CN213672372U - 一种新型新能源电池自动点焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型新能源电池自动点焊装置，包括工装机构、定位机构、负极顶起机构、压板机构、点焊机构和电荷耦合图像传感机构，工装机构、定位机构、负极顶起机构和压板机构通过联合动作将待焊接电池固定在工装机构中，传感机构拍摄电芯的中心实际位置，并检测位置偏移量，点焊机构根据检测数据，控制焊针对准电芯的中心孔，插入并与待焊接电池内的电池钢壳焊接。通过对工装机构、定位机构、负极顶起机构、压板机构、点焊机构和传感机构的创新，使该实用新型实现自动定位、自动焊接的功能，从而实现了一种自动化程度高、生产效率高的新型新能源电池自动点焊装置，具有良好的市场推广价值。

Description

一种新型新能源电池自动点焊装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池技术领域，具体涉及一种电池点焊装置。

背景技术

新能源纽扣电池在电子领域里广泛应用，特别是微型电子产品领域。新能源纽扣电池是一种金属壳密封的电池，不同于一般干电池物理特性、制造结构，其特点是电池体积小，密封度好，电池的放电电流很小且平稳，所以与其他碱性或锌汞等电池相比，使用寿命长。

新能源纽扣电池由金属外壳、金属外盖和包覆在其内的电解液、电芯构成，电解液和电芯封装在金属外壳与金属外盖构成的空腔内，金属外壳底部刻有“+”字符号的电极标志，为正电极，金属外盖上端无标志面为负电极，正电极与负电极之间有绝缘密封胶圈。新型新能源纽扣电池由电芯与电极焊接而成。

随着科技的发展，电池应用越来越广泛，电池厂家对生产效率越来越重视，然而，目前纽扣电池的电芯焊接工艺通常采用人工作业，生产效率低，产品合格率低。市场上急需一种自动化程度高，生产效率高，产品合格率高的电池电芯的自动点焊技术方案。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的新型新能源电池自动点焊装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种新型新能源电池自动点焊装置，包括工装机构、定位机构、负极顶起机构、压板机构和点焊机构，所述工装机构、所述定位机构、所述负极顶起机构和所述压板机构通过联合动作将待焊接电池固定在所述工装机构中，所述点焊机构将焊针插入待焊接电池内的电芯中，并将所述电芯与待焊接电池内的电池钢壳焊接在一起。

通过工装机构、定位机构、负极顶起机构和压板机构的相互配合联动，使电池的工装定位自动化，加上点焊机构的焊接自动化，使得整个定位点焊工序实现了高度自动化的功能，有效提升生产效率，提高产品合格率。

进一步地，还包括电荷耦合图像传感机构，所述传感机构安装在所述点焊机构的焊针夹具上，拍摄所述电芯的中心实际位置，并检测位置偏移量，所述点焊机构根据所述传感机构的检测数据，控制所述焊针对准所述电芯的中心孔，插入并将所述电芯与所述电池钢壳焊接在一起。

利用电荷耦合图像传感机构，可以有利地检测并判断电芯位置的偏移量，并将数据结果传输给点焊机构，从而使得点焊机构精确地控制焊针的点焊动作，提升生产效率，提高电池生产的合格率。

进一步地，所述工装机构包括支架和钢壳工装，所述钢壳工装由定位机构顶起后嵌入所述支架内，所述钢壳工装内有阵列孔，孔内装有待焊接电池。

专用钢壳工装的应用，使得快速、方便、安全的固定物料，有效提高生产效率。

进一步地，所述定位机构与所述负极顶起机构分别隐蔽安装在所述支架下方。

这样的设置，使用得支架环境更整洁，有利于提高生产效率。

进一步地，所述定位机构包括定位件、后限位件和前限位件，所述定位件定位所述钢壳工装，所述后限位件位于所述工装机构的下方，限位抵顶所述工装机构，所述前限位件位于所述工装机构的下方，阻挡下一个所述钢壳工装，排除对正在作业的所述钢壳工装的干扰。

定位机构的联合动作，有利于提高生产效率。

进一步地，所述定位件、所述后限位件和所述前限位件分别连接动力构件，所述动力构件可为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

由气缸、电缸等提供动力，有利于实现定位功能的自动化。这里不只限于已列举的选项，可选择其他提供动力的构件。

进一步地，所述负极顶起机构包括顶起件和动力机构，所述顶起件套装在所述定位件上，所述顶起件前端安装有焊接负极，顶起后，所述焊接负极与所述焊针、所述电芯、所述电池钢壳形成电回路。

利用焊接负极与所述焊针、所述电芯、所述电池钢壳形成的电回路，可以很方便检测出是否成功焊接。

进一步地，所述动力机构为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

由气缸、电缸等提供动力，有利于实现自动化。这里不只限于已列举的选项，可选择其他提供动力的构件。

进一步地，所述压板机构包括底板、连杆、压紧件和推动构件，所述压紧件安装在所述底板上，且与所述连杆相连，所述连杆连接在所述推动构件上，所述压紧件压在所述电芯上方。

压板机构的联动，使得工装定位精确，提高焊接质量。

进一步地，所述推动构件连接气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种动力构件。

由气缸、电缸等提供动力，有利于实现压紧功能的自动化。这里不只限于已列举的选项，可选择其他提供动力的构件。

有益效果：通过本实用新型的实施，实现了一种自动化程度高、生产效率高、产品合格率高的新型新能源电池自动点焊装置。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，不应构成对本实用新型的不当限定。附图标号中的术语，仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型，不应理解为任何附加限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

附图标号：1-工装机构、11-支架、12-钢壳工装、2-定位机构、21-定位件、22-后限位件、23-前限位件、3-负极顶起机构、31-顶起件、4-压板机构、41-底板、42-连杆、43-压紧件、44-推动构件、5-点焊机构、51-焊针夹具、6-焊针、81-电芯、82-电池钢壳、83-焊接负极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，以便更清楚、直观地理解该实用新型。

气缸根据工作所需力的大小来确定活塞杆上的推力或拉力。由此，选择气缸时应使气缸的输出力稍有余量。若缸径选小了，输出力不够，气缸不能正常工作；但缸径过大，不仅使设备笨重、成本高，同时耗气量增大，造成能源浪费。选择气缸缸径，应根据其使用压力和理论推力或拉力的大小。

图1示出了本实用新型的一种实施例，一种新型新能源电池自动点焊装置。

如图1所示，整个新型新能源电池自动点焊装置，包括工装机构1、定位机构2、负极顶起机构3、压板机构4、点焊机构5和电荷耦合图像传感机构，工装机构1、定位机构2、负极顶起机构3和压板机构4，通过联合动作将待焊接电池固定在工装机构1中，点焊机构5将焊针6插入待焊接电池内的电芯81中，并将电芯81与待焊接电池内的电池钢壳82焊接在一起。传感机构安装在点焊机构5的焊针夹具51上，拍摄电芯81的中心实际位置，并检测位置偏移量，点焊机构5根据传感机构的检测数据，控制焊针6对准电芯81的中心孔，插入并并将电芯81与电池钢壳82焊接在一起。

本实施例的工装机构1包括支架11和钢壳工装12，钢壳工装12由定位机构2顶起后嵌入到支架11内，钢壳工装12内有阵列孔，孔内装有待焊接电池。定位机构2与负极顶起机构3分别隐蔽安装在支架11下方。

本实施例的定位机构2包括定位件21、后限位件22和前限位件23，定位件21固定并定位电池极盖83，后限位件22位于工装机构1的下方，限位抵顶工装机构1，前限位件23位于工装机构1的下方，阻挡下一个钢壳工装12，排除对正在作业的钢壳工装12的干扰，定位件21、后限位件22和前限位件23分别连接气缸，由气缸提供动力。

本实施例的负极顶起机构3包括顶起件31和气缸，顶起件31套装在定位件21上，顶起件31前端安装有焊接负极83，顶起后，焊接负极83与焊针6、电芯81、电池钢壳82形成电回路，顶起件31连接气缸，由气缸提供动力。

本实施例的压板机构4包括底板41、连杆42、压紧件43和推动构件44，压紧件43安装在底板41上，且与连杆42相连，连杆42连接在推动构件44上，压紧件43压在电芯81上方，推动构件44为气缸，由气缸提供动力。

本实施例使用时，首先，钢壳工装12夹紧半成品电池，该电池带电芯81和电池钢壳82，定位机构2固定并定位钢壳工装12，限位并抵顶钢壳工装12，确保钢壳工装12被限位在指定位置上，其次，定位机构2将钢壳工装12顶起，使钢壳工装12紧紧抵在压板机构4的下方，然后，负极顶起机构3顶起焊接负极83，使焊接负极83与电池钢壳82接触，焊接负极83、焊针6、电芯81和电池钢壳82形成电回路，使得焊接过程导通，同时，传感机构拍摄电芯81的中心实际位置，并检测位置偏移量，传感相关数据，最后，点焊机构5根据传感机构的检测数据，控制焊针6对准电芯81的中心孔，插入并与电池钢壳82焊接，使得焊接位置准确，焊接效率高度一致，实现了完全自动化的焊接功能。

综上所述，本实用新型具有实质性特点和进步，通过对工装机构、定位机构、负极顶起机构、压板机构、点焊机构和传感机构的创新，使该实用新型实现自动定位、自动焊接的功能，从而实现了一种自动化程度高、生产效率高的新型新能源电池自动点焊装置，具有良好的市场推广价值。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或等效结构的变换，均应理解为本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：包括工装机构(1)、定位机构(2)、负极顶起机构(3)、压板机构(4)和点焊机构(5)，所述工装机构(1)、所述定位机构(2)、所述负极顶起机构(3)和所述压板机构(4)通过联合动作将待焊接电池固定在所述工装机构(1)中，所述点焊机构(5)将焊针(6)插入待焊接电池内的电芯(81)中，并将所述电芯(81)与待焊接电池内的电池钢壳(82)焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：还包括电荷耦合图像传感机构，所述传感机构安装在所述点焊机构(5)的焊针夹具(51)上，拍摄所述电芯(81)的中心实际位置，并检测位置偏移量，所述点焊机构(5)根据所述传感机构的检测数据，控制所述焊针(6)对准所述电芯(81)的中心孔，插入并将所述电芯(81)与所述电池钢壳(82)焊接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述工装机构(1)包括支架(11)和钢壳工装(12)，所述钢壳工装(12)由定位机构(2)顶起后嵌入所述支架(11)内，所述钢壳工装(12)内有阵列孔，孔内装有待焊接电池。

4.根据权利要求3所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述定位机构(2)与所述负极顶起机构(3)分别隐蔽安装在所述支架(11)下方。

5.根据权利要求3所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述定位机构(2)包括定位件(21)、后限位件(22)和前限位件(23)，所述定位件(21)定位所述钢壳工装(12)，所述后限位件(22)位于所述工装机构(1)的下方，限位抵顶所述工装机构(1)，所述前限位件(23)位于所述工装机构(1)的下方，阻挡下一个所述钢壳工装(12)，排除对正在作业的所述钢壳工装(12)的干扰。

6.根据权利要求5所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述定位件(21)、所述后限位件(22)和所述前限位件(23)分别连接动力构件，所述动力构件可为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

7.根据权利要求5所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述负极顶起机构(3)包括顶起件(31)和动力构件，所述顶起件(31)套装在所述定位件(21)上，所述顶起件(31)前端安装有焊接负极(83)，顶起后，所述焊接负极(83)与所述焊针(6)、所述电芯(81)、所述电池钢壳(82)形成电回路。

8.根据权利要求7所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述动力构件为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

9.根据权利要求1所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述压板机构(4)包括底板(41)、连杆(42)、压紧件(43)和推动构件(44)，所述压紧件(43)安装在所述底板(41)上，且与所述连杆(42)相连，所述连杆(42)连接在所述推动构件(44)上，所述压紧件(43)压在所述电芯(81)上方。

10.根据权利要求9所述的新型新能源电池自动点焊装置，其特征在于：所述推动构件(44)为气缸、电缸、凸轮机构或者齿条的任何一种。

Images