动力电池自动焊接生产线的制作方法

本发明涉及动力电池生产设备领域技术，具体涉及一种生产效率高的动力电池自动焊接生产线。

背景技术：

动力电池通过垫片、卷绕方式形成的电芯需要进行冷热压、A半电芯和B半电芯合芯贴胶、电芯极耳预焊、电芯极耳终焊和电芯贴胶扣保持架等多道工序。目前动力电池在生产过程中各道工序分别是在一台或两台单独的设备上完成，而完成后的半成品需要人工搬运到下一工序的生产设备，以完成下一工序的生产。从而导致了生产一个产品需要多套生产设备、较多的一线员工配合完成，生产效率低下，不利于提高企业的生产产能，不能满足动力电池的生产需求，而且占用了较多的生产空间，提高了企业的生产成本。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种动力电池自动焊接生产线，其能优化设备产线布置，有利用企业的生产空间，提高动力电池的生产效率，降低企业的生产成本。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种动力电池自动焊接生产线，包括依次设置的电芯热压单元、电芯合芯贴胶单元、电芯极耳预焊单元、电芯极耳终焊单元和电芯贴胶扣保持架单元，所述电芯热压单元的前端设有电芯热压上料单元，后端设有用于将电芯传送到电芯合芯贴胶单元的电芯热压下料单元，所述电芯合芯贴胶单元的后端设有用于将电芯合芯传送到电芯极耳预焊单元的合芯下料拉带，所述电芯极耳预焊单元与电芯极耳终焊单元之间设有用于将电芯自电芯极耳预焊单元转移到电芯极耳终焊单元的终焊上料机械手，所述电芯极耳终焊单元的后端设有用于将电芯传送到电芯贴胶扣保持架单元的终焊下料拉带，所述电芯极耳终焊单元旁设有用于将电芯盖板传送到电芯极耳终焊单元的盖板上料单元。

作为一种优选方案，所述电芯热压上料单元包括上料拉带、上料中转定位机构、上料缓存拉带、用于将电芯转入或转出上料缓存拉带的第一上料升降机构、以及用于将电芯取送到上料中转定位机构和第一上料升降机构的上料取料机械手，所述上料中转定位机构设于上料拉带的取料位与第一上料升降机构之间，所述上料取料机械手包括用于将电芯自上料拉带取到上料中转定位机构的第一上料机械手和用于将电芯自上料中转定位机构取到第一上料升降机构的第二上料机械手；

所述电芯热压下料单元包括下料检测机构、下料NG拉带、用于将NG电芯转移到下料NG拉带上的第一下料升降机构、下料缓存拉带、用于将良品电芯转移到下料缓存拉带上的第二下料升降机构、下料中转定位机构以及用于将电芯取送到下料检测机构、第一下料升降机构、下料中转定位机构和第二下料升降机构的下料取料机械手，所述下料中转定位机构设于第二下料升降机构与第一下料升降机构之间，所述下料检测机构设于第一下料升降机构旁，并且位于下料NG拉带的上方，所述下料取料机械手包括用于将电芯自下料检测机构取到下料中转定位机构的第二下料机械手和用于将电芯自下料中转定位机构取到第二下料升降机构的第一上料机械手。

作为一种优选方案，所述电芯热压单元包括热压及hi-pot测试机构、热压上料定位机构、热压下料定位机构、用于将上料缓存拉带上的电芯转移到热压上料定位机构的热压定位上料机械手、用于将热压上料定位机构的电芯转移到热压及hi-pot测试机构以及将电芯自热压及hi-pot测试机构转移到热压下料定位机构的高速搬运机械手和用于将热压下料定位机构的电芯转移到下料检测机构的热压检测下料机械手，所述热压定位上料机械手和热压检测下料机械手分别设于热压及hi-pot测试机构的前后两端，所述热压上料定位机构设于热压定位上料机械手与热压及hi-pot测试机构之间，所述热压下料定位机构设于热压及hi-pot测试机构与热压检测下料机械手之间，所述高速搬运机械手包括用于将热压上料定位机构上的电芯送到热压及hi-pot测试机构的热压上料机械手和用于将完成热压及hi-pot测试的电芯送到热压下料定位机构的热压下料机械手。

作为一种优选方案，所述热压及hi-pot测试机构包括左右设置的A电芯热压及hi-pot测试机构和B电芯热压及hi-pot测试机构,所述热压上料定位机构包括并列设于热压及hi-pot测试机构前端左右两侧的A电芯热压上料定位机构和B电芯热压上料定位机构,所述热压下料定位机构包括并列设于热压及hi-pot测试机构后端左右两侧的A电芯热压下料定位机构和B电芯热压下料定位机构；

所述热压定位上料机械手为双联机械手，包括用于将A电芯转移到A电芯热压上料定位机构的A电芯热压定位上料机械手和用于将B电芯转移到B电芯热压上料定位机构的B电芯热压定位上料机械手；

所述热压上料机械手包括用于将A电芯自A电芯热压上料定位机构转移到A电芯热压及hi-pot测试机构的A电芯热压上料机械手和用于将B电芯自B电芯热压上料定位机构转移到B电芯热压及hi-pot测试机构的B电芯热压上料机械手，所述热压下料机械手包括用于将完成热压及hi-pot测试的A电芯送到A电芯热压下料定位机构的A电芯热压下料机械手和用于将完成热压及hi-pot测试的B电芯送到B电芯热压下料定位机构的B电芯热压下料机械手；

所述热压检测下料机械手为双联机械手，包括用于将A电芯从A电芯热压下料定位机构转移到下一操作工位的A电芯热压检测下料机械手和用于将B电芯从B电芯热压下料定位机构转移到下一操作工位的B电芯热压检测下料机械手。

作为一种优选方案，所述电芯合芯贴胶单元包括合芯机架和设于合芯机架上的A电芯上料机构、B电芯上料机构、电芯合芯整形机构和电芯贴胶机构，所述A电芯上料机构和B电芯上料机构分别设于合芯机架的左右两侧，所述合芯机架的前端设有用于将A电芯和B电芯自下料缓存拉带分别抓取到A电芯上料机构和B电芯上料机构的合芯上料机械手，所述电芯合芯整形机构设于A电芯上料机构和B电芯上料机构之间的后端，所述合芯机架上设有用于将A电芯上料机构和B电芯上料机构中的A电芯和B电芯转移到电芯合芯整形机构进行四面整形的整形取料机械手，所述电芯贴胶机构设于电芯合芯整形机构的后端，所述电芯贴胶机构与电芯合芯整形机构之间设有用于将电芯合芯整形机构中的电芯转移到电芯贴胶机构进行四面贴胶的贴胶上料机械手，所述电芯贴胶机构的后端设有用于将完成贴胶的电芯转移到合芯下料拉带的贴胶下料机械手。

作为一种优选方案，所述电芯极耳预焊单元包括预焊转盘夹具机构，沿预焊转盘夹具机构的圆周依次设置有预焊上料机构、极耳负极预焊机构、极耳正极预焊机构、极耳裁切机构、CCD极耳长度检测机构、绝缘测试机构和预焊下料机构，所述预焊上料机构包括用于将电芯整形后转移到预焊转盘夹具机构的CCD整形上料机械手和用于将合芯下料拉带上的电芯转移到CCD整形上料机械手的预焊上料机械手，所述CCD整形上料机械手设于合芯下料拉带与预焊转盘夹具机构之间，所述预焊下料机构包括NG输送拉带，所述终焊上料机械手具有位于预焊转盘夹具机构上方的取料工位、位于NG输送拉带上方的NG下料工位和将完成预焊的合芯电芯转送至电芯极耳终焊单元的终焊上料工位。

作为一种优选方案，所述盖板上料单元包括盖板上料机架、用于存放盖板的托盘和用于推送托盘的推车，所述盖板上料机架上设有托盘推入位、托盘推出位和盖板翻转机构，所述盖板上料机架上设有用于将推入托盘推入位的推车上的满载托盘转送到托盘推出位的传送皮带，所述托盘推入位设有用于将推车上的满载托盘托送到传送皮带上的托盘上料升降机构，所述托盘推出位设有用于将空载托盘下放到推车上的托盘下料升降机构，所述盖板上料机架上设有用于将托盘推出位处的满载托盘上的盖板取到盖板翻转机构的三轴机械手。

作为一种优选方案，所述电芯极耳终焊单元包括包括终焊转盘机构，所述终焊转盘机构上设有多套电芯夹具，围绕终焊转盘机构依次设有终焊上料工位、焊前平压工位、正极焊接除尘工位、负极焊接除尘工位、焊后平压工位、终焊下料工位和夹具除尘工位，所述焊前平压工位设有用于将盖板上的软连接平压到电芯极耳上的焊前平压机构，所述正极焊接除尘工位和负极焊接除尘工位均设有用于焊接盖板软连接和电芯极耳的超声波焊接机构和用于吸收焊接时产生的粉尘的吸尘机构，所述焊后平压工位设有用于对盖板软连接与电芯极耳的焊印面进行平压的焊后平压机构，所述终焊下料工位设有用于对完成焊接的电芯进行拉力测试的拉力测试机构以及用于将电芯夹具上的电芯转移到拉力测试机构进行拉力测试的拉力测试上料机械手，所述夹具除尘工位设有用于清除电芯夹具上的粉尘的除尘机构。

作为一种优选方案，终焊下料工位还设有终焊电芯翻转机构和终焊双联机械手，所述终焊双联机械手具有将拉力测试机构的电芯转移到终焊电芯翻转机构的翻转上料机械手和将终焊电芯翻转机构的电芯转移到终焊下料拉带的终焊下料机械手。

作为一种优选方案，所述拉力测试机构包括测试支架和设于测试支架上的测试平台，所述测试平台上设有用于固定待测电芯的电芯定位夹具和用于测试电芯焊接强度的拉力测试组件。

作为一种优选方案，所述电芯贴胶扣保持架单元包括贴胶扣保持架转盘，沿贴胶扣保持架转盘的圆周依次设置有用于将终焊下料拉带传送的电芯转移到贴胶扣保持架转盘上的贴极耳胶上料机械手、用于将极耳胶贴到极耳的焊印处的负极极耳贴胶机构和正极极耳贴胶机构、用于检测贴胶效果的贴胶不良检测机构、用于将极耳折弯一定角度的极耳折弯机构、扣下保持架机构、扣上保持架机构、贴胶扣保持架NG缓存拉带、贴胶扣保持架良品电芯下料拉带和用于将电芯转移到贴胶扣保持架NG缓存拉带和贴胶扣保持架良品电芯下料拉带上的扣保持架下料机械手，所述贴胶扣保持架转盘旁还设有为扣下保持架机构供应下保持架的下保持架振动盘和为扣上保持架机构供应上保持架的上保持架振动盘。

本发明与现有技术相比具有以下的优点和有益效果：1、实现了动力电池各生产工序之间的全自动化进行，减少了工人的劳动强度，降低了企业的生产成本，提高了动力电池的生产效率，有利于提升企业的整体产能，满足动力电池的社会需求；2、本发明布局合理、紧凑，优化了动力电池的产线布置，减少了设备所占用的生产空间，提高了企业对生产空间的利用率，使得企业可以以较少的生产空间获得最大的产能，降低了生产成本，有利于提高企业的经济效益；3、由于各工序之间的上下料全自动进行，避免了传统生产中需要停机等待送料的情况，提高了上下料效率，提高了设备的生产效率。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的组装结构俯视图；

图2是本发明之实施例的电芯热压上、下料单元结构图；

图3是本发明之实施例的电芯热压单元结构图；

图4是本发明之实施例的电芯合芯贴胶单元结构图；

图5是本发明之实施例的电芯极耳预焊单元结构图；

图6是本发明之实施例的电芯极耳终焊单元结构图；

图7是本发明之实施例的拉力测试机构结构图；

图8是本发明之实施例的盖板上料单元结构图；

图9是本发明之实施例的电芯贴胶扣保持架单元结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种动力电池自动焊接生产线，包括依次设置的电芯热压单元30、电芯合芯贴胶单元70、电芯极耳预焊单元90、电芯极耳终焊单元130和电芯贴胶扣保持架单元150，所述电芯热压单元30的前端设有电芯热压上料单元10，后端设有用于将电芯传送到电芯合芯贴胶单元70的电芯热压下料单元50，所述电芯合芯贴胶单元70的后端设有用于将电芯合芯传送到电芯极耳预焊单元90的合芯下料拉带71，所述电芯极耳预焊单元90与电芯极耳终焊单元130之间设有用于将电芯自电芯极耳预焊单元90转移到电芯极耳终焊单元130的终焊上料机械手91，所述电芯极耳终焊单元130的后端设有用于将电芯传送到电芯贴胶扣保持架单元150的终焊下料拉带131，所述电芯极耳终焊单元130旁设有用于将电芯盖板传送到电芯极耳终焊单元130的盖板上料单元110。

如图2所示，所述电芯热压上料单元10包括上料拉带11、上料中转定位机构12、上料缓存拉带13、用于将电芯转入或转出上料缓存拉带13的第一上料升降机构14、以及用于将电芯取送到上料中转定位机构12和第一上料升降机构14的上料取料机械手16，所述上料中转定位机构12设于上料拉带11的取料位与第一上料升降机构14之间，所述上料取料机械手16包括用于将电芯自上料拉带11取到上料中转定位机构12的第一上料机械手和用于将电芯自上料中转定位机构12取到第一上料升降机构14的第二上料机械手，所述第一上料升降机构14设于上料缓存拉带13的前端，所述上料缓存拉带13的后端设有第二上料升降机构15。通过设置上料缓存拉带13使得还没加工到的电芯可以暂时缓存起来，当加工需要时缓存起来的电芯可由上料缓存拉带供应，从而避免了上料等待的情况，提升了生产效率。

所述电芯热压下料单元50包括下料检测机构51、下料NG拉带52、下料缓存拉带55、下料中转定位机构54、用于将NG电芯转移到下料NG拉带52上的第一下料升降机构53、用于将良品电芯转移到下料缓存拉带55上的第二下料升降机构56，以及用于将电芯取送到下料检测机构51、第一下料升降机构53、下料中转定位机构54和第二下料升降机构56的下料取料机械手58，所述下料中转定位机构54设于第二下料升降机构56与第一下料升降机构53之间，所述下料检测机构51设于第一下料升降机构53旁，并且位于下料NG拉带52的上方，所述下料取料机械手58包括用于将电芯自下料检测机构51取到下料中转定位机构54的第二下料机械手和用于将电芯自下料中转定位机构54取到第二下料升降机构56的第一上料机械手，所述第二下料升降机构56设于下料缓存拉带55的前端，所述下料缓存拉带55的后端设有第三下料升降机构57。

如图3所示，所述电芯热压单元30包括热压及hi-pot测试机构、热压上料定位机构、热压下料定位机构、用于将上料缓存拉带上的电芯转移到热压上料定位机构的热压定位上料机械手、用于将热压上料定位机构的电芯转移到热压及hi-pot测试机构以及将电芯自热压及hi-pot测试机构转移到热压下料定位机构的高速搬运机械手和用于将热压下料定位机构的电芯转移到下料检测机构51的热压检测下料机械手，所述热压定位上料机械手和热压检测下料机械手分别设于热压及hi-pot测试机构的前后两端，所述热压上料定位机构设于热压定位上料机械手与热压及hi-pot测试机构之间，所述热压下料定位机构设于热压及hi-pot测试机构与热压检测下料机械手之间，所述高速搬运机械手包括用于将热压上料定位机构上的电芯送到热压及hi-pot测试机构的热压上料机械手和用于将完成热压及hi-pot测试的电芯送到热压下料定位机构的热压下料机械手。

其中，所述热压及hi-pot测试机构包括左右设置的A电芯热压及hi-pot测试机构33a和B电芯热压及hi-pot测试机构33b,所述热压上料定位机构包括并列设于热压及hi-pot测试机构前端左右两侧的A电芯热压上料定位机构32a和B电芯热压上料定位机构32b,所述热压下料定位机构包括并列设于热压及hi-pot测试机构后端左右两侧的A电芯热压下料定位机构36a和B电芯热压下料定位机构36b。所述热压定位上料机械手为双联机械手，包括用于将A电芯转移到A电芯热压上料定位机构32a的A电芯热压定位上料机械手31a和用于将B电芯转移到B电芯热压上料定位机构32b的B电芯热压定位上料机械手31b。所述热压上料机械手包括用于将A电芯自A电芯热压上料定位机构32a转移到A电芯热压及hi-pot测试机构33a的A电芯热压上料机械手34a和用于将B电芯自B电芯热压上料定位机构32b转移到B电芯热压及hi-pot测试机构33b的B电芯热压上料机械手34b，所述热压下料机械手包括用于将完成热压及hi-pot测试的A电芯送到A电芯热压下料定位机构37a的A电芯热压下料机械手35a和用于将完成热压及hi-pot测试的B电芯送到B电芯热压下料定位机构36b的B电芯热压下料机械手35b。所述热压检测下料机械手为双联机械手，包括用于将A电芯从A电芯热压下料定位机构37a转移到下一操作工位的A电芯热压检测下料机械手37a和用于将B电芯从B电芯热压下料定位机构36b转移到下一操作工位的B电芯热压检测下料机械手37b。

如图4所示，所述电芯合芯贴胶单元70包括合芯机架和设于合芯机架上的A电芯上料机构72、B电芯上料机构73、电芯合芯整形机构75和电芯贴胶机构77，所述A电芯上料机构72和B电芯上料机构73分别设于合芯机架的左右两侧，所述合芯机架的前端设有用于将A电芯和B电芯自下料缓存拉带55分别抓取到A电芯上料机构72和B电芯上料机构73的合芯上料机械手74，所述电芯合芯整形机构75设于A电芯上料机构72和B电芯上料机构73之间的后端，所述合芯机架上设有用于将A电芯上料机构72和B电芯上料机构73中的A电芯和B电芯转移到电芯合芯整形机构75进行四面整形的整形取料机械手76，所述电芯贴胶机构77设于电芯合芯整形机构75的后端，所述电芯贴胶机构77与电芯合芯整形机构75之间设有用于将电芯合芯整形机构75中的电芯转移到电芯贴胶机构77进行四面贴胶的贴胶上料机械手78，所述电芯贴胶机构77的后端设有用于将完成贴胶的电芯转移到合芯下料拉带71的贴胶下料机械手79。

如图5所示，所述电芯极耳预焊单元90包括预焊转盘夹具机构92，沿预焊转盘夹具机构92的圆周依次设置有预焊上料机构、极耳负极预焊机构95、极耳正极预焊机构96、极耳裁切机构97、CCD极耳长度检测机构98、绝缘测试机构99、预焊下料机构和夹具吸尘机构101，所述预焊上料机构包括用于将电芯整形后转移到预焊转盘夹具机构92的CCD整形上料机械手94和用于将合芯下料拉带71上的电芯转移到CCD整形上料机械手94的预焊上料机械手93，所述CCD整形上料机械手94设于合芯下料拉带71与预焊转盘夹具机构92之间，所述预焊下料机构包括NG输送拉带100，所述终焊上料机械手91具有位于预焊转盘夹具机构92上方的取料工位、位于NG输送拉带100上方的NG下料工位和将完成预焊的合芯电芯转送至电芯极耳终焊单元130的终焊上料工位。

如图6所示，所述电芯极耳终焊单元130包括包括终焊转盘机构132，所述终焊转盘机构132上设有多套电芯夹具133，围绕终焊转盘机构132依次设有终焊上料工位、焊前平压工位134、正极焊接除尘工位135、负极焊接除尘工位136、焊后平压工位137、终焊下料工位和夹具除尘工位138，所述焊前平压工位134设有用于将盖板上的软连接平压到电芯极耳上的焊前平压机构，所述正极焊接除尘工位135和负极焊接除尘工位136均设有用于焊接盖板软连接和电芯极耳的超声波焊接机构和用于吸收焊接时产生的粉尘的吸尘机构，所述焊后平压工位137设有用于对盖板软连接与电芯极耳的焊印面进行平压的焊后平压机构，所述终焊下料工位设有用于对完成焊接的电芯进行拉力测试的拉力测试机构139以及用于将电芯夹具上的电芯转移到拉力测试机构139进行拉力测试的拉力测试上料机械手140，所述夹具除尘工位138设有用于清除电芯夹具上的粉尘的除尘机构。为便于下一工序对电芯进行操作，所述终焊下料工位还设有终焊电芯翻转机构141和终焊双联机械手142，所述终焊双联机械手142具有将拉力测试机构139的电芯转移到终焊电芯翻转机构141的翻转上料机械手和将终焊电芯翻转机构141的电芯转移到终焊下料拉带131的终焊下料机械手。

如图7所示，所述拉力测试机构139包括测试支架143和设于测试支架143上的测试平台144，所述测试平台144上设有用于固定待测电芯的电芯定位夹具145和用于测试电芯焊接强度的拉力测试组件146。

如图8所示，所述盖板上料单元110包括盖板上料机架111、用于存放盖板的托盘112和用于推送托盘的推车113，所述盖板上料机架111上设有托盘推入位114、托盘推出位115和用于将盖板翻转90度后扣到终焊转盘机构132的电芯上的盖板翻转机构116，所述盖板上料机架111上设有用于将推入托盘推入位114的推车113上的满载托盘转送到托盘推出位115的传送皮带117，所述托盘推入位114设有用于将推车113上的满载托盘托送到传送皮带117上的托盘上料升降机构，所述托盘推出位115设有用于将空载托盘下放到推车113上的托盘下料升降机构，所述盖板上料机架111上设有用于将托盘推出位115处的满载托盘上的盖板取到盖板翻转机构116的三轴机械手118。所述盖板上料机架111上还设有用于检测盖板好坏的盖板检测器120，所述托盘推出位115的上端与盖板检测器120之间设有用于存放不良盖板的NG料盒119，当检测出不良盖板时，不良盖板由三轴机械手118转送到NG料盒119内。

如图9所示，所述电芯贴胶扣保持架单元150包括贴胶扣保持架转盘151，所述贴胶扣保持架转盘151的周沿设有多套用于固定电芯的电芯夹具，沿贴胶扣保持架转盘151的圆周依次设置有用于将终焊下料拉带131传送的电芯转移到贴胶扣保持架转盘151上的贴极耳胶上料机械手152、用于将极耳胶贴到极耳的焊印处的负极极耳贴胶机构153和正极极耳贴胶机构154、用于检测贴胶效果的贴胶不良检测机构155、用于将极耳折弯一定角度的极耳折弯机构156、扣下保持架机构157、扣上保持架机构158、贴胶扣保持架NG缓存拉带159、贴胶扣保持架良品电芯下料拉带160和用于将电芯转移到贴胶扣保持架NG缓存拉带159和贴胶扣保持架良品电芯下料拉带160上的扣保持架下料机械手161，所述贴胶扣保持架转盘151旁还设有为扣下保持架机构157供应下保持架的下保持架振动盘162和为扣上保持架机构158供应上保持架的上保持架振动盘163。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。