電池極耳焊接自動上料設備及工藝的製作方法

2023-12-03 19:14:36 2

本發明涉及一種電池極單元焊接上料設備，特別涉及一種電池極耳焊接自動上料設備及工藝。

背景技術：

18650是一種鋰電池的規格標準，其容量一般可以達到2200-3400mAh。因其質量高、性能穩定、充放電次數高、安全性高、一致性好、綠色環保等優點成為了一種新的綠色能源，已被廣泛應用於汽車、電子、醫療、機械等領域。

然而實際的電池組中往往要加入十幾個電池模塊，每個模塊中可以封裝幾十個電池或者更多。這些模塊中的電池要通過鎳片與銅片進行焊接達到串並聯的效果。以本配備的電池模塊為例，一個模塊中有51個電池，至少要焊接204次才能完成，雖然焊接用的是雷射焊接機；但是鎳片的上料以人工為主，其整個焊接過程依然效率不高。其關鍵在於電池極板與鎳片之間的定位。人工一次上30多片鎳片到冶具上比較費時，且冶具放置、安裝過程中不能發生偏移。為確保每片鎳片的位置，在每一次焊接之前都要查看。雷射焊接機雖然可以實現精確定位、自動焊接，但是每動一次冶具就要人工對一下原點位置。雖然雷射焊接技術改善了工作環境，但是雷射焊接依然危害人的眼睛與健康。

技術實現要素：

為解決現有技術存在的缺陷，本發明提供一種電池極耳焊接自動上料設備及工藝，通過本發明的技術方案可以對鎳片進行自動上料、定位。然後將鎳片定位到銅板上送入雷射焊接機，完成焊接後自動回收治具循環利用，同時減少了大量的人力、提高了生產效率與質量。

為達到上述目的，本發明所採用的技術方案是：電池極耳焊接自動上料設備，包括機體，其特徵在於：所述的機體上方設置有上料裝置、上層運輸帶、下層輸送帶、鎳片定位板和焊接送料機構，所述的上層運輸帶與焊接送料機構之間連接有尾部輸送帶，尾部輸送帶與上層運輸帶之間設置有上層翻轉機，尾部輸送帶與下層輸送帶之間設置有尾部升降臺，尾部輸送帶與焊接送料機構之間設置有合模搬運機械手，所述的上層運輸帶上方設置有鎳片定位治具和電池極板定位治具，鎳片定位治具的一端設置有雷射檢測裝置，所述的鎳片定位治具的一側還設置有鎳片搬運機械手，所述的上層運輸帶與鎳片定位治具之間設置有頂升限位板，所述的電池極板定位治具後方設置有阻擋氣缸。

所述的上料裝置包括振動盤及上料定位裝置，所述的上料定位裝置上方設置有氣動機械手；

所述的下層輸送帶一側連接有下層翻轉機，前端連接有前端輸送帶，前端輸送帶與下層輸送帶之間設置有前端升降臺；

電池極耳焊接自動上料工藝，其步驟如下：

1.長鎳片與短鎳片通過振動盤進行排序後到達指定位置。

2.吸盤在氣動機械手作用下到上料位置吸取鎳片，鎳片搬運機械手在模組的配合下接收鎳片併到指定位置等待上料。

3.鎳片搬運機械手在模組的驅動下到鎳片定位板上抓取鎳片，然後移至鎳片定位治具上方，通過控制電磁鐵實現放置不同位置的鎳片。（鎳片定位板上的鎳片排列與鎳片定位治具上的排列是不同的）

4.鎳片定位治具在輸送帶上移動補阻檔氣缸停留在相應位置，通過頂升定位板與頂升限位板的配合實現鎳片定位治具的精確定位。然後從鎳片搬運機械手上獲取鎳片，並向後送輸。

5.鎳片定位治具在輸送帶上移動的過程中有雷射檢測進行鎳片檢測，保證相應位置上存在鎳片。

6.鎳片定位治具在輸送帶的作用下被送入翻轉機，通過旋轉氣缸作用送入尾部輸送帶。

7.電池極定位板在輸送帶上進行人工上料，運送到尾部輸送帶。用阻檔氣缸保證每個只通過一塊。

8.當尾部輸送帶上同時存在物料時；合模搬運機械手在雙模組的配合下，先取電池極定位板放到焊接定位運送工裝；再取鎳片定位治具放到電池極定位板上。

9.焊接送料機構通過氣缸作用將物料送入雷射焊接機進行焊接。（設二個送料氣缸增加了工作效率）

10.合模搬運機械手將鎳片定位治具（空）與電池極定位板（帶成品）放回相應的尾部輸送帶上。

11.尾部輸送帶在尾部升降機構的作用下降，並與下層機構對接。

12.尾部輸送帶反轉，將電池極定位板送往回收輸送帶；鎳片定位治具先進入下層翻轉機翻面後進入回收輸送帶。

13.回收輸送帶將物料送到前部輸送帶，傳感器感應到物料到位後在前部升降機構的作用下返回工作檯面開始下一個循環。

本發明的有益效果：本發明可以實現鎳片的自動上料、鎳片定位。在保證效率與精度的同時保護人體安全，使人遠離雷射焊接機。為解決鎳片上料效率低，精度要求高的問題；本設備採用了模組與氣缸組合的形式。用一個模組來配合氣缸來取料，保證了取料的效率；另外用一個模組與氣缸來定位。這樣能保證上料效率的同時，提高了鎳片的定位精度。本設備設計了鎳片定位治具與電池極定位板，保證了鎳片與電池極板之間的位置誤差。

附圖說明

圖1為本發明立體結構示意圖；

圖2為本發明府視結構示意圖；

圖3為本發明仰視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明；

如圖1-3所示，電池極耳焊接自動上料設備，包括機體，其特徵在於：所述的機體上方設置有上料裝置、上層運輸帶7、下層輸送帶19、鎳片定位板4和焊接送料機構15，所述的上層運輸帶7與焊接送料機構15之間連接有尾部輸送帶11，尾部輸送帶11與上層運輸帶7之間設置有上層翻轉機10，尾部輸送帶11與下層輸送帶19之間設置有尾部升降臺16，尾部輸送帶11與焊接送料機構15之間設置有合模搬運機械手14，所述的上層運輸帶7上方設置有鎳片定位治具6和電池極板定位治具12，鎳片定位治具6的一端設置有雷射檢測9裝置，所述的鎳片定位治具6的一側還設置有鎳片搬運機械手5，所述的上層運輸帶7與鎳片定位治具6之間設置有頂升限位板8，所述的電池極板定位治具12後方設置有阻擋氣缸。

所述的上料裝置包括振動盤1及上料定位裝置2，所述的上料定位裝置2上方設置有氣動機械手3；

所述的下層輸送帶19一側連接有下層翻轉機20，前端連接有前端輸送帶17，前端輸送帶17與下層輸送帶19之間設置有前端升降臺18；

電池極耳焊接自動上料工藝，其步驟如下：

2.長鎳片與短鎳片通過振動盤1進行排序後到達指定位置。

2.吸盤在氣動機械手3作用下到上料位置吸取鎳片，鎳片搬運機械手5在模組的配合下接收鎳片併到指定位置等待上料。

3.鎳片搬運機械手5在模組的驅動下到鎳片定位板4上抓取鎳片，然後移至鎳片定位治具6上方，通過控制電磁鐵實現放置不同位置的鎳片。（鎳片定位板4上的鎳片排列與鎳片定位治具6上的排列是不同的）

4.鎳片定位治具6在輸送帶上移動補阻檔氣缸13停留在相應位置，通過頂升定位板與頂升限位板8的配合實現鎳片定位治具6的精確定位。然後從鎳片搬運機械手5上獲取鎳片，並向後送輸。

5.鎳片定位治具6在輸送帶上移動的過程中有雷射檢測9進行鎳片檢測，保證相應位置上存在鎳片。

6.鎳片定位治具6在輸送帶的作用下被送入翻轉機，通過旋轉氣缸作用送入尾部輸送帶11。

7.電池極定位板在輸送帶上進行人工上料，運送到尾部輸送帶11。用阻檔氣缸13保證每個只通過一塊。

8.當尾部輸送帶11上同時存在物料時；合模搬運機械手14在雙模組的配合下，先取電池極定位板放到焊接定位運送工裝；再取鎳片定位治具6放到電池極定位板上。

9.焊接送料機構15通過氣缸作用將物料送入雷射焊接機進行焊接。（設二個送料氣缸增加了工作效率）

10.合模搬運機械手14將鎳片定位治具6（空）與電池極定位板（帶成品）放回相應的尾部輸送帶11上。

11.尾部輸送帶11在尾部升降機構的作用下降，並與下層機構對接。

12.尾部輸送帶11反轉，將電池極定位板送往回收輸送帶；鎳片定位治具6先進入下層翻轉機20翻面後進入回收輸送帶。

13.回收輸送帶將物料送到前部輸送帶，傳感器感應到物料到位後在前部升降機構的作用下返回工作檯面開始下一個循環。

本發明的有益效果：本發明可以實現鎳片的自動上料、鎳片定位。在保證效率與精度的同時保護人體安全，使人遠離雷射焊接機。為解決鎳片上料效率低，精度要求高的問題；本設備採用了模組與氣缸組合的形式。用一個模組來配合氣缸來取料，保證了取料的效率；另外用一個模組與氣缸來定位。這樣能保證上料效率的同時，提高了鎳片的定位精度。本設備設計了鎳片定位治具6與電池極定位板，保證了鎳片與電池極板之間的位置誤差。

以上所述使本發明的優選實施方式，對於本領域的普通技術人員來說不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也應視為本發明的保護範圍。