CN216298522U - 一种铆压焊接一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铆压焊接一体机，铆压焊接一体机环形设置有多个工位，包括正极柱铆压工位、负极柱铆压工位、正极柱焊接工位、以及负极柱焊接工位，正极柱铆压工位处设置有正极柱铆压装置，负极柱铆压工位处设置有负极柱铆压装置，正极柱焊接工位处设置有正极柱焊接装置，负极柱焊接工位处设置有负极柱焊接装置；铆压焊接一体机还包括转盘装置，转盘装置位于正极柱铆压装置、负极柱铆压装置、正极柱焊接装置、以及负极柱焊接装置共同围成的圆形区域内，转盘装置包括转盘，转盘上环形设置有多个用于放置工件的载板组件。本实用新型的铆压焊接一体机能够实现在同一设备上对方形电池的极柱进行铆压、焊接，提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种铆压焊接一体机

技术领域

本实用新型涉及方形电池生产设备技术领域，尤其涉及一种铆压焊接一体机。

背景技术

随着时代的发展，动力电池的应用范围越来越广泛。作为动力电池的一种，方形电池在新能源行业得到广泛地应用。极柱铆压机焊接工艺是方形电池盖板组装中非常重要的一环，业内目前多采用单机设备人工上下料铆压，再流转至转焊接设备进行焊接。这样的加工方式存在生产效率低，成本高的问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型所解决的技术问题是，提供一种铆压焊接一体机，在对方形电池进行加工的过程中，本实用新型的铆压焊接一体机能够实现在同一设备上对方形电池的极柱进行铆压、焊接，提高生产效率，降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种铆压焊接一体机，所述铆压焊接一体机环形设置有多个工位，包括正极柱铆压工位、负极柱铆压工位、正极柱焊接工位、以及负极柱焊接工位，所述正极柱铆压工位处设置有正极柱铆压装置，所述负极柱铆压工位处设置有负极柱铆压装置，所述正极柱焊接工位处设置有正极柱焊接装置，所述负极柱焊接工位处设置有负极柱焊接装置；所述铆压焊接一体机还包括转盘装置，所述转盘装置位于所述正极柱铆压装置、所述负极柱铆压装置、所述正极柱焊接装置、以及所述负极柱焊接装置共同围成的圆形区域内，所述转盘装置包括转盘，所述转盘上环形设置有多个用于放置工件的载板组件。

进一步的，所述正极柱铆压装置包括铆压支架，所述铆压支架上设置有铆压动力机构，所述铆压动力机构伸缩端的下端部连接有浮动接头，所述浮动接头的底部活动连接于连接件的上端，所述连接件的下端设置有铆压头。

进一步的，所述连接件包括U形板，所述U形板的开口朝向一侧，所述U形板的U形腔呈阶梯状并分为连接在一起的上下两部分，分别为上部U形腔和下部U形腔，所述上部U形腔的内径小于所述下部U形腔的内径，所述浮动接头的底部位于所述下部U形腔内，所述浮动接头的外径小于所述下部U形腔的内径，所述浮动接头的外径大于所述上部U形腔的内径。

进一步的，所述连接件还包括相对设置的上连接板和下连接板，所述上连接板与所述下连接板通过两块相对设置的连接立板固定连接，所述上连接板固定连接于所述U形板的底部，所述铆压头固定设置于所述下连接板。

进一步的，两块所述连接立板之间设置有压力传感器，所述压力传感器的上端部连接于所述上连接板，所述压力传感器的下端部贴近所述铆压头。

进一步的，所述下连接板的下方还连接有铆压压板，所述铆压头能够伸出所述铆压压板。

进一步的，所述铆压压板与所述下连接板通过等高螺丝连接，所述下连接板滑动连接于所述等高螺丝，所述铆压压板螺纹连接于所述等高螺丝；所述下连接板与所述铆压压板之间设置有铆压复位弹簧。

进一步的，所述正极柱焊接装置包括激光焊接机，所述激光焊接机滑动连接于上下移动机构，所述上下移动机构滑动连接于左右移动机构，所述左右移动机构滑动连接于前后移动机构；所述正极柱焊接装置还包括压紧放置于所述载板组件上的所述工件的压板组件，所述压板组件包括安装立板，所述安装立板上设置有压紧气缸，所述压紧气缸的伸缩端的上端部连接有焊接压板，所述焊接压板水平设置，所述焊接压板上设置有压板通孔。

进一步的，所述铆压焊接一体机还包括上下料装置，所述上下料装置包括直线模组，所述直线模组延伸至所述正极柱铆压工位的上游工位，所述直线模组上滑动设置有用于取放工件的取放组件，所述取放组件包括上下移动电缸，所述上下移动电缸的伸缩端的下端部设置有薄型气爪，所述薄型气爪上设置有气爪；所述薄型气爪上还设置有压柱，所述压柱位于所述气爪的内侧。

进一步的，所述载板组件包括通过立柱连接的上载板和下载板，所述上载板位于所述转盘的上方，所述下载板位于所述转盘的下方，所述立柱滑动连接于所述转盘；所述上载板与所述转盘之间设置有载板复位弹簧；所述上载板的上表面设置有定位销。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是，铆压焊接一体机环形设置有多个工位，包括正极柱铆压工位、负极柱铆压工位、正极柱焊接工位、以及负极柱焊接工位，正极柱铆压工位处设置有正极柱铆压装置，负极柱铆压工位处设置有负极柱铆压装置，正极柱焊接工位处设置有正极柱焊接装置，负极柱焊接工位处设置有负极柱焊接装置；铆压焊接一体机还包括转盘装置，转盘装置位于正极柱铆压装置、负极柱铆压装置、正极柱焊接装置、以及负极柱焊接装置共同围成的圆形区域内，转盘装置包括转盘，转盘上环形设置有多个用于放置工件的载板组件。本实用新型的铆压焊接一体机能够实现在同一设备上对方形电池的极柱进行铆压、焊接，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的铆压焊接一体机的立体图；

图2是图1中铆压焊接一体机（去掉机架等附件）的立体图；

图3是图2中上下料装置的放大的立体图；

图4是图2中正极柱铆压装置的放大的立体图；

图5是图2中正极柱铆压装置的放大的结构示意图；

图6是图5的A-A向的剖视图；

图7是图5中B区域的放大图；

图8是图6中C区域的放大图；

图9是图2中正极柱焊接装置的放大的立体图；

图10是图2中转盘装置的放大的立体图；

图11是图2中转盘装置（带有治具和工件）的结构示意图；

图12是图11中D-D向的剖视图；

图13是图12中E区域的放大的结构示意图；

图14是图11中治具（带有工件）的放大的立体图；

图中：1、底板；2、上下料装置；21、上下料支架；22、直线模组；23、滑板；241、上下移动电缸一；242、薄型气爪一；243、气爪一；244、压柱一；25、取放组件二；3、正极柱铆压装置；31、铆压支架；32、气液增压缸；321、活塞杆；33、顶板；34、铆压支撑台；35、浮动接头；36、U形板；361、上部U形腔；362、下部U形腔；37、上连接板；38、连接立板一；39、连接立板二；310、下连接板；311、铆压压板；3121、铆压头一；3122、铆压头二；313、等高螺丝；314、铆压复位弹簧；315、导向柱；316、限位块；3171、压力传感器一；3172、压力传感器二；4、负极柱铆压装置；5、正极柱焊接装置；51、激光焊接机；52、上下移动机构；53、前后移动机构；54、左右移动机构；55、安装立板；56、压紧气缸；57、焊接压板；571、压板通孔；6、负极柱焊接装置；7、扫码组件；8、视觉检测组件；9、转盘装置；91、安装支架；92、旋转电机；93、旋转平台；94、转盘；95、载板组件；951、上载板；952、下载板；953、立柱；954、载板复位弹簧；955、定位销一；956、定位销二；10、机架；11、治具；111、大径孔；112、小径孔；12、方形电池一；13、方形电池二。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

结合图1以及图2共同所示，一种铆压焊接一体机，它包括机架10，在机架10内部环形设置有多个工位，包括正极柱铆压工位、负极柱铆压工位、正极柱焊接工位、以及负极柱焊接工位，正极柱铆压工位处设置有正极柱铆压装置3，负极柱铆压工位处设置有负极柱铆压装置4，正极柱焊接工位处设置有正极柱焊接装置5，负极柱焊接工位处设置有负极柱焊接装置6。正极柱铆压装置3、负极柱铆压装置4、正极柱焊接装置5、以及负极柱焊接装置6皆设置在机架10内部的底板1上。

结合图2、图10、图11、图12、以及图13共同所示，铆压焊接一体机还包括转盘装置9，转盘装置9位于正极柱铆压装置3、负极柱铆压装置4、正极柱焊接装置5、以及负极柱焊接装置6共同围成的圆形区域内。

转盘装置9包括安装支架91，安装支架91固定安装在底板1上，在安装支架91上安装有旋转电机92，旋转电机92的输出轴上连接有旋转平台93，在旋转平台93的上表面固定连接有转盘94，在旋转电机92的带动下旋转平台93旋转，同时带动转盘94旋转。

在转盘94上环形设置有多个用于放置工件的载板组件95。载板组件95包括通过立柱953连接的上载板951和下载板952，上载板951位于转盘94的上方，下载板952位于转盘94的下方，在转盘94上开设有竖向的通孔，立柱953滑动连接在转盘94竖向的通孔内。在上载板951的下表面与转盘94的上表面之间设置有载板复位弹簧954。在上载板951的上表面设置有定位销，定位销可以设置有两个，分别为定位销一955和定位销二956。

结合图2以及图3共同所示，铆压焊接一体机还包括上下料装置2，上下料装置2包括直线模组22，直线模组22通过上下料支架21安装在底板1上。直线模组22延伸至正极柱铆压工位的上游工位，可以将需要加工的工件输送至正极柱铆压工位的上游工位，通过转盘94的旋转将需要加工的工件输送至正极柱铆压工位进行铆压加工，然后经过一系列的加工过程，加工完成后的工件流转回到起始位置，上下料装置2将加工完成的工件流转走。

直线模组22上滑动设置有用于取放工件的取放组件，取放组件通过滑板23滑动安装在直线模组22上，取放组件包括上下移动电缸，上下移动电缸的伸缩端下端部设置有薄型气爪，薄型气爪上设置有用于夹取工件的气爪；薄型气爪上还设置有压柱，压柱位于气爪的内侧，在气爪夹取工件后，压柱压在工件的上表面，以防止在流转的过程中工件掉落造成损伤。

结合图2、图4、图5、图6、图7、以及图8共同所示，正极柱铆压装置3包括铆压支架31，正极柱铆压装置3通过铆压支架31连接在底板1上。在铆压支架31上设置有铆压动力机构，铆压动力机构优选采用气液增压缸32，在铆压支架31的上部设置有顶板33，气液增压缸32的缸体安装在顶板33上，气液增压缸32的活塞杆321穿过顶板33向下伸出，在气液增压缸32的活塞杆321的下端部螺纹连接有浮动接头35，浮动接头35为现有技术，浮动接头35的底部活动连接在连接件的上端，连接件的下端设置有铆压头。

连接件包括U形板36，U形板36的开口朝向一侧，U形板36的U形腔呈阶梯状并分为连接在一起的上下两部分，分别为上部U形腔361和下部U形腔362，上部U形腔361的内径小于下部U形腔362的内径，浮动接头35的底部位于下部U形腔362内，浮动接头35的外径小于下部U形腔362的内径，浮动接头35的外径大于上部U形腔361的内径，浮动接头35的底部可以在下部U形腔362内上下移动，上部U形腔361和下部U形腔362连接处的台阶面可以有效防止浮动接头35在上移的过程中脱出。

连接件还包括相对设置的上连接板37和下连接板310，上连接板37与下连接板310通过两块相对设置的连接立板固定连接，两块相对设置的连接立板分别为连接立板一38和连接立板二39。上连接板37固定连接在U形板36的底部，铆压头固定设置在下连接板310上，铆压头可以设置有两个，分别为铆压头一3121和铆压头二3122，铆压头一3121和铆压头二3122皆位于浮动接头35的正下方。

连接立板一38与连接立板二39之间设置有压力传感器，压力传感器也可以设置有两个，分别为压力传感器一3171和压力传感器二3172，压力传感器一3171的上端部连接在上连接板37的沉孔一中，压力传感器一3171的下端部贴近铆压头一3121，压力传感器一3171的下端部与铆压头一3121的上端部有一个微小的间隙；压力传感器二3172的上端部连接在上连接板37的沉孔二中，压力传感器二3172的下端部贴近铆压头二3122，压力传感器二3172的下端部与铆压头二3122的上端部有一个微小的间隙。

下连接板310的下方还连接有铆压压板311，铆压头能够伸出铆压压板311。铆压压板311与下连接板310通过等高螺丝313连接，下连接板310上开设有竖向的通孔，等高螺丝313插入到下连接板310的竖向通孔中，并且下连接板310能够沿着等高螺丝313上下移动，铆压压板311与等高螺丝313的螺纹部螺纹连接。在下连接板310上还设置有导向柱315，导向柱315在下连接板310上下移动的过程中起到导向作用。在铆压压板311上还设置有限位块316，在下连接板310向下移动的过程中起到限位的作用。下连接板310的下表面与铆压压板311的上表面之间设置有铆压复位弹簧314。

在铆压支架31的下部还设置有铆压支撑台34，在铆压过程中用于承载铆压压力。

负极柱铆压装置4与正极柱铆压装置3的结构相同。

结合图2以及图9共同所示，正极柱焊接装置5包括激光焊接机51，激光焊接机51为现有技术，激光焊接机51滑动连接在上下移动机构52上，上下移动机构52滑动连接在左右移动机构54上，左右移动机构54滑动连接在前后移动机构53上。正极柱焊接装置5还包括压紧放置在载板组件95上的工件的压板组件，压板组件包括安装立板55，安装立板55固定安装在底板1上，在安装立板55上设置有压紧气缸56，压紧气缸56的伸缩端的上端部连接有焊接压板57，焊接压板57水平设置，焊接压板57上设置有压板通孔571。

上下移动机构52、左右移动机构54、以及前后移动机构53皆采用常规机构，比如丝杠螺母机构等，在此不再一一赘述。

负极柱焊接装置6与正极柱焊接装置5结构相同。

在机架10上安装控制面板以及配电柜等附件。

下面以使用本实用新型的铆压焊接一体机对方形电池的正极柱与极块、负极柱与极块的铆压与焊接过程详细描述如下：

结合图1、图2、以及图14共同所示，在对方形电池进行加工时，是将方形电池放置在治具11上，本实用新型所使用的治具11能够放置两个方形电池，分别为方形电池一12和方形电池二13。

在上下料装置2上设置有两个取放组件，分别为取放组件一和取放组件二25，取放组件一的薄型气爪一242的气爪一243夹取治具11，治具11的内部为中空结构，气爪一243自由端的直径小于大径孔111的内径，薄型气爪一242的气爪一243伸入伸入到大径孔111内，相对设置的气爪一243靠近彼此移动，气爪一243移动到小径孔112内，气爪一243自由端的直径大于小径孔112的内径，气爪一243将治具11夹取，并且压柱一244同时压住方形电池一12和方形电池二13。

取放组件一、取放组件二25和治具11在直线模组22的带动下被输送至正极柱铆压工位的上游工位，上下移动电缸一241的伸缩端伸出，将治具11放置在该工位的载板组件95的上载板951上，在放置的过程中，由定位销一955和定位销二956进行定位，放置完成后，薄型气爪一242的气爪一243向外移动，然后，上下移动电缸一241的伸缩端收回，薄型气爪一242上移，治具11放置完成。

转盘转动，治具11旋转至正极柱铆压工位处，放置有治具11的载板组件95位于铆压支撑台34的上方。气液增压缸32的活塞杆321伸出，与活塞杆321螺纹连接的浮动接头35下移，铆压头一3121和铆压头二3122下移，铆压压板311预先接触到方形电池一12和方形电池二13，铆压压板311对方形电池一12和方形电池二13进行预压。由于压力传感器一3171和铆压头一3121、以及压力传感器二3172和铆压头二3122之间的间隙特别小，在铆压时，压力传感器一3171和铆压头一3121接触，压力传感器二3172和铆压头二3122接触，可以确定铆压压力的大小。在铆压过程中，载板组件95整体下移并压到铆压支撑台34上，将承受的铆压压力转移到铆压支撑台34上，能够有效保护载板组件95不遭受损坏。铆压头一3121将方形电池一12的正极柱和极块铆压在一起，铆压头二3122将方形电池二13的正极柱和极块铆压在一起。铆压完成后，气液增压缸32的活塞杆321收回，铆压头一3121和铆压头二3122上移，同时在载板复位弹簧954的作用下，载板组件95上移，下载板952贴靠转盘94的下表面，载板组件95与铆压支撑台34脱离，不影响转盘94继续转动。

随着转盘94的转动，治具11旋转至负极柱铆压工位，重复上述过程，负极柱铆压装置4将方形电池一12的负极柱与极块铆压在一起，同时将方形电池二13的负极柱与极块铆压在一起。

转盘94继续转动，由于在负极柱铆压工位的下游工位设置有扫码组件7，在转动的过程中，扫码组件7对放置在治具11上的方形电池一12和方形电池二13进行扫码登记。扫码组件7为现有技术，扫码组件7对方形电池一12和方形电池二13进行扫码并登记的操作过程也是本领域技术人员常规的操作，在此不再一一赘述。

转盘94继续转动，治具11旋转至正极柱焊接工位，焊接压板57压紧方形电池一12和方形电池二13，并且方形电池一12和方形电池二13的正极柱位于压板通孔571的下方，激光焊接机51穿过压板通孔571将方形电池一12的正极柱与极块焊接在一起，然后，在上下移动机构52、左右移动机构54、以及前后移动机构53的调整下，将方形电池二13的正极柱与极块焊接在一起。焊接完成后，激光焊接机51移走，然后，焊接压板57上移，不再压紧方形电池一12和方形电池二13。

转盘94继续转动，治具11旋转至负极柱焊接工位，重复上述过程，负极柱焊接装置6将方形电池一12的负极柱与极块焊接在一起，然后，将方形电池二13的负极柱与极块焊接在一起。

在负极柱焊接工位的下游工位设置有视觉检测组件8，优选采用CCD检测组件。CCD检测组件为现有技术，并且利用CCD检测组件检测方形电池一12和方形电池二13的外观，对本领域技术人员来说属于常规操作，在此不再一一赘述。

在对治具11上的方形电池一12和方形电池二13进行铆压和焊接的过程中，上下料装置2会继续将其他的放置有工件的治具输送至载板组件上，并重复上述过程，进行铆压和焊接。

转盘94继续转动，转回到原始工位时，取放组件二25将放置有加工完成方形电池一12和方形电池二13的治具11取走，然后，取放组件一将输送过来的放置有待加工工件的治具放置在载板组件95上。

重复上述过程，完成后续工件的加工。

本说明书中涉及到的带有序号命名的技术特征( 如取放组件一、取放组件二、上下移动电缸一、薄型气爪一、气爪一、压柱一、连接立板一、连接立板二、铆压头一、铆压头二、定位销一、定位销二、方形电池一、方形电池二等)，仅仅是为了区别各技术特征，并不代表各技术特征之间的位置关系、安装顺序及工作顺序等。

在本说明书的描述中，需要理解的是，“上表面”、“下表面”、“底板”、“顶板”、“上下移动电缸一”、“上下移动机构”、“左右移动机构”、“前后移动机构”等描述的方位或者位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅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。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铆压焊接一体机，其特征在于，所述铆压焊接一体机环形设置有多个工位，包括正极柱铆压工位、负极柱铆压工位、正极柱焊接工位、以及负极柱焊接工位，所述正极柱铆压工位处设置有正极柱铆压装置，所述负极柱铆压工位处设置有负极柱铆压装置，所述正极柱焊接工位处设置有正极柱焊接装置，所述负极柱焊接工位处设置有负极柱焊接装置；

所述铆压焊接一体机还包括转盘装置，所述转盘装置位于所述正极柱铆压装置、所述负极柱铆压装置、所述正极柱焊接装置、以及所述负极柱焊接装置共同围成的圆形区域内，所述转盘装置包括转盘，所述转盘上环形设置有多个用于放置工件的载板组件。

2.如权利要求1所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述正极柱铆压装置包括铆压支架，所述铆压支架上设置有铆压动力机构，所述铆压动力机构伸缩端的下端部连接有浮动接头，所述浮动接头的底部活动连接于连接件的上端，所述连接件的下端设置有铆压头。

3.如权利要求2所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述连接件包括U形板，所述U形板的开口朝向一侧，所述U形板的U形腔呈阶梯状并分为连接在一起的上下两部分，分别为上部U形腔和下部U形腔，所述上部U形腔的内径小于所述下部U形腔的内径，所述浮动接头的底部位于所述下部U形腔内，所述浮动接头的外径小于所述下部U形腔的内径，所述浮动接头的外径大于所述上部U形腔的内径。

4.如权利要求3所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述连接件还包括相对设置的上连接板和下连接板，所述上连接板与所述下连接板通过两块相对设置的连接立板固定连接，所述上连接板固定连接于所述U形板的底部，所述铆压头固定设置于所述下连接板。

5.如权利要求4所述的铆压焊接一体机，其特征在于，两块所述连接立板之间设置有压力传感器，所述压力传感器的上端部连接于所述上连接板，所述压力传感器的下端部贴近所述铆压头。

6.如权利要求5所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述下连接板的下方还连接有铆压压板，所述铆压头能够伸出所述铆压压板。

7.如权利要求6所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述铆压压板与所述下连接板通过等高螺丝连接，所述下连接板滑动连接于所述等高螺丝，所述铆压压板螺纹连接于所述等高螺丝；所述下连接板与所述铆压压板之间设置有铆压复位弹簧。

8.如权利要求7所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述正极柱焊接装置包括激光焊接机，所述激光焊接机滑动连接于上下移动机构，所述上下移动机构滑动连接于左右移动机构，所述左右移动机构滑动连接于前后移动机构；所述正极柱焊接装置还包括压紧放置于所述载板组件上的所述工件的压板组件，所述压板组件包括安装立板，所述安装立板上设置有压紧气缸，所述压紧气缸的伸缩端的上端部连接有焊接压板，所述焊接压板水平设置，所述焊接压板上设置有压板通孔。

9.如权利要求1所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述铆压焊接一体机还包括上下料装置，所述上下料装置包括直线模组，所述直线模组延伸至所述正极柱铆压工位的上游工位，所述直线模组上滑动设置有用于取放工件的取放组件，所述取放组件包括上下移动电缸，所述上下移动电缸的伸缩端的下端部设置有薄型气爪，所述薄型气爪上设置有气爪；所述薄型气爪上还设置有压柱，所述压柱位于所述气爪的内侧。

10.如权利要求1所述的铆压焊接一体机，其特征在于，所述载板组件包括通过立柱连接的上载板和下载板，所述上载板位于所述转盘的上方，所述下载板位于所述转盘的下方，所述立柱滑动连接于所述转盘；所述上载板与所述转盘之间设置有载板复位弹簧；所述上载板的上表面设置有定位销。

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