CN214054335U - 一种电芯与汇流板自动装配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电芯与汇流板自动装配装置，包括运输转盘、上料气缸、下料气缸、汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构，运输转盘上均匀分布有多个用于装载电芯及汇流板的定位治具，运输转盘还具有上料位以及下料位，上料气缸设置于上料位底部，下料气缸设置于下料位底部，汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构依绕设于运输转盘，汇流板整形上料机构用于对汇流板进行整形并上料至电芯顶部，汇流板焊接机构用于将汇流板焊接至电芯顶部。本实用新型设置有汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构，实现对汇流板自动整形以及对电芯与汇流板之间的自动组装及焊接，有效提高生产效率，减少劳动力投入，节省企业生产成本。

Description

一种电芯与汇流板自动装配装置

技术领域

本实用新型涉及电池生产自动化设备技术领域，具体涉及一种电芯与汇流板自动装配装置。

背景技术

电池在生产过程中，需要将汇流板与电芯顶部进行装配，现有技术中，一般采用人工的方式对汇流板及电芯进行装配，装配过程中，先使用固定治具对电芯进行固定，然后再通过人工的方式将汇流板放置于电芯顶部，其中由于汇流板来料时，为了便于运输，一般为平压状态，而在装配过程中需要先将汇流板中部的极耳顶起，然后再通过电焊枪将汇流板直接焊接于电芯上。上述装配过程中，费时费力，生产效率低，需要投入大量劳动力，增加企业生产成本。

实用新型内容

为了解决上述电芯与汇流板装配效率低、装配质量差的技术问题，本实用新型提供一种生产效率高、装配质量好的电芯与汇流板自动装配装置。

本实用新型公开的一种电芯与汇流板自动装配装置，包括：运输转盘、上料气缸、下料气缸、汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构，运输转盘上均匀分布有多个用于装载电芯及汇流板的定位治具，运输转盘还具有对电芯进行上料的上料位以及对完成装配的电芯进行下料的下料位，上料气缸设置于上料位底部，下料气缸设置于下料位底部，汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构依绕设于运输转盘，汇流板整形上料机构用于对汇流板进行整形并上料至电芯顶部，汇流板焊接机构用于将汇流板焊接至电芯顶部。

根据本实用新型的一实施方式，汇流板整形上料机构包括：上料振动盘、上料定位装置、整形装置以及上料转移装置，上料定位装置设置于上料振动盘一侧并与上料振动盘的出料口对应，整形装置位于上料定位装置与运输转盘之间，上料转移装置位于上料定位装置及整形装置上方，上料转移装置具有两个吸料端，整形装置对汇流板整形时，其中一吸料端按压汇流板。

根据本实用新型的一实施方式，上料定位装置包括：定位安装板、滑动设置于定位安装板上的上料定位板以及驱动上料定位板于定位安装板上滑动的上料定位气缸，上料定位板沿其滑动方向均匀设置多个用于汇流板定位的定位槽。

根据本实用新型的一实施方式，整形装置包括：整形安装板、设置于整形安装板上的整形治具、穿设整形治具的整形杆以及驱动整形杆于整形治具中部升降的整形气缸，整形治具顶部设置与汇流板匹配的整形固定凹槽。

根据本实用新型的一实施方式，整形杆顶部设置有扩张连杆，整形治具内设置有扩张导杆，扩张连杆穿设扩张导杆后随整形杆升降而张合。

根据本实用新型的一实施方式，扩张连杆顶部设置有扩张旋转辊。

根据本实用新型的一实施方式，上料转移装置包括：设置于上料定位装置及整形装置上方的转移直线模组、设置于转移直线模组的转移升降气缸、设置于转移升降气缸底端的转移安装板以及分别设置于转移安装板两端的转移吸盘组件，转移吸盘组件形成两个吸料端。

根据本实用新型的一实施方式，汇流板焊接机构包括：焊接装置以及焊接定位架，焊接装置设置于运输转盘一侧，焊接定位架设置于焊接装置下方，焊接定位架顶部设置有一定位板，定位板开设有焊接孔，焊接定位架底部设置有顶升气缸，定位治具运输至顶升气缸上方时，顶升气缸顶升电芯，使汇流板紧贴定位板并与焊接孔对应。

根据本实用新型的一实施方式，定位板底部设置有汇流板压环，汇流板压环绕设于焊接孔。

根据本实用新型的一实施方式，焊接装置包括焊接支架、设置于焊接支架的升降螺杆以及套设于升降螺杆的焊接激光头。

根据本实用新型的一实施方式，定位治具包括：治具本体、压紧板、升降杆以及压紧弹簧，治具本体开设有第一装载槽，第一装载槽用于装载电芯，压紧板设置于治具本体上方，压紧板开设有与第一装载槽对应的第二装载槽，第二装载槽用于装载汇流板，升降杆顶端穿设治具本体后与压紧板连接，升降杆底端延伸至治具本体下方，压紧弹簧分别连接治具本体及压紧板。

根据本实用新型的一实施方式，压紧板底端设置有定位凸边，定位凸边绕设于第二装载槽。

根据本实用新型的一实施方式，治具本体包括：第一固定块、连接杆以及第二固定块，连接杆一端横向穿设第一固定块后与第二固定块连接，连接杆相对于第一固定块滑动设置，第一固定块以及第二固定块上分别设置有第一半圆槽及第二半圆槽，第一半圆槽及第二半圆槽形成第一装载槽。

根据本实用新型的一实施方式，治具本体还包括：设置于连接杆远离第一固定块一端的挡板以及设置于第一固定块与挡板之间的复位弹簧，复位弹簧两端分别抵接挡板及第一固定块。

根据本实用新型的一实施方式，治具本体还包括：滑动设置于第一装载槽的滑动柱，滑动柱底端延伸至第一装载槽外部。

本实用新型设置有汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构，实现对汇流板自动整形以及对电芯与汇流板之间的自动组装及焊接，有效提高生产效率，减少劳动力投入，节省企业生产成本。

附图说明

图1为本实用新型中电芯与汇流板自动装配装置的结构示意图。

图2为本实用新型中定位治具的结构示意图。

图3为本实用新型中定位治具的剖视图。

图4为本实用新型中汇流板整形上料机构的结构示意图之一。

图5为本实用新型中汇流板整形上料机构的结构示意图之二。

图6为本实用新型中整形装置的结构示意图。

图7为本实用新型中整形装置的剖视图。

图8为本实用新型中汇流板焊接机构的结构示意图。

图9为本实用新型中汇流板焊接机构的侧视图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型电芯与汇流板自动装配装置作进一步详细描述。

请参考图1所示。

本实用新型提供一种电芯与汇流板自动装配装置，主要用于对汇流板整形、电芯与汇流板之间的组装及焊接。具体的，电芯与汇流板自动装配装置主要包括运输转盘10、上料气缸20、下料气缸30、汇流板整形上料机构40以及汇流板焊接机构50。运输转盘10通过一旋转电机驱动旋转，运输转盘10上均匀分布有多个用于装载电芯及汇流板的定位治具101，运输转盘10还具有对电芯进行上料的上料位102以及对完成装配的电芯进行下料的下料位103。上料气缸20设置于上料位102底部，下料气缸30设置于下料位103底部，其中上料气缸20用于控制定位治具101开合，使得电芯可上料至定位治具101上，下料气缸30用于控制定位治具101开合，解除定位治具101对完成与汇流板焊接的电芯固定，从而便于下料机械手对电芯下料。汇流板整形上料机构40以及汇流板焊接机构50依绕设于运输转盘10，其中汇流板整形上料机构40用于对汇流板进行整形并上料至电芯顶部，汇流板焊接机构50用于将汇流板焊接至电芯顶部。

请一并参考图2至3所示。

定位治具101主要包括治具本体1011、压紧板1012、升降杆1013以及压紧弹簧1014。治具本体1011开设有第一装载槽，其中第一装载槽用于装载电芯。压紧板1012设置于治具本体1011上方，压紧板1012开设有与第一装载槽对应的第二装载槽10121，第二装载槽10121用于装载汇流板，其中第二装载槽10121具有一定厚度，并且第二装载槽10121厚度大于汇流板厚度，有效提高对汇流板的装载定位效果，升降杆1013顶端穿设治具本体1011后与压紧板1012连接，升降杆1013底端延伸至治具本体1011下方，通过升降杆1013对压紧板1012移动方向进行导向。压紧弹簧1014分别连接治具本体1011及压紧板1012，通过压紧弹簧1014对压紧板1012产生始终朝向治具本体1011的弹性作用力，换句话说，在压紧弹簧1014的作用下，压紧板1012自动朝向治具本体1011压紧，实现对电芯的自动压紧，大大提高定位治具使用过程中的便利性。

当定位治具101位于上料位102时，上料气缸20数量为一个，其中上料气缸20通过顶升升降杆1013，使得外部上料机械手可夹取电芯放置于第一装载槽上，实现电芯上料，外部上料机械手撤去对升降杆1013的作用力后，在压紧弹簧1014的作用下，压紧板1012自动朝向治具本体1011移动并压紧电芯，当定位治具101位于下料位103时，下料气缸30数量分贝为两个，两个下料气缸30分别顶升升降杆1013以及电芯，从而便于外部下料机械手将完成汇流板装配的电芯从第一装载槽取出。

进一步的，压紧板1012底端设置有定位凸边10122，定位凸边10122绕设于第二装载槽10121，其中定位凸边10122与电芯顶端形状匹配，当压紧板1012压紧与电芯顶部时，电芯顶部位于定位凸边10122内，使得压紧板1012对电芯实现限位功能，有效防止电芯横向移动，有效提高定位治具的定位进准度。

进一步的，治具本体1011包括第一固定块10111、连接杆10112以及第二固定块10113，第一固定块10111与第二固定块10113之间存在间隙，升降杆1013顶端穿设第一固定块10111，第一固定块10111以及第二固定块10113上分别设置有第一半圆槽101111及第二半圆槽101131，第一半圆槽101111与第二半圆槽101131形成第一装载槽，连接杆10112一端横向穿设第一固定块10111后与第二固定块10113连接，连接杆10112相对于第一固定块10111滑动设置，连接杆10112与外部横移机构连接，例如横移气缸，通过横移机构驱动连接杆10112相对于第一固定块10111滑动，从而实现控制第一半圆槽101111与第二半圆槽101131之间的相对移动，进而实现对电芯实现夹紧控制，提升电芯在焊接过程中的固定效果，从而进一步提升汇流板与电芯之间的焊接精度。

进一步的，治具本体1011还包括设置于连接杆10112远离第一固定块10111一端的挡板10114以及设置于第一固定块10111与挡板10114之间的复位弹簧10115，外部横移机构通过与挡板10114连接，实现对连接杆10112的滑动控制，其中复位弹簧10115两端分别抵接挡板10114及第一固定块10111，通过复位弹簧10115对挡板10114产生一始终远离治第一固定块10111的弹性作用力，使得外部横移机构撤去对挡板10114的作用力时，挡板10114在复位弹簧10115的弹性作用力下朝远离第一固定块10111方向移动，从而使得第一固定块10111与第二固定块10113之间自动相互夹紧，进一步提升治具本体1011使用过程中的便利性。值得注意的是，治具本体1011还包括滑动设置于第一装载槽的滑动柱10114，滑动柱10114底端延伸至第一装载槽外部，其中通过滑动柱10114封堵第一装载槽底部，避免电芯上料至第一装载槽时由其底部滑落，并且对电芯进行顶升时，通过滑动柱10114推动电芯于第一装载槽内滑动顶升，有效提高顶升电芯过程的稳定性。

请一并参考图4至7所示。

汇流板整形上料机构40主要包括上料振动盘401、上料定位装置402、整形装置403以及上料转移装置404。上料定位装置402设置于上料振动盘401一侧，其中上料定位装置402与上料振动盘401的出料口对应，整形装置403位于上料定位装置402与运输转盘10之间，上料转移装置404位于上料定位装置402及整形装置403上方，上料转移装置404具有两个吸料端，吸料端用于吸取汇流板。

上料盘振动盘401通过振动远离实现对汇流板进行上料，其中汇流板从上料盘振动盘401出料口输出至上料定位装置402，上料定位装置402对多个汇流板进行定位后，上料转移装置404通过吸料端将汇流板从上料定位装置402移送至整形装置403，再通过整形装置403对汇流板进行整形时，整形装置403对汇流板整形时，其中一吸料端按压汇流板，实现对整形装置403上的汇流板进行固定，辅助整形装置403对汇流板进行整形，同时其另一吸料端将汇流板移送至运输转盘10的定位治具101上，通过汇流板整形上料机构40实现对汇流板不间断的依序整形、上料。

进一步的，上料定位装置402包括定位安装板4021、滑动设置于定位安装板4021上的上料定位板4022以及驱动上料定位板4022于定位安装板4021上滑动的上料定位气缸4023，上料定位板4022沿其滑动方向均匀设置多个用于汇流板定位的定位槽40221。通过上料定位气缸4023驱动上料定位板4022于于定位安装板4021上滑动，实现多个定位槽40221于上料振动盘401的出料口进行切换，从而实现将汇流板上料至上料定位装置402进行定位。具体的，通过金属传感器对定位槽40221上进行上料检测，当多个定位槽40221存满汇流板后，上料定位板4022复位，并通过上料转移装置404将汇流板移送至整形装置403。

进一步的，整形装置403包括整形安装板4031、设置于整形安装板4031上的整形治具4032、穿设整形治具4032的整形杆4033以及驱动整形杆4033于整形治具4032中部升降的整形气缸4034，整形治具4032顶部设置与汇流板匹配的整形固定凹槽40321，通过整形固定槽40321对汇流板进行固定。整形过程中，汇流板固定于整形固定槽40321，上料转移装置404通过一吸料端按压汇流板，此时，整形气缸4034驱动整形杆4033于整形治具4032中部升起，利用整形杆4033将汇流板中部的极耳顶起，实现对汇流板的整形。

具体的，整形杆4033顶部设置有扩张连杆40331，整形治具4032内设置有扩张导杆40321，扩张连杆40331穿设扩张导杆40321后随整形杆4033升降而张合，利用扩张连杆40331在整形杆4033升起过程对极耳进行顶起，并且利用扩张连杆40331随整形杆4033升起进行扩张，使得汇流板中部的极耳向外顶起翻折，有效保证对汇流板的整形效果。值得注意的是，扩张连杆40331顶部设置有扩张旋转辊403311，扩张连杆40331通过扩张旋转辊403311与汇流板极耳抵接，减少摩擦，提高极耳在整形翻转过程中的顺畅性，进一步提高对汇流板整形过程的稳定性。

进一步的，上料转移装置404包括设置于上料定位装置402及整形装置403上方的转移直线模组4041、设置于转移直线模组4041的转移升降气缸4042、设置于转移升降气缸4042底端的转移安装板4043以及分别设置于转移安装板4043两端的转移吸盘组件4044，转移吸盘组件4044由多个真空吸盘组成，转移安装板4043两端的转移吸盘组件4044分别形成两个吸料端，其中吸料端用于对汇流板进行吸取，具体的，吸料端吸附位与汇流板边缘匹配，从而避免对汇流板极耳的整形造成影响。上料转移装置404工作时，通过转移直线模组4041驱动转移升降气缸4042于上料定位装置402及整形装置403上方移动，以及配合转移升降气缸4042驱动转移安装板4043进行升降，实现对转移吸盘组件4044进行驱动，利用转移安装板4043两端的转移吸盘组件4044形成两个吸料端，实现交替将上料定位装置402的汇流板吸取至整形装置403，以及将整形装置403上完成整形的汇流板吸取至运输转盘10上的定位治具101，其中整形装置403对汇流板进行整形时，上料定位装置402的其中一端吸料端抵住整形治具4032上汇流板，配合整形杆4033对汇流板进行整形。

请一并参考图8至9所示。

汇流板焊接机构50主要包括：主要包括焊接装置501以及焊接定位架502。焊接装置501用于对汇流板及电芯之间提供激光焊接，焊接定位架502设置于焊接装置501下方，焊接定位架502顶部设置有一定位板5021，定位板5021开设有焊接孔50211，其中焊接孔50211与电芯匹配，即一焊接孔50211对应焊接一汇流板，焊接定位架502底部设置有顶升气缸5022。其中定位治具101运输至顶升气缸5022上方时，顶升气缸5022运作，顶升电芯，从而使汇流板随电芯升起而升起，直至汇流板紧贴定位板5021底端，此时汇流板与焊接孔50211对应，焊接装置501通过焊接孔50211对汇流板进行焊接。

进一步的，定位板5021底部设置有汇流板压环50212，其中汇流板压环50212绕设于焊接孔50211，汇流板压环50212与汇流板形状匹配，通过汇流板压环50212对汇流板进行压平，保证汇流板于电芯上的平展性，从而有效保证汇流板的焊接效果。

又进一步的，焊接装置501包括焊接支架5011、设置于焊接支架5011的升降螺杆5012以及套设于升降螺杆5012的焊接激光头5013，焊接装置501通过焊接激光头5013对汇流板进行激光焊接，其中通过旋转升降螺杆5012，实现对焊接激光头5013的高度调节，从而使得焊接装置501适应不同焊接定位架502高度的生产需求。

本实用新型的运行原理如下：在上料位102，上料气缸20控制定位治具101打开，通过机械手的方式将电芯上料至定位治具101的第一装载槽，然后运输转盘10将电芯运输至对应汇流板整形上料机构40位置，上料盘振动盘401通过振动远离实现对汇流板进行上料，其中汇流板从上料盘振动盘401出料口输出至上料定位装置402，上料定位装置402对多个汇流板进行定位后，上料转移装置404通过吸料端将汇流板从上料定位装置402移送至整形装置403，再通过整形装置403对汇流板进行整形时，整形装置403对汇流板整形时，其中一吸料端按压汇流板，实现对整形装置403上的汇流板进行固定，辅助整形装置403对汇流板进行整形，同时其另一吸料端将汇流板移送至运输转盘10的定位治具101上，接着运输转盘10在将电芯运输至对应汇流板焊接机构50位置，顶升气缸5022运作，顶升电芯，从而使汇流板随电芯升起而升起，直至汇流板紧贴定位板5021底端，此时汇流板与焊接孔50211对应，焊接装置501通过焊接孔50211对汇流板进行焊接；完成焊接后，运输转盘10将电芯运输至下料位103，下料气缸30控制定位治具101打开，解除定位治具101对完成与汇流板焊接的电芯固定，然后通过机械手对电芯下料。

综上所述，本实用新型设置有汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构，实现对汇流板自动整形以及对电芯与汇流板之间的自动组装及焊接，有效提高生产效率，减少劳动力投入，节省企业生产成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在本实用新型的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，包括：运输转盘、上料气缸、下料气缸、汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构，所述运输转盘上均匀分布有多个用于装载电芯及汇流板的定位治具，所述运输转盘还具有对电芯进行上料的上料位以及对完成装配的电芯进行下料的下料位，所述上料气缸设置于上料位底部，所述下料气缸设置于下料位底部，所述汇流板整形上料机构以及汇流板焊接机构依绕设于所述运输转盘，所述汇流板整形上料机构用于对汇流板进行整形并上料至电芯顶部，所述汇流板焊接机构用于将汇流板焊接至电芯顶部。

2.根据权利要求1所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述汇流板整形上料机构包括：上料振动盘、上料定位装置、整形装置以及上料转移装置，所述上料定位装置设置于所述上料振动盘一侧并与所述上料振动盘的出料口对应，所述整形装置位于所述上料定位装置与运输转盘之间，所述上料转移装置位于所述上料定位装置及整形装置上方，所述上料转移装置具有两个吸料端，所述整形装置对汇流板整形时，其中一所述吸料端按压汇流板。

3.根据权利要求2所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述上料定位装置包括：定位安装板、滑动设置于所述定位安装板上的上料定位板以及驱动所述上料定位板于所述定位安装板上滑动的上料定位气缸，所述上料定位板沿其滑动方向均匀设置多个用于汇流板定位的定位槽。

4.根据权利要求2所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述整形装置包括：整形安装板、设置于所述整形安装板上的整形治具、穿设所述整形治具的整形杆以及驱动所述整形杆于所述整形治具中部升降的整形气缸，所述整形治具顶部设置与汇流板匹配的整形固定凹槽。

5.根据权利要求4所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述整形杆顶部设置有扩张连杆，所述整形治具内设置有扩张导杆，所述扩张连杆穿设所述扩张导杆后随所述整形杆升降而张合。

6.根据权利要求2所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述上料转移装置包括：设置于所述上料定位装置及整形装置上方的转移直线模组、设置于所述转移直线模组的转移升降气缸、设置于所述转移升降气缸底端的转移安装板以及分别设置于所述转移安装板两端的转移吸盘组件，所述转移吸盘组件形成两个吸料端。

7.根据权利要求1所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述汇流板焊接机构包括：焊接装置以及焊接定位架，所述焊接装置设置于所述运输转盘一侧，所述焊接定位架设置于所述焊接装置下方，所述焊接定位架顶部设置有一定位板，所述定位板开设有焊接孔，所述焊接定位架底部设置有顶升气缸，所述定位治具运输至顶升气缸上方时，所述顶升气缸顶升电芯，使汇流板紧贴所述定位板并与焊接孔对应。

8.根据权利要求1至7任一所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述定位治具包括：治具本体、压紧板、升降杆以及压紧弹簧，所述治具本体开设有第一装载槽，所述第一装载槽用于装载电芯，所述压紧板设置于所述治具本体上方，所述压紧板开设有与所述第一装载槽对应的第二装载槽，所述第二装载槽用于装载汇流板，所述升降杆顶端穿设所述治具本体后与所述压紧板连接，所述升降杆底端延伸至所述治具本体下方，所述压紧弹簧分别连接所述治具本体及压紧板。

9.根据权利要求8所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述治具本体包括：第一固定块、连接杆以及第二固定块，所述连接杆一端横向穿设所述第一固定块后与第二固定块连接，所述连接杆相对于所述第一固定块滑动设置，所述第一固定块以及第二固定块上分别设置有第一半圆槽及第二半圆槽，所述第一半圆槽及第二半圆槽形成所述第一装载槽。

10.根据权利要求9所述的电芯与汇流板自动装配装置，其特征在于，所述治具本体还包括：设置于所述连接杆远离第一固定块一端的挡板以及设置于所述第一固定块与挡板之间的复位弹簧，所述复位弹簧两端分别抵接所述挡板及第一固定块。

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