一種電芯焊接設備的制作方法

本發明涉及電芯焊接技術領域，特別是涉及一種電芯焊接設備。

背景技術：

在軟包電池的生產過程中，需要將電芯與電芯保護板進行固定，然后將保護板焊接在電芯的極耳上。目前采用的焊接方式為人工手動焊接或者人工加焊接設備的半自動焊接方式。這兩種方式不但生產效率不高，而且通過人工的操作存在誤差，使得焊接質量不高，容易出現多種焊接不良。因此，如何設計一種用于電芯與電芯保護板的焊接設備是本領域技術人員需要解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種電芯焊接設備，從而代替人工的焊接方式，有效提高焊接效率與焊接質量。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種電芯焊接設備，用于對電芯進行保護板焊接，包括工作基臺、安裝在所述工作基臺上的轉盤式定位機構、用于將電芯保護板上料至所述轉盤式定位機構上的電芯保護板上料機構、用于將電芯上料至所述轉盤式定位機構上的電芯上料機構、用于對焊接后的電芯進行下料檢測的電芯下料檢測機構及用于將所述轉盤式定位機構的電芯轉移到所述電芯下料檢測機構上的電芯中轉機械手；

所述轉盤式定位機構包括：轉動盤、多個安裝在所述轉動盤上的夾緊定位裝置及與所述轉動盤驅動連接的轉盤驅動裝置；

所述夾緊定位裝置包括用于對電芯進行夾緊定位的電芯夾緊定位部與用于對電芯保護板進行夾緊定位的保護板夾緊定位部；

所述電芯夾緊定位部與所述保護板夾緊定位部下方均安裝有啟動升降部，所述啟動升降部包括：升級支撐架、在所述升級支撐架上進行升降運動的升降頂塊及與所述升降頂塊驅動連接的升降氣缸，所述升降頂塊上設有多個轉動滾輪；

所述電芯保護板上料機構包括：上料升降臺、料盤定位裝置、料盤撥料裝置與保護板上料機械手，所述上料升降臺用于將料盤上升轉移到所述料盤定位裝置處進行料盤上料定位，所述料盤撥料裝置將所述料盤定位裝置上的料盤進行撥料傳送至所述保護板上料機械手處，所述保護板上料機械手用于將料盤上的電芯保護板進行上料轉移；

所述料盤撥料裝置包括：撥料支撐架、撥料滑動塊、撥料滑動驅動部、撥料升降板、撥料升降部與料盤撥料板，所述撥料滑動驅動部驅動所述撥料滑動塊在所述撥料支撐架上進行往復運動，所述撥料升降部驅動所述撥料升降板在所述撥料滑動塊上進行升降運動，所述料盤撥料板安裝在所述撥料升降板上。

作為本發明一種優選的方案，所述撥料滑動驅動部為撥料驅動電機。

作為本發明一種優選的方案，所述撥料升降部為撥料升降氣缸。

作為本發明一種優選的方案，所述電芯焊接設備還包括電芯掃描機構、電芯檢測機構與極耳焊接機構，所述電芯上料機構、所述電芯保護板上料機構、所述電芯掃描機構、所述電芯檢測機構、所述極耳焊接機構與所述電芯中轉機械手依次圍繞設于所述轉動盤周圍。

作為本發明一種優選的方案，所述電芯掃描機構為電芯掃碼器。

作為本發明一種優選的方案，所述電芯檢測機構為ccd檢測器。

作為本發明一種優選的方案，所述極耳焊接機構為激光焊接器。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明的電芯焊接設備通過設置轉盤式定位機構、芯保護板上料機構、電芯上料機構、電芯下料檢測機構、電芯中轉機械手、電芯掃描機構、電芯檢測機構與極耳焊接機構，從而完成對電芯與電芯保護板的焊接操作，有效的提高了焊接效率以及焊接質量。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的電芯焊接設備的結構圖；

圖2為圖1中的電芯焊接設備的轉盤式定位機構的結構圖；

圖3為圖2中的轉盤式定位機構的夾緊定位裝置的結構圖；

圖4為圖3中的夾緊定位裝置另一視角的結構圖；

圖5為圖2中的轉盤式定位機構的啟動升降部的結構圖；

圖6為圖1中的電芯焊接設備的電芯保護板上料機構的結構圖；

圖7為圖6中的托料定位夾塊與托料驅動部的結構圖；

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，為本發明一實施例的電芯焊接設備10的結構圖。

一種電芯焊接設備10，用于對電芯進行保護板焊接，包括工作基臺100、安裝在工作基臺100上的轉盤式定位機構200、用于將電芯保護板上料至轉盤式定位機構200上的電芯保護板上料機構300、用于將電芯上料至轉盤式定位機構200上的電芯上料機構400、用于對焊接后的電芯進行下料檢測的電芯下料檢測機構500及用于將轉盤式定位機構200的電芯轉移到電芯下料檢測機構500上的電芯中轉機械手600。

如圖2所示，轉盤式定位機構200包括：轉動盤210、多個安裝在轉動盤210上的夾緊定位裝置220及與轉動盤210驅動連接的轉盤驅動裝置240。在本實施例中，轉盤驅動裝置240為轉盤驅動器。

在本實施例中，夾緊定位裝置220設有八個且圍繞轉動盤210的轉軸呈環形陣列分布。當電芯與電芯保護板完成夾緊定位后，通過轉動盤210轉動從而將電芯與電芯保護板轉動至對應的工位進行激光焊接等工藝操作。

如圖3所示，夾緊定位裝置220包括用于對電芯進行夾緊定位的電芯夾緊定位部221與用于對電芯保護板進行夾緊定位的保護板夾緊定位部222。

電芯夾緊定位部221包括：電芯安裝底板221a、第一定位板221b、第二定位板221c與第三定位板221d，第一定位板221b與第二定位板221c相互對稱安裝在電芯安裝底板221a上，第三定位板221d安裝在第一定位板221b與第二定位板221c之間。

進一步的，電芯安裝底板221a遠離第三定位板221d的一端上安裝有第一限位卡塊221e與第二限位卡塊221f，第一限位卡塊221e與第二限位卡塊221f相互對稱設置。

進一步的，第一定位板221b與第三定位板221d活動安裝在電芯安裝底板221a上，第二定位板221c固定安裝在電芯安裝底板221a上。第一限位卡塊221e與第二限位卡塊221f的一端均為“l”型結構。

如圖4所示，第一定位板221b與第三定位板221d的一端上均設有導向滑動塊221g與緩沖彈性件221h，緩沖彈性件221h的一端與導向滑動塊221g抵接，另一端連接固定在電芯安裝底板221a上。

在本實施例中，導向滑動塊221g的一端為斜面結構且穿設于電芯安裝底板221a的底部。緩沖彈性件221h為緩沖彈簧。

要說明的是，電芯安放在電芯安裝底板221a上，第二限位卡塊221f為定位基準面，通過與第一定位板221b及第三定位板221d配合形成電芯安放區域。同時通過第一限位卡塊221e與第二限位卡塊221f對電芯另外兩端進行固定，從而對電芯完成位置限定，從而保證其不會在電芯安裝底板221a上發生位置移動。第一限位卡塊221e與第二限位卡塊221f為“l”型結構設置，一方面起到限定位置的作用，另一方面第一限位卡塊221e與第二限位卡塊221f的設置便于電芯與電芯保護板的焊接工作。

請再次參閱圖3，保護板夾緊定位部222包括：保護板安裝支撐座222a、安裝在保護板安裝支撐座222a兩端的第一夾緊塊222b與第二夾緊塊222c及安裝在第一夾緊塊222b與第二夾緊塊222c之間的第三夾緊塊222d。

第三夾緊塊222d在保護板安裝支撐座222a上進行靠近或遠離電芯安裝底板221a的運動，第一夾緊塊222b與第二夾緊塊222c進行相互靠近或遠離的運動。電芯安裝底板221a與保護板安裝支撐座222a之間設有保護板安裝間隙(圖未示)。保護板安裝間隙用于安放電芯保護板，電芯保護板放置在保護板安裝間隙后，第三夾緊塊222d會對電芯保護板進行夾緊固定，同時，第一夾緊塊222b與第二夾緊塊222c均設有保護板限位頂塊222e，通過保護板限位頂塊222e與電芯保護板的兩端抵接，從而完成對電芯保護板兩端的固定。

在本實施例中，第一夾緊塊222b、第二夾緊塊222c與第三夾緊塊222d的底部均為斜面結構。

保護板安裝支撐座222a上設有刻度線226，通過設置刻度線226可以對第一夾緊塊222b與第二夾緊塊222c的位置進行調整，從而適應不同規格的電芯保護板的定位放。

如圖5所示，電芯夾緊定位部221與保護板夾緊定位部222下方均安裝有啟動升降部230，啟動升降部230包括：升級支撐架231、在所述升級支撐架231進行升降運動的升降頂塊232及與所述升降頂塊232驅動連接的升降氣缸233。升降頂塊232上設有多個轉動滾輪234，轉動滾輪234分別設置在第一定位板221b與第三定位板221d的正下方以及第一夾緊塊222b、第二夾緊塊222c與第三夾緊塊222d正下方。通過升降氣缸233驅動從而使升降頂塊232進行上升，從而使轉動滾輪234與第一定位板221b、第三定位板221d、第一夾緊塊222b、第二夾緊塊222c及第三夾緊塊222d的底端的斜面結構接觸配合，從而使第一定位板221b、第三定位板221d、第一夾緊塊222b、第二夾緊塊222c及第三夾緊塊222d沿著設定方向進行運動，由此在電芯與電芯保護板的安放或夾緊過程中進行相應的夾緊或松開的運動。

如圖6所示，電芯保護板上料機構300包括：上料升降臺310、料盤定位裝置320、料盤撥料裝置330與保護板上料機械手340。上料升降臺310用于將料盤上升轉移到料盤定位裝置320處進行料盤上料定位，料盤撥料裝置330將料盤定位裝置320上的料盤進行撥料傳送至保護板上料機械手340處，保護板上料機械手340用于將料盤上的電芯保護板進行上料轉移至轉盤式定位機構200上的轉動盤210，通過保護板夾緊定位部222進行夾緊定位。

上料升降臺310的底部安裝有第一升降裝置350與第二升降裝置360，第一升降裝置350與第二升降裝置360結構相同且分別安裝在上料升降臺310底部的兩側。

第一升降裝置350包括：升降支撐架351、料盤升降支撐板(圖未示)與升降驅動部352，升降驅動部352驅動料盤升降支撐板在升降支撐架351上進行升降運動并穿設于上料升降臺310。

進一步的，升降驅動部352包括升降電機352a與升降絲桿352b，升降電機352a與升降絲桿352b驅動連接，料盤升降支撐板安裝在升降絲桿352b上。升降支撐架351上安裝有升降導桿351a，料盤升降支撐板穿設于升降導桿351a上。

要說明的是，裝有電芯保護板的料盤通過人工上料至上料升降臺310上的料盤升降支撐板，通過升降電機352a驅動升降絲桿352b升降絲桿352b運動，從而使料盤升降支撐板帶動料盤進行上升至料盤定位裝置320處，料盤定位裝置320對料盤進行夾持固定。

結合圖6與圖7所示，料盤定位裝置320包括：第一料盤定位導塊321、第二料盤定位導塊322、托料定位夾塊323與托料驅動部324，托料定位夾塊323設有多個且相互對稱安裝在第一料盤定位導塊321與第二料盤定位導塊322上，托料驅動部324驅動托料定位夾塊323進行相互靠近或遠離的運動。在本實施例中，托料驅動部324為托料驅動氣缸。

如圖6所示，托料定位夾塊323的一端為斜面結構。由于料盤是相互重疊放置在料盤升降支撐板上進行升降運動的，通過設計托料定位夾塊323的一端為斜面結構，可以更好的將兩塊重疊的料盤進行分離。

要說明的是，當料盤通過料盤升降支撐板來到料盤定位裝置320處時，托料驅動部324驅動托料定位夾塊323進行伸出，通過兩側的托料定位夾塊323一方面可以使重疊的料盤進行分離，另一方面將分離的料盤支撐托起。第一料盤定位導塊321與第二料盤定位導塊322起到限位導向作用，使得料盤能夠順利進行滑動。

請再次參閱圖6，料盤撥料裝置330包括：撥料支撐架331、撥料滑動塊332、撥料滑動驅動部333、撥料升降板334、撥料升降部335與料盤撥料板336，撥料滑動驅動部333驅動撥料滑動塊332在撥料支撐架331上進行往復運動，撥料升降部335驅動撥料升降板334在撥料滑動塊332上進行升降運動，料盤撥料板336安裝在撥料升降板334上。

在本實施例中，撥料滑動驅動部333為撥料驅動電機。撥料升降部335為撥料升降氣缸。

要說明的是，當通過料盤定位裝置320完成定位后，料盤撥料板336在撥料滑動塊332與撥料滑動驅動部333的配合驅動下，將料盤從料盤定位裝置320的一端撥動移送到料盤定位裝置320的另一端，從而來到保護板上料機械手340處，保護板上料機械手340將料盤上的電芯保護板進行移動上料至下一工位，從而完成電芯保護板的上料操作。此時料盤撥料板336、第一料盤定位導塊321與第二料盤定位導塊322形成一定位空間，從而對料盤的位置進行限定。

當保護板上料機械手340將料盤上的電芯保護板上料至轉盤式定位機構200后，第二升降裝置360將空置的料盤下料至上料升降臺310對應的位置上，然后通過人工進行回收處理。

請再次參閱圖1，電芯焊接設備10還包括電芯掃描機構700、電芯檢測機構800與極耳焊接機構900，電芯上料機構400、電芯保護板上料機構300、電芯掃描機構700、電芯檢測機構800、極耳焊接機構900與電芯中轉機械手600依次圍繞設于轉動盤210周圍。

在本實施例中，電芯掃描機構700為電芯掃碼器。電芯檢測機構800為ccd檢測器。極耳焊接機構900為激光焊接器。

關于電芯焊接設備10的工作原理，要說明的是，當設備進行工作時，電芯上料機構400將電芯上料至轉盤式定位機構200處，通過電芯夾緊定位部221對電芯進行定位與夾緊。

當轉動盤210轉動到電芯保護板上料機構300處時，電芯保護板上料機構300將電芯保護板上料至保護板夾緊定位部222處，通過保護板夾緊定位部222對電芯保護板進行夾緊定位，使得電芯的極耳與電芯保護板相互配合。然后再通過轉動盤210轉動到電芯掃描機構700處進行掃碼記錄，完成記錄后通過轉動盤210轉動到電芯檢測機構800進行ccd成像檢測，檢測焊接部位是否配合到位，檢測完成后通過轉動盤210來到極耳焊接機構900處進行激光焊接。

完成焊接后的產品通過轉動盤210來到電芯中轉機械手600處，通過電芯中轉機械手600將焊接完成后的產品轉移到電芯下料檢測機構500上，通過電芯下料檢測機構500對焊接好的產品進行焊點檢測、極耳整平、正反面掃碼與產品出料等操作，由此對電芯與電芯保護板完成整個焊接加工操作。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明的電芯焊接設備10通過設置轉盤式定位機構200、芯保護板上料機構300、電芯上料機構400、電芯下料檢測機構500、電芯中轉機械手600、電芯掃描機構700、電芯檢測機構800與極耳焊接機構900，從而完成對電芯與電芯保護板的焊接操作，有效的提高了焊接效率以及焊接質量。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。