专利名称：盖板点焊工装设备的制作方法
技术领域：
盖板点焊工装设备技术领域：
本实用新型涉及锂电池加工领域，具体涉及一种可对锂电池电芯极耳与盖板进行 焊接之点焊工艺设备。背景技术：
目前，锂离子电子以其重量轻、容比大、自放电轻微、充电效率高之特点广泛应 用于移动设备上，锂离子电池一般包括壳体及盖板组件，所述壳体内包含有电解液以 及由正、负极片和隔膜纸巻绕而成的电池巻芯。在锂电池的加工过程中，当电池巻芯 装于壳体内后，正、负极片极耳将与盖板组件进行焊接，盖板组件密封于壳体的开口 部。现有技术领域里，正、负极片极耳与盖板组件的焊接完全是采用手工完成的，这 种方式工效低，需要的大量的人力，不符合当今现代化生产的要求，且手工加工很难 保证产品质量的一致性，产品合格率也难以达到理想的标准。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服上述现有技术的缺陷，提供一种点焊工装设备，可将电芯极耳焊接于盖板组件上，自动化程度高，产品质量一致性好。为实现上述目的，本实用新型所提出的技术方案是:一种盖板点焊工装设备，其特征在于包括用于支承整个工装设备之底板；用于容置盖板之盖板型腔；用于抵顶盖板且将其固定之盖板定位装置；用于容置电芯并将其定位之电芯定位装置； 甩于将点焊加工完毕后之工件推出工位之电芯托出装置；所述盖板型腔固于底板上，盖板定位装置、电芯定位装置、电芯托出装置分别固 定于盖板型腔之外侧表面，各装置位置按盖板和电芯加工工位配合设置。作为本实用新型的进一步改进，还包括与电芯定位装置相对设置的极耳定位装置； 所述极耳定位装置包括极耳汽缸支架、极耳顶块座、极耳顶块及极耳汽缸，所述极耳 汽缸通过极耳汽缸支架固定于盖板型腔上，极耳汽缸之移动端通过极耳顶块座与可移动抵顶极耳之极耳顶块连接。优选地，所述盖板型腔包括盖板型腔定位座、盖板型腔定位板及挡板，所述盖板 型腔定位座底端固于底板上，其顶端设有可容置盖板之盖板型腔定位板及可为盖板一 端定位之挡板。优选地，所述盖板定位装置包括固定板、盖板滑座、盖板顶块及盖板汽缸，所述 固定板固于盖板型腔上，盖板汽缸固定端固定在固定板之上平面，移动端与盖板滑座 下端相连，盖板滑座上端装设有滑动导杆，该滑动导杆与可移动抵顶盖板使之定位的 盖板顶块相接。其中，所述盖板滑座为凹形结构，所述滑动导杆上，还套设有弹簧和滑块，位于 盖板滑座之凹形槽内。优选地，所述电芯定位装置电芯模板、电芯汽缸及推板，所述电芯模板固定在盖 板型腔上，其上表面设有两侧板，两侧板之间构成用于放置电芯之型腔，所述电芯模 板底端固定有电芯汽缸，电芯汽缸移动端通过一连接块与可移动抵顶电芯使之定位的 推板相接。优选地，所述电芯托出装置包括升降板、滑台汽缸和滑块，所述滑台汽缸固定端 固于盖板型腔上，活动端与滑块连接，该滑块通过中间连接件与用于支承电芯之升降 板相连。其中，所述中间连接件包括两托架、托板及升降支柱，所述滑块两端分别连接两 托架下端，托板两侧与两托架上端相连，托板上表面设有四个升降支柱，升降板固于 升降支柱上。进一步地，所述在盖板型腔定位座上，还开设有型腔孔，盖板型腔定位板设有两 个小孔；在所述托板上，还设有可从盖板型腔上对应所设的小孔中伸出、用于顶出盖 板之顶针。为适应各种不同工件规格，本实用新型所述各机构汽缸固定端与其定位件的连接 均采用可调整其位置的长孔和螺栓之组合。与现有技术相比，本实用新型实现了盖板与极耳焊接的自动化，在结构设计中， 各执行机构均固定于盖板型腔上，使各机构具有统一定位基准面，可保证整个工艺装 备基准的一致性，提高了工艺精度，且结构非常紧凑。同时，用于对加工零件定位和 抵顶的构件采用活动配置方式，以根据待加工电芯或盖板的尺寸进行调节，可适应不同规格的工件加工，具有较好的通用性。另外，本实用新型设置的极耳定位装置可将 一部分在前一工序加工过程中略有过长之极耳进行修正，进一步提高了产品完好率， 降低了生产成本。
图1为整个点焊设备结构立体图；图2为点焊设备结构主视图；图3为点焊设备结构右视图；图4为点焊机结构立体图；图5为本实用新型结构立体图；图5A为本实用新型结构主视图；图5B为本实用新型结构左视图；图5C为本实用新型结构俯视图；图6为工件结构图；图7为本实用新型底板结构立体图；图8为本实用新型盖板型腔立体图；图8A为本实用新型盖板型腔主视图；图8B为本实用新型盖板型腔俯视图；图9为本实用新型盖板定位装置立体图；图9A为本实用新型盖板定位装置主视图；图9B为本实用新型盖板定位装置俯视图；图IO为本实用新型极耳定位装置立体图；图10A为本实用新型极耳定位装置主视图；图10B为本实用新型极耳定位装置俯视图；图11为本实用新型电芯定位装置立体图；图IIA为本实用新型电芯定位装置主视图；图11B为本实用新型电芯定位装置俯视图；图11C为图11A之A向视图；图12为本实用新型电芯托出装置立体图；图12A为本实用新型电芯托出装置主视图；图12B为本实用新型电芯托出装置左视图。
具体实施方式
如图6所示，待加工工件3包括电芯31、极耳32和盖板33，极耳32由电芯31 中引出，本工序加工是将极耳32焊接于盖板上33上。如图1 图3所示，用于实现极耳32和盖板33焊接的点焊设备主要由点焊机2 和本实用新型点焊工装设备1组成，所述点焊机2采用图4所示的双极点焊机，如图 5、图5A、图5B、图5C所示，所述工装设备1设置于点焊设备2之点焊头下方，其包 括 一底板11，用于支承整个工装设备； 一盖板型腔12，用于容置待焊接盖板33， 同时作为其它各部件的固定和定位装置； 一盖板定位装置13，用于抵顶盖板33且将 其固定之； 一电芯定位装置15，用于容置电芯31并将其定位之； 一电芯托出装置16， 用于将点焊加工完毕后之工件3推出工位。上述各装置中，所述盖板型腔12固于底板 11上，盖板定位装置13、电芯定位装置15、电芯托出装置16分别固定于盖板型腔12 之外侧表面，各装置位置按盖板33和电芯31结构配合设置，其中电芯定位装置15、 电芯托出装置16位于同一侧面之上下位置，且置于工作台面之纵向，盖板定位装置 13于工作台横向设置。如图7所示，本实用新型底板11为工装设备2之其他各装置之支承部件，同时也 为工装设备2与点焊设备1之间的连接构件，工装设备2之其他构件置于该底板11 上，底板11则通过固定螺钉4固定在点焊设备1底座上。如图8、图8A、图8B所示，本实用新型盖板型腔12为一长方体结构，固于底板 11上，既可作为盖板33之置放和定位构件，同时又作为盖板定位装置13、极耳定位 装置14、电芯定位装置15及电芯托出装置16之固定和定位部件，盖板型腔12上表 面用于放置盖板33，其他表面可为其他机构的定位基准面，以保证整个工艺装备基准 的统一和一致性，提高工艺精度，降低加工成本。所述盖板型腔12包括盖板型腔定位 座1203、盖板型腔定位板1201及挡板1202，所述盖板型腔定位座1203固定在底板 11上，盖板型腔定位板1201及挡板1202分别通过螺钉1205及螺钉1204固定于盖板 型腔定位座1203顶部上平面，两者相互邻接。其中挡板1202上平面高于盖板型腔定 位板1201上平面，以使挡板1202侧面形成一止挡面，便于放置于位于盖板型腔定位板1201上之盖板33可准确、可靠地定位。在盖板型腔定位座1203上，还开设有可与 其他构件对应配合的型腔孔1207，盖板型腔定位板1201上，还设有两个小孔1206， 用于顶出盖板33。如图9、图9A、图9B所示，本实用新型盖板定位装置13主要是用于抵顶置于盖 板型腔12上之盖板33，使之加工时保持固定的位置。本装置包括固定板1311、盖板 座1307、盖板顶块1301及盖板汽缸1310，所述固定板1311是盖板定位装置13之 支承部件，其为"r"形结构，侧端固定于盖板型腔12之盖板型腔定位座1203侧壁， 盖板汽缸1310之固定端通过螺栓1309固定在固定板1311上平面，盖板汽缸1310之 移动端通过螺钉1312与盖板滑座1307下端相连；所述盖板滑座1307上端为一凹形结 构，滑动导杆1308 —端穿越该盖板滑座1307，另一端加工有螺纹，与盖板顶块1301 相接。在滑动导杆1308上，还套设有弹簧1306和滑块1304，位于盖板滑座1307之 凹形槽内，滑块1304通过紧定螺钉1305固定在滑动导杆1308上，可在弹性力作用下， 使盖板顶块1301紧压于盖板33上。所述滑动导杆1308盖板顶块1301为可将盖板33 位置固定之构件，其采用金属铝材料制成，可在抵顶过程中，不会带来加工件的变形。 为调节盖板顶块1301之设置长度，在所述盖板顶块1301和滑动导杆1308之间，还设 有调整螺母1302，可实现盖板顶块1301的微调。为适应不同长度规格的盖板，本实 用新型用于固定盖板汽缸1310之固定件之定位孔加工为一长孔，通过移动螺栓1309 之位置来调节盖板汽缸1310之固定位置，进而调节盖板顶块1301的相对位置，以适 应不同长度规格的盖板33。为保证盖板顶块1301移动过程中具有良好的导向而不偏移，本实用新型滑动导杆 1308采用两个平行设置，滑块1304、垫圈1303同样设置两套，盖板顶块1301位于两 滑动导杆1308对称中心线上，其具有较好的对中性。在盖板滑座1307侧端和滑块1304之间，还设有垫圈1303，该垫圈1303采用聚 氨酯材料做成，具有一定的容让性，可避免弹簧1306的作用而带来对滑块1304和盖 板滑座1307之间的冲击。如图ll、图11A、图11B、图11C所示，本实用新型电芯定位装置15用于对待加 工电芯31的定位，其包括电芯模板1501、电芯汽缸1511，所述龟芯模板1501固定在 盖板型腔定位座1203侧壁上，所述电芯模板1501上表面通过螺钉1504固定有两侧板 1502，两侧板1502之间构成用于放置电芯31之型腔；电芯模板1501底端固定有电芯汽缸1511，其通过支柱1509、螺钉1510与电芯汽缸1511固定端连接，电芯汽缸1511 移动端通过螺钉1507与连接块1508下端连接。所述连接块1508为一竖向设置的长方 体，其上端通过螺钉1506与推板1503相接，推板1503位于电芯模板1501上表面， 且置于两侧板1502之间。当电芯汽缸1511移动端动作时，可带动连接块1508移动， 进而带动推板1503 —起移动，推板1503可为置于本装置型腔内之电芯31长度方向的 定位。如图11B所示，所述用于固定两侧板1502之螺钉孔为一横向的长孔，故而两侧 板1502之间的横向距离可以调节，从而适应不同尺寸的电芯。本实用新型在推板1503 与电芯模板1501上表面之间，还设置有一隔板1505，隔板1505之用于作为推板1503 的支承平面，避免电芯模板1501尺寸过大。如图12、图12A、图12B所示，所述电芯托出装置16为点焊加工完成后可将工件 电芯3从加工工位中托出之机构，以便手工取走。主要包括升降板1602、滑台汽缸1609 和滑块1610，本装置为活动部件，其通过滑台汽缸1609固定端固定在盖板型腔12之 盖板型腔定位座1203上，滑台汽缸1609活动端通过螺钉1611与滑块1610连接，该 滑块1610通过中间连接件与升降板1602相连，所述升降板1602用于支承电芯3。如 图所示，本实用新型实施例中间连接件包括两托架、托板1605及升降支柱1604，所 述滑块1610两端分别连接左托架1607和右托架1608下端，托板1605两侧与左托架 1607和右托架1608上端相连，托板1605上表面设有四个升降支柱1604，通过螺钉 1606固定，升降板1602通过螺钉1603固于升降支柱1604顶端。上述中间连接件结 构为架体与板的结合构件， 一方面可以将运动由上而下传递，另一方面可减轻整个装 置的重量，降低滑台汽缸1609消耗的动力，再则，这种结构可使置于升降板1602上之电芯具有较好的平衡性能。在所述托板1605上，还设有两顶针1601，其位于升降板1604侧端，该侧端可伸 置于盖板型腔12预设的型腔孔1207内，两顶针1601可从盖板型腔12上对应所设的 小孔1206中伸出。当滑台汽缸1609带动托板1605向上移动时使电芯31托出时，两 顶针1601可同时将盖板33托出。如图IO、图10A、图10B所示，本实用新型还设有一极耳定位装置14，与电芯定 位装置15相对，亦为工作台面之纵向设置，该装置的作用主要是可将前面工序中长出 盖板33正(负)极边的极耳32顶回至正(负)极边上，使一部分因制造中的偏差而 略有过长正(负)极耳的工件能够得到修正，使之成为合格品，以进一步提高产品合格率，降低生产成本。所述极耳定位装置14包括极耳汽缸支架1406、极耳顶块座1404、 极耳顶块1401及极耳汽缸1405，所述极耳汽缸支架1406是极耳定位装置14之支承 部件，其为一 "「"形结构，侧端固定于盖板型腔12之盖板型腔定位座1203另一侧 壁，极耳汽缸1405之固定端通过螺栓1407固定在极耳汽缸支架1406上平面，极耳汽 缸1405之移动端通过螺钉1403与极耳顶块座1404下端相连；所述极耳顶块座1404 上端通过螺栓1402与极耳顶块1401连接；所述极耳顶块1401顶端设有可与极耳32 位置相适配的凸起，用于抵顶极耳32。同时，极耳顶块1401与极耳顶块座1404之间 的连接孔为一长孔，移动极耳顶块1401与极耳顶块座1404之间的相对位置，可使移 动极耳顶块1401作横向调节，以保证极耳顶块1401与电芯31上之极耳32位置的对 应。同样，极耳汽缸1405与极耳汽缸支架1406的连接孔亦为长孔，通过移动螺栓1407 之位置，可调节极耳汽缸1405与极耳汽缸支架1406之间的相对位置，进而对极耳顶 块1401的纵向进行调节，可适应有不同位置极耳32之电芯31。本实用新型工作过程操作者先将电芯31和盖板33放入电芯定位装置15和盖板 定位装置13预设的工位上，启动点焊设备2上之控制系统，电芯定位装置15上之电 芯汽缸1511和盖板定位装置13上之盖板汽缸1310分别将电芯31和盖板33顶进定位， 此时，电芯汽缸1511、盖板汽缸1310退出，极耳汽缸1405启动，将长出盖板33的 极耳32顶回至极边上，点焊设备2动作，点焊头将极耳32焊于盖板33上，然后，电 芯托出装置16上之滑台汽缸1609启动，带动升降板1602向上移动，同时，顶针1601 一同向上移动，将电芯31和盖板33—起向上托出，最后手工取走焊好的工件3，完 成加工过程。以上所述实施例仅表达了本实用新型较佳的一种实施方式，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，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所 附权利要求为准。
权利要求1、一种盖板点焊工装设备，其特征在于包括用于支承整个工装设备之底板；用于容置盖板之盖板型腔；用于抵顶盖板且将其固定之盖板定位装置；用于容置电芯并将其定位之电芯定位装置；用于将点焊加工完毕后之工件推出工位之电芯托出装置；所述盖板型腔固于底板上，盖板定位装置、电芯定位装置、电芯托出装置分别固定于盖板型腔之外侧表面，各装置位置按盖板和电芯加工工位配合设置。
2、 根据权利要求1所述的盖板点焊工装设备，其特征在于还包括与电芯定位装 置相对设置的极耳定位装置；所述极耳定位装置包括极耳汽缸支架、极耳顶块座、极 耳顶块及极耳汽缸，所述极耳汽缸通过极耳汽缸支架固定于盖板型腔上，极耳汽缸之 移动端通过极耳顶块座与可移动抵顶极耳之极耳顶块连接。
3、 根据权利要求1所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述盖板型腔包括盖 板型腔定位座、盖板型腔定位板及挡板，所述盖板型腔定位座底端固于底板上，其顶 端设有可容置盖板之盖板型腔定位板及可为盖板一端定位之挡板。
4、 根据权利要求1所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述盖板定位装置包 括固定板、盖板滑座、盖板顶块及盖板汽缸，所述固定板固于盖板型腔上，盖板汽缸 固定端固定在固定板之上平面，移动端与盖板滑座下端相连，盖板滑座上端装设有滑 动导杆，该滑动导杆与可移动抵顶盖板使之定位的盖板顶块相接。
5、 根据权利要求4所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述盖板滑座为凹形 结构，所述滑动导杆上，还套设有弹簧和滑块，位于盖板滑座之凹形槽内。
6、 根据权利要求1所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述电芯定位装置电 芯模板、电芯汽缸及推板，所述电芯模板固定在盖板型腔上，其上表面设有两侧板， 两侧板之间构成用于放置电芯之型腔，所述电芯模板底端固定有电芯汽缸，电芯汽缸 移动端通过一连接块与可移动抵顶电芯使之定位的推板相接。
7、 根据权利要求1所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述电芯托出装置包 括升降板、滑台汽缸和滑块，所述滑台汽缸固定端固于盖板型腔上，活动端与滑块连 接，该滑块通过中间连接件与用于支承电芯之升降板相连。
8、 根据权利要求7所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述中间连接件包括两托架、托板及升降支柱，所述滑块两端分别连接两托架下端，托板两侧与两托架上 端相连，托板上表面设有四个升降支柱，升降板固于升降支柱上。
9、 根据权利要求8所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述在盖板型腔定位 座上，还开设有型腔孔，盖板型腔定位板设有两个小孔；在所述托板上，还设有可从 盖板型腔上对应所设的小孔中伸出、用于顶出盖板之顶针。
10、 根据权利要求1 9任一项所述的盖板点焊工装设备，其特征在于所述各机 构汽缸固定端与其定位件的连接均采用可调整其位置的长孔和螺栓之组合。
专利摘要一种盖板点焊工装设备，包括可支承整个工装之底板，可容置盖板之盖板型腔、用于抵顶盖板且将其固定之盖板定位装置、可容置电芯并将其定位之电芯定位装置以及用于将加工完毕后之工件推出之电芯托出装置，还包括极耳定位装置，其中盖板型腔作为各装置的定位和支承构件，固于底板上，各装置位置按盖板和电芯结构配合设置。本实用新型实现了盖板与极耳焊接自动化，各机构具有统一的定位基准，保证了整个工艺装备基准的一致性，工艺精度高，结构紧凑。同时，可根据电芯或盖板的尺寸调节，可适应不同规格的工件加工，通用性强。另外，本实用新型极耳定位装置可将前一加工工序中略有过长之极耳进行修正，进一步提高了产品完好率，降低了生产成本。
文档编号B23K37/04GK201086179SQ20072017212
公开日2008年7月16日 申请日期2007年9月26日 优先权日2007年9月26日
发明者刘仕华 申请人:深圳市比克电池有限公司