CN212599667U - 一种圆柱电池激光焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种圆柱电池激光焊接装置，属于电池生产设备技术领域。所述圆柱电池激光焊接装置，包括支撑板和固定设置在支撑板顶部的激光发射器；所述圆柱电池激光焊接装置还包括三爪卡盘、上料机构和推料机构，三爪卡盘转动设置在支撑板上，用于夹紧电池，对电池进行夹紧定位；上料机构设置在所述支撑板上，用于将电池送至所述三爪卡盘位置处；推料机构设置在所述支撑板上，用于顶住电池带有封盖的一端端面。本实用新型提供的一种圆柱电池激光焊接装置中，三爪卡盘转动设置在支撑板上，对电池进行夹紧定位，确保了焊接过程中焊缝位置的稳定性，解决焊接过程中因焊接位置跳动导致激光发射器焦距变化引发焊接不良的问题，提高了焊接精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池生产设备技术领域，特别涉及一种圆柱电池激光焊接装置。
背景技术
锂电池的生产制造，是由多个工序严格制成的过程。整体来说，锂电池的生产包括极片制成工艺、电池组装工艺以及最后的注液、预充、化成等工艺。在这三个阶段的工艺中，每道工序又可分为数道关键工艺，每一步都会对电池最后的性能形成很大的影响。而激光焊接封口工序是锂离子电池生产过程中比较重要的一道工序，将直接影响锂电池最终的容量和寿命。目前圆柱锂离子电池的壳体与盖板是通过激光焊接成为一体的(激光束扫描一周至回到扫描起始点时，焊接密封完成)。
激光焊接是利用激光束的高温将两个结构的待焊金属区域熔融在一起，达到整体密封的效果。目前生产过程中存在的技术难点在于：在实际生产过程中由于焊接轨迹和焊接位置不易控制，容易造成焊接未完全闭合，导致封口未完全密封。为了确保焊接后壳体的密封性，激光束扫描必须严格按照焊接轨迹进行扫描焊接，以使焊缝完全闭合。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种圆柱电池激光焊接装置，以解决目前在锂电池生产过程中由于焊接轨迹和焊接位置不易控制，容易造成焊接未完全闭合，导致封口未完全密封的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种圆柱电池激光焊接装置，包括支撑板和固定设置在所述支撑板顶部的激光发射器；所述圆柱电池激光焊接装置还包括：
三爪卡盘，转动设置在所述支撑板上，用于夹紧电池，对电池进行夹紧定位；
上料机构，设置在所述支撑板上，且位于所述三爪卡盘的一端，用于将电池送至所述三爪卡盘位置处；
推料机构，设置在所述支撑板上，且位于所述三爪卡盘另一端，用于顶住所述电池带有封盖的一端端面。
可选的，所述上料机构包括：
上料轮，转动设置在所述支撑板上，所述上料轮的侧壁开有若干个容纳槽；
上料台，固定设置在所述支撑板上，并位于所述上料轮的一侧；所述上料台的顶部为一斜面，若干个所述电池放置在所述上料台上。
可选的，所述支撑板上固定设置有第一支撑座和第一电机，所述上料轮的一端转动安装在所述第一支撑座上，所述第一电机通过第一传动机构驱动所述上料轮转动。
可选的，所述支撑板上还固定设置有安装座，所述安装座上固定安装有第一气缸，用于将所述上料轮上的所述电池推入所述三爪卡盘内。
可选的，所述支撑板上还固定设有第二支撑座和第二电机，所述三爪卡盘转动安装在所述第二支撑座上，所述三爪卡盘的一端固定连接有转筒，所述第二电机通过第二传动机构将动力传递给所述转筒，从而带动所述三爪卡盘转动。
可选的，所述三爪卡盘和所述推料机构之间，在所述支撑板上设置有一对支撑轮，两个所述支撑轮沿着所述三爪卡盘的轴线对称设置。
可选的，所述推料机构包括第三支撑座和第二气缸，所述第三支撑座固定设置在所述支撑板上，所述第二气缸固定安装在所述第三支撑座上；所述第二气缸伸缩杆的顶端固定连接有仿形盘。
可选的，所述圆柱电池激光焊接装置还包括下料机构，所述下料机构包括：
第三气缸，沿竖直方向固定在所述支撑板上；
下料托板，固定连接在所述第三气缸伸缩杆的顶端；
成品盒，设置在所述支撑板上，且位于所述下料托板的一侧。
可选的，所述下料托板为一倾斜板，所述成品盒位于所述下料托板的低端一侧。
本实用新型提供的一种圆柱电池激光焊接装置，包括支撑板和固定设置在所述支撑板顶部的激光发射器；所述圆柱电池激光焊接装置还包括三爪卡盘、上料机构和推料机构，所述三爪卡盘转动设置在所述支撑板上，用于夹紧电池，对电池进行夹紧定位；所述上料机构设置在所述支撑板上，且位于所述三爪卡盘的一端，用于将电池送至所述三爪卡盘位置处；所述推料机构设置在所述支撑板上，且位于所述三爪卡盘另一端，用于顶住所述电池带有封盖的一端端面。所述圆柱电池激光焊接装置中，所述三爪卡盘转动设置在所述支撑板上，对电池进行夹紧定位，确保了焊接过程中焊缝位置的稳定性，解决焊接过程中因焊接位置跳动导致激光发射器焦距变化引发焊接不良的问题，提高焊接精度，减少不良品产生。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种圆柱电池激光焊接装置的结构示意图；
图2是上料轮的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种圆柱电池激光焊接装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
实施例一
本实用新型提供了一种圆柱电池激光焊接装置，其结构如图1所示。包括支撑板1和固定设置在所述支撑板1顶部的激光发射器2；所述圆柱电池激光焊接装置还包括三爪卡盘3、上料机构4和推料机构5，所述三爪卡盘3转动设置在所述支撑板1上，用于夹紧电池10，对电池10进行夹紧定位；所述上料机构4设置在所述支撑板1上，且位于所述三爪卡盘3的一端，用于将电池10送至所述三爪卡盘3位置处；所述推料机构5设置在所述支撑板1上，且位于所述三爪卡盘3另一端，用于将电池封盖(图中未示出)推送至焊接位置处。
具体地，所述上料机构4包括上料轮40和上料台42，所述上料轮40转动设置在所述支撑板1上，所述上料轮40的侧壁开有若干个容纳槽41；所述上料台42固定设置在所述支撑板1上，并位于所述上料轮40的一侧；所述上料台42的顶部为一斜面，若干个所述电池10放置在所述上料台42上。
所述支撑板1上固定设置有第一支撑座43和第一电机44，所述上料轮40的一端转动安装在所述第一支撑座43上，所述第一电机44由PLC驱动，并通过第一传动机构驱动所述上料轮40转动，实现了自动上下料。相对于以往人工手动激光焊接只能手动上料且需要多次调节焊接位置，大大地提升了激光焊接效率。所述第一电机44包括步进电机和伺服电机，所述第一传动机构包括带传动和链传动机构，在本实施例一中，所述第一电机44选用步进电机，所述第一传动机构选用带传动机构。
所述支撑板1上还固定设置有安装座45，所述安装座45上固定安装有第一气缸46，用于将所述上料轮40上的所述电池10推入所述三爪卡盘3内。
所述支撑板1上还固定设有第二支撑座30和第二电机(图中未示出)，所述三爪卡盘3转动安装在所述第二支撑座30上，所述三爪卡盘3的一端固定连接有转筒32，所述第二电机通过第二传动机构将动力传递给所述转筒32，从而带动所述三爪卡盘3转动。所述第二传动机构包括带传动和链传动机构，作为优选，所述第二电机选用伺服电机，所述第二传动机构选用带传动机构。
所述三爪卡盘3和所述推料机构5之间，在所述支撑板1上设置有一对支撑轮33，两个所述支撑轮33沿着所述三爪卡盘3的轴线对称设置，用于支撑处于焊接状态的所述电池10。
所述推料机构5包括第三支撑座50和第二气缸51，所述第三支撑座50固定设置在所述支撑板1上，所述第二气缸51固定安装在所述第三支撑座50上；所述第二气缸51伸缩杆的顶端固定连接有仿形盘52。
所述圆柱电池激光焊接装置还包括下料机构6，所述下料机构6包括第三气缸60、下料托板61和成品盒62，所述第三气缸60沿竖直方向固定在所述支撑板1上；所述下料托板61固定连接在所述第三气缸60伸缩杆的顶端；所述成品盒62设置在所述支撑板1上，且位于所述下料托板61的一侧。所述下料托板61上开有通孔，所述支撑轮33嵌套在所述通孔内作为优选，所述下料托板61为一倾斜板，所述成品盒62位于所述下料托板61的低端一侧，方便焊接完的所述电池10滚落入所述成品盒62内。
工作原理：
工作时，将若干个待焊接的带有封盖(图中未示出)的所述电池10并排放置在所述上料台42上，PLC启动所述第二气缸51，推动所述仿形盘52至焊接位置处；同时，由于所述上料台42的顶部为一斜面，摆放在所述上料台42顶部的所述电池10受重力落入所述容纳槽41内；PLC启动所述第一电机44，所述第一电机44驱动所述上料轮40转动，使位于所述容纳槽41内的所述电池10与所述三爪卡盘3的孔洞同心。定位结束后，PLC驱动所述第一气缸46，所述第一气缸46将待焊接的电池10推入所述三爪卡盘3的孔洞内，直至电池10带有封盖的一端顶到所述仿形盘52，PLC启动所述三爪卡盘3夹紧待焊接的所述电池10，然后启动所述第二电机，所述第二电机带动所述三爪卡盘3旋转，同时PLC控制所述激光发射器2对焊缝进行扫描焊接并计时，达到设定时间后，所述激光发射器2和所述第二电机停止。焊接动作结束后，PLC控制所述三爪卡盘3松开夹爪，所述第二气缸51的伸缩杆带动所述仿形盘52回复原位；PLC控制所述第一气缸46继续推动焊接完成的所述电池10直至所述第一气缸46到达其限位处，使所述电池10完全落在所述下料托板61上，所述第一气缸46的伸缩杆复位；PLC控制所述第三气缸60的伸缩杆升起所述下料托板61，使所述下料托板61略高于所述支撑轮33，由于所述下料托板61为一倾斜板，所述成品盒62位于所述下料托板61的低端一侧，加工完成的电池10受重力影响落入所述成品盒62内。重复上述步骤，直至完成对所有电池10的焊接。
所述圆柱电池激光焊接装置中，所述三爪卡盘转动设置在所述支撑板上，对电池进行夹紧定位，确保了焊接过程中焊缝位置的稳定性，解决焊接过程中因焊接位置跳动导致激光发射器焦距变化引发焊接不良的问题，提高焊接精度，减少不良品产生。使用PLC程序控制定位且无需人工上下料，实现了全自动生产，操作便捷，很好地解决了圆柱电池封口激光焊接产生的问题，而且焊接精度满足工艺要求标准，极大地提高了焊接效率，减少了人工干预，改善焊接效果，设备成本较低。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (9)
1.一种圆柱电池激光焊接装置，包括支撑板(1)和固定设置在所述支撑板(1)顶部的激光发射器(2)；其特征在于，所述圆柱电池激光焊接装置还包括：
三爪卡盘(3)，转动设置在所述支撑板(1)上，用于夹紧电池(10)，对电池(10)进行夹紧定位；
上料机构(4)，设置在所述支撑板(1)上，且位于所述三爪卡盘(3)的一端，用于将电池(10)送至所述三爪卡盘(3)位置处；
推料机构(5)，设置在所述支撑板(1)上，且位于所述三爪卡盘(3)另一端，用于顶住所述电池(10)带有封盖的一端端面。
2.如权利要求1所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述上料机构(4)包括：
上料轮(40)，转动设置在所述支撑板(1)上，所述上料轮(40)的侧壁开有若干个容纳槽(41)；
上料台(42)，固定设置在所述支撑板(1)上，并位于所述上料轮(40)的一侧；所述上料台(42)的顶部为一斜面，若干个所述电池(10)放置在所述上料台(42)上。
3.如权利要求2所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述支撑板(1)上固定设置有第一支撑座(43)和第一电机(44)，所述上料轮(40)的一端转动安装在所述第一支撑座(43)上，所述第一电机(44)通过第一传动机构驱动所述上料轮(40)转动。
4.如权利要求2所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述支撑板(1)上还固定设置有安装座(45)，所述安装座(45)上固定安装有第一气缸(46)，用于将所述上料轮(40)上的所述电池(10)推入所述三爪卡盘(3)内。
5.如权利要求1所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述支撑板(1)上还固定设有第二支撑座(30)和第二电机，所述三爪卡盘(3)转动安装在所述第二支撑座(30)上，所述三爪卡盘(3)的一端固定连接有转筒(32)，所述第二电机通过第二传动机构将动力传递给所述转筒(32)，从而带动所述三爪卡盘(3)转动。
6.如权利要求1所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述三爪卡盘(3)和所述推料机构(5)之间，在所述支撑板(1)上设置有一对支撑轮(33)，两个所述支撑轮(33)沿着所述三爪卡盘(3)的轴线对称设置。
7.如权利要求1所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述推料机构(5)包括第三支撑座(50)和第二气缸(51)，所述第三支撑座(50)固定设置在所述支撑板(1)上，所述第二气缸(51)固定安装在所述第三支撑座(50)上；所述第二气缸(51)伸缩杆的顶端固定连接有仿形盘(52)。
8.如权利要求1所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述圆柱电池激光焊接装置还包括下料机构(6)，所述下料机构(6)包括：
第三气缸(60)，沿竖直方向固定在所述支撑板(1)上；
下料托板(61)，固定连接在所述第三气缸(60)伸缩杆的顶端；
成品盒(62)，设置在所述支撑板(1)上，且位于所述下料托板(61)的一侧。
9.如权利要求8所述的一种圆柱电池激光焊接装置，其特征在于，所述下料托板(61)为一倾斜板，所述成品盒(62)位于所述下料托板(61)的低端一侧。
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Assignee: Lianyi (Taixing) New Energy Co.,Ltd. Assignor: LIANDONG TIANYI NEW ENERGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2023990000862 Denomination of utility model: A laser welding device for cylindrical batteries Granted publication date: 20210226 License type: Common License Record date: 20231016 |
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Denomination of utility model: A cylindrical battery laser welding device Effective date of registration: 20231130 Granted publication date: 20210226 Pledgee: Yuandong New Energy Co.,Ltd. Pledgor: LIANDONG TIANYI NEW ENERGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980067334 |