电池焊接机的制作方法

本发明涉及焊接设备技术领域，更具体地说，是涉及一种电池焊接机。

背景技术：

在汽车电池的生产制造过程中，电池端口处的外壳侧板与主壳之间会存在缝隙，因此需要将电池的外壳侧板与主壳焊接缝合。现有的汽车电池的外壳是采用人工进行焊接的，存在生产效率低、产品质量不稳定且产品合格率低等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种可实现电池的自动化焊接作业、生产效率高、能使产品质量稳定、能有效提高产品合格率的电池焊接机。

为实现上述目的，本发明提供了一种电池焊接机，包括用于将电池上料输送的电池上料机构、用于将电池上料机构上的电池吸取移送到电池进料运送机构上的电池上料吸取移送机构、用于将电池送入电池夹紧旋转机构内的电池进料运送机构、用于夹紧电池并对其进行旋转的电池夹紧旋转机构、用于对电池的外壳进行焊接的移动式电池焊接机构、用于将电池夹紧旋转机构内的已焊接完成的电池移出的电池出料运送机构、用于将电池出料运送机构上的电池吸取移送到电池卸料机构上的电池下料吸取移送机构以及用于对电池进行卸料的电池卸料机构，电池进料运送机构装设在电池夹紧旋转机构的进料口侧，电池出料运送机构装设在电池夹紧旋转机构的出料口侧，移动式电池焊接机构装设在电池夹紧旋转机构的侧边，移动式电池焊接机构的焊枪能够移动到电池夹紧旋转机构的进料口侧和出料口侧，电池上料吸取移送机构位于电池上料机构与电池进料运送机构之间，电池下料吸取移送机构位于电池出料运送机构和电池卸料机构之间，电池夹紧旋转机构的两侧装设有用于拍照检测电池外壳所需焊接的缝隙位置的ccd检测机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明设有电池上料机构、电池上料吸取移送机构、电池进料运送机构、电池夹紧旋转机构、移动式电池焊接机构、电池出料运送机构、电池下料吸取移送机构和电池卸料机构，其可实现电池的自动化焊接作业，自动化程度和生产效率高，能够使产品质量稳定，有效提高了产品合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电池焊接机的结构示意图；

图2是电池上料机构的结构示意图；

图3是电池上料吸取移送机构的结构示意图；

图4是电池进料运送机构或电池出料运送机构的结构示意图；

图5是电池进料运送机构的分解图；

图6是电池夹紧旋转机构的结构示意图一；

图7是电池夹紧旋转机构的结构示意图二；

图8是电池夹紧旋转机构的旋转部分的结构示意图一；

图9是电池夹紧旋转机构的旋转部分的结构示意图二；

图10是电池夹紧旋转机构的局部结构分解图；

图11是顶部拉钩上拉装置的结构示意图；

图12是旋转定位装置的结构示意图；

图13是ccd检测机构和光源保护机构的结构示意图；

图14是移动式电池焊接机构的结构示意图；

图15是移动式电池焊接机构的分解图；

图16是电池下料吸取移送机构的结构示意图；

图17是电池卸料机构的结构示意图；

图18是电池翻转装置的结构示意图；

图19是电池卸料吸取装置的分解图；

图20是不良品电池卸料装置的结构示意图；

图21是电池扫码机构的结构示意图；

图22是电池高压检测机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种电池焊接机，该电池焊接机包括用于将电池上料输送的电池上料机构1、用于将电池上料机构1上的电池吸取移送到电池进料运送机构上的电池上料吸取移送机构2、用于将电池送入电池夹紧旋转机构内的电池进料运送机构3、用于夹紧电池并对其进行旋转的电池夹紧旋转机构4、用于对电池的外壳进行焊接的移动式电池焊接机构5、用于将电池夹紧旋转机构4内的已焊接完成的电池移出的电池出料运送机构6、用于将电池出料运送机构6上的电池吸取移送到电池卸料机构上的电池下料吸取移送机构7以及用于对电池进行卸料的电池卸料机构8，电池进料运送机构3装设在电池夹紧旋转机构4的进料口侧，电池出料运送机构6装设在电池夹紧旋转机构4的出料口侧，移动式电池焊接机构5装设在电池夹紧旋转机构4的侧边，移动式电池焊接机构5的焊枪能够移动到电池夹紧旋转机构4的进料口侧和出料口侧，电池上料吸取移送机构2位于电池上料机构1与电池进料运送机构3之间，电池下料吸取移送机构7位于电池出料运送机构6和电池卸料机构8之间，电池夹紧旋转机构4的两侧装设有用于拍照检测电池外壳所需焊接的缝隙位置的ccd检测机构9。

下面结合附图对本实施例的各个组成部分进行详细说明。

如图2所示，电池上料机构1包括电池上料输送带11、上料输送带安装架12、电池夹紧定位气缸13和电池夹紧定位块14，电池上料输送带11装设在上料输送带安装架12上，电池夹紧定位气缸13对称装设在电池上料输送带11的出料端两侧，电池夹紧定位气缸13能够带动电池夹紧定位块14夹紧输送到电池上料输送带11出料端的电池。

当电池输送到电池上料输送带11的出料端时，电池夹紧定位气缸13能够带动电池夹紧定位块14夹紧电池，从而使电池停止移动，以便于电池上料吸取移送机构2吸取电池。

如图3所示，电池上料吸取移送机构2包括第一支架21、第一伺服滑台22、第一横移板23、第一纵向滑轨组件24、第一升降板25、第一升降气缸26、第一吸盘安装座27和用于吸住电池的第一吸盘28，第一伺服滑台22装设在第一支架21上，第一横移板23装设在第一伺服滑台22的滑动块上，第一升降板25通过第一纵向滑轨组件24与第一横移板23滑动连接，第一升降气缸26装设在第一横移板23上并可带动第一升降板25上下移动，第一吸盘28通过第一吸盘安装座27装设在第一升降板25上。

当电池输送到电池上料输送带11的出料端时，在第一伺服滑台22和第一升降气缸26的带动下，第一吸盘28能够吸取电池上料输送带11上的电池并将其移送到电池进料运送机构3上。

如图4和图5所示，电池进料运送机构3和电池出料运送机构6均包括第一横向滑轨组件31、第一电机32、第一丝杆33、第一移动座34、第一移动座传动块35、第一固定座36、第二升降气缸37、升降连接块38、第二纵向滑轨组件39、第二升降板310、托架条安装座311、电池托架条312、电池推料压紧气缸313和推料压紧块314，第一移动座34装设在两个第一横向滑轨组件31上，第一电机32与位于两个第一横向滑轨组件31之间的第一丝杆33传动连接，第一移动座34底部的第一移动座传动块35与第一丝杆33螺纹连接，第一固定座36装设在第一移动座34上，第二升降气缸37装设在第一固定座36上，第二升降板310通过第二纵向滑轨组件39与第一固定座36滑动连接，第二升降气缸37通过升降连接块38带动第二升降板310上下移动，电池托架条312通过托架条安装座311装设在第二升降板310上，电池推料压紧气缸313装设在电池托架条312的一端，电池托架条312的另一端设有限位挡块315，电池推料压紧气缸313能够带动推料压紧块314沿电池托架条312的长度方向横向移动。

当电池上料吸取移送机构2将电池放置到电池托架条312上时，电池推料压紧气缸313能够带动推料压紧块314推动电池，使电池在推料压紧块314和限位挡块315的作用下压紧在电池托架条312上，接着第一电机32通过第一丝杆33带动第一移动座34上的电池托架条312将电池送入到电池夹紧旋转机构4的内部，之后第二升降气缸37带动电池托架条312下降，使电池脱离电池托架条312并落入到电池夹紧旋转机构4的内部，最后第一电机32带动第一移动座34上的电池托架条312复位。

如图6至图10所示，电池夹紧旋转机构4包括保护壳41、旋转座42、轴承43、旋转座齿轮44、侧挡圈45、安装环410、第一固定夹紧座411、第二固定夹紧座412、第一移动夹紧座413、第二移动夹紧座414、导向弹性件415、第一夹紧座拉钩416、第二夹紧座拉钩417、用于带动旋转座42旋转的旋转驱动装置47、用于对旋转座42进行定位的旋转定位装置48、用于拉动第一夹紧座拉钩416使第一移动夹紧座413松开电池的顶部拉钩上拉装置49和用于拉动第二移动夹紧座414使第二移动夹紧座414松开电池的侧边拉钩外拉装置46，旋转座42的两侧通过轴承43可转动地安装在保护壳41上，旋转座齿轮44装设在旋转座42上，侧挡圈45装设在保护壳41上并位于轴承43的外侧，安装环410装设在旋转座42的两侧，第一固定夹紧座411、第二固定夹紧座412、第一移动夹紧座413和第二移动夹紧座414分别横向穿过旋转座42的中心孔，第一固定夹紧座411和第二固定夹紧座412各自固定在两个安装环410的两个相邻内侧面上，第一移动夹紧座413和第二移动夹紧座414各自通过导向弹性件415装设在两个安装环410的另外两个相邻内侧面上，第一夹紧座拉钩416装设在第一移动夹紧座413的两侧，第二夹紧座拉钩417装设在第二移动夹紧座414的两侧，旋转驱动装置47与旋转座42上的旋转座齿轮44传动连接，旋转定位装置48通过固定安装架419装设在保护壳41的一端，旋转座42的外缘装设有四个用于与旋转定位装置48定位配合的定位槽座418，顶部拉钩上拉装置49装设在保护壳41的顶端，侧边拉钩外拉装置46装设在固定安装架419上并位于保护壳41的两侧。

如图8所示，旋转驱动装置47包括第二电机471、电机齿轮472和传动齿轮473，第二电机471的电机齿轮472与传动齿轮473相啮合，传动齿轮473与旋转座齿轮44相啮合。第二电机471能够通过电机齿轮472和传动齿轮473带动旋转座齿轮44转动，从而带动与旋转座42相连接的所有部件每次旋转90度。

如图11所示，顶部拉钩上拉装置49包括安装底架491、第三纵向滑轨组件492、导向柱493、直线轴承494、第三升降板495、上拉气缸496、上拉气缸安装板497和用于上拉相应的第一夹紧座拉钩416的上拉钩498，安装底架491装设在保护壳41的顶部，上拉气缸安装板497通过导向柱493装设在安装底架491的顶部，第三升降板495通过直线轴承494装设在导向柱493上，上拉气缸496装设在上拉气缸安装板497上并可带动第三升降板495上下移动，上拉钩498装设在安装底架491的两侧并分别通过第三纵向滑轨组件492与安装底架491的两侧滑动连接，第三升降板495的底部两侧分别通过连接件499与两个上拉钩498相连接。

如图7、图8和图9所示，侧边拉钩外拉装置46包括外拉气缸461、第三横向滑轨组件462和用于向外拉动相应的第二夹紧座拉钩417的外拉钩463，外拉气缸461装设在固定安装架419上的一端，外拉钩463通过第三横向滑轨组件462与固定安装架419的外侧滑动连接，外拉气缸461能够带动外拉钩463横向移动。

如图12所示，旋转定位装置48包括定位驱动气缸481、滑轨组件安装板482、第二横向滑轨组件483和定位插块484，定位驱动气缸481和滑轨组件安装板482分别装设在固定安装架419上，定位插块484通过第二横向滑轨组件483与滑轨组件安装板482滑动连接，定位驱动气缸481能够带动定位插块484横向插入到定位槽座418中。旋转定位装置48能够对旋转座42进行定位，锁死旋转座42，以防止电池在焊接时其位置发生不必要的转动。

较佳的，为了更好地识别电池当前旋转的角度和位置，如图7和图10所示，旋转座42的两侧分别装设有旋转位置感应块420，保护壳41的两侧分别装设有用于检测旋转位置感应块420的位置的感应器421。

当电池上料吸取移送机构2将电池送入前，顶部拉钩上拉装置49的上拉气缸496需要带动上拉钩498上拉第一夹紧座拉钩416，使第一移动夹紧座413向上移动，侧边拉钩外拉装置46的外拉气缸461需要带动外拉钩463向外拉动第二夹紧座拉钩417，使第二移动夹紧座414向外侧移动，此时电池才能通过电池上料吸取移送机构2的电池托架条312送入到旋转座42的中心孔内并放置在第一固定夹紧座411上，之后顶部拉钩上拉装置49和侧边拉钩外拉装置46复位，第一移动夹紧座413和第二移动夹紧座414在导向弹性件415的弹性作用下能够与第一固定夹紧座411和第二固定夹紧座412一起夹紧电池，防止电池发生不必要偏移。后续，旋转驱动装置47的第二电机471能够通过电机齿轮472和传动齿轮473带动旋转座齿轮44转动，从而带动与夹紧在旋转座42内的电池每次旋转90度，以逐一更换电池端部四条侧边的位置，有利于移动式电池焊接机构5对电池端部四条侧边存在的缝隙进行焊接。当焊接完成后，顶部拉钩上拉装置49的上拉气缸496需要再一次带动上拉钩498上拉第一夹紧座拉钩416，使第一移动夹紧座413向上移动，侧边拉钩外拉装置46的外拉气缸461需要再一次带动外拉钩463向外拉动第二夹紧座拉钩417，使第二移动夹紧座414向外侧移动，这样第一移动夹紧座413和第二夹紧座拉钩417才能松开电池，让电池出料运送机构6的电池托架条312将焊接完的电池从旋转座42内移出。

如图13所示，ccd检测机构9包括第二支架91、ccd镜头92和光源93，ccd镜头92和光源93装设在第二支架91上，ccd镜头92位于光源93的正上方。ccd镜头92能够拍照检测电池两个端部四条侧边存在的缝隙的位置，并将图像信号发送给控制器，由控制器控制移动式电池焊接机构5移动，从而起到辅助移动式电池焊接机构5进行焊接的作用，大大提高焊接的质量。

如图13所示，电池夹紧旋转机构4的两侧装设有用于保护光源93以防止其在焊接的过程中被高温烧坏的光源保护机构10，光源保护机构10包括光源挡板气缸101和光源挡板102，光源挡板气缸101能够带动光源挡板102横移到光源93的正下方。

如图14和图15所示，移动式电池焊接机构5包括第四横向滑轨组件51、第三电机52、第二丝杆53、第二移动座54、第二移动座传动块55、第二固定座56、第三升降气缸57、第四纵向滑轨组件58、第四升降板59、第四电机510、第三丝杆511、升降板传动块512、第五横向滑轨组件513、第五电机514、第四丝杆515、第三移动座516、第三移动座传动块517和焊枪518，第二移动座54装设在两个第四横向滑轨组件51上，第三电机52与位于两个第四横向滑轨组件51之间的第二丝杆53传动连接，第二移动座54底部的第二移动座传动块55与第二丝杆53螺纹连接，第二固定座56装设在第二移动座54上，第四升降板59通过第四纵向滑轨组件58与第二固定座56滑动连接，第四电机510和第三丝杆511均装设在第二固定座56上并位于两个第四纵向滑轨组件58之间，第四电机510与第三丝杆511传动连接，第四升降板59背部的升降板传动块512与第三丝杆511螺纹连接，第三升降气缸57装设在第二移动座54上并可辅助带动第四升降板59上下移动，第三移动座516通过第五横向滑轨组件513与第四升降板59滑动连接，第五电机514和第四丝杆515均装设在第三移动座516上并位于两个第五横向滑轨组件513之间，第五电机514与第四丝杆515传动连接，第三移动座516背部的第三移动座传动块517与第四丝杆515螺纹连接，焊枪518装设在第三移动座516上，第三移动座516上装设有位于焊枪518上方的抽烟器519。

移动式电池焊接机构5的焊枪518能够在x轴、y轴和z轴方向上移动，焊枪518能够移动到电池夹紧旋转机构4的进料口侧和出料口侧，对对电池两个端部的四条侧边存在的缝隙进行焊接，使电池端口处的外壳侧板和主壳焊接在一起。

如图16所示，电池下料吸取移送机构7包括第六支架71、第三伺服滑台72、第三横移板73、第六纵向滑轨组件74、第六升降板75、第五升降气缸76、第三吸盘安装座77、第四吸盘安装座78、第三吸盘79和第四吸盘710，第三伺服滑台72装设在第六支架71上，第三横移板73装设在第三伺服滑台72的滑动块上，第六升降板75通过第六纵向滑轨组件74与第三横移板73滑动连接，第五升降气缸76装设在第三横移板73并可带动第六升降板75上下移动，第三吸盘79通过第三吸盘79安装座77装设在第六升降板75上，第四吸盘710通过第四吸盘710安装座78装设在第六升降板75上。

当电池出料运送机构6的电池托架条312将焊接完的电池从旋转座42内移出到电池下料吸取移送机构7的工位时，在第三伺服滑台72和第五升降气缸76的带动下，电池出料运送机构6的吸盘能够将电池吸取移送到电池卸料机构8上。

如图17所示，电池卸料机构8包括电池卸料输送带81、卸料输送带安装架82、用于将电池翻转90度以使其竖立的电池翻转装置83、用于对电池卸料输送带81上的良品电池进行卸料和将不良品电池吸取到不良品电池卸料装置的电池卸料吸取装置84，以及用于对不良品电池进行卸料的不良品电池卸料装置85，电池卸料输送带81装设在卸料输送带安装架82上，电池翻转装置83装设在电池卸料输送带81的末端，电池卸料吸取装置84和不良品电池卸料装置85均装设在电池卸料输送带81的末端一侧。

如图18所示，电池翻转装置83包括第三支架831、翻转驱动气缸832、电池翻转夹座833和用于对位于电池翻转夹座833上的电池进行定位的电池翻转定位气缸834，电池翻转夹座833铰接在第三支架831上，翻转驱动气缸832的底端与第三支架831相铰接，翻转驱动气缸832的活塞杆与电池翻转夹座833相铰接，电池翻转定位气缸834装设在电池翻转夹座833上，第三支架831装设有位于电池翻转夹座833下方的限位杆安装板835，限位杆安装板835上装设有用于对电池翻转夹座833的翻转角度进行限制的限位杆836。

如图19所示，电池卸料吸取装置84包括第四支架841、第二伺服滑台842、第二横移板843、第五纵向滑轨组件844、升降座845、第四升降气缸846、旋转气缸847、第二吸盘安装座848和用于吸住电池的第二吸盘89，第二伺服滑台842装设在第四支架841上，第二横移板843装设在第二伺服滑台842的滑动块上，升降座845通过第五纵向滑轨组件844与第二横移板843滑动连接，第四升降气缸846装设在第二横移板843上并可带动升降座845上下移动，旋转气缸847装设在升降座845的底部，旋转气缸847通过第二吸盘安装座848带动第二吸盘89旋转。

如图20所示，不良品电池卸料装置85包括卸料底座851、第六横向滑轨组件852、不良品卸料气缸853和不良品电池放置座854，不良品电池放置座854通过第六横向滑轨组件852与卸料底座851滑动连接，不良品卸料气缸853装设在卸料底座851上并可带动不良品电池放置座854横向移动。

当电池下料吸取移送机构7将电池放置到电池卸料输送带81时，电池卸料输送带81能够将电池输送到电池翻转装置83的电池翻转夹座833内(此时电池翻转夹座833呈水平状态)，之后电池翻转定位气缸834的活塞杆能够压住电池翻转夹座833内的电池，翻转驱动气缸832能够推动电池翻转夹座833进行翻转，使电池翻转夹座833内的电池翻转90度，从而竖立起来，以便于电池卸料吸取装置84吸取电池。其中，电池卸料吸取装置84的第二吸盘89能够在第二伺服滑台842和第四升降气缸846的带动下，将良品的电池吸取到其他工位或流水线上，同时也可以将不良品电池吸取到不良品电池卸料装置85上。当不良品电池被吸取到不良品电池卸料装置85的不良品电池放置座854内时，不良品卸料气缸853能够带动不良品电池放置座854上的电池移走，供工人回收不良品电池。

在另一实施方式中，如图1所示，电池上料机构1与电池进料运送机构3之间还可以装设有用于扫描电池上的条形码的电池扫码机构16。具体而言，如图21所示，电池扫码机构16包括第五支架161和扫码器162，扫码器162装设在第五支架161上。在电池上料吸取移送机构2将电池吸取移送到电池进料运送机构3的路径中，扫码器162能够对电池进行扫码操作，其便于电池的管理。

在另一实施方式中，如图1所示，电池出料运送机构6和电池卸料机构8之间还可以装设有用于对电池进行高压测试的电池高压检测机构17。具体而言，如图22所示，电池高压检测机构17包括检测底座171、电池检测放置座172、高压接触头173、接触头移动气缸174、上固定架175、下压气缸176、下压气缸安装架177、下压板升降架178和下压板179，电池检测放置座172和接触头移动气缸174分别装设在检测底座171上，接触头移动气缸174位于电池检测放置座172的两侧，接触头移动气缸174能够带动高压接触头173与电池检测放置座172上的电池端口相接触，上固定架175装设在检测底座171的顶部，下压气缸176通过下压气缸安装架177装设在上固定架175上，下压板升降架178活动安装在上固定架175上，下压气缸176能够带动下压板升降架178上下移动，下压板179装设在下压板升降架178的底部并位于电池检测放置座172的正上方。

工作时，电池下料吸取移送机构7的第三吸盘79可以首先将电池出料运送机构6上的电池吸取移送到电池高压检测机构17上，之后下压气缸176能够带动下压板升降架178底部的下压板179压住放置在电池检测放置座172上的电池，接着接触头移动气缸174能够带动高压接触头173与电池的端口相接触，从而进行高压检测作业。当检测完成后，电池下料吸取移送机构7的第四吸盘710可以再将电池高压检测机构17上的电池吸取移送到电池卸料机构8上。

综上所述，本发明可完成电池的自动上料、自动焊接、自动高压检测和自动卸料等一系列自动化作业，其自动化程度高，提高了生产效率，能够使产品质量稳定，有效提升了产品合格率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。