CN201380354Y - 圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置 - Google Patents

圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，包括机架底板和设置在机架底板上的X、Y、Z三轴伺服运动工作台、设置在X、Y、Z三轴伺服运动工作台上的焊头部件、设置在机架底板上的焊座部件、压紧定位部件、视觉系统摄像头；其中，通过该摄像头可预先将待焊接电池定位，根据检测出电池之电芯中心孔的实际位置后，依据检测的坐标位置驱动一伺服工作台，使焊针对准电芯中心孔，并利用焊针、焊座准确完成极耳和电池外壳的焊接连通；藉而，可靠实现对电池电芯的极耳和电池外壳焊接连通，具有构造简单，定位准确，自动化作业，一致性高，操作维护方便快捷的优点。

Description

圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置
技术领域
本实用新型涉及一种圆柱电池生产组装装置，应用于自动焊接机，尤其是指一种圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置；更具体地说，是指将锂电池电芯的极耳和外壳焊接连通的一种自动化装置。
背景技术
在圆柱形电池制作工艺中，需将卷绕电芯的底部极耳和容器外壳进行焊接连通，通常用焊针进入电芯绕制时形成的中心小孔，将底部极耳和外壳内部压紧，同时焊机瞬间放电进行焊接。
传统用于电池电芯点底焊接的方法和机械。是将电池手工放置到焊接夹具上放平，此时电池底部和焊座接触，然后焊针下行插入电芯中心孔进行焊接，旧方法采用手工操作，夹具定位，放置后电池中心孔定位精度很难一致，加之焊针中心位置固定不变，不能跟踪电池中心孔的位置，导致电池经常被损坏，不良率高，难以自动化操作。因而有必要对现有的焊接机械进行改良，提供一种自动化的能准确进行点底焊接的装置。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术所存在之缺失，主要目的在于提供一种构造简单，定位准确，自动化作业，一致性高，操作维护方便快捷的圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置。
为实现上述之目的，本实用新型采取如下技术方案：
一种圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，包括：
一机架底板；
一X、Y、Z三轴伺服移动工作台，其固定于机架底板上；
一焊头部件，设于伺服移动工作台的Z轴滑台上，该焊头部件包括一设于Z轴滑台上的焊针固定座及一固定于焊针固定座上的焊针；
一焊座部件，设于机架底板上，该焊座部件的顶端具有一放电焊接用的焊座；
一用于压紧待焊接电池的定位部件，设于待焊接电池的上方；
一用于判定待焊接电池中心孔坐标的摄像头，设于待焊接电池的上方。
所述伺服移动工作台上设置有驱动Z轴滑台沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机。
所述焊针为一直径小于电芯中心孔的长针状电极。
所述焊座部件还包括一驱动焊座上、下移动的驱动器。
该驱动器为汽缸或液缸或电机。
所述定位部件包括一压板和一驱动压板压紧待焊接电池的驱动汽缸，该压板对应待焊接电池中心孔位设有通孔，固定在该驱动汽缸的滑台上。
所述摄像头通过支架固定在机架底板上。
所述焊针固定座与电阻焊接机输出侧一极电气连接，焊座与电阻焊接机输出侧另一电气连接，该电阻焊接机输入侧与电源电气连接。
本实用新型之优点在于可预先将待焊接电池定位，通过检测出电池之电芯中心孔的实际位置后，依据检测的坐标位置驱动一伺服工作台，使焊针对准电芯中心孔，并利用焊针、焊座准确完成极耳和电池外壳的焊接连通；所以一方面通过压紧定位部件，将电池预先压紧定位在焊接位置，接着通过摄像头检测出电芯中心孔的精确坐标位置，并控制X、Y、Z三轴伺服移动三轴工作台将焊针对准电芯中心孔，另一方面通过设置的焊针部件、焊座部件的运动，由连接的电阻焊接机放电完成要求的焊接工艺。藉而，可靠实现对电池电芯的极耳和电池外壳焊接连通，具有构造简单，定位准确，自动化作业，一致性高，操作维护方便快捷的优点。
附图说明
图1是本实用新型主视结构示意图；
图2是图1的俯视结构示意图。
附图标号说明：
10、底板         20、伺服工作台
21、X轴伺服电机  22、Y轴伺服电机
23、Z轴伺服电机  24、Z轴滑台
30、焊头部件     31、焊针
32、焊针固定座   40、焊座部件
41、焊座         42、驱动器
50、定位部件     51、压板
52、驱动汽缸     60、摄像头
70、待焊接电池
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步描述。
首先，请参照图1、图2所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有底板10和设置于底板上的X、Y、Z三轴伺服工作台20、焊头部件30、焊座部件40、定位部件50、摄像头60和待焊接电池70。
其中，该底板10即为整个装置的构造平台，工作中电池70被夹具传送停留在平台上方的焊接位置，X、Y、Z三轴伺服工作台20设置于底板10上，焊头部件30设置在三轴伺服工作台20的Z轴滑台24上，其顶部装设的焊针31可被三轴伺服工作台20驱动改变坐标，焊座部件40设置于底板10上，其顶部焊座41圆心和待焊接电池70中心孔竖直方向重合，压紧定位部件50、摄像头60设置于另一底板上。
其中X、Y、Z三轴伺服工作台20上设置有驱动Z轴滑台24沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的X轴伺服电机21、Y轴伺服电机22、Z轴伺服电机23，如此可改变装设在其Z轴滑台上的焊头部件30的坐标，从而准确将焊针31插入待焊接电池70的中心孔进行焊接。
该焊头部件30用于对待焊接电池70进行点底焊接，焊头部件30包括有焊针31、焊针固定座32，焊针固定座32和电阻焊接机输出侧的一根电极相连，通过焊针31端部进行放电焊接。
该焊座部件40用于对待焊接电池70进行点底焊接，焊座部件40包括焊座41及驱动焊座上、下移动的驱动器42，该驱动器42可以是汽缸或液缸或电机，该驱动器42伸出时，焊座41和电池70底部接触电气连通，焊座41和电阻焊接机输出侧的另一根电极相连，当焊针31插入时即可进行焊接；同时最好于将焊座41的支撑设置一弹性缓冲，使焊座41能可靠地和电池70底部接触。
该定位部件50用于压紧定位电池70，压紧定位部件50包括压板51、驱动压板51压紧待焊接电池70的驱动汽缸52，该驱动汽缸52固定在该压板51上；当电池70被送至焊接位置时，驱动汽缸52带动压板51下压，即由压板51压住电池70管口，防止电池70跳动；同时最好于压板上设置数只弹性压爪，进行缓冲，使之压紧效果更好。
该摄像头60用于拍摄待焊接电池70中心孔坐标，以便于向X、Y、Z三轴伺服工作台20发送移动命令，控制焊针31对准待焊接电池70的中心孔。
本实用新型的设计重点在于，一方面，其通过设置摄像头60和压紧定位部件50，检测出电池70的中心孔坐标，经由电气控制系统驱动X、Y、Z三轴伺服工作台20工作，使焊针31对准待焊接电池70的中心孔插入。另一方面，其通过设置焊头部件30、焊座部件40，经由电气控制系统驱动将焊座41、焊针31压紧电池实现电气接触，由其连接的电阻焊接机放电完成要求的焊接工作。藉而，可靠实现对电池电芯的极耳和电池外壳焊接连通，具有构造简单，定位准确，自动化作业，一致性高，操作维护方便快捷的优点。
以上所述，仅是本实用新型结构较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1、一种圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：包括
一机架底板；
一X、Y、Z三轴伺服移动工作台，其固定于机架底板上；
一焊头部件，设于伺服移动工作台的Z轴滑台上，该焊头部件包括一设于Z轴滑台上的焊针固定座及一固定于焊针固定座上的焊针；
一焊座部件，设于机架底板上，该焊座部件的顶端具有一放电焊接用的焊座；
一用于压紧待焊接电池的定位部件，设于待焊接电池的上方；
一用于判定待焊接电池中心孔坐标的摄像头，设于待焊接电池的上方。
2、根据权利要求1所述圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：所述伺服移动工作台上设置有驱动Z轴滑台沿X轴、Y轴、Z轴方向移动的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机。
3、根据权利要求1所述圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：所述焊针为一直径小于电芯中心孔的长针状电极。
4、根据权利要求1所述圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：所述焊座部件还包括一驱动焊座上、下移动的驱动器。
5、根据权利要求4所述圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：该驱动器为汽缸或液缸或电机。
6、根据权利要求1所述圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：所述定位部件包括一压板和一驱动压板压紧待焊接电池的驱动汽缸，该压板对应待焊接电池中心孔位设有通孔，该驱动汽缸固定在该压板上。
7、根据权利要求1所述圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：所述摄像头通过支架固定在机架底板上。
8、根据权利要求1所述圆柱形电池之电芯自动点底焊接装置，其特征在于：所述焊针固定座与电阻焊接机输出侧一极电气连接，焊座与电阻焊接机输出侧另一电气连接，该电阻焊接机输入侧与电源电气连接。
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