一种用于锂电池的电芯和保护板焊接装置的制作方法

本实用新型属于锂电池生产技术领域，具体涉及一种用于锂电池的电芯和保护板焊接装置。

背景技术：

随着电子技术的快速发展，促使使用在电子产品中的电池技术得到提升，增加了电池的需求。现有的电子产品中使用的电池内通常设有保护电路对电池进行保护，提高安全性能，保护电池。目前，在电池生产企业中，企业通常需要将电芯与保护板进行焊接，采用的电芯与保护板焊接的方式主要采用人工焊接。采用人工将电芯和保护板固定在电池夹具上，然后再使用焊机设备进行焊接，生产效率低下，操作人员工作量大，由于采用人工操作，容易因为操作人员失误或疏忽等因素造成不良品的产生；同时，由于不同的人员焊接的品质也存在差异，使得焊接后的产品品质难于监控。因此如何克服现有的问题，提高生产效率，节约生产成本，满足批量化生产成为电池生产企业亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是一种实用性强、焊接效率高的用于锂电池的电芯和保护板焊接装置，可以有效减少操作人员的使用，保证品质，减少工作量。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案实现：一种用于锂电池的电芯和保护板焊接装置,包括机架，所述的机架上设有用于固定初步固定的电芯和保护板的电池夹具，固定在机架上且驱动电池夹具移动的输送机构、用于焊接固定电池夹具上的电芯和保护板的焊接组件、将输送机构输送的电池夹具移动至焊接组件进行焊接的拨料机构以及用于对焊接组件上的电池夹具进行定位的定位组件；所述的拨料机构包括设置在机架上端面的拨料导轨、在拨料导轨上移动的拨料支撑件、与拨料支撑件连接的左右移动气缸、设置在拨料支撑件上的上下驱动气缸以及与上下驱动气缸连接的拨料件；所述的拨料件上设有两个与电池夹具大小相匹配的凹口，通过凹口拨动电池夹具向前移动。

其中，所述的输送机构包括设置在机架上端面的左移动组件、设置在左移动组件两端的下移动组件和上移动组件以及设置在下移动组件和上移动组件之间且位于左移动组件下方的右移动组件；通过左移动组件、下移动组件、上移动组件、右移动组件以及拨料机构联合作用驱动电池夹具循环移动。

其中，所述的左移动组件和右移动组件均包括同一结构的水平移动组件；所述的水平移动组件包括水平设置在机架上端面且用于输送电池夹具的输送带、引导电池夹具移动的输送导轨以及与输送带连接的输送电机。

其中，所述的上移动组件和下移动组件均包括同一结构的上下移动组件；所述的上下移动组件包括竖直设置在机架上的上下移动导轨、承接于上移动组件和下移动组件且在上下移动导轨内移动的上下移动件以及与上下移动件连接的上下移动电机。

其中，所述的输送电机和上下移动电机均为伺服电机。

其中，在左移动组件的两端且位于与下移动组件和上移动组件相对应处设有固定组件；所述的固定组件包括设置在机架上的固定气缸和与固定气缸连接的固定件；所述的固定气缸的数量为两个，两个固定气缸固定在机架的两侧且同步工作。

其中，所述的焊接组件包括设置在机架上用于焊接固定电池夹具内的电芯和保护板的焊接头和与焊接头连接并驱动焊接头上下移动的焊接气缸。

其中，所述的定位组件设置在机架上位于焊接组件下方的定位气缸和用于对焊接组件工位的电池夹具进行定位的电磁铁，所述的定位气缸与电磁铁连接，并通过定位气缸控制电磁铁上下移动。

其中，所述的拨料件上设有弹性件和开料气缸；所述的弹性件位于凹口位置处，且弹性件的前端端部为弧形凸起；所述的电池夹具上设有于弹性件的弧形凸起相匹配的弧形开口；所述的弧形凸起的高度大于弧形开口的深度。

其中，所述的机架的底部设有万向轮。

与现有技术相比，本实用新型具有实用性强，上料前电池夹具固定在固定组件上，操作人员手工将初步固定的电芯和保护板固定在电池夹具上，通过输送机构驱动电池夹具循环移动，电池夹具移动焊接组件前通过拨料组件将电池夹具拨至焊接组件上并进行定位，然后对定位后的电池夹具进行焊接，焊接后的电池夹具移动至固定组件进行人工下料，下料后电池夹具在输送机构的控制下移动移动，提高了生产效率，采用自动化焊接，减少操作人员的数量和工作强度，且有效避免因操作人员不正确操作等原因导致不良品的产生，确保产品的品质；同时输送机构采用伺服电机进行控制，可以有效控制和优化电池夹具移动的速度，方便操作人员操作；另外，在机架上设有万向轮，方便设备的移动，减少设备移动难度和工作量，增加设备实用性，能够适用于不同的场合和生产车间。

附图说明

图1 为本实用新型的俯视图。

图2为本实用新型的去除电池夹具的俯视图。

图3为本实用新型的正视图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1至图3所示，一种用于锂电池的电芯和保护板焊接装置,包括机架1，所述的机架1上设有用于固定初步固定的电芯和保护板的电池夹具2，固定在机架1上且驱动电池夹具循环移动的输送机构3、用于焊接固定电池夹具2上的电芯和保护板的焊接组件4、将输送机构3输送的电池夹具2移动至焊接组件4进行焊接的拨料机构5以及用于对焊接组件上的电池夹具2进行定位的定位组件6。

所述的拨料机构5包括设置在机架1上端面的拨料导轨51、在拨料导轨51上移动的拨料支撑件52、与拨料支撑件52连接的左右移动气缸53、设置在拨料支撑件52上的上下驱动气缸54以及与上下驱动气缸连接的拨料件55。所述的拨料件55上设有两个与电池夹具2大小相匹配的凹口。其中，凹口的数量为两个，通过两个凹口拨动电池夹具向前移动。为了提高焊接效果，所述的其中，所所述的拨料件55上设有用于固在电池夹具2的弹性件551和将焊接后的电池夹具打开的开料气缸552；所述的弹性件551位于右侧的凹口551的中间位置处，且弹性件的前端端部为弧形凸起；所述的电池夹具2上设有与弹性件的弧形凸起的形状和大小相匹配的弧形开口，通过弹性件的弧形凸起与电池夹具上的弧形开口联合作用将电池夹具固定。所述的弧形凸起的高度大于弧形开口的深度，使得拨料块和电池夹具之间容易固定和分离。所述的开料气缸552设置在右侧的凹口的上侧对角位置，通过开料气缸552焊接后的电池夹具打开，方便后续操作人员将固定在电池夹具内的焊接为一体的电芯和保护板取出。开料气缸552的一端固定在拨料件55上，开料气缸552的活塞杆与开料块连接，通过开料气缸552控制开料块向后移动，实现电池夹具的打开，使得电池夹具内的电芯和保护板处于松开状态。

为了能够控制电池夹具能够在机架上循环移动，提高效率，焊接装置使用输送机构3进行移动电池夹具。所述的输送机构3包括设置在机架1上端面的左移动组件、设置在左移动组件两端的下移动组件和上移动组件以及设置在下移动组件和上移动组件之间且位于左移动组件下方的右移动组件，通过左移动组件、下移动组件、上移动组件、右移动组件以及拨料机构联合作用驱动电池夹具循环移动。所述的下移动组件和上移动组件位于机架的两端，左移动组件将上移动组件移动电池夹具移动至拨料机构；拨料机构将电池夹具移动至下移动组件，下移动组件将电池夹具移动至右移动组件；上移动组件将右移动组件移动的电池夹具移动至左移动组件，重复此操作，实现电池夹具的循环移动。

所述的左移动组件和右移动组件均包括同一结构的水平移动组件31。所述的水平移动组件31包括水平设置在机架1上端面且用于输送电池夹具的输送带311、引导电池夹具移动的输送导轨312以及与输送带311连接的输送电机313，并通过输送电机313驱动输送带311循环移动。所述的输送导轨312引导电池夹具输送带311上循环移动。所述的上移动组件和下移动组件均包括同一结构的上下移动组件32。所述的上下移动组件32包括竖直设置在机架1上的上下移动导轨321、承接于上移动组件和下移动组件且在上下移动导轨321内移动的上下移动件322以及与上下移动件322连接的上下移动电机323；上下移动电机驱动上下移动件322沿上下移动导轨321上下移动。所述的上下移动导轨321为丝杆。当电池夹具移动至上下移动组件32时，电池夹具进入上下移动件322后，通过上下移动件322上下移动带动电池夹具上下移动。为了提高输送机构的控制精度和效率，所述的输送电机313和上下移动电机323均采用伺服电机。

在左移动组件的两端且位于与下移动组件和上移动组件相对应处设有固定组件7，通过固定组件7实现电池夹具的固定，使得操作人员在上料时能够将电芯和保护板固定在电池夹具上，下料时，操作人员能够将焊接后的电芯和保护板从电池夹具上取出。左移动组件的左端承接于位于上移动组件上方的固定组件，位于下移动组件上方的固定组件7承接于拨料组件的右端。所述的固定组件7包括设置在机架上的固定气缸71和与固定气缸连接的固定件72；所述的固定气缸71的数量为两个，两个固定气缸71固定在机架1的两侧且同步工作，通过分别与固定气缸71连接的的两个固定件72联合作用对电池夹具进行固定。

所述的焊接组件4包括设置在机架1上用于焊接固定电池夹具2内的电芯和保护板的焊接头41和与焊接头41连接并驱动焊接头上下移动的焊接气缸42。所述的焊接头为两个，分别对应电芯和保护板的连接位置，当焊接气缸42驱动焊接头向下移动时，焊接头焊接固定电池夹具内的电芯和保护板，焊接后，焊接气缸42驱动焊接头向上移动，电池夹具在拨料机构5的控制下继续相应移动

所述的定位组件6设置在机架上位于焊接组件下方的定位气缸和用于对焊接组件工位的电池夹具进行定位的电磁铁61，所述的定位气缸与电磁铁61连接，并通过定位气缸控制电磁铁61上下移动。当拨料机构将电池夹具移动至焊接组件时，定位气缸启动，控制电磁铁向上移动，通过电磁铁对移动至焊接组件的电池夹具进行精确定位。

为了增加设备的实用性，方便移动，适用于不同的场地，在所述的机架1的底部设有万向轮11，通过万向轮方便操作人员移动焊接装置，减小焊接设备的工作量，降低移动的难度，操作人员可以根据生产场地的调整，随时调整焊接装置的位置，使用方便，增加焊接设备的实用性。

工作时，电池夹具通过固定组件7固定在上移动组件的上端，位于机架的工作台上，操作人员先将电芯和保护板初步固定在电池夹具2上，并手动控制电池夹具固定电池夹具上的电芯和保护板，实现电芯和保护板在电池夹具2上的初步固定。电芯和保护板固定在电池夹具2后，电池夹具进入左移动组件。左移动组件中的伺服电机控制位于输送带311上的电池夹具沿着输送导轨312向拨料机构5移动。电池夹具2移动拨料机构5时，拨料机构中的上下驱动气缸54控制拨料件55向下移动，拨料件向下移动后，将电池夹具固定在拨料件左侧的凹口内，拨料件右侧的凹口位于焊接组件的下方。拨料件55左侧的凹口固定电池夹具时，固定在拨料件右侧的凹口内的电池夹具位于焊接组件4的下方，此时，拨料件55内的弹性件的弧形凸起卡入电池夹具的弧形开口内，同时定位气缸驱动电磁铁向上移动，实现电池夹具的定位。电池夹具定位后，焊接组件对固定在电池夹具2内的电芯和保护板进行焊接固定。焊接时，焊接气缸42驱动焊接头41向下移动实现对电芯和保护板的焊接固定。焊接后，焊接气缸42驱动焊接头41驱动向上移动，实现焊接组件的复位；在焊接组件复位的同时，定位组件复位，开料气缸工作对打开电池夹具。定位气缸驱动电磁铁向下移动，实现定位组件的复位；同时固定在右侧的凹口上的开料气缸552工作，开料气缸552驱开料件箱后移动，开料件向后移动时将电池夹具打开，使得电池夹具上的电芯和保护板处于非固定状态。拨料件55右侧的凹口内的电池夹具打开后，左右移动气缸53启动。左右移动气缸53驱动拨料支撑件52沿拨料导轨51向前移动。拨料支撑件52向前移动时，带动拨料件向前移动，实现电池夹具的移动。左右移动气缸53驱动拨料支撑件52移动到位后，此时拨料件左侧的凹口位于焊接组件的下方；拨料件55右侧的凹口的电池夹具被移出焊接组件工位，拨料件55将拨料件右侧凹口的电池夹具移出的同时，将电池夹具右侧的电池夹具移动时拨料机构右端、位于下移动组件上方的固定组件内，操作人员将焊接后的电芯和保护板取出。电芯和保护板从电池夹具取出后，固定组件打开，使得电池夹具固定在下移动组件的上下移动件322内，伺服电机驱动上下移动件322沿上下移动导轨321向下移动。取出电芯和保护板的电池夹具移动至上下移动导轨321下端时，右移动组件将取出电芯和保护板的电池夹具移动至上移动组件，同时下移动组件的上下移动件322向上移动复位。取出电芯和保护板的电池夹具被右移动组件移动至上移动组件后，上移动组件将取出电芯和保护板的电池夹具移动至上移动组件上方的固定组件中固定，操作人员对电池夹具进行上料，上料后闭合电池夹具，使得电池夹具夹紧电芯和保护板。重复此操作，直至所以的电芯和保护板焊接完成。

上述实施例仅为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。