有正极激光焊接机构和极片供料机构，所述上料搬运机械手从电池定位平台上取电池、并将电池搬运至所述多工位转盘的载具上，载具依次经过所述第一CCD检测机构、贴胶机构、撕膜机构、贴极片机构、第二CCD检测机构和下料翻转机械手，所述下料翻转机械手从载具上取电池、并搬运至定位平台上；正极激光焊接机构和负极激光焊接机构的结构相同，均包括激光焊接器和CCD相机，CCD相机在激光焊接器的一侧，激光焊接器焊接前，CCD相机拍照确定极片与电池位置，焊接完成后，CCD相机再次拍照确定极片是否焊接再电池的准确位置。下料翻转机械手从多工位转盘上取电池、并通过旋转气缸可以将电池翻转180度，使电池的背面向上，方便焊接极片负极。第一CCD检测机构用于确定电池的位置，贴胶机构根据第一CCD检测机构检测的电池位置进行贴胶，第二CCD检测机构用于检测焊接后的电池位置，下料翻转机械手根据第二CCD检测机构检测的电池位置进行取料。第一CCD检测机构和第二CCD检测机构均包括CCD相机和光源，CCD相机位于光源的上方。

所述电池负极焊接设备包括两个负极移栽焊接平台、两个极片撕膜机构和电池移栽机械手，两个所述负极移栽焊接平台之间设有负极滚压焊接压爪机构和负极激光焊接机构，所述电池移栽机械手从定位平台上取电池、并交替的搬运至两个所述负极移栽焊接平台上，所述极片撕膜机构撕掉极片上的胶纸离型膜，所述负极移栽焊接平台对极片折弯90度后移动至负极激光焊接机构的正下方，所述负极滚压焊接压爪机构对折弯后的极片负极焊接端进行滚压折弯，使极片的负极焊接端紧贴在电池负极表面，所述负极激光焊接机构对极片负极焊接端进行焊接。电池移栽机械手能够将焊接后的电池搬运至下料平台上。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述上料托盘定位平台和下料托盘定位平台均包括托盘定位框，所述定位框的四条边框中部均设有托盘定位气缸，每个所述托盘定位气缸的活塞杆端均设有L形托板；

所述下料托盘定位平台上的电池搬运完后、四个所述托盘定位气缸复位，空托盘掉落至托盘堆叠升降机构，位于所述下料托盘定位平台下方的所述托盘堆叠升降机构每放入一个空托盘则会下降一个托盘的高度，所述上料托盘定位平台下方的所述托盘堆叠升降机构每取走一个托盘则上升一个托盘的高度。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述电池搬运机械手包括X轴搬运伺服模组、Y轴搬运伺服模组和Z轴搬运伺服模组，所述X轴搬运伺服模组控制所述Y轴搬运伺服模组的左右移动，所述Y轴搬运伺服模组控制所述Z轴搬运伺服模组的前后移动，所述Z轴搬运伺服模组控制一取料吸盘升降移动，所述取料吸盘每次从所述下料托盘定位平台上的的托盘吸取两个电池；

所述托盘搬运机械手包括X轴托盘搬运伺服模组和Z轴升降气缸，所述X轴托盘搬运伺服模组控制所述Z轴升降气缸左右移动，所述Z轴升降气缸控制一吸盘升降。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，两个所述负极移栽焊接平台均由伺服模组控制移动，每个所述负极移栽焊接平台上均能够定位两个电池，两个所述负极移栽焊接平台交替的移动至所述负极激光焊接机构的位置进行焊接。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述负极移栽焊接平台包括安装底座，所述安装底座的中部设有中空旋转平台和电池夹持定位机构，所述安装底座的两端分别设有电极片折弯夹具，所述中空旋转平台上设有电池定位平台，所述中空旋转平台能够带动所述电池定位平台转动；

电池放置在所述电池定位平台上，所述中空旋转平台对所述电池定位平台进行位置调整，所述电池夹持定位机构夹持定位电池，所述电极片折弯夹具移动至电池的一侧夹持电池上的电极片、并向上折弯90度。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述电极片折弯夹具包括横推气缸、由所述横推气缸控制横移的移动板，所述移动板上设有旋转驱动伺服电机，所述旋转驱动伺服电机控制一旋转板旋转，所述旋转板上设有极片夹持气缸，所述极片夹持气缸控制两个夹爪夹持极片；

所述旋转驱动伺服电机的输出轴设有主动伞齿轮，所述主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合传动，所述旋转板通过齿轮轴与所述从动伞齿轮连接，所述旋转板的旋转角度为90度；

所述电池夹持定位机构包括气缸安装板，所述气缸安装板上设有上定位气缸和下定位气缸，所述上定位气缸定位电池的上端，所述下定位气缸夹持在电池的侧部。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述极片撕膜机构包括伺服模组和由该伺服模组控制移动的升降伺服电机安装板，所述升降伺服电机安装板上设有升降伺服电机，所述升降伺服电机控制一升降板移动，所述升降板上间隔设有两个旋转气缸，两个所述旋转气缸分别控制一个手指气缸安装板转动，所述手指气缸安装板上设有撕膜手指气缸，两个所述撕膜手指气缸均控制一L形的夹爪开合。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述负极滚压焊接压爪机构包括电池定位侧压块、滚压轮和极片压爪，所述极片压爪由三轴驱动控制移动，所述滚压轮由压轮驱动控制水平移动，所述压轮驱动和所述三轴驱动均安装在底板上，所述底板固定在一支架上，所述支架由一伺服模组控制移动，所述电池定位侧压块的端部设有半圆形凹槽；所述电池定位侧压块抵顶在电池的侧部，所述滚压轮从电池的上端一侧滚压至另一侧，所述极片压爪压住电极片进行激光焊接。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述压轮驱动包括横移控制气缸和侧安装块，所述横移控制气缸的活塞杆连接在所述侧安装块上，所述侧安装块的一侧设有预压组件，所述滚压轮设置在所述预压组件上；

所述预压组件包括滚轮安装块和固定块，所述滚轮安装块通过导杆活动连接在所述固定块上，所述导杆上设有预压弹簧，所述预压弹簧位于滚轮安装块和固定块之间，所述滚压轮安装在所述滚轮安装块的底部；

所述三轴驱动包括X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动，所述X轴驱动控制所述Y轴驱动的移动，所述Y轴驱动控制所述Z轴驱动的移动，所述Z轴驱动能够控制所述极片压爪上下运动；

所述Z轴驱动包括气缸，所述气缸固定在气缸安装板上，所述气缸的侧部设有导向滑块，所述气缸的活塞杆端设有连接块，所述连接块与所述导向滑块连接，所述导向滑块的一侧设有缓冲块安装板，所述缓冲块安装板上设有一台阶，所述台阶上设有导杆安装块，所述导杆安装块上设有缓冲导杆，所述缓冲导杆的底部连接有压杆安装板，所述缓冲导杆上套设有弹簧，所述极片压爪固定在所述压杆安装板上。

作为本发明全自动钢壳电池正负极焊接设备的一种改进，所述贴胶机构包括X轴贴胶伺服模组、Y轴贴胶伺服模组和Z轴贴胶伺服模组，X轴贴胶伺服模组控制所述Y轴贴胶伺服模组左右移动，所述Y轴贴胶伺服模组控制所述Z轴贴胶伺服模组前后移动，所述Z轴贴胶伺服模组控制第一旋转电机升降移动，所述第一旋转电机的输出轴设有吸嘴连接座，所述吸嘴连接座上设有弹性吸嘴；

所述贴极片机构包括X轴贴片伺服模组、Y轴贴片伺服模组和Z轴贴片伺服模组，所述X轴贴片伺服模组控制所述Y轴贴片伺服模组左右移动，所述Y轴贴片伺服模组控制所述Z轴贴片伺服模组前后移动，所述Z轴贴片伺服模组控制电机座升降，所述电机座上设有第二旋转电机和输出齿轮箱，所述第二旋转电机的输出轴设有输出齿轮，所述输出齿轮箱的输出轴上设有角度调节板，所述角度调节板的底部设有弹性极片吸嘴；

所述撕膜机构与所述极片撕膜机构的结构相同，所述撕膜机构将贴在电池正极上的胶纸离型膜撕掉，电池上的胶纸用于粘贴极片的正极焊接端，所述极片撕膜机构是将贴在极片上的胶纸离型膜撕掉，极片上的胶纸用于将极片焊接端粘贴在电池负极上。

本发明的有益效果在于：本发明采用了全自动的焊接流程，电池与极片自动进料，极片的正极焊接完成后能够实现极片弯折和滚压，使极片的负极端折弯紧贴电池的负极端，实现负极的焊接。电池转运过程均由机械手吸附搬运，能够防止正极焊接后的极片刮伤或形变等问题。本发明焊接效率高，免去人工在焊接过程中的电池转运，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的负极移栽焊接平台结构示意图；

图4是本发明的负极移栽焊接平台主视图；

图5是本发明的负极滚压焊接压爪机构结构示意图；

图6是本发明的负极滚压焊接压爪机构主视图；

图7是本发明的滚压轮机构和Z轴驱动结构示意图；

图8是本发明的极片撕膜机构结构示意图；

图9是本发明的贴胶机构结构示意图；

图10是本发明的贴极片机构结构示意图；

附图标记为：

1、电池托盘上下料机构，11、托盘进料输送线，12、托盘出料输送线，13、托盘搬运机械手，14、电池搬运机械手，15、上料托盘定位平台，16、下料托盘定位平台，151、托盘定位气缸，152、L形托板，141、X轴搬运伺服模组，142、Y轴搬运伺服模组，143、Z轴搬运伺服模组，131、X轴托盘搬运伺服模组，132、Z轴升降气缸；

2、电池正极焊接设备，21、多工位转盘，22、上料搬运机械手，23、第一CCD检测机构，24、贴胶机构，25、撕膜机构，26、贴极片机构，27、第二CCD检测机构，28、下料翻转机械手，29、供胶机构，20、正极激光焊接机构，201、极片供料机构，241、X轴贴胶伺服模组，242、Y轴贴胶伺服模组，243、Z轴贴胶伺服模组，244、第一旋转电机，245、吸嘴连接座，246、弹性吸嘴，261、X轴贴片伺服模组，262、Y轴贴片伺服模组，263、Z轴贴片伺服模组，264、第二旋转电机，265、输出齿轮箱，266、角度调节板，267、弹性极片吸嘴；

3、电池负极焊接设备，31、负极移栽焊接平台，32、极片撕膜机构，33、电池移栽机械手，34、负极滚压焊接压爪机构，35、负极激光焊接机构，311、安装底座，312、中空旋转平台，313、电池夹持定位机构，314、电极片折弯夹具，315、电池定位平台，3141、横推气缸，3142、移动板，3143、旋转驱动伺服电机，3144、旋转板，3145、极片夹持气缸，321、伺服模组，322、升降伺服电机安装板，323、升降伺服电机，324、升降板，325、旋转气缸，326、手指气缸安装板，327、撕膜手指气缸，341、电池定位侧压块，342、滚压轮，343、极片压爪，344、支架，345、三轴驱动，346、压轮驱动，347、底板，3461、预压组件，3451、X轴驱动，3452、Y轴驱动，3453、Z轴驱动，3131、上定位气缸，3132下定位气缸。

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围内。

如图1-图10所示，一种全自动钢壳电池正负极焊接设备，包括电池托盘上下料机构1、电池正极焊接设备2和电池负极焊接设备3，电池托盘上下料机构1包括托盘进料输送线11、托盘出料输送线12、托盘搬运机械手13、电池搬运机械手14、上料托盘定位平台15和下料托盘定位平台16，上料托盘定位平台15和下料托盘定位平台16的下方均设有托盘堆叠升降机构（图未示），托盘搬运机械手13从上料托盘定位平台15处取托盘、并搬运至下料托盘定位平台16上定位，电池搬运机械手14从下料托盘定位平台16上取电池、并将电池搬运至电池正极焊接设备2上；托盘堆叠升降机构包括升降伺服和由升降伺服控制的平移传送带，平移传送带由伺服控制，平移传送带能够与托盘进料输送线11或托盘出料输送线12对接平齐，方便输送空托盘和满料托盘。

电池正极焊接设备2包括多工位转盘21，多工位转盘21上等距间隔设有多个载具，围绕多工位转盘21依次设置有上料搬运机械手22、第一CCD检测机构23、贴胶机构24、撕膜机构25、贴极片机构26、第二CCD检测机构27和下料翻转机械手28，贴胶机构24的一侧设有供胶机构29，贴极片机构26的一侧设有正极激光焊接机构20和极片供料机构201，上料搬运机械手22从电池定位平台上取电池、并将电池搬运至多工位转盘21的载具上，载具依次经过第一CCD检测机构23、贴胶机构24、撕膜机构25、贴极片机构26、第二CCD检测机构27和下料翻转机械手28的位置，下料翻转机械手28从载具上取电池、并搬运至定位平台上；正极激光焊接机构20和负极激光焊接机构的结构相同，均包括激光焊接器和CCD相机，CCD相机在激光焊接器的一侧，激光焊接器焊接前，CCD相机拍照确定极片与电池位置，焊接完成后，CCD相机再次拍照确定极片是否焊接再电池的准确位置。下料翻转机械手28从多工位转盘上取电池、并通过旋转气缸可以将电池翻转180度，使电池的背面向上，方便焊接极片负极。第一CCD检测机构23用于确定电池的位置，贴胶机构根据第一CCD检测机构23检测的电池位置进行贴胶，第二CCD检测机构27用于检测焊接后的电池位置，下料翻转机械手28根据第二CCD检测机构27检测的电池位置进行取料。第一CCD检测机构23和第二CCD检测机构27均包括CCD相机和光源，CCD相机位于光源的上方。

供胶机构29为现有的常规的供胶机构，均包括胶盘、用于将胶带拉出的拉胶驱动、切胶机构，拉胶驱动将胶纸拉出设定的长度后由切胶机构将胶纸切断。

电池负极焊接设备3包括两个负极移栽焊接平台31、两个极片撕膜机构32和电池移栽机械手33，两个负极移栽焊接平台31之间设有负极滚压焊接压爪机构34和负极激光焊接机构35，电池移栽机械手33从定位平台上取电池、并交替的搬运至两个负极移栽焊接平台31上，极片撕膜机构32撕掉极片上的胶纸离型膜，负极移栽焊接平台31对极片折弯90度后移动至负极激光焊接机构35的正下方，负极滚压焊接压爪机构34对折弯后的极片负极焊接端进行滚压折弯，使极片的负极焊接端紧贴在电池负极表面，负极激光焊接机构35对极片负极焊接端进行焊接。电池移栽机械手33能够将焊接后的电池搬运至下料平台上。

优选的，上料托盘定位平台15和下料托盘定位平台16均包括托盘定位框，定位框的四条边框中部均设有托盘定位气缸151，每个托盘定位气缸151的活塞杆端均设有L形托板152；

下料托盘定位平台16上的电池搬运完后、四个托盘定位气缸151复位，空托盘掉落至托盘堆叠升降机构，位于下料托盘定位平台16下方的托盘堆叠升降机构每放入一个空托盘则会下降一个托盘的高度，上料托盘定位平台15下方的托盘堆叠升降机构每取走一个托盘则上升一个托盘的高度。

优选的，电池搬运机械手14包括X轴搬运伺服模组141、Y轴搬运伺服模组142和Z轴搬运伺服模组143，X轴搬运伺服模组141控制Y轴搬运伺服模组142的左右移动，Y轴搬运伺服模组142控制Z轴搬运伺服模组143的前后移动，Z轴搬运伺服模组143控制一取料吸盘升降移动，取料吸盘每次从下料托盘定位平台16上的的托盘吸取两个电池；

托盘搬运机械手13包括X轴托盘搬运伺服模组131和Z轴升降气缸132，X轴托盘搬运伺服模组131控制Z轴升降气缸132左右移动，Z轴升降气缸132控制一吸盘升降。

优选的，两个负极移栽焊接平台31均由伺服模组控制移动，每个负极移栽焊接平台31上均能够定位两个电池，两个负极移栽焊接平台31交替的移动至负极激光焊接机构35的位置进行焊接。

优选的，负极移栽焊接平台31包括安装底座311，安装底座311的中部设有中空旋转平台312和电池夹持定位机构313，安装底座311的两端分别设有电极片折弯夹具314，中空旋转平台312上设有电池定位平台315，中空旋转平台312能够带动电池定位平台315转动；中空旋转平台312能够调节电池定位平台315的角度，对电池摆放的角度进行微调。

电池放置在电池定位平台315上，中空旋转平台312对电池定位平台315进行位置调整，电池夹持定位机构313夹持定位电池，电极片折弯夹具314移动至电池的一侧夹持电池上的电极片、并向上折弯90度。

优选的，电极片折弯夹具314包括横推气缸3141、由横推气缸3141控制横移的移动板3142，移动板3142上设有旋转驱动伺服电机3143，旋转驱动伺服电机3143控制一旋转板3144旋转，旋转板3144上设有极片夹持气缸3145，极片夹持气缸3145控制两个夹爪夹持极片；

旋转驱动伺服电机3143的输出轴设有主动伞齿轮，主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合传动，旋转板3144通过齿轮轴与从动伞齿轮连接，旋转板3144的旋转角度为90度；

电池夹持定位机构313包括气缸安装板，气缸安装板上设有上定位气缸3131和下定位气缸3132，上定位气缸3131定位电池的上端，下定位气缸3132夹持在电池的侧部。

优选的，极片撕膜机构32包括伺服模组321和由该伺服模组321控制移动的升降伺服电机安装板322，升降伺服电机安装板322上设有升降伺服电机323，升降伺服电机323控制一升降板324移动，升降板324上间隔设有两个旋转气缸325，两个旋转气缸325分别控制一个手指气缸安装板326转动，手指气缸安装板326上设有撕膜手指气缸327，两个撕膜手指气缸327均控制一L形的夹爪开合。极片撕膜机构32用于撕掉极片负极焊接端的胶纸离型膜，撕掉离型膜的胶纸用于固定折弯后的极片负极焊接端。

优选的，负极滚压焊接压爪机构34包括电池定位侧压块341、滚压轮342和极片压爪343，极片压爪343由三轴驱动345控制移动，滚压轮342由压轮驱动346控制水平移动，压轮驱动346和三轴驱动345均安装在底板347上，底板347固定在一支架344上，支架344由伺服模组控制移动，电池定位侧压块341的端部设有半圆形凹槽；电池定位侧压块341抵顶在电池的侧部，滚压轮342从电池的上端一侧滚压至另一侧，极片压爪343压住电极片进行激光焊接。

优选的，压轮驱动346包括横移控制气缸和侧安装块，横移控制气缸的活塞杆连接在侧安装块上，侧安装块的一侧设有预压组件3461，滚压轮342设置在预压组件3461上；

预压组件3461包括滚轮安装块和固定块，滚轮安装块通过导杆活动连接在固定块上，导杆上设有预压弹簧，预压弹簧位于滚轮安装块和固定块之间，滚压轮安装在滚轮安装块的底部；

三轴驱动345包括X轴驱动3451、Y轴驱动3452和Z轴驱动3453，X轴驱动3451控制Y轴驱动3452的移动，Y轴驱动3452控制Z轴驱动3453的移动，Z轴驱动3453能够控制极片压爪343上下运动；

Z轴驱动3453包括气缸，气缸固定在气缸安装板上，气缸的侧部设有导向滑块，气缸的活塞杆端设有连接块，连接块与导向滑块连接，导向滑块的一侧设有缓冲块安装板，缓冲块安装板上设有一台阶，台阶上设有导杆安装块，导杆安装块上设有缓冲导杆，缓冲导杆的底部连接有压杆安装板，缓冲导杆上套设有弹簧，极片压爪固定在压杆安装板上。

优选的，贴胶机构24包括X轴贴胶伺服模组241、Y轴贴胶伺服模组242和Z轴贴胶伺服模组243，X轴贴胶伺服模组241控制Y轴贴胶伺服模组242左右移动，Y轴贴胶伺服模组242控制Z轴贴胶伺服模组243前后移动，Z轴贴胶伺服模组243控制第一旋转电机244升降移动，第一旋转电机244的输出轴设有吸嘴连接座245，吸嘴连接座245上设有弹性吸嘴246；

贴极片机构26包括X轴贴片伺服模组261、Y轴贴片伺服模组262和Z轴贴片伺服模组263，X轴贴片伺服模组261控制Y轴贴片伺服模组262左右移动，Y轴贴片伺服模组262控制Z轴贴片伺服模组263前后移动，Z轴贴片伺服模组263控制电机座升降，电机座上设有第二旋转电机264和输出齿轮箱265，第二旋转电机264的输出轴设有输出齿轮，输出齿轮箱的输出轴上设有角度调节板266，角度调节板266的底部设有弹性极片吸嘴267；

撕膜机构25与极片撕膜机构32的结构相同，撕膜机构将贴在电池正极上的胶纸离型膜撕掉，电池上的胶纸用于粘贴极片的正极焊接端，极片撕膜机构是将贴在极片上的胶纸离型膜撕掉，极片上的胶纸用于将极片焊接端粘贴在电池负极上。

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结构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范围限定。

Claims (10)

1.一种全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，包括电池托盘上下料机构、电池正极焊接设备和电池负极焊接设备，所述电池托盘上下料机构包括托盘进料输送线、托盘出料输送线、托盘搬运机械手、电池搬运机械手、上料托盘定位平台和下料托盘定位平台，所述上料托盘定位平台和下料托盘定位平台的下方均设有托盘堆叠升降机构，所述托盘搬运机械手从上料托盘定位平台处取托盘、并搬运至下料托盘定位平台上定位，所述电池搬运机械手从下料托盘定位平台上取电池、并将电池搬运至电池正极焊接设备上；

所述电池正极焊接设备包括多工位转盘，所述多工位转盘上等距间隔设有多个载具，围绕所述多工位转盘依次设置有上料搬运机械手、第一CCD检测机构、贴胶机构、撕膜机构、贴极片机构、第二CCD检测机构和下料翻转机械手，所述贴胶机构的一侧设有供胶机构，所述贴极片机构的一侧设有正极激光焊接机构和极片供料机构，所述上料搬运机械手从电池定位平台上取电池、并将电池搬运至所述多工位转盘的载具上，载具依次经过所述第一CCD检测机构、贴胶机构、撕膜机构、贴极片机构、第二CCD检测机构和下料翻转机械手，所述下料翻转机械手从载具上取电池、并搬运至定位平台上；

所述电池负极焊接设备包括两个负极移栽焊接平台、两个极片撕膜机构和电池移栽机械手，两个所述负极移栽焊接平台之间设有负极滚压焊接压爪机构和负极激光焊接机构，所述电池移栽机械手从定位平台上取电池、并交替的搬运至两个所述负极移栽焊接平台上，所述极片撕膜机构撕掉极片上的胶纸离型膜，所述负极移栽焊接平台对极片折弯90度后移动至负极激光焊接机构的正下方，所述负极滚压焊接压爪机构对折弯后的极片负极焊接端进行滚压折弯，使极片的负极焊接端紧贴在电池负极表面，所述负极激光焊接机构对极片负极焊接端进行焊接。

2.根据权利要求1所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述上料托盘定位平台和下料托盘定位平台均包括托盘定位框，所述定位框的四条边框中部均设有托盘定位气缸，每个所述托盘定位气缸的活塞杆端均设有L形托板；

所述下料托盘定位平台上的电池搬运完后、四个所述托盘定位气缸复位，空托盘掉落至托盘堆叠升降机构，位于所述下料托盘定位平台下方的所述托盘堆叠升降机构每放入一个空托盘则会下降一个托盘的高度，所述上料托盘定位平台下方的所述托盘堆叠升降机构每取走一个托盘则上升一个托盘的高度。

3.根据权利要求1所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述电池搬运机械手包括X轴搬运伺服模组、Y轴搬运伺服模组和Z轴搬运伺服模组，所述X轴搬运伺服模组控制所述Y轴搬运伺服模组的左右移动，所述Y轴搬运伺服模组控制所述Z轴搬运伺服模组的前后移动，所述Z轴搬运伺服模组控制一取料吸盘升降移动，所述取料吸盘每次从所述下料托盘定位平台上的托盘吸取两个电池；

所述托盘搬运机械手包括X轴托盘搬运伺服模组和Z轴升降气缸，所述X轴托盘搬运伺服模组控制所述Z轴升降气缸左右移动，所述Z轴升降气缸控制一吸盘升降。

4.根据权利要求1所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，两个所述负极移栽焊接平台均由伺服模组控制移动，每个所述负极移栽焊接平台上均能够定位两个电池，两个所述负极移栽焊接平台交替的移动至所述负极激光焊接机构的位置进行焊接。

5.根据权利要求4所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述负极移栽焊接平台包括安装底座，所述安装底座的中部设有中空旋转平台和电池夹持定位机构，所述安装底座的两端分别设有电极片折弯夹具，所述中空旋转平台上设有电池定位平台，所述中空旋转平台能够带动所述电池定位平台转动；

电池放置在所述电池定位平台上，所述中空旋转平台对所述电池定位平台进行位置调整，所述电池夹持定位机构夹持定位电池，所述电极片折弯夹具移动至电池的一侧夹持电池上的电极片、并向上折弯90度。

6.根据权利要求5所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述电极片折弯夹具包括横推气缸、由所述横推气缸控制横移的移动板，所述移动板上设有旋转驱动伺服电机，所述旋转驱动伺服电机控制一旋转板旋转，所述旋转板上设有极片夹持气缸，所述极片夹持气缸控制两个夹爪夹持极片；

所述旋转驱动伺服电机的输出轴设有主动伞齿轮，所述主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合传动，所述旋转板通过齿轮轴与所述从动伞齿轮连接，所述旋转板的旋转角度为90度；

所述电池夹持定位机构包括气缸安装板，所述气缸安装板上设有上定位气缸和下定位气缸，所述上定位气缸定位电池的上端，所述下定位气缸夹持在电池的侧部。

7.根据权利要求1所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述极片撕膜机构包括伺服模组和由该伺服模组控制移动的升降伺服电机安装板，所述升降伺服电机安装板上设有升降伺服电机，所述升降伺服电机控制一升降板移动，所述升降板上间隔设有两个旋转气缸，两个所述旋转气缸分别控制一个手指气缸安装板转动，所述手指气缸安装板上设有撕膜手指气缸，两个所述撕膜手指气缸均控制一L形的夹爪开合。

8.根据权利要求1所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述负极滚压焊接压爪机构包括电池定位侧压块、滚压轮和极片压爪，所述极片压爪由三轴驱动控制移动，所述滚压轮由压轮驱动控制水平移动，所述压轮驱动和所述三轴驱动均安装在底板上，所述底板固定在一支架上，所述支架由一伺服模组控制移动，所述电池定位侧压块的端部设有半圆形凹槽；所述电池定位侧压块抵顶在电池的侧部，所述滚压轮从电池的上端一侧滚压至另一侧，所述极片压爪压住电极片进行激光焊接。

9.根据权利要求8所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述压轮驱动包括横移控制气缸和侧安装块，所述横移控制气缸的活塞杆连接在所述侧安装块上，所述侧安装块的一侧设有预压组件，所述滚压轮设置在所述预压组件上；

所述预压组件包括滚轮安装块和固定块，所述滚轮安装块通过导杆活动连接在所述固定块上，所述导杆上设有预压弹簧，所述预压弹簧位于滚轮安装块和固定块之间，所述滚压轮安装在所述滚轮安装块的底部；

所述三轴驱动包括X轴驱动、Y轴驱动和Z轴驱动，所述X轴驱动控制所述Y轴驱动的移动，所述Y轴驱动控制所述Z轴驱动的移动，所述Z轴驱动能够控制所述极片压爪上下运动；

所述Z轴驱动包括气缸，所述气缸固定在气缸安装板上，所述气缸的侧部设有导向滑块，所述气缸的活塞杆端设有连接块，所述连接块与所述导向滑块连接，所述导向滑块的一侧设有缓冲块安装板，所述缓冲块安装板上设有一台阶，所述台阶上设有导杆安装块，所述导杆安装块上设有缓冲导杆，所述缓冲导杆的底部连接有压杆安装板，所述缓冲导杆上套设有弹簧，所述极片压爪固定在所述压杆安装板上。

10.根据权利要求8所述的全自动钢壳电池正负极焊接设备，其特征在于，所述贴胶机构包括X轴贴胶伺服模组、Y轴贴胶伺服模组和Z轴贴胶伺服模组，X轴贴胶伺服模组控制所述Y轴贴胶伺服模组左右移动，所述Y轴贴胶伺服模组控制所述Z轴贴胶伺服模组前后移动，所述Z轴贴胶伺服模组控制第一旋转电机升降移动，所述第一旋转电机的输出轴设有吸嘴连接座，所述吸嘴连接座上设有弹性吸嘴；

所述贴极片机构包括X轴贴片伺服模组、Y轴贴片伺服模组和Z轴贴片伺服模组，所述X轴贴片伺服模组控制所述Y轴贴片伺服模组左右移动，所述Y轴贴片伺服模组控制所述Z轴贴片伺服模组前后移动，所述Z轴贴片伺服模组控制电机座升降，所述电机座上设有第二旋转电机和输出齿轮箱，所述第二旋转电机的输出轴设有输出齿轮，所述输出齿轮箱的输出轴上设有角度调节板，所述角度调节板的底部设有弹性极片吸嘴；

所述撕膜机构与所述极片撕膜机构的结构相同，所述撕膜机构将贴在电池正极上的胶纸离型膜撕掉，电池上的胶纸用于粘贴极片的正极焊接端，所述极片撕膜机构是将贴在极片上的胶纸离型膜撕掉，极片上的胶纸用于将极片焊接端粘贴在电池负极上。