一种管式电池翻转焊接设备及焊接入壳一体化装置的制作方法

本实用新型涉及铅酸蓄电池机械制造领域，特别涉及一种管式电池翻转焊接设备及焊接入壳一体化装置。

背景技术：

随着新能源汽车及可再生能源储能需求的高速增长，我国铅酸蓄电池产量和出口额均以每年约20%的速度增长，在起动、储能、动力电池中位居第一。相对于其它电池，铅酸蓄电池主要有以下优势：1）、实现产业化生产时间最长，技术最成熟，性能稳定、可靠、安全，应用领域宽；2）、生产成本最低，仅为锂电池和氢镍电池的1/3左右；3）、再生利用和资源储备优势明显。因此，铅酸蓄电池在未来20年内仍将在起动、储能、动力等应用领域占据主流地位。

在铅酸蓄电池制造工艺中，将电池极群与汇流排焊接是铅酸蓄电池制造过程中至关重要的一道工序。目前主要采用铸焊的方法，需要将电池极群倒扣在汇流排模具上浇铸铅液，对于中大密铅酸蓄电池来说，由于体积大、重量重，不便于倒扣进行铸焊。

特别是用于叉车的管式电池又长又重，更不便于倒扣进行铸焊。目前是采用电动葫芦将管式电池吊起到垂直位置，采用氧焊焊接汇流排，然后再吊运到下一个工序，这种方式的劳动强度大，生产效率低，产品质量无法保证。因此有必要改变目前这种管式电池的生产方法，研制一种既能使管式电池极群水平传送，又能垂直焊接的生产装置，以降低劳动强度、提高工作效率、保证产品质量。

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技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种管式电池翻转焊接设备及焊接入壳一体化装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种管式电池翻转焊接设备，包括：焊接机架、焊接传送通道和焊接设施，在焊接传送通道上设置有用于固定管式极群的固定部件，焊接传送通道转动连接在焊接机架上，在机架上还设置有驱动部件，驱动部件与焊接传送通道配合转动连接，在驱动部件的驱动下焊接传送通道能够转动，从而使焊接传送通道处于水平传送状态或垂直焊接状态；焊接设施位于处在垂直焊接状态的焊接传送通道的上方位置。采用翻转焊接的方式能够方便快捷地将水平传送来的极群转换为垂直的焊接位置，降低了劳动强度、提高了工作效率。

进一步地：所述固定部件包括设置在所述焊接传送通道前端的压紧部件和/或设置在所述焊接传送通道后端的挡板部件。在翻转焊接传送通道时利用挡板支撑极群的重量，利用压紧装置压紧极群，便于焊接，保证焊接质量。

进一步地：所述挡板部件包括：挡板座、挡板及驱动缸二，所述挡板座设置在所述焊接传送通道两侧，所述挡板的上端与两侧的挡板座铰接，使所述挡板横跨设置在所述焊接传送通道中间；所述驱动缸二的一端与所述焊接传送通道铰接，另一端与挡板铰接，在驱动缸二的驱动下，使得挡板能够转动从而使挡板处于与焊接传送通道长度方向平行的通行状态或与焊接传送通道长度方向垂直的阻挡状态。

进一步地：所述挡板部件还包括平行设置在所述焊接传送通道两侧的滑杆及将所述挡板锁定在阻挡状态的锁定部件，所述挡板座下部设有与所述滑杆配合的滑杆孔，中部设有朝向焊接传送通道侧面的插销孔，所述挡板座套在滑杆上，能够沿滑杆滑动；所述插销孔内插有插销，所述插销能够沿插销孔朝焊接传送通道伸缩，用来卡住处在与焊接传送通道长度方向垂直位置的挡板，将挡板与挡板座锁定，使挡板与挡板座连接为一个整体，在所述驱动缸二的驱动下一起沿滑杆移动。以便根据极群的长度调整挡板的位置，以控制极群与焊接设施的高度差，便于焊接。

进一步地：所述压紧部件包括：压紧框架、驱动缸四、压板一、驱动缸五及压板二，所述框架固定在焊接传送通道的前端，所述驱动缸四安装在所述压紧框架上，所述驱动缸四的驱动杆垂直朝向焊接传送通道，所述驱动杆顶端固接有压板一，所述驱动缸四驱动所述压板一压紧焊接传送通道上的极群；所述驱动缸五安装在所述压紧框架的两侧，所述驱动缸五的驱动杆垂直朝向焊接传送通道的侧面，顶端固接有压板二，通过所述压板二从两侧压紧处在焊接传送通道上的极群的侧面。以便压紧极群，便于焊接。

本实用新型还涉及一种管式电池焊接入壳一体化装置，包括：上述的翻转焊接设备、单体入壳设备以及设置在翻转焊接设备和单体入壳设备之间的单体分拣设备，通过单体分拣设备将翻转焊接设备中完成焊接的电池单体分拣到单体入壳设备中进行入壳操作。减少了劳动强度，提高了工作效率。

进一步地：所述单体入壳设备包括：入壳机架、入壳通道、壳体阻挡部件、导向架、驱动缸六及压叉，所述入壳通道水平安装在所述入壳机架上，所述壳体阻挡部件安装入壳通道的后端，可以阻挡或开放所述入壳通道；所述导向架垂直固定在所述入壳通道前端，所述导向架上固定有导向框，所述导向框朝向单体入口的一侧边设置有导向斜边；所述压叉横跨在入壳通道上、固定在驱动缸六上，在驱动缸六的驱动下沿所述入壳通道的长度方向移动，将单体推入被壳体阻挡部件阻挡住的壳体中，从而组装成管式电池。采用水平入壳方式，自动化程度高，工作效率高。

进一步地：所述单体入壳设备后端还接有电池输出设备，所述电池输出设备包括：输出机架、翻转部件、旋转提升部件、推出部件及输出通道；所述翻转部件接收来自所述单体入壳设备传送来的管式电池，包括：输入通道、驱动缸七、驱动缸八及推杆，所述输入通道与驱动缸七配合转动连接，使接受的水平位置的管式电池翻转为直立状态；所述驱动缸八横向设置在输出机架上，水平设置的所述推杆与所述驱动缸八的驱动杆垂直连接，利用驱动缸八带动推杆横向移动，将管式电池推送到旋转提升部件；所述旋转提升部件包括：提升台、驱动缸九、旋转座、齿轮、齿条、驱动缸十及旋转框，所述驱动缸九一端固定在输出机架上，另一端与提升台连接带动提升台升降，所述提升台固定有驱动缸十，所述驱动缸十的驱动杆连接有齿条，所述旋转座固接有齿轮，并可旋转地连接在提升台上，所述旋转框固定在所述旋转座上，所述齿轮与齿条传动连接，所述驱动缸十带动齿条移动，通过齿轮带动旋转座转动；所述旋转提升部件将管式电池提升到电池输出通道的高度，并将管式电池旋转到便于推出的角度；所述推出部件包括驱动缸十一及推板，所述驱动缸十一沿输出通道方向设置在输出通道的前端，所述推板固定在驱动缸十一驱动杆的顶端，所述推板在驱动缸十一的驱动下将管式电池推到输出通道上。将水平位置的管式电池翻转成直立状态输出，占用的输出通道少，便于转运。

本实用新型的有益效果为：本实用新型降低了劳动强度、提高了工作效率，保证了焊接质量。能够方便快捷地将水平传送来的极群转换为垂直的焊接位置，能够根据极群的长度调整挡板的位置，以控制极群与焊接设施的高度差，并利用压紧装置压紧极群。

附图说明

图1为焊接入壳一体化装置左前侧的立体结构示意图；

图2为焊接入壳一体化装置右前侧的立体结构示意图；

图3为翻转焊接设备垂直焊接状态时左前侧的立体结构示意图；

图4为翻转焊接设备水平传送状态时左前侧的立体结构示意图；

图5为翻转焊接设备左后侧的立体结构示意图；

图6为图5局部的立体结构示意图；

图7为单体入壳设备左前侧的立体结构示意图；

图8为单体入壳设备左后侧的立体结构示意图；

图9为导向架的立体结构示意图；

图10为导向框的立体结构示意图；

图11为电池输出设备左前侧的立体结构示意图；

图12为电池输出设备右前侧的立体结构示意图；

图13为单体入壳设备提升部件的立体结构示意图；

图14为图13去除旋转框后的立体结构示意图；

图15为图13中提升台的立体结构示意图；

图16为电池推出部件的立体结构示意图。

图中：1—极板叠片设备、2—极群整形设备、3—翻转焊接设备、31—焊接机架、32—焊接传送通道、33—驱动缸一、34—压紧部件、341—压紧框架、342—驱动缸四、343—压板一、344—压板二、345—驱动缸五、35—挡板部件、351—挡板座、3511—插销孔、352—挡板、353—驱动缸二、354—驱动缸三、355—滑杆、356—销轴、357—插销、36—焊接设施、4—单体分拣设备、5—单体入壳设备、51—入壳机架、52—入壳通道、53—壳体阻挡部件、54—导向架、541—导向架体、542—滑动座、543—导杆、544—压杆、545—导向框、55—驱动缸六、56—压叉、6—电池输出设备、61—输出机架、62—电池翻转部件、621—驱动缸七、622—输入通道、623—驱动缸八、624—推杆、63—旋转提升部件、631—提升台、632—驱动缸九、633—旋转座、634—旋转齿轮、635—齿条、636—驱动缸十、637—旋转框、64—推出部件、641—驱动缸十一、642—推板、65—输出通道、a—极群、b—单体、c—壳体、d—电池。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图3至图6所示，一种管式电池翻转焊接设备，包括：焊接机架31、焊接传送通道32和焊接设施36，在焊接传送通道32上设置有用于固定管式极群a的固定部件，焊接传送通道32转动连接在焊接机架31上，在机架31上还设置有驱动部件33，驱动部件33与焊接传送通道32配合转动连接，在驱动部件33的驱动下焊接传送通道32能够转动，从而使焊接传送通道32处于水平传送状态或垂直焊接状态；焊接设施36位于处在垂直焊接状态的焊接传送通道32的上方位置。所述驱动部件包括：气缸、液压缸或电机，本实施例中驱动部件33为驱动缸一；所述焊接设施包括氧焊设施；所述焊接传送通道包括：辊道、链条输送线或皮带输送线。能够方便快捷地将水平传送来的极群转换为垂直的焊接位置，降低了劳动强度、提高了工作效率。

所述固定部件包括设置在所述焊接传送通道32前端的压紧部件34和/或设置在所述焊接传送通道32后端的挡板部件35。在翻转焊接传送通道32时利用挡板352支撑极群a的重量，利用压紧装置压紧极群a，便于焊接，保证焊接质量。

所述挡板部件35包括：挡板座351、挡板352及驱动缸二353，所述挡板座351设置在所述焊接传送通道32两侧，所述挡板352的上端与两侧的挡板座351铰接，使所述挡板352横跨设置在所述焊接传送通道32中间；所述驱动缸二353的一端与所述焊接传送通道32铰接，另一端与挡板352铰接，在驱动缸二353的驱动下，使得挡板352能够转动，从而使挡板352处于与焊接传送通道32长度方向平行的通行状态或与焊接传送通道32长度方向垂直的阻挡状态。当需要阻挡极群a时，挡板352翻转成垂直于焊接传送通道32的状态。在焊接传送通道32翻转成垂直状态的过程中及在垂直状态下，挡板352将用来承受极群a的重量。

所述挡板部件35还包括平行设置在所述焊接传送通道32两侧的滑杆355及将所述挡板352锁定在阻挡状态的锁定部件，所述挡板座351下部设有与所述滑杆355配合的滑杆孔，中部设有朝向焊接传送通道32侧面的插销孔3511，所述挡板座351套在滑杆355上，能够沿滑杆355滑动；所述锁定部件包括：插在所述插销孔3511内的插销357，所述插销357能够沿插销孔3511朝焊接传送通道32伸缩，用来卡住处在与焊接传送通道32长度方向垂直位置的挡板352，将挡板352与挡板座351锁定，使挡板352与挡板座351连接为一个整体，在所述驱动缸二353的驱动下一起沿滑杆355移动。以便根据极群a的长度调整挡板352的位置，以控制极群a与焊接设施36的高度差，便于焊接。

所述插销357采用人工和驱动缸来推动，本实施例采用驱动缸三354驱动，驱动缸三354设置在挡板座351上，所述驱动缸三354与插销357连接，所述驱动缸三354带动插销357沿插销孔3511移动伸出。

所述压紧部件34包括：压紧框架341、驱动缸四342、压板一343、驱动缸五345及压板二344，所述框架341固定在焊接传送通道32的前端，所述驱动缸四342安装在所述压紧框架341上，所述驱动缸四342的驱动杆垂直朝向焊接传送通道，所述驱动杆顶端固接有压板一343，所述驱动缸四342通过所述压板一343压紧焊接传送通道32上的极群a；所述驱动缸五345安装在所述压紧框架341的两侧，所述驱动缸五345的驱动杆垂直朝向焊接传送通道32的侧面，顶端固接有压板二344，通过所述压板二344从两侧压紧处在焊接传送通道32上的极群a的侧面，使极群a处于焊接传送通道32中间位置，便于焊接，将所述极群a与汇流排焊接成所述单体b。

如图1和图2所示，本实用新型还涉及一种管式电池焊接入壳一体化装置，包括依次设置的极板叠片设备1、极群整形设备2、翻转焊接设备3、单体分拣设备4、单体入壳设备5及电池输出设备6。

所述极板叠片设备1将电池的正负极板依次叠加成极群a，为了提高效率，可以将多个极群a叠放在一起，在多个极群a之间用隔板分隔，然后传送到极群整形设备2。

所述极群整形设备2将极群a进行整形，对极群a进行焊接前处理，然后传送到翻转焊接设备3。

所述翻转焊接设备3将极群a从水平状态翻转为垂直状态进行焊接，将所述极群a与汇流排焊接成所述单体b。为通过效率，可将叠放的多个极群a一次焊接成叠放的多个单体b，然后逆向翻转焊接传送通道32，使焊接传送通道32处于水平状态，并翻转挡板352，打开焊接传送通道32，将叠放的多个单体b传送到单体分拣设备4。

所述单体分拣设备4采用机械手将叠放在一起的多个单体b分开，并将单体b放入单体入壳设备5前端。

所述单体入壳设备5将单体b压入电池壳体c组装成电池d,然后将电池d传送到电池输出设备6。

所述电池输出设备6将水平状态的电池d翻转成垂直状态，然后将电池d提升到输出通道65的高度，并旋转到便于推出部件64推送的位置，再利用推出部件64将电池d推到输出通道65。

本实用新型的管式电池焊接入壳一体化装置减少了劳动强度，提高了生产效率。

如图7至图10所示，具体来说，所述单体入壳设备5包括：入壳机架51、入壳通道52、壳体阻挡部件53、导向架54、驱动缸六55及压叉56，所述入壳通道52水平安装在所述入壳机架51上，所述壳体阻挡部件53安装入壳通道52的后端，所述壳体阻挡部件53包括：固定在入壳通道52侧边的挡板或档杆，本实施例为可以转动的档杆，通过转动档杆可以阻挡所述入壳通道52，用来阻挡电池壳体c；或开放入壳通道52，让组装后的电池d通过，传送到下一个工序。所述壳体阻挡部件53可以根据电池壳体的长度调节在入壳通道52上的位置，以便适应不同长度的电池入壳组装。

所述导向架54垂直固定在所述入壳通道52前端，所述导向架54由导向架体541和多个垂直方向平行的导杆543组成方形框架，所述导杆543上设置有能够沿导杆543滑动的滑动座542，所述滑动座542嵌有导向框545，通过导向架体541上的压杆544将导向框545压紧固定，通过上述设置使得导向框545能根据壳体的规格进行更换；所述导向框545朝向单体b入口的一侧边设置有导向斜边5451，便于单体b能够顺利进入壳体c。所述压叉56横跨在入壳通道52上、固定在驱动缸六55上，在驱动缸六55的驱动下沿所述入壳通道52的长度方向移动，将单体b推入被壳体阻挡部件53阻挡住的壳体c中，从而组装成管式电池d。采用水平入壳方式，自动化程度高，工作效率高。

如图11至图16所示，在所述单体入壳设备5后端还接有电池输出设备6，所述电池输出设备6包括：输出机架61、翻转部件62、旋转提升部件63、推出部件64及输出通道65；所述翻转部件62接收来自所述单体入壳设备5传送来的管式电池d，包括：输入通道622、驱动缸七621、驱动缸八623及推杆624；输入通道622转动连接在输出机架61上，所述输入通道622与驱动缸七621配合连接，在驱动缸七621的驱动下，输入通道622能处于水平状态或垂直状态，从而使接受的水平位置的管式电池d能翻转为直立状态；

所述驱动缸八623横向设置在输出机架61上，水平设置的所述推杆624与所述驱动缸八623的驱动杆垂直连接，利用驱动缸八623带动推杆624横向移动，将翻转后处于直立状态的管式电池d推送到旋转提升部件63中；所述旋转提升部件63包括：提升台631、驱动缸九632、旋转座633、齿轮634、齿条635、驱动缸十636及旋转框637，所述驱动缸九632一端固定在输出机架61上，另一端与提升台631连接，带动提升台631升降，在所述提升台631上固定有驱动缸十636，所述驱动缸十636的驱动杆连接有齿条635，所述旋转座633底部固接有齿轮634，并可旋转地连接在提升台631上，所述齿轮634与齿条635传动连接，所述驱动缸十636带动齿条635移动，通过齿轮634带动旋转座633转动，所述旋转框637固定在旋转座633上，随旋转座633一同转动；推杆624横向移动将翻转后处于直立状态的管式电池d推送到旋转提升部件63的旋转座633中。

所述旋转提升部件63将管式电池d提升到电池输出通道65的高度，并将管式电池d旋转到便于推出的角度，再通过推出部件64将管式电池d推出到输出通道65上，最后通过输出通道65将管式电池d输出。

如图16所示，所述推出部件64包括驱动缸十一641及推板642，所述驱动缸十一641沿输出通道65方向设置在输出通道65的前端，所述推板642固定在驱动缸十一641驱动杆的顶端，所述推板642在驱动缸十一641的驱动下将管式电池d推到输出通道65上。将水平位置的管式电池翻转成直立状态输出，占用的输出通道65少，便于转运。

如图3至图6所示，本实用新型还涉及一种采用上述的翻转焊接设备的焊接方法，其包括以下步骤：

步骤一：将处在水平位置的极群a输送到焊接传送通道32上，利用固定部件将极群a固定在焊接传送通道32上；

步骤二：控制驱动部件33动作，翻转焊接传送通道32，使极群a翻转成处在焊接设施36下方的垂直位置；

步骤三：利用焊接设施36进行焊接，将汇流排与极群a焊接成单体b；

步骤四：逆向翻转焊接传送通道32，使单体b从垂直位置翻转成便于传送的水平位置；

步骤五：松开固定，将单体b传送至下一工序，完成焊接操作。

所述步骤一中当极群a输送到焊接传送通道32上后，通过驱动缸二353带动挡板部件35处于与焊接传送通道32长度方向垂直的阻挡状态，将极群a的底部挡住；再驱动缸四342和驱动缸五345动作，从而利用压板一343和压板二344压紧极群a的顶部，实现极群a在焊接传送通道32上的固定。

可以在翻转前，根据极群a长度，通过驱动缸二353调节所述挡板352在焊接传送通道32的位置，以调整所阻挡的极群a的位置，使极群a翻转后处在适合焊接的位置，然后再固定极群a并翻转焊接；

也可以在翻转后，根据焊接需要，通过驱动缸二353调节所述挡板352在垂直状态下在焊接传送通道32上的位置，以调整放置在挡板352上的极群a的高度，然后再固定极群a并焊接。

采用本实用新型的翻转焊接设备的焊接方法劳动强度低、工作效率高,保证了焊接质量。

综上所述，本实用新型的有益效果为：本实用新型降低了劳动强度、提高了工作效率，保证了焊接质量。能够方便快捷地将水平传送来的极群转换为垂直的焊接位置，能够根据极群的长度调整挡板的位置，以控制极群与焊接设施的高度差，并利用压紧装置压紧极群。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。