一種鋰電池自動點焊機及其自動點焊方法與流程

2023-10-17 16:15:04

本發明涉及一種點焊機及其點焊方法，尤其涉及一種鋰電池自動點焊機及其自動點焊方法。

背景技術：

鋰電池生產過程中，需要在鋰電池的金屬頂杆上方焊接極耳和蓋板，一般採用在雷射焊機上進行操作。雷射焊機包括雷射發生器、雷射頭以及固定安裝鋰電池、極耳和蓋板的活動安裝座，工作人員先在活動安裝座上固定鋰電池、極耳和蓋板，然後將活動安裝座推送至雷射頭的正下方，使得雷射頭與蓋板相應布置。例如，現有公開號為cn104259660a的中國發明專利公開《一種鋰電池焊接設備》，包括鋰電池夾裝裝置、輸送裝置、雷射焊接裝置，鋰電池夾裝裝置包括支撐板，支撐板的上板面上設置有固定孔，固定孔的上方設置有壓板，壓板上開設有通孔，壓板固定在一立狀布置的升降杆的上端，取料裝置包括升降臺，升降臺上設置有擋板，升降臺外側設置有鎖緊機構，鎖緊機構包括支座以及推板，雷射焊接裝置的雷射頭與升降臺上、下對應布置。

焊腳電池，也稱帶腳電池，引腳電池，在中國臺灣及香港有人稱之為打拼(pin)電池。通常小電子、數碼產品、醫療器械等、做儲存電源用的紐扣電池需要焊在線路板(pcba)上，電池的電池片為不鏽鋼帶鍍鎳。紐扣電池焊腳較為複雜，主要原因為紐扣電池太薄加工不專業，及負極鋰片是直接與電池負極外殼相連的，所以很容易發生電池被焊壞(內部隔膜焊穿造成短路)或者是焊片容易掉下的不良現象。

在鋰電池生產過程中，特別是針對具有焊腳的紐扣型的鋰電池，這類電池包括有一本體，焊接於本體一側面之上的第一焊腳，焊接於本體另一側面上的第二焊腳。在現有技術中，這類電池的第一焊腳和第二焊腳的焊接，通常是需要在本體一側焊接完成後，再焊接另外一側，採用人工焊接方式，效率低下，現有的焊接設備不能滿足需求。

技術實現要素：

本發明要解決的第一個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種鋰電池自動點焊機，實現鋰電池的第一焊腳和第二焊腳的自動化焊接，提高焊接效率。

本發明要解決的第二個技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種利用鋰電池自動點焊機的自動點焊方法，實現鋰電池的第一焊腳和第二焊腳的自動化焊接，提高焊接效率。

本發明解決第一個技術問題所採用的技術方案為：一種鋰電池自動點焊機，包括機架，其特徵在於：所述機架上設置有用於焊接第一焊腳的第一焊腳焊接機構、用於焊接第二焊腳的第二焊腳焊接機構、連接於第一焊腳焊接機構和第二焊腳焊接機構之間用於將電池本體進行翻轉的翻轉機構、設置於第一焊腳焊接機構一側的電池本體上料機構、設置於第一焊腳焊接機構相對另一側的第一焊腳上料機構、設置於第二焊腳焊接機構一側的第二焊腳上料機構，其中，

所述第一焊腳焊接機構，包括設置在機架上的第一支架、豎立於該第一支架上的第一氣缸、與該第一氣缸輸出端連接的帶有一組焊針的第一點焊機，所述第一支架上設置有一組相對布置的第一平板，兩個第一平板之間存在間隙，兩個第一平板的頂面上分別間隔開設有多個用於坐落所述電池本體的第一半凹槽，所述第一平板的下方設置有第一頂升缸，該第一頂升缸的輸出端連接有第一安裝板，所述第一安裝板上滑動設置有第一滑動板，該第一滑動板與第一滑動缸連接，所述第一滑動板上位於每個第一半凹槽的下方對應設置有第一頂升柱；

所述第二焊腳焊接機構，包括設置在機架上的第二支架、豎立於該第二支架上的第二氣缸、與該第二氣缸輸出端連接的帶有一組焊針的第二點焊機，所述第二支架上設置有一組相對布置的第二平板，兩個第二平板之間存在間隙，兩個第二平板的頂面上分別間隔開設有多個用於坐落所述電池本體的第二半凹槽，所述第二平板的下方設置有第二頂升缸，該第二頂升缸的輸出端連接有第二安裝板，所述第二安裝板上滑動設置有第二滑動板，該第二滑動板與第二滑動缸連接，所述第二滑動板上位於每個第二半凹槽的下方對應設置有第二頂升柱；

所述翻轉機構，包括設置於第一平板和第二平板之間的翻轉缸，該翻轉缸的輸出端設置有用於夾持所述電池本體的夾持件，所述翻轉缸的缸體連接於一轉動設置於機架上的轉軸上，該轉軸上設置有一齒輪，所述機架上滑動設置有一齒條，該齒條與一推動缸的輸出端連接；

所述電池本體上料機構，包括位於第一點焊機一側用於輸送電池本體的輸送帶，所述輸送帶和第一平板之間設置有與第一半凹槽相連通的輸送通道，所述輸送帶上設置有用於推送電池本體的上料缸；

所述第一焊腳上料機構，包括位於第一點焊機另一側用於輸送第一焊腳的第一振動盤，該第一振動盤的出料端與第一平板之間設置有間隔轉動的第一轉盤，該第一轉盤上放射狀設置有多個用於將第一焊腳放置於第一點焊機下方的電池本體之上的第一上料杆；

所述第二焊腳上料機構，包括位於第二點焊機一側用於輸送第二焊腳的第二振動盤，該第二振動盤的出料端與第二平板之間設置有間隔轉動的第二轉盤，該第二轉盤上放射狀設置有多個用於將第二焊腳放置於第二點焊機下方的電池本體之上的第二上料杆。

作為改進，所述其中一個第一平板上位於第一點焊機下方設置第一夾緊缸，該第一夾緊缸的輸出端連接有將電池本體夾緊於另外一個第一平板之上的第一夾緊塊；所述其中一個第二平板上位於第二點焊機下方設置第二夾緊缸，該第二夾緊缸的輸出端連接有將電池本體夾緊於另外一個第二平板之上的第二夾緊塊。

再改進，所述機架上豎立有多個第一導向柱，所述第一導向柱上設置有與第一安裝板連接的第一導向塊；所述機架上豎立有多個第二導向柱，所述第二導向柱上設置有與第二安裝板連接的第二導向塊。

與現有技術相比，本發明解決第一個技術問題的優點在於：電池本體上料機構將電池本體輸送至第一焊腳焊接機構的第一點焊機正下方，於此同時，第一焊腳上料機構將第一焊腳輸送至第一焊腳焊接機構處，且覆蓋於電池本體的一側面之上，第一點焊機對電池本體一側面上的第一焊腳進行焊接，之後，在第一頂升缸和第一滑動缸的作用下，第一頂升柱將位於每個第一半凹槽內的焊接了第一焊腳的電池本體向前移動一個位置，翻轉機構對電池本體進行180度翻轉，使得電池本體的另一側面向上置入於第二焊腳焊接機構的第二半凹槽內，第二焊腳上料機構將第二焊腳輸送至第二焊腳焊接機構處，第二焊腳覆蓋於電池本體的另一側面之上，第二焊腳焊接機構對第二焊腳進行焊接，從而實現了對電池本體一側面上的第一焊腳和電池本體另一側面上的第二焊腳進行焊接，實現了鋰電池的第一焊腳和第二焊腳的自動化焊接，提高了焊接效率。

本發明解決第二個技術問題所採用的技術方案為：一種利用所述鋰電池自動點焊機的自動點焊方法，其特徵在於，包括以下步驟：

(1)、輸送帶將電池本體輸送至輸送通道的入口處，上料缸將電池本體推送至第一點焊機正下方的第一半凹槽內；

(2)、第一轉盤轉動，第一轉盤上的其中一個第一上料杆將第一焊腳從第一振動盤的出料端輸送至所述步驟(1)中位於第一點焊機正下方的電池本體一側面之上；

(3)、第一氣缸推動第一點焊機下行，第一點焊機上的一組焊針將第一焊腳焊接於電池本體的一側面之上，焊接完成，第一點焊機上行復位；

(4)、第一頂升缸的輸出端伸出，推動第一安裝板向上運動，第一滑動板上的每個第一頂升柱頂起對應的第一半凹槽內的電池本體，第一滑動缸推動第一滑動板向翻轉機構方向移動一個距離，使得步驟(3)中每個第一半凹槽內的電池本體均向前移動一個位置；

(5)、翻轉缸上的夾持件夾持住第一平板上最靠近翻轉缸的電池本體，推動缸帶動齒條移動，齒條帶動齒輪轉動，翻轉缸上的夾持件180度翻轉，夾持件上的電池本體翻轉180度後置入第二平板的第二半凹槽內；

(6)、第二頂升缸的輸出端伸出，推動第二安裝板向上運動，第二滑動板上的每個第二頂升柱頂起對應的第二半凹槽內由步驟(5)輸送過來的電池本體，第二滑動缸推動第二滑動板向前移動一個距離，使得每個第二半凹槽內的電池本體均向前移動一個位置；

(7)、第二轉盤轉動，第二轉盤上的其中一個第二上料杆將第二焊腳從第二振動盤的出料端輸送至位於第二點焊機正下方的電池本體另一側面之上，第二氣缸推動第二點焊機下行，第二點焊機上的一組焊針將第二焊腳焊接於電池本體的另一側面之上，焊接完成，第二點焊機上行復位。

與現有技術相比，本發明解決第二個技術問題的優點在於：電池本體上料機構將電池本體輸送至第一焊腳焊接機構的第一點焊機正下方，於此同時，第一焊腳上料機構將第一焊腳輸送至第一焊腳焊接機構處，且覆蓋於電池本體的一側面之上，第一點焊機對電池本體一側面上的第一焊腳進行焊接，之後，在第一頂升缸和第一滑動缸的作用下，第一頂升柱將位於每個第一半凹槽內的焊接了第一焊腳的電池本體向前移動一個位置，翻轉機構對電池本體進行180度翻轉，使得電池本體的另一側面向上置入於第二焊腳焊接機構的第二半凹槽內，第二焊腳上料機構將第二焊腳輸送至第二焊腳焊接機構處，第二焊腳覆蓋於電池本體的另一側面之上，第二焊腳焊接機構對第二焊腳進行焊接，從而實現了對電池本體一側面上的第一焊腳和電池本體另一側面上的第二焊腳進行焊接，實現了鋰電池的第一焊腳和第二焊腳的自動化焊接，提高了焊接效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例中鋰電池自動點焊機的外形結構示意圖；

圖2是本發明實施例中鋰電池自動點焊機的結構示意圖；

圖3是本發明實施例中鋰電池的外形結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

如圖1至3所示，本實施中的鋰電池自動點焊機，包括機架1、第一焊腳焊接機構2、第二焊腳焊接機構3、翻轉機構7、第一焊腳上料機構5、第二焊腳上料機構6、電池本體上料機構4。

其中，所述第一焊腳焊接機構2設置於機架1上用於焊接第一焊腳82，第二焊腳焊接機構3設置於機架1上用於焊接第二焊腳83的，翻轉機構7設置於機架1上位於第一焊腳焊接機構2和第二焊腳焊接機構3之間用於將電池本體81進行翻轉，電池本體上料機構4設置於機架1上位於第一焊腳焊接機構2一側，第一焊腳上料機構5設置於機架1上位於第一焊腳焊接機構2相對另一側，第二焊腳上料機構6設置於機架1上位於第二焊腳焊接機構3一側；

所述第一焊腳焊接機構2，包括設置在機架1上的第一支架21、豎立於該第一支架21上的第一氣缸221、與該第一氣缸221輸出端連接的帶有一組焊針的第一點焊機222，第一點焊機上的一組焊針223呈豎立狀態，所述第一支架21上設置有一組相對布置的第一平板23，兩個第一平板23之間存在間隙，兩個第一平板23的頂面上分別間隔開設有多個用於坐落所述電池本體81的第一半凹槽231，所述第一平板23的下方設置有第一頂升缸24，該第一頂升缸24的輸出端連接有第一安裝板241，所述第一安裝板241上滑動設置有第一滑動板251，該第一滑動板251與第一滑動缸25連接，所述第一滑動板251上位於每個第一半凹槽231的下方對應設置有第一頂升柱26；

所述第二焊腳焊接機構3，包括設置在機架1上的第二支架31、豎立於該第二支架31上的第二氣缸、與該第二氣缸輸出端連接的帶有一組焊針的第二點焊機322，第二點焊機上的一組焊針323呈豎立狀態，所述第二支架31上設置有一組相對布置的第二平板33，兩個第二平板33之間存在間隙，兩個第二平板33的頂面上分別間隔開設有多個用於坐落所述電池本體81的第二半凹槽331，所述第二平板33的下方設置有第二頂升缸34，該第二頂升缸34的輸出端連接有第二安裝板341，所述第二安裝板341上滑動設置有第二滑動板351，該第二滑動板351與第二滑動缸35連接，所述第二滑動板351上位於每個第二半凹槽331的下方對應設置有第二頂升柱36；

所述翻轉機構8，包括設置於第一平板23和第二平板33之間的翻轉缸71，該翻轉缸71的輸出端設置有用於夾持所述電池本體81的夾持件711，所述翻轉缸71的缸體連接於一轉動設置於機架1上的轉軸72上，該轉軸72上設置有一齒輪73，所述機架1上滑動設置有一齒條74，該齒條74與一推動缸75的輸出端連接；

所述電池本體上料機構4，包括位於第一點焊機222一側用於輸送電池本體81的輸送帶41，所述輸送帶41和第一平板23之間設置有與第一半凹槽231相連通的輸送通道43，所述輸送帶41上設置有用於推送電池本體81的上料缸42；

所述第一焊腳上料機構5，包括位於第一點焊機222另一側用於輸送第一焊腳82的第一振動盤51，該第一振動盤51的出料端與第一平板23之間設置有間隔轉動的第一轉盤52，該第一轉盤52上放射狀設置有多個用於將第一焊腳82放置於第一點焊機222下方的電池本體81之上的第一上料杆521；

所述第二焊腳上料機構6，包括位於第二點焊機322一側用於輸送第二焊腳83的第二振動盤61，該第二振動盤61的出料端與第二平板33之間設置有間隔轉動的第二轉盤62，該第二轉盤62上放射狀設置有多個用於將第二焊腳83放置於第二點焊機322下方的電池本體81之上的第二上料杆621。

另外，所述其中一個第一平板上位於第一點焊機222下方設置第一夾緊缸27，該第一夾緊缸27的輸出端連接有將電池本體81夾緊於另外一個第一平板之上的第一夾緊塊；所述其中一個第二平板上位於第二點焊機322下方設置第二夾緊缸，該第二夾緊缸的輸出端連接有將電池本體81夾緊於另外一個第二平板之上的第二夾緊塊。通過設置第一夾緊缸27和第二夾緊缸，提高了電池本體81在焊接第一焊腳82和第二焊腳83過程中，提高了電池本體81的定位穩定性。

此外，所述機架1上豎立有多個第一導向柱28，所述第一導向柱28上設置有與第一安裝板241連接的第一導向塊281；所述機架1上豎立有多個第二導向柱38，所述第二導向柱38上設置有與第二安裝板341連接的第二導向塊381。

最後，本發明還提供了一種利用所述鋰電池自動點焊機的自動點焊方法，包括以下步驟：

(1)、輸送帶將電池本體81輸送至輸送通道43的入口處，上料缸42將電池本體81推送至第一點焊機222正下方的第一半凹槽231內；

(2)、第一轉盤52轉動，第一轉盤52上的其中一個第一上料杆將第一焊腳82從第一振動盤51的出料端輸送至所述步驟(1)中位於第一點焊機222正下方的電池本體一側面之上；

(3)、第一氣缸221推動第一點焊機222下行，第一點焊機222上的一組焊針將第一焊腳82焊接於電池本體81的一側面之上，焊接完成，第一點焊機222上行復位；

(4)、第一頂升缸24的輸出端伸出，推動第一安裝板241向上運動，第一滑動板251上的每個第一頂升柱26頂起對應的第一半凹槽231內的電池本體81，第一滑動缸25推動第一滑動板251向翻轉機構7方向移動一個距離，使得步驟(3)中每個第一半凹槽231內的電池本體81均向前移動一個位置；

(5)、翻轉缸71上的夾持件711夾持住第一平板23上最靠近翻轉缸71的電池本體，推動缸72帶動齒條74移動，齒條74帶動齒輪73轉動，翻轉缸71上的夾持件180度翻轉，夾持件711上的電池本體81翻轉180度後置入第二平板33的第二半凹槽331內；

(6)、第二頂升缸34的輸出端伸出，推動第二安裝板341向上運動，第二滑動板351上的每個第二頂升柱36頂起對應的第二半凹槽331內由步驟(5)輸送過來的電池本體，第二滑動缸35推動第二滑動板351向前移動一個距離，使得每個第二半凹槽331內的電池本體81均向前移動一個位置；

(7)、第二轉盤62轉動，第二轉盤62上的其中一個第二上料杆將第二焊腳83從第二振動盤61的出料端輸送至位於第二點焊機322正下方的電池本體另一側面之上，第二氣缸推動第二點焊機322下行，第二點焊機322上的一組焊針將第二焊腳83焊接於電池本體81的另一側面之上，焊接完成，第二點焊機322上行復位。

綜上，電池本體上料機構4將電池本體81輸送至第一焊腳焊接機構2的第一點焊機222正下方，於此同時，第一焊腳上料機構5將第一焊腳82輸送至第一焊腳焊接機構2處，且覆蓋於電池本體81的一側面之上，第一點焊機222對電池本體81一側面上的第一焊腳82進行焊接，之後，在第一頂升缸24和第一滑動缸25的作用下，第一頂升柱26將位於每個第一半凹槽231內的焊接了第一焊腳82的電池本體81向前移動一個位置，翻轉機構7對電池本體81進行180度翻轉，使得電池本體81的另一側面向上置入於第二焊腳焊接機構3的第二半凹槽331內，第二焊腳上料機構3將第二焊腳83輸送至第二焊腳焊接機構3處，第二焊腳83覆蓋於電池本體81的另一側面之上，第二焊腳焊接機構3對第二焊腳83進行焊接，從而實現了對電池本體81一側面上的第一焊腳82和電池本體81另一側面上的第二焊腳83進行焊接，實現了鋰電池的第一焊腳82和第二焊腳83的自動化焊接，提高了焊接效率。