方形電池雷射側焊設備的製作方法

2023-09-13 07:39:15

本實用新型屬於電池加工技術領域，具體涉及一種方形電池雷射側焊設備。

背景技術：

動力電池的電芯按其外型可分三種，分別是方型、圓柱型以及軟包電芯，市場上以方形電池居多。目前，方形電池焊接方式主要分為側焊和頂焊，其中側焊的優點在於對電芯內部的影響較小，飛濺物不會輕易進入殼蓋內側。

在方形電池生產過程中，電池端蓋焊接、電池氣密性測試、電池短路測試、不合格品剔除及打標等工序佔了電池生產過程中大部分時間，而大部分方形電池生產廠家採用半自動操作，即每道工序採用單機操作，不僅工人生產勞動強動大，且生產效率低、產品質量不穩定。

技術實現要素：

本實用新型針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本實用新型所要解決的技術問題是提供一種方形電池雷射側焊設備，自動化程度高，大大降低工人勞動強度。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：

一種方形電池雷射側焊設備，包括具有多條導料槽的傳送裝置，其一側設有支座，所述傳送裝置上方橫設有安裝於支座上的第一模組、第二模組和第三模組，與傳送裝置相鄰並且沿其傳送方向依次設有焊接裝置、檢測裝置和打標裝置，其中：

所述焊接裝置包括焊接旋轉夾具和安裝於第一模組的焊接機械手，所述第一模組的下端固定連接有雷射焊接頭，所述雷射焊接頭外還設有用以監測焊縫間距的CCD定位裝置和煙塵處理裝置；

所述檢測裝置包括測試旋轉夾具和安裝於第二模組的檢測機械手，所述測試旋轉夾具上設有氣密性測試工位和短路測試工位，所述氣密性測試工位處對應設有氣密性測試儀，所述短路測試工位處對應設有短路測試儀。

所述打標裝置包括打標夾具、安裝於第三模組的打標機械手和雷射打標機。

在本實施例中，所述焊接旋轉夾具或測試旋轉夾具包括旋轉工作檯和驅動該旋轉工作檯轉動的電動機，所述電動機為DD馬達，所述旋轉工作檯上設有電池放置位和用於將電池限位的L形固定夾板和兩個動夾板，所述L形固定夾板固定安裝在電池放置位相鄰兩側面，所述兩個動夾板分別設於電池放置位另兩相鄰側面，其背面分別與一夾緊氣缸的伸縮杆固定連接

在本實施例中，所述打標夾具包括工作檯、設置於所述工作檯上的L形固定夾板和兩個動夾板，所述工作檯由相鄰的第一底板和第二底板組成，第一底板上設有電池放置位，第二底板底下設有升降氣缸，所述升降氣缸的伸縮杆與第二底板固定連接，所述L形定夾塊設置於電池放置位相鄰兩側面，所述兩個動夾板分別設於電池放置位另兩相鄰側面，其背面分別與一夾緊氣缸的伸縮杆固定連接，所述夾緊氣缸分別固定於第一底板和第二底板上，所述第二底板相鄰設有雷射打標機，所述雷射打標機發射的雷射光束指向第二底板對應電池放置位側面。

在本實施例中，所述煙塵處理裝置包括防塵罩殼、抽風機和吸塵管道，所述防塵罩殼安裝於雷射焊接頭下半段，所述雷射焊接頭從防塵罩殼穿過，所述防塵罩殼側邊安裝有一吸塵管道，與外設的抽風機相連，用於焊接時將方形電池表面附著的飛濺物和煙霧吸走。

在本實施例中，所述導料槽分為第一導料槽、第二導料槽、焊縫不合格成品導料槽、氣密性檢測不合格成品導料槽和短路檢測不合格成品導料槽。

在本實施例中，所述夾緊氣缸、升降氣缸為雙軸氣缸。

在本實施例中，還包括控制器，所述控制器分別與各氣缸、各機械手和雷射打標機連接。

與現有技術相比，本實用新型提供一種方形電池雷射側焊設備，實現焊接、測試及打標等工序的自動化生產，自動化程度高，大大降低工人勞動強度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的構造示意圖。

圖中：1-傳送裝置，2-支座，3-第一模組，4-第二模組，5-第三模組，6-方形電池，7-CCD定位裝置，8-煙塵處理裝置，9- L形定夾板，10-動夾板，11-夾緊氣缸，12-氣密性測試儀，13-短路測試儀，14-旋轉工作檯，15-第一底板，16-第二底板，17-雷射打標機。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明。

如圖1所示，一種方形電池6雷射側焊設備，包括具有多條導料槽的傳送裝置1，其一側設有支座2，所述傳送裝置1上方橫設有安裝於支座2上的第一模組3、第二模組4和第三模組5，與傳送裝置1相鄰並且沿其傳送方向依次設有焊接裝置、檢測裝置和打標裝置，其中：

所述焊接裝置包括焊接旋轉夾具和安裝於第一模組3的焊接機械手，所述第一模組3的下端固定連接有雷射焊接頭，所述雷射焊接頭外還設有用以監測焊縫間距的CCD定位裝置7和煙塵處理裝置8；

所述檢測裝置包括測試旋轉夾具和安裝於第二模組4的檢測機械手，所述測試旋轉夾具上設有氣密性測試工位和短路測試工位，所述氣密性測試工位處對應設有氣密性測試儀12，所述短路測試工位處對應設有短路測試儀13。

所述打標裝置包括打標夾具、安裝於第三模組5的打標機械手和雷射打標機17。

在本實施例中，所述焊接旋轉夾具或測試旋轉夾具包括旋轉工作檯14和驅動該旋轉工作檯14轉動的電動機，所述電動機為DD馬達，所述旋轉工作檯14上設有電池放置位和用於將電池限位的L形固定夾板和兩個動夾板10，所述L形固定夾板固定安裝在電池放置位相鄰兩側面，所述兩個動夾板10分別設於電池放置位另兩相鄰側面，其背面分別與一夾緊氣缸11的伸縮杆固定連接

在本實施例中，所述打標夾具包括工作檯、設置於所述工作檯上的L形固定夾板和兩個動夾板10，所述工作檯由相鄰的第一底板15和第二底板16組成，第一底板15上設有電池放置位，第二底板16底下設有升降氣缸，所述升降氣缸的伸縮杆與第二底板16固定連接，所述L形定夾塊設置於電池放置位相鄰兩側面，所述兩個動夾板10分別設於電池放置位另兩相鄰側面，其背面分別與一夾緊氣缸11的伸縮杆固定連接，所述夾緊氣缸11分別固定於第一底板15和第二底板16上，所述第二底板16相鄰設有雷射打標機17，所述雷射打標機17發射的雷射光束指向第二底板16對應電池放置位側面。

在本實施例中，所述煙塵處理裝置8包括防塵罩殼、抽風機和吸塵管道，所述防塵罩殼安裝於雷射焊接頭下半段，所述雷射焊接頭從防塵罩殼穿過，所述防塵罩殼側邊安裝有一吸塵管道，與外設的抽風機相連，用於焊接時將方形電池6表面附著的飛濺物和煙霧吸走。

在本實施例中，所述導料槽分為第一導料槽、第二導料槽、焊縫不合格成品導料槽、氣密性檢測不合格成品導料槽和短路檢測不合格成品導料槽。

在本實施例中，所述夾緊氣缸11、升降氣缸為雙軸氣缸。

在本實施例中，還包括控制器，所述控制器分別與各氣缸、各機械手和雷射打標機17連接。

為了設計更加合理，提高生產效率，所述傳送裝置1上設有若干個擋料板以及出料端設有擋料杆，所述第一導料槽上位於焊接工位和打標工位分別設有一擋料板，所述第二導料槽上位於測試工位設有一擋料板，這樣的結構能夠在傳送裝置1上存儲一定數量的方形電池6，機械手抓取時無需整機停電，縮短各工位的間隔時間，大大提高生產效率。

本實用新型的具體實施過程：操作人員將待焊接的方形電池6放置於傳送裝置1上的第一導料槽進行流水線輸送焊接工位，焊接機械手抓取方形電池6至焊接旋轉夾具上，首先CCD定位裝置7檢測方形電池6的焊縫間距，不合格則由焊接機械手抓回傳送裝置1的焊縫不合格成品導料槽，若合格則繼續下一步工序，焊接旋轉夾具動作，即夾緊氣缸11帶動動夾板10動作使方形電池6緊貼形定夾板進行定位，雷射焊接頭髮射雷射光束將電池殼與電池蓋進行焊接，同時設置於雷射焊接頭外的煙塵處理裝置8工作，將焊接產生的飛濺物和煙霧吸走，雷射頭每焊完一邊旋轉工作檯14旋轉90°，直到四邊都被焊接後，夾緊氣缸11復位，焊接機械手將方形電池6抓回傳送裝置1上第二導料槽進入下一步工序，這時測試機械手抓取方形電池6至檢測旋轉夾具上，所述檢測旋轉夾具與焊接旋轉夾具動作一樣，方形電池6被氣密性測試儀12和短路測試儀13進行檢測，若不合格則由測試機械手夾持至氣密性檢測不合格成品導料槽或短路檢測不合格成品導料槽中，若合格則放回第一導料槽中，這時打標機械手抓取傳送裝置1上的方形電池6放置於第一底板15上，電池夾緊氣缸11分別驅動動夾板10靠近方形電池6，使其貼近L形定夾板9兩側面進行定位，方形電池6定位後，第二底板16上的電池夾緊氣缸11復位，升降氣缸工作帶動第二底板16下沉，使方形電池6一側面露出，同時雷射打標機17發射雷射光束投射到露出側面進行打標，打標後的方形電池6再由打標機械手夾持放回第二導料槽上輸送再由操作人員取走。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。