CN219837316U - 一种激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了的一种激光焊接设备，包括机架；转盘，转动设于机架内；若干个治具，设于转盘上，治具包括上料部与设于上料部两侧的锁定部，上料部设于转盘上，锁定部的其中一端连接于上料部；设于机架上的定位机构、绑定机构、焊接机构以及检测机构，定位机构、绑定机构、焊接机构以及检测机构依次位于转盘的转动轨迹。本申请通过锁定部的设置，有效地减少在加工时铝壳易发生移位的情况，确保焊接时的加工质量。

Description

一种激光焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，具体地，主要涉及激光焊接设备。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。随着自动化设备迅速发展和消费者对商品性能要求的日益提高，锂电池生产工艺也逐渐成熟，锂电池已经成为了主流。

相关技术中，锂电池中重要安全配件之一是锂电池组合帽，其中，锂电池组合帽主要包括铝壳与防爆片，为减少铝壳锂电池使用过程中的安全隐患，在生产工艺中要求对防爆片进行激光焊接，从而将防爆片焊接在铝壳上。在焊接工序中，操作人员先上料铝壳与防爆片至治具内，再通过转盘式加工或流水线式加工的方式将上料后的铝壳与防爆片输送至下一工位进行焊接。

然而，在将上料后的铝壳与防爆片输送至下一工位时，如若电子器件工作时产生转盘或流水线振动的情况，容易导致治具内的铝壳发生移位，使得焊接时铝壳与防爆片的位置出现偏差的情况，从而影响加工质量。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种激光焊接设备。

本实用新型公开的一种激光焊接设备，包括机架；

转盘，转动设于机架内；

若干个治具，设于转盘上，治具包括上料部与设于上料部两侧的锁定部，上料部设于转盘上，锁定部的其中一端连接于上料部；

设于机架上的定位机构、绑定机构、焊接机构以及检测机构，定位机构、绑定机构、焊接机构以及检测机构依次位于转盘的转动轨迹。

优选地，锁定部包括支撑架以及锁定杆，支撑架的其中一端连接于转盘上，锁定杆活动连接于支撑架的另一端，锁定杆能够相对支撑架转动至锁定杆的其中一端抵接于上料部。

优选地，上料部包括上料块、放置槽、顶杆以及顶块，上料块设置于转盘上，放置槽开设于上料块背离转盘的一侧，顶杆滑移穿设于上料块内，顶块的其中一端连接于顶杆远离转盘的一端，顶块的另一端穿入放置槽内。

优选地，定位机构包括第一升降气缸、第一升降板以及按压块，第一升降板朝向转盘的一侧连接于第一升降气缸的输出端，按压块的其中一端连接于第一升降板朝向转盘的一侧，按压块的另一端抵接于锁定杆远离上料块的一端。

优选地，焊接机构包括第二升降气缸、第二升降板、定位槽以及激光器，第二升降板朝向转盘的一侧连接于第二升降气缸的输出端，定位槽开设于第二升降板，定位槽与放置槽相对应，激光器的输出端正对定位槽。

优选地，焊接机构还包括第三升降气缸、抵接块以及抽真空流道，抵接块的其中一侧连接于第三升降气缸的输出端，抵接块的另一侧正对上料块，抵接块能够相对机架做往复升降移动，抽真空流道开设于抵接块内，当抵接块相对机架向上移动时,抵接块抵接于上料块，抽真空流道与放置槽相互连通。

优选地，检测机构包括安装架、检测相机以及光源组件，安装架设于机架上，检测相机设于安装架，检测相机的检测角度正对上料块，光源组件的一端连接于安装架。

优选地，绑定机构包括打码机以及扫码枪，打码机与扫码枪均设于机架上，打码机的输出端正对上料块。

本实用新型公开的一种激光焊接设备，还包括下料机构，设于机架上，下料机构位于转盘的转动轨迹，下料机构的输出端正对上料块。

优选地，下料机构包括顶升气缸、顶升块以及顶升杆，顶升气缸设于机架上，顶升块的其中一侧连接于顶升气缸的输出端，顶升杆的其中一端连接于顶升块的另一侧，顶升杆能够相对机架做往复升降移动，当顶升杆相对机架向上移动时,顶升块抵接于上料块，顶升杆抵接于顶杆。

本申请的有益效果在于：通过将铝壳与防爆片上料至上料部中，再通过定位机构驱动锁定部将铝壳的两端进行固定，然后驱动转盘转动，使得绑定机构刻印二维码至铝壳上并进行扫码。紧接着，焊接机构对铝壳与防爆片进行激光焊接，使得防爆片焊接于铝壳上从而制成完成品，再通过检测机构对完成品进行CCD外观检测，以检测完成品的焊接情况。如此，有效地减少在加工时铝壳易发生移位的情况，确保焊接时的加工质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例中的一种激光焊接设备的立体图；

图2为实施例中除去架体的立体图；

图3为实施例中用于展示定位机构与下料机构的剖视图；

图4为图2中A部分的放大图；

图5为实施例中用于展示绑定机构的立体图；

图6为实施例中用于展示焊接机构的立体图；

图7为图6中B部分的放大图；

图8为实施例中用于展示焊接机构的剖视图；

图9为图8中C部分的放大图；

图10为实施例中用于展示检测机构的立体图。

附图中，1、机架；11、架体；12、底板；13、固定板；2、转盘；3、治具；31、上料部；311、上料块；312、放置槽；313、顶杆；314、顶块；32、锁定部；321、支撑架；322、锁定杆；4、定位机构；41、第一升降气缸；42、第一升降板；43、按压块；5、绑定机构；51、打码机；52、支撑杆；53、扫码枪；6、焊接机构；61、第二升降气缸；62、第二升降板；63、定位槽；64、激光器；65、第三升降气缸；66、抵接块；67、抽真空流道；7、检测机构；71、安装架；72、检测相机；73、光源组件；8、下料机构；81、顶升气缸；82、顶升块；83、顶升杆。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

参照图1和图2，图1为实施例中的一种激光焊接设备的立体图，图2为实施例中除去架体11的立体图。本实施例中的激光焊接设备用于实现铝壳与防爆片之间的焊接。激光焊接设备包括机架1、转盘2、若干个治具3、定位机构4、绑定机构5、焊接机构6、检测机构7以及下料机构8，转盘2转动设置于机架1内，若干个治具3均设置于转盘2上，且若干个治具3沿转盘2的周向方向均匀分布。定位机构4、绑定机构5、焊接机构6以及检测机构7均设置于机架1上，且定位机构4、绑定机构5、焊接机构6以及检测机构7依次位于转盘2的转动轨迹。下料机构8位于转盘2的转动轨迹，下料机构8的输出端正对治具3。本实施例中，治具3的数量为四个，即转盘2上具有四个工位。需要说明的是，转盘2的下料位与上料位相同，即在上料位对产品进行下料。另外，转盘2的转动可以通过电机、齿轮传动组件以及分割器等设备实现，电机与齿轮传动组件相连接，分割器的入力轴连接于齿轮传动组件，分割器的出力转塔与转盘2相连，以上实现转盘2转动的设备为现有技术，此处不多加赘述。

在实际操作中，将铝壳与防爆片上料至治具3中，再通过定位机构4将铝壳进行固定，然后驱动转盘2转动，使得绑定机构5刻印二维码至铝壳上并进行扫码。紧接着，焊接机构6对铝壳与防爆片进行激光焊接，使得防爆片焊接于铝壳上从而制成完成品，再通过检测机构7对完成品进行CCD检测，以检测完成品的焊接情况，然后通过下料机构8对其进行下料。需要说明的是，当焊接不良时，检测机构7会进行报警待专人处理。

其中，机架1包括架体11、底板12以及固定板13，底板12安装于架体11内。固定板13位于转盘2的上方，固定板13朝向转盘2的一侧连接于底板12，即固定板13与转盘2并无连接关系，当转盘2转动时，固定板13不会转动。

治具3包括上料部31以及设置于上料部31两侧的锁定部32，上料部31安装于转盘2上，以用于上料铝壳与防爆片。锁定部32的一端连接于上料部31，以使得铝壳与上料部31相对固定。本实施例中，每一治具3中的上料部31的数量为两个，即每一治具3可以容置两个铝壳。

参照图3和图4，图3为实施例中用于展示定位机构4与下料机构8的剖视图，图4为图2中A部分的放大图。其中，上料部31包括上料块311、放置槽312、顶杆313以及顶块314，上料块311安装于转盘2上，放置槽312开设于上料块311背离转盘2的一侧，以用于将防爆片放置于放置槽312后再将铝壳放置于上料块311上。顶杆313与转盘2相互垂直，且顶杆313滑移穿设于上料块311内，使得顶杆313能够相对上料块311做往复升降移动。顶块314的一端连接于顶杆313远离转盘2的一端，顶块314远离顶杆313的一端穿入放置槽312内。本实施例中，顶杆313外套设有弹簧等弹性件，当外力驱动顶杆313相对上料块311向上移动时，弹性件被压缩，顶块314随之向上移动。当外力不再驱动顶杆313移动时，由于弹性件的弹力作用，弹性件伸展使得顶杆313复位至初始位置。

锁定部32包括支撑架321以及锁定杆322，支撑架321的底端连接于转盘2上，锁定杆322的中心铰接于支撑架321的顶端，使得锁定杆322能够相对支撑架321转动，且锁定杆322相对支撑架321转动至锁定杆322的一端抵接于上料块311的铝壳上。本实施例中，锁定杆322靠近上料块311的一端与支撑架321之间设置有弹簧等弹性件，当弹性件处于自然状态时，锁定杆322靠近上料块311的一端始终保持抵接于上料块311的铝壳上。另外，锁定杆322抵接于上料块311的铝壳的一端设置有软胶垫，以防止对铝壳造成损伤。

需要说明的是，为了检测上料块311上是否放置有产品，因此在底板12上设置多个激光感应器，多个激光感应器分别对应检测转盘2上的四个工位。

定位机构4包括第一升降气缸41、第一升降板42以及按压块43，第一升降气缸41竖直安装于固定板13背离转盘2的一侧。第一升降板42朝向固定板13的一侧连接于第一升降气缸41的活塞杆，第一升降板42能够相对固定板13做往复升降移动，当然，为了第一升降板42能够平稳地做升降移动，在固定板13上设置导向的杆体，此处不多加赘述。本实施例中，按压块43的数量为两个，两个按压块43分别安装于第一升降板42的两端，按压块43的一端连接于第一升降板42朝向固定板13的一侧，按压块43远离第一升降板42的一端抵接于锁定杆322远离上料块311的一端。当需要上料时，通过第一升降气缸41驱动第一升降板42向下移动，使得按压块43抵接于锁定杆322远离上料块311的一端。随着第一升降板42的向下移动，锁定杆322远离上料块311的一端同步向下移动，由于锁定杆322与支撑架321相铰接，锁定杆322靠近上料块311的一端向上移动。此时，可以将防爆片与铝片上料至上料块311。紧接着，通过第一升降气缸41驱动第一升降板42向上移动，使得按压块43不再抵接于锁定杆322远离上料块311的一端。随着第一升降板42的向上移动，锁定杆322远离上料块311的一端向上移动，由于锁定杆322与支撑架321相铰接，锁定杆322靠近上料块311的一端向下移动至抵接于上料块311的铝壳上，从而对铝壳进行定位。

参照图2和图5，图5为实施例中用于展示绑定机构5的立体图。绑定机构5包括打码机51、支撑杆52以及扫码枪53，打码机51安装于底板12上，打码机51的输出端正对上料块311，从而对铝壳进行二维码的刻印。需要说明的是，打码机51的型号可根据实际需求进行选择。扫码枪53倾斜安装于底板12上，以对铝壳上刻印的二维码进行扫码绑定。

参照图6到图9，图6为实施例中用于展示焊接机构6的立体图，图7为图6中B部分的放大图，图8为实施例中用于展示焊接机构6的剖视图，图9为图8中C部分的放大图。焊接机构6包括第二升降气缸61、第二升降板62、定位槽63以及激光器64，第二升降气缸61竖直安装于固定板13上，第二升降板62朝向固定板13的一侧连接于第二升降气缸61的活塞杆，第二升降板62能够相对固定板13平稳地做往复升降移动。本实施例中，定位槽63的数量为两个，两个定位槽63均开设于第二升降板62，定位槽63贯穿第二升降板62的上下表面，两个定位槽63分别与两个上料块311上的放置槽312相对应。激光器64安装于底板12上，激光器64的输出端正对定位槽63，以对放置槽312内的防爆片进行焊接，从而将防爆片焊接固定于铝壳上。当转盘2将扫码绑定后的铝壳转动至焊接位时，通过第二升降气缸61驱动第二升降板62向下移动，再通过激光器64沿定位槽63的内壁对防爆片进行激光焊接。

焊接机构6还包括第三升降气缸65、抵接块66以及抽真空流道67，第三升降气缸65竖直安装于底板12上，抵接块66的一侧连接于第三升降气缸65的活塞杆，抵接块66远离第三升降气缸65的一侧正对上料块311的底端，抵接块66能够相对底板12做往复升降移动。抽真空流道67开设于抵接块66内，当抵接块66相对底板12向上移动时,抵接块66远离第三升降气缸65的一侧抵接于上料块311的底侧，且抽真空流道67与放置槽312相互连通。结合图3，在实际操作时，抽真空流道67远离抵接块66的一端连接于外部抽气泵。在将防爆片焊接于铝壳前，通过第三升降气缸65推动抵接块66向上移动，使得抵接块66远离第三升降气缸65的一侧抵接于上料块311的底侧。然后通过外部抽气泵抽气，由于抽真空流道67与放置槽312相互连通，从而对防爆片进行真空吸附，以减少在激光焊接时防爆片发生移位的情况。

参照图10，图10为实施例中用于展示检测机构7的立体图。检测机构7包括安装架71、检测相机72以及光源组件73，安装架71竖直安装于底板12上，检测相机72安装于安装架71远离底板12的一端，且检测相机72的检测角度正对上料块311。光源组件73的一端连接于安装架71，光源组件73位于检测相机72与上料块311之间。其中，光源组件73包括平面无影光源与低角度环形光源，平面无影光源位于低角度环形光源的上方，当然，在实际操作中可根据实际需求选择不同的光源。需要说明的是，检测相机72与外部显示设备例如电脑电连接，以分析检测相机72所拍摄的图像。当转盘2将焊接后的完成品转动至检测位时，通过检测相机72拍摄上料块311上的完成品，从而对其进行CCD外观检测，以检测完成品的焊接情况，当焊接不良时，检测机构7会进行报警待专人处理。如若没有发现焊接不良的情况，则通过转盘2转至下一工位。

参照图2和图3，下料机构8包括顶升气缸81、顶升块82以及顶升杆83，顶升气缸81竖直安装于底板12上，顶升块82的一侧连接于顶升气缸81的活塞杆。本实施例中，顶升杆83的数量为两个，两个顶升杆83分别对应两个上料块311中的顶杆313，顶升杆83的一端连接于顶升块82远离顶升气缸81的一侧，使得顶升杆83能够相对底板12做往复升降移动，当顶升杆83相对底板12向上移动时,顶升块82背离顶升气缸81的一侧抵接于上料块311的底侧，且顶升杆83的顶端抵接于顶杆313的底端。随着顶升杆83的向上移动，顶杆313同步向上移动，使得顶块314随之向上移动，使得顶块314穿入放置槽312的一端推动完成品，从而便于对完成品进行下料。

综上，本申请的一种激光焊接设备中，通过第一升降气缸41驱动第一升降板42向下移动，使得按压块43抵接于锁定杆322远离上料块311的一端。随着第一升降板42的向下移动，锁定杆322远离上料块311的一端同步向下移动，由于锁定杆322与支撑架321相铰接，锁定杆322靠近上料块311的一端向上移动。此时，可以将防爆片与铝片上料至上料块311。紧接着，通过第一升降气缸41驱动第一升降板42向上移动，使得按压块43不再抵接于锁定杆322远离上料块311的一端。随着第一升降板42的向上移动，锁定杆322远离上料块311的一端向上移动，由于锁定杆322与支撑架321相铰接，锁定杆322靠近上料块311的一端向下移动至抵接于上料块311的铝壳上，从而对铝壳进行定位。随着转盘2的转动，通过绑定机构5进行二维码的刻印并扫码绑定。然后，通过第三升降气缸65推动抵接块66向上移动，使得抵接块66远离第三升降气缸65的一侧抵接于上料块311的底侧。然后，通过外部抽气泵抽气，由于抽真空流道67与放置槽312相互连通，从而对防爆片进行真空吸附，再通过第二升降气缸61驱动第二升降板62向下移动，再通过激光器64对防爆片进行激光焊接，从而将防爆片焊接于铝壳上。紧接着，通过检测机构7对完成品进行CCD外观检测，再通过顶升气缸81使得顶块314穿入放置槽312的一端推动完成品，从而便于对完成品进行下料。如此，有效地减少在加工时铝壳易发生移位的情况，确保焊接时的加工质量。

以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种激光焊接设备，包括机架(1)，其特征在于：

转盘(2)，转动设于所述机架(1)内；

若干个治具(3)，设于所述转盘(2)上，所述治具(3)包括上料部(31)与设于上料部(31)两侧的锁定部(32)，所述上料部(31)设于所述转盘(2)上，所述锁定部(32)的其中一端连接于所述上料部(31)；

设于所述机架(1)上的定位机构(4)、绑定机构(5)、焊接机构(6)以及检测机构(7)，所述定位机构(4)、所述绑定机构(5)、所述焊接机构(6)以及所述检测机构(7)依次位于所述转盘(2)的转动轨迹。

2.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述锁定部(32)包括支撑架(321)以及锁定杆(322)，所述支撑架(321)的其中一端连接于所述转盘(2)上，所述锁定杆(322)活动连接于所述支撑架(321)的另一端，所述锁定杆(322)能够相对所述支撑架(321)转动至所述锁定杆(322)的其中一端抵接于所述上料部(31)。

3.根据权利要求2所述的激光焊接设备，其特征在于，所述上料部(31)包括上料块(311)、放置槽(312)、顶杆(313)以及顶块(314)，所述上料块(311)设置于所述转盘(2)上，所述放置槽(312)开设于所述上料块(311)背离所述转盘(2)的一侧，所述顶杆(313)滑移穿设于所述上料块(311)内，所述顶块(314)的其中一端连接于所述顶杆(313)远离所述转盘(2)的一端，所述顶块(314)的另一端穿入所述放置槽(312)内。

4.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，所述定位机构(4)包括第一升降气缸(41)、第一升降板(42)以及按压块(43)，所述第一升降板(42)朝向所述转盘(2)的一侧连接于所述第一升降气缸(41)的输出端，所述按压块(43)的其中一端连接于所述第一升降板(42)朝向所述转盘(2)的一侧，所述按压块(43)的另一端抵接于所述锁定杆(322)远离所述上料块(311)的一端。

5.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，所述焊接机构(6)包括第二升降气缸(61)、第二升降板(62)、定位槽(63)以及激光器(64)，所述第二升降板(62)朝向所述转盘(2)的一侧连接于所述第二升降气缸(61)的输出端，所述定位槽(63)开设于所述第二升降板(62)，所述定位槽(63)与所述放置槽(312)相对应，所述激光器(64)的输出端正对所述定位槽(63)。

6.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，所述焊接机构(6)还包括第三升降气缸(65)、抵接块(66)以及抽真空流道(67)，所述抵接块(66)的其中一侧连接于所述第三升降气缸(65)的输出端，所述抵接块(66)的另一侧正对所述上料块(311)，所述抵接块(66)能够相对所述机架(1)做往复升降移动，所述抽真空流道(67)开设于所述抵接块(66)内，当所述抵接块(66)相对所述机架(1)向上移动时,所述抵接块(66)抵接于所述上料块(311)，所述抽真空流道(67)与所述放置槽(312)相互连通。

7.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，所述检测机构(7)包括安装架(71)、检测相机(72)以及光源组件(73)，所述安装架(71)设于所述机架(1)上，所述检测相机(72)设于所述安装架(71)，所述检测相机(72)的检测角度正对所述上料块(311)，所述光源组件(73)的一端连接于所述安装架(71)。

8.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，所述绑定机构(5)包括打码机(51)以及扫码枪(53)，所述打码机(51)与所述扫码枪(53)均设于所述机架(1)上，所述打码机(51)的输出端正对所述上料块(311)。

9.根据权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，还包括下料机构(8)，设于所述机架(1)上，所述下料机构(8)位于所述转盘(2)的转动轨迹，所述下料机构(8)的输出端正对所述上料块(311)。

10.根据权利要求9所述的激光焊接设备，其特征在于，所述下料机构(8)包括顶升气缸(81)、顶升块(82)以及顶升杆(83)，所述顶升气缸(81)设于所述机架(1)上，所述顶升块(82)的其中一侧连接于所述顶升气缸(81)的输出端，所述顶升杆(83)的其中一端连接于所述顶升块(82)的另一侧，所述顶升杆(83)能够相对所述机架(1)做往复升降移动，当所述顶升杆(83)相对所述机架(1)向上移动时,所述顶升块(82)抵接于所述上料块(311)，所述顶升杆(83)抵接于所述顶杆(313)。