CN207840416U - 一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统 - Google Patents

一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统 Download PDF

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何俊杰
黄浩茗
杨迅
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高云峰
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Abstract

本实用新型涉及动力电池领域,具体涉及一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统。所述激光焊接系统包括治具、转向机构和焊接机构,所述治具包括用于将盖板压紧至动力电池的盖板压紧组件,所述焊接机构设置在治具的盖板压紧组件一侧,并对动力电池及盖板进行焊接,所述转向机构包括第一转动组件和用于抓取动力电池的第一机械爪,所述第一机械爪与第一转动组件连接,并在第一转动组件的带动下将抓取的动力电池旋转180°。本实用新型实现自动化、智能化盖板焊接,在同一台设备完成两个端面的焊接,不用人工进行翻转等,从来料到焊接结束,下料,实现全自动化作业。

Description

一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统
技术领域
本实用新型涉及动力电池领域,具体涉及一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统。
背景技术
近几年来国家对新能源发展大力鼓励与支持,很多厂家对新能源动力电池的需求量大幅上涨。
现阶段很多厂家制作的焊接设备对新能源动力电池盖板激光封口焊接,基本是一个端面的焊接,其中动力电池两个端面盖板的焊接,基本还是靠人工操作或者半自动化设备操作,即在焊接完一个盖板后,人工翻转另外一个面进行焊接,效率不高,极大的限制了厂家生产效率的提高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统,解决现有动力电池两个端面盖板的焊接效率不高的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统,所述激光焊接系统包括治具、转向机构和焊接机构,所述治具包括用于将盖板压紧至动力电池的盖板压紧组件,所述焊接机构设置在治具的盖板压紧组件一侧,并对动力电池及盖板进行焊接,所述转向机构包括第一转动组件和用于抓取动力电池的第一机械爪,所述第一机械爪与第一转动组件连接,并在第一转动组件的带动下将抓取的动力电池旋转180°。
其中,较佳方案是:所述激光焊接系统包括两纵向并排设置的治具,所述两治具的盖板压紧组件均同向设置;以及,所述转向机构还包括横向设置在两治具上方的第一移动组件,所述第一机械爪通过第一转动组件与第一移动组件连接,并在第一移动组件带动下在两治具之间移动;以及,所述焊接机构包括横向设置在两治具盖板压紧组件一侧的第二移动组件,并在第二移动组件的带动下在两治具之间移动。
其中,较佳方案是:所述激光焊接系统还包括上料机构、下料机构和上下料机构,所述上下料机构包括设置在上料机构、治具与下料机构之间的第三移动组件,以及用于抓取动力电池的第二机械爪,所述第二机械爪与第三移动组件连接,并在第三移动组件的带动下抓取上料机构上的动力电池至治具,以及抓取治具上的动力电池至下料机构。
其中,较佳方案是:所述激光焊接系统还包括纵向移动机构,所述治具设置在纵向移动机构上,并在纵向移动机构的带动下纵向移动;所述焊接机构设置在纵向移动机构的前端,所述第三移动组件的部分结构设置在纵向移动机构的后端上方。
其中,较佳方案是:所述上下料机构还包括第二转动组件和第二升降组件,所述第二机械爪通过第二转动组件设置在第二升降组件上,以及第二升降组件设置在第三移动组件上;所述第二机械爪在第二转动组件的带动下将抓取的动力电池进行旋转,所述第二机械爪在第二升降组件的带动下升降移动。
其中,较佳方案是:所述转向机构还包括第一升降组件,所述第一机械爪通过第一转动组件设置在第二升降组件上,所述第一机械爪在第一升降组件的带动下升降移动。
其中,较佳方案是:所述第一机械爪包括夹紧气缸和设置在夹紧气缸两端的夹指,所述夹紧气缸的两端均设有两伸缩杆,所述夹指分别与夹紧气缸两端的两伸缩杆连接,所述夹紧气缸带动夹指抓取动力电池。
其中,较佳方案是:所述治具包括底部、放置台和滑动组件,所述放置台通过滑动组件在底部上滑动设置;以及,所述治具还包括设置在放置台后端的长边夹紧组件、设置在放置台两侧的短边夹紧组件、设置在底部上的上端面压紧组件,所述盖板压紧组件设置在底部上。
其中,较佳方案是:所述盖板压紧组件包括盖板压紧限位块和升降气缸,所述盖板压紧限位块与升降气缸连接,并在升降气缸的带动下上升至放置台的前端,将盖板压紧至动力电池;所述盖板压紧限位块包括暴露部分盖板与动力电池焊接位置的缺口。
其中,较佳方案是:所述激光焊接系统包括一工作台,所述纵向移动机构、转向机构、焊接机构和上下料机构均设置在工作台上,所述上料机构和下料机构靠近工作台设置。
本实用新型的有益效果在于,与现有技术相比,本实用新型通过治具夹持动力电池并进行盖板焊接,在焊接一端盖板后通过转向机构旋转动力电池,焊接另一端面的盖板,实现自动化、智能化盖板焊接,在同一台设备完成两个端面的焊接,不用人工进行翻转等,从来料到焊接结束,下料,实现全自动化作业;以及,通过转向机构和上下料机构取代人工转向及上下料,具有实现无损快速精确两个端面转换,结构稳定,夹取牢固,放置位置精准等优点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型激光焊接系统的结构示意图;
图2是本实用新型转向机构的结构示意图;
图3是本实用新型焊接机构的结构示意图;
图4是本实用新型治具的结构示意图;
图5是本实用新型长边夹紧组件的结构示意图;
图6是本实用新型上端面压紧组件的结构示意图;
图7是本实用新型盖板压紧组件的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图,对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图1和图2所示,本发明提供一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统的优选实施例。其中,图1是本实用新型激光焊接系统的结构示意图,图2是本实用新型转向机构的结构示意图。
一种动力电池1双端面盖板的激光焊接系统,所述激光焊接系统包括治具210、转向机构300和焊接机构600,所述治具210包括用于将盖板压紧至动力电池1的盖板压紧组件213,所述焊接机构600设置在治具210的盖板压紧组件213一侧,并对动力电池1及盖板进行焊接,所述转向机构300包括第一转动组件和用于抓取动力电池1的第一机械爪,所述第一机械爪与第一转动组件连接,并在第一转动组件的带动下将抓取的动力电池1旋转180°。
其中,动力电池1包括两个端面,本激光焊接系统用于将两盖板分别焊接至动力电池1上。
在本实施例中,提供一种焊接方案。
动力电池1放置在治具210上,动力电池1的待焊接端面朝向盖板压紧组件213一侧放置,同时治具210对动力电池1进行夹持、定位,以及将盖板压紧至动力电池1的待焊接端面;焊接机构600对动力电池1及盖板进行焊接,完成动力电池1的一端面盖板焊接,转向机构300的第一机械爪抓取此时的动力电池1,并旋转180°后再次放入治具210;治具210夹持动力电池1,焊接机构600对动力电池1及盖板进行焊接,完成上双面焊接。
在本实施例中,并参考图2,提供转向机构300的较佳方案。
所述转向机构300包括支撑架320、第一升降组件、第一转动组件、第一机械爪,所述支撑架320设置在某一支架上(如第一转动组件),用于固定整体转向机构300;所述支撑架320上设置一第一升降组件,所述第一升降组件包括竖直设立的轨道330以及设置在轨道330上的滑块340,所述滑块340在轨道330上进行升降运动;所述第一转动组件上端与滑块340连接,下端与第一机械爪连接,所述第一转动组件包括由上至下依次设置的气缸351、旋转轴352和固定台353,固定台353与第一机械爪连接,所述旋转轴352在气缸351的带动下旋转,并带动固定台353转动;所述第一机械爪包括夹紧气缸361和设置在夹紧气缸361两端的夹指363,所述夹紧气缸361的两端均设有两伸缩杆362,所述夹指363分别与夹紧气缸361两端的两伸缩杆362连接,所述夹紧气缸361带动夹指363抓取动力电池1。
如图1、图2和图3所示,本实用新型提供一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统的较佳实施例。其中,图3是本实用新型焊接机构的结构示意图。
所述激光焊接系统包括两纵向并排设置的治具210,所述两治具210的盖板压紧组件213均同向设置;以及,所述转向机构300还包括横向设置在两治具210上方的第一移动组件310,所述第一机械爪通过第一转动组件与第一移动组件310连接,并在第一移动组件310带动下在两治具210之间移动;以及,所述焊接机构600包括横向设置在两治具210盖板压紧组件213一侧的第二移动组件610,并在第二移动组件610的带动下在两治具210之间移动。
具体地,动力电池1放置在一侧的治具210上,动力电池1的待焊接端面朝向盖板压紧组件213一侧放置,同时治具210对动力电池1进行夹持、定位,以及将盖板压紧至动力电池1的待焊接端面;焊接机构600对动力电池1及盖板进行焊接,完成动力电池1的一端面盖板焊接;转向机构300先通过第一转动组件移动至所述治具210上方,并通过第一机械爪抓取此时的动力电池1,并旋转180°后,再通过第一转动组件移动至另一侧的治具210上方,将已完成一端面盖板焊接的动力电池1放入治具210中;动力电池1如上放置在治具210中,以及治具210如上夹持动力电池1,焊接机构600在第二移动组件610的带动下移动至另一侧的治具210前,并对动力电池1及盖板进行焊接,完成上双面焊接。
在本实施例中,所述激光焊接系统还包括上料机构700、下料机构800和上下料机构400,所述上下料机构400包括设置在上料机构700、治具210与下料机构800之间的第三移动组件410,以及用于抓取动力电池1的第二机械爪,所述第二机械爪与第三移动组件410连接,并在第三移动组件410的带动下抓取上料机构700上的动力电池1至治具210,以及抓取治具210上的动力电池1至下料机构800。
具体地,所述上下料机构400还包括第二转动组件和第二升降组件,所述第二机械爪通过第二转动组件设置在第二升降组件上,以及第二升降组件设置在第三移动组件410上;所述第二机械爪在第二转动组件的带动下将抓取的动力电池1进行旋转,所述第二机械爪在第二升降组件的带动下升降移动。上下料机构400的整体结构与转向机构300一致,第二机械爪的结构与第一机械爪一致,因此不再一一描述。
进一步地,所述激光焊接系统还包括纵向移动机构220,所述治具210设置在纵向移动机构220上,并在纵向移动机构220的带动下纵向移动;所述焊接机构600设置在纵向移动机构220的前端,所述第三移动组件410的部分结构设置在纵向移动机构220的后端上方。具体地,纵向移动机构220包括前端和后端,焊接机构600设置在前端,上下料机构400设置在后端。
在本实施例中,提供一种焊接方案。
首先,右侧治具210在纵向移动机构220的带动移动至后端,左侧治具210在前端,上下料机构400将上料机构700处的动力电池1放置到右侧治具210中,右侧治具210移动到前端,焊接机构600进行焊接操作;以及,转向机构300将右侧治具210中的动力电池1抓取、旋转并放入到左侧治具210中,焊接机构600移动到左侧治具210处并进行焊接操作,而此时右侧治具210重新移动至后端,上下料机构400再次将上料机构700处的动力电池1放置到右侧治具210中,右侧治具210移动回前端等待焊接;左侧治具210在焊接完成后移动至后端,上下料机构400抓取左侧治具210中的动力电池1并放置到下料机构800上,再返回前端;不断重复上述操作。
优选地上料机构700、下料机构800分别设置在左右两侧,上下料机构400的第三移动组件410横向设置在上料机构700的上料口处、纵向移动机的后端上方、下料机构800的下料口处。
在本实施例中,焊接机构600包括焊接头640、第二移动组件610、纵向移动组件610和第三升降组件630,焊接头640设置在第三升降组件630中,并通过第三升降组件630进行升降运动,焊接头640通过第三升降组件630设置在纵向移动组件610中,并通过纵向移动组件610实现纵向移动,焊接头640通过纵向移动组件610设置在第二移动组件610中,并通过第二移动组件610实现横向移动。其中,焊接头640优选为激光焊接头640。
具体地,焊接头640根据三维移动实现动力电池1及盖板的焊接,以及通过第二移动组件610实现两治具210之间的移动。
如图4至图7所示,本实用新型提供一种治具的较佳实施例。其中,图4是本实用新型治具的结构示意图;图5是本实用新型长边夹紧组件的结构示意图;图6是本实用新型上端面压紧组件的结构示意图;图7是本实用新型盖板压紧组件的结构示意图。
所述治具210包括底部212、放置台211和滑动组件,所述放置台211通过滑动组件在底部212上滑动设置;以及,所述治具210还包括设置在放置台211后端的长边夹紧组件214、设置在放置台211两侧的短边夹紧组件215、设置在底部212上的上端面压紧组件217,所述盖板压紧组件213设置在底部212上。
具体地,在取放动力电池1时,放置台211通过滑动组件移动至底部212后端,即离开上端面压紧组件217的处,长边夹紧组件214和短边夹紧组件215均打开,放置动力电池1后,放置台211通过滑动组件移动至底部212前端,长边夹紧组件214和短边夹紧组件215压紧,以及,上端面压紧组件217压紧,盖板压紧组件213压紧。
在本实施例中,并参考图5,提供长边夹紧组件214的较佳方案。
长边夹紧组件214包括设置在放置台211上的滑轨2144、以及设置在滑轨上的推板2145、以及推动推板2145在滑轨2144上移动的气缸2144和推杆2142。具体地,推杆2142的末端设置有顶块2143,用于与推动推板2145固定连接,推动推板2145在气缸2144的带动下,前后移动;以及,推动推板2145包括设置在两侧的推板支撑块21451和与滑轨2144滑动设置的滑块21452;以及气缸2144通过固定架2146固定在放置台211上。
短边夹紧组件215的结构与长边夹紧组件214相似,在此就不一一描述。优选地,短边夹紧组件215还包括设置在一侧的定位结构以及另一侧定位基准板,通过定位结构将动力电池压紧至定位基准板上。
在本实施例中,并参考图6,上端面压紧组件217包括与底部212连接的支撑杆21741,以及设置在两支撑杆21741上端的支撑板21742,所述气缸2171、导向柱2172均设置在支撑板21742上,所述压紧块2173设置在支撑板21742底部212,并与气缸2171、导向柱2172连接,用于压紧动力电池1的上端面。
在本实施例中,并参考图7,所述盖板压紧组件213包括盖板压紧限位块2131、升降组件2132和升降座2133,盖板压紧限位块2131滑动设置在升降座2133上,如轨道与滑轨配合,所述盖板压紧限位块2131与升降气缸2132连接,并在升降气缸2132的带动下上升至放置台211的前端,将盖板压紧至动力电池1;所述盖板压紧限位块2131包括暴露部分盖板与动力电池1焊接位置的缺口21312。
具体地,盖板压紧限位块2131下端设置有连接块21314,升降组件2132包括升降气缸和换向滚轮机构,升降气缸通过换向滚轮机构与连接块21314连接,并带动连接块21314升降。以及,缺口21312包括左右两大缺口和中间小缺口。
例如,换向滚轮机构包括设置在升降座2133上的轨道和滑块,升降气缸带动滑块沿着滑块移动,以及滑块上设置一凸轮,连接块21314包括与凸轮配合的槽口,槽口设置在连接块21314侧面,并倾斜向上设置,凸轮在槽口内移动,并带动连接块21314升降移动。
焊接机构600焊接时,先预点焊缺口21312上的动力电池1与盖板部分,在完成预点焊后,盖板压紧限位块2131下降,焊接机构600进行全面焊接。
在本实用新型中,并参考图1,所述激光焊接系统包括一工作台110,所述纵向移动机构220、转向机构300、焊接机构600和上下料机构400均设置在工作台110上,所述上料机构700和下料机构800靠近工作台110设置。
以及,工作台110、上料机构700、下料机构800设置在底架120上,底架120上设置有支教。
以上所述者,仅为本实用新型最佳实施例而已,并非用于限制本实用新型的范围,凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰,皆为本实用新型所涵盖。

Claims (10)

1.一种动力电池双端面盖板的激光焊接系统,其特征在于:所述激光焊接系统包括治具、转向机构和焊接机构,所述治具包括用于将盖板压紧至动力电池的盖板压紧组件,所述焊接机构设置在治具的盖板压紧组件一侧,并对动力电池及盖板进行焊接,所述转向机构包括第一转动组件和用于抓取动力电池的第一机械爪,所述第一机械爪与第一转动组件连接,并在第一转动组件的带动下将抓取的动力电池旋转180°。
2.根据权利要求1所述的激光焊接系统,其特征在于:所述激光焊接系统包括两纵向并排设置的治具,所述两治具的盖板压紧组件均同向设置;以及,所述转向机构还包括横向设置在两治具上方的第一移动组件,所述第一机械爪通过第一转动组件与第一移动组件连接,并在第一移动组件带动下在两治具之间移动;以及,所述焊接机构包括横向设置在两治具盖板压紧组件一侧的第二移动组件,并在第二移动组件的带动下在两治具之间移动。
3.根据权利要求1或2所述的激光焊接系统,其特征在于:所述激光焊接系统还包括上料机构、下料机构和上下料机构,所述上下料机构包括设置在上料机构、治具与下料机构之间的第三移动组件,以及用于抓取动力电池的第二机械爪,所述第二机械爪与第三移动组件连接,并在第三移动组件的带动下抓取上料机构上的动力电池至治具,以及抓取治具上的动力电池至下料机构。
4.根据权利要求3所述的激光焊接系统,其特征在于:所述激光焊接系统还包括纵向移动机构,所述治具设置在纵向移动机构上,并在纵向移动机构的带动下纵向移动;所述焊接机构设置在纵向移动机构的前端,所述第三移动组件的部分结构设置在纵向移动机构的后端上方。
5.根据权利要求4所述的激光焊接系统,其特征在于:所述上下料机构还包括第二转动组件和第二升降组件,所述第二机械爪通过第二转动组件设置在第二升降组件上,以及第二升降组件设置在第三移动组件上;所述第二机械爪在第二转动组件的带动下将抓取的动力电池进行旋转,所述第二机械爪在第二升降组件的带动下升降移动。
6.根据权利要求1或2所述的激光焊接系统,其特征在于:所述转向机构还包括第一升降组件,所述第一机械爪通过第一转动组件设置在第二升降组件上,所述第一机械爪在第一升降组件的带动下升降移动。
7.根据权利要求1或2所述的激光焊接系统,其特征在于:所述第一机械爪包括夹紧气缸和设置在夹紧气缸两端的夹指,所述夹紧气缸的两端均设有两伸缩杆,所述夹指分别与夹紧气缸两端的两伸缩杆连接,所述夹紧气缸带动夹指抓取动力电池。
8.根据权利要求1所述的激光焊接系统,其特征在于:所述治具包括底部、放置台和滑动组件,所述放置台通过滑动组件在底部上滑动设置;以及,所述治具还包括设置在放置台后端的长边夹紧组件、设置在放置台两侧的短边夹紧组件、设置在底部上的上端面压紧组件,所述盖板压紧组件设置在底部上。
9.根据权利要求8所述的激光焊接系统,其特征在于:所述盖板压紧组件包括盖板压紧限位块和升降气缸,所述盖板压紧限位块与升降气缸连接,并在升降气缸的带动下上升至放置台的前端,将盖板压紧至动力电池;所述盖板压紧限位块包括暴露部分盖板与动力电池焊接位置的缺口。
10.根据权利要求1所述的激光焊接系统,其特征在于:所述激光焊接系统还包括轮廓仪,所述轮廓仪获取动力电池端面及盖板的焊接轮廓,所述焊接机构根据焊接轮廓进行焊接。
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