极耳焊接装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种焊接装置，具体的说是一种锂电池电芯卷绕设备的极耳焊接装置，属于锂电池电芯生产制造技术领域。其包括极耳夹持传送机构、极耳切断机构、极耳整形机构和超声焊接机构，极耳夹持传送机构、极耳切断机构、极耳整形机构和超声焊接机构从左往右依次设置。超声焊接机构包括极耳焊接组件、极耳转移组件和极耳夹持组件，极耳焊接组件位于极耳整形机构后端，极耳夹持组件位于极耳整形机构对侧，极耳转移组件固定在耳整形机构上。本发明结构简单、紧凑、合理，保证极耳在切断机构中准确定位，使得极耳焊接位置准确；极耳整形和极耳焊接送给工程并行，节省时间。
【专利说明】
极耳焊接装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种焊接装置，具体的说是一种锂电池电芯卷绕设备的极耳焊接装置，属于锂电池电芯生产制造技术领域。
【背景技术】
[0002]锂电池电芯卷绕设备的极耳焊接多采用超声波焊接。焊接质量对电芯产品质量有重要影响。焊接操作速度直接影响设备效率。设备对极耳焊接的要求有:焊接牢固，极耳位置准确，操作快速。
[0003]现有技术中，锂电池电芯卷绕设备的极耳在焊接时定位精度不高，导致焊接时极耳位置不准确;同时，极耳切断后，无整形工序，极耳切断位置处的毛刺导致焊接质量不高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种极耳焊接装置，能够用于锂电池电芯卷绕设备的极耳焊接工作，从而使得极耳焊接牢固，位置准确，操作快速。
[0005]按照本发明提供的技术方案，极耳焊接装置包括极耳夹持传送机构、极耳切断机构、极耳整形机构和超声焊接机构，其特征是:极耳夹持传送机构、极耳切断机构、极耳整形机构和超声焊接机构从左往右依次设置;所述超声焊接机构包括极耳焊接组件、极耳转移组件和极耳夹持组件，极耳焊接组件位于极耳整形机构后端，极耳夹持组件位于极耳整形机构对侧，极耳转移组件位于极耳夹持组件对侧;极耳焊接组件上方设有焊接机，焊接机上设有超声焊接头;极耳夹持组件上连接传送机构，传送机构带动极耳夹持组件左右移动。
[0006]进一步的，极耳夹持传送机构包括安装座，安装座上固定第一丝杆支撑侧板和第二丝杆支撑侧板，第一丝杆支撑侧板和第二丝杆支撑侧板之间转动连接丝杆;安装座上固定电机支架，电机支架上固定伺服电机，伺服电机的输出端通过联轴器连接丝杆，伺服电机带动丝杆转动;丝杆上连接螺帽，螺帽上连接螺帽支架，螺帽支架上固定夹爪气缸，夹爪气缸的上下夹指上分别连接上夹爪固定板和下夹爪固定板，上夹爪固定板前端连接上极耳夹爪，下夹爪固定板前端连接下极耳夹爪;丝杆上下端设有导向轴，导向轴与螺帽支架滑动连接，导向轴的两端固定在第一丝杆支撑侧板和第二丝杆支撑侧板上。
[0007]进一步的，上极耳夹爪和下极耳夹爪的前部宽度尺寸比后部宽度尺寸小。
[0008]进一步的，极耳切断机构包括支架，支架下部固定极耳座，极耳座面向极耳夹持传送机构一侧设有两个导向块，极耳座内滑动连接切刀导向轴，极耳座沿极耳传送方向的端部设有下切刀;支架上部固定极耳压块气缸，极耳压块气缸的活塞杆前端连接极耳压块，极耳压块将极耳压紧在极耳座内；支架顶部固定切刀气缸，切刀气缸的活塞杆通过连接杆连接上切刀架，上切刀架前端固设有上切刀，上切刀与下切刀上下对应设置;极耳座上设有弹性压片，弹性压片能够将两个导向块之间的极耳压紧。
[0009]进一步的，极耳整形机构包括支承座，支承座前侧固定整形线轨，支承座一侧下端固定上推气缸，上推气缸的活塞杆通过上推转接板连接上推滑板，上推滑板上固定上推滑块，上推滑块滑动连接在整形线轨上，上推滑板的前端表面设有下整形块，上推滑板的后端表面固定定位夹指气缸，定位夹指气缸的两个夹指上分别连接第一极耳定位块和第二极耳定位块;支承座一侧上端固定下推气缸支架，下推气缸支架上固定下推气缸，下推气缸的活塞杆上通过下推滑板连接上整形块，下推滑板背面固定下推滑块，下推滑块滑动连接在整形线轨上，所述上整形块和下整形块上下正对设置。
[0010]进一步的，第一极耳定位块和第二极耳定位块的上表面高度高出下整形块的上表面尚度。
[0011 ]进一步的，极耳焊接组件包括焊接座，焊接座上设有过辊支架，过辊支架上转动连接两个极片过辊，焊接座上固定焊接平台，焊接平台位于两个极片过辊之间。
[0012]进一步的，极耳转移组件包括固定在极耳整形机构侧面的转移进给气缸，转移进给气缸的活塞杆上连接转移夹指气缸支架，转移夹指气缸支架上固定转移夹指气缸，转移夹指气缸的上下夹指上分别连接转移夹爪。
[0013]进一步的，极耳夹持组件包括焊接夹持气缸支架，焊接夹持气缸支架上固定焊接夹持气缸，焊接夹持气缸的上下夹指上分别连接一个焊接夹爪;焊接夹持气缸支架上固定焊接夹爪支架，焊接夹爪支架上设有焊接夹爪导杆，焊接夹爪导杆上滑动连接焊接夹爪。
[0014]进一步的，传送机构包括丝杆支架，丝杆支架上转动连接传动丝杆，传动丝杆一端连接丝杆驱动电机，丝杆驱动电机带动传动丝杆转动，传动丝杆上连接螺母，螺母上连接螺母支架，螺母支架一侧连接极耳夹持组件;所述传动丝杆的两侧设有导向杆，导向杆两端固定在丝杆支架上，螺母支架滑动连接在传动丝杆两侧的导向杆上。
[0015]本发明与已有技术相比具有以下优点:
本发明结构简单、紧凑、合理，上极耳夹爪和下极耳夹爪的前部宽度尺寸比后部宽度尺寸小，使得上极耳夹爪和下极耳夹爪能够伸入到极耳切断机构的导向块的窄缝中，保证极耳在切断机构中准确定位，使得极耳焊接位置准确;极耳整形机构压平极耳前端因切断产生的毛刺，同时极耳整形机构处的极耳夹持组件侧向加持极耳，以使极耳位置准确;极耳整形完成后，由极耳转移组件将极耳送给极耳焊接工位进行焊接，这样能够使极耳整形和极耳焊接送给工程并行，以节省时间。
【附图说明】
[0016]图1为本发明布置结构图。
[0017]图2为极耳夹持传送机构主视图。
[0018]图3为极耳切断机构主视图。
[0019]图4为极耳整形机构主视图。
[0020]图5为极耳整形机构和超声焊接机构的极耳转移组件和极耳夹持组件俯视图。
[0021 ]图6为超声焊接机构的极耳焊接组件俯视图。
[0022]图7为传送机构主视图。
[0023]附图标记说明:1_极耳夹持传送机构、101-安装座、102-第一丝杆支撑侧板、103-丝杆、104-螺帽、105-导向轴、106-下极耳夹爪、107-上极耳夹爪、108-夹爪气缸、109-上夹爪固定板、110-下夹爪固定板、111-螺帽支架、112-第二丝杆支撑侧板、113-联轴器、114-电机支架、115-伺服电机、2-极耳切断机构、201-上切刀、202-极耳压块气缸、203-切刀气缸、204-支架、205-连接杆、206-上切刀架、207-导向块、208-弹性压片、209-极耳座、210-切刀导向轴、211-极耳压块、212-下切刀、3-极耳整形机构、301-上推气缸、302-上推转接板、303-上推滑板、304-下整形块、305-上整形块、306-下推滑板、307-下推滑块、308-下推气缸、309-下推气缸支架、310-第一极耳定位块、311-定位夹指气缸、312-上推滑块、313-第二极耳定位块、314-整形线轨、315-支承座、4-超声焊接机构、401-焊接座、402-极片过辊、403-焊接平台、404-焊接夹持气缸、405-焊接夹持气缸支架、406-焊接夹爪支架、407-焊接夹爪导杆、408-焊接夹爪、409-转移夹爪、410-转移夹指气缸、411-转移夹指气缸支架、412-转移进给气缸、413-螺母支架、414-螺母、415-传动丝杆、416-丝杆支架、417-丝杆驱动电机、418-导向杆、5-超声焊接头、A-极耳带、B-极耳片、C-极片。
【具体实施方式】
[0024]下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述:
如图1所示，本发明主要包括极耳夹持传送机构1、极耳切断机构2、极耳整形机构3和超声焊接机构4，极耳夹持传送机构1、极耳切断机构2、极耳整形机构3和超声焊接机构4从一端往另一端依次设置，图1所示的从右往左的方向为极耳传送方向。极耳夹持传送机构I夹取极耳并传送到极耳切断机构2和极耳整形机构3位置处，极耳整形机构3压平极耳前端因切断产生的毛刺，极耳切断机构2切断极耳。切断后的极耳由超声焊接机构4的极耳转移组件转移到超声焊接机构4的极耳焊接组件上，超声焊接机构4将极耳焊接到极片上。
[0025]如图2所示，所述极耳夹持传送机构I包括安装座101，安装座101上固定第一丝杆支撑侧板102和第二丝杆支撑侧板112，第一丝杆支撑侧板102和第二丝杆支撑侧板112之间转动连接丝杆103。安装座101上固定电机支架114，电机支架114上固定伺服电机115，伺服电机115的输出端通过联轴器113连接丝杆103，伺服电机115带动丝杆103转动。
[0026]丝杆103上连接螺帽104，螺帽104上连接螺帽支架111。螺帽支架111上固定夹爪气缸108，夹爪气缸108的上下夹指上分别连接上夹爪固定板109和下夹爪固定板110，上夹爪固定板109前端连接上极耳夹爪107，下夹爪固定板110前端连接下极耳夹爪106。上极耳夹爪107和下极耳夹爪106的前部宽度尺寸比后部宽度尺寸小，使得上极耳夹爪107和下极耳夹爪106能够伸入到极耳切断机构的导向块的窄缝中，保证极耳在切断机构中准确定位。
[0027]所述丝杆103上下端设有导向轴105，导向轴105与螺帽支架111滑动连接，导向轴105的两端固定在第一丝杆支撑侧板102和第二丝杆支撑侧板112上。
[0028]如图3所示，所述极耳切断机构2包括支架204，支架204下部固定极耳座209，极耳座209面向极耳夹持传送机构I 一侧设有两个导向块207，两个导向块207之间的距离与极耳的宽度相同，使得极耳能够顺利通过。极耳座209上设有弹性压片208，弹性压片208能够将两个导向块207之间的极耳压紧。极耳座209内滑动连接切刀导向轴210，极耳座209沿极耳传送方向的端部设有下切刀212。
[0029]支架204上部固定极耳压块气缸202，极耳压块气缸202的活塞杆前端连接极耳压块211，极耳压块211将极耳压紧在极耳座209内。
[0030]支架204顶部固定切刀气缸203，切刀气缸203的活塞杆通过连接杆205连接上切刀架206，上切刀架206前端固设有上切刀201，上切刀201与下切刀212上下对应设置，在工作时，上切刀201与下切刀212配合切断极片。
[0031]如图4?5所示，所述极耳整形机构3包括支承座315，支承座315前侧固定整形线轨314。
[0032]支承座315—侧下端固定上推气缸301，上推气缸301的活塞杆通过上推转接板302连接上推滑板303，上推滑板303上固定上推滑块312，上推滑块312滑动连接在整形线轨314上。上推滑板303的前端表面设有下整形块304，上推滑板303的后端表面固定定位夹指气缸311，定位夹指气缸311的两个夹指上分别连接第一极耳定位块310和第二极耳定位块313，第一极耳定位块310和第二极耳定位块313的上表面高度高出下整形块304的上表面高度。
[0033]支承座315—侧上端固定下推气缸支架309，下推气缸支架309上固定下推气缸308，下推气缸308的活塞杆上通过下推滑板306连接上整形块305，下推滑板306背面固定下推滑块307，下推滑块307滑动连接在整形线轨314上。所述上整形块305和下整形块304上下正对设置。
[0034]如图5?6所示，所述超声焊接机构4包括极耳焊接组件、极耳转移组件和极耳夹持组件，极耳焊接组件位于极耳整形机构3后端，极耳夹持组件位于极耳整形机构3对侧，极耳转移组件位于极耳夹持组件对侧。
[0035]极耳焊接组件包括焊接座401，焊接座401上设有过辊支架，过辊支架上转动连接两个极片过辊402，焊接座401上固定焊接平台403，焊接平台403位于两个极片过辊402之间。极耳焊接组件上方设有焊接机，焊接机上设有超声焊接头，焊接机由焊接机下推气缸驱动焊接机的超声焊接头5将极耳压到极片上表面进行焊接。
[0036]极耳转移组件包括固定在极耳整形机构3侧面的转移进给气缸412，转移进给气缸412的活塞杆上连接转移夹指气缸支架411，转移夹指气缸支架411上固定转移夹指气缸410，转移夹指气缸410的上下夹指上分别连接转移夹爪409。
[0037]极耳夹持组件包括焊接夹持气缸支架405，焊接夹持气缸支架405上固定焊接夹持气缸404，焊接夹持气缸404的上下夹指上分别连接一个焊接夹爪408。为了保证两个焊接夹爪408夹持极耳的精度，焊接夹持气缸支架405上固定焊接夹爪支架406，焊接夹爪支架406上设有焊接夹爪导杆407，焊接夹爪导杆407上滑动连接焊接夹爪408。焊接夹持气缸支架405上连接传送机构，由传送机构带动焊接夹持气缸支架405运动。
[0038]如图7所示，极耳夹持组件上连接传送机构，传送机构带动极耳夹持组件左右移动。传送机构包括丝杆支架416，丝杆支架416上转动连接传动丝杆415，传动丝杆415—端连接丝杆驱动电机417，丝杆驱动电机417带动传动丝杆415转动。传动丝杆415上连接螺母414，螺母414上连接螺母支架413，螺母支架413—侧连接极耳夹持组件。所述传动丝杆415的两侧设有导向杆418，导向杆418两端固定在丝杆支架416上，螺母支架413滑动连接在传动丝杆415两侧的导向杆418上。
[0039]本发明的工作原理是:初始状态时，极耳的前端位于极耳切断机构2的切刀位置处，极耳压块气缸202、切刀气缸203、上推气缸301和下推气缸308均处于活塞杆缩回状态，转移进给气缸412处于活塞杆伸出状态，夹爪气缸108、定位夹指气缸311、转移夹指气缸410和焊接夹持气缸404的夹指均处于张开状态。
[0040]极耳夹持传送机构的夹爪气缸108驱动上、下极耳夹爪106、107夹持极耳，伺服电机115驱动丝杆103带动螺帽支架左移，从而带动上、下极耳夹爪106、107夹持极耳向前传送，极耳传送过程中，上、下极耳夹爪106、107的前端伸入两个导向块207之间，同时弹性压片208始终压在极耳带的上表面，极耳夹持传送完成，极耳的前端位于极耳整形机构3的位置处。
[0041 ]极耳整形机构3的上推气缸301的活塞杆伸出，驱动上推滑板303沿整形线轨314向上滑动，从而带动下整形块304从极耳带的下方抵住极耳带的下表面，定位夹指气缸311的夹指闭合，驱动第一极耳定位块、第二极耳定位块310、313对极耳带进行定位，下推气缸308的活塞杆伸出，从而驱动下推滑板306沿整形线轨314向下滑动，从而带动上整形块305向下移动，压到极耳带的上表面，上、下整形块305、304将极耳带的前端压紧，压平极耳带前端切断产生的毛刺。极耳压块气缸202的活塞杆伸出，驱动极耳压块211压住极耳。切刀气缸203驱动上切刀201切断极耳带并迅速退回，极耳压块气缸202的活塞杆带动极耳压块211缩回。
[0042]极耳转移组件的转移夹爪409位于极耳片的切断一侧，转移夹指气缸410的夹指闭合，驱动上下两个转移夹爪409夹持极耳片;定位夹指气缸311带动第一极耳定位块、第二极耳定位块310、313张开，上推气缸301和下推气缸308驱动上、下整形块305、304退回；转移进给气缸412的活塞杆缩回，驱动转移夹爪409进给，将极耳片转移到上下两个焊接夹爪408之间，焊接夹持气缸404动作，驱动焊接夹爪408夹持极耳片;转移夹指气缸410动作，驱动转移夹爪409松开极耳片;转移进给气缸412动作，驱动转移夹爪409退回。
[0043]极耳夹持组件的传送机构驱动焊接夹持气缸支架405左移，从而带动驱动焊接夹爪408夹持极耳片到达极耳焊接组件处;极片绕过极片过辊402，极耳片已整形的一端位于极片的上表面，焊接机的下推气缸驱动焊接机的超声焊接头5到达极片与极耳片的重叠位置处，并将极耳焊接到极片上，随后焊接机的下推气缸驱动焊接机退回，完成极耳焊接。
【主权项】
1.一种极耳焊接装置，包括极耳夹持传送机构(I)、极耳切断机构(2)、极耳整形机构(3)和超声焊接机构(4)，其特征是:极耳夹持传送机构(1)、极耳切断机构(2)、极耳整形机构(3)和超声焊接机构(4)从一端往另一端依次设置;所述超声焊接机构(4)包括极耳焊接组件、极耳转移组件和极耳夹持组件，极耳焊接组件位于极耳整形机构(3)后端，极耳夹持组件位于极耳整形机构(3)对侧，极耳转移组件位于极耳夹持组件对侧，极耳焊接组件上方设有焊接机，焊接机上设有超声焊接头(5);所述极耳夹持组件上连接传送机构，传送机构带动极耳夹持组件左右移动。2.如权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征是:所述极耳夹持传送机构(I)包括安装座(101)，安装座(101)上固定第一丝杆支撑侧板(102)和第二丝杆支撑侧板(I 12)，第一丝杆支撑侧板(102)和第二丝杆支撑侧板(I 12)之间转动连接丝杆(103);安装座(101)上固定电机支架(114)，电机支架(114)上固定伺服电机(115)，伺服电机(115)的输出端通过联轴器(I 13)连接丝杆(103)，伺服电机(I 15)带动丝杆(103)转动;丝杆(103)上连接螺帽(104)，螺帽(104)上连接螺帽支架(111 )，螺帽支架(111)上固定夹爪气缸(108)，夹爪气缸(108)的上下夹指上分别连接上夹爪固定板(109)和下夹爪固定板(I 10)，上夹爪固定板(109)前端连接上极耳夹爪(107)，下夹爪固定板(110)前端连接下极耳夹爪(106);丝杆(103)上下端设有导向轴(105)，导向轴(105)与螺帽支架(111)滑动连接，导向轴(105)的两端固定在第一丝杆支撑侧板(102)和第二丝杆支撑侧板(112)上。3.如权利要求2所述的极耳焊接装置，其特征是:所述上极耳夹爪(107)和下极耳夹爪(106)的前部宽度尺寸比后部宽度尺寸小。4.如权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征是:所述极耳切断机构(2)包括支架(204)，支架(204)下部固定极耳座(209)，极耳座(209)面向极耳夹持传送机构(I) 一侧设有两个导向块(207)，极耳座(209)内滑动连接切刀导向轴(210)，极耳座(209)沿极耳传送方向的端部设有下切刀(212);支架(204)上部固定极耳压块气缸(202)，极耳压块气缸(202)的活塞杆前端连接极耳压块(211)，极耳压块(211)将极耳压紧在极耳座(209)内；支架(204)顶部固定切刀气缸(203)，切刀气缸(203)的活塞杆通过连接杆(205)连接上切刀架(206)，上切刀架(206)前端固设有上切刀(201)，上切刀(201)与下切刀(212)上下对应设置;极耳座(209)上设有弹性压片(208)，弹性压片(208)能够将两个导向块(207)之间的极耳压紧。5.如权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征是:所述极耳整形机构(3)包括支承座(315)，支承座(315)前侧固定整形线轨(314)，支承座(315)—侧下端固定上推气缸(301)，上推气缸(301)的活塞杆通过上推转接板(302)连接上推滑板(303)，上推滑板(303)上固定上推滑块(312)，上推滑块(312)滑动连接在整形线轨(314)上，上推滑板(303)的前端表面设有下整形块(304)，上推滑板(303)的后端表面固定定位夹指气缸(311)，定位夹指气缸(311)的两个夹指上分别连接第一极耳定位块(310)和第二极耳定位块(313);支承座(315)一侧上端固定下推气缸支架(309)，下推气缸支架(309)上固定下推气缸(308)，下推气缸(308)的活塞杆上通过下推滑板(306)连接上整形块(305)，下推滑板(306)背面固定下推滑块(307)，下推滑块(307)滑动连接在整形线轨(314)上，上整形块(305)和下整形块(304)上下正对设置。6.如权利要求5所述的极耳焊接装置，其特征是:所述第一极耳定位块(310)和第二极耳定位块(313)的上表面高度高出下整形块(304)的上表面高度。7.如权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征是:所述极耳焊接组件包括焊接座(401)，焊接座(401)上设有过辊支架，过辊支架上转动连接两个极片过辊(402)，焊接座(401)上固定焊接平台(403)，焊接平台(403)位于两个极片过辊(402)之间。8.如权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征是:所述极耳转移组件包括固定在极耳整形机构(3 )侧面的转移进给气缸(412 )，转移进给气缸(412 )的活塞杆上连接转移夹指气缸支架(411)，转移夹指气缸支架(411)上固定转移夹指气缸(410)，转移夹指气缸(410)的上下夹指上分别连接转移夹爪(409)。9.如权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征是:所述极耳夹持组件包括焊接夹持气缸支架(405)，焊接夹持气缸支架(405)上固定焊接夹持气缸(404)，焊接夹持气缸(404)的上下夹指上分别连接一个焊接夹爪(408);焊接夹持气缸支架(405)上固定焊接夹爪支架(406)，焊接夹爪支架(406)上设有焊接夹爪导杆(407)，焊接夹爪导杆(407)上滑动连接焊接夹爪(408)。10.如权利要求1所述的极耳焊接装置，其特征是:所述传送机构包括丝杆支架(416)，丝杆支架(416)上转动连接传动丝杆(415)，传动丝杆(415)—端连接丝杆驱动电机(417)，丝杆驱动电机(417)带动传动丝杆(415)转动，传动丝杆(415)上连接螺母(414)，螺母(414)上连接螺母支架(413)，螺母支架(413)—侧连接极耳夹持组件;所述传动丝杆(415)的两侧设有导向杆(418)，导向杆(418)两端固定在丝杆支架(416)上，螺母支架(413)滑动连接在传动丝杆(415)两侧的导向杆(418)上。
【文档编号】H01M2/26GK106077939SQ201610665488
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月12日 公开号201610665488.9, CN 106077939 A, CN 106077939A, CN 201610665488, CN-A-106077939, CN106077939 A, CN106077939A, CN201610665488, CN201610665488.9
【发明人】胡浩
【申请人】无锡先导智能装备股份有限公司