CN214079765U - 转臂转动装置和极柱焊接系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种转臂转动装置和极柱焊接系统。转臂转动装置包括转臂、旋转驱动部以及升降驱动部。转臂的顶端用于安装极柱按压结构，转臂的中部形成有避让口。旋转驱动部与转臂的底端连接，用于驱使转臂旋转。升降驱动部与旋转驱动部连接，用于驱使旋转驱动部带动转臂升降。本申请提供的方案能够有效地将极柱固定于电池盖板的正确位置，保证极柱的焊接质量。

Description

转臂转动装置和极柱焊接系统

技术领域

本申请涉及电芯制造领域，具体而言，涉及一种转臂转动装置和极柱焊接系统。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和保障能源供给，各国政府不惜巨资，投入大量人力、物力，需求解决这些问题的各种途径。电动汽车具有良好的环保性能，既可以保护环境，又可以缓解能源短缺和调整能源结构，保障能源安全。目前发展电动汽车已成为各国政府和汽车行业的共识。

而单个电池提供的动力是有限的，因此要满足电动汽车的动力需求势必要将众多的单体电池采用串/并联的方式连接成组，将成组的电池作为电动汽车的动力源。

电池成组时其正负极柱与电池盖板之间的连接一般使用螺栓联接或者焊接的方法。螺栓联接具有简单、易操作和适应性强的优点，但是在长期使用的过程中容易出现螺栓松动、电接触变差等可靠性问题而引发运行故障。焊接的方式目前一般采用激光点焊。然而现有的焊接方式，无法将极柱于电池盖板保持正确的位置，导致极柱的焊接质量低。

实用新型内容

本申请提供一种转臂转动装置和极柱焊接系统，转臂转动装置和极柱焊接系统能够有效地将极柱固定于电池盖板的正确位置，保证极柱的焊接质量。

本申请具体是这样的：

第一方便，本申请提供一种转臂转动装置，包括：

转臂，所述转臂的顶端用于安装极柱按压结构，所述转臂的中部形成有避让口；

旋转驱动部，与所述转臂的底端连接，用于驱使所述转臂旋转；

升降驱动部，与所述旋转驱动部连接，用于驱使所述旋转驱动部带动所述转臂升降。

上述实现的过程中，转臂转动装置可应用于电池极柱焊接工位中，电池盖板治具会在传送带的运输下，移送至转臂转动装置，转臂顶端的极柱按压结构用于按压电池盖板上的极柱，使得电池盖板上的极柱的位置保持固定。示例性地，升降驱动部首先将转臂上升至一定的位置，同时旋转驱动部驱使转臂转动，让电池盖板治具能够处于越过避让口，使得极柱处于极柱按压结构的下方，随后，升降驱动部驱使转臂下降，以让极柱按压结构对极柱进行按压；按压到位后，对极柱进行焊接。由于焊接设备会绕极柱的周向对极柱进行焊接，转臂会对焊接设备造成干扰，故在焊接的过程中，旋转驱动部持续工作，使得转臂适应焊接设备的焊接轨迹进行转动，从而避免转臂对焊接造成影响，保证极柱的焊接质量。

可选地，所述旋转驱动部包括基座、传动结构以及电机；

所述转臂与所述基座可转动地连接；

所述传动结构连接于所述转臂的底端，所述电机与所述传动结构传动连接以驱使所述转臂相对于所述基座转动。

上述实现的过程中，电机通过传动结构的传动，能够有效地驱使转臂转动，从而能够快速地旋转，同时，在焊接过程中，能够精准地适应焊接轨迹，以对焊接设备进行避让，保证焊接质量。

可选地，所述传动结构包括主动带轮、从动带轮以及传动皮带；

所述主动带轮设置于所述电机的输出轴，所述从动带轮连接于所述转臂的底端，所述传动皮带套置于所述主动带轮和所述从动带轮上。

上述实现的过程中，传动结构为皮带传动结构，其构造简单，便于制造；同时，也能够将电机的扭矩平稳地传递给转臂，保证转臂转动的稳定性。

需要说明的是，在电机与主动带轮之间可设置有减速机，用增大电机的输出扭矩，保证转臂的顺利旋转。

可选地，所述基座配置有转轴和压盖，所述转轴远离所述基座的一端配置有轴承；

所述转臂的底端形成有套筒，所述套筒套置于所述轴承的外圈，所述压盖设置于所述套筒的上开口并套设在所述转轴的顶端；

所述套筒的外壁与所述从动带轮固定连接。

上述实现的过程中，将套筒套置在轴承上，以实现套筒和转轴的相对转动，随后将压盖由套筒的上开口套设在转动的端部，限制套筒的沿转轴的轴线运动以保证套筒不会脱出转轴。需要说明的是，基座的结构简单，便于制造，同时也便于转臂的组装，保证转臂平滑地进行转动，同时也便于后期维护。

可选地，所述套筒的外壁形成有传动齿，所述从动带轮的内壁形成有传动槽，所述传动齿嵌设于所述传动槽中。

上述实现的过程中，传动皮带带动从动带轮旋转，由于套筒与从动带轮之间通过传动齿进行传动，能够使得从动带轮有效地驱使转臂旋转。

可选地，所述基座配置有固定板，所述电机固定于所述固定板；

所述旋转驱动部还包括触发器和多个感应器，所述多个感应器固定于所述固定板上且绕所述电机的输出轴均匀间隔布置，所述触发器固定于所述电机的输出轴；

所述感应器被配置为感应所述触发器。

上述实现的过程中，电机通过固定板固定，当电机工作时，触发器能够跟随电机的输出轴转动，当触发器转动至感应器时，感应器会被触发器触发以生成感应信号，感应信号可传输给电池极柱焊接工位的控制单元，控制单元根据感应信号能够判断当前转臂的转动角度，以根据焊接设备的焊接轨迹调整电机的工作状态，如电机的转动速度、转动角度或者转动方向，从而保证极柱的焊接质量。示例性，感应器的数量可以为二。

可选地，所述升降驱动部包括气缸，所述气缸的伸缩杆与所述基座连接。

可选地，所述转臂转动装置还包括底座和导向结构；

所述气缸固定于所述底座；

所述导向结构包括支撑架、滑轨以及滑块，所述支撑架固定于所述底座，所述滑轨设置于所述支撑架，所述滑块设置于所述基座，所述滑块可滑动地与所述滑轨配合。

上述实现的过程中，当气缸工作，对基座进行升降驱动时，基座在导向结构的导向下，能够平稳地进行升降，避免发生误操作，导致对极柱的损坏。

可选地，所述转臂包括本体和连接段；

所述本体呈L型，所述本体的顶端与所述连接段连接，所述连接段向所述本体的水平段的延伸方向延伸，所述连接段用于安装极柱按压结构，所述本体和所述连接段共同限定出所述避让口；

所述本体的水平段连接所述旋转驱动部。

上述实现的过程中，转臂由本体和连接段构成，其避让口由两个部件，即本体和连接段共同构成，如此设计能够降低加工成本，同时保证避让口的空间足够大，以满足避让电池盖板治具和焊接设备的需求。

第二方面，本申请还提供一种极柱焊接系统，其具有上述任一项所述的转臂转动装置；

所述转臂转动装置的数量为二，两个转臂转动装置间隔布置，以分别对应电池盖板上的两个极柱。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例中极柱焊接系统的立体图；

图2为本实施例中转臂转动装置的立体图；

图3为本实施例中旋转驱动部的立体图；

图4为图3中Ⅳ处的放大图。

图标：10-转臂转动装置；10A-电池盖板；10B-第一极柱；10C-第二极柱；10D-极柱按压结构；

20-转臂；21-避让口；22-套筒；23-传动齿；24-本体；25-连接段；

30-旋转驱动部；31-基座；32-传动结构；33-电机；34-主动带轮；35-从动带轮；36-传动皮带；37-减速机；38-压盖；39-传动槽；40-固定板；41-触发器；42-感应器；

50-升降驱动部；51-气缸；

60-底座；61-导向结构；62-支撑架；63-滑轨；64-滑块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本实施例提供一种极柱焊接系统，能够有效地将极柱固定于电池盖板的正确位置，保证极柱的焊接质量。

参见图1，图1为本实施例中极柱焊接系统的立体图。

极柱焊接系统包括两个转臂转动装置10，两个转臂转动装置10间隔布置，以分别对应电池盖板10A上的第一极柱10B和第二极柱10C（即正极柱和负极柱）。

在转臂转动装置10的上游，第一极柱10B和第二极柱10C已放置在电池盖板10A上，电池盖板10A在传送带的运输下，移送至转臂转动装置10。

下文将对转臂转动装置10进行描述，请参见图2，图2为本实施例中转臂转动装置10的立体图。

转臂转动装置10包括转臂20、旋转驱动部30以及升降驱动部50。

转臂20的顶端用于安装极柱按压结构10D（在图1中进行示意），转臂20的中部形成有避让口21。旋转驱动部30与转臂20的底端连接，用于驱使转臂20旋转。升降驱动部50与旋转驱动部30连接，用于驱使旋转驱动部30带动转臂20升降。

上述实现的过程中，转臂转动装置10可应用于电池极柱焊接工位中，电池盖板10A治具会在传送带的运输下，移送至转臂转动装置10，转臂20顶端的极柱按压结构10D按压电池盖板10A上的极柱，使得电池盖板10A上的极柱的位置保持固定。示例性地，升降驱动部50首先将转臂20上升至一定的位置，同时旋转驱动部30驱使转臂20转动，让电池盖板10A治具能够处于越过避让口21，使得极柱处于极柱按压结构10D的下方，随后，升降驱动部50驱使转臂20下降，以让极柱按压结构10D对极柱进行按压；按压到位后，对极柱进行焊接。由于焊接设备会绕极柱的周向对极柱进行焊接，转臂20会对焊接设备造成干扰，故在焊接的过程中，旋转驱动部30持续工作，使得转臂20适应焊接设备的焊接轨迹进行转动，对焊接设备进行避让，从而避免转臂20对焊接造成影响，保证极柱的焊接质量。

如图1，转臂20包括本体24和连接段25。本体24呈L型，本体24的顶端与连接段25连接，连接段25向本体24的水平段的延伸方向延伸，连接段25用于安装极柱按压结构10D，本体24和连接段25共同限定出避让口21。本体24的水平段连接旋转驱动部30。

上述实现的过程中，转臂20由本体24和连接段25构成，其避让口21由两个部件，即本体24和连接段25共同构成，如此设计能够降低加工成本，同时保证避让口21的空间足够大，以满足避让电池盖板10A治具和焊接设备的需求。

本公开中，结合图3，图3为本实施例中旋转驱动部30的立体图。

旋转驱动部30包括基座31、传动结构32以及电机33。转臂20与基座31可转动地连接。传动结构32连接于转臂20的底端，电机33与传动结构32传动连接以驱使转臂20相对于基座31转动。

上述实现的过程中，电机33通过传动结构32的传动，能够有效地驱使转臂20转动，从而能够快速地旋转，同时，在焊接过程中，能够精准地适应焊接轨迹，以对焊接设备进行避让，保证焊接质量。

本公开中，传动结构32包括主动带轮34、从动带轮35以及传动皮带36。

主动带轮34设置于电机33的输出轴，从动带轮35连接于转臂20的底端，传动皮带36套置于主动带轮34和从动带轮35上。

上述实现的过程中，传动结构32为皮带传动结构32，其构造简单，便于制造；同时，也能够将电机33的扭矩平稳地传递给转臂20，保证转臂20转动的稳定性。需要说明的是，在其他实施方式中，不对传动结构32的具体形式进行限制，示例性地其还可以为齿轮传动结构32，以实现动力的传递为准即可。

需要说明的是，在电机33与主动带轮34之间可设置有减速机37，用增大电机33的输出扭矩，保证转臂20的顺利旋转。

本公开中，基座31配置有转轴（在图中，转轴未用标号指出）和压盖38，转轴远离基座31的一端配置有轴承。

转臂20的底端形成有套筒22（形成于本体24的水平段的末端），套筒22套置于轴承的外圈，压盖38设置于套筒22的上开口并套设在转轴的顶端。套筒22的外壁与从动带轮35固定连接。

上述实现的过程中，将套筒22套置在轴承上，以实现套筒22和转轴的相对转动，随后将压盖38由套筒22的上开口套设在转动的端部，限制套筒22的沿转轴的轴线运动以保证套筒22不会脱出转轴。需要说明的是，基座31的结构简单，便于制造，同时也便于转臂20的组装，保证转臂20平滑地进行转动，同时也便于后期维护。

参见图4，图4为图3中Ⅳ处的放大图。

套筒22的外壁形成有传动齿23，从动带轮35的内壁形成有传动槽39，传动齿23嵌设于传动槽39中。

上述实现的过程中，传动皮带36带动从动带轮35旋转，由于套筒22与从动带轮35之间通过传动齿23进行传动，能够使得从动带轮35有效地驱使转臂20旋转。

本公开中，基座31配置有固定板40，电机33固定于固定板40。

旋转驱动部30还包括触发器41和多个感应器42，多个感应器42固定于固定板40上且绕电机33的输出轴均匀间隔布置，触发器41固定于电机33的输出轴。感应器42被配置为感应触发器41。

上述实现的过程中，电机33通过固定板40固定，当电机33工作时，触发器41能够跟随电机33的输出轴转动，当触发器41转动至感应器42时，感应器42会被触发器41触发以生成感应信号，感应信号可传输给电池极柱焊接工位的控制单元，控制单元根据感应信号能够判断当前转臂20的转动角度，以根据焊接设备的焊接轨迹调整电机33的工作状态，如电机33的转动速度、转动角度或者转动方向，从而保证极柱的焊接质量。示例性，感应器42的数量可以为二。

请重新参见图2，本公开中，升降驱动部50包括气缸51，气缸51的伸缩杆与基座31连接。需要说明的是，在其他实施方式中，升降驱动部50还可以为直线输出设备，以能够实现升降效果为准。

本公开中，转臂转动装置10还包括底座60和导向结构61。

气缸51固定于底座60。导向结构61包括支撑架62、滑轨63（在图1中示出）以及滑块64（在图1中示出），支撑架62固定于底座60，滑轨63设置于支撑架62，滑块64设置于基座31，滑块64可滑动地与滑轨63配合。

上述实现的过程中，当气缸51工作，对基座31进行升降驱动时，基座31在导向结构61的导向下，能够平稳地进行升降，避免发生误操作，导致对极柱的损坏的情况发生。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转臂转动装置，其特征在于，包括：

转臂，所述转臂的顶端用于安装极柱按压结构，所述转臂的中部形成有避让口；

旋转驱动部，与所述转臂的底端连接，用于驱使所述转臂旋转；

升降驱动部，与所述旋转驱动部连接，用于驱使所述旋转驱动部带动所述转臂升降。

2.根据权利要求1所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述旋转驱动部包括基座、传动结构以及电机；

所述转臂与所述基座可转动地连接；

所述传动结构连接于所述转臂的底端，所述电机与所述传动结构传动连接以驱使所述转臂相对于所述基座转动。

3.根据权利要求2所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述传动结构包括主动带轮、从动带轮以及传动皮带；

所述主动带轮设置于所述电机的输出轴，所述从动带轮连接于所述转臂的底端，所述传动皮带套置于所述主动带轮和所述从动带轮上。

4.根据权利要求3所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述基座配置有转轴和压盖，所述转轴远离所述基座的一端配置有轴承；

所述转臂的底端形成有套筒，所述套筒套置于所述轴承的外圈，所述压盖设置于所述套筒的上开口并套设在所述转轴的顶端；

所述套筒的外壁与所述从动带轮固定连接。

5.根据权利要求4所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述套筒的外壁形成有传动齿，所述从动带轮的内壁形成有传动槽，所述传动齿嵌设于所述传动槽中。

6.根据权利要求2所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述基座配置有固定板，所述电机固定于所述固定板；

所述旋转驱动部还包括触发器和多个感应器，所述多个感应器固定于所述固定板上且绕所述电机的输出轴均匀间隔布置，所述触发器固定于所述电机的输出轴；

所述感应器被配置为感应所述触发器。

7.根据权利要求2所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述升降驱动部包括气缸，所述气缸的伸缩杆与所述基座连接。

8.根据权利要求7所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述转臂转动装置还包括底座和导向结构；

所述气缸固定于所述底座；

所述导向结构包括支撑架、滑轨以及滑块，所述支撑架固定于所述底座，所述滑轨设置于所述支撑架，所述滑块设置于所述基座，所述滑块可滑动地与所述滑轨配合。

9.根据权利要求1所述的转臂转动装置，其特征在于，

所述转臂包括本体和连接段；

所述本体呈L型，所述本体的顶端与所述连接段连接，所述连接段向所述本体的水平段的延伸方向延伸，所述连接段用于安装极柱按压结构，所述本体和所述连接段共同限定出所述避让口；

所述本体的水平段连接所述旋转驱动部。

10.一种极柱焊接系统，其特征在于，具有权利要求1-9任一项所述的转臂转动装置；

所述转臂转动装置的数量为二，两个转臂转动装置间隔布置，以分别对应电池盖板上的两个极柱。

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