CN219443778U - 一种焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产技术领域，公开了一种焊接装置。焊接装置包括焊接输送线、多个焊接载具、焊前检测机构和焊接机构，多个焊接载具间隔设置在焊接输送线上，焊接输送线能驱动焊接载具沿预设轨迹运动并依次到达焊前检测工位和焊接工位，焊接载具能承载电芯和电路板，电芯的镍片搭接在电路板的焊接区域上，焊前检测机构，设置在焊前检测工位处并用于检测焊接载具上的镍片和的焊接区域的相对位置，焊接机构，设置在焊接工位且与焊前检测机构通讯连接，焊接机构能够根据焊前检测机构的检测结果调整焊接位置。本实用新型的焊接装置，能保证焊接机构的焊接位置与当前的镍片和焊接区域之间的相对位置匹配，提高电芯和电路板之间的连接可靠性。

Description

一种焊接装置

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种焊接装置。

背景技术

电池包括电芯和电路板，其中电芯包括电芯本部和从电芯本体伸出的镍片，电路板上设置有焊接区域，镍片与焊接区域焊接连接，从而实现电芯和电路板的电连接。为了保证镍片完全与焊接区域接触，通常将电路板上的焊接区域的面积设置为大于镍片的面积。在实际生产中，机械手搬运电芯和电路板时具有运行精度范围内的误差，固镍片搭接在焊接区域上的具体位置难以完全统一，故焊接工具在焊接时很容易出现焊接不到、虚焊等情况。现有技术中，通过提高机械手搬运精度来解决上述焊接问题会导致焊接装置的成本大大提高。

因此，亟待需要一种焊接装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种焊接装置，能保证焊接机构的焊接位置与当前的镍片和焊接区域之间的相对位置匹配，提高电芯和电路板之间的连接可靠性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种焊接装置，包括：

焊接输送线和多个焊接载具，多个所述焊接载具间隔设置在所述焊接输送线上，所述焊接输送线能驱动所述焊接载具沿预设轨迹运动并依次到达焊前检测工位和焊接工位，所述焊接载具能承载电芯和电路板，所述电芯的镍片搭接在所述电路板的焊接区域上；

焊前检测机构，设置在所述焊前检测工位处并用于检测所述焊接载具上的所述镍片和所述的焊接区域的相对位置；

焊接机构，设置在所述焊接工位且与所述焊前检测机构通讯连接，所述焊接机构能够根据所述焊前检测机构的检测结果调整焊接位置。

作为一个可选的方案，所述焊前检测机构包括第一支架和焊前检测相机，所述焊前检测相机固定在所述第一支架上，所述焊前检测相机用于对所述焊接载具上的所述电芯和所述电路板拍照。

作为一个可选的方案，所述焊接机构包括：

第二支架；

调节组件和激光发射器，均安装在所述第二支架上，所述调节组件与所述焊前检测机构通讯连接，并能够调节所述激光发射器发射的激光束的折射方向。

作为一个可选的方案，所述焊接机构还包括高度调整组件，所述高度调整组件设置在所述第二支架上，所述调节组件和所述激光发射器均安装在所述高度调整组件的输出端，所述高度调整组件能驱动所述调节组件和所述激光发射器沿上下方向运动。

作为一个可选的方案，所述焊接机构还包括：

第一压爪组件，所述第一压爪组件包括第一压爪本体和第一压爪驱动源，所述第一压爪本体与所述第一压爪驱动源的输出端连接，所述第一压爪驱动源能够驱动所述第一压爪本体沿上下方向的运动，以下压位于所述焊接工位的所述电芯；和/或

第二压爪组件，所述第二压爪组件包括第二压爪本体和第二压爪驱动源，所述第二压爪本体与所述第二压爪驱动源的输出端连接，所述第二压爪驱动源能够驱动所述第二压爪本体沿上下方向的运动，以下压位于所述焊接工位的所述电路板。

作为一个可选的方案，所述焊接输送线还能驱动所述焊接载具运动至焊后检测工位，所述焊接装置还包括：

焊后检测机构，所述焊后检测机构设置在所述焊后检测工位处，所述焊后检测机构能够检测焊接机构的焊接结果。

作为一个可选的方案，所述焊后检测机构包括：

第三支架；

焊后检测相机，与所述第三支架连接，所述焊后检测相机能够对位于所述焊后检测工位处的所述焊接载具上的所述电芯和所述电路板进行拍照。

作为一个可选的方案，所述焊后检测机构还包括预压组件，所述预压组件包括预压件和预压驱动源，所述预压件与所述预压驱动源的输出端连接，所述预压驱动源能驱动所述预压件沿上下方向运动，以将位于所述焊后检测工位的所述电路板压紧在所述焊接载具上。

作为一个可选的方案，所述焊接载具上设置有两个安装位，每个所述安装位能固定一个所述电芯和一个所述电路板；

所述焊前检测机构能同时对两组所述电芯和所述电路板进行检测；

所述焊接机构能对两组所述电芯和所述电路板进行焊接。

作为一个可选的方案，所述焊接输送线呈环形，所述焊接输送线上还能将焊接载具输送至焊接下料工位、电路板上料工位和电芯上料工位。

本实用新型有益效果为：

本实用新型的焊接装置，焊接输送线可以将承载有电芯和电路板的焊接载具先输送到焊前检测工位，焊前检测机构能够检测焊接载具上电芯的镍片和电路板的焊接区域之间的相对位置关系，并将检测到的结果发送给焊接机构，接着焊接输送线继续将载具输送到焊接工位，此时焊接机构根据检测结果调整焊接位置，从而保证焊接位置与当前的镍片和电路板之间的相对位置匹配，进而避免出现焊接不到、虚焊的情况，提高电芯和电路板之间的连接可靠性。

附图说明

图1是电池组件的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的焊接装置的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的焊接输送线和焊接载具的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的焊前检测机构的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的焊接机构的结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的焊后检测机构的结构示意图。

图中：

10、电池组件；11、电芯；111、电芯本体；112、镍片；12、电路板；121、焊接区域；

41、焊接输送线；411、驱动电机；412、传送带组件；

42、焊接载具；

43、焊前检测机构；431、焊前检测相机；432、第一支架；

44、焊接机构；441、第一压爪组件；4411、第一压爪本体；4412、第一压爪驱动源；442、调节组件；443、激光发射器；444、第二支架；445、高度调整组件；446、第二压爪组件；4461、第二压爪本体；4462、第二压爪驱动源；

45、焊后检测机构；451、焊后检测相机；452、预压组件；4521、预压件；4522、预压驱动源；453、第三支架；

410、电路板上料工位；420、电芯上料工位；430、焊前检测工位；440、焊接工位；450、焊后检测工位；460、焊接下料工位。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种焊接装置，其可用于电池的生产过程中。在电池生产过程中需要先组装电池组件，如图1所示，电池组件10包括电芯11和电路板12，电芯11包括电芯本体111和自电芯本体111凸出设置的镍片112，电路板12上设置有焊接区域121，在电池生产过程中，需要将电芯11的镍片112与电路板12上的焊接区域121焊接在一起。

如2和图3所示，焊接装置包括支撑平台和设置在支撑平台上的焊接输送线41、多个焊接载具42、焊前检测机构43、焊接机构44和焊后检测机构45。其中，多个焊接载具42间隔设置在焊接输送线41上，焊接输送线41能驱动焊接载具42沿预设轨迹运动，并使得焊接载具42依次到达电路板上料工位410、电芯上料工位420、焊前检测工位430、焊接工位440、焊后检测工位450和焊接下料工位460，焊接载具42能承载电芯和电路板，且焊接载具42上的电芯的镍片搭接在电路板的焊接区域上。焊前检测机构43设置在焊前检测工位430处并用于检测焊接载具42上的镍片和焊接区域的相对位置，焊接机构44设置在焊接工位440且与焊前检测机构43通讯连接，焊接机构44能够根据焊前检测机构43的检测结果调整焊接位置。焊后检测机构45设置在焊后检测工位450，焊后检测机构45能够检测焊接机构44的焊接结果。

在使用本实施例的焊接装置时，外部机械手可以先将电路板放置在位于电路板上料工位410处的焊接载具42上；接着，焊接输送线41将该焊接载具42输送到电芯上料工位420处，外部机械手再将电芯放置在电芯上料工位420处的焊接载具42上，此时电芯的镍片搭接在焊接区域上；接着，焊接输送线41将承载有电芯和电路板的焊接载具42输送到焊前检测工位430，焊前检测机构43检测电芯的镍片和电路板的焊接区域之间的相对位置关系，并将检测到的结果发送给焊接机构44；接着，焊接输送线41将载具输送到焊接工位440，此时焊接机构44根据焊前检测机构43的检测结果调整焊接位置，从而保证焊接位置与当前的镍片和电路板之间的相对位置匹配，进而避免出现焊接不到、虚焊的情况，提高电芯和电路板之间的连接可靠性；接着，焊机输送线将焊接载具42输送到焊后检测工位450，此时焊后检测机构45对焊接后的电池组件是否合格进行判断；最后，焊接输送线41再将焊接载具42输送到焊接下料工位460，以便于外部机械手将焊接好的电池组件从焊接载具42上取下，在外部机械手从焊接载具42上取下电池组件时，可以根据焊后检测机构45的检测结构将合格的电池组件和不合格的电池组件分别放置在不同的位置。

优选地，如图3所示，焊接输送线41呈环形。通过设置环形的输送线可以实现焊接载具42的自动流转，不必额外将焊接载具42从焊接下料工位460搬运到电路板上料工位410，减少了对人工的需求。本实施例中，焊接输送线41包括驱动电机411和传送带组件412，传送带组件412围设形成环形轨迹，多个裁切载具间隔固定在传送带组件412上，驱动电机411能驱动传送带组件412转动，从而带动各个裁切载具依次到达裁切装置的各个工位。

优选地，如图3所示，焊接载具42上设置有两个安装位，每个安装位能够固一个电芯和一个电路板。焊前检测机构43、焊接机构44均能够对对应工位处的两组电芯和/电路板进行作业，通过在焊接载具42上设置两个安装位大大提高电池加工的效率，提高产能。

优选地，如图2和图4所示，焊前检测机构43包括第一支架432和焊前检测相机431，第一支架432与支撑平台相固定，焊前检测相机431固定在第一支架432上，焊前检测相机431用于对焊接载具42上的电芯和电路板拍照，从而获得电芯上的镍片与对应的电路板的焊接区域的相对位置。本实施例中，焊前检测机构43包括两个焊前检测相机431，两个焊前检测相机431均安装在第一支架432上，每个焊前检测相机431对应给一组电芯和电路板进行拍照，提高了焊前检测机构43的检测效率。其他实施例中，焊前检测机构43也可以设置一个较大视角的相机，只要能够满足拍摄两组电芯和电路板即可。

如图2和图5所示，焊接机构44包括第二支架444、调节组件442和激光发射器443，其中第二支架444与支撑平台相固定，调节组件442和激光发射器443均安装在第二支架444上，调节组件442与焊前检测机构43通讯连接，调节组件442并能够调节激光发射器443发射的激光束的折射方向。调节组件442通过调节激光发射器443发射的激光束的折射方向可以调整激光束最终落在电路板的焊接区域的具体位置，进而实现对焊接位置的调整。可选地，调节组件442可以为调节精度较高的振镜，振镜为现有的成熟技术，其具体结构及工作原理在此不再赘述。可以理解的是，一个振镜对激光束的焊接位置的调节范围覆盖同一个焊接载具42上的两组电芯和电路板，故可以只设置一个激光发射器443即可实现对两组电芯和电路板的焊接，降低了生产线的制造成本。

优选地，如图5所示，焊接机构44还包括高度调整组件445，高度调整组件445设置在第二支架444上，调节组件442和激光发射器443均安装在高度调整组件445的输出端，高度调整组件445能驱动调节组件442和激光发射器443沿上下方向运动。通过设置高度调整组件445可以调整激光发射器443和调节组件442的高度，进而调整激光发射器443所发射的激光束的覆盖范围，进而满足对不同规格的电路板或电芯的焊接。具体地，高度调整组件445可以为直线模组或者现有的其他能够输出直线运动的机构，在此不做具体限定。

优选地，如图5所示，焊接机构44还包括第一压爪组件441和第二压爪组件446。其中，第一压爪组件441包括第一压爪本体4411和第一压爪驱动源4412，第一压爪驱动源4412与支撑平台连接，第一压爪本体4411与第一压爪驱动源4412的输出端连接，第一压爪驱动源4412能够驱动第一压爪本体4411沿上下方向的运动，以下压电芯。第二压爪组件446包括第二压爪本体4461和第二压爪驱动源4462，第二压爪驱动源4462与支撑平台连接，第二压爪本体4461与第二压爪驱动源4462的输出端连接，第二压爪驱动源4462能够驱动第二压爪本体4461沿上下方向的运动，以下压电路板。在焊接的过程中，通过第一压爪组件441和第二压爪组件446可以分别将电芯和电路板的位置锁定，从而避免焊接过程中镍片和焊接区域的相对位置发生偏移，进而保证焊接位置的准确性。本实施例中，焊接机构44包括两个第一压爪组件441，每个第一压爪组件441能够对应压紧一个焊接载具42内的两个电池的镍片。可选地，第一压爪驱动源4412可以为气缸或者直线模组，在此不做具体限定。可选地，第二压爪驱动源4462可以为气缸或者直线模组，在此不做具体限定。可选地，焊接机构44包括一个第二压爪组件446，该第二压爪组件446能够同时压紧焊接载具42上的两个电路板。可选地，第二压爪驱动源4462可以为气缸或者直线模组，在此不做具体限定。

如图2和图6所示，焊后检测机构45包括第三支架453和焊后检测相机451，其中第三支架453与支撑平台相固定，焊后检测相机451与第三支架453连接，焊后检测相机451能够对位于焊后检测工位450处的焊接载具42上的电芯和电路板进行拍照，从而确定焊接机构44对电芯和对应电路板的焊接是否可靠。在一些实施例中，当检测到一个镍片处具有两个及以上完整焊点，则表示焊接合格。当然，其他实施例中，可以根据所焊接的电芯或电路板的种类不同确定不同的焊接合格标准。本实施例中，焊后检测机构45包括两个焊后检测相机451，两个焊后检测相机451均安装在第三支架453上，每个焊后检测相机451对应给一组电芯和电路板进行拍照，提高了焊后检测机构45的检测效率。其他实施例中，焊后检测机构45也可以设置一个较大视角的相机，只要能够满足拍摄两组电芯和电路板即可。

优选地，如图6所示，焊后检测机构45还包括预压组件452，预压组件452包括预压件4521和预压驱动源4522，预压驱动源4522与支撑平台连接，预压件4521与预压驱动源4522的输出端连接，预压驱动源4522能驱动预压件4521沿上下方向运动，以将位于焊后检测工位450的电路板压紧在焊接载具42上，从而保证焊后检测相机451在检测时镍片与电路板处于平整状态，进而保证检测结果的准确性。本实施例中，预压驱动源4522可以为直线模组或气缸，预压件4521为板状件，当预压件4521压合在电路板上时，预压件4521能够避让开焊接区域，从而保证焊后检测相机451能够准确拍摄到焊接位置。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接装置，其特征在于，包括：

焊接输送线(41)和多个焊接载具(42)，多个所述焊接载具(42)间隔设置在所述焊接输送线(41)上，所述焊接输送线(41)能驱动所述焊接载具(42)沿预设轨迹运动并依次到达焊前检测工位(430)和焊接工位(440)，所述焊接载具(42)能承载电芯(11)和电路板(12)，所述电芯(11)的镍片(112)搭接在所述电路板(12)的焊接区域(121)上；

焊前检测机构(43)，设置在所述焊前检测工位(430)处并用于检测所述焊接载具(42)上的所述镍片(112)和所述焊接区域(121)的相对位置；

焊接机构(44)，设置在所述焊接工位(440)且与所述焊前检测机构(43)通讯连接，所述焊接机构(44)能够根据所述焊前检测机构(43)的检测结果调整焊接位置。

2.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述焊前检测机构(43)包括第一支架(432)和焊前检测相机(431)，所述焊前检测相机(431)固定在所述第一支架(432)上，所述焊前检测相机(431)用于对所述焊接载具(42)上的所述电芯(11)和所述电路板(12)拍照。

3.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接机构(44)包括：

第二支架(444)；

调节组件(442)和激光发射器(443)，均安装在所述第二支架(444)上，所述调节组件(442)与所述焊前检测机构(43)通讯连接，并能够调节所述激光发射器(443)发射的激光束的折射方向。

4.如权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接机构(44)还包括高度调整组件(445)，所述高度调整组件(445)设置在所述第二支架(444)上，所述调节组件(442)和所述激光发射器(443)均安装在所述高度调整组件(445)的输出端，所述高度调整组件(445)能驱动所述调节组件(442)和所述激光发射器(443)沿上下方向运动。

5.如权利要求3所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接机构(44)还包括：

第一压爪组件(441)，所述第一压爪组件(441)包括第一压爪本体(4411)和第一压爪驱动源(4412)，所述第一压爪本体(4411)与所述第一压爪驱动源(4412)的输出端连接，所述第一压爪驱动源(4412)能够驱动所述第一压爪本体(4411)沿上下方向的运动，以下压位于所述焊接工位(440)的所述电芯(11)；和/或

第二压爪组件(446)，所述第二压爪组件(446)包括第二压爪本体(4461)和第二压爪驱动源(4462)，所述第二压爪本体(4461)与所述第二压爪驱动源(4462)的输出端连接，所述第二压爪驱动源(4462)能够驱动所述第二压爪本体(4461)沿上下方向的运动，以下压位于所述焊接工位(440)的所述电路板(12)。

6.如权利要求1-5任一项所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接输送线(41)还能驱动所述焊接载具(42)运动至焊后检测工位(450)，所述焊接装置还包括：

焊后检测机构(45)，所述焊后检测机构(45)设置在所述焊后检测工位(450)处，所述焊后检测机构(45)能够检测焊接机构(44)的焊接结果。

7.如权利要求6所述的焊接装置，其特征在于，所述焊后检测机构(45)包括：

第三支架(453)；

焊后检测相机(451)，与所述第三支架(453)连接，所述焊后检测相机(451)能够对位于所述焊后检测工位(450)处的所述焊接载具(42)上的所述电芯(11)和所述电路板(12)进行拍照。

8.如权利要求7所述的焊接装置，其特征在于，所述焊后检测机构(45)还包括预压组件(452)，所述预压组件(452)包括预压件(4521)和预压驱动源(4522)，所述预压件(4521)与所述预压驱动源(4522)的输出端连接，所述预压驱动源(4522)能驱动所述预压件(4521)沿上下方向运动，以将位于所述焊后检测工位(450)的所述电路板(12)压紧在所述焊接载具(42)上。

9.如权利要求1-5任一项所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接载具(42)上设置有两个安装位，每个所述安装位能固定一个所述电芯(11)和一个所述电路板(12)；

所述焊前检测机构(43)能同时对两组所述电芯(11)和所述电路板(12)进行检测；

所述焊接机构(44)能对两组所述电芯(11)和所述电路板(12)进行焊接。

10.如权利要求1-5任一项所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接输送线(41)呈环形，所述焊接输送线(41)上还能将焊接载具(42)输送至焊接下料工位(460)、电路板(12)上料工位(410)和电芯(11)上料工位(420)。