一种圆柱锂离子动力电池极耳焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池制造设备的技术领域，尤其是一种圆柱锂离子动力电池极耳焊接设备。


背景技术：

2.圆柱电池是一类外形呈圆柱形的电池，圆柱形电池的组成部件通常包括电芯、电解液、盖帽、以及金属或聚合物外壳，电芯内有正、负极极片，还包括将电芯内的正、负极极片引出的正极极耳和负极极耳，在电芯的生产过程一般包括将正极极耳和负极极耳分别焊接在电芯的正、负极极片两端的极耳焊接工序，还包括将正极极耳折弯成直角等极耳弯折等制造工序。
3.现有的圆柱电池的正极极耳、负极极耳都焊接在圆柱形电芯的侧面，但是这种极耳焊接方式会增加电流在电芯和正负极极耳之间的流动路径，为此，将正负极极耳分别焊接在圆柱形电芯的顶面和底面会的减少电流流动路径，目前，还没有专门用于新的极耳焊接电池结构的极耳焊接设备，特别是能进行全自动极耳焊接的设备。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种圆柱锂离子动力电池极耳焊接设备。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种圆柱锂离子动力电池极耳焊接设备，包括机架、设置于所述机架上的工作台以及设置于所述工作台上表面的流水旋转机构，所述工作台和机架上沿所述流水旋转机构的边沿依次设置有用于将电池搬运于流水旋转机构上进行上、下料的上下料机构，用于将正负极极耳分别焊接在电池上的正极焊接机构和负极焊接机构，用于将电池翻转180度使得未焊接极耳的电池正极端朝向上的电芯翻转机构，用于将正极极耳折弯的极耳折弯机构，用于废弃不良品的废品下料机构，用于控制上下料机构、负极焊接机构、电芯翻转机构、正极焊接机构、极耳折弯机构和废品下料机构有序运作的控制系统，以及用于人机交互并与控制系统连接的触摸屏。
7.进一步地，所述上下料机构位于所述废品下料机构一侧，所述流水旋转机构包括用于承载电池的圆形转盘、用于控制所述圆形转盘做旋转运动的旋转电机、所述圆形转盘四周边沿设置有若干组用于安放电池的放置底座，若干组所述放置底座形成为首尾相接的环状结构，每组所述放置底座上均设置有若干个电池放置槽，所述旋转电机设置于所述工作台下方并通过齿轮与圆形转盘联动。
8.进一步地，所述上下料机构包括底座、通过导柱设置于所述底座上的升降板、安装于所述升降板上的180度旋转气缸、设置于180度旋转气缸上的旋转板，所述旋转板的两端分别设置有相互对称的电池夹取装置，所述电池夹取装置包括若干个呈一字型排列的用于夹取电池的第一夹具以及用于控制第一夹具相互靠近的变距气缸，所述旋转板一端的电池
夹取装置位于所述圆形转盘的上方、另一端的电池夹取装置伸出所述工作台外侧。
9.进一步地，所述负极焊接机构包括安装架，用于储存焊带并放料的焊带料盘，用于将焊带料盘上的焊带移动至裁切位置的的胶辊组件、用于裁切焊带的冲刀组件、设于冲刀组件正下方并用于承载冲刀组件的冲压台、用于将切割好的焊带定位的焊接定位板和用于发射激光将定位好的焊带焊接在电池上的激光发射头，所述焊接定位板位于所述流水旋转机构的正上方并呈一字型开设有若干个焊接孔，所述焊接孔与所述电池放置槽对应，所述激光发射头位于所述焊接孔的正上方，所述冲压台位于所述焊接定位板的一侧，所述焊带料盘、胶辊组件、冲刀组件、冲压台、焊接定位板、激光发射头均固定在所述安装架上。
10.进一步地，所述电芯翻转机构包括第一支架、通过轴承转动安装在第一支架底部的用于夹取电池的第二夹具、用于控制第二夹具旋转的电机、用于控制第二夹具张开闭合的推动气缸、用于带动第一支架竖直升降并固定在机架上的第一升降气缸。
11.进一步地，所述冲刀组件包括用于冲切焊带的冲刀、用于控制冲刀升降移动的裁切气缸，所述裁切气缸的气缸轴与所述冲刀连接，所述裁切气缸固定在所述安装架上。
12.进一步地，所述正极焊接机构与所述负极焊接机构的结构相同。
13.进一步地，所述负极焊接机构的冲刀的末端形状为圆形，所述正极焊接机构的冲刀的末端为棱形。
14.进一步地，所述极耳折弯机构包括用于压制电池顶部的上压板、用于将极耳折弯的下折弯板、用于将极耳拍直的侧塑形板、用于控制所述上压板做升降运动的第二升降气缸、用于控制所述下折弯板做升降运动的第三升降气缸、用于控制侧塑形板做水平运动的第一平移气缸，所述工作台上并位于所述流水旋转机构旁侧处设置有第二支架和第三支架均，所述第二升降气缸固定在第二支架上，所述第三升降气缸和第一平移气缸均固定在第三支架上，。
15.进一步地，所述废品下料机构包括设置于工作台上的取料支架和用于收集废品的收纳仓，取料支架的顶端安装有第二平移气缸，第二平移气缸的气缸轴连接有第四升降气缸，第四升降气缸的气缸轴末端连接有若干个用于夹取电池的第三夹具，所述第三夹具位于所述收纳仓的正上方。
16.采用上述方案，本实用新型的有益效果在于：本设备的正极焊接设备和负极焊接设备分别用于将正极极耳和负极极耳焊接到电池的正负极两端，通过控制系统实现全流程自动化，通过触摸屏进行调控操作，省时省力，满足了用于将正负极极耳分别焊接在圆柱电池的顶面和底面新的极耳焊接电池结构的全自动极耳焊接设备的需求。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的立体图；
18.图2是本实用新型实施例的工作台上方安装的设备的俯视示意图；
19.图3是本实用新型实施例的负极焊接机构的结构示意图；
20.图4是本实用新型实施例的负极焊接机构的另一角度的结构示意图；
21.图5是本实用新型实施例的焊接定位板的示意图；
22.图6是本实用新型实施例的安放有电池的流水旋转机构的示意图；
23.图7是本实用新型实施例的上下料机构的结构示意图；
24.图8是本实用新型实施例的上下料机构的侧视图；
25.图9是本实用新型实施例的电芯翻转机构的结构示意图；
26.图10是本实用新型实施例的废品下料机构的结构示意图；
27.图11是本实用新型实施例的极耳折弯机构的结构示意图；
28.图12是本实用新型实施例的极耳折弯机构的侧视示意图。
具体实施方式
29.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
30.如附图所示，一种圆柱锂离子动力电池极耳焊接设备，包括机架1、设置于所述机架1上的工作台2以及设置于所述工作台2上表面的流水旋转机构3，所述工作台2和机架1上沿所述流水旋转机构3的边沿依次设置有用于将电池搬运于流水旋转机构3上进行上、下料的上下料机构4，用于将正负极极耳分别焊接在电池上的正极焊接机构5和负极焊接机构6，用于将电池翻转180度使得未焊接极耳的电池正极端朝向上的电芯翻转机构7，用于将正极极耳折弯的极耳折弯机构8，用于废弃不良品的废品下料机构9，用于控制上下料机构4、负极焊接机构6、电芯翻转机构7、正极焊接机构5、极耳折弯机构8和废品下料机构9有序运作的控制系统，以及用于人机交互并与控制系统连接的触摸屏。
31.进一步地，所述上下料机构4位于所述废品下料机构9一侧，所述流水旋转机构3包括用于承载电池的圆形转盘12、用于控制所述圆形转盘12做旋转运动的旋转电机、所述圆形转盘12四周边沿设置有若干组用于安放电池的放置底座14，若干组所述放置底座14形成为首尾相接的环状结构，每组所述放置底座14上均设置有若干个电池放置槽15，所述旋转电机设置于所述工作台2下方并通过齿轮与圆形转盘12联动。
32.进一步地，所述上下料机构4包括底座16、通过导柱设置于所述底座16上的升降板17、安装于所述升降板17上的180度旋转气缸18、设置于180度旋转气缸18上的旋转板19，所述旋转板19的两端分别设置有相互对称的电池夹取装置20，所述电池夹取装置20包括若干个呈一字型排列的用于夹取电池的第一夹具21以及用于控制第一夹具21相互靠近的变距气缸22，所述旋转板19一端的电池夹取装置20位于所述圆形转盘12的上方、另一端的电池夹取装置20伸出所述工作台2外侧。
33.进一步地，所述负极焊接机构6包括安装架23，用于储存焊带并放料的焊带料盘24，用于将焊带料盘24上的焊带移动至裁切位置的的胶辊组件25、用于裁切焊带的冲刀组件26、设于冲刀组件26正下方并用于承载冲刀组件26的冲压台27、用于将切割好的焊带定位的焊接定位板28和用于发射激光将定位好的焊带焊接在电池上的激光发射头29，所述焊接定位板28位于所述流水旋转机构3的正上方并呈一字型开设有若干个焊接孔30，所述焊接孔30与所述电池放置槽15对应，所述激光发射头29位于所述焊接孔30的正上方，所述冲压台27位于所述焊接定位板28的一侧，所述焊带料盘24、胶辊组件25、冲刀组件26、冲压台27、焊接定位板28、激光发射头29均固定在所述安装架23上。
34.进一步地，所述电芯翻转机构7包括第一支架31、通过轴承转动安装在第一支架31底部的用于夹取电池的第二夹具33、用于控制第二夹具33旋转的电机34、用于控制第二夹具33张开闭合的推动气缸、用于带动第一支架31竖直升降并固定在机架1上的第一升降气
缸36。
35.进一步地，所述冲刀组件26包括用于冲切焊带的冲刀37、用于控制冲刀37升降移动的裁切气缸38，所述裁切气缸38的气缸轴与所述冲刀37连接，所述裁切气缸38固定在所述安装架23上。
36.进一步地，所述正极焊接机构5与所述负极焊接机构6的结构相同。
37.进一步地，所述负极焊接机构6的冲刀37的末端形状为圆形，所述正极焊接机构5的冲刀37的末端形状为棱形。负极焊接机构6的冲刀37的末端形状适用于裁切处适用于电池负极极耳的焊带53，正极焊接机构5的冲刀37的末端形状适用于裁切处适用于电池正极极耳的焊带53。
38.进一步地，所述极耳折弯机构8包括用于压制电池顶部的上压板39、用于将极耳折弯的下折弯板40、用于将已折弯的极耳拍直的侧塑形板41、用于控制所述上压板39做升降运动的第二升降气缸42、用于控制所述下折弯板40做升降运动的第三升降气缸43、用于控制侧塑形板41做水平运动的第一平移气缸44，工作台2上并位于所述流水旋转机构3旁侧处设置有第二支架48和第三支架49，所述第二升降气缸42固定在第二支架48上，所述第三升降气缸43和第一平移气缸44均固定在第三支架49上。首先，上压板39压在焊接有正极极耳焊带53的电池52顶端，然后，下折弯板40从焊带53下方上升，将焊带53伸出电池52的部分往上方顶触折弯，最后，侧塑形板41从侧面靠近压折焊带53上方已经折弯的部分往另一侧，使得电池52上的焊带53折弯成90度弯折。
39.进一步地，所述废品下料机构9包括设置于工作台2上的取料支架45和用于收集废品的收纳仓46，取料支架45的顶端安装有第二平移气缸47，第二平移气缸47的气缸轴连接有第四升降气缸50，第四升降气缸50的气缸轴末端连接有若干个用于夹取电池的第三夹具51，所述第三夹具51位于所述收纳仓46的正上方。废品下料机构9用于将前面工序中不合格的产品废弃至收纳仓46内。
40.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。