CN201012432Y - 电池壳体自动激光焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池壳体自动激光焊接机，包括激光器、对运动进行控制的运动控制装置、对气动进行控制的气动控制装置、对工作器件进行冷却的水冷控制装置，焊接机包括两对以上聚焦焊头、与聚焦焊头连接并可带动聚焦焊头连续往复运动的一维电动工作台、导轨及可于导轨上滑动的装夹结构，本实用新型可实现四个工位的进料、装夹、定位、切换气体保护、切换激光焊接、出料动作，且各动作无间歇配合行动实现自动化全过程。

Description

电池壳体自动激光焊接机

【技术领域】

本实用新型是关于一种焊接自动化装备，尤其是指一种方形电池壳体自动激光焊接机。

【技术背景】

目前国内普遍采用的方形电池激光焊接机构中没有或只有部分部件及其动作实现自动化：单焊接工位、固定激光光路单焊头、焊接电池双面需翻转电池、装夹定位辅助时间较长(HPU较高)、适应电池多规格能力较差，而没有解决全面实现自动化的问题，自动化程度较低，从而带来生产效率低下、成本偏高、焊接质量不稳定等一系列问题，已不能满足当前电池市场需求量很大且飞速增长而迫切需要高度自动化的激光高速焊接设备的新形势。

【实用新型内容】

本实用新型所欲解决的技术问题是提供一种高度自动化、焊接效率高、焊接成品率高的电池壳体激光焊接机。

本实用新型所采用的技术方案是：一种电池壳体自动激光焊接机，包括激光器、对运动进行控制的运动控制装置、对气动进行控制的气动控制装置、对工作器件进行冷却的水冷控制装置，所述焊接机包括两对以上聚焦焊头、与聚焦焊头连接并可带动聚焦焊头连续往复运动的一维电动工作台、导轨及可于导轨上滑动的装夹结构。

所述气动控制装置包括用来检测气路中压缩空气的压力的气压保护装置，当气压超出设定范围时自动停机。

所述每一对聚焦焊头前后错位横卧在可对聚焦焊头横向调整的调整结构(3)之上，横向出光，聚焦焊头的上下调整结构(2)安装在一维电动工作台上。

所述焊接机包括四对气缸(8、14)，(9、15)，(10、16)，(13、19)。

所述电池立式装夹于电池装夹结构(11、17)中。

所述焊接机包括进料槽，两排电池在各自的进料槽中由小车通过钢丝绳和配重始终以恒力压紧，气缸(8、14)分别将电池逐个顶入电池装夹结构(11、17)中。

所述焊接机包括定位块，定位块安装在电池装夹结构上，气缸和定位块夹紧电池进行定位。

本实用新型所达到的技术效果是：本实用新型能实现四工位自动化交替工作、无间歇焊接、光纤传输激光焊头往复运动同时焊接电池双面、不需翻转电池；在其中两个工位焊接的同时另两个工位同时进行自动装夹定位，不占用焊接时间因而无动作间歇(HPU较低)；可以适应大多数不同规格的方形电池；生产效率要高出3～5倍。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型电池壳体激光焊接机的结构主视图。

图2是本实用新型电池壳体激光焊接机的结构俯视图。

【具体实施方式】

本实用新型电池壳体激光焊接机包括激光器、控制系统、运动系统、气动系统、水冷系统等，如图1、图2所示。控制系统通过软件及电控和检测元件控制着所有自动化工作动作、行程、定位等。

所有结构均安装在平台31和机架32上。

控制系统由电控箱7和传感器4对整个自动化焊接过程进行控制。

本实用新型电池壳体自动激光焊接机包括聚焦焊头60、62、64、66，聚焦焊头60、62、64、66横卧在横向调整结构3之上，横向出光。上下调整结构2安装在一维电动滑台结构1上。

气动系统提供保护气体70自聚焦焊头60、62、64、66喷出，在聚焦焊头60、62、64、66进行焊接时工作。气动系统通过气压保护装置6来检测气动系统的气路中压缩空气的压力，当气压超出设定范围时自动停机，避免因误动作而伤人或损坏电池50。

聚焦焊头60、62、64、66内设有冷却通道，水冷系统的冷却水71流经冷却通道使聚焦焊头60、62、64、66冷却。另有水冷系统的冷却水72流经冷却通道来冷却电池装夹结构11、17上的定位块20。

激光器发出的激光经光纤73和聚焦焊头60、62、64、66对电池50的壳体进行焊接。

与聚焦焊头60、62、64、66连接有一维电动工作台1，在一维电动工作台1的带动下聚焦焊头60、62、64、66始终连续地做往复运动、按程序设定出激光及保护气。

平台31上安装有直线导轨34，电池装夹结构11、17可在直线导轨34上滑动。控制系统及传感器4对激光焊接行程进行控制。

电池的进料方式及其结构：两排电池50在各自的进料槽41中由小车42通过钢丝绳47和配重48始终以适宜的恒力压紧，在程序控制下，气缸8、14分别将电池50逐个顶入电池装夹结构11、17中，而其余电池50在弹性阻尼46的阻挡下不会掉出来，等待下一个工作循环指令。

电池装夹方式及其结构：电池50立式装夹于电池装夹结构11、17中。

电池50焊接过程的自动化控制及运动系统：

动作一：在工位I处，气缸8将电池50顶入电池装夹结构11中→气缸9与定位块20将电池50夹紧并定位→气缸10带动电池装夹结构11到达并定位于工位II处→气缸13夹紧电池50侧壁焊缝附近以防止电池50在焊接中变形→聚焦焊头60、62在移动中按程序设定同时出激光及保护气体进行焊接→完成焊接行程后，聚焦焊头60、62在移动中按程序设定同时关闭激光及保护气体→气缸9打开→气缸10带动电池装夹结构11回到工位I处→在上序的同时，电池50被挡片12拨下落入电池出料槽40中，并滑落到传送带43(用户自制)上被带到其他工序位→焊接完成→重复前述动作

动作二：在工位III处，气缸14将电池50顶入电池装夹结构17中→气缸15与定位块20将电池50夹紧并定位→气缸16带动电池装夹结构17到达并定位于工位IV处→气缸19夹紧电池50侧壁焊缝附近以防止电池50在焊接中变形→聚焦焊头64、66在移动中按程序设定同时出激光及保护气体进行焊接→完成焊接行程后，聚焦焊头64、66在移动中按程序设定同时关闭激光及保护气体→气缸15打开→气缸16带动电池装夹结构17回到工位III处→在上序的同时，电池50被挡片18拨下落入电池出料槽40中，并滑落到传送带43(用户自制)上被带到其他工序位→焊接完成→重复前述动作

说明：1)在工位I和工位III处的两个电池进料槽41中一次可总共放入两百余块电池50；

2)上述动作一和动作二在程序的控制下，以合理的顺序和延时配合交替进行，保证聚焦焊头60、62、64、66在一维电动工作台1的带动下始终连续地做往复运动、出激光及保护气，实现无间歇焊接全自动化过程，总的动作循环次数可在程序中设定和调整，实现自动停机等待。

3)单件工时(HPU)仅由聚焦焊头60、62、64、66的运动速度和行程以及将电池50装入电池进料槽41的用时来决定，与其他动作无关。

电池的出料方式及其结构：电池50在各自的电池50装夹结构11、17中按程序设定分别位于工位I和工位IV时，当焊接工作完成后，气缸9、13、15、19及其装夹结构按照设定程序动作松开，电池装夹结构11、17在气缸10、16分别带动复位时，电池50就分别被挡片12、18拨落到电池出料槽40中，并分别滑到传送带43上或周转箱内。

Claims (7)

1.一种电池壳体自动激光焊接机，包括激光器、对运动进行控制的运动控制装置、对气动进行控制的气动控制装置、对工作器件进行冷却的水冷控制装置，其特征在于：所述焊接机包括两对以上聚焦焊头、与聚焦焊头连接并可带动聚焦焊头连续往复运动的一维电动工作台、导轨及可于导轨上滑动的装夹结构。

2.如权利要求1所述的电池壳体激光焊接机，其特征在于：所述气动控制装置包括用来检测气路中压缩空气的压力的气压保护装置，当气压超出设定范围时自动停机。

3.如权利要求1所述的电池壳体激光焊接机，其特征在于：所述每一对聚焦焊头前后错位横卧在可对聚焦焊头横向调整的调整结构(3)之上，横向出光，聚焦焊头的上下调整结构(2)安装在一维电动工作台上。

4.如权利要求1所述的电池壳体自动激光焊接机，其特征在于：所述焊接机包括四对气缸(8、14)，(9、15)，(10、16)，(13、19)。

5.如权利要求4所述的电池壳体自动激光焊接机，其特征在于：所述电池立式装夹于电池装夹结构(11、17)中。

6.如权利要求5所述的电池壳体自动激光焊接机，其特征在于：所述焊接机包括进料槽，两排电池在各自的进料槽中由小车通过钢丝绳和配重始终以恒力压紧，气缸(8、14)分别将电池逐个顶入电池装夹结构(11、17)中。

7.如权利要求6所述的电池壳体自动激光焊接机，其特征在于：所述焊接机包括定位块，定位块安装在电池装夹结构上，气缸和定位块夹紧电池进行定位。

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