CN217544762U - 一种方形锂电池电池盖自动组装生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，包括工作台，工作台上依次设置且由传送带相互连接有盖板自动上料及打码工位、向盖板上安装并焊接防爆片及焊后质检的防爆片自动焊接工位、向焊接防爆片的盖板上安装正负电极柱及防护罩的电极柱自动上料工位、电极柱自动焊接工位、塑料衬板焊接工位、自动净化除尘工位、用于对净化除尘后的盖板进行氦气检测并剔除不合格品的自动氦气检测工位、对氦气检测合格的盖板先进行翻转再进行平面度、电阻绝缘及耐压检测，并完成防爆片贴片的黏贴并剔除不合格品的自动绝缘检测工位。本实用新型通过全自动化的上下料、装配、焊接、检测，使模组以及各模组间实现全自动化生产。

Description

一种方形锂电池电池盖自动组装生产线

技术领域

本实用新型属于方形锂电池盖生产技术领域，尤其涉及一种方形锂电池电池盖自动组装生产线。

背景技术

现有的方形锂电池盖生产线中，整体人工占比较大，人工成本高且效率低；同时，各部分组件机械化程度不高，生产效率低，尤其是在焊接匹配、装配质量合格率、焊接精定位等工艺上，现有技术难以满足高强度的生产需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种方形锂电池电池盖自动组装生产线。

一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，包括工作台，所述工作台上依次设置且由传送带相互连接有用于盖板的上料、打码及扫描二维码数据信息并传递的盖板自动上料及打码工位、用于向盖板上安装并焊接防爆片及焊后质检的防爆片自动焊接工位、用于向焊接防爆片的盖板上安装正负电极柱及防护罩的电极柱自动上料工位、用于正负电极的焊接的电极柱自动焊接工位、用于向焊接完正负电极柱的盖板上安装塑料衬板并焊接及焊后质检的塑料衬板焊接工位、用于对焊接完塑料衬板的盖板进行净化除尘的自动净化除尘工位、用于对净化除尘后的盖板进行氦气检测并剔除不合格品的自动氦气检测工位、对氦气检测合格的盖板先进行翻转再进行平面度、电阻绝缘及耐压检测，并完成防爆片贴片的黏贴并剔除不合格品的自动绝缘检测工位。

所述盖板自动上料及打码工位包括盖板自动上料及打码工位控制柜及传送带一，传送带一一侧设置有盖板自动拆垛单元、盖板自动对中单元，均与盖板自动上料及打码工位控制柜电连接，盖板自动拆垛单元包括直角坐标机器人一，直角坐标机器人一自动上料，料垛采用托盘自动上料机，自动完成两个上料位料垛的自动切换，并将空盘移送送至托盘下料位；盖板自动对中单元包括自动对中机构和直角坐标机器人二，直角坐标机器人二上设置有推送气缸，推送气缸对应于自动对中机构，自动对中机构对应于传送带一；传送带一的一侧沿着传送的方向依次设置有盖板方向识别单元、盖板方向调整单元、激光打码机构、二维码数据读取机构、翻转机构，均与盖板自动上料及打码工位控制柜电连接，盖板方向识别单元包括CCD相机一，盖板方向调整单元包括盖板方向调整抓手，所述盖板方向调整抓手为能够将盖板进行180°翻转的翻转机构。

所述防爆片自动焊接工位包括防防爆片自动焊接工位控制柜、传送带二、防爆片振动筛、CCD相机二、分料皮带，传送带二与传送带一连接，传送带二一侧设置有防爆片拾取上料机器人，CCD相机二对应于分料皮带；防爆片振动筛、CCD相机二、防爆片拾取上料机器人与防爆片自动焊接工位控制柜电连接；传送带二上沿传送方向依次架设有防爆片盖板定位机构和防爆片预压机构进行防爆片的放置和预压，防爆片盖板定位机构和防爆片预压机构均与防爆片自动焊接工位控制柜电连接；防爆片盖板定位机构上开设有与盖板上放置防爆片的对应槽相对应的漏斗型滑槽，防爆片预压机构包括盖板定位装置、托板、下压气缸，下压气缸位于顶部，伸长方向对应于盖板正方向，托板与下压气缸下压的位置相对，将防爆片与盖板间贴合更紧密；

所述传送带二末端设置有物料回转工作转盘，物料回转工作转盘包括能够上下移动且能够360°转动的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，该四个抓取端同时工作，依次顺时针对应传送带二、激光焊接系统、焊后压力校平机构、不合格品排出料皮带，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作；所述焊接旋转平台设置有CCD相机三，对焊后的盖板上的焊缝进行外观检测；焊后压力校平机构架设在传送带三上，包括底部支撑板和下行加压气缸，底部支撑板设置在工作台上，下行加压气缸通过支架架设在底部支撑板上部；传送带三上设置有翻转机构。

所述电极柱自动上料工位包括电极柱自动上料工位控制柜、传送带四及传送带四一侧沿传送带四的传送方向依次设置的绝缘密封圈自动上料装置、密封圈检测机构、电极柱自动上料装置及电极保护盖自动上料装置，绝缘密封圈自动上料装置、电极柱自动上料装置及电极保护盖自动上料装置均与电极柱自动上料工位控制柜电连接；所述绝缘密封圈自动上料装置包括搬运上料模组、密封圈振动盘、密封圈夹手和密封圈上料模组，搬运上料模组为气缸驱动直线运动机构，气缸末端设置有真空吸盘；密封圈上料模组包括夹紧气缸，夹紧气缸伸出方向为朝向盖板方向，将盖板向传送带四压紧定位；所述密封圈夹手包括导轨气缸和与之连接的真空吸盘；所述密封圈检测机构为CCD相机，CCD相机将检测到的信息传送至电极柱自动上料工位控制柜；

所述电极柱自动上料装置包括电极拆垛上料模组及与其相对布置的正极上料模组和负极上料模组，电极拆垛上料模组为直线模组机器人，直线模组机器人两侧分别布置正极存放托盘、正极传送带和负极存放托盘、负极传送带，正极传送带和负极传送带的传送方向为由直线模组机器人至正极上料模组和负极上料模组；所述正极上料模组和负极上料模组由三轴模组及其末端连接的真空吸盘构成；

所述电极保护盖自动上料装置包括防护罩上料振动盘、模组抓手，模组抓手由三轴模组及其末端的气动夹手组成，将防护罩上料振动盘中的防护罩放置在防护罩上料振动盘的出料口，模组抓手将出料口的防护罩放置在盖板的电极上。

所述电极柱自动焊接工位包括电极柱自动焊接工位控制柜和传送带五、传送带六、传送带七，传送带五一侧沿传送方向依次设置有盖板90°旋转抓手、电极激光焊接模组、焊后盖板90°旋转抓手，传送带六上方设置有焊后质量检测摄像头和不合格品排出抓手，均与电极柱自动焊接工位控制柜电连接，传送带七与传送带六相连接；所述盖板90°旋转抓手和焊后盖板90°旋转抓手结构相同，均由一个无杆气缸滑块上装一个旋转气缸组成的传送系统及旋转气缸末端设置的真空吸盘组成；电极激光焊接模组包括沿传送带五传送方向依次设置的正电极激光焊接模组、负电极激光焊接模组及传送带五两侧布置的自动避让型电极压紧机构，自动避让型电极压紧机构包括电机驱动的转轴、与转轴连接的支撑柱及支撑柱上固定的压紧悬臂，压紧悬臂能够为电极表面大部分施加压力，保证焊接面的贴合紧密；传送带七上设置有翻转机构，传送带下方设置有滑料板，滑料板末端设置有保护罩回收箱。

所述塑料衬板焊接工位包括塑料衬板焊接工位控制柜、超声波焊接机构及盖板来料皮带一、不合格品排出皮带、物料传出主线皮带、焊接周转工作台，盖板来料皮带一、焊接周转工作台、物料传出主线皮带、不合格品排出皮带依次顺时针互成90°均布在主线物料旋转工作台一四周，主线物料旋转工作台一为能够升降并360°旋转的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，集成四工位，该四个抓取端同时工作，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作；焊接周转工作台为能够360°旋转的转盘；超声波焊接机构的焊接头对应于焊接周转工作台上与主线物料旋转工作台一相对的一端；焊接周转工作台旁设置有由伺服电机驱动的升降式塑料衬板料垛机构和塑料衬板上料模组及设置在二者中部的定位槽，升降式塑料衬板料垛机构和塑料衬板上料模组均与塑料衬板焊接工位控制柜电连接；所述塑料衬板上料模组包括一个两轴气动滑轨配合两组真空吸盘；所述超声波焊接机构为自动超声波焊接装置。

所述自动净化除尘工位包括自动净化除尘工位控制柜、带孔的物料传送皮带、带过滤功能的自动风淋除尘箱和导向挡板，带过滤功能的自动风淋除尘箱与自动净化除尘工位控制柜电连接，带孔的物料传送皮带与物料传出主线皮带连接，带过滤功能的自动风淋除尘箱设置在孔的物料传送皮带外部，导向挡板设置在带过滤功能的自动风淋除尘箱的出口端，将盖板进行归正。

所述自动氦气检测工位包括与物料传出主线皮带相连接的盖板来料皮带二、物料传出皮带、自动氦气检测工位控制柜和与之电连接的自动上下料装置、氦检检测装置，还包括不合格品出料皮带二，氦检检测装置包括多个，并排布置在盖板来料皮二带一侧；自动上下料装置设置在氦检检测装置和盖板来料皮带二间用来传送物料；不合格品出料皮带二设置在盖板来料皮带二与物料传出皮带间；所述自动上下料装置为高速三轴搬运机械手。

所述自动绝缘检测工位包括自动绝缘检测工位控制柜及互成90°沿旋转方向依次布置在主线物料旋转工作台二周围的主线来料皮带、不合格品排出皮带一、主线物料排出皮带、检测部分旋转工作台，主线来料皮带为取料位；主线来料皮带上设置有能够将盖板翻转180°的翻转机构；检测部分旋转工作台四周其余部分沿转动方向依次设置有平面度检测机构、不合格品排出皮带二、绝缘电阻检测装置、Hi-POT测试机构、防爆片保护膜自动黏贴装置，均与自动绝缘检测工位控制柜电连接；主线物料旋转工作台二与检测部分旋转工作台同时旋转；所述主线物料旋转工作台二为能够升降并360°旋转的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，该四个抓取端同时工作，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作，实现上下料的转换；

所述Hi-POT测试机构为Hi-pot测试仪；

所述防爆片保护膜自动黏贴装置包括标贴自动送料机和贴片抓取机械手。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过全自动化的上下料、装配、焊接、检测，配合各个模组间的自动传动装置，使模组以及各模组间实现全自动化生产，且设有CCD相机、氦气检测装置以及电阻绝缘检测、耐压检测装置，在关键生产环节进行把控，优化生产质量，大幅提高了生产效率，避免过多的人工介入，提高生产质量的同时降低生产成本

附图说明

图1为本实用新型的总装图；

图2为本实用新型中盖板自动上料及打码工位的示意图；

图3为本实用新型中防爆片自动焊接工位的示意图；

图4为本实用新型中电极柱自动上料工位的示意图；

图5为本实用新型中电极柱自动焊接工位的示意图；

图6为本实用新型中塑料衬板焊接工位的示意图；

图7为本实用新型中自动净化除尘工位示意图；

图8为本实用新型中自动氦气检测工位的示意图；

图9为本实用新型中自动绝缘检测工位的示意图；

其中，

1-盖板自动上料及打码工位，11-盖板自动拆垛单元，12-盖板自动对中单元，13-盖板方向识别单元，14-盖板方向调整抓手，15-激光打码机构，16-二维码数据读取机构，17-翻转机构，18-传送带一，19-直角坐标机器人一，110-自动对中机构，111-推送气缸，112-CCD相机一，2-防爆片自动焊接工位，21-防爆片拾取上料机器人，22-防爆片盖板定位机构，23-防爆片预压机构，24-物料回转工作转盘，25-不合格品排出料皮带，26-焊后压力校平机构，27-CCD相机三，28-激光焊接机系统，29-CCD相机二，210-分料皮带，211-焊接旋转平台，212-传送带二，213-传送带三，3-电极柱自动上料工位，31-密封圈振动盘，32-搬运上料模组，33-密封圈上料模组，34-密封圈检测机构，35-密封圈不合格物料排出皮带，36-正极上料模组，37-负极上料模组，38-模组抓手，39-防护罩上料振动盘，310-电极拆垛上料模组，311-传送带四，4-电极柱自动焊接工位，41-盖板90°旋转抓手，42-正电极激光焊接模组，43-负电极激光焊接模组，44-焊后盖板90°旋转抓手，45-焊后质量检测摄像头，46-不合格品排出抓手，47-不合格品出料皮带一，48-压紧悬臂，49-传送带五，410-传送带六，411-传送带七，412-滑料板，413-保护罩回收箱，5-塑料衬板焊接工位，51-超声波焊接机构，52-塑料衬板上料模组，53-定位槽，54-塑料衬板料垛机构，55-盖板来料皮带一，56-不合格品排出皮带，57-主线物料旋转工作台一，58-物料传出主线皮带，59-焊接周转工作台，6-自动净化除尘工位，601-带孔的物料传送皮带，602-带过滤功能的自动风淋除尘箱，603-导向挡板，7-自动氦气检测工位，71-盖板来料皮带二，72-不合格品出料皮带二，73-物料传出皮带，74-高速三轴搬运机械手，75-氦气检测装置，8-自动绝缘检测工位，81-主线来料皮带，82-平面度检测机构，83-平移气缸，84-绝缘电阻检测装置，85-Hi-POT测试机构，86-防爆片保护膜自动黏贴装置，87-主线物料排出皮带，88-不合格品排出皮带一，17主线物料旋转工作台二，810-不合格品排出皮带二，811-检测部分旋转工作台。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案和效果作详细描述。

如图1所示，一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，包括工作台，所述工作台上依次设置且由传送带相互连接有盖板自动上料及打码工位1、防爆片自动焊接工位2、电极柱自动上料工位3、电极柱自动焊接工位4、塑料衬板焊接工位5、自动净化除尘工位6、自动氦气检测工位7、自动绝缘检测工位8。

如图2所示，所述盖板自动上料及打码工位1用于盖板的上料、打码及扫描二维码数据信息并传递。所述盖板自动上料及打码工位1包括盖板自动上料及打码工位控制柜及传送带一18，传送带一18一侧设置有盖板自动拆垛单元11、盖板自动对中单元12，均与盖板自动上料及打码工位控制柜电连接，盖板自动拆垛单元11包括直角坐标机器人一19，所述盖板自动对中单元12包括自动对中机构110和直角坐标机器人二，所述直角坐标机器人二上设置有推送气缸111，推送气缸111对应于自动对中机构110，自动对中机构110对应于传送带一18，料盘中的盖板由直角坐标机器人一19运送到盖板自动对中单元12的自动对中机构110上，自动对中机构110根据盖板自动上料及打码工位控制柜预先设置的位置将盖板进行对中校正，再由直角坐标机器人二的推送气缸111将校正后的盖板推动到传送带一18上。所述传送带一18为固定位传送线，所述固定位传送线为双列皮带共用驱动的方式。

所述直角坐标机器人一19自动上料，料垛采用托盘自动上料机，自动完成两个上料位料垛的自动切换，并将空盘移送送至托盘下料位，直角坐标机器人一19根据预先在其系统内设定的固定取料位置进行自动识别记录取料位置，将盖板送至对中机构上，在完成当前托盘的取料后，空料盘自动切换为满料盘，由所述的直坐标机器人一继续上料；所述直角坐标机器人一19根据自动对中机构110有料检测传感器的信号判断放料时机，将料放入对中机构中，在自动对中机构110完成自动对中后，由直角坐标机器人二将盖板从对中位移送到传送带一上，传送带一自动将盖板向前传送。

传送带一18的一侧沿着传送的方向依次设置有盖板方向识别单元13、盖板方向调整单元、激光打码机构15、二维码数据读取机构16、翻转机构17，均与盖板自动上料及打码工位控制柜电连接，盖板方向识别单元13包括CCD相机一112，盖板方向调整单元包括盖板方向调整抓手14，CCD相机一112对推送气缸111推送到传送带一18上的盖板进行方向识别并将信息传送到盖板自动上料及打码工位控制柜，盖板自动上料及打码工位控制柜与预先设置的方向数据进行对比，如果需要翻转则在盖板运动至盖板方向调整抓手14处时将其进行上下180°的翻转，如果不需要翻转则直接通过盖板方向调整抓手14继续传送至激光打码机构15处；所述盖板方向调整抓手14为能够将盖板进行180°翻转的翻转机构，与翻转机构17结构相同。所述激光打码机构15为激光自动打码机，为经过此处的盖板进行打码，记录盖板生产批次，打码后的盖板经过二维码数据读取机构16时，二维码数据读取机构16通过自身的二维码身份识别系统将激光自动打码机打的二维码进行识别并将信息传送到盖板自动上料及打码工位控制柜进行储存，以便追溯。在盖板自动上料及打码工位1的传送带一18末端，将经过二维码数据读取机构16的盖板通过翻转机构17进行上下180°的翻转，然后继续传送至防爆片自动焊接工位2。所述翻转机构17包括180°旋转气缸和其末端用于料片抓取的真空吸盘，真空吸盘抓取盖板，由180°旋转气缸驱动，实现盖板180°的旋转。

如图3所示，所述防爆片自动焊接工位2用于向盖板上安装并焊接防爆片及焊后质检。所述防爆片自动焊接工位2包括防防爆片自动焊接工位控制柜、传送带二212、防爆片振动筛、CCD相机二29、分料皮带210，传送带二212与传送带一18连接，传送带二212一侧设置有防爆片拾取上料机器人21，CCD相机二29对应于分料皮带210；所述防爆片振动筛、CCD相机二29、防爆片拾取上料机器人21与防爆片自动焊接工位控制柜电连接；所述防爆片拾取上料机器人21为市购的四轴机器人。所述防爆片振动筛的工作原理是将防爆片放置在防爆片振动筛的上料漏斗中，漏斗会自动将防爆片分批掉落到振动筛上，振动筛自动将防爆片震散，由CCD相机二29对防爆片的正反及位置进行识别并将信息传送至防爆片自动焊接工位控制柜。传送带二212上沿传送方向依次架设有防爆片盖板定位机构22和防爆片预压机构23进行防爆片的放置和预压，防爆片盖板定位机构22和防爆片预压机构23均与防爆片自动焊接工位控制柜电连接。防爆片上料机器人将反馈的正确朝向的位置信息的防爆片自动放置到防爆片盖板定位机构22上，当振动筛上的防爆片正确朝向少于设定数量时，防爆片振动筛会再次通过振动对防爆片进行翻面供CCD相机二29筛选。防爆片盖板定位机构22上开设有与盖板上放置防爆片的对应槽相对应的漏斗型滑槽，防爆片预压机构23包括盖板定位装置、托板、下压气缸，下压气缸位于顶部，伸长方向对应于盖板正方向，托板与下压气缸下压的位置相对，当盖板移动到防爆片预压机构23时，防爆片正好位于托板上方，下压气缸下压，将防爆片与盖板间贴合更紧密。当盖板从盖板自动上料及打码工位1传送至防爆片盖板定位机构22处时，防爆片拾取上料机器人21将正面朝上的防爆片拾取后，通过防爆片盖板定位机构22上的漏斗型滑槽掉落在盖板上的对应槽内；然后由传送带二212继续传送至防爆片预压机构23处，下压气缸向盖板方向伸出，将防爆片预压在盖板上与盖板的对应槽紧密贴合。

所述传送带二212末端设置有物料回转工作转盘24，所述物料回转工作转盘24包括能够上下移动且能够360°转动的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，该四个抓取端同时工作，依次顺时针对应传送带二212、激光焊接系统28、焊后压力校平机构26、不合格品排出料皮带25，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作。经防爆片预压机构23压紧后的盖板传送至传送带二212末端时，由此时对应的抓取端的真空吸盘抓取，转盘转动90°将盖板移动至激光焊接系统28的焊接旋转平台211上，焊接旋转平台211能够360°旋转，盖板放置在焊接旋转平台211上后，焊接旋转平台211上旋转180°，将盖板旋转至激光焊接机的焊接头下部，对防爆片和盖板进行激光焊接；焊接后焊接旋转平台211继续旋转180°，将焊接后的盖板转至对应的抓取段处，与此同时，焊接旋转平台211将下一个待焊接的盖板旋转并放置在焊接旋转平台211上。所述焊接旋转平台211设置有CCD相机三27，对焊后的盖板上的焊缝进行外观检测，将检测的信息传送至防爆片自动焊接工位控制柜，与预先设置的外观进行比对，合格的将由抓取端的真空吸盘抓取并转动90°，转至焊后压力校平机构26处进行校平，不合格的盖板将由抓取端的真空吸盘抓取并转动90°后不放下，在继续旋转90°后放置在不合格品排出料皮带25上，以剔除不合格品。所述焊后压力校平机构26架设在传送带三213上，抓取端将焊后合格的盖板放置在传送带三213上；焊后压力校平机构26包括底部支撑板和下行加压气缸，底部支撑板设置在工作台上，下行加压气缸通过支架架设在底部支撑板上部，当传送带三213将焊后合格的盖板传送至底部支撑板上时，下行加压气缸向下伸长，盖板底部由底面支撑板将其托住，由下行加压气缸向焊后盖板施加预设的一定压力，消除焊后产生的应力；所述传送带三213上设置有翻转机构17，校平后的盖板由传送带三213传送至翻转机构17时，经由翻转机构17，将盖板翻转180°后继续向前传送至电极柱自动上料工位3。

如图4所示，所述电极柱自动上料工位3用于向焊接防爆片的盖板上安装正负电极柱及防护罩。所述电极柱自动上料工位3包括电极柱自动上料工位控制柜、传送带四311及传送带四311一侧沿传送带四311的传送方向依次设置的绝缘密封圈自动上料装置、密封圈检测机构34、电极柱自动上料装置及电极保护盖自动上料装置，绝缘密封圈自动上料装置、电极柱自动上料装置及电极保护盖自动上料装置均与电极柱自动上料工位控制柜电连接。所述绝缘密封圈自动上料装置包括搬运上料模组32、密封圈振动盘31、密封圈夹手和密封圈上料模组33，搬运上料模组32为气缸驱动直线运动机构，气缸末端设置有真空吸盘，真空吸盘将传送带三213传送过来的盖板每两个为一组进行吸取放置在传送带四311上，传送带四311为直线运动机构驱动机构，盖板随传送带四311向前传送至封圈上料模组处即待安装密封圈的位置，密封圈上料模组33包括夹紧气缸，夹紧气缸伸出方向为朝向盖板方向，将盖板向传送带四311压紧定位；所述密封圈夹手包括导轨气缸和与之连接的真空吸盘；所述密封圈振动盘31作为密封圈的上料机构，真空吸盘受导轨气缸驱动下行，将密封圈从密封圈振动盘31的出料口取出，根据预先设定的轨迹将密封圈放入盖板的定位处，真空吸盘放料将密封圈放入盖板孔内，密封圈上料模组的夹紧气缸返回。盖板继续由传送带四311传送至密封圈检测机构34处进行密封圈安装合格检测，所述密封圈检测机构34为CCD相机，CCD相机将检测到的信息传送至电极柱自动上料工位控制柜，电极柱自动上料工位控制柜与预先设置的密封圈安装标准进行对比，密封圈安装不合格的由不合格物料放到排出皮带35旁的密封圈不合格物料抓手312将不合格物料放到排出皮带35排出，密封圈安装合格的继续由传送带四311向前传送至电极拆垛上料模组310处。

所述电极柱自动上料装置包括电极拆垛上料模组310及与其相对布置的正极上料模组36和负极上料模组37，所述电极拆垛上料模组310为直线模组机器人，直线模组机器人两侧分别布置正极存放托盘、正极传送带和负极存放托盘、负极传送带，正极传送带和负极传送带的传送方向为由直线模组机器人至正极上料模组36和负极上料模组37，直线模组机器人将正极存放托盘上的正电极、负极存放托盘上的负电极分别放置在正极传送带、负极传送带上，正极传送带、负极传送带分别将正电极、负电极传送至传送带末端上料位置，正极上料模组36将正电极放置在盖板的正极电极槽中，负极上料模组37将负电极放置在盖板的负极电极槽中。所述正极上料模组36和负极上料模组37由三轴模组及其末端连接的真空吸盘构成，将电极通过真空方式抓起，然后放置在盖板的电极槽中。放置正负电极的盖板继续由传送带四311向前传送至电极保护盖自动上料装置处。

所述电极保护盖自动上料装置包括防护罩上料振动盘39、模组抓手38，将保护罩分别用于正负柱焊接时的保护。所述模组抓手由三轴模组及其末端的气动夹手组成，将防护罩上料振动盘39中的防护罩放置在防护罩上料振动盘39的出料口，模组抓手38将出料口的防护罩放置在盖板的电极上。放置好防护罩的盖板继续由传送带四311向前传送至电极柱自动焊接工位4。

如图5所示，所述电极柱自动焊接工位4用于正负电极的焊接，包括电极柱自动焊接工位控制柜和传送带五49、传送带六410、传送带七411，传送带五49一侧沿传送方向依次设置有盖板90°旋转抓手41、电极激光焊接模组、焊后盖板90°旋转抓手44，传送带六410上方设置有焊后质量检测摄像头45和不合格品排出抓手46，均与电极柱自动焊接工位控制柜电连接，传送带七411与传送带六410相连接。所述盖板90°旋转抓手41和焊后盖板90°旋转抓手44结构相同，均由一个无杆气缸滑块上装一个旋转气缸组成的传送系统及旋转气缸末端设置的真空吸盘组成，能够实现90°旋转，将传送带四311传送过来的盖板抓取并旋转90°放置在传送带五49上。所述电极激光焊接模组包括沿传送带五49传送方向依次设置的正电极激光焊接模组42、负电极激光焊接模组43及传送带五49两侧布置的自动避让型电极压紧机构，所述自动避让型电极压紧机构包括电机驱动的转轴、与转轴连接的支撑柱及支撑柱上固定的压紧悬臂48，盖板由传送带五49传送至正电极激光焊接模组42、负电极激光焊接模组43的焊接头下方时，紧悬臂48向下移动为电极施加压力压紧电极，压紧悬臂48能够为电极表面大部分施加压力，保证焊接面的贴合紧密，防止焊接时的形变。当焊接头开始延圆弧焊接，焊接激光根据预先的设定，在完成一半弧的焊接时，电极柱自动焊接工位控制柜的控制系统向压紧悬臂48发出信号开始驱动，压紧悬臂48转动至已完成焊接弧面对应位置，避让激光，保持电极上压紧力的同时保证激光焊接的连续性，焊接完成后，焊接头和压紧悬臂48自动复位；所述正电极激光焊接模组42、负电极激光焊接模组43依次工作，对盖板上的正极、负极依次进行焊接。所述正电极激光焊接模组42、负电极激光焊接模组43为自动跟随激光焊接机，包括双光斑激光焊接机和三轴伺服系统，双光斑激光焊接机的双光斑形式在于先预热再焊接，并集成自动对焦、气体保护、废气回收的功能，激光的运动轨迹由三轴直线模组驱动，通过预先设定在系统中的不交插轨迹处理，从而完成焊接动作。负极焊接完整的盖板由传送带五49继续向前传送，由焊后盖板90°旋转抓手44旋转90°后放置在传送带六410上，传送带六410上方的焊后质量检测摄像头45对电极柱进行质量检测，所述质量检测摄像头为高清视觉检测摄像头，正常合格的产品是干净的，通过对比后，如果通过高清视觉摄像头检测有异物，则会视为不合格品，就会报警；质量检测摄像头实时将检测的信息传送至电极柱自动焊接工位控制柜，对焊后的电极柱内部进行检测，排查是否存在异物，对有异物的产品，不合格品排出抓手46的旋转升降气缸移动至其上表面，通过抓手末端的真空吸盘通过真空吸附的方式将其移动至不合格品出料皮带一47上排出，质量没有缺陷的产品继续由传送带六410向前传送带七411上，传送带七411上设置有翻转机构17，传送带下方设置有滑料板412，滑料板412末端设置有保护罩回收箱413，通过翻转机构17将盖板翻转180°，翻转的同时电极保护罩会自动掉落至下方滑料板412上，滑料板412为倾斜的滑道，通过滑道滑落至保护罩回收箱413，盖板则继续传送至塑料衬板焊接工位5。

如图6所示，所述塑料衬板焊接工位5用于向焊接完正负电极柱的盖板上安装塑料衬板并焊接及焊后质检。所述塑料衬板焊接工位5包括塑料衬板焊接工位控制柜、超声波焊接机构51及盖板来料皮带一55、不合格品排出皮带56、物料传出主线皮带58、焊接周转工作台59，盖板来料皮带一55、焊接周转工作台59、物料传出主线皮带58、不合格品排出皮带56依次顺时针互成90°均布在主线物料旋转工作台一57四周，主线物料旋转工作台一57为能够升降并360°旋转的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，集成四工位，该四个抓取端同时工作，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作。所述焊接周转工作台59为能够360°旋转的转盘，超声波焊接机构51的焊接头对应于焊接周转工作台59上与主线物料旋转工作台一57相对的一端。焊接周转工作台59旁设置有由伺服电机驱动的升降式塑料衬板料垛机构54和塑料衬板上料模组52及设置在二者中部的定位槽53，升降式塑料衬板料垛机构54和塑料衬板上料模组52均与塑料衬板焊接工位控制柜电连接，升降式塑料衬板料垛机构54为一个两工位转台，每个工位上相应设置有托板，托板上设置有两个平行布置的销轴，料垛堆垛方式采用两个销轴进行定位码垛，将塑料衬板的两个孔按方向穿进对应的两个销轴即可；托板由气缸由下向上顶起，实现料垛拆垛时高度的变化。所述塑料衬板上料模组52包括一个两轴气动滑轨配合两组真空吸盘，其中一组真空吸盘吸取升降式塑料衬板料垛机构54上的塑料衬板进行拆垛并传送，先将拆垛完成的塑料衬板送至工作台上的物料定位槽53中定位，同时另一组真空吸盘将定位槽53中定位过的塑料衬板抓起，放至焊接周转工作台59上的盖板上，完成塑料衬板与盖板的自动装配。所述超声波焊接机构51为自动超声波焊接装置，包括超声波焊机和模具，当装配完的塑料衬板与盖板转至此位置时，超声波焊机自动完成焊接。所述焊接周转工作台59上相对应的盖板来料、盖板上料、超声波焊接同时动作，与所述主线物料旋转工作台一57配合动作，皆是每次转90°，自动循环。

主线物料旋转工作台一57其中对应于盖板来料皮带一55、焊接周转工作台59的两个抓取端同时工作，一个抓取端将盖板来料皮带一55上的盖板抓起，另一个真抓取端抓取焊接周转工作台59上完成焊接的盖板。主线物料旋转工作台一57旋转，将未焊接的盖板放到焊接周转工作台59已空的位置，同时将焊后的盖板放置在物料传出主线皮带58上传出；同时焊接周转工作台59旋转90°，将盖板转动至塑料衬板上料模组52位置将塑料衬板与盖板进行装配，然后继续转动90°转至超声波焊接机构51处进行塑料衬板与盖板的焊接，焊接后继续上一方向的转动，转动回主线物料旋转工作台一57时，由主线物料旋转工作台一57的抓取端抓起。

如图7所示，所述自动净化除尘工位6用于对焊接完塑料衬板的盖板进行净化除尘。所述自动净化除尘工位6包括自动净化除尘工位控制柜、带孔的物料传送皮带601、带过滤功能的自动风淋除尘箱602和导向挡板603，所述带过滤功能的自动风淋除尘箱602为市购的，与自动净化除尘工位控制柜电连接，带孔的物料传送皮带601与物料传出主线皮带58连接，带过滤功能的自动风淋除尘箱602设置在孔的物料传送皮带外部，导向挡板603设置在带过滤功能的自动风淋除尘箱602的出口端，将盖板进行归正。带过滤功能的自动风淋除尘箱602通过多角度风淋的方式将物料传出主线皮带58传送过来的产品上可能存在的微粒粉尘吹掉，并由其自身的过滤系统回收。所述带过滤功能的自动风淋除尘箱602的出口处两侧有导向挡板603，将盖板位置导正并继续传送至自动氦气检测工位7的上料传送位。所述带孔的物料传送皮带601采用多孔式结构，使风有效的对盖板进行冲淋。

如图8所示，所述自动氦气检测工位7用于对净化除尘后的盖板进行氦气检测并剔除不合格品。所述自动氦气检测工位7包括与物料传出主线皮带58相连接的盖板来料皮带二71、物料传出皮带73、自动氦气检测工位控制柜和与之电连接的自动上下料装置、氦检检测装置75，还包括不合格品出料皮带二72，氦检检测装置75包括多个，并排布置在盖板来料皮二71带一侧，本实施例中包括五个氦检检测装置75；自动上下料装置设置在氦检检测装置75和盖板来料皮带二71间用来传送物料；不合格品出料皮带二72设置在盖板来料皮带二71与物料传出皮带73间；所述自动上下料装置为高速三轴搬运机械手74，高速三轴搬运机械手74末端设置有真空吸盘实现对盖板的抓取。高速三轴搬运机械手74将盖板来料皮带二71上的盖板吸取后放置在氦检检测装置75上，根据氦检检测装置75上的位置传感器信号，按信号顺序将产品分别放置于5个氦检检测装置75内，当氦气检测完成后依次将产品取出，放置到主线下料皮带上。所述五个氦检检测装置75分别控制检测5个产品，每个氦检检测装置75的产品检测结果自动反馈给自动氦气检测工位控制柜的控制系统，控制系统根据预先设定的阈值进行比对，合格品由高速三轴搬运机械手74放置到物料传出皮带73上继续向前传送至自动绝缘检测工位8，不合格品放置到不合格品出料皮带二72上排出。

如图9所示，所述自动绝缘检测工位8对氦气检测合格的盖板先进行翻转，再进行平面度、电阻绝缘及耐压检测，并完成防爆片贴片的黏贴，剔除不合格品。所述自动绝缘检测工位8包括自动绝缘检测工位控制柜及互成90°沿旋转方向依次布置在主线物料旋转工作台二89周围的主线来料皮带81、不合格品排出皮带一88、主线物料排出皮带87、检测部分旋转工作台811，主线来料皮带81为取料位；主线来料皮带81上设置有能够将盖板翻转180°的翻转机构17。检测部分旋转工作台811四周其余部分沿转动方向依次设置有平面度检测机构82、不合格品排出皮带二810、绝缘电阻检测装置84、Hi-POT测试机构85、防爆片保护膜自动黏贴装置86共五个装置，均与自动绝缘检测工位控制柜电连接。主线物料旋转工作台二89与检测部分旋转工作台811同时旋转。所述主线物料旋转工作台二89为能够升降并360°旋转的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，集成四工位，该四个抓取端同时工作，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作，实现上下料的转换。所述平面度检测机构82、不合格品排出皮带二810、绝缘电阻检测装置84、Hi-POT测试机构85、防爆片保护膜自动黏贴装置86通过检测部分旋转工作台811实现工位切换，同时完成上、下料及平面度检测及不合格品排出、电阻绝缘检测、耐压检测及防爆片保护膜的黏贴。经过平面度检测机构82后的不合格品转至不合格品排出皮带二810处，由不合格品排出皮带二810旁的不合格排出装置排出，所述不合格排出装置由平移气缸83及其末端的真空抓手组成，在测试不合格后，真空抓手将不合格品抓出并由不合格品排出皮带二810自动排出。所述Hi-POT测试机构85为Hi-pot测试仪，通过气缸固定在工作台上，由气缸控制Hi-pot测试仪的触点与电极及盖板间的接触，采用Hi-pot测试仪在500V电压下测试阻值≥200Ω。所述防爆片保护膜自动黏贴装置86包括标贴自动送料机和贴片抓取机械手，黏贴工作由标贴自动送料机配合贴片抓取机械手完成，由贴片抓取机械手采用真空方吸附式将保护膜从标贴自动送料机上取下，自动贴到盖板的防爆片的表面；合格的产品由主线物料旋转工作台二89放置在主线物料排出皮带87上，传出至成品检测装箱工位(图中未显示)，由人工进行外观全检并装箱；不合格的产品转至不合格品排出皮带一88排出。

Claims (9)

1.一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：包括工作台，所述工作台上依次设置且由传送带相互连接有用于盖板的上料、打码及扫描二维码数据信息并传递的盖板自动上料及打码工位、用于向盖板上安装并焊接防爆片及焊后质检的防爆片自动焊接工位、用于向焊接防爆片的盖板上安装正负电极柱及防护罩的电极柱自动上料工位、用于正负电极的焊接的电极柱自动焊接工位、用于向焊接完正负电极柱的盖板上安装塑料衬板并焊接及焊后质检的塑料衬板焊接工位、用于对焊接完塑料衬板的盖板进行净化除尘的自动净化除尘工位、用于对净化除尘后的盖板进行氦气检测并剔除不合格品的自动氦气检测工位、对氦气检测合格的盖板先进行翻转再进行平面度、电阻绝缘及耐压检测，并完成防爆片贴片的黏贴并剔除不合格品的自动绝缘检测工位。

2.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述盖板自动上料及打码工位包括盖板自动上料及打码工位控制柜及传送带一，传送带一一侧设置有盖板自动拆垛单元、盖板自动对中单元，均与盖板自动上料及打码工位控制柜电连接，盖板自动拆垛单元包括直角坐标机器人一，直角坐标机器人一自动上料，料垛采用托盘自动上料机，自动完成两个上料位料垛的自动切换，并将空盘移送送至托盘下料位；盖板自动对中单元包括自动对中机构和直角坐标机器人二，直角坐标机器人二上设置有推送气缸，推送气缸对应于自动对中机构，自动对中机构对应于传送带一；传送带一的一侧沿着传送的方向依次设置有盖板方向识别单元、盖板方向调整单元、激光打码机构、二维码数据读取机构、翻转机构，均与盖板自动上料及打码工位控制柜电连接，盖板方向识别单元包括CCD相机一，盖板方向调整单元包括盖板方向调整抓手，所述盖板方向调整抓手为能够将盖板进行180°翻转的翻转机构。

3.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述防爆片自动焊接工位包括防爆片自动焊接工位控制柜、传送带二、防爆片振动筛、CCD相机二、分料皮带，传送带二与传送带一连接，传送带二一侧设置有防爆片拾取上料机器人，CCD相机二对应于分料皮带；防爆片振动筛、CCD相机二、防爆片拾取上料机器人与防爆片自动焊接工位控制柜电连接；传送带二上沿传送方向依次架设有防爆片盖板定位机构和防爆片预压机构进行防爆片的放置和预压，防爆片盖板定位机构和防爆片预压机构均与防爆片自动焊接工位控制柜电连接；防爆片盖板定位机构上开设有与盖板上放置防爆片的对应槽相对应的漏斗型滑槽，防爆片预压机构包括盖板定位装置、托板、下压气缸，下压气缸位于顶部，伸长方向对应于盖板正方向，托板与下压气缸下压的位置相对，将防爆片与盖板间贴合更紧密；

所述传送带二末端设置有物料回转工作转盘，物料回转工作转盘包括能够上下移动且能够360°转动的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，该四个抓取端同时工作，依次顺时针对应传送带二、激光焊接系统、焊后压力校平机构、不合格品排出料皮带，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作；激光焊接系统的焊接旋转平台设置有CCD相机三，对焊后的盖板上的焊缝进行外观检测；焊后压力校平机构架设在传送带三上，包括底部支撑板和下行加压气缸，底部支撑板设置在工作台上，下行加压气缸通过支架架设在底部支撑板上部；传送带三上设置有翻转机构。

4.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述电极柱自动上料工位包括电极柱自动上料工位控制柜、传送带四及传送带四一侧沿传送带四的传送方向依次设置的绝缘密封圈自动上料装置、密封圈检测机构、电极柱自动上料装置及电极保护盖自动上料装置，绝缘密封圈自动上料装置、电极柱自动上料装置及电极保护盖自动上料装置均与电极柱自动上料工位控制柜电连接；所述绝缘密封圈自动上料装置包括搬运上料模组、密封圈振动盘、密封圈夹手和密封圈上料模组，搬运上料模组为气缸驱动直线运动机构，气缸末端设置有真空吸盘；密封圈上料模组包括夹紧气缸，夹紧气缸伸出方向为朝向盖板方向，将盖板向传送带四压紧定位；所述密封圈夹手包括导轨气缸和与之连接的真空吸盘；所述密封圈检测机构为CCD相机，CCD相机将检测到的信息传送至电极柱自动上料工位控制柜；

所述电极柱自动上料装置包括电极拆垛上料模组及与其相对布置的正极上料模组和负极上料模组，电极拆垛上料模组为直线模组机器人，直线模组机器人两侧分别布置正极存放托盘、正极传送带和负极存放托盘、负极传送带，正极传送带和负极传送带的传送方向为由直线模组机器人至正极上料模组和负极上料模组；所述正极上料模组和负极上料模组由三轴模组及其末端连接的真空吸盘构成；

所述电极保护盖自动上料装置包括防护罩上料振动盘、模组抓手，模组抓手由三轴模组及其末端的气动夹手组成，将防护罩上料振动盘中的防护罩放置在防护罩上料振动盘的出料口，模组抓手将出料口的防护罩放置在盖板的电极上。

5.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述电极柱自动焊接工位包括电极柱自动焊接工位控制柜和传送带五、传送带六、传送带七，传送带五一侧沿传送方向依次设置有盖板90°旋转抓手、电极激光焊接模组、焊后盖板90°旋转抓手，传送带六上方设置有焊后质量检测摄像头和不合格品排出抓手，均与电极柱自动焊接工位控制柜电连接，传送带七与传送带六相连接；所述盖板90°旋转抓手和焊后盖板90°旋转抓手结构相同，均由一个无杆气缸滑块上装一个旋转气缸组成的传送系统及旋转气缸末端设置的真空吸盘组成；电极激光焊接模组包括沿传送带五传送方向依次设置的正电极激光焊接模组、负电极激光焊接模组及传送带五两侧布置的自动避让型电极压紧机构，自动避让型电极压紧机构包括电机驱动的转轴、与转轴连接的支撑柱及支撑柱上固定的压紧悬臂，压紧悬臂能够为电极表面大部分施加压力，保证焊接面的贴合紧密；传送带七上设置有翻转机构，传送带下方设置有滑料板，滑料板末端设置有保护罩回收箱。

6.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述塑料衬板焊接工位包括塑料衬板焊接工位控制柜、超声波焊接机构及盖板来料皮带一、不合格品排出皮带、物料传出主线皮带、焊接周转工作台，盖板来料皮带一、焊接周转工作台、物料传出主线皮带、不合格品排出皮带依次顺时针互成90°均布在主线物料旋转工作台一四周，主线物料旋转工作台一为能够升降并360°旋转的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，集成四工位，该四个抓取端同时工作，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作；焊接周转工作台为能够360°旋转的转盘；超声波焊接机构的焊接头对应于焊接周转工作台上与主线物料旋转工作台一相对的一端；焊接周转工作台旁设置有由伺服电机驱动的升降式塑料衬板料垛机构和塑料衬板上料模组及设置在二者中部的定位槽，升降式塑料衬板料垛机构和塑料衬板上料模组均与塑料衬板焊接工位控制柜电连接；所述塑料衬板上料模组包括一个两轴气动滑轨配合两组真空吸盘；所述超声波焊接机构为自动超声波焊接装置。

7.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述自动净化除尘工位包括自动净化除尘工位控制柜、带孔的物料传送皮带、带过滤功能的自动风淋除尘箱和导向挡板，带过滤功能的自动风淋除尘箱与自动净化除尘工位控制柜电连接，带孔的物料传送皮带与物料传出主线皮带连接，带过滤功能的自动风淋除尘箱设置在孔的物料传送皮带外部，导向挡板设置在带过滤功能的自动风淋除尘箱的出口端，将盖板进行归正。

8.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述自动氦气检测工位包括与物料传出主线皮带相连接的盖板来料皮带二、物料传出皮带、自动氦气检测工位控制柜和与之电连接的自动上下料装置、氦检检测装置，还包括不合格品出料皮带二，氦检检测装置包括多个，并排布置在盖板来料皮二带一侧；自动上下料装置设置在氦检检测装置和盖板来料皮带二间用来传送物料；不合格品出料皮带二设置在盖板来料皮带二与物料传出皮带间；所述自动上下料装置为高速三轴搬运机械手。

9.根据权利要求1所述的一种方形锂电池电池盖自动组装生产线，其特征在于：所述自动绝缘检测工位包括自动绝缘检测工位控制柜及互成90°沿旋转方向依次布置在主线物料旋转工作台二周围的主线来料皮带、不合格品排出皮带一、主线物料排出皮带、检测部分旋转工作台，主线来料皮带为取料位；主线来料皮带上设置有能够将盖板翻转180°的翻转机构；检测部分旋转工作台四周其余部分沿转动方向依次设置有平面度检测机构、不合格品排出皮带二、绝缘电阻检测装置、Hi-POT测试机构、防爆片保护膜自动黏贴装置，均与自动绝缘检测工位控制柜电连接；主线物料旋转工作台二与检测部分旋转工作台同时旋转；所述主线物料旋转工作台二为能够升降并360°旋转的转盘，该转盘包括均布的四个凸出的抓取端，该四个抓取端同时工作，抓取端均设置有真空吸盘，转盘每转90°停止进行相应的抓取或释放动作，实现上下料的转换；

所述Hi-POT测试机构为Hi-pot测试仪；

所述防爆片保护膜自动黏贴装置包括标贴自动送料机和贴片抓取机械手。

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