一种焊接设备及其焊接方法与流程

文档序号:30936203发布日期:2022-07-30 01:11阅读:189来源:国知局
一种焊接设备及其焊接方法与流程

1.本发明涉及焊接技术领域,特别涉及一种焊接设备及其焊接方法。


背景技术:

2.随着化石资源的日益减少以及环保理念的发展,新能源在全世界范围内兴起,动力电池作为新能源的一种,得到了广泛的应用。目前,新能源动力电池朝着更高能量密度的方向发展,电池尺寸也随之变得更大,动力电池的组装,焊接要求也变得更高。
3.现有技术中,在将电芯装入壳体后需要将顶盖和壳体进行焊接。然而,现有的焊接设备一般是通过一次性焊接将顶盖和壳体进行焊接,在焊接的时候需要将顶盖和壳体压紧,当顶盖和壳体的定位部精确或者压紧不到位的时候,容易发生焊偏、虚焊和弱焊等情况,从而导致生产出废品,影响电池的性能,造成电池质量问题,且现有的焊接设备无法满足在同一设备上完成预点焊和周边焊,焊接成本高。在电池进行焊接的转运或者焊接过程中,由于极耳作用力,顶盖容易弹出,使得焊接的一致性差。
4.目前,焊接设备对于电池顶盖焊接轨迹的检测一般分为人工检测和ccd检测,人工检测效率低并且容易出现漏检,而ccd检测需要配置光源,并且诶占用空间,光源在焊接过程中容易被激光烧坏,检测需要单独设置时序,工作效率低。且焊接设备在焊接过程中,电池容易被激光打到或者掉入高温焊渣而造成电池损坏。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种焊接设备及其焊接方法。
6.根据本发明的第一方面实施例,提供一种焊接设备,包括:安装平台、焊接机构、夹持机构、托盘机构以及保护机构,安装平台设置在所述安装平台上,所述焊接机构包括能够移动的焊接头,夹持机构设置在所述安装平台上,所述夹持机构能够旋转设置,所述托盘机构能够通过所述夹持机构夹持,所述托盘机构包括第一阻挡部和承载部,所述第一阻挡部设置在所述承载部一端,所述第一阻挡部垂直于所述承载部设置,所述承载部上设置有至少一个焊接槽口,所述焊接槽口位于所述承载部和所述第一阻挡部转角位置,所述焊接头发出的激光能够通过所述焊接槽口对电池进行焊接,保护机构包括保护盖,所述保护盖能够移动伸出对焊接产品的部分进行保护。
7.有益效果:此焊接设备,通过托盘机构的承载部装载待电池,并通过第一阻挡部限位电池顶盖,焊接头能够移动并对准焊接槽口对电池进行焊接,使得电池完成预焊接,通过托盘机构可以确保顶盖和壳体的定位和压紧到位,并且通过保护机构的保护盖能够活动伸出保护电池焊接时易受损的部分的外部,避免被激光打到或者掉入高温焊渣而造成电池损坏,焊接完成后保护盖可以移动脱离,从而可以方便焊接完成后下料,并且夹持机构可以将预焊接以后的电池夹持,再通过夹持机构带动预焊接后的电池旋转,焊接头对电池进行周边焊,在同一设备上完成预点焊和周边焊,节省了成本,并且焊接质量高。
8.根据本发明第一方面实施例所述的焊接设备,所述托盘机构还包括第二阻挡部,所述第二阻挡部与所述第一阻挡部相对设置,所述第一阻挡部和所述第二阻挡部限位夹持固定,所述第二阻挡部滑动设置在所述承载部上,所述第二阻挡部能够滑动靠近或者远离所述第一阻挡部。
9.根据本发明第一方面实施例所述的焊接设备,所述承载部底部设置有第一导向部,所述第一导向部沿所述承载部长度方向延伸设置,所述第一阻挡部靠近所述承载部的一侧设置有第一避让槽。
10.根据本发明第一方面实施例所述的焊接设备,所述夹持机构包括转盘、上下相对设置在所述转盘上的夹板、基准板、第一基准组件以及第二基准组件,所述夹板形成夹口以夹持所述托盘机构,所述基准板设置在所述夹板两侧,所述夹板端部设置有第二避让槽与所述焊接槽口对应设置,所述第一基准组件设置在所述基准板的两侧,所述第二基准组件设置在所述夹板的两侧。
11.根据本发明第一方面实施例所述的焊接设备,所述保护机构还包括第一安装板、第一驱动件以及连接轴,所述连接轴与所述第一安装板垂直设置,所述连接轴通过转动件转动安装在所述第一安装板上,所述第一驱动件能够驱动拉动件,以使所述拉动件拉动所述连接轴沿着所述连接轴轴向移动,所述保护盖一端与所述连接轴连接,所述保护盖另一端设置有保护槽。
12.根据本发明第一方面实施例所述的焊接设备,所述保护机构还包括第一弹性件,所述第一弹性件套设在所述连接轴上,且位于所述保护盖和所述第一安装板或转动件端面之间;或者所述连接轴上设置有连接块,所述第一弹性件设置在所述保护盖和所述连接块之间。
13.根据本发明第二方面实施例,提供一种焊接设备,包括:安装平台、焊接机构、夹持机构、托盘机构以及检测机构,焊接机构设置在所述安装平台上,所述焊接机构包括能够移动的焊接头,夹持机构设置在所述安装平台上,所述夹持机构能够旋转设置,所述托盘机构能够通过所述夹持机构夹持,所述托盘机构包括承载部和第一阻挡部,所述第一阻挡部设置在所述承载部一端,所述第一阻挡部垂直于所述承载部设置,所述承载部上设置有至少一个焊接槽口,所述焊接槽口位于所述承载部和所述第一阻挡部转角位置;检测机构包括传感器,所述传感器能够移动伸出对焊缝进行检测。
14.有益效果:此焊接设备,通过托盘机构的承载部装载待电池,并通过第一阻挡部限位电池顶盖,焊接头能够移动对准焊接槽口对电池进行焊接,使得电池完成预焊接,通过托盘机构可以确保顶盖和壳体的定位和压紧到位,并且通过检测机构的传感器移动伸出检测焊缝轨迹,不需要单独设置检测时序和光源,能够提高工作效率,并且夹持机构可以将预焊接以后的电池夹持,再通过夹持机构带动预焊接后的电池旋转,焊接头对电池进行周边焊,在同一设备上完成预点焊和周边焊,节省了成本,并且焊接质量高。
15.根据本发明第二方面实施例所述的焊接设备,所述托盘机构还包括第二阻挡部,所述第二阻挡部与所述第一阻挡部相对设置,所述第一阻挡部和所述第二阻挡部限位夹持固定,所述第二阻挡部滑动设置在所述承载部上,所述第二阻挡部能够滑动靠近或者远离所述第一阻挡部。
16.根据本发明第二方面实施例所述的焊接设备,所述承载部底部设置有第一导向
部,所述第一导向部沿所述承载部长度方向延伸设置,所述第一阻挡部靠近所述承载部的一侧设置有第一避让槽。
17.根据本发明第二方面实施例所述的焊接设备,所述夹持机构包括转盘、上下相对设置在所述转盘上的夹板、基准板、第一基准组件以及第二基准组件,所述夹板形成夹口以夹持所述托盘机构,所述基准板设置在所述夹板两侧,所述夹板端部设置有第二避让槽与所述焊接槽口对应设置,所述第一基准组件设置在所述基准板的两侧,所述第二基准组件设置在所述夹板的两侧。
18.根据本发明第二方面实施例所述的焊接设备,所述检测机构还包括一号安装板、滑动板、第一动力件以及传感器,所述一号安装板上贯通设置有第一通孔,所述滑动板形成有能够从所述第一通孔伸出的第二安装部,所述传感器设置在所述第二安装部的周侧,所述第一动力件能够驱动所述滑动板滑动,使得传感器移动检测焊缝。
19.根据本发明第二方面实施例所述的焊接设备,所述一号安装板上设置有两个间隔设置的第一通孔,所述滑动板的一端设置有两个间隔设置的第二安装部,所述第二安装部的相对内侧设置有所述传感器,所述第二安装部的端面设置有柔性材料的定位块,所述定位块以可拆卸地方式安装在所述第二安装部的端面。
20.根据本发明第三方面实施例,提供一种焊接设备,包括:安装平台、焊接机构、夹持机构、托盘机构、检测机构以及保护机构,焊接机构设置在所述安装平台上,所述焊接机构包括能够移动的焊接头,夹持机构设置在所述安装平台上,所述夹持机构能够旋转设置,所述托盘机构能够通过所述夹持机构夹持,所述托盘机构包括承载部和第一阻挡部,所述第一阻挡部设置在所述承载部一端,所述第一阻挡部垂直于所述承载部设置,所述承载部上设置有至少一个焊接槽口,所述焊接槽口位于所述承载部和所述第一阻挡部转角位置,保护机构包括保护盖,所述保护盖能够移动伸出对焊接产品的部分进行保护,检测机构包括传感器,所述传感器能够移动伸出对焊缝进行检测。
21.有益效果:此焊接设备,通过托盘机构的承载部装载待电池,并通过第一阻挡部限位电池顶盖,焊接头能够移动对准焊接槽口对电池进行焊接,使得电池完成预焊接,通过托盘机构可以确保顶盖和壳体的定位和压紧到位,并且通过检测机构的传感器移动伸出检测焊缝轨迹,不需要单独设置检测时序和光源,能够提高工作效率,通过保护机构的保护盖能够活动伸出保护电池焊接时易受损的部分的外部,避免被激光打到或者掉入高温焊渣而造成电池损坏,焊接完成后保护盖可以移动脱离,从而可以方便焊接完成后下料,并且夹持机构可以将预焊接以后的电池夹持,再通过夹持机构带动预焊接后的电池旋转,焊接头对电池进行周边焊,在同一设备上完成预点焊和周边焊,节省了成本,并且焊接质量高。
22.根据本发明第三方面实施例所述的焊接设备,所述托盘机构还包括第二阻挡部,所述第二阻挡部与所述第一阻挡部相对设置,所述第一阻挡部和所述第二阻挡部限位夹持固定,所述第二阻挡部滑动设置在所述承载部上,所述第二阻挡部能够滑动靠近或者远离所述第一阻挡部。
23.根据本发明第三方面实施例所述的焊接设备,所述承载部底部设置有第一导向部,所述第一导向部沿所述承载部长度方向延伸设置,所述第一阻挡部靠近所述承载部的一侧设置有第一避让槽。
24.根据本发明第三方面实施例所述的焊接设备,所述夹持机构包括转盘、上下相对
设置在所述转盘上的夹板、基准板、第一基准组件以及第二基准组件,所述夹板形成夹口以夹持所述托盘机构,所述基准板设置在所述夹板两侧,所述夹板端部设置有第二避让槽与所述焊接槽口对应设置,所述第一基准组件设置在所述基准板的两侧,所述第二基准组件设置在所述夹板的两侧。
25.根据本发明第三方面实施例所述的焊接设备,所述保护机构还包括第一安装板、第一驱动件以及连接轴,所述连接轴与所述第一安装板垂直设置,所述连接轴通过转动件转动安装在所述第一安装板上,所述第一驱动件能够驱动拉动件,以使所述拉动件拉动所述连接轴沿着所述连接轴轴向移动,所述保护盖一端与所述连接轴连接,所述保护盖另一端设置有保护槽。
26.根据本发明第三方面实施例所述的焊接设备,所述保护机构还包括第一弹性件,所述第一弹性件套设在所述连接轴上,且位于所述保护盖和所述第一安装板或转动件端面之间;或者所述连接轴上设置有连接块,所述第一弹性件设置在所述保护盖和所述连接块之间。
27.根据本发明第三方面实施例所述的焊接设备,所述检测机构还包括一号安装板、滑动板、第一动力件以及传感器,所述一号安装板上贯通设置有第一通孔,所述滑动板形成有能够从所述第一通孔伸出的第二安装部,所述传感器设置在所述第二安装部的周侧,所述第一动力件能够驱动所述滑动板滑动,使得传感器移动检测焊缝。
28.根据本发明第三方面实施例所述的焊接设备,所述一号安装板上设置有两个间隔设置的第一通孔,所述滑动板的一端设置有两个间隔设置的第二安装部,所述第二安装部的相对内侧设置有所述传感器,所述第二安装部的端面设置有柔性材料的定位块,所述定位块以可拆卸地方式安装在所述第二安装部的端面。
29.根据本发明第四方面实施例,提供一种焊接设备,包括安装平台、焊接机构、夹持机构、保护机构以及检测机构。焊接机构设置在所述安装平台上,所述焊接机构包括能够移动的焊接头对电池进行焊接,夹持机构设置在所述安装平台上,所述夹持机构能够旋转设置,所述夹持机构能够夹持电池,保护机构包括保护盖,所述保护盖能够移动伸出对焊接产品的部分进行保护,检测机构包括传感器,所述传感器能够移动伸出对焊缝进行检测。
30.有益效果:此焊接设备,通过夹持机构夹持电池再通过夹持机构带动电池旋转进行周边焊,并且通过检测机构的传感器移动伸出检测焊缝轨迹,不需要单独设置检测时序和光源,能够提高工作效率,通过保护机构的保护盖能够活动伸出保护电池焊接时易受损的部分的外部,避免被激光打到或者掉入高温焊渣而造成电池损坏,焊接完成后保护盖可以移动脱离,从而可以方便焊接完成后下料,
31.根据本发明第四方面实施例所述的焊接设备,所述夹持机构包括转盘、上下相对设置在所述转盘上的夹板、基准板、第一基准组件以及第二基准组件,所述夹板形成夹口以夹持所述托盘机构,所述基准板设置在所述夹板两侧,所述夹板端部设置有第二避让槽与所述焊接槽口对应设置,所述第一基准组件设置在所述基准板的两侧,所述第二基准组件设置在所述夹板的两侧。
32.根据本发明第四方面实施例所述的焊接设备,所述保护机构还包括第一安装板、第一驱动件以及连接轴,所述连接轴与所述第一安装板垂直设置,所述连接轴通过转动件转动安装在所述第一安装板上,所述第一驱动件能够驱动拉动件,以使所述拉动件拉动所
述连接轴沿着所述连接轴轴向移动,所述保护盖一端与所述连接轴连接,所述保护盖另一端设置有保护槽。
33.根据本发明第四方面实施例所述的焊接设备,所述保护机构还包括第一弹性件,所述第一弹性件套设在所述连接轴上,且位于所述保护盖和所述第一安装板或转动件端面之间;或者所述连接轴上设置有连接块,所述第一弹性件设置在所述保护盖和所述连接块之间。
34.根据本发明第四方面实施例所述的焊接设备,所述检测机构还包括一号安装板、滑动板、第一动力件以及传感器,所述一号安装板上贯通设置有第一通孔,所述滑动板形成有能够从所述第一通孔伸出的第二安装部,所述传感器设置在所述第二安装部的周侧,所述第一动力件能够驱动所述滑动板滑动,使得传感器移动检测焊缝。
35.根据本发明第四方面实施例所述的焊接设备,所述一号安装板上设置有两个间隔设置的第一通孔,所述滑动板的一端设置有两个间隔设置的第二安装部,所述第二安装部的相对内侧设置有所述传感器,所述第二安装部的端面设置有柔性材料的定位块,所述定位块以可拆卸地方式安装在所述第二安装部的端面。
36.根据本发明第五方面实施例,提供一种焊接方法,包括:
37.预点焊:将电池装于托盘机构内且一端通过第一阻挡部抵接,将所述托盘机构通过夹持机构夹持,移动焊接头对准焊接槽口处对电池进行预点焊,预点焊完成后,将托盘机构和电池从所述夹持机构上取下;
38.周边焊:将预点焊后的电池通过夹持机构夹持,夹持机构带动电池旋转,同时焊接头对电池进行周边焊,周边焊完成后,将电池下料。
39.有益效果:此焊接方法,首先通过托盘机构装载电池并且通过夹持机构夹持,然后再进行预点焊,在预点焊完成后,将托盘机构和电池下料,并将预点焊后的电池从托盘机构上下料,再将预点焊后的电池通过夹持机构夹持,并通过夹持机构带动电池旋转进行周边焊,能够在同一设备上完成预点焊和周边焊,节约成本。
40.根据本发明第五方面实施例的焊接方法,在进行焊接前,驱动保护盖移动靠近电池对电池极柱进行保护,在焊接完成后,驱动保护盖移动远离电池。
41.根据本发明第五方面实施例的焊接方法,在进行焊接前,驱动传感器对焊缝进行检测,并通过传感器反馈信息给控制器控制焊接头的焊接轨迹。
附图说明
42.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明;
43.图1为本发明实施例焊接设备示意图;
44.图2a为本发明实施例检测机构示意图一;
45.图2b为本发明实施例检测机构示意图二;
46.图2c为本发明实施例第一动力件和滑动板示意图;
47.图3a为本发明实施例保护机构第一方面实施例示意图一;
48.图3b为本发明实施例保护机构第一方面实施例示意图二;
49.图3c为本发明实施例第一驱动件和拉动件示意图;
50.图3d为本发明实施例连接轴结构示意图;
51.图3e为本发明实施例保护机构第二方面实施例示意图;
52.图4a为本发明实施例夹持机构示意图一;
53.图4b为本发明实施例夹持机构示意图二;
54.图4c为本发明实施例夹持机构和托盘机构示意图;
55.图5a为本发明实施例托盘机构示意图一;
56.图5b为本发明实施例托盘机构示意图二;
57.图5c为本发明实施例托盘机构平面示意图。
58.安装平台100、第一直线组件110、第二直线组件120;
59.焊接机构200、焊接头210;
60.夹持机构300、转盘310、夹板320、夹口321、第二避让槽322、基准板330、第一基准组件340、第二基准组件350;
61.托盘机构400、第一阻挡部410、第一避让槽411、承载部420、焊接槽口421、第二阻挡部430、滑动部440、第一弹性部450、第一定位部460、第一导向部470;
62.保护机构500、保护盖510、保护槽511、第一安装板520、第一驱动件530、连接轴540、第一轴段541、第二轴段542、转动件550、拉动件560、拉板561、弧形槽562、第二安装板570、第一弹性件580、连接块590;
63.检测机构600、传感器610、一号安装板620、滑动板630、第二安装部631、第一凹形槽632、第一动力件640、二号安装板650、定位块660、防护罩670、缓冲件680、传感器放大器690。
具体实施方式
64.本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
65.在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
66.在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
67.本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
68.在锂电池的生产中,在电芯装入壳体后,需要将顶盖和壳体进行焊接,在焊接的时候需要将顶盖和壳体压紧,但是由于连接片或者极耳的作用力,顶盖容易弹出,从而使得顶盖和壳体的定位不精确或者两者不到位,容易产生偏焊、虚焊和弱焊等现象,并且现有的焊接设备一般是直接将顶盖和壳体焊接,并没有预焊接,或者预焊接和全焊接分开在两个设
备上进行焊接,成本高。
69.实施例1:
70.参照图1,一种焊接设备,包括:安装平台100、焊接机构200、夹持机构300、托盘机构400以及保护机构500。其中,夹持机构300和夹持机构300设置在安装平台100上,焊接机构200包括能够移动的焊接头210,夹持机构300能够旋转设置,托盘机构400能够通过夹持机构300进行夹持,托盘机构400包括第一阻挡部410和承载部420,第一阻挡部410设置在承载部420一端,第一阻挡部410垂直于承载部420设置,承载部420上设置有至少一个焊接槽口421,焊接槽口421位于承载部420和第一阻挡部410的转角位置,焊接头210发出的激光能够通过焊接槽口421对电池进行焊接。保护机构500包括保护盖510,保护盖510能够移动伸出对焊接产品的部分进行保护。
71.人工或者机械手将电池上料至托盘机构400上,并且通过第一阻挡部410将电池顶盖抵接,然后通过人工或者机械手将托盘机构400上料至夹持机构300,进而通过夹持机构300夹持托盘机构400和电池的同时,再通过设置在安装平台100上的焊接机构200的焊接头210移动对准焊接槽口421的位置,焊接头210发出的激光通过焊接槽口421对托盘机构400上的电池和壳体进行预焊接,托盘机构400既可以通过第一阻挡部410抵接顶盖,确保顶盖和壳体焊接到位,防止出现焊偏、虚焊和弱焊等现象,保证电池生产的焊接质量,并且可以通过托盘机构400上间隔设置的焊接槽口421使得托盘机构400能够辅助完成预点焊,在预点焊完成后,再将托盘机构400和预焊接完成后的电池取下,然后再将预焊接后的电池和顶盖通过夹持机构300夹持,并且夹持机构300旋转,使得焊接机构200的焊接头210能够对电池和顶盖进行周边焊,在进行焊接的时候,可以将保护盖510移动伸出保护电池易受损部分的外部,避免被激光打到或者掉入高温焊渣而造成电池损坏,不需要再设置压紧机构将顶盖压紧,并且可以在同一台设备上完成预焊接和周边焊,节省了成本。
72.参照图5a、图5b以及图5c,托盘机构400通过承载部420可以承载电池,并且通过第一阻挡部410可以将顶盖压紧,通过在承载部420上设置的焊接槽口421可以实现预焊接。托盘机构400在转运和预焊接的过程中采用,可以防止在转运和焊接的时候顶盖回弹,从而可以提高生产效率,并且可以提高电池的焊接质量,结构简单,易于操作。
73.参照图5b,其中,承载部420为长板状,承载部420包括长度方向和宽度方向,待焊接的电芯放置在承载部420的顶面上,并且沿着承载部420的长度方向设置,承载部420的长度和宽度可以根据实际电池的尺寸进行设置,承载部420的材料可以根据实际需要选择。承载部420起到支撑电池的作用,承载部420可以与夹持机构300进行组装定位,承载部420上可以设置孔状结构,具体可以根据实际需要进行设置,承载部420的顶面为平面状。
74.第一阻挡部410设置在承载部420的长度方向的端部,并且第一阻挡部410沿着宽度方向设置,第一阻挡部410主要是将电芯的顶盖抵接,从而防止顶盖由于极耳作用力发生回弹,第一阻挡部410的高度和宽度可以根据实际需要进行设置。
75.第一阻挡部410靠近承载部420的一侧设置有第一避让槽411,通过在第一阻挡部410与的内侧设置第一避让槽411可以避让电芯的极柱,第一避让槽411的形状在此不做限定,只要能够满足避让电芯的极柱的要求即可。
76.焊接槽口421至少部分位于承载部420上,使得承载部420上下贯通形成通口,焊接槽口421的形状不做限定,焊接槽口421可以等间距均匀分布设置,这样可以使得焊接头210
发出的激光通过焊接槽口421对电池进行预焊接的时候,焊接的位置为均匀分布,从而可以保证预焊接的效果。
77.示例性地,承载部420的端部设置有竖直板,竖直板形成了第一阻挡部410,竖直板垂直于承载部420的顶面设置,竖直板沿着承载部420的宽度方向延伸设置,竖直板的内侧面与电芯的顶盖抵接的限位面,竖直板的高度和长度可以根据实际需要进行设置。其中,竖直板的中部设置有一个凹形槽形成了第一避让槽411,凹形槽的具体开口和深度根据电芯的具体结构进行设置,竖直板可以与承载部420一体成型设置,或者竖直板也可以以可拆卸方式安装在承载部420上。
78.容易理解地,承载部420的端部设置有至少两个间隔设置的支撑块,支撑块沿着承载部420的宽度方向等间距间隔设置,各支撑块位于承载部420的一侧可以与电芯的顶盖抵接,支撑块也是垂直于承载部100的顶面设置,相邻支撑块之间的间隙形成了第一避让槽210,使用的时候调节第一避让槽210与电芯的极柱对应即可。例如当支撑块为两个的时候,支撑块设置在承载部的端角,支撑块之间间隔的距离形成了第一避让槽411,支撑块可以拆卸或者滑动设置在承载部420上,支撑块可以沿着承载部420宽度方向进行滑动,从而可以调节第一避让槽210的宽度。
79.当然,第一阻挡部410还可以通过多根垂直设置在承载部420端部的支撑立柱或者支撑杆等结构形成,具体情况可以参考上述,在此不再一一赘述。组成第一阻挡部410的具体结构可以有多种形式,可以根据实际的需要进行设置,均在本技术的保护范围之内。
80.参照图5b,托盘机构400还包括第二阻挡部430,第二阻挡部430与第一阻挡部410相对设置,第一阻挡部410和第二阻挡部430限位夹持固定,第二阻挡部430滑动设置在承载部420上,第二阻挡部430能够滑动靠近或者远离第一阻挡部410。具体地,第二阻挡部430沿着承载部420的长度方向延伸设置,第二阻挡部430垂直于承载部420设置,第一阻挡部410和第二阻挡部430分别位于承载部420的两端,第一阻挡部410和第二阻挡部430以及承载部420共同组合形成了一个凹字形结构,电池放置在承载部420上,并且两端分别通过第一阻挡部410和第二阻挡部420进行夹持固定,第一阻挡部410可以与顶盖抵接有效避免了顶盖回弹,从而提高了焊接质量。具体地,第二阻挡部430的具体结构可以参照上述第一阻挡部410的具体结构进行设置,在此不再详细赘述。
81.其中,第二阻挡部430可以固定设置在承载部420上或者第二阻挡部430可以与承载部420一体成型设置。在此种情况下,第二阻挡部430和第一阻挡部410之间的距离固定不可调节,因此需要根据电芯长度进行设置,在电芯的标准设置为同一长度的时候,可以将承载部420、第一阻挡部410以及第二阻挡部430按照同一模具进行生产,能够降低成本,并且生产更加方便。
82.当然,第二阻挡部430可以滑动设置在承载部420上,第二阻挡部430能够滑动靠近或者远离第一阻挡部410,通过将第二阻挡部430设置为能够沿着承载部420滑动设置,从而使得第二阻挡部430可以滑动靠近或者远离第一阻挡部410,使得第一阻挡部410和第二阻挡部430之间的距离可以调节,从而可以夹持不同尺寸的电芯进行转运和焊接,因此可以提高托盘机构400的适用范围。
83.参照图5a和5c,示例性地,托盘机构400还包括滑动部440,滑动部440可以包括第二滑动部和设置在承载部420底部的第一滑动部,第一滑动部沿着承载部420的长度方向延
伸设置,第二滑动一端与第二阻挡部430连接,第二滑动部420与第一滑动部410配合使得第二阻挡部430可以沿着承载部420的长度方向滑动,从而靠近或者远离第一阻挡部410。
84.第一滑动部为设置在承载部420底部的导轨,导轨的数量为至少一根,导轨沿着承载部420长度方向延伸设置,第二滑动部为滑板,滑板一端与第二阻挡部430可拆卸连接或者一体成型设置,滑板上设置有与导轨相配合的滑槽,滑板沿着导轨滑动从而使得第二阻挡部430滑动。当然,滑板上也可以设置导轨,在承载部420底部设置滑槽。
85.容易理解地,第一滑动部可以为设置在承载部420底部的螺母,第二滑动部为丝杠,丝杠的一端套装在螺母内,丝杠的另一端与第二阻挡部430连接,从而通过丝杠沿着螺母的直线移动带动第二阻挡部430进行滑动。
86.当然,第二阻挡部430也可以通过直线气缸或者直线电机驱动进行滑动,在此不再详细说明。
87.在其中的一些实施例中,在承载部420的长度方向的一侧或者两侧可以设置第一限位部,第一限位部伸出至承载部420的上端面上方,第一限位部可以限制电芯的两侧,可以防止电芯左右偏移,使得电芯的定位更好,从而使的后续的焊接质量更加。示例性地,第一限位部设置在两侧,并且第一限位部可以沿着承载部420的宽度进行移动。
88.参照图5a和图5b,在其中的一些实施例中,托盘机构400还包括第一弹性部450,第一弹性部450一端与第二阻挡部430连接,第一弹性部450另一端与承载部420连接,第一弹性部450伸缩方向为承载部420长度方向,第一弹性部450可以用于复位,第一弹性部450可以为两个,设置在承载部420的两侧。示例性地,第二阻挡部430上设置有第一连接部,承载部420的侧边设置有第二连接部,第二连接部可拆卸设置在承载部420上,第一弹性部450一端与第一连接部连接,第一弹性部450另一端与第二连接部连接。
89.第一弹性部450可以采用拉簧,第一连接部可以为螺钉或者螺栓等类似结构。在本实施例中,第一连接部为第一螺栓,第一螺栓以可拆卸方式安装在第二阻挡部430的两侧,第一螺栓部分在第二阻挡部430外形成了一个可以用于固定第一弹性部450的第一凸出部。第二连接部包括固定块和第二螺栓,在承载部420的端部设置有多个间隔设置的安装孔,安装孔的等距离均匀沿着承载部420的长度方向分布,并且靠近第二阻挡部430一端设置,固定块以可拆卸方式通过安装孔安装,第二螺栓插入在固定块上,并且第二螺栓的部分凸出在固定块的外侧面形成了第二凸出部。拉簧的一端钩住第一凸出部,拉簧的另一端钩住第二凸出部,从而完成了拉簧的安装,非常方便。并且,固定块可以沿着承载部420的长度方向调节与第二阻挡部430的距离,从而调节第一凸出部和第二凸出部之间距离,实现对于拉簧的调节。
90.参照图5c,第二阻挡部430顶部还设置有第一定位部460,第一定位部460伸出至第二阻挡部430靠近承载部420的一侧内。具体地,第一定位部460为沿着第二阻挡部430顶部长度方向设置,并且第一定位部460的宽度大于第二阻挡部430的宽度,第一定位部460的内侧与第二阻挡部430的顶部之间形成了直角状的转角,第一定位部460位于承载部420上方的端角设置为斜面状。
91.参照图5a,在其中的一些实施例中,承载部420的底部设置有至少一个第一导向部470,第一导向部470沿承载部420长度方向延伸设置。具体地,第一导向部470主要可以在后续托盘机构400与夹具进行配合的时候,可以起到定位作用。
92.具体地,第一导向部470为设置在承载部420底面的凸起,凸起沿着承载部420的长度方向延伸设置,凸起的数量为一个或者多个,多个凸起的时候,凸起间隔设置在底部。第一导向部470也可以为设置在承载部420底面的凹槽,凹槽沿着承载部420的长度方向延伸设置,凹槽的设置参照上述凸起。
93.参照图1,在上述方案中,安装平台100的制作材质为大理石,通过大理石制成的安装平台100可以满足焊接生产高精度的需求,将焊接机构200以及夹持机构300均安装在安装平台100上。其中,夹持机构300可拆卸安装在安装平台100的侧面,焊接机构200滑动设置在安装平台100的顶面,进而通过将焊接机构200和夹持机构300同时安装在安装平台100上,确保焊接机构200和夹持机构300之间相对位置的准确度,保证电池生产中顶盖与壳体的焊接位置的准确性,提高焊接装配的效率和精度,保证电池生产的质量。
94.如图1,其中,焊接头210能够移动设置,焊接机构能够滑动设置在安装平台100上。具体地,焊接头210能够水平方向移动或者竖直方向移动。在安装平台100上安装有第一直线组件110和第二直线组件120。具体地,第一直线组件110和第二直线组件120均可以是电机丝杠或者直线气缸或者单轴机械手等结构,在此不再详细赘述。通过第一直线组件110可以驱动焊接机构200沿着安装平台100水平方向滑动,进而可以带动焊接机构200在多个夹持机构300之间位置切换,进而可以实现对多个夹持机构300上的电芯进行焊接工序,大大提高了焊接效率。同时,设置第二直线组件120可以驱动焊接头210进行升降,当第一直线组件110驱动焊接头210到位后,通过第二直线组件120可以调节焊接头210的高度位置,进而可以实现调整焊接头的焦距,确保顶盖与壳体的焊接精度,提高焊接质量。
95.参照图4a、图4b以及图4c,示例性地,夹持机构300包括转盘310、上下相对设置在转盘310上的夹板320、基准板330、第一基准组件340以及第二基准组件350。其中,夹板320形成夹口321以夹持托盘机构400,基准板330设置在夹板320两侧,夹板320端部设置有第二避让槽322与焊接槽口421对应设置,第一基准组件340设置在基准板330的两侧,第二基准组件350设置在夹板320的两侧。位于下端的夹板320可以用于承载电池或者承载安装托盘机构400,第一基准组件340设置在夹口321的两相对侧方,用于对基准板330进行限位,确保基准板左右方向的定位基准。
96.参照图4a和图4b,夹板上下相对设置形成了夹口321,夹口321的端部设置有第二避让槽322,托盘机构400可以夹持在两夹板之间,两夹板的端部对应设置第二避让槽322。第一基准组件340包括第一基准部和一号气缸,第一基准部设在基准板330的一侧,一号气缸设置基准板另一侧。第二基准组件350包括第二基准部和二号气缸,第二基准部和二号气缸可以调节夹板上喜爱侧的基准。位于下端的夹板上设置有与托盘机构400的第一导向部470配合的第二导向部。其中,电池和托盘机构400均可以通过夹口321进行夹持,从而可以实现夹持托盘机构400和电池进行预焊接,夹持电池进行周焊接。
97.参照图3a和图3b,其中,保护机构500包括保护盖510,保护盖510能够移动伸出对电芯的极柱进行保护。具体地,保护机构500还包括第一安装板520、第一驱动件530以及连接轴540。其中,连接轴540与第一安装板520垂直设置,连接轴540通过转动件550转动安装在第一安装板520上,第一驱动件530能够驱动拉动件560,以使拉动件560拉动连接轴540沿着连接轴540轴向移动,保护盖510一端与连接轴540连接,保护盖510另一端设置有保护槽511。保护槽511用于容纳顶盖的极柱,当第一驱动件530驱动拉动件560靠近第一安装板520
运动的时候,连接轴540将保护盖510盖设在电池焊接时易受损的部分的外部,当焊接结束之后,第一驱动件530驱动拉动件560远离第一安装板520运动的时候,进而将保护该510脱离电池焊接时易受损的部分,方便焊接完成后的电池下料,并且,保护盖510安装在连接轴540的一端,连接轴540转动安装在第一安装板520上,这样可以使得夹持机构300和保护盖510旋转的过程中,两者的同轴度可以满足要求,避免顶盖与壳体崩裂。
98.参照图3a,保护机构500还包括第二安装板570,第二安装板570和第一安装板520垂直设置,第一安装板520竖直设置,第二安装板570水平设置,第一安装板520包括第一面和第二面,连接轴540穿过第一面和第二面,第二安装板570位于第二面,且第二安装板570一端与第二面抵接,将第二面分隔形成上部分和下部分,在上部分的中部设置有一个通孔,连接轴540穿过通孔,下部分和第二安装板570的底面之间设置有辅助安装板,辅助安装板可以用于支撑第二安装板570,同时可以将保护机构500安装固定,辅助安装板一条边与第二安装板570的宽度相对应,辅助安装板的另一条边与下部分高度相对应。
99.第二安装板570位于第一安装板520的中部位置,第二安装板570的一端设置有开口,开口可以与第二安装板570的一端贯通,连接轴540位于第二安装板570的上端面上方,第一驱动件530位于第二安装板570的下方,并且固定在第二安装板570上。实际,保护机构500在使用过程中,在第二安装板570上方会设置较多的结构,将第一驱动件530设置在第二安装板570下端,有效地节省了空间。
100.参照图3c,第一驱动件530是作为连接轴540移动的动力,连接轴540可以沿着轴线方向直线运动,因此第一驱动件530可以为气缸或者直线电机。示例性地,在本实施例中,第一驱动件530为气缸,气缸通过将压缩空气的能量转化为直线运动,具有单杆或双杆配置。单杆作用气缸,仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。双作用气缸,活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,缸筒的内径大小代表了气缸输出力的大小,活塞在缸筒内往复滑动,端盖上设置有进排气通口,活塞杆可以采用高碳钢或者不锈钢,气缸上还可以设置有速度控制阀控制气缸输出。当然,还可以采用无杠气缸代替传统有杆气缸,无杆气缸的前期和维护成本远低于直线电机的方式。
101.参照图3a,保护盖510一端与连接轴540位于第一面的一端连接,保护盖510的另一端设置有保护槽511。具体地,保护盖510可以为方形或者圆形或者多边形等任意形状,在此不需要进行限定,可以根据实际使用需求进行设置,示例性地,本实施例中,保护盖510为方形。保护盖510远离第一安装板520的一侧的面设置有保护槽511,当然,保护槽511的形状也可以为方形或者圆形或者多变形等任意形状,可以根据实际使用需求进行设置,本实施例中,保护槽511为方形。保护槽511的数量可以为一个也可以为多个。本实施例中,保护槽511的数量为一个,保护槽511的大小和深度均是本领域技术人员根据相应的使用需求进行设置,在此不再一一赘述。
102.保护盖510的底面与连接轴540的一端通过可拆卸地方式连接。保护盖510和连接轴540之间可以通过紧固件或者粘结方式进行连接,由于保护盖510在实际使用的过程中,需要经常受到温度较高的激光的反复烘烤,因此通过可拆卸的方式进行连接可以方便保护盖510的维修和更换,通过将保护盖510和连接轴540可拆卸连接,从而可以根据电池焊接的具体位置以及电池焊接时易受损部件的具体形状,合理设置保护盖510的匹配的形状,并且
可以更换合适的保护盖510。
103.保护机构500的保护盖510可以被循环利用。当一个电池焊接工艺完成了以后,保护盖510可以通过第一驱动件530和连接轴540转移盖设在下一个电池焊接时容易受损的部位的外部,通过循环作业,更加适合现有的电池加工过程中的流水化作业。但是,在实际的使用过程中发现,当保护机构500的保护盖510在被循环利用超过一定数量以后,根据保护盖510的材料次数有所不同,例如循环利用超过700-1200次以后,在温度较高的激光的反复烘烤作用下,一方面,保护盖510本身的寿命受到影响,变得更加容易变形或者更加容易脆裂破损,同时保护盖510本身的温度变的很高,如果将温度很高的保护盖510转移盖设在下一个电池易受损部件的外部,将会损坏下一个电池易受损部位。但是,如果在焊接结束的时候,如果为保护盖510留出冷却降温的时间,则会影响焊接的效率,如果不留出冷却降温的时间,就需要频繁更换保护盖510,同样会影响焊接效率。为了解决此技术问题,可以设置相应的冷却结构,冷却结构包括气管结构和储气罐,气管结构一端连接储气罐,另一端靠近保护盖510,用于对保护盖510进行吹气,以冷却保护盖510。气管结构可以包括进气管、连通接头以及冷却管,连通接头连接在进气管和冷却管之间,进气管一端与储气罐连接,另一端与连通接头连接,冷却管的一端与连通接头连接,另一端用于对保护盖510进行吹气,进而对保护盖510进行冷却处理,储气罐内设置有常温或者低温气体,通过对保护盖510进行吹气,可以加速保护盖510周围的空气流动,进而能够对保护盖510进行降温。储气罐内存储的气体为焊接保护气,具体可以但不限定为氮气。
104.参照图3c,拉动件560包括拉板561,拉板561与第一安装板520平行设置,拉板561包括第一安装部和第一支撑部,第一安装部与气缸的执行端进行连接,第一安装部可以和气缸的活塞端的端部以可拆卸地方式进行连接,第一支撑部垂直于第一安装部设置,第一支撑部与第一安装板520平行设置,第二安装板570与第一安装板520抵接处设置有一沿气缸的伸缩方向进行设置的开口,第一支撑部可以从开口伸出至第二安装板570上方,第一支撑部可以沿着开口的长度方向进行设置。第一支撑部可以为三角形板或者方形板,第一支撑部的顶端的中部设置有弧形槽562。在第一支撑部的顶部的一侧设置有辅助支撑,辅助支撑与第一支撑部的顶面的面积相适配,辅助支撑和第一支撑部共同形成了弧形槽562,使得弧形槽562的厚度可以增大,同时并且第一支撑部的体积也可以设置适中,辅助支撑可以通过紧固件如螺钉或者螺栓安装在第一支撑部的顶端。
105.当然,初始的时候,拉板561的第一安装部也可以与气缸执行端未连接,气缸的执行端可以移动与第一安装部抵接,从而推动拉板561进行移动;或者气缸的执行端可以移动与第一安装部进行连接,从而推动拉板561移动。
106.参照图3d,连接轴540包括第一轴段541和第二轴段542,第一轴段541的一端与第二轴段542的一端连接,第二轴段542位于弧形槽562上,第二轴段542的两端设置有第二限位部,第一轴段541的一端与保护盖510以可拆卸方式进行连接。具体地,第一轴段541远离第二轴段542的端部设置有一凹形槽,凹形槽内设置有安装孔,保护盖510的端面可以设置相应的销进行连接或者保护盖510端面设置有螺纹段与安装孔螺纹连接。
107.参照图3d,第二轴段542的两端设置绕第二轴段542一圈设置的凸缘,凸缘形成两个第二限位部。具体地,靠近第一安装板520的凸缘为第一凸缘,远离第一安装板520的凸缘为第二凸缘,第一凸缘和第二凸缘的直径均大于第二轴段542,并且第一凸缘和第二凸缘可
以设置为相同大小或者不同大小,第一凸缘和第二凸缘也可以设置为不同厚度,弧形槽562与第二轴段542的大小可以相适配,第二凸缘大于第二轴段542与弧形槽562接触部分面积,这样可以保证实现拉动件的功能。示例性地,本实施例中,第二凸缘的厚度大于第一凸缘的厚度。
108.参照图3c和图3d,连接轴540上设置有第二定位部,拉板561上设置有第三定位部,第三定位部与第二定位部配合以对保护盖510进行定位。具体地,连接轴540的第二轴段542与弧形槽562接触的一侧设置有第二定位部,第二定位部设置的位置为连接轴540的周侧,但是需要根据保护盖510的位置进行确定。第三定位部设置在拉板561上,可以设置在弧形槽562内或者在弧形槽562外侧设置一辅助定位。
109.第二定位部为设置在连接轴540上的卡槽,第三定位部为设置在拉板561上的卡块,卡块能够卡入卡槽以定位。具体地,在第二凸缘的外周设置有卡槽,卡槽的形状以及大小不做限定,在拉板561的外端面设置一个凸出于拉板561外端面设置的卡块,卡块的大小可以根据卡槽的大小进行限定。容易理解地,第二定位部也可以为设置在连接轴540上的卡块,第三定位部为设置在拉板561上的卡槽,卡块能够卡入卡槽以定位,具体情况可以参照上述描述,在此不再详细说明。
110.参照图3c和图3d,卡槽与卡块相接触的面设置有导向斜面。具体地,卡块为方形状,卡块垂直于拉板561,卡块一端与拉板561连接,远离拉板561的一面为顶面,位于顶面左右两侧的为侧面,顶面和两侧面之间设置有倒角形成第一倾斜面,第一倾斜面的角度可以根据实际需要进行设置,在卡槽与卡块的对应位置,卡槽的内侧即第二凸缘靠近拉板561的一侧设置有的端部设置倒角形成第二倾斜面,第一倾斜面和第二倾斜面对应使得导向定位效果最佳。
111.转动件550为轴承结构。转动件550包括轴承和轴承套,连接轴540通过轴承与第一安装板520转动连接,并且通过轴承套固定在第一安装板520上。轴承套包括位于第一安装板520第一面的第一轴套和位于第一安装板520第二面的第二轴套,第二轴套与第一安装板520紧固,第一轴套直径大于连接轴540的直径,第二轴套与连接轴540之间形成有台阶部。
112.参照图3e,在其中一些实施例中,保护机构500还包括第一弹性件580,第一弹性件580套设在连接轴540上,且位于保护盖510和第一安装板520或转动件550端面之间。具体地,第二轴套与连接轴之间形成有台阶部,第一弹性件580的数量为一个,第一弹性件580为弹簧,弹簧套在连接轴540上,弹簧的两端分别作用在保护盖510和台阶部之间,可以实现对保护盖510的柔性保护,保证电池的生产质量。
113.参照图3a,在其中的一些实施例中,保护机构500还包括第一弹性件580,连接轴540上设置有连接块590,第一弹性件580设置在保护盖510和连接块590之间。连接块590安装在连接轴540上,连接块590与保护盖510位于第一安装板520同一侧,第一弹性件580设置在连接块590和保护盖510之间。具体地,连接块590与保护盖510的保护槽相对设置的底面间隔设置,连接块590和保护盖510之间设置有导向柱,第一弹性件580套设在导向柱上,并且第一弹性件580的两端分别和连接块590以及保护盖510进行连接,连接块590的形状以及尺寸在此不做限定,可以根据实际需要进行设置。第一弹性件580的数量可以为多个,第一弹性件580均匀分布设置。
114.示例性地,保护盖510为方形,连接块590为与保护盖510相匹配的方形,连接块590
和保护盖510之间设置有四个导向柱,四个导向柱相对于连接轴540对称布置,四个导向柱上均套设有弹簧,通过连接块590和弹簧的设置实现了对保护盖510的柔性保护,保证电池的生产质量,并且效果好。
115.实施例2:
116.参照图1,一种焊接设备,包括:安装平台100、焊接机构200、夹持机构300、托盘机构400以及检测机构600。其中,焊接机构200设置在安装平台100上,焊接机构200包括能够移动的焊接头210。夹持机构300设置在安装平台100上,夹持机构300能够旋转设置。托盘机构400能够通过夹持机构300夹持,托盘机构400包括承载部420和第一阻挡部410,第一阻挡部410设置在承载部420一端,第一阻挡部410垂直于承载部420设置,承载部420上设置有至少一个焊接槽口421,焊接槽口421位于承载部420和第一阻挡部410转角位置。检测机构600包括传感器610,传感器610能够移动伸出对焊缝进行检测。
117.人工或者机械手将电池上料至托盘机构400上,并且通过第一阻挡部410将电池顶盖抵接,然后通过人工或者机械手将托盘机构400上料至夹持机构300,进而通过夹持机构300夹持托盘机构400和电池的同时,再通过设置在安装平台100上的焊接机构200的焊接头210移动对准焊接槽口421的位置,焊接头210发出激光,并通过焊接槽口421对托盘机构400上的电池和壳体进行预焊接,托盘机构400既可以通过第一阻挡部410抵接顶盖,确保顶盖和壳体焊接到位,防止出现焊偏、虚焊和弱焊等现象,保证电池生产的焊接质量,并且可以通过托盘机构400上间隔设置的焊接槽口421使得托盘机构400能够辅助完成预点焊,在预点焊完成后,再将托盘机构400和预焊接完成后的电池取下,然后再将预焊接后的电池和顶盖通过夹持机构300夹持,并且夹持机构300旋转,使得焊接机构200的焊接头210能够对电池和顶盖进行周边焊,在进行焊接之前,可以通过检测机构600将传感器610伸出对焊缝进行检测,并反馈给焊接头,从而可以提高焊接质量,并且可以在同一台设备上完成预焊接和周边焊,节省了成本。
118.其中,本方案中的安装平台100、焊接机构200、夹持机构300、托盘机构400可以参照前述的结构,在此不再一一进行赘述。
119.参照图2a和图2b,其中,检测机构600还包括一号安装板620、滑动板630、第一动力件640以及二号安装板650。一号安装板620和二号安装板650相互垂直,一号安装板620上贯通设置有第一通孔,滑动板630形成有能够从第一通孔伸出的第二安装部631,传感器610设置在第二安装部631的周侧,第一动力件640能够驱动滑动板620滑动,使得传感器610移动检测焊缝。在对电池进行焊接之前,通过第一动力件640驱动滑动板630进行滑动,从而使得第二安装部631移动带动传感器610移动与顶盖接触进行检测,不需要设置光源并且不需要单独设置工时,可以提高生产线的稼动率以及加工效率,可以检测焊缝,调整控制焊接头从而提高焊接质量。
120.一号安装板620竖直设置,二号安装板650水平设置,一号安装板620的两个竖直面分别为第一侧面和第二侧面,二号安装板650位于第二侧面的一侧,二号安装板650的宽度与一号安装板620的宽度大致相等,二号安装板650的一端与第二侧面抵接将第二侧面分为上端面和下端面,下端面和二号安装板650的底面之间设置有支撑板,支撑板一侧与一号安装板620连接,支撑板顶端与二号安装板650底部连接,支撑板可以支撑二号安装板650,同时还可以将检测机构600安装固定。
121.第一动力件640作为驱动滑动板630进行滑动的动力机构,第一动力件640可以为气缸或者直线电机。示例性地,本实施例中,第一动力件640为气缸。
122.气缸安装在二号安装板650的顶面,滑动板630小于二号安装板650的面积,滑动板630远离一号安装板620的一端与二号安装板650之间形成了安装区,滑动板气缸通过气缸固定座固定设置在二号安装板650的安装区,气缸固定座为凸形座,凸形座沿二号安装板650的宽度方向延伸设置,凸形座的两端通过螺钉或者螺栓固定在二号安装板650上,凸形座的主板形成有孔,气缸安装在凸形座的主板上,并且气缸的活塞杆从孔内伸出与滑动板630连接。
123.参照图2a和图2b,气缸的活塞杆的端部设置有卡块,滑动板630上设置有一个连接口,连接口贯穿滑动板630远离一号安装板620的一端,连接口包括水平部和竖直部,水平部与卡块卡固,竖直部贯通滑动板630的一端,活塞杆部分穿过竖直部。具体地,连接口整体呈现t字形状,活塞杆的和卡块之间也呈t字形设置。水平部的长度大于竖直部的擦汗脑过渡,卡块为圆形块,并且卡块的直径大于活塞杆的直径,使得卡块和活塞杆之间形成台阶部,水平部为腰型结构,水平部的宽度与卡块的宽度大致相等,使得卡块能够卡合在水平部内,并且通过台阶部限位卡固,使得气缸可以驱动滑动板630进行滑动,并且气缸与滑动板630的连接使得拆卸和安装非常便利,当然,气缸与滑动板630之间的连接方式可以有多种设置,只要能够满足驱动滑动板630进行直线运动即可。
124.参照图2a和图2b二号安装板650与滑动板630之间通过滑轨滑动连接。具体地,二号安装板650的顶面设置有突出于顶面的滑轨,滑轨沿着二号安装板650的宽度方向设置,滑轨为条形状,滑轨两侧设置有凹形曲面,滑动板630的底部设置有与滑轨配合的滑槽,滑槽的形状与滑轨的形状相适配。当然,也可以通过在滑轨上设置滑槽,在滑动板630底部设置与滑槽配合的凸条,或者在二号安装板650的顶面直接加工设置滑槽,在滑动板630的底部设置预制对应的凸条,只要可以满足直线导向的要求即可。
125.参照图2a和图2b,一号安装板620上设置有两个间隔设置的第一通孔,滑动板630的一端设置有两个第二安装部631,第二安装部631能够从第一通孔伸出,两个第二安装部631的相对内侧设置有传感器610。具体地,一号安装板620的上端面沿宽度方向间隔设置有两个第一通孔,第一通孔的大小与第二安装部631相适配,第一通孔的形状可以根据实际使用需要进行设置。
126.第一通孔可以沿着一号安装板620的高度方向延伸设置,二号安装板650可以采用可拆卸地安装方式设置在一号安装板620的一侧,这样可以根据实际使用的需要调节二号安装板650的高度,并且第一通孔为沿长度方向设置的长形孔,这样使得第二安装部631也可以沿着第一通孔调节,从而实现了检测机构600的滑动板630在高度方向的调节,可以扩大检测机构600的适用范围。
127.滑动板630包括主板和设置在主板的一端的第二安装部631,第二安装部631可以为两个宽度小于第一通孔130大小的板状结构,第二安装部631相对主板的中心线对称设置,主板与第二安装部631之间整体形成了一个凹形板结构,传感器610安装在第二安装部631的两相对设置的内侧面上,主板与气缸的执行端可拆卸连接,两个第二安装部631和主板形成的开口区域可以用于容纳电池。当然,两个第二安装部631形成的相对内侧面可以为平面也可以为曲面状。
128.参照图2c,传感器610对称设置在第二安装部631上,通过气缸驱动两个第二安装部631进行移动,就可以实现检测电池顶盖的平面度,从而进一步推测出焊缝的轨迹。传感器610可以为接触式位移传感器,例如为压力传感器或者计量光栅等结构。
129.参照图2c,当传感器610安装在第二安装部631的相对内侧面的时候,如果第二安装部631为平面状,则传感器610会突出在第二安装部631之间的空间内,使得空间的利用率不高。因此,为了解决此问题,在第二安装部631的相对内侧面可以设置有第一凹形槽632,第一凹形槽632可以将传感器610大致容纳进去,从而使得传感器610安装后,第二安装部631之间的容纳空间能够保持在较大范围内,从而提高了空间利用率。
130.第二安装部631设置第二凹形槽632后,传感器610通过紧固件固定在第二凹形槽632内。位于第二安装部631最外端的第二凹形槽632的侧部设置有一个贯通端部的安装孔,侧部还设置有一个贯通安装部一端的开口。紧固件为螺栓,螺栓通过安装孔安装,并且螺栓上设置有限位螺母,限位螺母位于开口内,螺栓两一端与传感器连接,螺栓另一端从第二安装部631伸出至端面。
131.参照图2b,第二安装部631的端面设置有定位块660,定位块660以可拆卸地方式安装在第二安装部631的端面,定位块660为柔性材料。定位块660采用柔性材料,可以在到位时对顶盖起到保护作用。初始的时候,定位块660的定位面比接触式位移传感器与顶盖的接触面要高,电池到位后,气缸驱动滑动板630移动,带动接触式位移传感器和定位块660进行移动,定位块660的定位面先接触顶盖进行定位,气缸继续推动,接触式位移传感器与顶盖接触进行检测。
132.定位块660与第二安装部631的端面通过榫卯方式连接。进一步地,在第二安装部631的端面设置有定位槽,定位槽呈t形设置,定位槽的两侧形成了限位部,定位块660包括平板部和第一固定部,第一固定部为t形块,并且与定位槽限位配合固定在第二安装部631端部,平板部设置有避让口,传感器610的安装紧固件一端伸出至第二安装部631端面外,因此设置避让口可以避让紧固件。
133.一号安装板620上设置有一个长条形的第一通孔,第一通孔沿一号安装板620宽度方向延伸设置,滑动板630的一端设置有第一开口,滑动板630能够从第一通孔伸出。在此实施例中,第一通孔为一连续状的长条孔,滑动板630可以整体穿过第一通孔。滑动板630的第一开口可以贯通滑动板630的一端或者是一个贯通设置在滑动板630上的通孔,这样也可以实现对于焊缝的检测,传感器610的安装方式可以参照前述实施例,在此不再一一赘述。
134.参照图2a和图2b,在其中的一些实施例中,检测机构600还包括设置在传感器610上方的防护罩670,防护罩670用于保护传感器610。防护罩670包括罩体和第二固定部,罩体为凹形状,罩体的顶部和两侧分别设置在第二安装部631的两侧和顶面,并且将传感器610遮住,第二固定部垂直于罩体的顶部,第二固定部与一号安装板620通过螺钉或者螺栓等进行连接。防护罩670可以保护传感器610,避免粉尘堆积。
135.参照图2a和图2b,检测机构600还包括缓冲件680,缓冲件680设置在滑动板630上,且缓冲件680能够与一号安装板620抵接。缓冲件680的数量可以为一个或者多个,缓冲件680与一号安装板620接触处可以设置橡胶或者弹性材料实现缓冲。示例性地,在本实施例中设置有两个缓冲件680,缓冲件680包括固定座和支撑柱,固定座呈l形设置,固定座的水平部通过螺栓固定在滑动板630上,固定座的竖直部与一号安装板620相对设置,支撑柱穿
过竖直部并且一端与一号安装板620抵接,支撑柱与一号安装板620抵接处可以设置弹性层。
136.参照图2a和图2b,检测机构600还包括传感器放大器690,传感器放大器690与传感器610对应设置,传感器放大器设600置在上。具体地,传感器放大器690安装在二号安装板650上,传感器放大器690可以配合传感器和控制测量回路增加信号幅度或者功率,可以将传感器610的模拟信号放大到能够满足所需粒度。传感器放大器690通过固定板安装在二号安装板650上,固定板120一端与二号安装板650固定,传感器放大器690设置在固定板上,传感器放大器690可以转动设置在固定板上。
137.实施例3:
138.如图1,一种焊接设备,包括:安装平台100、焊接机构200、夹持机构300、托盘机构400、保护机构500以及检测机构600。其中,焊接机构200设置在安装平台100上,焊接机构200包括能够移动的焊接头210。夹持机构300设置在安装平台100上,夹持机构300能够旋转设置。托盘机构400能够通过夹持机构300夹持,托盘机构400包括承载部420和第一阻挡部410,第一阻挡部410设置在承载部420一端,第一阻挡部410垂直于承载部420设置,承载部420上设置有至少一个焊接槽口421,焊接槽口421位于承载部420和第一阻挡部410转角位置,保护机构500包括保护盖510,保护盖510能够移动伸出对焊接产品的部分进行保护。检测机构600包括传感器610,传感器610能够移动伸出对焊缝进行检测。
139.人工或者机械手将电池上料至托盘机构400上,并且通过第一阻挡部410将电池顶盖抵接,然后通过人工或者机械手将托盘机构400上料至夹持机构300,进而通过夹持机构300夹持托盘机构400和电池的同时,再通过设置在安装平台100上的焊接机构200的焊接头210移动对准焊接槽口421的位置,焊接头210发出激光,并通过焊接槽口421对托盘机构400上的电池和壳体进行预焊接,托盘机构400既可以通过第一阻挡部410抵接顶盖,确保顶盖和壳体焊接到位,防止出现焊偏、虚焊和弱焊等现象,保证电池生产的焊接质量,并且可以通过托盘机构400上间隔设置的焊接槽口421使得托盘机构400能够辅助完成预点焊,在预点焊完成后,再将托盘机构400和预焊接完成后的电池取下,然后再将预焊接后的电池和顶盖通过夹持机构300夹持,并且夹持机构300旋转,使得焊接机构200的焊接头210能够对电池和顶盖进行周边焊,在进行焊接之前,可以通过检测机构600将传感器610伸出对焊缝进行检测,并反馈给焊接头,从而可以提高焊接质量,在进行焊接之前,可以将保护盖510移动伸出保护电池易受损部分的外部,避免被激光打到或者掉入高温焊渣而造成电池损坏,可以保护极柱部分,并且可以在同一台设备上完成预焊接和周边焊,节省了成本。
140.其中,安装平台100、焊接机构200、夹持机构300、托盘机构400、保护机构500以及检测机构600的具体结构可以参照前面描述,在此不再一一赘述。
141.当然,保护机构500和检测机构600也可以采用一体集成的设置。
142.实施例4:
143.参照图1,一种焊接设备,包括安装平台100、焊接机构200、夹持机构300、保护机构500以及检测机构600。其中,焊接机构200设置在安装平台100上,焊接机构200包括能够移动的焊接头。夹持机构设置在安装平台100上,夹持机构300能够旋转设置,保护机构500包括保护盖510,保护盖510能够移动伸出对焊接产品的部分进行保护,检测机构600包括传感器610,传感器610能够移动伸出对焊缝进行检测。
144.通过人工或者机械手直接将电池上料至夹持机构300,通过夹持机构300夹持电池,再通过设置在安装平台100上的焊接机构200的焊接头210移动,夹持机构300旋转,使得焊接机构200的焊接头210能够对电池和顶盖进行周边焊,并且在进行焊接之前,可以通过检测机构600将传感器610驱动移动对焊缝进行检测,并反馈控制焊接头,从而可以提高焊接质量,在焊接前,可以将保护盖510移动伸出保护电池易受损的部分的外部,避免被激光打到或者掉入高温焊渣而造成电池损坏,可以保护电池极柱部分。
145.其中,安装平台100、焊接机构200、夹持机构300、保护机构500以及检测机构600的具体结构可以参照前面描述,在此不再一一赘述。
146.实施例5:
147.一种焊接方法,采用前面描述的焊接设备,包括:
148.预点焊:将电池装于托盘机构400内且一端通过第一阻挡部410抵接,将托盘机构400通过夹持机构300夹持,移动焊接头210对准焊接槽口421处对电池进行预点焊,预点焊完成后,将托盘机构400和电池从夹持机构300上取下;
149.周边焊:将预点焊后的电池通过夹持机构300夹持,夹持机构300带动电池旋转,同时焊接头210对电池进行周边焊,周边焊完成后,将电池下料。
150.当然,在此焊接方法中,在移动焊接头210对电池进行预点焊和周边焊之前,第一驱动件530可以驱动保护盖510移动靠近电池对电池极柱进行保护,在焊接完成后,第一驱动件530可以驱动保护盖510移动远离电池,从而可以对在焊接中的时候,保护盖510可以保护极柱,避免极柱受到损害,提高焊接质量。
151.其中,在进行焊接之前,检测机构可以通过第一动力件640驱动传感器610对焊缝进行检测,并通过传感器610反馈信息给控制器控制焊接头的焊接轨迹,通过检测机构先检测后焊接,提高焊接质量,传感器610不用设置光源,并且在焊接时候检测,收集焊缝相关信息后,将相关信息反馈至控制器,控制器再控制激光的焊接轨迹,实现了高质量焊接。
152.通过此焊接方法,在同一设备上完成了预点焊和周边焊,大大降低了成本。
153.一种焊接方法,包括,以下步骤:
154.首先,将电池装在承载部420内,并且电池的顶盖通过第一阻挡部410抵接,电池的另一端通过第二阻挡部420抵接,从而使得壳体和顶盖之间可以压紧,并且可以防止顶盖弹出,电池和壳体的结合部位位于焊接槽口421处,将装好电池的托盘机构400一同安装在夹持机构300内,夹持机构300带动电池和托盘机构400进行旋转,同时焊接机构200的焊接头210发出激光通过焊接槽口421对电池进行预点焊;
155.其次,焊接完成以后,将电池和托盘机构400下料,将预点焊完成后的电池从托盘机构400上取下,将预点焊完成后的电池安装在夹持机构300内,保护机构500的保护盖510通过第一驱动件530驱动伸出保护极柱,检测机构600的传感器610通过第一动力件640驱动伸出进行检测;
156.然后,夹持机构300带动电池旋转,同时焊接机构200的焊接头210对电池进行周边焊,周边焊完成以后,将电池从夹持机构300上下料。
157.通过托盘机构400、检测机构600、保护机构500,实现了在同一设备上进行预点焊和周边焊,并且通过检测机构600检测焊缝,保护机构500保护极柱,确保顶盖与壳体焊接精度,提高焊接质量,可以确保顶盖和壳体焊接到位。
158.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所述技
159.术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
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