CN207521862U - 极耳与连接片的焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种极耳与连接片的焊接设备，其特征是：包括治具自动回流线，沿治具自动回流线的回流方向依次布置连接片上料工位、电芯上料工位、保护片上料工位、焊接工位和电芯下线工位；在所述治具自动回流线上循环设置若干治具；在所述电芯上料工位设置将电芯放置于治具上的电芯上料机构，在电芯下线工位设置将电芯从治具上取出的电芯下料机构；在所述连接片上料工位设置将连接片放置于治具底部的连接片上料机构，在保护片上料机构设置将保护片放置于电芯极耳上方的保护片上料机构；在所述焊接工位设置对极耳和连接片进行焊接的焊接机构。本实用新型可以实现两个相向放置的电芯的极耳通过连接片焊接在一起，实现自动化的焊接过程。

Description

极耳与连接片的焊接设备

技术领域

本实用新型涉及一种焊接设备，尤其是一种极耳与连接片的焊接设备，属于自动化设备技术领域。

背景技术

在锂电池制作过程中，根据电池目标性能而设有不同的电池制作工艺。现根据需要有工艺要求如图1所示，需用连接片将两个相对放置的电芯的阴极、阳极分别进行连接。目前还没有针对该种工艺的自动化设备，使得生产过程存在不便，不能有效保证焊接工艺的效率。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种极耳与连接片的焊接设备，能够自动完成两个相向放置的电芯的极耳与连接片的焊接。

按照本实用新型提供的技术方案，所述极耳与连接片的焊接设备，用于将两个电芯的极耳通过连接片连接在一起；其特征是：包括治具自动回流线，沿治具自动回流线的回流方向依次布置连接片上料工位、电芯上料工位、保护片上料工位、焊接工位和电芯下线工位；在所述治具自动回流线上循环设置若干用于承载电芯的治具，治具在治具自动回流线上运动依次经过上述各工位；

在所述电芯上料工位设置将电芯放置于治具上的电芯上料机构，在电芯下线工位设置将电芯从治具上取出的电芯下料机构；在所述连接片上料工位设置将连接片放置于治具底部的连接片上料机构，在保护片上料机构设置将保护片放置于电芯极耳上方的保护片上料机构；在所述焊接工位设置用于对极耳和连接片进行焊接的焊接机构。

进一步的，在所述焊接工位的下游布置取压板工位，在取压板工位和保护片上料工位之间设置压板转移机构，压板转移机构将取压板工位处治具中电芯极耳上方的压板转移至保护片上料工位处；所述压板上设置有用于对电芯极耳上方保护片进行定位的凹槽。

进一步的，所述焊接工位包括阴极焊接工位和阳极焊接工位，阴极焊接工位设置阴极超声波焊接机，阳极焊接工位设置阳极超声波焊接机。

进一步的，在所述焊接工位的下游布置阳极电阻焊工位，在阳极电阻焊工位设置电阻焊接机。

进一步的，所述连接片上料机构和保护片上料机构均包括料盒、吸取机构和定位机构；所述吸取机构中设置有两组能够同步动作的吸取部件，一组吸取部件负责将料盒中的连接片或保护片吸取至定位机构处进行定位，另一组吸取部件将定位完毕的连接片或保护片吸取并放至治具自动回流线上的治具中。

进一步的，在所述电芯下线工位的一侧布置贴胶工位，贴胶工位设置贴胶机构；在所述电芯下线工位和贴胶工位之间设置将电芯由治具转移至贴胶机构的机械手。

进一步的，所述贴胶机构包括贴胶切换结构，贴胶切换结构具有两个工位，两个工位能够旋转180度后进行互换。

进一步的，在所述电芯上料工位的一侧设置用于读取电芯信息的扫码枪和用于对电芯进行精确定位的电芯定位机构。

进一步的，在所述电芯上料工位和电芯下线工位处设置有治具张开机构，治具张开机构能够将治具打开以便于电芯放入和取出。

本实用新型所述极耳与连接片的焊接设备，可以实现两个相向放置的电芯的极耳通过连接片焊接在一起，实现自动化的焊接过程，保证焊接效率。

附图说明

图1为现有工艺需要的电芯/连接片的焊接示意图。

图2为本实用新型所述极耳与连接片的焊接设备的俯视示意图。

图3为连接片上料机构的示意图。

附图标记说明：第一机械手100、第二机械手101、第三机械手102、第四机械手103、第五机械手104、电芯定位机构105、治具自动回流线2、治具200、物流线3、电芯4、电芯托盘5、传输带6、治具张开机构7、料盒801、吸取机构802、定位机构803、压板转移机构9、阴极超声波焊接机1000、阳极超声波焊接机2000、电阻焊接机3000、贴胶机构4000、贴胶切换结构4001。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

以下具体实施方式中坐标参考：以图2中的左右方向为左右；向下的方向为前，向上的方向为后；垂直纸面向外的方向为上，反之为下。

本实用新型所述极耳与连接片的焊接设备，该焊接设备可以将两个相向放置的电芯的极耳通过连接片焊接在一起。

如图2所示，本实用新型所述极耳与连接片的焊接设备主要具有以下功能：电芯的自动上料、连接片的自动上料、保护片的自动上料、两个电芯的极耳与连接片的焊接、以及两个电芯焊接后自动下料。该焊接设备通过各种自动化机构实现从物流线3上抓取电芯4，并进行检测判断和定位，随后，放入治具自动回流线2上的治具200内，连接片和保护片通过自动化机构实现上料，并与电芯4在自动回流线2的治具200内实现装配定位，再在治具自动回流线2的治具200内对电芯的阴、阳极实行自动化超声波焊接，以及对电芯的阳极实行自动化电阻加强焊接，焊后的电芯利用自动化机构从治具自动回流线2上取出，放入贴胶机构4000进行自动化贴焊接保护胶带，再利用机械手进行电芯装盘和转移至物流线3上。

本实施例中采用第一机械手100、第二机械手101、第三机械手102逐步将电芯4从物流线3上抓取至治具自动回流线2上的治具200中，随治具200在治具自动回流线2上的运动而在各个工位上实现各种动作。治具自动回流线2上沿治具200的回流方向依次布置有以下工位：连接片上料工位、电芯上料工位、保护片上料工位、阴极焊接工位、阳极焊接工位、阳极电阻焊工位、取压板工位、电芯下线工位。第一机械手100将物流线3上的电芯4及电芯托盘5搬运至自动焊接设备上的传输带6上，在传输带6上方设置有扫码枪，随传输带6的运动，电芯4运动到扫码枪处，扫码枪扫取电芯4上的二维码，并将信息传送给上位工控机以记录信息（如位置信息，让工控机知道这个电芯进入到了自动焊接设备中）；随后，第二机械手101将电芯4从传输带6转移至电芯定位机构105，电芯定位机构105可以对电芯4进行精确定位，在传输带6上留下的电芯托盘5将在传输带6的带动下向下游（设备的前方）运动，第三机械手102将定位后的电芯4转移至治具自动回流线2上的治具200内，治具自动回流线2上循环设置有多个治具200，为了便于将电芯4放入到治具200内，在第三机械手102的电芯搬运目的地的下方设置有治具张开机构7，该治具张开机构7可以打开被运输至此的治具200，第三机械手102即可以将电芯4放至治具200中，当前工位即电芯上料工位。

在所述电芯上料工位的上游是连接片上料工位，电芯上料工位的下游是保护片上料工位，在连接片上料工位和保护片上料工位分别设置有连接片上料机构和保护片上料机构。所述连接片上料机构负责将连接片传输至治具200底部，保护片上料机构负责将保护片传输至治具200中电芯4极耳的上方，保护片用于在电芯4极耳和连接片进行焊接时对极耳起到保护作用，避免极耳和连接片焊接时极耳与焊接设备的电极直接接触（在本实施例中，保护片放置在压板上）。

所述连接片上料机构和保护片上料机构结构相同，以下以连接片上料机构为例进行描述。如图3所示，所述连接片上料机构主要包括料盒801、吸取机构802和定位机构803，料盒801是两工位的上料盒，一个是放料位，另一个是吸取位（两工位旋转180度后实现互换），吸取位的上面对应吸取机构802的吸取部件，吸取机构802中设置有两组吸取部件，初始位置时，一组吸取部件位于料盒801吸取位的上方，另一组吸取部件在定位机构803的上方，吸取机构802动作时，一组吸取部件负责将料盒801中的连接片吸取至定位机构803处进行精确定位，另一组吸取部件将在定位机构803处已经定位完毕的连接片吸取并放至治具自动回流线2上的治具200中。

在所述治具自动回流线2的保护片上料工位和与保护片上料工位对应的下游取压板工位之间设置有压板转移机构9，压板转移机构9负责将下游治具200中电芯4极耳上方的压板转移至保护片上料工位处。压板上设置有凹槽，保护片上料机构将保护片放置在压板的凹槽中以给保护片定位，载有保护片的压板放置在电芯4极耳的上方。

所述保护片上料工位的下一工位为阴极焊接工位，在阴极焊接工位处设置有阴极超声波焊接机1000，阴极超声波焊接机1000将对电芯4的阴极进行焊接。

在所述阴极超声波焊接机的对面设置有阳极超声波焊接机2000，治具200在治具自动回流线2上运输至对面的阳极超声波焊接机2000处，阳极超声波焊接机2000将对电芯4的阳极进行焊接。为了牢固连接的需要，在阳极超声波焊接机2000的下游设置有电阻焊接机3000，电阻焊接机3000可以对电芯4的阳极进行再一次的焊接。焊接完毕后，进入压板转移机构9对应的取压板工位，压板转移机构9的下侧还设置有压板缓存部件，当压板转移机构9在取压板工位上获得的压板比上游的上连接片上料工位需要的压板数量多时，便可以将压板暂存在压板缓存部件内，当需要时，压板转移机构9再将压板从压板缓存部件中取出。

在压板转移机构9将压板取出之后，治具200运动到下一工位（电芯下线工位），在电芯下线工位处设置有治具张开机构7，在治具张开机构7的下游侧设置有第四机械手103，第四机械手103在治具张开机构7将治具200打开的时候，将焊接后的电芯4取出并传送至贴胶机构4000的贴胶切换结构4001处，治具自动回流线2上的治具200将沿治具自动回流线2运动至下一工位：连接片上料工位、之后经电芯上料工位、保护片上料工位、阴极焊接工位、阳极焊接工位、阳极电阻焊工位、取压板工位、电芯下线工位，如此循环往复。

所述贴胶机构4000的贴胶切换结构4001也是双工位的，两个工位能够旋转180度后进行互换。贴胶机构4000的右侧（下游侧）设置有第五机械手104，第五机械手104能够实现将贴胶完毕的电芯4放置到由传输带6传输来的电芯托盘5上，再将载有电芯4的电芯托盘5转移至物流线3上去。在第五机械手104的一侧设置有托盘缓存机构601，当传输带6上传送过来的电芯托盘5较多时，第五机械手104将把多余的电芯托盘5转移到托盘缓存机构601中，当电芯托盘5不足时，再反向操作，将电芯托盘5放置到传输带6上。

本实用新型所述极耳与连接片的焊接设备的工作流程：首先，第一机械手100将位于物流线3上的电芯4及电芯托盘5搬运至传输带6上，扫码枪扫取电芯4上的二维码读取信息；随后，传输带6运动至第二机械手101抓取位置，第二机械手101将位于传输带6上的电芯4抓取放至其左侧的电芯定位机构105上，进行精确定位；接着，第三机械手102将定位后的电芯4抓取至治具200，在此之前，连接片上料机构已将连接片放置在治具200底部，治具200移动到第三机械手102的下料处时，在治具张开机构7的辅助下第三机械手102将电芯4放在连接片上，治具200运动到下一工位（保护片上料工位），保护片上料机构将保护片放在电芯极耳上侧的压板上。

治具200运动到下一个工位（阴极焊接工位）：阴极超声波焊接机1000对电芯4阴极进行焊接，焊接完毕后，治具200运动到阳极超声波焊接机2000处，阳极超声波焊接机2000对阳极极耳和连接片进行焊接；超声波焊接完毕后，治具200运动到下一工位：电阻焊工位。在进行完电阻焊之后，压板转移机构9将位于电芯4极耳上方的压板除去（转移至上游需要压板处或者压板缓存部件内），治具200向下游运动，到达治具张开机构7处，治具张开机构7将治具200张开，第四机械手103将电芯4取出并转移至下游贴胶工位处，治具200运动到下一工位，电芯贴胶机构4000将电芯4上焊接处贴保护胶带。

之后第五机械手104将贴完胶的电芯4放置在从传输带6上传送来的电芯托盘5上，并将电芯托盘5及其上的电芯4转移至物流线3上。

传输带6的前侧有一个托盘缓存机构601，当空电芯托盘较多时，可以将电芯托盘转移到此处缓存，当传输带6上的空电芯托盘少的时候可以反向操作。

Claims (9)

1.一种极耳与连接片的焊接设备，用于将两个电芯的极耳通过连接片连接在一起；其特征是：包括治具自动回流线（2），沿治具自动回流线（2）的回流方向依次布置连接片上料工位、电芯上料工位、保护片上料工位、焊接工位和电芯下线工位；在所述治具自动回流线（2）上循环设置若干用于承载电芯（4）的治具（200），治具（200）在治具自动回流线（2）上运动依次经过上述各工位；

在所述电芯上料工位设置将电芯（4）放置于治具（200）上的电芯上料机构，在电芯下线工位设置将电芯（4）从治具（200）上取出的电芯下料机构；在所述连接片上料工位设置将连接片放置于治具（200）底部的连接片上料机构，在保护片上料机构设置将保护片放置于电芯（4）极耳上方的保护片上料机构；在所述焊接工位设置用于对极耳和连接片进行焊接的焊接机构。

2.如权利要求1所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：在所述焊接工位的下游布置取压板工位，在取压板工位和保护片上料工位之间设置压板转移机构（9），压板转移机构（9）将取压板工位处治具（200）中电芯（4）极耳上方的压板转移至保护片上料工位处；所述压板上设置有用于对电芯（4）极耳上方保护片进行定位的凹槽。

3.如权利要求1所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：所述焊接工位包括阴极焊接工位和阳极焊接工位，阴极焊接工位设置阴极超声波焊接机（1000），阳极焊接工位设置阳极超声波焊接机（2000）。

4.如权利要求3所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：在所述焊接工位的下游布置阳极电阻焊工位，在阳极电阻焊工位设置电阻焊接机（3000）。

5.如权利要求1所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：所述连接片上料机构和保护片上料机构均包括料盒（801）、吸取机构（802）和定位机构（803）；所述吸取机构（802）中设置有两组能够同步动作的吸取部件，一组吸取部件负责将料盒（801）中的连接片或保护片吸取至定位机构（803）处进行定位，另一组吸取部件将定位完毕的连接片或保护片吸取并放至治具自动回流线（2）上的治具（200）中。

6.如权利要求1-5任一项所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：在所述电芯下线工位的一侧布置贴胶工位，贴胶工位设置贴胶机构（4000）；在所述电芯下线工位和贴胶工位之间设置将电芯（4）由治具（200）转移至贴胶机构（4000）的机械手。

7.如权利要求6所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：所述贴胶机构（4000）包括贴胶切换结构（4001），贴胶切换结构（4001）具有两个工位，两个工位能够旋转180度后进行互换。

8.如权利要求1所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：在所述电芯上料工位的一侧设置用于读取电芯（4）信息的扫码枪和用于对电芯（4）进行精确定位的电芯定位机构（105）。

9.如权利要求1所述的极耳与连接片的焊接设备，其特征是：在所述电芯上料工位和电芯下线工位处设置有治具张开机构（7），治具张开机构（7）能够将治具（200）打开以便于电芯（4）放入和取出。