本实用新型涉及一种电芯半自动超声波预焊系统。
背景技术：
大容量的锂离子电芯一般包括多个电芯，根据设计的不同，电芯的数量不同。为了满足电芯的过流能力，每一个电芯都自带极耳。最常见的情况，一个电芯具有两个极耳，分别为正极耳和负极耳。
当需要将电芯的正极耳、负极耳与其他电连接件进行预焊接时，需要使用到焊接设备。目前市场上还没有针对电芯的正极耳、负极耳焊接的自动化焊接设备。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺少对电芯的正极耳、负极耳进行焊接的自动化焊接设备的缺陷，而提供一种电芯半自动超声波预焊系统。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：
本实用新型提供了一种电芯半自动超声波预焊系统，用于电芯的正极耳、负极耳的预焊接，所述电芯半自动超声波预焊系统包括：
传送带；
移动板，所述移动板放置于所述传送带上，所述传送带带动所述移动板沿所述传送带的传送方向移动；
正极耳焊接部，所述正极耳焊接部的位置与所述移动板上的电芯的正极耳的位置相对应，所述移动板上的电芯移动至所述正极耳焊接部时，所述正极耳焊接部对所述电芯的正极耳进行焊接；
负极耳焊接部，所述负极耳焊接部的位置与所述移动板上的电芯的负极耳的位置相对应，所述移动板上的电芯移动至所述负极耳焊接部时，所述负极耳焊接部对所述电芯的负极耳进行焊接；
极耳剪切部，所述极耳剪切部的位置与所述移动板上的电芯的正极耳、负极耳的位置相对应，所述移动板上的电芯移动至所述极耳剪切部时，所述极耳剪切部对所述电芯的正极耳、负极耳进行剪切；
所述正极耳焊接部、负极耳焊接部、极耳剪切部排列于所述传送带的侧面，所述极耳剪切部沿所述传送带的传送方向位于所述正极耳焊接部、负极耳焊接部的后面。
在本技术方案中，通过上述电芯半自动超声波预焊系统，可以一次性完成电芯的正极耳、负极耳的预焊接、剪切，实现电芯的正极耳、负极耳焊接的自动化焊接。
较佳地，所述正极耳焊接部包括第一焊接平台、第一焊头和第一定位组件，所述第一焊头位于所述第一焊接平台的上方；所述第一定位组件将所述移动板定位，使所述移动板上的电芯的正极耳放置于所述第一焊接平台上，所述第一焊头向下移动并焊接所述电芯的正极耳。
在本技术方案中，通过第一定位组件，可将移动板上的电芯的正极耳准确地停止在第一焊接平台上，保证了电芯的正极耳的焊接位置的准确性；第一焊头为超声波焊头，并与超声波发生器相连接，第一焊头对电芯的正极耳进行超声波焊接。
较佳地，所述负极耳焊接部包括第二焊接平台、第二焊头和第二定位组件，所述第二焊头位于所述第二焊接平台的上方；所述第二定位组件将所述移动板定位，使所述移动板上的电芯的负极耳放置于所述第二焊接平台上，所述第二焊头向下移动并焊接所述电芯的负极耳。
在本技术方案中，通过第二定位组件，可将移动板上的电芯的负极耳准确地停止在第二焊接平台上，保证了电芯的负极耳的焊接位置的准确性；第二焊头为超声波焊头，并与超声波发生器相连接，第二焊头对电芯的负极耳进行超声波焊接。
较佳地，所述电芯半自动超声波预焊系统还包括电芯箱，所述电芯放置于所述电芯箱内，所述电芯的正极耳、负极耳伸出至所述电芯箱的外部，所述电芯箱放置于所述移动板上。
在本技术方案中，电芯箱起到保护电芯的作用，另外，电芯箱定位于移动板上，在移动板移动的过程中，保证了电芯的位置不会发生偏移。
较佳地，所述电芯箱与所述移动板相接触的表面具有定位凸起，所述移动板的上表面具有定位凹孔，所述定位凸起的形状与所述定位凹孔的形状相配合。
在本技术方案中，当电芯箱放置于移动板上时，定位凸起位于定位凹孔内，保证了电芯箱与移动板的相对位置的准确性。
较佳地，所述极耳剪切部包括剪切平台、切刀和切刀定位组件，所述切刀位于所述剪切平台的斜上方，所述切刀的刀刃与所述剪切平台的边缘对齐；所述切刀定位组件将所述移动板定位，使所述移动板上的电芯的正极耳、负极耳放置于所述剪切平台上，所述切刀向下移动剪切所述电芯的正极耳、负极耳。
在本技术方案中，通过切刀定位组件，可将移动板上的电芯的正极耳、负极耳准确地停止在剪切平台上，保证了电芯的正极耳、负极耳的剪切位置的准确性；当电芯的正极耳、负极耳位于剪切平台上时，切刀向下移动，将正极耳、负极耳多余的部分剪切掉。
较佳地，所述极耳剪切部包括连接块、压块、导向柱、导向弹簧，所述压块位于所述剪切平台的上方，所述连接块与所述切刀固定连接，所述导向柱固定于所述压块上，所述压块位于所述连接块的下方，所述导向柱从所述连接块的下方穿过所述连接块，所述导向柱的轴线垂直于所述剪切平台的表面，所述导向柱能在所述连接块内沿轴向移动，所述导向弹簧套在所述导向柱上，所述导向弹簧的两端分别与所述压块、连接块的表面相抵接。
在本技术方案中，通过设置压块，使切刀剪切正极耳、负极耳时，正极耳、负极耳被压块压住，保证了剪切的质量。
较佳地，所述极耳剪切部还包括废料槽，所述废料槽的入料端位于所述剪切平台面向所述切刀的一侧，所述废料槽的入料端的高度低于所述剪切平台的高度，所述废料槽的出料端与废料收集箱相连通。
在本技术方案中，通过设置废料槽，使废料可以收集在一起，防止了废料散落造成生产环境污染和生产设备的损坏。
较佳地，所述电芯半自动超声波预焊系统还包括回收轨，所述回收轨从所述传送带的末端延伸至所述传送带的起始端，所述回收轨从所述传送带的末端至所述传送带的起始端的高度逐步降低，所述移动板能放置于所述回收轨上并沿所述回收轨滑动。
在本技术方案中，通过设置该回收轨，不再需要人工将移动板送至传送带的起始端，只需将移动板放在该回收轨上，移动板即可自行滑动至传送带的起始端，减少了操作人员的工作，节省了人工成本。
较佳地，所述传送带包括若干传送段和过渡板，每个传送段通过单独的驱动装置驱动，相邻的两个所述传送段之间通过所述过渡板相连接。
在本技术方案中，为了保证传送带的传送效率，可以将传送带分为若干传送段，每个传送段通过单独的驱动装置驱动；为了保证移动板能顺利地从上一个传送段移动至下一个传送段，可以在相邻的两个传送段之间设置过渡板。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
本实用新型的积极进步效果在于：
该电芯半自动超声波预焊系统，设置了正极耳焊接部、负极耳焊接部、极耳剪切部这三个工位，可以一次性完成电芯的正极耳、负极耳的预焊接、剪切，实现电芯的正极耳、负极耳焊接的自动化焊接。
附图说明
图1为本实用新型电芯半自动超声波预焊系统的结构示意图。
图2为图1所示的电芯半自动超声波预焊系统的正极耳焊接部的结构示意图。
图3为图1所示的电芯半自动超声波预焊系统的负极耳焊接部的结构示意图。
图4为图1所示的电芯半自动超声波预焊系统的极耳剪切部的结构示意图。
图5为图1所示的电芯半自动超声波预焊系统的移动板的结构示意图。
图6为图5所示的的移动板的底面的结构示意图。
图7为图1所示的电芯半自动超声波预焊系统的电芯箱的结构示意图。
图8为图7所示的电芯箱的内部的结构示意图。
图9为图1所示的电芯半自动超声波预焊系统的极耳剪切部的局部示意图。
图10为图9所示的极耳剪切部的内部的结构示意图。
图11为图10所示的极耳剪切部的背面示意图。
附图标记说明
传送带 1
传送段 11
过渡板 12
移动板 2
第一辅助辊 21
第二辅助辊 22
定位凹孔 23
正极耳焊接部 3
第一焊接平台 31
第一焊头 32
第一定位组件 33
第一挡板 331
第一定位气缸 332
负极耳焊接部 4
第二焊接平台 41
第二焊头 42
第二定位组件 43
第二挡板 431
第二定位气缸 432
极耳剪切部 5
剪切平台 51
切刀 52
切刀定位组件 53
切刀挡板 531
切刀定位气缸 532
连接块 54
压块 55
导向柱 56
导向弹簧 57
导轨 58
切刀驱动气缸 59
废料槽 510
导向轨 6
电芯箱 7
定位凸起 71
回收轨 8
电芯 200
正极耳 201
负极耳 202
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
本实用新型的电芯半自动超声波预焊系统，用于电芯200的正极耳201、负极耳202的预焊接。如图1所示，该电芯半自动超声波预焊系统包括传送带1、移动板2、正极耳焊接部3、负极耳焊接部4、极耳剪切部5；移动板2放置于传送带1上，传送带1带动移动板2沿传送带1的传送方向移动；正极耳焊接部3的位置与移动板2上的电芯200的正极耳201的位置相对应，移动板2上的电芯200移动至正极耳焊接部3时，正极耳焊接部3对电芯200的正极耳201进行焊接；负极耳焊接部4的位置与移动板2上的电芯200的负极耳202的位置相对应，移动板2上的电芯200移动至负极耳焊接部4时，负极耳焊接部4对电芯200的负极耳202进行焊接；极耳剪切部5的位置与移动板2上的电芯200的正极耳201、负极耳202的位置相对应，移动板2上的电芯200移动至极耳剪切部5时，极耳剪切部5对电芯200的正极耳201、负极耳202进行剪切；正极耳焊接部3、负极耳焊接部4、极耳剪切部5排列于传送带1的侧面，极耳剪切部5沿传送带1的传送方向位于正极耳焊接部3、负极耳焊接部4的后面。
电芯200放置于移动板2上，并传送至正极耳焊接部3、负极耳焊接部4，在正极耳焊接部3进行对电芯200的正极耳201的预焊接，在负极耳焊接部4进行对电芯200的负极耳202的预焊接。当电芯200的正极耳201、负极耳202完成预焊接后，移动板2将电芯200传送至极耳剪切部5，极耳剪切部5对预焊接完成的正极耳201、负极耳202进行剪切。通过上述电芯半自动超声波预焊系统，可以一次性完成电芯200的正极耳201、负极耳202的预焊接、剪切，实现电芯的正极耳、负极耳焊接的自动化焊接。
如图2所示，正极耳焊接部3包括第一焊接平台31、第一焊头32和第一定位组件33，第一焊头32位于第一焊接平台31的上方；第一定位组件33将移动板2定位，使移动板2上的电芯200的正极耳201放置于第一焊接平台31上，第一焊头32向下移动并焊接电芯200的正极耳201。
其中，第一定位组件33包括第一挡板331和第一定位气缸332，第一定位气缸332的活塞杆与第一挡板331相固定，第一定位气缸332的活塞杆能带动第一挡板331伸出至传送带1的上方或缩回至传送带1的下方。在移动板2未到达第一定位组件33的所在位置之前，第一定位气缸332的活塞杆伸出，将第一挡板331向上伸出至传送带1的上方。移动板2到达第一定位组件33的所在位置时，第一挡板331将移动板2挡住，使移动板2不能继续前进，保证了移动板2的停止位置的准确性。
通过第一定位组件33，可将移动板2上的电芯200的正极耳201准确地停止在第一焊接平台31上，保证了电芯200的正极耳201的焊接位置的准确性。
第一焊头32为超声波焊头，并与超声波发生器相连接。第一焊头32对电芯200的正极耳201进行超声波焊接。
如图3所示，负极耳焊接部4包括第二焊接平台41、第二焊头42和第二定位组件43，第二焊头42位于第二焊接平台41的上方；第二定位组件43将移动板2定位，使移动板2上的电芯200的负极耳202放置于第二焊接平台41上，第二焊头42向下移动并焊接电芯200的负极耳202。
其中，第二定位组件43包括第二挡板431和第二定位气缸432，第二定位气缸432的活塞杆与第二挡板431相固定，第二定位气缸432的活塞杆能带动第二挡板431伸出至传送带1的上方或缩回至传送带1的下方。在移动板2未到达第二定位组件43的所在位置之前，第二定位气缸432的活塞杆伸出，将第二挡板431向上伸出至传送带1的上方。移动板2到达第二定位组件43的所在位置时，第二挡板431将移动板2挡住，使移动板2不能继续前进，保证了移动板2的停止位置的准确性。
通过第二定位组件43，可将移动板2上的电芯200的负极耳202准确地停止在第二焊接平台41上，保证了电芯200的负极耳202的焊接位置的准确性。
第二焊头42为超声波焊头，并与超声波发生器相连接。第二焊头42对电芯200的负极耳202进行超声波焊接。
如图1至图4所示，电芯半自动超声波预焊系统还包括导向轨6，导向轨6的延伸方向与传送带1的传送方向相同，导向轨6固定设置，移动板2安装在导向轨6上，传送带1带动移动板2在导向轨6上移动。导向轨6限制了移动板2的移动方向，保证了移动板2能按照预先设置的移动方向移动。
如图1至图4所示，导向轨6的数量为两条，移动板2安装在两条导向轨6之间。移动板2面向导向轨6的表面枢接有第一辅助辊21，第一辅助辊21的转动轴平行于导向轨6的表面，第一辅助辊21的外周面与导向轨6的表面相接触。图6只显示了移动板2的一侧的第一辅助辊21，实际上移动板2的两侧均设有第一辅助辊21。移动板2相对于导向轨6移动时，移动板2的第一辅助辊21在导向轨6的表面滚动，一方面减少了移动板2在导向轨6上移动的摩擦力，另一方面保证了移动板2与导向轨6之间的相对位置。
如图6所示，移动板2面向传送带1的表面枢接有第二辅助辊22，第二辅助辊22的转动轴平行于传送带1的表面，第二辅助辊22的外周面与传送带1的表面相接触。图6只显示了移动板2的一侧的第二辅助辊22，实际上移动板2的两侧均设有第二辅助辊22。第二辅助辊22与传送带1之间保持一定的摩擦力，移动板2在不受到阻力的情况下，移动板2能跟随传送带1一起移动。而移动板2受到阻力时，第二辅助辊22在传送带1上转动，使移动板2始终停留在指定位置。
如图7和图8所示，该电芯半自动超声波预焊系统还包括电芯箱7，电芯200放置于电芯箱7内，电芯200的正极耳201、负极耳202伸出至电芯箱7的外部，电芯箱7放置于移动板2上。先把电芯200放置于电芯箱7内，电芯200的正极耳201、负极耳202伸出至电芯箱7的外部，再将电芯箱7放置于移动板2上。电芯箱7，起到保护电芯200的作用，另外，电芯箱7定位于移动板2上，在移动板2移动的过程中，保证了电芯200的位置不会发生偏移。
如图5和图7所示，电芯箱7与移动板2相接触的表面具有定位凸起71，移动板2的上表面具有定位凹孔23，定位凸起71的形状与定位凹孔23的形状相配合。当电芯箱7放置于移动板2上时，定位凸起71位于定位凹孔23内，保证了电芯箱7与移动板2的相对位置的准确性。
如图4所示，极耳剪切部5包括剪切平台51、切刀52和切刀定位组件53，切刀52位于剪切平台51的斜上方，切刀52的刀刃与剪切平台51的边缘对齐；切刀定位组件53将移动板2定位，使移动板2上的电芯200的正极耳201、负极耳202放置于剪切平台51上，切刀52向下移动剪切电芯200的正极耳201、负极耳202。
其中，切刀定位组件53包括切刀挡板531和切刀定位气缸532，切刀定位气缸532的活塞杆与切刀挡板531相固定，切刀定位气缸532的活塞杆能带动切刀挡板531伸出至传送带1的上方或缩回至传送带1的下方。在移动板2未到达切刀定位组件53的所在位置之前，切刀定位气缸532的活塞杆伸出，将切刀挡板531向上伸出至传送带1的上方。移动板2到达切刀定位组件53的所在位置时，切刀挡板531将移动板2挡住，使移动板2不能继续前进，保证了移动板2的停止位置的准确性。
通过切刀定位组件53，可将移动板2上的电芯200的正极耳201、负极耳202准确地停止在剪切平台51上，保证了电芯200的正极耳201、负极耳202的剪切位置的准确性。当电芯200的正极耳201、负极耳202位于剪切平台51上时，切刀52向下移动，将正极耳201、负极耳202多余的部分剪切掉。
如图9至图10所示，极耳剪切部5包括连接块54、压块55、导向柱56、导向弹簧57，压块55位于剪切平台51的上方，连接块54与切刀52固定连接，导向柱56固定于压块55上，压块55位于连接块54的下方，导向柱56从连接块54的下方穿过连接块54，导向柱56的轴线垂直于剪切平台51的表面，导向柱56能在连接块54内沿轴向移动，导向弹簧57套在导向柱56上，导向弹簧57的两端分别与压块55、连接块54的表面相抵接。
连接块54带着压块55、切刀52一起向下运动，压块55先接触到正极耳201、负极耳202，压块55与剪切平台51将正极耳201、负极耳202夹住。连接块54、切刀52再继续向下运动，此时，由于压块55、连接块54之间设有导向弹簧57，导向弹簧57压缩，而压块55仍保持压紧正极耳201、负极耳202的状态。切刀52继续向下运动，直至切刀52将正极耳201、负极耳202多余的部分剪切掉。通过设置压块55，使切刀52剪切正极耳201、负极耳202时，正极耳201、负极耳202被压块55压住，保证了剪切的质量。
如图9至图10所示，极耳剪切部5包括导轨58、切刀驱动气缸59，导轨58的延伸方向与导向柱56的轴线相平行，连接块54安装于导轨58上，切刀驱动气缸59的活塞杆的端部与连接块54固定连接，切刀驱动气缸59的活塞杆的轴线与导轨58的延伸方向相平行。切刀驱动气缸59的活塞杆伸缩，使连接块54在导轨58上移动，从而使压块55、切刀52向下或向上运动。
如图11所示，极耳剪切部5还包括废料槽510，废料槽510的入料端位于剪切平台51面向切刀52的一侧，废料槽510的入料端的高度低于剪切平台51的高度，废料槽510的出料端与废料收集箱相连通。切刀52将正极耳201、负极耳202多余的部分剪切掉后产生的废料通过废料槽510掉落至废料收集箱中，通过设置废料槽，使废料可以收集在一起，防止了废料散落造成生产环境污染和生产设备的损坏。
如图1所示，电芯半自动超声波预焊系统还包括回收轨8，回收轨8从传送带1的末端延伸至传送带1的起始端，回收轨8从传送带1的末端至传送带1的起始端的高度逐步降低，移动板2能放置于回收轨8上并沿回收轨8滑动。移动板2移动至传送带1的末端，移动板2上的电芯200的正极耳201、负极耳202已完成了预焊接和剪切的工作，将移动板2上的电芯200取下后，需要将移动板2再送至传送带1的起始端，放上新的待焊接的电芯200。通过设置该回收轨8，不再需要人工将移动板2送至传送带1的起始端，只需将移动板2放在该回收轨8上，移动板2即可自行滑动至传送带1的起始端，减少了操作人员的工作，节省了人工成本。
如图1所示，传送带1包括若干传送段11和过渡板12，每个传送段11通过单独的驱动装置驱动，相邻的两个传送段11之间通过过渡板12相连接。由于传送带1要贯穿三个工位，为了保证传送带1的传送效率，可以将传送带1分为若干传送段11，每个传送段11通过单独的驱动装置驱动。比如，可以将传送带1分为三个传送段11，每个传送段11依次对应正极耳焊接部3、负极耳焊接部4、极耳剪切部5。为了保证移动板2能顺利地从上一个传送段11移动至下一个传送段11，可以在相邻的两个传送段11之间设置过渡板12。
本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。