CN201389712Y - 电池包双面自动点焊系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池加工使用的点焊机械，特别是一种用于替代现有脚踏式点焊机的电池包双面自动点焊系统。针对现有脚踏式手动点焊机加工电池包生产效率低、产品一致性差、良品率低的技术缺陷，本实用新型提供了一种全新的电池包双面自动点焊系统，其包括盛放电池的电池包夹具和与其相配的自动点焊机，除开始电池包夹具安放为手工操作外，其余焊接作业均为自动化加工，无需脚踩逐点焊接，产能大、效率高、人力资源浪费小，制造成本低，单一机台生产还有助于消除多机台同时作业的累计误差，生产的电池包成品偏差小、一致性好。

Description

电池包双面自动点焊系统

【技术领域】

本实用新型涉及电池加工使用的点焊机械，特别是一种用于替代现有脚 踏式点焊机的电池包双面自动点焊系统。 【背景技术】

现有脚踏式点焊机为常见的电池包生产焊接设备，用于将多颗电池串接 组成电池包，其工作过程是先手工捆好电池，再把联接片摆在电池上，然后 把电池镍片放在焊针下并对准，最后通过脚踏开关拉动焊针控制气缸运动驱 动焊针接触镍片进行大电流放电，对联接片点焊，使其与电池固接。这种脚 踏式点焊机的机台自动化程度低，整个点焊过程中联接片的位置都需要点焊 人员手工固定，焊接强度也会因脚部用力变化或气压变化而波动，质量不稳

定， 一次脚踏动作只能完成一个焊点的点焊生产效率低。以一个4颗电池串 联组成的12V市场主流电池包制造为例，电池包上有16个焊点，需要反复脚 踏16次完成，费时费力，人力资源浪费大；手工固定的点焊加工，联接片的 焊接位置有偏差，不仅使得最终成品电池包规格一致性差，还存在引发短路 甚至爆炸的安全隐患；数十台点焊机同时作业，任何两个机台加工的产品悍 点连接强度都不相同，进一步降低了产品一致性，增加了焊接不良的发生几 率，大大降低了良品率。 【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有脚踏式手动 点焊机加工电池包生产效率低、产品一致性差、良品率低的技术缺陷，提供 一种全新的电池包双面自动点焊系统，所述点焊系统可实现流水作业的自动 化悍接，效率高、产能大，产品的一致性好、良品率高。

本实用新型解决技术问题采用的技术方案：电池包双面自动点焊系统， 包括盛放电池的电池包夹具和与其相配的自动点焊机；所述的电池包夹具由L形横截面可上下对接的上夹具和下夹具拼接而成，上夹具顶面设有限位槽， 下夹具底面设有限位孔，上夹具和下夹具内部正对的一组侧壁上设有平行相 邻的电池安放槽，安放槽一端的另一组侧壁上开有和电池安放槽数目相等的 通孔，两半夹具内侧相邻通孔之间的连接面上开有联接片安放槽，上、下夹 具内的电池安放槽在两夹具拼接后形成与电池包相配的容纳腔；所述的自动 点焊机包括一底座，其上设有由动力源驱动可升降的活动块、两条平行同步 且步进驱动的传送带、长条定位支架和对称设于传动两侧的点焊装置，所述 活动块顶部设有和限位孔相配的凸起，平行传送带对称分布于活动块两侧， 活动块位于传送带两端起始位置之间的点焊工作区，定位支架底面设有和限 位槽相配的凸棱并悬置于活动块的正上方，点焊装置位于传送带外侧由一可 作横向或纵向运动的活动机构和安装在活动机构上带焊针的点焊单元组成， 底座上对应传送带起始位置装有检测电池包夹具进入点焊工作区的感应器。 用时先将电池放入电池包夹具内，夹具内的电池安放槽和联接片安放槽分别 用于放置组成电池包的电池和联接片，充分保证联接片在电池两端的准确焊 接位置，夹具上的通孔方便焊针伸入对联接片进行焊接；当电池包夹具在传 送带上被输送进入点焊工作区时，感应器检测到电池包夹具进入状态，然后 活动块升起，通过活动块顶部的凸起和电池包夹具上的限位孔相配抬起电池 包夹具直到电池包夹具上的限位槽和定位支架上的凸棱对接到位后，此时传 送带停止；活动机构通过横向和纵向的组合运动带动点焊单元逐个靠近电池 包夹具上的通孔以便点焊单元上的焊针插入对联接片作焊接；焊接完成后活 动块降下，电池包夹具再次回到传送带上，传送带重新启动将电池包送走。 整个焊接过程中分布于传动带两侧的点焊装置自动同步焊接，除了开始的电 池包夹具安装为手工操作外均为自动化作业，和现有脚踏式点焊机比较，效 率高、产能大；焊接制得的电池包质量高，偏差小、 一致性好。

本实用新型所述的活动机构由一横向平移机构和一纵向升降机构组成， 所述横向平移机构包括设于底座上的两根横置的平行滑轨和位于两滑轨中间 与滑轨同向分布的平移丝杆以及位于平移丝杆上方架设在滑轨上的拖板，平 移丝杆上装有传动螺母，所述传动螺母与平移丝杆上方的拖板固接，底座上装有带动平移丝杆转动的驱动电机；所述纵向升降机构包括固定在拖板上的 支架，支架上设有纵向丝杆、导轨、带动纵向丝杆转动的驱动电机，所述纵 向丝杆和导轨竖置在支架上，纵向丝杆上装有传动螺母，导轨上装有升降滑 动座，所述传动螺母与升降滑动座固接，点焊单元装于升降滑动座上。由于 横向丝杆上的传动螺母和拖板固接，当驱动电机带动横向丝杆转动时，传动 螺母就能带动拖板横向运动实现活动机构的平移运动，滑轨用于对拖板限位 确保拖板只能作水平的横向运动；由于纵向丝杆上的传动螺母和升降滑动座 固接，当驱动电机带动纵向丝杆转动时，传动螺母就能带动升降滑动座实现 活动机构升降的纵向运动，导轨用于对升降滑动座限位确保滑动座只能做升 降的纵向运动。

本实用新型所述的驱动电机为步进电机，步进电机可以驱动对应的横向 平移机构和纵向升降机构作等距的步进运动，使得点焊单元能有序步进平移 或升降，对电池包夹具上若干通孔插入焊针完成点焊。

本实用新型所述的上夹具和下夹具的联接片安放槽内镶有磁铁。磁铁可 以吸附住金属材质的联接片，使得联接片安放位置更准确，在保证联接片安 放到位的同时提高安放速度，加快生产。

本实用新型将电池包焊接中的大量手工作业改为自动化作业，除开始电 池包夹具安放为手工操作外，其余焊接作业均为自动化加工，无需脚踩逐点 焊接，产能大、效率高、人力资源浪费小，制造成本低，单一机台生产还有 助于消除多机台同时作业的累计误差，生产的电池包成品偏差小、 一致性好。 【附图说明】

图1:本实用新型示平面结构示意图（图中除去活动块上方的部分定位支架）。

图2:本实用新型所述的活动架示意图（E部分为横向平移机构）。 图3:图2所示纵向平移机构的仰视图。 图4:图3的A — A向剖视图。

图5:本实用新型所述的活动架示意图（D部分为纵向平移机构）。

图6:图5所示D部放大图。图7:图6的B向视图。

图8:图6的C向视图。

图9:电池包夹具结构示意图。

图10:底座上传送带和活动块结构示意图。

图中：l.上夹具、l一l.限位槽、2.下夹具、2 — 1.限位孔、3.电池安放

槽、4.通孔、5.联接片安放槽、7.活动块、7 — 1.凸起、8.传送带、9.定位支 架、10.点焊单元、ll.滑轨、12.平移丝杆、13.拖板、14.传动螺母、15.驱 动电机、16.支架、17.纵向丝杆、18.导轨、19.升降滑动座、20.磁铁、21.

感应器。

【具体实施方式】

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。 如图1〜10所示，电池包双面自动点焊系统，包括盛放电池的电池包夹 具和与其相配的自动点焊机；

所述的电池包夹具由L形横截面可上下对接的上夹具1和下夹具2拼接 而成，上夹具顶面设有限位槽l一l，下夹具底面设有限位孔2 — 1，上夹具和 下夹具内部正对的一组侧壁上设有平行相邻的电池安放槽3，安放槽一端的另 一组侧壁上开有和电池安放槽数目相等的通孔4，两半夹具内侧相邻通孔之间 的连接面上开有联接片安放槽5，上夹具1和下夹具2的联接片安放槽3内镶 有磁铁20，上、下夹具内的电池安放槽在两夹具拼接后形成与电池包相配的 容纳腔；

所述自动点焊机包括一底座6，其上设有由动力源驱动可升降的活动块7、 两条平行同步且步进驱动的传送带8、长条定位支架9和对称设于传动两侧的 点焊装置，所述活动块顶部设有和限位孔相配的凸起7 — 1，平行传送带对称 分布于活动块两侧，活动块位于传送带两端起始位置之间的点焊工作区，定 位支架底面设有和限位槽l一l相配的凸棱9一1并悬置于活动块的上方，点 焊装置位于传送带外侧由一可作横向或纵向运动的活动机构和安装在活动机 构上带焊针的点焊单元10组成；

所述活动机构由一横向平移机构和一纵向升降机构组成，所述横向平移机构包括设于底座上的两根横置的平行滑轨11和位于两滑轨中间与滑轨同向

分布的平移丝杆12以及位于平移丝杆上方架设在滑轨上的拖板13，平移丝杆 上装有传动螺母14，所述传动螺母与平移丝杆上方的拖板固接，底座上装有 带动平移丝杆转动的步进驱动电机15;所述纵向升降机构包括固定在拖板13 上的支架16，支架上设有纵向丝杆17、导轨18、带动纵向丝杆转动的步进驱 动电机15，所述纵向丝杆和导轨竖置在支架上，纵向丝杆上装有传动螺母14， 导轨上装有升降滑动座19，所述传动螺母与升降滑动座固接，点焊单元10装 于升降滑动座19上，底座上对应传送带起始位置装有有检测电池包夹具进入 点焊工作区的感应器21。

使用过程：先将电池放入电池包夹具内，夹具内的电池安放槽和联接片

安放槽分别用于放置组成电池包的电池和联接片，然后将电池包夹具放在传 送带入口端；

传送带启动后，当电池包夹具在传送带上被输送进入点焊工作区时，感 应器检测到电池包夹具进入状态，然后活动块升起，通过活动块顶部的凸起 和电池包夹具上的限位孔相配抬起电池包夹具直到电池包夹具上的限位槽和 定位支架上的凸棱对接到位后，此时传送带停止；活动机构通过横向和纵向 的组合运动带动点焊单元逐个靠近电池包夹具上的通孔以便点焊单元上的焊 针插入对联接片作焊接，当驱动电机带动横向丝杆转动时，传动螺母就能带 动拖板横向运动实现活动机构的平移运动，滑轨用于对拖板限位确保拖板只 能作水平的横向运动；当驱动电机带动纵向丝杆转动时，传动螺母就能带动 升降滑动座实现活动机构升降的纵向运动，通过驱动电机的步进动作，作横 向和纵向组合运动步进带动点焊单元有序移动靠近电池包夹具上的通孔，以 便点焊单元上的焊针插入对联接片作焊接；焊接完成后活动块降下，电池包 夹具再次回到传送带上，传送带重新启动将电池包送走，此外，焊接过程中 分布于传动带两侧的点焊装置可同步自动焊接。

Claims (4)

1、电池包双面自动点焊系统，包括盛放电池的电池包夹具和与其相配的自动点焊机； 所述的电池包夹具由L形横截面可上下对接的上夹具(1)和下夹具(2)拼接而成，上夹具顶面设有限位槽(1-1)，下夹具底面设有限位孔(2-1)，上夹具和下夹具内部正对的一组侧壁上设有平行相邻的电池安放槽(3)，安放槽一端的另一组侧壁上开有和电池安放槽数目相等的通孔(4)，两半夹具内侧相邻通孔之间的连接面上开有联接片安放槽(5)，上、下夹具内的电池安放槽在两夹具拼接后形成与电池包相配的容纳腔；所述的自动点焊机包括一底座(6)，其上设有由动力源驱动可升降的活动块(7)、两条平行同步且步进驱动的传送带(8)、长条定位支架(9)和对称设于传动两侧的点焊装置，所述活动块顶部设有和限位孔相配的凸起(7-1)，平行传送带对称分布于活动块两侧，活动块位于传送带两端起始位置之间的点焊工作区，定位支架底面设有和限位槽(1-1)相配的凸棱(9-1)并悬置于活动块的正上方，点焊装置位于传送带外侧由一可作横向或纵向运动的活动机构和安装在活动机构上带焊针的点焊单元(10)组成，底座上对应传送带起始位置装有检测电池包夹具进入点焊工作区的感应器(21)。

2、 根据权利要求l所述的电池包双面自动点焊系统，其特征是所述的活 动机构由一横向平移机构和一纵向升降机构组成，所述横向平移机构包括设 于底座上的两根横置的平行滑轨（11)和位于两滑轨中间与滑轨同向分布的 平移丝杆（12)以及位于平移丝杆上方架设在滑轨上的拖板（13)，平移丝杆 上装有传动螺母（14)，所述传动螺母与平移丝杆上方的拖板固接，底座上装有带动平移丝杆转动的驱动电机（15);所述纵向升降机构包括固定在拖板(13)上的支架（16)，支架上设有纵向丝杆（17)、导轨（18)、带动纵向丝 杆转动的驱动电机（15)，所述纵向丝杆和导轨竖置在支架上，纵向丝杆上装 有传动螺母（14)，导轨上装有升降滑动座（19)，所述传动螺母与升降滑动 座固接，点焊单元（10)装于升降滑动座（19)上。

3、 根据权利要求2所述的电池包双面自动点焊系统，其特征是所述的驱 动电机（15)为步进电机。

4、 根据权利要求1或2或3所述的电池包双面自动点焊系统，其特征是 所述的上夹具（1)和下夹具（2)的联接片安放槽（3)内镶有磁铁（20)。