CN216758573U - 一种纽扣电池正极壳焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纽扣电池正极壳焊接设备，包括转盘，所述转盘上设有若干用于固定电池的夹具，所述转盘的周边依次设有用于将电芯上料至所述夹具的上料装置、用于对电芯第一次旋转定位的第一找正装置、用于平整电芯极耳的整形装置、用于对电芯第二次旋转定位的第二找正装置、用于将正极壳焊接在电芯上的焊接装置、用于检测焊接后的正极壳的拉力测试装置、以及用于将电芯从夹具移出的出料装置。本实用新型的布局合理，自动化程度高，能够有效提升正极壳焊接的效率和质量。

Description

一种纽扣电池正极壳焊接设备

技术领域

本实用新型涉及电池制造设备领域，具体而言，涉及一种纽扣电池正极壳焊接设备。

背景技术

在纽扣电池的生产过程中，需要对电芯的极耳与正极壳进行激光焊接，再进行后续加工。为了保证产品的质量，焊接的精度要求较高，焊接工序复杂，操作难度大，传统的正极壳焊接设备布局不合理，自动化程度低，部分工序需要人工操作，增加了人力成本，同时降低了生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纽扣电池正极壳焊接设备，其布局合理，自动化程度高，能够有效提升正极壳焊接的效率和质量。

一种纽扣电池正极壳焊接设备，包括转盘，所述转盘上设有若干用于固定电池的夹具，所述转盘的周边依次设有用于将电芯上料至所述夹具的上料装置、用于对电芯第一次旋转定位的第一找正装置、用于平整电芯极耳的整形装置、用于对电芯第二次旋转定位的第二找正装置、用于将正极壳焊接在电芯上的焊接装置、用于检测焊接后的正极壳的拉力测试装置、以及用于将电芯从夹具移出的出料装置。

进一步的，所述上料装置包括进料拉带和上料机械手，所述进料拉带与所述转盘相邻设置，所述上料机械手架设在所述进料拉带与所述转盘之间。

进一步的，所述整形装置包括拍平机构和平整机构，所述拍平机构用于下压以使电芯的高度一致，所述平整机构用于对夹以使得极耳平整。

进一步的，所述焊接装置包括正极壳上料机构、分料定位机构、以及焊接机构，所述正极壳上料机构用于将正极壳上料至所述分料定位机构，所述分料定位机构用于定位正极壳，所述焊接机构用于将正极壳焊接在电芯上。

进一步的，所述正极壳上料机构包括振动盘和送料通道，所述振动盘对接所述送料通道的一端，所述送料通道的另一端对接所述分料定位机构。

进一步的，所述分料定位机构包括定位座、分料组件、送料组件、以及夹紧组件，所述定位座设有两条平行的料道，所述分料组件设于两条所述料道的进料端之间，所述送料组件分别与两条所述料道相邻设置，所述夹紧组件活动设于所述料道的出料端。

进一步的，所述分料组件包括分料板和分料驱动件，所述分料板的外周设有若干与正极壳形状尺寸相匹配的分料槽，所述分料驱动件可驱动所述分料板转动。

进一步的，所述送料组件包括送料驱动件、连杆、以及送料块，所述送料块转动设于所述料道的一侧，且所述送料块部分伸入所述料道，所述送料驱动件的输出端与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述送料块转动连接。

进一步的，所述夹紧组件包括第一夹持驱动件、第一夹块、第二夹持驱动件、以及第二夹块，所述第一夹持驱动件和第二夹持驱动件分别与第一夹块和第二夹块连接，所述第一夹块和第二夹块能够对夹从而定位正极壳。

进一步的，所述拉力测试装置包括夹紧组件和升降组件，所述夹紧组件用于夹紧极耳，所述升降组件用于驱动所述夹紧组件竖直升降。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用转盘结构，整体的布局合理，结构紧凑，能够有效减小占用面积。设备的自动化程度高，实现了纽扣电池正极壳焊接全工序的自动化，无需人工操作，有效提供焊接的效率和质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的布局示意图。

图2为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的上料机械手的结构示意图。

图3为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的第一找正装置的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的拍平机构的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的平整机构的结构示意图。

图6为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的焊接装置的结构示意图。

图7为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的分料定位机构的结构示意图。

图8为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的分料定位机构的正视图。

图9为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的分料定位机构的侧视图。

图10为本实用新型实施例的纽扣电池正极壳焊接设备的拉力测试装置的结构示意图。

附图标号说明：

转盘1、夹具11；

上料装置2、进料拉带21、上料机械手22、平移驱动件221、移动座222、夹爪223；

第一找正装置3、旋转驱动组件31、座体311、平移气缸312、旋转电机313、转动块314、感应组件32、光纤321；

整形装置4、拍平机构41、拍平驱动件411、压板412、平整机构42、第一平整驱动件421、第二平整驱动件422、第一压块423、第二压块424；

第二找正装置5；

焊接装置6、正极壳上料机构61、振动盘611、送料通道612、分料定位机构62、定位座621、料道6211、分料组件622、分料板6221、送料组件623、送料驱动件6231、连杆6232、送料块6233、夹紧组件624、第一夹持驱动件6241、第一夹块6242、第二夹持驱动件6243、第二夹块6244、焊接机构63、焊接定位块631、焊接定位孔632；

拉力测试装置7、夹持组件71、夹紧驱动件711、夹紧块712、升降组件72、升降座721、升降驱动件722、收集槽723；出料装置8。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

如图1所示，一较佳实施例中，本实用新型的纽扣电池正极壳焊接设备主要包括转盘1，转盘1转动设置，其表面设有若干用于固定电池的夹具11。转盘1的周边依次设有用于将电芯上料至夹具11的上料装置2、用于对电芯第一次旋转定位的第一找正装置3、用于平整电芯极耳的整形装置4、用于对电芯第二次旋转定位的第二找正装置5、用于将正极壳焊接在电芯上的焊接装置6、用于检测焊接后的正极壳的拉力测试装置7、以及用于将电芯从夹具11移出的出料装置8。

请参考图2，上料装置2包括进料拉带21和上料机械手22，进料拉带21与转盘1相邻设置，上料机械手22架设在进料拉带21与转盘1之间，上料机械手22能够将电芯从进料拉带21移送至夹具11上。

示例性的，上料机械手22包括平移驱动件221、移动座222、以及夹爪223，移动座222可移动设置，平移驱动件221采用电机，其输出端与移动座222连接，平移驱动件221能够驱动移动座222沿水平方向往复移动。夹爪223设于移动座222上，夹爪223通过夹爪223气缸驱动，能够夹紧电芯。在本实施例中，夹爪223成对设置，能够同时夹取两个电芯，以提高效率，且移动座222上设有两对夹爪223，在具体实施时，进料拉带21与转盘1之间可设置扫码工位，夹爪223先将电芯移动至扫码工位进行扫码，完成扫码后再将电芯移动至夹具11上。

请参考图3，第一找正装置3包括旋转驱动组件31和感应组件32，旋转驱动组件31用于驱动夹具11旋转，感应组件32用感应电芯的极耳，从而对电芯定位。

示例性的，旋转驱动组件31包括座体311、平移气缸312、旋转电机313、以及转动块314，座体311滑动设置，平移气缸312的输出端与座体311连接，座体311能够在平移气缸312的驱动下靠近或远离转盘1。旋转电机313设于座体311上，其输出端与转动块314连接，夹具11的下端设有齿轮，当座体311靠近转盘1，转动块314与齿轮啮合，旋转电机313能够驱动转动块314转动，进而带动夹具11及电芯转动。感应组件32包括相对设置的光纤321，当电芯的极耳转动至光纤321之间时，旋转电机313挺止转动，从而实现电芯极耳的找正定位。

需要说明的是，本申请还包括第二找正装置5，第二找正装置5采用与第一找正装置3相同的结构即可，在此不作赘述。

请参考图4和图5，整形装置4包括拍平机构41和平整机构42，拍平机构41用于下压以使电芯的高度一致，平整机构42用于对夹以使得极耳平整。

示例性的，拍平机构41包括拍平驱动件411和压板412，拍平驱动件411采用气缸，其输出端与压板412连接，压板412能够在拍平驱动件411的驱动下竖直移动，从而自上而下压紧部分电芯，使电芯在夹具11中的高度一致。

平整机构42包括第一平整驱动件421、第二平整驱动件422、第一压块423、以及第二压块424，第一平整驱动件421和第二平整驱动件422采用现有的直线驱动装置即可，两者的输出端分别与第一压块423和第二压块424连接，加工时，电芯随转盘1转动至第一平整组件和第二平整组件之间，此时第一平整驱动件421和第二平整驱动件422分别驱动第一压块423和第二压块424相向移动，从而夹紧电芯的极耳，使极耳在压力作用下变得平整。

需要说明的是，本申请的平整机构42为两组，两组平整机构42分别对两个夹具11内的电芯的极耳进行夹紧整平，从而提高效率。

请参考图6至图9，焊接装置6包括正极壳上料机构61、分料定位机构62、以及焊接机构63，正极壳上料机构61用于将正极壳上料至分料定位机构62，分料定位机构62用于定位正极壳，焊接机构63用于将正极壳焊接在电芯上。

正极壳上料机构61包括振动盘611和送料通道612，振动盘611对接送料通道612的一端，送料通道612的另一端对接分料定位机构62。在本实施例中，振动盘611采用现有的即可，其将正极壳逐一上料至送料通道612，并使正极壳沿送料通道612逐一进入分料定位机构62。

分料定位机构62包括定位座621、分料组件622、送料组件623、以及夹紧组件624，定位座621设有两条平行的料道，分料组件622设于两条料道的进料端之间，送料组件623分别与两条料道相邻设置，夹紧组件624活动设于料道的出料端。分料组件622用于将正极壳均匀分入两条料道，送料组件623用于将位于料道内的正极壳逐一移送至夹紧组件624，夹紧组件624用于夹紧正极壳以对其定位，便于进行焊接。

示例性的，分料组件622包括分料板6221和分料驱动件，分料板6221大体呈圆形，其外周设有若干与正极壳形状尺寸相匹配的分料槽，分料板6221设于送料通道612的出料端与料道的进料端之间，分料驱动件固定设置在定位座621上，本实施例中，分料驱动件采用电机，其能够驱动分料板6221转动，当正极壳从送料通道612进入定位座621，分料板6221持续转动，正极壳落入分料槽内并随分料板6221转动，在分料板6221的带动下落入料道6211内。

应当理解的是，分料驱动件能够驱动分料板6221沿顺时针和逆时针两个方向转动，当分料板6221顺时针转动时，能够将正极壳带入右边的料道，当分料板6221逆时针转动时，能够将正极壳带入左边的料道。具体实施时，只需将分料驱动件设置为周期性改变转动方向，即可实现将正极壳均匀分料至两个料道。

送料组件623包括送料驱动件6231、连杆6232、以及送料块6233，送料驱动件6231采用现有的直线驱动装置即可，本实施例中，送料驱动件6231采用气缸，其输出端与连杆6232的一端连接，连杆6232的另一端与送料块6233转动连接，送料块6233靠近料道6211的一侧形成有与正极壳形状相匹配的送料槽，送料块6233的外周部分伸入料道6211内，以阻挡料道6211内的正极壳直接下落。

示例性的，送料驱动件6231能够驱动连杆6232向下移动，连杆6232驱动送料块6233转动，使得正极壳落入送料槽，然后送料驱动件6231反向驱动连杆6232，使其向上移动，送料块6233在连杆6232的驱动下反向转动，将位于送料槽内的正极壳推落至料道6211的出料端。

夹紧组件624包括第一夹持驱动件6241、第一夹块6242、第二夹持驱动件6243、以及第二夹块6244，第一夹持驱动件6241的输出端与第一夹块6242连接，第二夹持驱动件6243的输出端与第二夹块6244连接，第一夹块6242与第二夹块6244相对设置，第一夹持驱动件6241和第二夹持驱动件6243能够分别驱动第一夹块6242和第二夹块6244相向移动，从而夹紧从料道6211下端落下的正极壳。

需要说明的是，料道6211下端可设置用于承托正极壳的承托块，第一夹块6242和第二夹块6244以承托块为中心相对移动，从而夹紧正极壳。

焊接机构63采用现有的激光焊接设备即可，其具有焊接头，焊接头朝向分料定位机构62。在本实施例中，夹紧组件624朝向焊接机构63的一侧设有焊接定位块631，焊接定位块631上设有焊接定位孔632，焊接定位孔632的位置与待焊接的正极壳位置相匹配，焊接时，焊接头的激光可穿过焊接定位孔632，从而对正极壳进行焊接。

拉力测试装置7包括夹持组件71和升降组件72，夹持组件71用于夹紧极耳，升降组件72用于驱动夹持组件71竖直升降，从而测试焊接后的极耳所能承受的拉力。示例性的，夹持组件71包括夹紧驱动件711和夹紧块712，夹紧驱动件711采用对夹气缸，其输出端与夹紧块712连接，夹紧块712能够在夹紧驱动件711的驱动下夹紧电芯的极耳。升降组件72包括升降座721和升降驱动件722，夹持组件71设于升降座721上，升降驱动件722采用电机，其输出端通过偏心块与连接杆的一端转动连接，连接杆的另一端与升降座721转动连接，升降驱动件722能够驱动偏心块转动，从而带动连接杆竖直移动，连接杆再带动升降座721竖直移动，使得夹持组件71的竖直升降，夹持组件71能够夹紧并提拉极耳，从而测试极耳的拉力是否符合标准。

在本实施例中，拉力测试装置7的下方设有收集槽723，当焊接的极耳不符合拉力标准时，正极壳和极耳会被拉出，不良的极耳会被放入收集槽723，以进行回收。

请再参考图1，出料装置8设于拉力测试装置7，用于将完成焊接的电芯从夹具11中移出，在本实施例中，出料装置8包括出料机械手，出料机械手采用与上料机械手22相同的结构即可，在此不作赘述。

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附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种纽扣电池正极壳焊接设备，包括转盘，所述转盘上设有若干用于固定电池的夹具，其特征在于，所述转盘的周边依次设有用于将电芯上料至所述夹具的上料装置、用于对电芯第一次旋转定位的第一找正装置、用于平整电芯极耳的整形装置、用于对电芯第二次旋转定位的第二找正装置、用于将正极壳焊接在电芯上的焊接装置、用于检测焊接后的正极壳的拉力测试装置、以及用于将电芯从夹具移出的出料装置。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述上料装置包括进料拉带和上料机械手，所述进料拉带与所述转盘相邻设置，所述上料机械手架设在所述进料拉带与所述转盘之间。

3.根据权利要求1所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述整形装置包括拍平机构和平整机构，所述拍平机构用于下压以使电芯的高度一致，所述平整机构用于对夹以使得极耳平整。

4.根据权利要求1所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述焊接装置包括正极壳上料机构、分料定位机构、以及焊接机构，所述正极壳上料机构用于将正极壳上料至所述分料定位机构，所述分料定位机构用于定位正极壳，所述焊接机构用于将正极壳焊接在电芯上。

5.根据权利要求4所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述正极壳上料机构包括振动盘和送料通道，所述振动盘对接所述送料通道的一端，所述送料通道的另一端对接所述分料定位机构。

6.根据权利要求4所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述分料定位机构包括定位座、分料组件、送料组件、以及夹紧组件，所述定位座设有两条平行的料道，所述分料组件设于两条所述料道的进料端之间，所述送料组件分别与两条所述料道相邻设置，所述夹紧组件活动设于所述料道的出料端。

7.根据权利要求6所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述分料组件包括分料板和分料驱动件，所述分料板的外周设有若干与正极壳形状尺寸相匹配的分料槽，所述分料驱动件可驱动所述分料板转动。

8.根据权利要求6所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述送料组件包括送料驱动件、连杆、以及送料块，所述送料块转动设于所述料道的一侧，且所述送料块部分伸入所述料道，所述送料驱动件的输出端与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述送料块转动连接。

9.根据权利要求6所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述夹紧组件包括第一夹持驱动件、第一夹块、第二夹持驱动件、以及第二夹块，所述第一夹持驱动件和第二夹持驱动件分别与第一夹块和第二夹块连接，所述第一夹块和第二夹块能够对夹从而定位正极壳。

10.根据权利要求1所述的纽扣电池正极壳焊接设备，其特征在于，所述拉力测试装置包括夹紧组件和升降组件，所述夹紧组件用于夹紧极耳，所述升降组件用于驱动所述夹紧组件竖直升降。

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