CN207289178U - 方型电池钢壳底盖焊接装置 - Google Patents

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赵文怡
蒋利军
王乾
张慧
杨永刚
刘哲
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唐有根
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Abstract

本实用新型属于动力电池焊接技术领域，具体涉及一种方型电池钢壳底盖焊接装置。包括焊接平台，焊接平台顶部安装有环形传输带，环形传输带上设置有深凹槽，深凹槽两侧设有强力夹装置；环形传输带的上方设置有打磨舱和焊接舱，打磨舱内设置有打磨装置，焊接舱内设置有激光脉冲焊接装置，环形传输带两端装有安全光幕。本实用新型结构简单合理，采用全自动的操作模式，提高了工作效率，能够满足工业生产的需求；环形传输带两端装有安全光幕，避免了误动作，安全性高；可连续上料和下料，管理简单可控，费用降低；极大的减少车间金属粉尘，满足车间6S管理标准。

Description

方型电池钢壳底盖焊接装置
技术领域
本实用新型属于动力电池焊接技术领域，具体涉及一种方型电池钢壳底盖焊接装置。
背景技术
在现有技术中，用于方型电池钢壳底盖焊接的焊接机，通常为手工氩弧焊接，不仅劳动强度高，效率低，焊接质量也不稳定，而且在焊接过程中散发出的强光和烟雾对人体都会造成一定的危害；目前也有一些自动普通激光焊接机，虽然解决了人工操作的一些问题，但这些自动激光焊接机功率通常不够、成品率不高，且焊接深度低，电池壳在长时间使用过程中因为磨损、腐蚀等因素，有漏液等安全隐患。
此外，当前的方型电池钢壳壳体及其底盖均采用冲压工艺，边缘容易存在毛刺或边锋，焊接过程中往往容易引发“跳火”，造成多焊或漏焊；多焊造成电池壳底部高度不一，需要打磨后补焊，由于电池壳与底盖接触面本来就很小，补焊往往存在质量隐患；而漏焊，肉眼常难以观察到，在氖气或水压试验中往往获得通过，但电池在使用过程中会存在突然漏液造成电池失效的安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种方型电池钢壳底盖焊接装置，焊接稳定性高，操作快捷方便，工作效率高，避免误动作，安全性高，且能极大的减少车间金属粉尘。
本实用新型所述的方型电池钢壳底盖焊接装置，包括焊接平台，焊接平台顶部安装有环形传输带，环形传输带上设置有深凹槽，深凹槽两侧设有强力夹装置；环形传输带的上方设置有打磨舱和焊接舱，打磨舱内设置有打磨装置，焊接舱内设置有激光脉冲焊接装置，环形传输带两端装有安全光幕。
安全光幕避免人员在设备运转过程中，走进打磨、焊接区域，起到保护作用。
本实用新型采用环形输送带，有利于减少操作人员行走距离，在同一个地方连续上料、下料，物料的外部供应可以结合AGV下车，并为后续采用自动机器臂进行全自动操作预留空间，还可以节省一半的自动机器臂。
深凹槽两侧设有强力夹装置，通过强力夹装置定位方型电池钢壳。在焊接时可对方型电池钢壳进行定位，防止焊接时方型电池钢壳变形或变位。
其中：
焊接平台内设置有电气控制装置，采用公知的电气控制装置即可。焊接平台顶部设有启动按钮、停止按钮和紧急按钮，电气控制装置分别与启动按钮、停止按钮、紧急按钮和激光脉冲焊接装置相连接，在设备发生故障或人员意外靠近，紧急按钮可以紧急切断设备运行。
所述的打磨舱和焊接舱上设置有共用的进气管和排烟管。可将冷空气送入焊接仓，也可将焊接时产生的烟雾排出焊接舱。
打磨时的打磨舱可起到保护作用，可避免打磨金属碎屑到处飞，打磨还可以彻底消除电池壳体与底盖的毛刺，以便后续焊接，避免“跳火”。
焊接时焊接舱可起到保护作用，可避免焊接时发出的强光对操作人员造成危害，环形传输带可带动深凹槽直线等距离移动，保证了环形传输带的顺利传输，不仅定位精确，而且避免了频繁上下料所致的设备启停，也节省了成本。
环形传输带上设置的深凹槽均布设置多个。所述的深凹槽数量优选为20～50个，深凹槽的深度优选为30～100mm，由于采用环形输送带，操作人员可以在焊接时准备好待焊接件和下料，很好的调配人力资源。深凹槽的尺寸以最大的电池钢壳为参照，小型号的电池壳也可以直接放入深凹槽中，深凹槽底部设有一块可移动的磁铁，可以吸附打磨过程中掉落的金属碎屑，减少金属粉尘，收集在凹槽内，定期清理也方便。
所述的环形传输带下设有滑轮和步进电机，步进电机通过齿轮带动环形传输带等距离移动，输送位移精确，摩擦力小，可靠性高。
所述的激光脉冲焊接装置包括一个激光脉冲焊接头，激光脉冲焊接头上安装有照相定位检测装置，激光脉冲焊接头顶部通过激光焊头架连接有伺服电机，伺服电机固定在焊接平台正后方，焊接平台一侧设置有激光脉冲焊接控制器和氩气罐，激光脉冲焊接头分别与激光脉冲焊接控制器和氩气罐相连接。激光脉冲焊接头上安装有照相定位检测装置，当检测到所属工位存在焊接工件时，焊接动作才会进行，避免误动作，伺服电机用于控制激光脉冲焊接头的焊接轨迹，保证焊缝的焊接质量。
综上所述，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型结构简单合理，容易操作，使用方便；节省人员，采用全自动的操作模式，提高了工作效率，能够满足工业生产的需求；环形传输带两端装有安全光幕，避免了误动作，安全性高。
(2)本实用新型可连续上料和下料，可以采用自动机器臂进行联动操作，员工不需要坐在设备旁边，生产效率仅取决于激光脉冲焊接行程时间，管理简单可控，费用降低。
(3)本实用新型引入磁铁进行金属碎屑吸附，极大的减少车间金属粉尘，满足车间6S管理标准。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是本实用新型的俯视结构示意图；
图3是本实用新型激光脉冲焊接头和照相定位检测装置的结构放大图；
图4是本实用新型深凹槽底部磁铁的结构放大图；
图中：1-焊接平台，2-环形传输带，3-深凹槽，4-强力夹装置，5-焊接舱，6-激光脉冲焊接装置，7-电气控制装置，8-启动按钮，9-停止按钮，10-安全光幕，11-紧急按钮，12-滑轮，13-步进电机，14-激光脉冲焊接头，15-照相定位检测装置，16-激光焊头架，17-伺服电机，18-激光脉冲焊接控制器，19-氩气罐，20-进气管，21-排烟管，22-打磨舱，23-打磨装置，24-磁铁。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例
一种方型电池钢壳底盖焊接装置，如图1所示，包括焊接平台1，焊接平台1顶部安装有环形传输带2，环形传输带2上设置有深凹槽3，深凹槽3两侧设有强力夹装置4；环形传输带2的上方设置有打磨舱22和焊接舱5，打磨舱22内设置有打磨装置23，焊接舱5内设置有激光脉冲焊接装置6，环形传输带2两端装有安全光幕10。
焊接平台1内设置有电气控制装置7。焊接平台1顶部设有启动按钮8、停止按钮9和紧急按钮11，电气控制装置7分别与启动按钮8、停止按钮9、紧急按钮11和激光脉冲焊接装置6相连接。
所述的打磨舱22和焊接舱5上设置有共用的进气管20和排烟管21。
所述的环形传输带2下设有滑轮12和步进电机13，步进电机13通过齿轮带动环形传输带2等距离移动。
深凹槽3底部设有一块可移动的磁铁24。
所述的激光脉冲焊接装置6包括一个激光脉冲焊接头14，激光脉冲焊接头14上安装有照相定位检测装置15，激光脉冲焊接头14顶部通过激光焊头架16连接有伺服电机17，伺服电机17固定在焊接平台1正后方，焊接平台1一侧设置有激光脉冲焊接控制器18和氩气罐19，激光脉冲焊接头14分别与激光脉冲焊接控制器18和氩气罐19相连接。
工作原理为：
在焊接平台1上，将方型电池钢壳朝下分别放入环形传输带2上的深凹槽3内，然后再用将强力夹装置4将方型电池钢壳固定在深凹槽3内，并保证方型电池钢壳底部高度与水平度在焊接波动范围内。
可一次安装多个方型电池钢壳，也可同时取出焊接好的多个方型电池钢壳，在人工操作上下料过程中，人员走动若进入安全光幕10保护范围，安全光幕10发出信号，环形传输带2停止运行，特殊情况下，可按下紧急按钮11，环形传输带2停止运行，确保人身安全。
按下启动按钮8，启动系统，通过电气控制装置7控制设备开始动作，步进电机13运转，带动滑轮12、环形传输带2等距离直线运行，输送方型电池钢壳到打磨舱22，方型电池钢壳位于打磨装置23正下方。打磨完毕的方型电池钢壳随环形传输带2输送到焊接舱5，方型电池钢壳位于激光脉冲焊接头14正下方。
激光脉冲焊接头14上的照相定位检测装置15进行扫描并传输信号，焊接装置联动，激光焊头架16上的伺服电机17根据信号进行三轴动作，控制激光脉冲焊接头14，以此来完成焊接；焊接的同时，进气管20和排烟管21也同步工作。
焊接动作进行的同时，在环形传输带2上可上、下方型电池钢壳。焊接完一个方型电池钢壳，步进电机13自动启动，通过滑轮12带动环形传输带2等距离移动，将已准备好的另一个待焊接的方型电池钢壳工件定位装置移送至打磨舱22，打磨装置23自动进行打磨，打磨完毕的方型电池钢壳随环形传输带2输送到焊接舱5正下方，激光脉冲焊接头14自动进行焊接。将完成焊接的方型电池钢壳取出，环形传输带2上下循环，再放置上未焊接的工件。
每焊接1000个，取出磁铁24，进行凹槽内的金属碎屑清理。
重复上述步骤，完成生产。
当设备在运行过程中，如果出现意外故障现象，按下紧急按钮11，对所有设备进行断电处理，避免发生危险事故。

Claims (7)

1.一种方型电池钢壳底盖焊接装置，其特征在于：包括焊接平台（1），焊接平台（1）顶部安装有环形传输带（2），环形传输带（2）上设置有深凹槽（3），深凹槽（3）两侧设有强力夹装置（4）；环形传输带（2）的上方设置有打磨舱（22）和焊接舱（5），打磨舱（22）内设置有打磨装置（23），焊接舱（5）内设置有激光脉冲焊接装置（6），环形传输带（2）两端装有安全光幕（10）；
深凹槽（3）的深度为30~100 mm；
深凹槽（3）底部设有一块可移动的磁铁（24）。
2.根据权利要求1所述的方型电池钢壳底盖焊接装置，其特征在于：焊接平台（1）内设置有电气控制装置（7）。
3.根据权利要求1所述的方型电池钢壳底盖焊接装置，其特征在于：焊接平台（1）顶部设有启动按钮（8）、停止按钮（9）和紧急按钮（11），电气控制装置（7）分别与启动按钮（8）、停止按钮（9）、紧急按钮（11）和激光脉冲焊接装置（6）相连接。
4.根据权利要求1所述的方型电池钢壳底盖焊接装置，其特征在于：所述的打磨舱（22）和焊接舱（5）上设置有共用的进气管（20）和排烟管（21）。
5.根据权利要求1所述的方型电池钢壳底盖焊接装置，其特征在于：所述的环形传输带（2）下设有滑轮（12）和步进电机（13），步进电机（13）通过齿轮带动环形传输带（2）等距离移动。
6.根据权利要求1所述的方型电池钢壳底盖焊接装置，其特征在于：深凹槽（3）的数量为20~50个。
7.根据权利要求1所述的方型电池钢壳底盖焊接装置，其特征在于：所述的激光脉冲焊接装置（6）包括一个激光脉冲焊接头（14），激光脉冲焊接头（14）上安装有照相定位检测装置（15），激光脉冲焊接头（14）顶部通过激光焊头架（16）连接有伺服电机（17），伺服电机（17）固定在焊接平台（1）正后方，焊接平台（1）一侧设置有激光脉冲焊接控制器（18）和氩气罐（19），激光脉冲焊接头（14）分别与激光脉冲焊接控制器（18）和氩气罐（19）相连接。
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