圓柱形電池極耳蓋帽全自動焊接工作臺的制作方法

本發(fā)明屬于電池加工設備技術領域，尤其涉及一種能夠對圓柱形電池極耳蓋帽進行全自動焊接的工作臺。

背景技術：

圓柱電池主要由外殼、蓋帽、正極和負極構成，正極通過正極極耳與蓋帽焊接在一起，負極通過負極極耳與外殼底部焊接在一起，蓋帽緊密蓋置在外殼的開口處。蓋帽與極耳的焊接質量受極耳表面的整潔度影響，焊接前需要對極耳進行清洗，而此工序一般由工人進行手動清洗，不僅人工成本高，且清洗效果難以保證，此外，焊接后的電池往往需要對其進行拉力測試，從而檢測焊接質量的好壞。目前，現有技術的電池焊接機，大多通過人工半自動完成電池極耳蓋帽對位及焊接工序，人工操作誤差較大，焊接質量難以保證，且拉力測試還需人工送至專門的電池測試裝置，費時費力，生產效率不高。

技術實現要素：

本發(fā)明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種圓柱形電池極耳蓋帽全自動焊接工作臺，實現電池生產過程全自動化，節(jié)省人工成本，大大提高了焊接質量和生產效率。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種圓柱形電池極耳蓋帽全自動焊接工作臺，包括機座和設置于機座上的旋轉工作臺，所述旋轉工作臺由設置于機座內的伺服電機驅動旋轉，所述旋轉工作臺圓周內側徑向間隔設有若干個用于放置電芯外殼的治具，圓周外側沿旋轉工作臺旋轉方向順序設置有：

電芯外殼上料單元，包括上料支座、傾斜設置于上料支座上的導料槽和將電芯外殼夾持至旋轉工作臺上治具的上料機構；

極耳整平單元，包括極耳整平支座、安裝于極耳整平支座上的極耳整平組件和電芯外殼壓緊組件，所述極耳整平組件設置于旋轉工作臺外側，所述電芯外殼壓緊組件設置于治具上方；

極耳清洗單元，包括底部設有滑臺模組a的清洗支座，所述清洗支座上部固定連接有豎直面板a，所述豎直面板a上設有清洗上布帶、清洗下布帶和清洗溶劑箱，所述豎直面板a背面安裝有驅動清洗上布帶和清洗下布帶轉動的第一電機和第二電機，所述清洗上布帶和清洗下布帶分別經若干個設置于豎直面板a上的張緊輪向下折成直角，所述清洗下布帶位于清洗上布帶內側，所述清洗上布帶和清洗下布帶下部浸入清洗溶劑箱內清洗溶劑中，所述清洗上布帶和清洗下布帶靠近治具的部分為清洗端，由設置于豎直面板a側端的清洗夾緊機構控制接觸與分離；

極耳擦干單元，包括底部設有滑臺模組b的擦干支座，所述清洗支座上部固定連接有豎直面板b，所述豎直面板b上設有第一出料盤、第二出料盤和收料盤，所述第一出料盤和第二出料盤上的干布帶分別經設置于豎直面板a上的張緊輪引導穿過第一出料盤和第二出料盤中間，共同卷收于收料盤中，所述收料盤由安裝于豎直面板b背部的第三電機驅動轉動，所述干布帶靠近治具的部分為擦干端，由設置于豎直面板b側端的擦干夾緊機構控制接觸與分離；

蓋帽上料單元，包括蓋帽振動上料盤，所述蓋帽振動上料盤出料槽的出料口連接有壓料臺，所述壓料臺底部設有蓋帽頂緊機構，所述壓料臺上方設有蓋帽極耳定位壓緊機構，所述壓料臺比治具低；

振鏡激光焊接單元，包括相互連接的振鏡激光頭和激光頭升降調節(jié)機構，所述振鏡激光頭設于治具上方；

拉力測試單元，由拉力測試支座和設置于拉力測試支座上的拉力測試機構組成；

下料單元，包括下料支座、下料機構、合格下料槽和不合格下料槽，所述下料機構包括下料模組和與下料模組固定連接的下料機械夾爪。

在本實施例中，所述機座底部四個角設有四個可伸縮的支撐腳，所述機座底部還設有至少三個萬向輪，所述支撐腳由液壓缸驅動伸縮。

在本實施例中，所述上料機構設置于導料槽稍低一端，主要包括上料模組及與上料模組固定連接的上料機械夾爪，輔助件包括導料槽兩側設置的頂料氣缸和擋料氣缸，所述導料槽稍低一端一側還設有電芯外殼徑向調整機構及光電傳感器。

在本實施例中，所述極耳整平組件包括極耳整平氣缸組和整平夾板，所述極耳整平氣缸組控制整平夾板夾松及水平方向的往復運動，所述電芯外殼壓緊組件由電芯外殼壓緊氣缸和壓緊長桿，所述壓緊長桿與電芯外殼壓緊氣缸伸縮桿垂直固定連接。

在本實施例中，所述第一出料盤和第二出料盤的轉軸上設有阻尼機構。

在本實施例中，所述拉力測試機構包括測試升降氣缸、拉力測試氣缸、蓋帽夾緊氣缸和夾緊件，所述測試升降氣缸固定安裝于拉力測試支座，其上部的氣缸伸縮桿與拉力測試氣缸固定連接，所述蓋帽夾緊氣缸設置于拉力測試氣缸上，靠近旋轉工作臺一側，其上端設有用以夾住蓋帽的夾緊件，所述蓋帽夾緊氣缸下方還設有蓋帽收集箱。

在本實施例中，所述機座內設有整機控制系統(tǒng)，分別與上述各氣缸、各電機連接。

與現有技術相比，本發(fā)明提供的一種一種圓柱形電池極耳蓋帽全自動焊接工作臺，能夠實現自動上料、整平、清洗、焊接、測試、下料等多個工序，自動化程度高，焊接質量好，同時降低了人工成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的構造示意圖；

圖2為本發(fā)明電芯外殼上料單元的構造示意圖；

圖3為本發(fā)明極耳整平單元的構造示意圖；

圖4為本發(fā)明極耳清洗單元的構造示意圖；

圖5為本發(fā)明極耳擦干單元的構造示意圖；

圖6為本發(fā)明蓋帽上料單元的構造示意圖；

圖7為本發(fā)明振鏡激光焊接單元的構造示意圖；

圖8為本發(fā)明拉力測試單元的構造示意圖；

圖9為本發(fā)明下料單元的構造示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

如圖1~9所示，一種圓柱形電池極耳蓋帽全自動焊接工作臺，包括機座2和設置于機座2上的旋轉工作臺11，所述旋轉工作臺11由設置于機座2內的伺服電機驅動旋轉，所述旋轉工作臺11圓周內側徑向間隔設有若干個用于放置電芯外殼的治具，圓周外側沿旋轉工作臺11旋轉方向順序設置有：

電芯外殼上料單元1，包括上料支座107、傾斜設置于上料支座上的導料槽101和將電芯外殼夾持至旋轉工作臺11上治具的上料機構；

極耳整平單元3，包括極耳整平支座301、安裝于極耳整平支座301上的極耳整平組件和電芯外殼壓緊組件，所述極耳整平組件設置于旋轉工作臺11外側，所述電芯外殼壓緊組件設置于治具上方；

極耳清洗單元4，包括底部設有滑臺模組a的清洗支座409，所述清洗支座409上部固定連接有豎直面板a406，所述豎直面板a406上設有清洗上布帶404、清洗下布帶403和清洗溶劑箱401，所述豎直面板a406背面安裝有驅動清洗上布帶404和清洗下布帶403轉動的第一電機407和第二電機408，所述清洗上布帶404和清洗下布帶403分別經若干個設置于豎直面板a406上的張緊輪402向下折成直角，所述清洗下布帶403位于清洗上布帶404內側，所述清洗上布帶404和清洗下布帶403下部浸入清洗溶劑箱401內清洗溶劑中，所述清洗上布帶404和清洗下布帶404靠近治具的部分為清洗端，由設置于豎直面板a406側端的清洗夾緊機構405控制接觸與分離；

極耳擦干單元5，包括底部設有滑臺模組b的擦干支座508，所述清洗支座508上部固定連接有豎直面板b504，所述豎直面板b504上設有第一出料盤505、第二出料盤507和收料盤506，所述第一出料盤505和第二出料盤507上的干布帶分別經設置于豎直面板a504上的張緊輪引導穿過第一出料盤505和第二出料盤507中間，共同卷收于收料盤506中，所述收料盤506由安裝于豎直面板b背部的第三電機驅動轉動，所述干布帶靠近治具的部分為擦干端，由設置于豎直面板b504側端的擦干夾緊機構502控制接觸與分離；

蓋帽上料單元6，包括蓋帽振動上料盤604，所述蓋帽振動上料盤604出料槽603的出料口連接有壓料臺602，所述壓料臺602底部設有蓋帽頂緊機構605，所述壓料臺602上方設有蓋帽極耳定位壓緊機構601，所述壓料臺602比治具低；

振鏡激光焊接單元7，包括相互連接的振鏡激光頭701和激光頭升降調節(jié)機構702，所述振鏡激光頭701設于治具上方；

拉力測試單元8，由拉力測試支座804和設置于拉力測試支座804上的拉力測試機構組成；

下料單元9，包括下料支座905、下料機構、合格下料槽901和不合格下料槽902，所述下料機構包括下料模組903和與下料模組固定連接的下料機械夾爪904。

在本實施例中，所述機座2底部四個角設有四個可伸縮的支撐腳10，所述機座2底部還設有至少三個萬向輪，所述支撐腳10由液壓缸驅動伸縮，整機可以根據生產需求進行位置移動。

在本實施例中，所述上料機構設置于導料槽101稍低一端，主要包括上料模組104及與上料模組固定連接的上料機械夾爪，輔助件包括導料槽兩側設置的頂料氣缸103和擋料氣缸102，所述導料槽101稍低一端一側還設有電芯外殼徑向調整機構105及光電傳感器106，保證極耳水平放置，便于下一道工序進行。

在本實施例中，所述極耳整平組件包括極耳整平氣缸組304和整平夾板，所述極耳整平氣缸組304控制整平夾板夾松及水平方向的往復運動，所述電芯外殼壓緊組件由電芯外殼壓緊氣缸302和壓緊長桿303，所述壓緊長桿303與電芯外殼壓緊氣缸302伸縮桿垂直固定連接。

在本實施例中，所述第一出料盤505和第二出料盤507的轉軸上設有阻尼機構，保證第一出料盤505和第二出料盤507輸出的干布帶始終處于張緊狀態(tài)。

在本實施例中，所述拉力測試機構包括測試升降氣缸803、拉力測試氣缸802、蓋帽夾緊氣缸和夾緊件801，所述測試升降氣缸803固定安裝于拉力測試支座804，其上部的氣缸伸縮桿與拉力測試氣缸802固定連接，所述蓋帽夾緊氣缸設置于拉力測試氣缸802上，靠近旋轉工作臺11一側，其上端設有用以夾住蓋帽的夾緊件801，所述蓋帽夾緊氣缸下方還設有蓋帽收集箱804。

在本實施例中，所述機座2內設有整機控制系統(tǒng)，分別與上述各氣缸、各電機連接。

本發(fā)明的具體實施過程：電芯外殼上料工序：操作人員將預制好的帶有極耳的電芯外殼放置于導料槽101上，啟動設備，擋料氣缸102完成分料工作，頂料氣缸103將上料工位的氣缸頂起，同時電芯外殼徑向調整機構105配合光電傳感器106對電芯外殼進行徑向調整，保證極耳水平放置，此時上料機械夾爪夾持電芯外殼隨上料模組104動作送至旋轉工作臺11上治具；整平工序：電芯外殼隨旋轉工作臺11轉動轉至整平工位，電芯外殼壓緊氣缸302帶動壓緊長桿303向下動作，將將電芯外殼壓緊，極耳整平氣缸組304控制整平夾板前進并夾住極耳進行整平；清洗工序：極耳和蓋帽焊接前要對極耳表面進行清洗，以保證焊接質量，電芯外殼隨旋轉工作臺11轉動轉至清洗工位，滑臺模組a推出清洗上、下布帶，清洗夾緊機構405帶動清洗上、下布帶夾緊極耳，第一電機407和第二電機408帶動布帶運動，布帶經底部的清洗劑箱體401浸濕過后對極耳上下表面進行清洗，清洗結束后，滑臺模組a將清洗上、下布帶收回；擦干工序：電芯外殼隨旋轉工作臺11轉動轉至轉至擦干工位，滑臺模組b推出擦干上、下布帶，擦干夾緊機構502帶動擦干上、下布帶夾緊極耳，第三電機帶動收料盤506轉動，進而帶動擦干上、下布帶運動，同時擦過的上下濕布帶共同卷收至收料盤506，擦干結束后，滑臺模組b將擦干上、下布帶收回；蓋帽上料工序：電芯外殼隨旋轉工作臺11轉動轉至上料工位，蓋帽振動上料盤604將蓋帽送至與出料槽603的出料口相接的壓料臺602上，蓋帽頂緊機構605將壓料臺602上頂至與極耳齊平，上方的蓋帽極耳定位壓緊機構601下壓，將蓋帽、極耳定位壓緊；焊接工序：電芯外殼隨旋轉工作臺11轉動轉至焊接工位，激光頭升降調節(jié)機構702帶動振鏡激光頭701向下靠近蓋帽極耳并對其進行激光焊接；測試工序：電芯外殼隨旋轉工作臺11轉動轉至拉力測試工位，測試升降氣缸803下降，蓋帽夾緊氣缸夾住蓋帽，拉力測試氣缸802后拉檢測焊接效果，焊接不達標的會將蓋帽拉離極耳，蓋帽夾緊氣缸松開，蓋帽掉入蓋帽收集箱；下料工位：下料模,903上還設有用以檢測蓋帽有無的紅外傳感器，并將數據輸送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對下料模組903和下料機械夾爪904發(fā)出相應的控制信號，分別放入合格下料槽901和不合格下料槽902中，等待操作人員取走。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。