CN215316471U - 一种锂电池包自动检测焊接机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池包自动检测焊接机构，包括转台组件、结构检测组件、焊接组件和性能检测组件，转台组件包括转台，以及安装在转台的外面上的多个放置座，放置座能够上、下以及水平移动；结构检测组件包括相对设置的两个视觉检测头；焊接组件包括两个相对设置的焊接头；结构检测组件、焊接组件和性能检测组件依次围绕在转台外，放置座能够在转台的带动下依次经过两个视觉检测头之间、两个焊接头之间，以及性能检测组件内侧。本实用新型能够一次性完成锂电池包的组装结构检测、电芯与镍片的焊接以及锂电池包的性能检测，无需人工进行分步操作，提高锂电池包加工的自动化程度及加工效率。

Description

一种锂电池包自动检测焊接机构

技术领域

本实用新型属于锂电池包组装技术领域，具体涉及一种锂电池包自动检测焊接机构。

背景技术

单体电芯的电压容量有时无法满足用于的需求，此时则需要把多个电芯串联或者并联进行组合形成锂电池包。锂电池包加工过程中，包括对组装完成的结构检测、将电芯与支架上的镍片焊接、焊接后的性能检测等步骤。但是现有的锂电池加工设备无法实现上述步骤的自动化进行，需要人工分步操作，直接影响锂电池包的加工效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂电池包自动检测焊接机构，以解决锂电池包加工效率低的问题。

本实用新型的一种锂电池包自动检测焊接机构是这样实现的：

一种锂电池包自动检测焊接机构，包括

转台组件，所述转台组件包括转台，以及安装在所述转台的外面上的多个放置座，所述放置座能够上、下以及水平移动；

结构检测组件，所述结构检测组件包括相对设置的两个视觉检测头，且两个视觉检测头能够相向移动；

焊接组件，所述焊接组件包括两个相对设置的焊接头，且两个焊接头能够相向移动；

性能检测组件；

所述结构检测组件、焊接组件和性能检测组件依次围绕在所述转台外，所述放置座能够在所述转台的带动下依次经过两个视觉检测头之间、两个焊接头之间，以及所述性能检测组件内侧。

进一步的，所述转台组件还包括安装在所述转台下方的底座，所述转台通过回转支承轴承与所述底座相连，所述底座的一侧安装有旋转电机，所述旋转电机通过回转支承轴承带动所述转台旋转。

进一步的，所述转台的底部设置有呈环形分布的定位销孔，所述底座上安装有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆顶端安装有与所述定位销孔配合的定位销。

进一步的，所述放置座安装在一竖向设置的直线移动装置Ⅰ上，所述直线移动装置Ⅰ通过连接板安装在一水平设置的直线移动装置Ⅱ上，所述直线移动装置Ⅱ安装在所述转台的外环面上。

进一步的，所述结构检测组件还包括立柱Ⅰ，以及安装在所述立柱Ⅰ顶部的座框Ⅰ，所述座框Ⅰ内安装有两个位于同一直线上的直线移动装置Ⅲ，所述视觉检测头分别对应安装在所述直线移动装置Ⅲ上并能相向移动；

与所述结构检测组件相对的直线移动装置Ⅱ和所述直线移动装置Ⅲ垂直。

进一步的，所述焊接组件包括至少两个且相邻布置；

所述焊接组件还包括立柱Ⅱ，以及安装在所述立柱Ⅱ顶部的座框Ⅱ，所述座框Ⅱ内安装有两个位于同一直线上的直线移动装置Ⅳ，所述焊接头分别对应安装在所述直线移动装置Ⅳ上并能相向移动；

与所述焊接组件相对的直线移动装置Ⅱ和所述直线移动装置Ⅳ垂直。

进一步的，所述焊接组件还包括分别与两个焊接头并排设置的两个整平板，且两个整平板能够相向移动。

进一步的，所述座框Ⅱ内安装有两个相对设置的整平气缸，所述整平气缸的活塞杆端部分别安装有夹爪，所述整平板夹持在所述夹爪上。

进一步的，所述性能检测组件包括立柱Ⅲ、安装在所述立柱Ⅲ顶部的座框Ⅲ，以及安装在所述座框Ⅲ上的锂电池性能检测系统，

所述锂电池性能检测系统包括安装在所述座框Ⅲ顶部的检测箱，以及与所述检测箱相连且位于所述座框Ⅲ内侧的两个检测接头，所述检测接头的上方安装有升降气缸。

进一步的，所述座框Ⅲ上安装有打标气缸，所述打标气缸的活塞杆里端安装有激光打标机；

所述激光打标机位于所述检测接头背离所述焊接组件的一侧。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有的有益效果为：

本实用新型通过转台带动锂电池包依次经过结构检测组件、焊接组件和性能检测组件，从而一次性完成锂电池包的组装结构检测、电芯与镍片的焊接以及锂电池包的性能检测，无需人工进行分步操作，提高锂电池包加工的自动化程度及加工效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型优选实施例的锂电池包自动检测焊接机构的结构图；

图2是本实用新型优选实施例的锂电池包自动检测焊接机构的转台组件的结构图；

图3是本实用新型优选实施例的锂电池包自动检测焊接机构的结构检测组件的结构图；

图4是本实用新型优选实施例的锂电池包自动检测焊接机构的焊接组件的结构图；

图5是本实用新型优选实施例的锂电池包自动检测焊接机构的性能检测组件的结构图；

图中：转台组件1，转台11，放置座12，底座13，回转支承轴承14，旋转电机15，主动齿轮16，定位销孔17，定位气缸18，定位销19，连接板110，导轨座Ⅰ111，导轨座Ⅱ112，结构检测组件2，视觉检测头21，立柱Ⅰ22，座框Ⅰ23，导轨座Ⅲ24，吊架25，焊接组件3，焊接头31，立柱Ⅱ32，座框Ⅱ33，导轨座Ⅳ34，整平板35，整平气缸36，夹爪37，性能检测组件4，立柱Ⅲ41，座框Ⅲ42，检测箱43，检测接头44，升降气缸45，打标气缸46，激光打标机47，锂电池包5。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，一种锂电池包自动检测焊接机构，包括转台组件1、结构检测组件2、焊接组件3和性能检测组件4，转台组件1包括转台11，以及安装在转台11的外面上的多个放置座12，放置座12能够上、下以及水平移动；结构检测组件2包括相对设置的两个视觉检测头21，且两个视觉检测头21能够相向移动；焊接组件3包括两个相对设置的焊接头31，且两个焊接头31能够相向移动；结构检测组件2、焊接组件3和性能检测组件4依次围绕在转台11外，放置座12能够在转台11的带动下依次经过两个视觉检测头21之间、两个焊接头31之间，以及性能检测组件内侧。

为了实现转台11的旋转，从而带动放有锂电池包5的放置座12在各个加工位移动，转台组件1还包括安装在转台11下方的底座13，转台11通过回转支承轴承14与底座13相连，底座13的一侧安装有旋转电机15，旋转电机15通过回转支承轴承14带动转台11旋转。

具体的，回转支承轴承14的内圈与底座13相连，齿轮外圈与转台11相连，旋转电机15安装在底座13的后侧，其输出轴向上设置且连接有主动齿轮16，主动齿轮16与齿轮外圈啮合，旋转电机15依次通过主动齿轮16和齿轮外圈带动转台11旋转。

在本实施例中，转台11为六面柱体结构，每个加工位分别对应转台11的一个侧面。

锂电池包5处于加工或检测状态时为了防止转台11的转动，转台11的底部设置有呈环形分布的定位销孔17，底座13上安装有定位气缸18，定位气缸18的活塞杆顶端安装有与定位销孔17配合的定位销19。

定位销孔17安装在转台11的下表面，且每个定位销孔17对应转台11的一个侧面，定位气缸18安装在底座13的前侧，当锂电池包5处于加工状态时，定位气缸18的活塞杆伸出，带动定位销19锁定在与其对应的定位销孔17内，从而防止转台11的旋转。

在任意一个加工位时，为了保证锂电池包5检测或焊接的全面性及质量，放置座12需要上下移动，以及贴合着转台11的所在侧面水平移动，而为了实现该效果，放置座12安装在一竖向设置的直线移动装置Ⅰ上，直线移动装置Ⅰ通过连接板110安装在一水平设置的直线移动装置Ⅱ上，直线移动装置Ⅱ安装在转台11的外环面上。

具体的，直线移动装置Ⅰ包括竖向设置的导轨座Ⅰ111，以及安装在导轨座Ⅰ111内的滚珠丝杠Ⅰ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅰ的下端连接有电机Ⅰ（图中未显示），放置座12与滚珠丝杠Ⅰ的螺母滑块座Ⅰ相连，通过电机Ⅰ可以带动放置座12上下移动。

直线移动装置Ⅱ包括贴合着转台11侧面安装的导轨座Ⅱ112，以及安装在导轨座Ⅱ112内的滚珠丝杠Ⅱ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅱ的一端连接有电机Ⅱ（图中未显示），导轨座Ⅰ111与滚珠丝杠Ⅱ的螺母滑块座Ⅱ相连，电机Ⅱ旋转带动导轨座Ⅰ111和放置座12贴合着转台11的侧面水平移动。

电机可以直接与滚珠丝杠相连，亦可以采用齿轮组件进行间接传动连接。

为了能够实现两个视觉检测头21的相向移动，从而便于视觉检测头21进行焦距的调节，保证检测效果，结构检测组件2还包括立柱Ⅰ22，以及安装在立柱Ⅰ22顶部的座框Ⅰ23，座框Ⅰ23内安装有两个位于同一直线上的直线移动装置Ⅲ，视觉检测头21分别对应安装在直线移动装置Ⅲ上并能相向移动。

具体的，直线移动装置Ⅲ包括安装座框Ⅰ23内部顶壁上的两个导轨座Ⅲ24，以及安装在每个导轨座Ⅲ24内的滚珠丝杠Ⅲ（图中未显示），滚珠丝杠Ⅲ的端部连接有电机Ⅲ（图中未显示），视觉检测头21通过吊架25与滚珠丝杠Ⅲ的螺母滑块座Ⅲ相连，两个电机Ⅲ可以带动两个视觉检测头21相向或相背移动。

与视觉检测头21相连的检测仪器中会存有合格产品的图样，以及各种不良样品的图样，例如缺少电芯、镍片缺损等问题，放置座12带着锂电池包5移动至两个视觉检测头21之间，通过视觉检测头21同时对锂电池包5的两侧进行同时检测，检测过程通过将正在检测的锂电池包5图像与预存的图样对比，判定该锂电池包5是否属于合格品，若为不良品，则判定具体问题情况，便于后续的分类处理。

优选的，视觉检测头21为CCD检测设备的检测头。

CCD检测设备可以选用但不仅限于基恩士公司的型号为：相机CA-H500M、镜头CA-LH8、控制器CV-X350F的CCD检测设备。

为了对锂电池包5进行全方位的检测，与结构检测组件2相对的直线移动装置Ⅱ和直线移动装置Ⅲ垂直。

由于每个锂电池包5的电芯呈矩阵分布，且数量较多，为了进一步提高加工效率，焊接组件3包括至少两个且相邻布置。

在本实施例中有两个相邻设置的焊接组件3，可以对每个锂电池包5的焊接进行分配，如第一个焊接组件3进行上半部分电芯的焊接，而第二个焊接组件3进行下半部分电芯的焊接，这样可以减少每一步焊接的时间，提高加工效率。

为了实现两个焊接头31的相向移动，焊接组件3还包括立柱Ⅱ32，以及安装在立柱Ⅱ32顶部的座框Ⅱ33，座框Ⅱ33内安装有两个位于同一直线上的直线移动装置Ⅳ，焊接头31分别对应安装在直线移动装置Ⅳ上并能相向移动。

具体的，直线移动装置Ⅳ包括安装在座框Ⅱ33内部顶壁上的两个导轨座Ⅳ34，以及安装在导轨座Ⅳ34内的滚珠丝杠Ⅳ（图中未显示），且每个滚珠丝杠Ⅳ的一端连接有电机Ⅳ（图中未显示），焊接头31对应连接在滚珠丝杠Ⅳ的螺母滑块座Ⅳ上，通过电机Ⅳ，可以带动两个焊接头31相向或相背移动。

经过结构检测的锂电池包5继续移动至两个相对的焊接头31之间，通过放置座12的上下及水平移动，配合焊接头31实现电芯两端镍片的同时焊接。

优选的，焊接头31为电阻焊接头。

由于每个电芯的两端均需要与对应的镍片焊接，而为了保证焊接的全面性，与焊接组件3相对的直线移动装置Ⅱ和直线移动装置Ⅳ垂直。

锂电池包5在组装过程中可能会出现镍片凹凸不平的情况，为了避免该问题影响后面的焊接，焊接组件3还包括分别与两个焊接头31并排设置的两个整平板35，且两个整平板35能够相向移动。

放置座12为U型座，其开口方向与整平板35的移动方向相同，当放置座12带着锂电池包5移动至两个整平板35之间时，两个整平板35相向移动，从而实现对支架上镍片的压平操作。

为了实现两个整平板35的相向移动，座框Ⅱ33内安装有两个相对设置的整平气缸36，整平气缸36的活塞杆端部分别安装有夹爪37，整平板35夹持在夹爪37上。

夹爪37可以选用气缸夹爪，其中气缸为双向气缸，且双向气缸的每侧活塞杆上安装一个爪臂，通过活塞杆的回缩实现对整平板35的夹持。

其中，直线移动装置并不仅限于上述滚珠丝杠与电机的配合，亦可以采用其他直线驱动机构，如直线电机与线轨的配合。

在锂电池包5焊接完成后，需要对其电流、电压、过流保护和过压保护等性能进行检测，为了方便安装锂电池性能检测系统，性能检测组件4包括立柱Ⅲ41、安装在立柱41Ⅲ顶部的座框Ⅲ42，以及安装在座框Ⅲ42上的锂电池性能检测系统。

为了实现锂电池包5的性能检测，锂电池性能检测系统包括安装在座框Ⅲ42顶部的检测箱43，以及与检测箱43相连且位于座框Ⅲ42内侧的两个检测接头44，检测接头44的上方安装有升降气缸45。

焊接完成后的锂电池包5在转台11的旋转带动下移至检测接头44的下方，升降气缸45的活塞杆伸出，使两个检测接头44分别与锂电池包5盖板上的正极和负极对接，从而实现对锂电池包5各项性能的检测。

锂电池性能检测系统可以选用但不仅限于通达测科电子科技有限公司的型号为TD2200的锂电池性能检测系统。

为了能够对合格的锂电池包5进行激光打标，座框Ⅲ42上安装有打标气缸46，打标气缸46的活塞杆里端安装有激光打标机47。

与激光打标机47对应的直线移动装置Ⅱ与打标气缸46活塞杆的伸缩方向垂直，便于调节打标位置。

在进行性能检测后，若锂电池包5的各项性能达标后才能进行激光打标，因此，激光打标机47位于检测接头44背离焊接组件3的一侧。

在将支架、电芯和盖板组装成锂电池包5之后，转台11通过放置座12带动锂电池包5先进入结构检测组件2工位，进行结构检测，若检测得出锂电池包5为合格品或仅存在镍片凹凸不平的情况，则转台11继续带动锂电池包5进入焊接组件3工位，合格品则直接进行焊接，若存在镍片不平的情况，整平之后则同样进行焊接操作。若结构检测中出现缺少电芯等的问题，则利用机械手将该锂电池包5直接从位于结构检测工位的放置座12上取出，便于后续的同一维修，以及后续锂电池包5的继续加工。

待锂电池包5焊接完成后则进入性能检测组件4工位，对其进行各项性能的检测，若检测合格则直接进行激光打标，继而转入锂电池包5外壳的超声波焊接工位，若检测不合格，同样由机械手将该锂电池包5从位于性能检测工位的放置座12取下，送入另外的检修步骤中。

本实用新型能够一次性完成锂电池包5的结构检测、焊接和性能检测，并且出现不良品可以及时筛选出去，无需停机排错，提高了锂电池包5的加工效率。

转台11的结构、转台11上支撑座12的结构以及转台11外围各个功能组件（结构检测组件2、焊接组件3和性能检测组件4），并不仅限于上述实施例中所公开的方式，可以根据具体的加工需求，调整转台11和支撑座12的形状，以及替换或增加其他功能组件。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，包括

转台组件（1），所述转台组件（1）包括转台（11），以及安装在所述转台（11）的外面上的多个放置座（12），所述放置座（12）能够上、下以及水平移动；

结构检测组件（2），所述结构检测组件（2）包括相对设置的两个视觉检测头（21），且两个视觉检测头（21）能够相向移动；

焊接组件（3），所述焊接组件（3）包括两个相对设置的焊接头（31），且两个焊接头（31）能够相向移动；

性能检测组件（4）；

所述结构检测组件（2）、焊接组件（3）和性能检测组件（4）依次围绕在所述转台（11）外围，所述放置座（12）能够在所述转台（11）的带动下依次经过两个视觉检测头（21）之间、两个焊接头（31）之间，以及所述性能检测组件（4）内侧。

2.根据权利要求1所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述转台组件（1）还包括安装在所述转台（11）下方的底座（13），所述转台（11）通过回转支承轴承（14）与所述底座（13）相连，所述底座（13）的一侧安装有旋转电机（15），所述旋转电机（15）通过回转支承轴承（14）带动所述转台（11）旋转。

3.根据权利要求2所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述转台（11）的底部设置有呈环形分布的定位销孔（17），所述底座（13）上安装有定位气缸（18），所述定位气缸（18）的顶端活塞杆安装有与所述定位销孔（17）配合的定位销（19）。

4.根据权利要求1所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述放置座（12）安装在一竖向设置的直线移动装置Ⅰ上，所述直线移动装置Ⅰ通过连接板安装在一水平设置的直线移动装置Ⅱ上，所述直线移动装置Ⅱ安装在所述转台（11）的外环面上。

5.根据权利要求4所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述结构检测组件（2）还包括立柱Ⅰ（22），以及安装在所述立柱Ⅰ（22）顶部的座框Ⅰ（23），所述座框Ⅰ（23）内安装有两个位于同一直线上的直线移动装置Ⅲ，所述视觉检测头（21）分别对应安装在所述直线移动装置Ⅲ上并能相向移动；

与所述结构检测组件（2）相对的直线移动装置Ⅱ和所述直线移动装置Ⅲ垂直。

6.根据权利要求4所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述焊接组件（3）包括至少两个且相邻布置；

所述焊接组件（3）还包括立柱Ⅱ（32），以及安装在所述立柱Ⅱ（32）顶部的座框Ⅱ（33），所述座框Ⅱ（33）内安装有两个位于同一直线上的直线移动装置Ⅳ，所述焊接头（31）分别对应安装在所述直线移动装置Ⅳ上并能相向移动；

与所述焊接组件（3）相对的直线移动装置Ⅱ和所述直线移动装置Ⅳ垂直。

7.根据权利要求6所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述焊接组件（3）还包括分别与两个焊接头（31）并排设置的两个整平板（35），且两个整平板（35）能够相向移动。

8.根据权利要求7所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述座框Ⅱ（33）内安装有两个相对设置的整平气缸（36），所述整平气缸（36）的活塞杆端部分别安装有夹爪（37），所述整平板（35）夹持在所述夹爪（37）上。

9.根据权利要求1所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述性能检测组件（4）包括立柱Ⅲ（41）、安装在所述立柱Ⅲ（41）顶部的座框Ⅲ（42），以及安装在所述座框Ⅲ（42）上的锂电池性能检测系统，

所述锂电池性能检测系统包括安装在所述座框Ⅲ（42）顶部的检测箱（43），以及与所述检测箱（43）相连且位于所述座框Ⅲ（42）内侧的两个检测接头（44），所述检测接头（44）的上方安装有升降气缸（45）。

10.根据权利要求9所述的锂电池包自动检测焊接机构，其特征在于，所述座框Ⅲ（42）上安装有打标气缸（46），所述打标气缸（46）的活塞杆里端安装有激光打标机（47）；

所述激光打标机（47）位于所述检测接头（44）背离所述焊接组件（3）的一侧。

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