CN209157385U - 一种电池极耳焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种电池极耳焊接装置，包括第一焊接机、第二焊接机，导轨，导轨两端分别固定在第一线体架、第二线体架上，导轨之间平行设有传送皮带，还包括第一工装板组件、第二工装板组件。第一焊接机与第二焊接机的结构相同，前部向前伸出的可上下移动的焊头，焊头的下方设有焊头底模，该焊头底模固定在底模固定座的U型槽中，底模固定座安装在调节架上。第一线体架、第二线体架中分别设有第一转轴、第二转轴，第一转轴的一端与伺服电机的主轴转动连接。伺服电机、第一焊接机、第二焊接机分别与控制器电连接。本装置具备结构设计合理、工作效率高、通用性好、合格率高的优点。

Description

一种电池极耳焊接装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造领域，尤其涉及一种电池极耳焊接装置。

背景技术

锂离子电池一般是由电芯、保护电路板及外壳组成。电芯内部都是由正、负极片一层层叠加起来，每个正、负极片分别由正、负极片极耳引导至电极引出端，再分别与正、负极极耳焊接。焊接时，先把正、负极片极耳一起进行预焊，让每层正、负极片极耳合为一体，到下道工序时，与正、负极极耳焊接更加容易。现有的做法是手拿电芯放在超声波焊机上，先预焊完正极片极耳，再焊负极片极耳。这种做法手拿电芯存在易放偏、位置不准确、焊接不良、容易压伤电芯本体，且工作效率低的缺陷。

为了解决上述缺陷，我们发明了一种电池极耳焊接装置。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于解决现有手拿焊法中存在的易放偏、位置不准确、焊接不良、容易压伤电芯本体，且工作效率低的问题。其具体解决方案如下：

一种电池极耳焊接装置，包括第一焊接机、第二焊接机，位于所述第一焊接机、第二焊接机前方平行设置的两条导轨，所述导轨两端分别固定在第一线体架、第二线体架上，两条所述导轨之间平行设有传送皮带，所述传送皮带分别套在所述第一线体架、第二线体架中部的皮带轮上，还包括设置在两条所述导轨和所述传送皮带上的第一工装板组件、第二工装板组件。

所述第一焊接机与第二焊接机的结构相同，前部向前伸出的可上下移动的焊头，所述焊头由前端的矩形头和与该矩形头垂直固定连接的圆柱构成，所述焊头的下方设有焊头底模，该焊头底模固定在底模固定座的U型槽中，所述底模固定座安装在调节架上，该调节架固定在所述第一焊接机或第二焊接机下部的平台上。

所述第一线体架、第二线体架中分别设有第一转轴、第二转轴，所述第一转轴、第二转轴的两端分别套上线体轴承，所述皮带轮分别设置在所述第一转轴、第二转轴的中部，所述第一转轴的一端与伺服电机的主轴转动连接。所述第一线体架、第二线体架和所述伺服电机、所述第一焊接机、第二焊接机分别固定在固定台上，所述伺服电机、所述第一焊接机、第二焊接机分别与控制器电连接。

进一步地，所述第一工装板组件和所述第二工装板组件的结构相同，所述第一工装板组件位于所述第二工装板组件的右侧，包括工装板、设置在所述工装板下侧四角的工装板轴承、设置在所述工装板下侧中部的连接块、设置在所述工装板上面的纵向定位块和两块横向定位块，所述工装板轴承分别套接在两条所述导轨中，所述连接块固定在所述传送皮带上，第一电芯夹在所述第一工装板组件的所述横向定位块与所述纵向定位块之间，第二电芯夹在所述第二工装板组件的所述横向定位块与所述纵向定位块之间。

进一步地，所述第一电芯与所述第二电芯的结构相同，其芯体呈矩形，在电芯同一端端部上分别设有靠左的正极片极耳和靠右的负极片极耳，所述正极片极耳和所述负极片极耳露出在所述工装板的外侧。

具体地，所述第一焊接机位于所述第二焊接机的左侧，所述第一焊接机为正极片极耳超声波焊接用，所述第二焊接机为负极片极耳超声波焊接用，所述第一焊接机与所述第二焊接机的频率、功率、气压、时间参数设置不同。

具体地，所述控制器按最长的焊接时间参数为参考点来进行对所述伺服电机的运行和停止的控制，所述控制器能使所述第一工装板组件和所述第二工装板组件向右分步移动或者向左分步移动，所述控制器上设有启动键和紧急停止键。

所述正极片极耳和所述负极片极耳的宽度小于所述焊头底模的宽度。

所述调节架为矩形，两端分别设有可前、后调节的螺钉槽，四角分别设有可上、下调节的螺钉柱。

本装置具体的工作过程如下：

(1)在控制器上预先设置好第一焊接机和第二焊接机的频率、功率、气压、时间参数，同时设计好符合本装置向右、向左分步移动的伺服电机控制程序。

(2)操作工将第一电芯放置在第一工装板组件上，将第二电芯放置在第二工装板组件上，第一电芯的正极片极耳位于第一焊接机的焊头底模上。

(3)按控制器上的启动键，控制器控制第一焊接机的焊头下降压在第一电芯正极片极耳上，进行超声波预焊接，焊完后第一焊接机的焊头升起，进行下一步。

(4)控制器控制伺服电机使第一工装板组件和第二工装板组件同时向右移动，第一电芯的负极片极耳到达第二焊接机的焊头底模上，第二电芯的正极片极耳到达第一焊接机的焊头底模上，控制器同时控制第一焊接机和第二焊接机的焊头下降，分别压在第一电芯负极片极耳、第二电芯正极片极耳上，进行超声波预焊接，焊完后两个焊头升起，进行下一步。

(5)控制器控制伺服电机使第一工装板组件和第二工装板组件同时向右移动，第二电芯的负极片极耳到达第二焊接机的焊头底模上，控制器控制第二焊接机的焊头下降，压在第二电芯负极片极耳上，进行超声波预焊接，在焊接的同时，操作工取出焊接好的第一电芯，更换新的电芯放置在第一工装板组件上，焊完后焊头升起，操作工再取出焊接好的第二电芯，更换新的电芯放置在第二工装板组件上，进行下一步。

(6)按照上述同样的原理，控制器控制伺服电机向左分步移动，使第一工装板组件和第二工装板组件上的电芯正极片极耳和负极片极耳分别在第一焊接机和第二焊接机的焊头下进行超声波预焊接。

(7)按照第(1)至(6)步骤不断循环直到全部电芯预焊接完成，如果遇到异常或紧急情况时，操作工按下控制器上的紧急停止键。

综上所述，采用本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有手拿焊法中存在的易放偏、位置不准确、焊接不良、容易压伤电芯本体，且工作效率低的问题。从上述的结构及工作过程的描述中可以看出，本装置的控制器、伺服电机、导轨、线体轴承、工装板轴承、传送皮带这些成套的结构设计，从精度上确保了第一电芯、第二电芯的正极片极耳、负极片极耳准确位于焊头底模上，且整个移动过程平稳。控制器能够自动控制伺服电机的向右、向左分步移动，使得整个超声波预焊接过程变成了连续、自动、高效率。调节架的设计使得本装置能够适合各种尺寸的电芯产品加工，第一工装板组件和第二工装板组件上的横向定位块和纵向定位块可根据具体电芯产品尺寸大小来作相应的位置调整，保证了本装置的通用性好。总之，本装置具备结构设计合理、工作效率高、通用性好、合格率高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种电池极耳焊接装置的前视图，图中对局部作了割断处理；

图2为本实用新型一种电池极耳焊接装置的俯视图，图中为第一电芯正极片极耳焊接示意；

图3为本实用新型一种电池极耳焊接装置第一电芯负极片极耳焊接，第二电芯正极片极耳焊接示意图；

图4为本实用新型一种电池极耳焊接装置第二电芯负极片极耳焊接示意图。

附图标记说明：

1-第一焊接机，2-第二焊接机，3-导轨，4-第一线体架，5-第二线体架，6-传送皮带，7-皮带轮，8-第一工装板组件，9-第二工装板组件，10-焊头，11-焊头底模，12-底模固定座，13-U型槽，14-调节架，15-第一转轴，16-第二转轴，17-线体轴承，18-伺服电机，19-固定台，20-工装板，21-工装板轴承，22-连接块，23-纵向定位块，24-横向定位块，25-第一电芯，26-第二电芯，27-正极片极耳，28-负极片极耳，29-螺钉槽，30-螺钉柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了更容易理解本实用新型的内容，作如下定义：以观察者为参考，观察者面对图1图纸，内容中的前为图中离观察者近的部分，内容中的后为图中离观察者远的部分，内容中的左为图中位于观察者的左边部分，内容中的右为图中位于观察者的右边部分，内容中的上为图中位于观察者的上边部分，内容中的下为图中位于观察者的下边部分。

如图1至图4所示，一种电池极耳焊接装置，包括第一焊接机1、第二焊接机2，位于第一焊接机1、第二焊接机2前方平行设置的两条导轨3，导轨3两端分别固定在第一线体架4、第二线体架5上，两条导轨3之间平行设有传送皮带6，传送皮带6分别套在第一线体架4、第二线体架5中部的皮带轮7上，还包括设置在两条导轨3和传送皮带6上的第一工装板组件8、第二工装板组件9。

第一焊接机1与第二焊接机2的结构相同，前部向前伸出的可上下移动的焊头10，焊头10由前端的矩形头和与该矩形头垂直固定连接的圆柱构成，焊头10的下方设有焊头底模11，该焊头底模11固定在底模固定座12的U型槽13中，底模固定座12安装在调节架14上，该调节架14固定在第一焊接机1或第二焊接机2下部的平台上。

第一线体架4、第二线体架5中分别设有第一转轴15、第二转轴16，第一转轴15、第二转轴16的两端分别套上线体轴承17，皮带轮7分别设置在第一转轴15、第二转轴16的中部，第一转轴15的一端与伺服电机18的主轴转动连接。第一线体架4、第二线体架5和伺服电机18、第一焊接机1、第二焊接机2分别固定在固定台19上，伺服电机18、第一焊接机1、第二焊接机2分别与控制器(图中未画出)电连接。

进一步地，第一工装板组件8和第二工装板组件9的结构相同，第一工装板组件8位于第二工装板组件9的右侧，包括工装板20、设置在工装板20下侧四角的工装板轴承21、设置在工装板20下侧中部的连接块22、设置在工装板20上面的纵向定位块23和两块横向定位块24，工装板轴承21分别套接在两条导轨3中，连接块22固定在传送皮带6上，第一电芯25夹在第一工装板组件8的横向定位块24与纵向定位块23之间，第二电芯26夹在第二工装板组件9的横向定位块24与纵向定位块23之间。

进一步地，第一电芯25与第二电芯26的结构相同，其芯体呈矩形，在电芯同一端端部上分别设有靠左的正极片极耳27和靠右的负极片极耳28，正极片极耳27和负极片极耳28露出在工装板20的外侧。

具体地，第一焊接机1位于第二焊接机2的左侧，第一焊接机1为正极片极耳27超声波焊接用，第二焊接机2为负极片极耳28超声波焊接用，第一焊接机1与第二焊接机2的频率、功率、气压、时间参数设置不同，应根据具体的正极片极耳27和负极片极耳28的不同材质而设定。

具体地，控制器按最长的焊接时间参数为参考点来进行对伺服电机18的运行和停止的控制，控制器能使第一工装板组件8和第二工装板组件9向右分步移动，也能使第一工装板组件8和第二工装板组件9向左分步移动，控制器上设有启动键和紧急停止键，启动键和紧急停止键安装在离操作者很近的地方。

正极片极耳27和负极片极耳28的宽度小于焊头底模11的宽度。

调节架14为矩形，两端分别设有可前、后调节的螺钉槽29，四角分别设有可上、下调节的螺钉柱30。

本装置具体的工作过程如下：

(1)在控制器上预先设置好第一焊接机1和第二焊接机2的频率、功率、气压、时间参数，同时设计好符合本装置向右、向左分步移动的伺服电机18控制程序。

(2)操作工将第一电芯25放置在第一工装板组件8上(具体放在由横向定位块24、纵向定位块23组成的定位区内)，将第二电芯26放置在第二工装板组件9上，第一电芯25的正极片极耳27位于第一焊接机1的焊头底模11上。

(3)按控制器上的启动键，控制器控制第一焊接机1的焊头10下降压在第一电芯25正极片极耳27上，进行超声波预焊接，焊完后第一焊接机1的焊头10升起，进行下一步。

(4)控制器控制伺服电机18使第一工装板组件8和第二工装板组件9同时向右移动，第一电芯25的负极片极耳28到达第二焊接机2的焊头底模11上，第二电芯26的正极片极耳27到达第一焊接机1的焊头底模11上，控制器同时控制第一焊接机1和第二焊接机2的焊头10下降，分别压在第一电芯25负极片极耳28、第二电芯26正极片极耳27上，进行超声波预焊接，焊完后两个焊头10升起，进行下一步。

(5)控制器控制伺服电机18使第一工装板组件8和第二工装板组件9同时向右移动，第二电芯26的负极片极耳28到达第二焊接机2的焊头底模11上，控制器控制第二焊接机2的焊头10下降，压在第二电芯26负极片极耳28上，进行超声波预焊接，在焊接的同时，操作工取出焊接好的第一电芯25，更换新的电芯放置在第一工装板组件8上，焊完后焊头10升起，操作工再取出焊接好的第二电芯26，更换新的电芯放置在第二工装板组件9上，进行下一步。

(6)按照上述同样的原理，控制器控制伺服电机18向左分步移动，使第一工装板组件8和第二工装板组件9上的电芯正极片极耳27和负极片极耳28分别在第一焊接机1和第二焊接机2的焊头10下进行超声波预焊接。

(7)按照第(1)至(6)步骤不断循环直到全部电芯预焊接完成，如果遇到异常或紧急情况时，操作工按下控制器上的紧急停止键。

综上所述，采用本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本方案解决了现有手拿焊法中存在的易放偏、位置不准确、焊接不良、容易压伤电芯本体，且工作效率低的问题。从上述的结构及工作过程的描述中可以看出，本装置的控制器、伺服电机18、导轨3、线体轴承17、工装板轴承21、传送皮带6这些成套的结构设计，从精度上确保了第一电芯25、第二电芯26的正极片极耳27、负极片极耳28准确位于焊头底模11上，且整个移动过程平稳。控制器能够自动控制伺服电机18的向右、向左分步移动，使得整个超声波预焊接过程变成了连续、自动、高效率。调节架14的设计使得本装置能够适合各种尺寸的电芯产品加工，第一工装板组件8和第二工装板组件9上的横向定位块24和纵向定位块23可根据具体电芯产品尺寸大小来作相应的位置调整，保证了本装置的通用性好。总之，本装置具备结构设计合理、工作效率高、通用性好、合格率高的优点。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池极耳焊接装置，其特征在于：包括第一焊接机、第二焊接机，位于所述第一焊接机、第二焊接机前方平行设置的两条导轨，所述导轨两端分别固定在第一线体架、第二线体架上，两条所述导轨之间平行设有传送皮带，所述传送皮带分别套在所述第一线体架、第二线体架中部的皮带轮上；还包括设置在两条所述导轨和所述传送皮带上的第一工装板组件、第二工装板组件；

所述第一焊接机与第二焊接机的结构相同，前部向前伸出的可上下移动的焊头，所述焊头由前端的矩形头和与该矩形头垂直固定连接的圆柱构成，所述焊头的下方设有焊头底模，该焊头底模固定在底模固定座的U型槽中，所述底模固定座安装在调节架上，该调节架固定在所述第一焊接机或第二焊接机下部的平台上；

所述第一线体架、第二线体架中分别设有第一转轴、第二转轴，所述第一转轴、第二转轴的两端分别套上线体轴承，所述皮带轮分别设置在所述第一转轴、第二转轴的中部，所述第一转轴的一端与伺服电机的主轴转动连接；所述第一线体架、第二线体架和所述伺服电机、所述第一焊接机、第二焊接机分别固定在固定台上，所述伺服电机、所述第一焊接机、第二焊接机分别与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述一种电池极耳焊接装置，其特征在于：所述第一工装板组件和所述第二工装板组件的结构相同，所述第一工装板组件位于所述第二工装板组件的右侧，包括工装板、设置在所述工装板下侧四角的工装板轴承、设置在所述工装板下侧中部的连接块、设置在所述工装板上面的纵向定位块和两块横向定位块，所述工装板轴承分别套接在两条所述导轨中，所述连接块固定在所述传送皮带上，第一电芯夹在所述第一工装板组件的所述横向定位块与所述纵向定位块之间，第二电芯夹在所述第二工装板组件的所述横向定位块与所述纵向定位块之间。

3.根据权利要求2所述一种电池极耳焊接装置，其特征在于：所述第一电芯与所述第二电芯的结构相同，其芯体呈矩形，在电芯同一端端部上分别设有靠左的正极片极耳和靠右的负极片极耳，所述正极片极耳和所述负极片极耳露出在所述工装板的外侧。

4.根据权利要求3所述一种电池极耳焊接装置，其特征在于：所述第一焊接机位于所述第二焊接机的左侧，所述第一焊接机为正极片极耳超声波焊接用，所述第二焊接机为负极片极耳超声波焊接用，所述第一焊接机与所述第二焊接机的频率、功率、气压、时间参数设置不同。

5.根据权利要求4所述一种电池极耳焊接装置，其特征在于：所述控制器按最长的焊接时间参数为参考点来进行对所述伺服电机的运行和停止的控制，所述控制器能使所述第一工装板组件和所述第二工装板组件向右分步移动或者向左分步移动，所述控制器上设有启动键和紧急停止键。

6.根据权利要求3所述一种电池极耳焊接装置，其特征在于：所述正极片极耳和所述负极片极耳的宽度小于所述焊头底模的宽度。

7.根据权利要求1所述一种电池极耳焊接装置，其特征在于：所述调节架为矩形，两端分别设有可前、后调节的螺钉槽，四角分别设有可上、下调节的螺钉柱。