一种双联锂电池焊接设备及其焊接方法与流程

本发明涉及一种点焊机及其点焊方法，尤其涉及一种双联锂电池焊接设备及其焊接方法。

背景技术：

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。在锂电池使用过程中，为了提高电压，需要将两个单独的锂电池进行串联，从而组成一个双联电池的结构。而双联电池的生产过程中，需要将一个负极向上锂电池和一个正极向上锂电池利用一个极耳将它们焊接串联在一起。现有双联电池的双联焊接一般采用人工焊接的方式进行，存在生产效率低下，不同工人的焊接水平不同，产品品质影响因素较大。

技术实现要素：

本发明要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种双联锂电池焊接设备，实现双联锂电池的自动双联焊接，提高生产效率，提高双联锂电池的品质。

本发明要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种利用双联锂电池焊接设备的焊接方法，实现双联锂电池的自动双联焊接，提高生产效率，提高双联锂电池的品质。

本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种双联锂电池焊接设备，其特征在于，包括：

机架，对焊接设备起到支撑作用；

并列设置的第一输送带和第二输送带，设置于所述机架的一侧，所述第一输送带上放置有第一上料盒，所述第二输送带上放置有第二上料盒，第一上料盒内阵列有多排正极向上锂电池，第二上料盒内阵列有多排负极向上锂电池；

焊接盒，设置于所述机架的另一侧，所述焊接盒包括排料部、焊接部和整料部，排料部包括排料底板、两个相对布置的排料侧板和排料后板，所述排料后板上设置有位于两个排料侧板之间的分隔板，分隔板与其中一个排料侧板之间形成用于排列放置正极向上锂电池的正极排列槽，分隔板与另外一个排料侧板之间形成用于排列放置负极向上锂电池的负极排列槽，所述分隔板底部与排料底板存在间隙，排料后板的外部设置有推动缸，该推动缸的活塞杆穿设于分隔板的底部下方，推动缸的活塞杆端部连接有用于同时推动正极排列槽和负极排列槽内的锂电池的推动块，所述焊接部包括焊接内板和焊接外板，焊接内板和焊接外板之间形成与所述正极排列槽和负极排列槽相通的焊接通道，所述焊接外板上沿焊接通道方向开设有移动槽，焊接外板外部设置有移动缸，该移动缸的活塞杆端部设置有一推动焊接通道内锂电池间隔定距向前移动的移动杆，所述整料部包括整料底部、一组相对布置的整料侧板、整料板以及与该整料板相连的整料缸，在一组相对布置的整料侧板之间放置有一侧部敞开的整料盒，整料板与整料盒敞开一侧相对；

锂电池移动机构，设置于输送带和焊接盒上方，所述锂电池移动机构包括设置于所述机架之上的导轨，导轨上设置有用于将第一上料盒内的锂电池整列移动至焊接盒排料部的正极排列槽内的正极移动组件以及用于将第二上料盒内的锂电池整列移动至焊接盒排料部的负极排列槽内的负极移动组件，正极移动组件和负极移动组件分别包括滑动设置于导轨之上的滑块，滑块的下方设置有压料缸和吸料缸，压料缸的输出端设置有压板，压板上开设有一列通孔，吸料缸的输出端设置有安装板，安装板的下方设置有一列吸杆，每个吸杆的位置与每个通孔位置相对对应，安装板上设置有吸气泵，吸气泵与每个吸杆相连通；

极耳上料机构，设置于焊接盒焊接部一侧，极耳上料机构包括振动盘，该振动盘的输出端设置有一导向块，该导向块上开设有使得极耳阵列排布的导向槽，所述导向槽处设置有一可沿焊接部方向来回移动的上料缸，上料缸的输出端与一旋转缸的缸体连接，旋转缸的输出端设置有一用于对极耳进行夹持的夹持缸；

极耳双联焊接机构，设置于焊接盒焊接部的另一侧，极耳双联焊接机构包括一立柱、滑动设置于该立柱上的滑动缸，该滑动缸的输出端设置有点焊机，该点焊机具有一组并列布置的焊针。

作为改进，所述吸杆的下端设置有真空吸盘，通过设置真空吸盘，吸气泵用于对真空吸盘进行吸真空，提高了吸杆对锂电池的吸引力。

再改进，所述焊接盒的焊接部处设置有一定位板，该定位板与一定位缸连接，通过在点焊机的焊针下方设置定位板，使得各正负交替的锂电池组经过一组焊针下方时位置能够摆正而不发生偏移。

与现有技术相比，本发明解决第一个技术问题的优点在于：利用第一上料盒和第二上料盒，将正极向上锂电池和负极向上锂电池分开储存上料，锂电池移动机构的正极移动组件将正极向上锂电池整列放置于焊接盒的正极排列槽内，负极移动组件将负极向上锂电池整列放置于焊接盒的负极排列槽内，在推动缸的作用下正负极交替的锂电池组进入焊接部的焊接通道处，焊接外板上的移动缸动作，将位于焊接通道内各正负极交替的锂电池组向前移动两个锂电池宽度的距离，极耳上料机构将极耳输送至锂电池组上方，极耳双联焊接机构对极耳进行焊接，随着移动缸的动作和整料缸的动作，一排排锂电池组存放至整料盒内，从而实现了双联锂电池的自动双联焊接，提高了生产效率，由于采用自动化设备进行双联电池的双联焊接，从而也提高了双联锂电池的品质。

本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种利用所述双联锂电池焊接设备的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、在第一上料盒内放满正极向上锂电池，在第二上料盒内放满负极向上锂电池，将第一上料盒放置于第一输送带上，将第二上料盒放置于第二输送带上，第一上料盒和第二上料盒输送至焊接盒排料部一侧时停止运动；

(2)、正极移动组件沿着导轨运动至第一上料盒正上方，负极移动组件移动沿着导轨运动至第二上料盒正上方，正极移动组件上的吸料缸带动正极移动组件上的安装板下移，正极移动组件上的一列吸杆穿过对应的压板上一列通孔后将第一上料盒上的一列正极向上锂电池吸住，正极移动组件上的吸料缸上移，正极移动组件移动至焊接盒的正极排列槽正上方，正极移动组件上的吸料缸重新下移并将一列正极向上锂电池放入正极排列槽内，正极移动组件上的压料缸带动压板下移至放入正极排列槽内的锂电池上方将其压平，于此同时，负极移动组件上的吸料缸带动负极移动组件上的安装板下移，负极移动组件上的一列吸杆穿过对应的压板上一列通孔后将第二上料盒上的一列负极向上锂电池吸住，负极移动组件上的吸料缸上移，负极移动组件移动至焊接盒的负极排列槽正上方，负极移动组件上的吸料缸重新下移并将一列负极向上锂电池放入负极排列槽内，负极移动组件上的压料缸带动压板下移至放入负极排列槽内的锂电池上方将其压平；

(3)、焊接盒排料部上的推动缸动作，正负极交替的锂电池组进入焊接部的焊接通道处，焊接外板上的移动缸动作，将位于焊接通道内各正负极交替的锂电池组向前移动两个锂电池宽度的距离，焊接通道上并列交替排布正极向上锂电池和负极向上锂电池，一个正极向上锂电池和一个负极向上锂电池形成一个正负交替的锂电池组，在移动缸的作用下，每个正负交替的锂电池组以两个锂电池宽度的距离间隔向前移动；

(4)、振动盘振动将极耳排列于导向块的导向槽内，夹持缸上的夹持件将极耳竖向夹持住，旋转缸带动夹持缸转动90度，使得夹持缸上夹持件横向布置，上料缸动作，将夹持缸上的极耳移动至焊接通道上一组正负交替的锂电池组上方；

(5)、极耳双联焊接机构上滑动缸带动点焊机下移，点焊机上的一组焊针将极耳上的两端分别焊接于一组正负交替的锂电池组上，使得每组正负交替的锂电池组中的两个锂电池串联在一起；

(6)、随着每组正负交替的锂电池组持续向前移动，锂电池组进入焊接盒的整料部，位于整料部上的整料盒储存焊接完成后的各正负交替的锂电池组，当在焊接通道的方向上，锂电池组装满一组相对布置的整料侧板之间的间隙时，整料缸带动整料板向前移动一个锂电池宽度的距离并复位；

(7)、整料盒装满正负交替的锂电池组后，整料盒移出，换上新的整料盒。

与现有技术相比，本发明解决第二个技术问题的优点在于：利用第一上料盒和第二上料盒，将正极向上锂电池和负极向上锂电池分开储存上料，锂电池移动机构的正极移动组件将正极向上锂电池整列放置于焊接盒的正极排列槽内，负极移动组件将负极向上锂电池整列放置于焊接盒的负极排列槽内，在推动缸的作用下正负极交替的锂电池组进入焊接部的焊接通道处，焊接外板上的移动缸动作，将位于焊接通道内各正负极交替的锂电池组向前移动两个锂电池宽度的距离，极耳上料机构将极耳输送至锂电池组上方，极耳双联焊接机构对极耳进行焊接，随着移动缸的动作和整料缸的动作，一排排锂电池组存放至整料盒内，从而实现了双联锂电池的自动双联焊接，提高了生产效率，由于采用自动化设备进行双联电池的双联焊接，从而也提高了双联锂电池的品质。

附图说明

图1是本发明实施例中双联锂电池焊接设备的结构示意图；

图2是图1中焊接盒的结构示意图；

图3是图1中正极移动组件的结构示意图；

图4是图3中压板的结构示意图；

图5是本发明实施例中双联焊接完成后正负交替的锂电池组的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至5所示，本实施中的双联锂电池焊接设备，机架、并列设置的第一输送带211和第二输送带212、焊接盒1、锂电池移动机构3、极耳上料机构4和极耳双联焊接机构5。

其中，机架，用于对焊接设备起到支撑作用；

并列设置的第一输送带211和第二输送带212，设置于所述机架的一侧，所述第一输送带211上放置有第一上料盒221，所述第二输送带212上放置有第二上料盒222，第一上料盒221内阵列有多排正极向上锂电池61，第二上料盒222内阵列有多排负极向上锂电池62；

焊接盒1，设置于所述机架的另一侧，所述焊接盒1包括排料部11、焊接部12和整料部13，排料部11包括排料底板、两个相对布置的排料侧板113和排料后板115，所述排料后板115上设置有位于两个排料侧板113之间设置有分隔板114，分隔板114与其中一个排料侧板之间形成用于排列放置正极向上锂电池61的正极排列槽111，分隔板114与另外一个排料侧板之间形成用于排列放置负极向上锂电池62的负极排列槽112，所述分隔板114底部与排料底板存在间隙，排料后板115的外部设置有推动缸116，该推动缸116的活塞杆穿设于分隔板114的底部下方，推动缸116的活塞杆端部连接有用于同时推动正极排列槽111和负极排列槽112内的锂电池的推动块119，所述焊接部12包括焊接内板和焊接外板121，焊接内板和焊接外板121之间形成与所述正极排列槽111和负极排列槽112相通的焊接通道123，所述焊接外板121上沿焊接通道123方向开设有移动槽122，焊接外板121外部设置有移动缸124，该移动缸124的活塞杆端部设置有一推动焊接通道123内锂电池间隔定距向前移动的移动杆125，每次定距的距离为两个锂电池的宽度，所述整料部13包括整料底部134、一组相对布置的整料侧板135、整料板132以及与该整料板132相连的整料缸131，在一组相对布置的整料侧板135之间放置有一侧部敞开的整料盒133，整料板132与整料盒133敞开一侧相对；

锂电池移动机构3，设置于输送带和焊接盒1上方，所述锂电池移动机构3包括设置于所述机架之上的导轨30，导轨30上设置有用于将第一上料盒221内的锂电池整列移动至焊接盒1排料部11的正极排列槽111内的正极移动组件31以及用于将第二上料盒222内的锂电池整列移动至焊接盒11排料部11的负极排列槽112内的负极移动组件32，正极移动组件31和负极移动组件32分别包括滑动设置于导轨30之上的滑块31，滑块31的下方设置有压料缸和吸料缸，压料缸的输出端设置有压板，压板上开设有一列通孔，吸料缸的输出端设置有安装板，安装板的下方设置有一列吸杆，每个吸杆的位置与每个通孔位置相对对应，所述吸杆的下端设置有真空吸盘，通过设置真空吸盘，吸气泵用于对真空吸盘进行吸真空，提高了吸杆对锂电池的吸引力，安装板上设置有吸气泵，吸气泵与每个吸杆相连通；

极耳上料机构4，设置于焊接盒1焊接部12一侧，极耳上料机构4包括振动盘41，该振动盘41的输出端设置有一导向块42，该导向块42上开设有使得极耳63阵列排布的导向槽，所述导向槽处设置有一可沿焊接部12方向来回移动的上料缸45，上料缸45的输出端与一旋转缸44的缸体连接，旋转缸44的输出端设置有一用于对极耳63进行夹持的夹持缸43；

极耳双联焊接机构5，设置于焊接盒1焊接部12的另一侧，极耳双联焊接机构5包括一立柱51、滑动设置于该立柱51上的滑动缸52，该滑动缸52的输出端设置有点焊机53，该点焊机53具有一组并列布置的焊针。

另外，所述焊接盒1的焊接部12处设置有一定位板，该定位板与一定位缸连接，通过在点焊机53的焊针下方设置定位板，使得各正负交替的锂电池组经过一组焊针下方时位置能够摆正而不发生偏移。

此外，本发明还提供了一种利用所述双联锂电池焊接设备的焊接方法，包括以下步骤：

(1)、在第一上料盒221内放满正极向上锂电池61，在第二上料盒222内放满负极向上锂电池62，将第一上料盒221放置于第一输送带211上，将第二上料盒222放置于第二输送带212上，第一上料盒221和第二上料盒222输送至焊接盒1排料部11一侧时停止运动；

(2)、正极移动组件31沿着导轨30运动至第一上料盒221正上方，负极移动组件32移动沿着导轨30运动至第二上料盒222正上方，正极移动组件上的吸料缸313带动正极移动组件上的安装板315下移，正极移动组件上的一列吸杆316穿过对应的压板314上一列通孔317后将第一上料盒221上的一列正极向上锂电池吸住，正极移动组件上的吸料缸313上移，正极移动组件31移动至焊接盒1的正极排列槽111正上方，正极移动组件上的吸料缸313重新下移并将一列正极向上锂电池放入正极排列槽111内，正极移动组件上的压料缸312带动压板下移至放入正极排列槽111内的锂电池上方将其压平，于此同时，负极移动组件上的吸料缸323带动负极移动组件上的安装板325下移，负极移动组件上的一列吸杆穿过对应的压板上一列通孔后将第二上料盒222上的一列负极向上锂电池吸住，负极移动组件上的吸料缸323上移，负极移动组件32移动至焊接盒1的负极排列槽112正上方，负极移动组件上的吸料缸323重新下移并将一列负极向上锂电池放入负极排列槽112内，负极移动组件上的压料缸322带动负极移动组件上的压板324下移至放入负极排列槽112内的锂电池上方将其压平；

(3)、焊接盒1排料部11上的推动缸116动作，正负极交替的锂电池组60进入焊接部12的焊接通道123处，焊接外板121上的移动缸124动作，将位于焊接通道123内各正负极交替的锂电池组60向前移动两个锂电池宽度的距离，焊接通道123上并列交替排布正极向上锂电池和负极向上锂电池，一个正极向上锂电池和一个负极向上锂电池形成一个正负交替的锂电池组60，在移动缸124的作用下，每个正负交替的锂电池组60以两个锂电池宽度的距离间隔向前移动；

(4)、振动盘41振动将极耳63排列于导向块42的导向槽内，夹持缸43上的夹持件将极耳63竖向夹持住，旋转缸44带动夹持缸43转动90度，使得夹持缸43上夹持件横向布置，上料缸45动作，将夹持缸43上的极耳63移动至焊接通道123上一组正负交替的锂电池组60上方；

(5)、极耳双联焊接机构5上滑动缸52带动点焊机53下移，点焊机53上的一组焊针将极耳63上的两端分别焊接于一组正负交替的锂电池组60上，使得每组正负交替的锂电池组60中的两个锂电池串联在一起；

(6)、随着每组正负交替的锂电池60组持续向前移动，锂电池组进入焊接盒1的整料部13，位于整料部13上的整料盒133储存焊接完成后的各正负交替的锂电池组60，当在焊接通道123的方向上，锂电池组装满所述一组相对布置的整料侧板之间的间隙时，整料缸131带动整料板132向前移动一个锂电池宽度的距离并复位；

(7)、整料盒133装满正负交替的锂电池组60后，整料盒133移出，换上新的整料盒。

综上，本发明利用第一上料盒221和第二上料盒22，将正极向上锂电池61和负极向上锂电池62分开储存上料，锂电池移动机构3的正极移动组件31将正极向上锂电池61整列放置于焊接盒1的正极排列槽111内，负极移动组件32将负极向上锂电池62整列放置于焊接盒1的负极排列槽112内，在推动缸116的作用下正负极交替的锂电池组60进入焊接部12的焊接通道123处，焊接外板121上的移动缸124动作，将位于焊接通道1223内各正负极交替的锂电池组60向前移动两个锂电池宽度的距离，极耳上料机构4将极耳63输送至锂电池组上方，极耳双联焊接机构5对极耳63进行焊接，随着移动缸124的动作和整料缸131的动作，一排排锂电池组存放至整料盒133内，从而实现了双联锂电池的自动双联焊接，提高了生产效率，由于采用自动化设备进行双联电池的双联焊接，从而也提高了双联锂电池的品质。