电池自动点焊设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了电池自动点焊设备，用于将电池的保护板焊接到电池的电芯上，所述电池自动点焊设备包括推板机构、点焊机构、移板机构、折板机构、进出料机构以及控制系统。本实用新型所提供的电池自动点焊设备通过控制系统完成对其设备上所有机构的控制，并且完成电池的电芯与保护板焊接的全自动化过程，能够将每一片保护板的主板和镍片进行自动化的折弯、再将保护板输送到点焊机构处进行自动点焊以及对电芯的自动上下料的全自动化过程，该电池自动点焊设备完成了电池的保护板的折弯以及点焊的所有工序，自动化程度更高、且点焊的效率更好、更为精准，提高了电池加工的效率和产品质量。
【专利说明】电池自动点焊设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电池生产加工技术设备，尤其是涉及电池自动点焊设备。
【背景技术】
[0002]目前市面上的电池包括电芯、与电芯连接的保护板以及将电芯和保护板包覆的外壳。而电池的生产加工过程中，很重要的一步就是将保护板点焊在电芯的正负电极上。在保护板上设有镍片，在加工过程中，将保护板的镍片点焊于电芯的正负极上，一般都是采用人工手持模具进行点焊加工，将电池的保护板和电芯放在特制的模具内进行定位，再人工进行点焊。而这种人工点焊的加工方式其生产效率低、人工成本高、品质不稳定，且针对不同型号的电池需要采用不同的模具，所以加工成本也相应增加。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决现有电池的保护板点焊在电芯的正负极上时采用人工点焊方式所带来的生产效率低、人工成本高、品质不稳定以及加工成本高的缺点，提供一种电池自动点焊设备。
[0004]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:电池自动点焊设备，用于将电池的保护板焊接到电池的电芯上，所述保护板具有主板以及与所述主板连接的镍片，所述电池自动点焊设备包括可水平并列放置若干个所述保护板、且可将所述保护板逐一推出的推板机构；
[0005]与所述推板机构相对设置、可将所述保护板的镍片焊接于所述电芯上的点焊机构；
[0006]设于所述推板机构以及所述点焊机构的上方、用于运送所述保护板并调节所述保护板竖直高度以及旋转所述保护板的移板机构；
[0007]所述移板机构包括设置于所述点焊机构一侧的第一支撑架、设置于所述推板机构一侧的第二支撑架、架设于所述第一支撑架与所述第二支撑架之间的第一横梁以及可在所述第一横梁上水平移动的用于夹持以及调节所述保护板的移动装置；
[0008]所述移动装置包括套设于所述第一横梁上且可沿所述第一横梁水平移动的移动块、固定于所述移动块下方的第一旋转气缸、固定于所述第一旋转气缸下方的可在竖直方向上下移动的连接块、与所述连接块铰接并通过第二旋转气缸相对于所述连接块转动的旋转连接块以及固定于所述旋转连接块上的用于夹持所述保护板的第一夹持气缸。
[0009]进一步地，还包括设置于所述推板机构以及所述点焊机构之间、可对所述保护板的主板与所述保护板的镍片的连接处进行折弯的折板机构，所述推板机构、所述折板机构以及所述点焊机构设于同一水平X轴上。
[0010]具体地，所述折板机构包括支撑板，所述支撑板的顶部设有可使所述保护板经过的凹槽，于所述支撑板上、且于所述凹槽两侧边分别设有一对可夹持所述保护板的第二夹持气缸，于所述支撑板上、且于所述凹槽的底部还固设有用于将所述保护板的主板和镍片的连接处进行折弯的折板装置。
[0011]具体地，所述折板装置包括固定于所述支撑板上、位于所述凹槽底部的折板气缸以及由所述折板气缸控制上下移动的折弯件。
[0012]进一步地，所述推板机构包括底座、设于所述底座上用于放置所述保护板的板槽以及设于所述底座上用于推动所述板槽上的保护板的推板装置。
[0013]具体地，所述推板装置包括设于所述底座上的一对支撑座、架设于两所述支撑座之间的第二横梁、套设于所述第二横梁上且可沿所述第二横梁水平移动的推动块以及设于所述推动块上的推动气缸，所述推动气缸上设有可伸缩地抵接于所述保护板上的推动杆。
[0014]进一步地，所述点焊机构设置于所述移板机构的第一支撑架上，所述第一支撑架包括相对设置的第一支撑柱、第二支撑柱以及架设于所述第一支撑柱以及所述第二支撑柱之间的支撑横梁，所述点焊机构包括设于所述第一支撑柱与所述第二支撑柱之间的移位气缸以及固定于所述移位气缸上可沿所述移位气缸左右移动的点焊器，所述点焊器包括点焊主体、设于所述点焊主体底部的点焊针以及控制所述点焊针的点焊气缸。
[0015]进一步地,还包括控制所述电芯进出料的进出料机构,所述进出料机构包括将所述电池的电芯运送到所述点焊机构处的进料机构、将所述电池的电芯定位到所述点焊机构正下方的定位机构以及将点焊好的电池从所述点焊机构运出的出料机构。
[0016]具体地，所述进料机构包括输送所述电芯的进料输送带、设于所述进料输送带上的料槽以及设于所述进料输送带前端的控制所述进料输送带转动的送料电机，所述料槽位于所述输送带的末端设有导料凹槽；所述出料机构包括将已点焊后的所述电芯出料的出料输送带以及设于所述出料输送带末端的控制所述出料输送带转动的出料电机，所述进料机构的进料输送带的末端、所述点焊机构与所述出料机构的出料输送带的前端三者在同一水平Y轴上，所述定位机构设于所述水平Y轴的轴线上；所述定位机构包括设于所述点焊机构正下方的定位装置、将所述电芯从所述送料机构的料槽的导料凹槽中推到所述定位装置上的推料装置以及将所述定位装置上已点焊后的所述电芯取出送到所述出料机构的出料输送带上的取料装置。
[0017]进一步地，还包括控制系统，所述推板机构、所述点焊结构、所述移板机构、所述折板机构以及所述进出料机构均由所述控制系统控制。
[0018]本实用新型所提供的电池自动点焊设备的有益效果在于:
[0019]I)、本实用新型所提供的电池自动点焊设备通过PLC控制系统完成对其设备上所有机构的控制，并且完成电池的电芯与保护板焊接的全自动化过程，能够将每一片保护板的主板和镍片进行自动化的折弯、再将保护板输送到点焊机构处进行自动点焊以及对电芯的自动上下料的全自动化过程，该电池自动点焊设备完成了电池的保护板的折弯以及点焊的所有工序，自动化程度更高、且点焊的效率更好、更为精准，提高了电池加工的效率和产品质量；
[0020]2)、本实用新型所提供的电池自动点焊设备具有移板机构，该移板机构不仅可以轴向水平移动，还可以竖直上下移动，同时水平旋转和水平翻转保护板，即该移板机构不仅能够将保护板从推板机构中传送到点焊机构处，在传送过程中，还能够将保护板移动到折板机构上，并与折板机构的第二夹持气缸一起夹持保护板的主板，协助折板机构对保护板进行折弯，在对保护进行折弯之后，移板机构可以完成对保护板在水平方向上的180°的旋转，可根据电池焊接的需要将保护板水平的旋转180°，将保护板的镍片由朝向推板机构处转向点焊机构处，同时还可以将保护板绕水平轴旋转，使得保护板的镍片呈水平状放置，使得镍片能够水平的焊接到电池的电芯上，最后该移板机构在传送保护板的过程中，可以调节该保护板的竖直高度，使保护板可以更为精准的贴合到电池的电芯上，提高点焊机构对保护板与电芯的点焊精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的立体结构示意图；
[0022]图2-1是本实用新型实施例提供的电池的保护板的立体结构示意图；
[0023]图2-2是本实用新型实施例提供的电池的保护板折弯后的立体结构示意图；
[0024]图2-3是本实用新型实施例提供的电池的保护板点焊时的立体结构示意图；
[0025]图3-1是本实用新型实施例提供的电池的电芯的立体结构示意图；
[0026]图3-2是本实用新型实施例提供的电芯与保护板焊接后的立体结构示意图；
[0027]图4是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的推板机构的立体结构示意图；
[0028]图5是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的点焊机构的立体结构示意图；
[0029]图6是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的点焊机构的立体分解结构示意图；
[0030]图7是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的移板机构的立体结构示意图；
[0031]图8是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的移板机构的移板装置的立体分解结构示意图；
[0032]图9是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的折板机构的立体结构示意图；
[0033]图10是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的进出料机构的立体结构示意图；
[0034]图11是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的进出料机构中进料机构与定位机构的定位装置以及推料装置的立体分解结构示意图；
[0035]图12是本实用新型实施例提供的电池自动点焊设备的进出料机构中出料机构与定位机构的取料装置的立体结构示意图；
[0036]图中:100-电池自动点焊设备
[0037]10-推板机构
[0038]11-底座12-板槽 13-推板装置
[0039]131-支撑座132-第二横梁133-推动块
[0040]134-推动气缸135-推动杆
[0041]1321-第二导轨1322-第二丝杆1323-第二电机 [0042]20-点焊机构
[0043]21-移位导轨22-移位气缸23-点焊器[0044]24-点焊器的T型连接块
[0045]231-点焊主体 232-点焊气缸233-点焊针
[0046]30-移板机构
[0047]31-第一支撑架 32-第二支撑架33-第一横梁
[0048]34-移位装置
[0049]311-第一支撑柱 312-第二支撑柱313-支撑横梁
[0050]331-第一丝杆 332-第一导轨333-第一电机
[0051]341-移动块 342-第一旋转气缸343-连接块
[0052]344-旋转连接块 345-第二旋转气缸346-第一夹持气缸
[0053]3431-连接块的连接板 3432-第三电机3433-连接块的电机座
[0054]3434-第三导轨 3435-第三丝杆3436-连接块的上下移动块
[0055]3437-第一延伸端 3438-第二延伸端3439-上下移动块的限位杆
[0056]3441-旋转连接块与连接块的铰接端
[0057]3442-旋转连接块与第一夹持气缸的连接端
[0058]3451-第二旋转气缸的推杆
[0059]3452-第二旋转气缸与旋转连接块的铰接端
[0060]3461-第一夹持气缸的上夹持片3462-第一夹持气缸的下夹持片
[0061]40-折板机构
[0062]41-支撑板 42-第二夹持气缸43-折板装置
[0063]411-凹槽 431-折板气缸432-折弯件
[0064]50-进出料机构
[0065]51-进料机构 52-定位机构53-出料机构
[0066]511-进料输送带 512-进料电机513-料槽
[0067]5131-导料凹 槽
[0068]521-推料装置 522-定位装置523-取料装置
[0069]5211-推料装置的底座 5212-推料气缸5213-推料板
[0070]5221-定位装置的底座 5222-导料槽5223-压料气缸
[0071]5224-压料板
[0072]5231-取料装置的底座 5232-取料气缸5233-第三夹持气缸
[0073]531-出料输送带532-出料电机
[0074]80-保护板 81-主板82-镍片
[0075]90-电芯 91-正极92-负极
【具体实施方式】
[0076]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0077]参见图1-图12，为本实用新型所提供的电池自动点焊设备100。该电池自动点焊设备100为电池加工过程中的一重要工序。而该设备100所加工的电池主要包括保护板80、电芯90。该保护板80具有主板81以及与主板81连接的镍片82。而本实用新型所提供的电池自动点焊设备100就是用于将电池的保护板80焊接到电池的电芯90上，具体地来说，就是将电池的保护板80的镍片82焊接到电芯90的电极(91、92)上。而本实用新型所提供的电池自动点焊设备100主要包括了推板机构10、点焊机构20、移板机构30、折板机构40、进出料机构50以及控制系统(图中未示出)六大部分组成，该推板机构10、点焊机构20、移板机构30、折板机构40、进出料机构50均是由控制系统(图中未示出)进行全程电脑化自动控制以完成每个工作步骤。
[0078]该电池自动点焊设备100通过控制系统的控制主要能够完成以下步骤:①、将每个保护板80从板槽12中逐一推出送料，通过推板机构10能够将设于板槽12内的若干个保护板80逐一的推出、将每个保护板80进行逐一折弯，由于电池结构的需求，保护板80的主板81和镍片82之间具有一定的夹角，而初始状态的保护板80如图2-1所示，保护板80的主板81和镍片82呈180°的平面状态，通过折板机构40就能够将保护板80的主板81与镍片82的连接处进行折弯，弯曲到电池设计时所需的角度、通过移板机构30将从推板机构10处推出的保护板80运送到折板机构40处进行折弯，再运送到点焊机构20处进行点焊，并且在移板机构30传递保护板80的过程中需要对保护板80进行水平的旋转以及翻转，使得保护板80即能在折板机构40处进行折板，又能够在点焊机构20处进行点焊，两个工序中保护板80的主板81的朝向完全不同、通过进出料机构50将电池的电芯90逐一的推送到点焊机构20处与保护板80的镍片82进行定位，为点焊机构20进行点焊做准备、再通过进出料机构50将已经焊接好的电池从点焊机构20处取出并逐一出料。在经过本实用新型所提供的电池自动点焊设备100的所有机构之后，就能完成电池的电芯90与保护板80的点焊过程，全程实现自动化控制。因此本实用新型所提供的电池自动点焊设备100的能够节约人力资源，降低加工成本、自动化程度更高、点焊效果更好更精准，能够提高电池加工的效率以及电池的产品质量。
[0079]就本实用新型所提供的电池自动点焊设备100的具体结构作出详细的阐述。如图1所示，为本实用新型所提供的电池自动点焊设备100。如图所示，该电池自动点焊设备100包括了推板机构10、点焊机构20、移板机构30、折板机构40、进出料机构50以及控制系统(图中未示出)六大部分。该电池自动点焊设备100将电池的保护板80和电芯90通过点焊连接到一起。其中保护板80在未进行点焊之前如图2-1所示，包括了主板81和位于主板81的一个侧边延伸出的镍片82。该电芯90如图3-1所示，电芯90为矩形块。而保护板80焊接于电芯90的矩形块上方。如图3-2所示，为已经焊接好的电池，此时的保护板80的镍片82焊接于电芯90的电极上。
[0080]如图4所示，为本实用新型的电池自动点焊设备100中的推板机构10。该推板机构10设置于如图1中X轴的一端，该推板机构10与点焊机构20相对设置，且两者在同一条X轴线上的两端。该推板机构10可水平并列放置若干个保护板80，并可以在控制系统(图中未示出)的控制下将放在推板机构10内的若干个保护板80逐一推出。
[0081]具体地，该推板机构10包括底座11、设于底座11上用于放置保护板80的板槽12以及设于底座11上用于推动板槽12上的保护板80的推板装置13。该推板机构10的底座11为两个相对设置的矩形板，于两个矩形板中间架设了板槽12，在板槽12上一般可水平并列放置10?20块保护板80，且放置在板槽12上的保护板80相互之间并无连接。每个保护板80都是通过推板装置13的推动从板槽12上推出。
[0082]请再详见图4，该推板装置13包括了设于底座上的一对支撑座131、架设于两个支撑座131之间的第二横梁132、套设于第二横梁132上且可沿第二横梁132水平移动的推动块133以及设于移动块133上的推动气缸134，该推动气缸134上设有可伸缩地抵接于保护板80上的推动杆135。该推板装置13的一对支撑座131分别设于底座11的两端，且每个支撑座131都设于底座11的两个矩形板中间，横跨两个矩形板，而第二横梁132就平行于该底座11的矩形板设置。
[0083]具体地，在本实施例中，该第二横梁132包括了设于一对支撑座131之间的第二丝杆1322和第二导轨1321以及设于第二丝杆1322 —端的可带动套设于第二丝杆1322上的推动块133沿第二丝杆1322水平移动的第二电机1323。该第二电机1323设置于远离点焊机构20 —端的侧面。该第二导轨1321和第二丝杆1322均架设于一对支撑座131上,且第二导轨1321与第二丝杆1322相互平行设置。其中该推动块133套设于第二导轨1321和第二丝杆1322中间，该推动块133受到第二电机1323的驱动可沿第二导轨1321滑动。在初始位置时，该推动块133设于靠近第二电机1323的一侧，当第二电机1323正向转动时，该推动块133由靠近第二电机1323 —侧朝着远离第二电机1323 —侧移动(即图中的由右向左移动)，当第二电机1323反向转动时，该推动块133由远离第二电机1323 —侧朝着第二电机1323 —侧移动(即图中的由左向右移动)。该推动块133由第二丝杆1322与第二电机1323控制其移动，而该第二导轨1321可以限制该推动块133仅沿着该第二导轨1321的滑槽移动，而不会使得推动块133绕着第二丝杆1322发生转动。
[0084]在推动块133底部设置了推动气缸134，该推动气缸134与该推动块133之间呈一定的夹角，使得推动气缸134上的可伸缩地推动杆135在伸出以及收回时，其推动杆135始终与推动块133呈一定的夹角。在推动块133移动时，可以在推动杆135与保护板80的接触端上即产生向下的抵压力，又产生向前推动的推动力。使得在推动过程中，保护板80始终贴合在板槽12上，且保护板80能够跟随推动块133向前移动。
[0085]该推动气缸134的推动杆135在初始状态时，该推动杆135在推动气缸134内未伸出，此时，推动杆135与保护板80之间有一定的距离，当推动气缸134的推动杆135伸出后，该推动杆135的底部抵接于保护板80的上表面。在该推动气缸134上还设置有传感器(图中未示出)。通过该传感器(图中未示出)可以通过控制系统(图中未示出)了解到板槽12上由左至右有几块保护板80，并且可以通过该控制系统，将推动块133由左向右移动，推动气缸134上的传感器检测到最左端的保护板80时，推动杆135停留在最左端的一块保护板80上方，再将推动气缸134的推动杆135伸出，使得推动杆135抵接到最左端的那块保护板80上，然后再驱动第二电机1323正向转动，带动推动块133向左移动，在推动块133向左移动时，推动杆135带动最左端的那块保护板80继续向左移动，从而将放置在板槽12最左端的一块保护板80从板槽12上推送出去，离开板槽12。此时在推板机构10的最左端设有移板机构30的第一夹持气缸346，该第一夹持气缸346的两个夹持片(3461、3462)设于板槽12最左侧的板边上，当推板机构10的推板装置13将板槽12上最左端的保护板80从板槽12的左侧推出时，就直接将保护板80推入了移板机构30的第一夹持气缸346的两个夹持片(3461、3462)内，第一夹持气缸346即可夹持保护板80。并且第一夹持气缸346从推板机构10处夹持保护板80时，该第一夹持气缸346始终是夹持保护板80的主板81侧边，该侧边与主板81与镍片82的连接的侧边相对。当最左端的保护板80被推动块133推到板槽12的最左端外侧时,移板机构30的第一夹持气缸346就会将保护板80夹持住,并且移走。
[0086]当最左端的保护板80被推出推板机构10后，推板机构10的传感器可以自动感应离板槽12最左侧最近的那块保护板80，并将他列为此次推板过程中的保护板80，将其从推板机构中推出。以此类推，将板槽12上的所有保护板80从板槽12中推出。每个保护板80被推板机构10的推板气缸134逐一推出，每个被推出的保护板80都会被在板槽12最左侧的移板机构30接住，并且转移走。在推板机构10中，该第二电机1323、推板气缸134以及传感器均受到控制系统的控制，使得该推板机构能够完成逐一推送保护板80的工序。
[0087]进一步地，请参见图9，为本实用新型所提供的电池自动点焊设备100中的折板机构40。请再参见图1，该折板机构40设置在X轴上，即该折板机构40与点焊机构20以及推板机构10设在同一轴线上，即X轴上。该折板机构40就设置于点焊机构20与推板机构10之间，且靠近推板机构10的位置上。由于电池的结构设计不同，该保护板80的主板81和镍片82之间由于设计的需要，具有一定的角度。而不同的电池，该角度可能不同。当设计时，保护板80的镍片82和主板81之间的角度为180°，那么在电池电焊过程中，使用本实用新型所提供的电池自动点焊设备100时，该移板机构30将保护板80从推板机构10处取出后，在经过该折板机构40时，就无需停留，直接将保护板80送到点焊机构20处进行点焊。当设计时，保护板80的主板81与镍片82之间存在一定角度时，该移板机构30将保护板80从推板机构10处取出后，在经过折板机构40处时，在折板机构40处停留，对该保护板80进行折弯处理。而该折板机构40就是可以对保护板80的主板81与镍片82的连接处进行折弯，将保护板80的主板81和镍片82按照一定的要求进行折弯。
[0088]具体地，该折板机构40包括支撑板41。该支撑板41的顶部设有凹槽411，该凹槽411使得移板机构30的第一夹持气缸346可以夹持保护板80从该凹槽411处通过。该移板机构30的第一夹持气缸346夹持着保护板80的主板81从支撑板41的右侧移向支撑板41的左侧。当移板机构30夹持着保护板80移动到折板机构40的凹槽411处，移板机构30停止移动，使得保护板80在折板机构40处可以进行折弯。该折板机构40还包括了设置于支撑板41上的一对第二夹持气缸42，这两个第二夹持气缸42分别设置于支撑板41的凹槽411的两侧。用于夹持保持板80的主板81的另外两个侧边。该折板机构40还包括了设置于支撑板41上的用于对保护板80的主板81和镍片82的连接处进行折弯的折板装置43。该折板装置43和两个第二夹持气缸42均设置于支撑板41的右侧。
[0089]该折板装置43具体包括固定于支撑板41上的折板气缸431以及由该折板气缸431控制上下移动的折弯件432。该折板气缸431固定于支撑板41的右侧，且位于该凹槽411的底部。在初始状态下，该折弯件432设于该折板气缸431顶部且未被折板气缸431的推杆推出，当需要折弯时，该折板气缸431将该折弯件432向上顶起，使得折弯件432向上抵接保护板80的镍片82，并且带动该镍片82向上弯曲，使得该镍片82与主板81的连接处发生折弯，这样，镍片82与主板81之间就形成一定角度的弯曲。由于镍片82与主板81之间的角度由于每个电池的设计不同而决定的。因此，当设计的镍片82与主板81之间的角度就是180°的初始状态时，在电池自动点焊过程中，该保护板80就无需进行折弯，那么移板机构30在移送保护板80时，就直接从折板机构40的凹槽411中通过，而无需在折板机构40处停留进行折板这道工序。但是大部分的电池，其设计时，该保护板80的主板81与镍片82之间需要形成一定的角度，因此，大部分的电池在其电芯90和保护板80点焊时都需要在折板机构40进行折弯。而该角度因为不同的电池会有一定的差异，而该角度的大小由折板气缸431上的折弯件432控制。该折弯件432呈楔形结构，具有一个倾斜面，该倾斜面与水平面的夹角即是主板81与镍片82之间的夹角。因此在不同的保护板80进行折弯时，其折弯的角度由该折弯件432决定。
[0090]当移板机构30的第一夹持气缸346夹持着保护板80的主板81的一个侧边从折板机构40的右侧向左侧移动时，该移板机构30会将保护板80停留在折板机构40的支撑板41的凹槽411处。此时，折板机构40上的两个第二夹持气缸42会自动夹持住保护板80的主板81的两个侧边，从而保护板80的主板81的三个侧边均被固定，只有主板81与镍片82连接的一个侧边未被固定。然后位于保护板80的镍片82底部的折弯气缸431向上推动折弯件432，该折弯件432向上运动，抵接保护板80的镍片82，该镍片82随着折弯件432向上翘曲，使得保护板80的主板81与镍片82之间的连接处发生折弯，折弯后的保护板80参见图2-2所示。在折弯机构40中，该第二夹持气缸42以及折弯气缸431均由控制系统进行控制，使得保护板80的主板81与镍片82之间的连接处可以发生折弯。
[0091]进一步地，参见图7-8，为本实用新型所提供的电池自动点焊设备100中的移板机构30。该移板机构30设置于推板机构10和点焊机构20的正上方，即位于X轴线的上方。该移板机构30不仅起到传递保护板80的作用，还可以在传递保护板80时，对保护板80作出各种动作。在移板机构30传递保护板80时，可以夹持保护板80沿X轴水平左右的移动，可以在水平左右移动的同时上下调节保护板80的水平高度，还可以将保护板80在同一水平面上360°旋转，甚至可以将保护板80进行一定角度的翻转，使得保护板80在折弯一定角度后，该镍片82仍能够处于水平的状态。因此，该移板机构30在电池自动点焊设备100中起到重要的作用。
[0092]首先，该移板机构30负责将保护板80从推板机构10处传递到折弯机构40处进行折弯，然后再传递到点焊机构20处进行点焊。
[0093]然后，该移板机构30在保护板80的传递过程中，需要对保护板80进行水平旋转。因为在移板机构30从推板机构10的板槽12处接到保护板80时，该保护板80的主板81在左侧，其镍片82在右侧，这样，才能使得保护板80在经过折板机构40处时，该折板机构40能够对保护板80的镍片82与主板81的连接处进行折弯。但是，当移板机构30将保护板80移动到点焊机构20处点焊时，该保护板80的镍片82必须要在左侧，这样才能够以方便点焊机构20对镍片82进行点焊。
[0094]并且，在经过折板机构40折弯之后的保护板80，其镍片82向上翘曲，不利于点焊，若镍片82以翘曲的状态进行点焊的话，该电池的点焊效果不好，无法精准的将镍片82点焊到电池的电芯处。因此在点焊之前，还需要将保护板80进行水平的翻转，使得保护板80的镍片82翻转到处于水平的状态，当保护板80如图2-3所示时，最适宜点焊机构20对其进行点焊。
[0095]所以，本实用新型所提供的移板机构30就能够在夹持保护板80从推板机构10处传递到点焊机构20处的过程中，先经过折板机构40进行折弯，然后将保护板80进行水平方向旋转180°，使得保护板80原本在左侧的主板81旋转到便于点焊的右侧，保护板80的镍片82朝向点焊机构20，并且可将经过折弯的保护板80进行一定角度的翻转，使得保护板80的镍片82呈水平状送到点焊机构处，进行点焊。
[0096]最后，该移板机构30在夹持保护板80时可以调节保护板80的水平高度，使得将保护板80传递到点焊机构20处时，可以将保护板80先设定在一个距离电芯90的上表面有一定距离的高度上，再利用移板机构30将保护板80逐渐向下移动，一直移动到保护板80的镍片82能够贴合到电芯90的上表面。这样就可以保证在点焊过程中，该保护板80的镍片82可以贴合电芯90的电极(91、92)上，保证点焊时点焊位置的精准性，同时提高自动点焊的准确率，可以避免点焊时镍片82与电芯90之间产生不必要的位移差。
[0097]接着，结合图7-8阐述该移板机构30的具体结构。如图7所示，该移板机构30包括设置于点焊机构20 —侧的第一支撑架31、设于推板机构10 —侧的第二支撑架32、架设于第一支撑架31和第二支撑架32之间的第一横梁33以及可在第一横梁33上水平移动的用于夹持以及调节保护板80的移动装置34。该移动装置34负责夹持保护板80，并且可以使保护板80上下移动，水平旋转以及翻转。并且该移动装置34可以在第一支撑架31和第二支撑架32之间来回移动，即该移动装置34可以在点焊机构20与推板机构10之间来回移动。那么该移板机构30的移动装置34就可以从推板机构10处夹持从推板机构10中推出的保护板80，并将保护板80传递到点焊机构20处进行点焊，期间该移板机构30还经过折板机构40处，使得保护板80还可以在移板机构30的夹持下，在折板机构40处进行折弯工序。
[0098]在本实施例中，该第一横梁33包括了设置于第一支撑架31和第二支撑架32之间的第一导轨332和第一丝杆331以及控制移动装置34上的移动块341在第一横梁33上沿第一横梁33水平移动的第一电机333。该第一横梁33的第一导轨332和第一丝杆331相互平行设置于第一支撑架31和第二支撑架32之间，该第一丝杆331通过联轴器与第一电机333连接。该移动装置34的移动块341套设于第一丝杆331和第一导轨332上，该第一丝杆331受到第一电机333的驱动使得移动块341可在第一丝杆331上运动，而第一导轨332则限制了该移动块341仅能沿着第一导轨332的方向水平移动，而不会随着第一电机333的驱动在第一丝杆331上转动。在初始位置时，该移动装置34位于第二支撑架32 —侦牝当第一电机333正向转动时，移动装置34在由第一电机33控制的移动块341带动下朝着第一支撑架31处移动；当第一电机333反向转动时,移动装置34在由第一电机33控制的移动块341带动下朝着第二支撑架32处移动，由第一电机333控制移动装置34在第一横梁33上的水平移动；当停止第一电机333转动时，该移动块341在第一横梁33上停止移动，这样，该移动装置34就可以停止在第一横梁33的任意位置上。而该第一电机333由控制系统控制其转动与停止，即移动装置34位于第一横梁33上的移动以及停止位置由控制系统控制。
[0099]更进一步地，参见图8，为本实用新型所提供的移板机构30的移动装置34的立体分解结构示意图。如图所示，该移动装置34包括套设与第一横梁33上且可沿第一横梁33水平移动的移动块341,固定于移动块341下方的第一旋转气缸342,固定于第一旋转气缸342下方的可在竖直方向上下移动的连接块343、与连接块343铰接且通过第二旋转气缸345相对于连接块343转动的旋转连接块344以及固定于旋转连接块344上的用于夹持保护板80的第一夹持气缸346。该移动装置34的移动块341套设于第一横梁33上，由第一横梁33上的第一电机333控制移动块341能够在第一横梁33的第一丝杆331和第一导轨332上沿X轴方向移动。而移动装置34的其他部件均设置于移动块341的下方，可随着移动块341在X轴方向上水平移动。
[0100]在移动块341的下方设有第一旋转气缸342,该第一旋转气缸342使得连接于第一旋转气缸342底部的其他部件均可以相对于该移动块341发生旋转。该第一旋转气缸342可以水平旋转O?180°。即该第一旋转气缸342底部的连接块343、旋转连接块344、第一夹持气缸346均可以相对于移动块341水平旋转O?180°。该第一旋转气缸342使得保护板80在移动机构30的夹持下能够水平旋转O?180°。而由于该保护板80点焊的需要，该保护板80在移板机构30的过程中，需要水平旋转180°，那么该水平旋转180°就由该第一旋转气缸342旋转完成的。
[0101]在第一旋转气缸342的下方连接着连接块343。该连接块343使得连接在其上的部件可以相对于位于第一横梁33上的移动块341上下移动一定的距离。即连接在连接块343上的旋转连接块344以及第一夹持气缸346可以相对于位于第一横梁33上的移动块341上下移动一段距离。这样，夹持在第一夹持气缸346上的保护板80就能够在其竖直方向上上下移动。该连接块343具体包括第三丝杆3435和一对第三导轨3434以及套设在第三丝杆3435和第三导轨3434上的上下移动块3436，该上下移动块3436由第三电机3432驱动第三丝杆3435转动，使得上下移动块3436能够在竖直方向上沿着第三导轨3434上下移动。该第三丝杆3435和一对第三导轨3434呈竖直状相互平行设置，该上下移动块3436套设在第三丝杆3435和一对第三导轨3434上。而该第三丝杆3435通过联轴器与第三电机3432连接，并且第三电机3432固定在电机座3433上，第三电机3432通过连接板3431固定于第一旋转气缸342上。该第三电机3432驱动第三丝杆3435旋转，使得套设在第三丝杆3435上的上下移动块3436能够沿着第三导轨3434上下移动。该第三导轨3434限制了上下移动块3436仅能沿着其导轨设置的方向上下移动。而为了防止上下移动块3436从第三导轨3434的底部滑脱，在一对相互设置的第三导轨3434的底部设置了一条限位杆3439，该限位杆3439能够防止上下移动块3436从第三导轨3434中向下滑脱。该上下移动块3436在第三导轨3434上相对于移动块341上下移动时，带到设于其上的第一夹持气缸346上下移动，因此第一夹持气缸346上夹持的保护板80就可以调节其竖直高度。在移板机构30将保护板80从推板机构10移动到点焊机构20处时，该保护板80的竖直高度远高于电芯90的竖直高度，此时的保护板80距离电芯90的上表面有一定的距离，然后第三电机3432驱动上下移动块3436向下移动，使得保护板80逐渐靠近电芯90的上表面，并最终使得保护板80的镍片82贴合到电芯90的上表面上，以方便点焊机构20进行点焊。当保护板80的镍片82贴合电芯90的上表面点焊，这样可以保证两者焊接时的精准性，避免保护板80的镍片82在传递过程中撞击到电芯90而无法点焊问题。
[0102]在连接块343的上下移动块3436的侧面分别设有向下延伸的第一延伸块3437和垂直向外延伸的第二延伸块3438，该第一延伸块3437和第二延伸块3438相互垂直设置。其第一延伸块3437的底部与旋转连接块344的一端铰接，第二延伸块3438与第二旋转气缸345的一端铰接，在第二旋转气缸345上设有一推杆3451，该推杆3451与旋转连接块344的另一端3422固定连接。旋转连接块344与推杆3451连接的一端还固定有第一夹持气缸346。该上下移动块3436的第一延伸块3437和第二延伸块3438和旋转连接块344以及第二旋转气缸345之间相互连接形成三角形结构，当第二旋转气缸345的推杆3451未伸出时，该旋转连接块344的一端垂直于第一延伸块3437，该第一夹持气缸346呈水平状夹持保护板80。当第二旋转气缸345的推杆3451伸出后，该旋转连接块344与第一夹持气缸346连接的一端，受到第二旋转气缸345的推杆3451的推动，相对于连接块343向下翻转。而旋转连接块344相对于连接块343的上下移动块3436转动的角度由第二旋转气缸345控制。当第二旋转气缸345的推杆3451向下推出后，该旋转连接块344的连接端3442向下转动，这样就使得第一夹持气缸346向下翻转。而第一夹持气缸346向下翻转时，带动第一夹持气缸346上夹持的保护板80发生翻转，使得翻转后的保护板80如图3-3所示，经过第二旋转气缸345翻转后的保护板80，其镍片82呈水平状设置。该第一夹持气缸346上设有上夹持片3461和下夹持片3462。该第一夹持气缸346受到控制系统的控制，当需要夹持保护板80时，上夹持片3461和下夹持片3462相对移动以夹持住保护板80的主板81的上下表面。
[0103]在移板机构30中，第一横梁33的第一电机333、移动装置34中的第一旋转气缸342、第三电机3432、第二旋转气缸345以及第一夹持气缸346均受到控制系统的控制，用于水平、竖直移动以及水平旋转和翻转其夹持的保护板80。
[0104]进一步地，参见图5-6，为本实用新型所提供的电池自动点焊设备100中的点焊机构20。该点焊机构20主要负责将设于其底部的保护板80以及电芯90进行点焊工序。如图5所示，该点焊机构20固定于移板机构30的第一支撑架31上。请再参见图7，该第一支撑架31包括两个相对设置的第一支撑柱311和第二支撑柱312以及架设于第一支撑柱311和第二支撑柱312之间的支撑横梁313。该移板机构30的第一横梁33的一端就固定于该支撑横梁313上且第一横梁33的第一电机333固定于支撑横梁313上。而该点焊机构20设于第一支撑柱311和第二支撑柱312之间，位于该支撑横梁313下方。具体地，该点焊机构20包括点焊器23以及设于第一支撑柱311和第二支撑柱312之间移位气缸22。该点焊器23垂直固定于该移位气缸22上，该点焊器23可沿着移位气缸22水平左右移动。由于点焊器23竖直设置，为了点焊器23能够平稳移动，在移位气缸22上还平行设置有移位导轨21，该移位导轨21也固定于第一支撑柱311和第二支撑柱312上。如图6所示，为了点焊器23能够与移位气缸22以及移位导轨21连接稳固，在点焊器23与移位气缸22和移位导轨21之间还设有一 T型连接块24，点焊器23先固定在T型连接块24上，再通过该T型连接块24固定到移位气缸22以及移位导轨21上。这样，点焊器23就可在移位气缸22上沿着移位导轨21自由滑动。
[0105]具体地，该点焊器23包括点焊主体231、设于点焊主体231底部的点焊针233以及控制点焊针233的点焊气缸232。该点焊针233由点焊气缸232控制其上下移动。在未点焊时，该点焊针233为初始状态，此时的点焊针233距离位于其底部的电芯90以及设于电芯90上的保护板80有一定的距离。当需要点焊时，点焊气缸232驱动点焊针233向下运动，点焊针233触碰保护板80的镍片82，并向下将镍片82抵接并焊接与电芯90的电极(91,92)上，以完成点焊过程，点焊好的电芯90和保护板80如图3-2所示。
[0106]在点焊过程中，该点焊机构20中的移位气缸22、点焊器23的点焊主体231、点焊气缸232以及点焊针233均受到控制系统的控制，用于将设于点焊器23底部的保护板80的镍片82点焊到电芯90上表面的电极(91、92)上。[0107]进一步地，参见图10-12，为本实用新型所提供的电池自动点焊设备100中的进出料机构50。该进出料机构50主要负责将电池的电芯90送到点焊机构20处，然后将电池的电芯90与保护板80的点焊位置进行定位，最后将点焊好的电池从点焊机构20处取出而出料。因此该进出料机构50如图10所示，主要包括了将电池的电芯90送到点焊机构20处的进料机构51、将电池的电芯90定位到点焊机构20正下方的定位机构52以及将点焊好的电池从点焊机构20处运出的出料机构53。请再参见图1，该进出料机构50的进料机构51和出料机构53也设置于X轴的方向上，并且该进料机构51与推板机构10以及折板机构40平行设置，该出料机构52与进料机构51以及点焊机构20平行设置。在图1中，该进料机构51位于推板机构10和折板机构40的前方，而该出料机构53在点焊机构20的后方，同时，该定位机构53设于Y轴轴线上，且该Y轴轴线穿过点焊机构20的点焊处与X轴轴线垂直设置。
[0108]具体地，参见图11，为该进出料机构50中的进料机构51与定位机构52的分解结构示意图。该进料机构51包括输送电芯90的进料输送带511设于进料输送带511上的料槽513以及设于进料输送带511前端的控制进料输送带511转动的送料电机512。在进料机构51中，将若干个电芯90逐一摆放在进料输送带511上，电芯90就会随着进料输送带511逐步进料。为了保证每个电芯90在进料输送带511上竖直传递不会倾倒,在进料输送带511上还设置了料槽513。而该送料电机512设置于进料输送带511的前端，带动进料输送带511转动，从而推动进料输送带511上的电芯90朝着点焊机构20的方向移动。在进料输送带511的末端，即靠近点焊机构20的一端，其料槽513上设有导料凹槽5131，该导料凹槽5131仅能容纳一个电芯90放置。每个电芯90会被逐一的推入该导料凹槽5131内。此时就需要定位机构52将导料凹槽5131内的电芯90推送到点焊机构20的点焊处进行点焊。
[0109]请再参见图11，其中包括了定位机构52的部分部件。该定位机构52主要包括了设于点焊机构20正下方的定位装置522、将电芯从送料机构51的料槽513的导料凹槽5131中推出到该定位装置522上的推料装置521以及将定位装置522上将已经焊接好的电池取出送到出料机构53的出料输送带531处的取料装置523。该定位机构52的三个部件定位装置522、推料装置521以及取料装置523均设于同一条Y轴线上，而该Y轴线由进料机构51的进料输送带511的末端开始，到出料机构53的出料输送带531的起始端，并且其中点焊机构20的点焊处设于该Y轴线上且处于进料输送带511和出料输送带531之间。在图11中显示了该定位机构52的定位装置522以及推料装置521。该推料机构521设置于进料机构51的前方，定位机构522设于进料机构51的后方，并且该定位机构522设于点焊机构20的正下方，即点焊机构20的点焊针233的正下方。
[0110]具体地，该推料装置521包括底座5211以及设于底座5211上的推料气缸5212，该推料气缸5211的推杆上设有推料板5213，该推料板5213呈L字形，其推料板5213随着推料气缸5211的伸缩可以伸入进料机构51的导料凹槽5131内，将处于导料凹槽5131内的电芯90推出，并推向定位装置522上。
[0111]请再参见图12，该定位机构52还包括设于出料装置53后方的取料装置523。该取料装置523包括了底座5231以及设于底座5231上的取料气缸5232，该取料气缸5231的推杆上还设有第三夹持气缸5233。该第三夹持气缸5233在取料气缸5232的推动下，可以伸到定位装置522上夹取电芯90。当电芯90与保护板80焊接好之后，电芯90被第三夹持气缸5233夹取，并放置到出料机构53的出料输送带531上进行出料。
[0112]该定位装置522包括底座5221以及设于底座5221上的导料槽5222以及设于导料槽5222 —侧的压板气缸5223，该压板气缸5223的推杆上设有压板5224，通过该压板5224将推入导料槽5222内的的电芯90能够紧压在导料槽5222的侧板上，以限制电芯90在导料槽5222内水平移动。该导料槽5222设有一凹槽，该凹槽使得电芯90能够从中竖直通过。其中推料机构521的推料板5213将电芯90从进料机构51的导料凹槽5131内推送到定位装置522的导料槽5222内，并且该推料板5213能够限制该电芯90在导料槽5222内不会向推板机构521处移动。而压板气缸5223的压板5224推出，将电芯90紧压在导料槽5222的侧板上，以限制电芯90在X轴方向移动。同时，位于定位装置522另一侧的取料装置523，其取料气缸5232将第三夹持气缸5233伸出，该第三夹持气缸5233将电芯90与取料装置523相对的一侧抵接住。由此，该电芯90在定位装置522的导料槽5222内的前后左右四个方向分别通过推料装置521的推料板5213、取料装置523的第三夹持气缸5233以及压料气缸5223的压板5224进行固定，以实现对电芯90的定位。该电芯90被固定在定位装置522的导料槽5222内，该导料槽5222则位于点焊机构20的正下方，以方便点焊机构20对其进行点焊。
[0113]请再参见图12，该出料机构53包括输送已点焊后的电芯90出料的出料输送带531以及设于出料输送带531末端的控制出料输送带531转动的出料电机532。该出料电机532控制出料输送带531转动，该出料输送带531转动将从取料装置523处取出的已点焊后的电芯90从点焊机构20处送出。
[0114]在进出料机构50当中，进料机构51的进料电机513、定位机构52中的推料气缸5212、压料气缸5223、取料气缸5232、第三夹持气缸5233以及出料机构53出料电机532均受到控制系统的控制，用于将电芯90送到点焊机构20处进行点焊，并将点焊后的电池取出，进行出料。
[0115]综上所述，本实用新型所提供的电池自动点焊设备100通过控制系统(图中未示出)完成对其设备100上所有机构的控制，并且完成电池的电芯90与保护板80焊接的全自动化过程，能够将每一片保护板80的主板81和镍片82进行自动化的折弯、再将保护板80输送到点焊机构20处进行自动点焊以及对电芯90的自动上下料的全自动化过程，该电池自动点焊设备100完成了电池的保护板80的折弯以及点焊的所有工序，自动化程度更高、且点焊的效率更好、更为精准，提高了电池加工的效率和产品质量。
[0116]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.电池自动点焊设备，用于将电池的保护板焊接到电池的电芯上，所述保护板具有主板以及与所述主板连接的镍片，其特征在于，包括: 可水平并列放置若干个所述保护板、且可将所述保护板逐一推出的推板机构； 与所述推板机构相对设置、可将所述保护板的镍片焊接于所述电芯上的点焊机构； 设于所述推板机构以及所述点焊机构的上方、用于运送所述保护板并调节所述保护板竖直高度以及旋转所述保护板的移板机构； 所述移板机构包括设置于所述点焊机构一侧的第一支撑架、设置于所述推板机构一侧的第二支撑架、架设于所述第一支撑架与所述第二支撑架之间的第一横梁以及可在所述第一横梁上水平移动的用于夹持以及调节所述保护板的移动装置； 所述移动装置包括套设于所述第一横梁上且可沿所述第一横梁水平移动的移动块、固定于所述移动块下方的第一旋转气缸、固定于所述第一旋转气缸下方的可在竖直方向上下移动的连接块、与所述连接块铰接并通过第二旋转气缸相对于所述连接块转动的旋转连接块以及固定于所述旋转连接块上的用于夹持所述保护板的第一夹持气缸。
2.如权利要求1所述的电池自动点焊设备，其特征在于，还包括设置于所述推板机构以及所述点焊机构之间、可对所述保护板的主板与所述保护板的镍片的连接处进行折弯的折板机构，所述推板机构、所述折板机构以及所述点焊机构设于同一水平X轴上。
3.如权利要求2所述的电池自动点焊设备，其特征在于，所述折板机构包括支撑板，所述支撑板的顶部设有可使所述保护板经过的凹槽，于所述支撑板上、且于所述凹槽两侧边分别设有一对可夹持所述保护板的第二夹持气缸，于所述支撑板上、且于所述凹槽的底部还固设有用于将所述保护板的主板和镍片的连接处进行折弯的折板装置。
4.如权利要求3所述的电池自动点焊设备，其特征在于，所述折板装置包括固定于所述支撑板上、位于所述凹槽底部的折板气缸以及由所述折板气缸控制上下移动的折弯件。
5.如权利要求1所述的电池自动点焊设备，其特征在于，所述推板机构包括底座、设于所述底座上用于放置所述保护板的板槽以及设于所述底座上用于推动所述板槽上的保护板的推板装置。
6.如权利要求5所述的电池自动点焊设备，其特征在于，所述推板装置包括设于所述底座上的一对支撑座、架设于两所述支撑座之间的第二横梁、套设于所述第二横梁上且可沿所述第二横梁水平移动的推动块以及设于所述推动块上的推动气缸，所述推动气缸上设有可伸缩地抵接于所述保护板上的推动杆。
7.如权利要求1所述的电池自动点焊设备，其特征在于，所述点焊机构设置于所述移板机构的第一支撑架上，所述第一支撑架包括相对设置的第一支撑柱、第二支撑柱以及架设于所述第一支撑柱以及所述第二支撑柱之间的支撑横梁，所述点焊机构包括设于所述第一支撑柱与所述第二支撑柱之间的移位气缸以及固定于所述移位气缸上可沿所述移位气缸左右移动的点焊器，所述点焊器包括点焊主体、设于所述点焊主体底部的点焊针以及控制所述点焊针的点焊气缸。
8.如权利要求2所述的电池自动点焊设备，其特征在于，还包括控制所述电芯进出料的进出料机构，所述进出料机构包括将所述电池的电芯运送到所述点焊机构处的进料机构、将所述电池的电芯定位到所述点焊机构正下方的定位机构以及将点焊好的电池从所述点焊机构运出的出料机构。
9.如权利要求8所述的电池自动点焊设备，其特征在于，所述进料机构包括输送所述电芯的进料输送带、设于所述进料输送带上的料槽以及设于所述进料输送带前端的控制所述进料输送带转动的送料电机，所述料槽位于所述输送带的末端设有导料凹槽；所述出料机构包括将已点焊后的所述电芯出料的出料输送带以及设于所述出料输送带末端的控制所述出料输送带转动的出料电机，所述进料机构的进料输送带的末端、所述点焊机构与所述出料机构的出料输送带的前端三者在同一水平Y轴上，所述定位机构设于所述水平Y轴的轴线上；所述定位机构包括设于所述点焊机构正下方的定位装置、将所述电芯从所述送料机构的料槽的导料凹槽中推到所述定位装置上的推料装置以及将所述定位装置上已点焊后的所述电芯取出送到所述出料机构的出料输送带上的取料装置。
10.如权利要 求8所述的电池自动点焊设备，其特征在于，还包括控制系统，所述推板机构、所述点焊机构、所述移板机构、所述折板机构以及所述进出料机构均由所述控制系统控制。
【文档编号】B23K11/11GK203679758SQ201320685372
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】刘辉国 申请人:刘辉国