鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機。
【背景技術】
[0002]在鋰電池的加工中，需要將電芯極耳與極板焊接在一起，行業內，一般是采用人工手工來進行焊接加工，工作效率低，而且容易出現虛焊焊接不穩定的問題。
[0003]超聲波金屬焊接原理是利用超聲波(頻率超過16KHz)的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法，金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，只是在靜壓力之下，將振動能量轉變為工件間的摩擦能、形變能及有限的溫升，接頭間的冶金結合是在母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接，因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象。現在急需采用超聲波金屬焊接的自動化機械。
【發明內容】
[0004]為解決以上技術上的不足，本實用新型提供了一種工作效率高的鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機。
[0005]本實用新型是通過以下措施實現的:
[0006]本實用新型的一種鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機，包括:
[0007]焊接機構，包括并排的正極超聲波焊接單元和負極超聲波焊接單元，所述正極超聲波焊接單元的焊頭和負極超聲波焊接單元的焊頭間隔相對；
[0008]傳送機構，包括推進氣缸，所述推進氣缸的活塞桿端部連接有可推送至正極超聲波焊接單元的焊頭和負極超聲波焊接單元的焊頭之間的電芯托盤；
[0009]上料機構，包括鋪設在推進氣缸一側的上料托盤，所述上料托盤前端與回位狀態的電芯托盤垂直相對，上料托盤前端上方設置有上料升降氣缸，所述上料升降氣缸的活塞桿下端連接有上料底座，所述上料底座下方設置有外接真空泵的上料吸盤，上料底座后側水平連接有可在上料托盤前端和回位狀態的電芯托盤之間往復伸縮的上料橫移氣缸的活塞桿；
[0010]下料機構，包括鋪設在推進氣缸另一側的下料托盤，所述下料托盤后端與回位狀態的電芯托盤垂直相對，下料托盤后端上方設置有下料升降氣缸，所述下料升降氣缸的活塞桿下端連接有下料底座，所述下料底座下方設置有外接真空泵的下料吸盤，下料底座后側水平連接有可在下料托盤后端和回位狀態的電芯托盤之間往復伸縮的下料橫移氣缸的活塞桿；
[0011]PLC控制器，信號連接推進氣缸、上料升降氣缸、上料橫移氣缸、下料升降氣缸、下料橫移氣缸、真空泵以及正極超聲波焊接單元和負極超聲波焊接單元的控制開關。
[0012]上述正極超聲波焊接單元和負極超聲波焊接單元頂部之間連接有橫梁，所述橫梁中部設置有下壓氣缸，所述下壓氣缸的活塞桿下端連接有壓板，所述壓板位于正極超聲波焊接單元的焊頭和負極超聲波焊接單元的焊頭之間的正上方。
[0013]上述電芯托盤下方鋪設有與電芯托盤相配合的縱向導軌，所述縱向導軌末端設置有限位座，所述限位座上設置有限位開關。
[0014]上述電芯托盤設置有豎直的前擋板和后擋板，所述前擋板上端邊緣開有三個限位槽口。
[0015]本實用新型的有益效果是:實現了鋰離子電池電芯極耳與極板的全自動一次性超聲波焊接，在提高生產效率的同時，保證了產品的一致性，適用范圍和應用前景相當廣闊。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的主視結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的俯視結構示意圖。
[0018]其中:1正極超聲波焊接單元，2負極超聲波焊接單元，3電芯托盤，4橫梁，5下壓氣缸，6焊頭，7縱向導軌，8限位座，9推進氣缸，10上料吸盤，11上料底座，12上料升降氣缸，13上料橫移氣缸，14上料托盤，20下料吸盤，21下料底座，22下料升降氣缸，23下料橫移氣缸，24下料托盤，25后擋板，26前擋板，27限位槽口。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的描述:
[0020]本實用新型的一種鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機，包括焊接機構、傳送機構、上料機構和下料機構。上料機構將電芯移動到電芯托盤3上，然后傳送機構將電芯托盤3送至焊接工位，用焊接機構對電芯進行超聲波焊接，焊接完成后，傳送機構帶動電芯托盤3回位，然后下料機構將電芯托盤3上焊好的電芯取下，從而實現整個焊接工序。
[0021]如圖1、2所示，具體結構為:焊接機構包括并排的正極超聲波焊接單元I和負極超聲波焊接單元2，正極超聲波焊接單元I的焊頭6和負極超聲波焊接單元2的焊頭6間隔相對。
[0022]傳送機構包括推進氣缸9，推進氣缸9的活塞桿端部連接有電芯托盤3。電芯托盤3下方鋪設有與電芯托盤3相配合的縱向導軌7，縱向導軌7末端設置有限位座8，限位座8上設置有限位開關。推進氣缸9推動電芯托盤3沿縱向導軌7移動，并在碰到限位開關時停止移動，此時電芯被推送至正極超聲波焊接單元I的焊頭6和負極超聲波焊接單元2的焊頭6之間，完成電芯的傳送。
[0023]電芯托盤3設置有豎直的前擋板26和后擋板25，前擋板26上端邊緣開有三個限位槽口 27。電芯放在電芯托盤3上時，電芯頂蓋上的固定螺栓會卡在限位槽口 27內，從而防止電芯的左右偏移。正極超聲波焊接單元I和負極超聲波焊接單元2頂部之間連接有橫梁4，橫梁4中部設置有下壓氣缸5，下壓氣缸5的活塞桿下端連接有壓板，壓板位于正極超聲波焊接單元I的焊頭6和負極超聲波焊接單元2的焊頭6之間的正上方。當電芯運送到位時，下壓氣缸5的活塞桿向下運動，從而將壓板壓在電芯托盤3的電芯上，避免焊接時電芯晃動，提高電芯極耳焊接的牢固性。
[0024]上料機構包括鋪設在推進氣缸9 一側的上料托盤14，上料托盤14前端與回位狀態的電芯托盤3垂直相對，上料托盤14前端上方設置有上料升降氣缸12，上料升降氣缸12的活塞桿下端連接有上料底座11，上料底座11下方設置有外接真空泵的上料吸盤10，上料底座11后側水平連接有可在上料托盤14前端和回位狀態的電芯托盤3之間往復伸縮的上料橫移氣缸13的活塞桿。上料時，上料升降氣缸12的活塞桿下移，將上料吸盤10貼近上料托盤14上的電芯，真空泵將吸盤抽真空，在負壓作用下，電芯被吸盤吸附，然后上料升降氣缸12的活塞桿上升，上料橫移氣缸13的活塞桿帶動上料升降氣缸12、吸盤和吸附的電芯移動到電芯托盤3上方，然后上料升降氣缸12的活塞桿下降，關閉真空泵，從而將電芯移動到了電芯托盤3上，最后上料升降氣缸12復位。
[0025]下料機構包括鋪設在推進氣缸9另一側的下料托盤24，下料托盤24后端與回位狀態的電芯托盤3垂直相對，下料托盤24后端上方設置有下料升降氣缸22，下料升降氣缸22的活塞桿下端連接有下料底座21，下料底座21下方設置有外接真空泵的下料吸盤20，下料底座21后側水平連接有可在下料托盤24后端和回位狀態的電芯托盤3之間往復伸縮的下料橫移氣缸23的活塞桿。下料時，下料橫移氣缸23的活塞桿帶動上料升降氣缸12、吸盤移動到電芯托盤3上方，然后下料升降氣缸22的活塞桿下移，將下料吸盤20貼近電芯托盤3上的電芯，真空泵將吸盤抽真空，在負壓作用下，電芯被吸盤吸附，然后下料升降氣缸22的活塞桿上升，下料橫移氣缸23的活塞桿回縮，下料升降氣缸22的活塞桿下移，關閉真空泵，從而將電芯移動到了下料托盤24上。
[0026]PLC控制器信號連接推進氣缸9、上料升降氣缸12、上料橫移氣缸13、下料升降氣缸22、下料橫移氣缸23、真空泵以及正極超聲波焊接單元I和負極超聲波焊接單元2的控制開關。通過PLC控制器進行控制。
[0027]以上所述僅是本專利的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機，其特征在于，包括: 焊接機構，包括并排的正極超聲波焊接單元和負極超聲波焊接單元，所述正極超聲波焊接單元的焊頭和負極超聲波焊接單元的焊頭間隔相對； 傳送機構，包括推進氣缸，所述推進氣缸的活塞桿端部連接有可推送至正極超聲波焊接單元的焊頭和負極超聲波焊接單元的焊頭之間的電芯托盤； 上料機構，包括鋪設在推進氣缸一側的上料托盤，所述上料托盤前端與回位狀態的電芯托盤垂直相對，上料托盤前端上方設置有上料升降氣缸，所述上料升降氣缸的活塞桿下端連接有上料底座，所述上料底座下方設置有外接真空泵的上料吸盤，上料底座后側水平連接有可在上料托盤前端和回位狀態的電芯托盤之間往復伸縮的上料橫移氣缸的活塞桿； 下料機構，包括鋪設在推進氣缸另一側的下料托盤，所述下料托盤后端與回位狀態的電芯托盤垂直相對，下料托盤后端上方設置有下料升降氣缸，所述下料升降氣缸的活塞桿下端連接有下料底座，所述下料底座下方設置有外接真空泵的下料吸盤，下料底座后側水平連接有可在下料托盤后端和回位狀態的電芯托盤之間往復伸縮的下料橫移氣缸的活塞桿； PLC控制器，信號連接推進氣缸、上料升降氣缸、上料橫移氣缸、下料升降氣缸、下料橫移氣缸、真空泵以及正極超聲波焊接單元和負極超聲波焊接單元的控制開關。
2.根據權利要求1所述鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機，其特征在于: 所述正極超聲波焊接單元和負極超聲波焊接單元頂部之間連接有橫梁，所述橫梁中部設置有下壓氣缸，所述下壓氣缸的活塞桿下端連接有壓板，所述壓板位于正極超聲波焊接單元的焊頭和負極超聲波焊接單元的焊頭之間的正上方。
3.根據權利要求1所述鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機，其特征在于:所述電芯托盤下方鋪設有與電芯托盤相配合的縱向導軌，所述縱向導軌末端設置有限位座，所述限位座上設置有限位開關。
4.根據權利要求1所述鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機，其特征在于:所述電芯托盤設置有豎直的前擋板和后擋板，所述前擋板上端邊緣開有三個限位槽口。
【專利摘要】本實用新型的一種鋰離子電芯極耳自動超聲波焊接機包括焊接機構、傳送機構和上下料機構，焊接機構包括并排的正極超聲波焊接單元和負極超聲波焊接單元；傳送機構包括推進氣缸，推進氣缸的活塞桿端部連接有電芯托盤；上下料機構，包括鋪設在推進氣缸一側的托盤，托盤前端與回位狀態的電芯托盤垂直相對，托盤前端上方設置有升降氣缸，升降氣缸的活塞桿下端連接有底座，底座下方設置有外接真空泵的上料吸盤，上料底座后側水平連接有橫移氣缸。上述動力裝置均右PLC控制器控制。本實用新型的有益效果是：？實現了鋰離子電池電芯極耳與極板的全自動一次性超聲波焊接，在提高生產效率的同時，保證了產品的一致性，適用范圍和應用前景相當廣闊。
【IPC分類】B23K20-26, B23K20-10
【公開號】CN204295121
【申請號】CN201420808603
【發明人】楊煊坤, 魯劍, 董寶峰
【申請人】山東衡遠新能源科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月19日