CN219767085U - 一种焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊接设备，包括转盘、上料机构、清洁装置、焊接装置、供料装置、焊后检测装置、以及下料机构；所述上料机构和下料机构分别对目标件进行上料和下料；所述清洁装置包括输送机构、供液机构以及擦拭机构，所述输送机构和擦拭机构绕设有擦拭件，所述输送机构用于移送擦拭件，所述供液机构和擦拭机构设于所述擦拭件的移送路径上；所述供料装置包括供料机构、取料机械手以及视觉定位机构，所述取料机械手用于抓取供料机构上的焊接件，所述视觉定位机构用于定位和检测焊接件；所述焊接装置用于将焊接件焊接于目标件；所述焊后检测装置用于检测焊接质量。本实用新型的自动化程度高，产线的生产效率高，以及产品的良率高。

Description

一种焊接设备

技术领域

本实用新型涉及电芯加工领域，具体涉及一种焊接设备。

背景技术

密封钉焊接是锂电池生产中重要的一道工序，是一项高精度的激光焊接工序，涉及到电池安全及稳定性，密封钉焊接对表面的清洁度要求高，不然会产生虚焊，现有技术中的焊接设备很少有自动清洁装置，生产的效率较低，并且容易出现密封钉焊接不良的问题，需要一种焊接设备能够实现自动化清洁和焊接，保证焊接后的电芯质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化程度高、生产效率高以及产品良率高的焊接设备。

一种焊接设备，包括转盘、上料机构、清洁装置、焊接装置、供料装置、焊后检测装置、以及下料机构；所述上料机构、清洁装置、焊接装置、供料装置、焊后检测装置以及下料机构依次设于所述转盘的转动方向上；

所述上料机构和下料机构分别对目标件进行上料和下料；

所述清洁装置包括输送机构、供液机构以及擦拭机构，所述输送机构和擦拭机构绕设有擦拭件，所述输送机构用于移送擦拭件，所述供液机构和擦拭机构设于所述擦拭件的移送路径上；

所述供料装置包括供料机构、取料机械手以及视觉定位机构，所述取料机械手用于抓取供料机构上的焊接件，所述视觉定位机构用于定位和检测焊接件；

所述焊接装置用于将焊接件焊接于目标件；

所述焊后检测装置用于检测焊接质量。

在上述方案中，目标件为具有注液口的电芯，完成注液后的电芯通过上料机构实现上料后移送至清洁装置，清洁装置对电芯注液口进行清洗，将注液口残留的电解液清洗掉，之后电芯移动至焊接装置，供料装置与焊接装置相邻，供料装置提供焊接件，焊接件为密封钉，取料机械手将密封钉抓取至注液口，通过视觉定位机构实现对密封钉抓取的精准控制，保证密封钉能够放置于注液口，再通过焊接装置实现密封钉的焊接，焊接完成后焊后检测装置会对电芯焊接的质量进行检测，该焊接设备的自动化程度高，提高了产线的生产效率，并且提高了产品的良率。

进一步的，所述输送机构包括安装座、收卷轴、放卷轴和过辊组件，所述放卷轴、收卷轴、过辊组件和擦拭机构安装在所述安装座上。

在上述方案中，放卷轴实现擦拭件的放卷，擦拭机构用于对电芯的注液口进行清洁，擦拭件经过过辊组件的引导绕接在擦拭机构上，之后擦拭件通过收卷轴收卷，结构简单，容易加工和安装。

进一步的，所述擦拭机构包括第一驱动件、滑动组件、以及擦拭头，所述第一驱动件的输出端与所述滑动组件连接，所述擦拭头设于所述滑动组件。

在上述方案中，擦拭头与电芯的注液口相接触，通过擦拭头上不断移送的擦拭件实现对注液口的清洁，第一驱动件能够驱动滑动组件上下移动，从而带动擦拭头上下移动，方便对擦拭头的位置进行调整。

进一步的，所述安装座上设有清洁口，所述擦拭头穿过所述清洁口。

在上述方案中，在安装座上开一个清洁口，电芯移送至清洁口的下方，擦拭头与电芯的注液口相接触，从而对电芯的注液口进行清洁，完成清洁后的电芯再移送至焊接装置，使得密封钉虚焊的可能性降低，提高了密封钉焊接的质量。

进一步的，所述供液机构包括储液罐和滴液头，所述储液罐和滴液头之间连接有抽液泵，所述滴液头安装在所述安装座并靠近所述擦拭机构，所述滴液头位于所述擦拭件上方。

在上述方案中，储液罐安装在机架上，储液罐中储存有清洁液，通过抽液泵将储液罐中的清洁液抽到滴液头，滴液头内的清洁液滴在擦拭件上，擦拭头与电芯的注液口接触时，带有清洁液的擦拭件经过擦拭头从而实现对注液口的清洁，自动化程度高，并且提高了对注液口的清洁效率。

进一步的，所述供料机构包括载带放卷轴、载带收卷轴、载带隔膜收卷轴和取料平台，所述载带放卷轴、取料平台和载带收卷轴依次绕设有载带，所述载带上设有隔膜，所述隔膜通过所述载带隔膜收卷轴收卷。

在上述方案中，载带上覆盖有一层薄膜，载带穿设于取料平台，在取料平台上将载带的隔膜撕开并拉至载带隔膜收卷轴，取料机械手在取料平台的位置抓取密封钉，抓取完密封钉的载带最后通过载带收卷轴进行收卷，同时隔膜通过载带隔膜收卷轴收卷。

进一步的，所述取料平台的前方设有压辊组件，所述压辊组件包括第二驱动件和安装板，所述第二驱动件的驱动端与所述安装板连接，所述安装板远离所述第二驱动件的一端设有压辊。

在上述方案中，压辊用于防止载带在撕隔膜的过程中载带翘起，从而保障取钉的效果，第二驱动件能够驱动安装板上下移动，从而带动压辊上下移动，以方便调整压辊的位置。

进一步的，所述视觉定位机构包括第一视觉定位组件、第二视觉定位组件和不良品盒；

所述第一视觉定位组件设于所述取料平台上方，用于定位载带上焊接件的位置信息；

所述第二视觉定位组件设于所述取料平台前方，用于检测所述取料机械手抓取密封钉后的位置信息以及焊接件的产品状态；

所述不良品盒设于所述第二视觉定位组件的一侧，用于放置品质不良的焊接件。

在上述方案中，第一视觉定位组件定位载带上密封钉位置信息使得取料机械手能够精准的抓取密封钉，第二视觉定位组件检测所述取料机械手抓取密封钉后的位置信息和密封钉的产品状态，一方面能够使得取料机械手更好的将密封钉放置在电芯的注液口，另一方面是检测密封钉的质量，密封钉不良时，取料机械手将密封钉放置在不良品盒里，从而提高密封钉焊接的质量。

进一步的，所述焊后检测装置包括2D焊后检测机构和3D焊后检测机构，所述2D焊后检测机构和3D焊后检测机构沿转动方向设置于所述转盘的外周。

在上述方案中，2D焊后检测装置用于检测焊缝宽度、焊缝表面缺陷的问题，3D焊后检测装置用于检测焊接后的密封钉上表面到壳体的高度、密封钉刻蚀深度的问题，检测完成后通过下料机构进行电芯的下料。

进一步的，还包括电芯治具，所述电芯治具安装在转盘上，所述转盘可带动所述电芯治具在所述上料机构、下料机构、清洁装置、供料装置、焊接装置以及焊后检测装置之间转动。

在上述方案中，转盘安装在机架上，上料机构、下料机构、清洁装置、供料装置、焊接装置以及焊后检测装置围设在转盘的四周，通过转盘转动带动电芯治具转动，从而实现电芯的运输，整体布局紧凑合理，提升了空间的利用率。

本实用新型的焊接设备自动化程度高，产线的生产效率高以及产品的良率高。完成注液后的电芯通过上料机构实现上料后移送至清洁装置，清洁装置对电芯注液口进行清洗，将注液口残留的电解液清洗掉，之后电芯移动至焊接装置，供料装置与焊接装置相邻，供料装置提供密封钉，取料机械手将密封钉抓取至注液口，通过视觉定位机构实现对密封钉抓取的精准控制，保证密封钉能够放置于注液口，再通过焊接装置实现密封钉的焊接，焊接完成后焊后检测装置会对电芯焊接的质量进行检测。

附图说明

图1为一实施例的焊接设备机构示意图

图2为一实施例的焊接设备清洁装置结构示意图。

图3为一实施例中焊接设备清洁装置平面示意图。

图4为一实施例中焊接设备的供料装置结构示意图。

图5为图4焊接设备的供料装置的局部放大图。

附图标号说明：1、上料机构；2、下料机构；3、清洁装置；31、输送机构；311、安装座；312、放卷轴、313、收卷轴；314、过辊组件；32、擦拭机构；321、第一驱动件；322、滑动组件；323、擦拭头；33、擦拭件；34、清洁口；35、供液机构；351、滴液头；352、储液罐；353、抽液泵；4、焊接装置；5、供料装置；511、载带放卷轴；512、载带收卷轴；513、载带隔膜收卷轴；514、取料平台；52、压辊组件；521、第二驱动件；522、安装板；523、压辊；53、第一视觉定位组件；54、第二视觉定位组件；55、不良品盒；6、2D焊后检测机构；7、3D焊后检测机构；8、转盘；9、取料机械手。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型焊接设备作进一步详细描述。

如图1至图4所示，一较佳实施例中，本实用新型的焊接设备，包括转盘8、上料机构1、清洁装置3、焊接装置4、供料装置5、焊后检测装置、以及下料机构2；上料机构1、清洁装置3、焊接装置4、供料装置5、焊后检测装置以及下料机构2依次设于转盘8的转动方向上；上料机构1和下料机构2分别对目标件进行上料和下料；清洁装置3包括输送机构31、供液机构35以及擦拭机构32，输送机构31和擦拭机构32绕设有擦拭件33，输送机构31用于移送擦拭件33，供液机构35和擦拭机构32设于擦拭件33的移送路径上；供料装置5包括供料机构、取料机械手9以及视觉定位机构，取料机械手9用于抓取供料机构上的焊接件，视觉定位机构用于定位和检测焊接件；焊接装置4用于将焊接件焊接于目标件；焊后检测装置用于检测焊接质量。

在上述实施例中，焊接装置4可以为激光焊接模块。

本实施例的技术方案中，目标件为具有注液口的电芯，完成注液后的电芯通过上料机构1实现上料后移送至清洁装置3，清洁装置3对电芯注液口进行清洗，将注液口残留的电解液清洗掉，之后电芯移动至焊接装置4，供料装置5与焊接装置4相邻，供料装置提供密封钉，焊接件为密封钉，取料机械手9将密封钉抓取至注液口，通过视觉定位机构实现对密封钉抓取的精准控制，保证密封钉能够放置于注液口，再通过焊接装置4实现密封钉的焊接，焊接完成后焊后检测装置会对电芯焊接的质量进行检测，该焊接设备的自动化程度高，提高了产线的生产效率，并且提高了产品的良率。

如图1和图2所示，在一些实施例中，输送机构31包括安装座311、收卷轴313、放卷轴312和过辊组件314，放卷轴312、收卷轴313、过辊组件314和擦拭机构32安装在安装座311上。放卷轴312实现擦拭件33的放卷，擦拭机构32用于对电芯的注液口进行清洁，擦拭件33经过过辊组件314的引导绕接在擦拭机构32上，之后擦拭件33通过收卷轴313收卷，结构简单，容易加工和安装。

如图2和图3所示，在一些实施例中，擦拭机构32包括第一驱动件321、滑动组件322、以及擦拭头323，第一驱动件321的输出端与滑动组件322连接，擦拭头323设于滑动组件322。擦拭头323与电芯的注液口相接触，通过擦拭头323上不断移送的擦拭件33实现对注液口的清洁，第一驱动件321能够驱动滑动组件322上下移动，从而带动擦拭头323上下移动，方便对擦拭头323的位置进行调整。

在上述实施例中，擦拭头323是耐腐蚀的软性材质。

如图2所示，在一些实施例中，安装座311上设有清洁口34，擦拭头323穿过清洁口34。在安装座311上开一个清洁口34，电芯移送至清洁口34的下方，擦拭头323与电芯的注液口相接触，从而对电芯的注液口进行清洁，完成清洁后的电芯再移送至焊接装置4，使得密封钉虚焊的可能性降低，提高了密封钉焊接的质量。

如图2所示，在一些实施例中，供液机构35包括储液罐352和滴液头351，储液罐352和滴液头351之间连接有抽液泵353，滴液头351安装在安装座311并靠近擦拭机构32，滴液头351位于擦拭件33上方。储液罐352安装在机架上，储液罐352中储存有清洁液，通过抽液泵353将储液罐352中的清洁液抽到滴液头351，滴液头351内的清洁液滴在擦拭件33上，擦拭头323与电芯的注液口接触时，带有清洁液的擦拭件33经过擦拭头323从而实现对注液口的清洁，自动化程度高，并且提高了对注液口的清洁效率。

在上述实施例中，滴液头351将擦拭件33滴润，在运输机构的作用下，带有清洁液的擦拭件33经过擦拭头323从而实现对电芯注液口的清洁。

如图1和图4所示，在一些实施例中，供料机构包括载带放卷轴511、载带收卷轴512、载带隔膜收卷轴513和取料平台514，载带放卷轴511、取料平台514和载带收卷轴512依次绕设有载带，载带上设有隔膜，隔膜通过载带隔膜收卷轴513收卷。载带上覆盖有一层隔膜，载带穿设于取料平台514，在取料平台514上将载带的隔膜撕开并拉至载带隔膜收卷轴513，取料机械手9在取料平台514的位置抓取密封钉，抓取完密封钉的载带最后通过载带收卷轴512进行收卷，同时隔膜通过载带隔膜收卷轴513收卷。

具体的，载带上排列分布有密封钉，载带上盖有隔膜，载带先由载带放卷轴511放卷，之后穿设于取料平台514，在取料平台514将撕开的隔膜与载带隔膜收卷轴513连接，这样就可以在取料平台514进行密封钉的取料，最后取完密封钉的载带经过载带收卷轴512收卷。

如图4和图5所示，在一些实施例中，取料平台514的前方设有压辊组件52，压辊组件52包括第二驱动件521和安装板522，第二驱动件521的驱动端与安装板522连接，安装板522远离第二驱动件521的一端设有压辊523。压辊523用于防止载带在撕隔膜的过程中载带翘起，从而保障取钉的效果，第二驱动件521能够驱动安装板522上下移动，从而带动压辊523上下移动，以方便调整压辊523的位置。

如图1和图4所示，在一些实施例中，视觉定位机构包括第一视觉定位组件53、第二视觉定位组件54和不良品盒55；第一视觉定位组件53设于取料平台514上方，用于定位载带上焊接件的位置信息；第二视觉定位组件54设于取料平台514前方，用于检测取料机械手9抓取焊接件后的位置信息以及焊接件的产品状态；不良品盒55设于第二视觉定位组件54的一侧，用于放置品质不良的焊接件。

本实施例的技术方案中，第一视觉定位组件53定位载带上密封钉位置信息使得取料机械手9能够精准的抓取密封钉，第二视觉定位组件54检测取料机械手9抓取密封钉后的位置信息和密封钉的产品状态，一方面能够使得取料机械手9更好的将密封钉放置在电芯的注液口，另一方面是检测密封钉的质量，密封钉不良时，取料机械手9将密封钉放置在不良品盒55里，从而提高密封钉焊接的质量。

如图1所示，在一些实施例中，焊后检测装置包括2D焊后检测机构6和3D焊后检测机构7，2D焊后检测机构6和3D焊后检测机构7沿转动方向设置于转盘8的外周。2D焊后检测装置用于检测焊缝宽度、焊缝表面缺陷的问题，3D焊后检测装置用于检测焊接后的密封钉上表面到壳体的高度、密封钉刻蚀深度的问题，检测完成后通过下料机构2进行电芯的下料。

如图1所示，在一些实施例中，焊接设备还包括电芯治具，电芯治具安装在转盘8上，转盘8可带动电芯治具在上料机构1、下料机构2、清洁装置3、供料装置5、焊接装置4以及焊后检测装置之间转动。转盘8安装在机架上，上料机构1、下料机构2、清洁装置3、供料装置5、焊接装置4以及焊后检测装置围设在转盘8的四周，通过转盘8转动带动电芯治具转动，从而实现电芯的运输，整体布局紧凑合理，提升了空间的利用率。

本实用新型焊接设备工作原理及过程，上料机构1将带有注液口的电芯放置在电芯治具上，在转盘8的作用下治具转动至清洁装置3，穿过清洁口34的擦拭头323与电芯的注液口相接触，滴液头351将擦拭件33滴润，在运输机构的作用下，带有清洁液的擦拭件33经过擦拭头323从而实现对电芯注液口的清洁，之后电芯运输至焊接装置4，取料机械手9在供料装置5的取料平台514上抓取密封钉放置在注液口进行焊接，之后由2D焊后检测装置检测焊缝宽度、焊缝表面缺陷的问题，再经过3D焊后检测装置检测焊接后的密封钉上表面到壳体的高度、密封钉刻蚀深度的问题，检测完成后通过下料机构2进行电芯的下料。

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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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)

1.一种焊接设备，其特征在于，包括转盘、上料机构、清洁装置、焊接装置、供料装置、焊后检测装置、以及下料机构；所述上料机构、清洁装置、焊接装置、供料装置、焊后检测装置以及下料机构依次设于所述转盘的转动方向上；

所述上料机构和下料机构分别对目标件进行上料和下料；

所述清洁装置包括输送机构、供液机构以及擦拭机构，所述输送机构和擦拭机构绕设有擦拭件，所述输送机构用于移送擦拭件，所述供液机构和擦拭机构设于所述擦拭件的移送路径上；

所述供料装置包括供料机构、取料机械手以及视觉定位机构，所述取料机械手用于抓取供料机构上的焊接件，所述视觉定位机构用于定位和检测焊接件；

所述焊接装置用于将焊接件焊接于目标件；

所述焊后检测装置用于检测焊接质量。

2.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述输送机构包括安装座、收卷轴、放卷轴和过辊组件，所述放卷轴、收卷轴、过辊组件和擦拭机构安装在所述安装座上。

3.根据权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述擦拭机构包括第一驱动件、滑动组件、以及擦拭头，所述第一驱动件的输出端与所述滑动组件连接，所述擦拭头设于所述滑动组件。

4.根据权利要求3所述的焊接设备，其特征在于，所述安装座上设有清洁口，所述擦拭头穿过所述清洁口。

5.根据权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，所述供液机构包括储液罐和滴液头，所述储液罐和滴液头之间连接有抽液泵，所述滴液头安装在所述安装座并靠近所述擦拭机构，所述滴液头位于所述擦拭件上方。

6.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述供料机构包括载带放卷轴、载带收卷轴、载带隔膜收卷轴和取料平台，所述载带放卷轴、取料平台和载带收卷轴依次绕设有载带，所述载带上设有隔膜，所述隔膜通过所述载带隔膜收卷轴收卷。

7.根据权利要求6所述的焊接设备，其特征在于，所述取料平台的前方设有压辊组件，所述压辊组件包括第二驱动件和安装板，所述第二驱动件的驱动端与所述安装板连接，所述安装板远离所述第二驱动件的一端设有压辊。

8.根据权利要求6所述的焊接设备，其特征在于，所述视觉定位机构包括第一视觉定位组件、第二视觉定位组件和不良品盒；

所述第一视觉定位组件设于所述取料平台上方，用于定位载带上焊接件的位置信息；

所述第二视觉定位组件设于所述取料平台前方，用于检测所述取料机械手抓取焊接件后的位置信息以及焊接件的产品状态；

所述不良品盒设于所述第二视觉定位组件的一侧，用于放置品质不良的焊接件。

9.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述焊后检测装置包括2D焊后检测机构和3D焊后检测机构，所述2D焊后检测机构和3D焊后检测机构沿转动方向设置于所述转盘的外周。

10.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，还包括电芯治具，所述电芯治具安装在转盘上，所述转盘可带动所述电芯治具在所述上料机构、下料机构、清洁装置、供料装置、焊接装置以及焊后检测装置之间转动。