本发明涉及锂电池加工设备领域,特别涉及一种用于锂电池的极柱焊接机构。
背景技术:
1、圆柱锂电池的壳体一般在正极处开口,同时在其正极处焊接有正极盖板,用以封堵壳体的开口,在壳体内形成封闭结构,其中,正极盖板上的极柱一般焊接在正极盖板的中间位置,用以连通外界导体和电池正极。
2、在圆柱锂电池的生产过程中,一般需要将极柱焊接在正极盖板上后,再将正极盖板焊接在圆柱锂电池的壳体上,其中,由于固定正极盖板和圆柱锂电池的壳体需要使用到不同的治具,因此,现在在焊接极柱和正极盖板,以及焊接正极盖板和圆柱锂电池壳体时,通常会用到不同的焊接设备,这样无疑会增加圆柱锂电池生产过程中的设备成本。
3、基于此,本发明提供一种用于锂电池的极柱焊接机构,用以在同一台焊接设备上完成极柱与正极盖板的焊接以及正极盖板与圆柱锂电池壳体的焊接,从而达到降低圆柱锂电池生产过程中的设备成本的目的。
技术实现思路
1、基于此,本发明提供一种用于锂电池的极柱焊接机构,包括机架,所述机架上由下往上依次设置有第一安装台、第二安装台、第三安装台和第四安装台,且所述第二安装台可升降地设置于所述机架;所述第三安装台上开设有上下贯穿所述第三安装台的限位孔,所述第四安装台上可升降地设置有第五安装台,所述第五安装台上通过xy位移机构设置有激光焊接头;所述第二安装台上设置有套筒,所述套筒内形成有一呈圆柱状的插孔,所述插孔朝上延伸出所述套筒设置,且所述插孔的中心线重合所述限位孔的中心线设置;所述第三安装台的下表面可移动地设置有一限位挡板,所述限位挡板贴合所述安装台的下表面设置,且所述限位挡板覆盖所述限位孔设置。
2、本发明中,限位孔的形状与待焊接的正极盖板的形状相匹配,用于放置正极盖板,正极盖板放入到限位孔中后,其侧壁会抵在限位孔的内侧壁上,因此,限位孔还能起到对正极盖板进行定位的作用;套筒上的插孔的内径与待焊接的电池的壳体的外径相同,用于电池壳体的插入,其中,插孔的深度需要小于电池壳体的长度,以确保电池壳体插入到插孔后,其上端能露出套筒。
3、使用本发明对正极盖板和极柱进行焊接的过程为:首先,将正极盖板放入到限位孔中,此时,正极盖板会受到限位挡板的支撑从而停留在限位孔中,然后,将极柱放置在正极盖板上,然后,通过xy位移模组将激光焊接头移动至极柱和正极盖板的对接处,即可将极柱焊接在正极盖板上。
4、使用本发明对正极盖板和电池壳体进行焊接的过程为:首先,通过第二安装台移动套筒,使得套筒内的电池壳体抵接在第三安装台的下表面,并使得电池壳体的中线与限位孔的中线重合,然后将焊接有极柱的正极盖板放置在限位孔中,此时,正极盖板会受到电池壳体的支撑而停留在限位孔中,然后,通过xy位移模组将激光焊接头移动至正极盖板和电池壳体的对接处,即可将焊接有极柱的正极盖板焊接在电池壳体上。
5、可见,本发明通过在第三安装台的限位孔处对限位挡板和电池壳体进行替换,即可分别进行极柱和正极盖板的焊接以及正极盖板和电池壳体的焊接,即本发明可进行极柱和正极盖板的焊接以及正极盖板和电池壳体的焊接,相对于使用不同的焊接设备进行极柱和正极盖板的焊接以及正极盖板和电池壳体的焊接,能有效减少锂电池生产过程中的设备使用量,从而能有效降低锂电池生产过程的设备成本。
6、进一步的,所述第二安装台上设置有第一导轨,所述第一导轨延伸至所述第二安装台的边缘设置,所述第一导轨上可移动地设置有安装座,所述套筒固定设置于所述安装座;所述第一导轨上形成有一工作工位,所述安装座位于所述工作工位时,所述插孔的中心线重合所述限位孔的中心线设置。
7、本发明中,设置在安装座上的套筒可以带动其中的电池壳体沿着第一导轨往复移动,因此,在向套筒中插入锂电池壳体,或者在将电池壳体从套筒中拔出时,可以沿着第一导轨将套筒移动至第二安装台的边缘,此时即可方便电池壳体的插入和拔出操作。
8、其中,在需要对电池壳体和正极盖板进行焊接时,将安装座移动至第一导轨上的工作工位处,即可使得套筒内的电池壳体对齐第三安装台上的限位孔,此时,即可在限位孔中进行正极盖板和电池壳体的焊接。
9、进一步的,所述第二安装台上还设置有挡条,所述挡条在所述安装座位于所述工作工位时,与所述安装座抵接。
10、本发明中,挡条用于限制安装座的移动,其在安装座移动至工作工位后会与安装座抵接,阻止其继续移动,因此挡条的设置可以有效提高安装座的位置精度,进而有效提升电池壳体在焊接时的位置精度。
11、进一步的,所述第三安装台的下表面设置有第二导轨,所述第二导轨平行所述第一导轨设置,所述限位挡板可移动地设置于所述第二导轨;所述第三安装台的下表面还设置有限位块,所述限位块通过弹簧与所述限位挡板连接,所述弹簧沿着所述第二导轨的方向设置。
12、本发明中,限位挡板通过弹簧与限位块连接,因此通过压缩弹簧即可使得限位挡板朝向限位块移动而解除对于限位孔的覆盖。
13、因此,本发明在完成了极柱和正极盖板的焊接后,可以立即将完成焊接的正极盖板焊接在电池壳体上,可以减少正极盖板在限位孔中的取放步骤,从而可以有效提升焊接效率,进而提升锂电池的生产效率。
14、其中,焊接正极盖板和电池壳体的具体过程为:待激光焊接头完成了极柱和正极盖板的焊接后,第二安装台带动套筒上移,直至套筒内的电池壳体抵接在第三安装台的下表面(电池壳体需要抵接在第三安装台背离限位块的一侧),然后安装座在第二导轨上朝向限位块移动,此时,电池壳体即会推动限位挡板朝向限位块移动,直至电池壳体移动至其中心线与限位孔的中心线重合,然后通过xy位移模组将激光焊接头移动至正极盖板与电池壳体的对接处进行焊接,将正极盖板和电池壳体焊接在一起,然后第二安装台下移复位,安装座移动至第二安装台的边缘,此时,即可方便地将焊接有正极盖板的电池壳体从套筒内取出。
15、进一步的,所述限位块上开设有贯穿所述限位块的安装滑孔,所述安装滑孔沿着所述第二导轨的方向设置,所述安装滑孔内可滑动地设置有限位杆,所述限位杆朝向所述限位挡板的一端与所述限位挡板固定连接。
16、本发明中,限位杆与安装滑孔滑动配合设置,其在限位挡板沿着第二导轨移动的过程中,可以对限位挡板起到导向作用,从而可以避免被电池壳体推动的限位挡板脱离第二导轨,起到提高限位挡板与第二导轨的连接结构的可靠性的作用。
17、进一步的,所述弹簧为圆柱弹簧,所述圆柱弹簧套设于所述限位杆。
18、进一步的,所述套筒的侧壁开设有一上下贯穿所述套筒的开槽,且所述开槽连通所述插孔设置,所述开槽内嵌设有一透明条。
19、本发明中,透明条由透明材质制作而成,将其设置在开槽中,可以实现通过透明条观察套筒内部情况的作用,从而可以观察到插入到插孔中的电池壳体是否抵接到了插孔的底部,可以有效确保电池壳体插入到插孔后的位置精度。
20、进一步的,第一安装台上安装有第一升降装置,所述第一升降装置与所述第二安装台驱动连接,用以驱动所述第二安装台在所述机架上做升降运动。
21、本发明中,第一升降装置可以为伺服气缸,用于推动第二安装台在机架上往复上下移动,从而带动套筒在机架上做升降运动。
22、进一步的,所述第四安装台上安装有第二升降装置,所述第二升降装置与所述xy位移模组驱动连接,用以驱动所述xy位于模组在所述机架上做升降运动。
23、本发明中,第二升降装置可以为伺服气缸,用于推动第五安装台在机架上往复上下移动,从而带动xy位移模组在机架上做升降运动。
24、下面结合上述技术方案以及附图对本发明的原理、效果进一步说明:
25、本发明通过在第三安装台的限位孔处对限位挡板和电池壳体进行替换,即可分别进行极柱和正极盖板的焊接以及正极盖板和电池壳体的焊接,即本发明可进行极柱和正极盖板的焊接以及正极盖板和电池壳体的焊接,相对于使用不同的焊接设备进行极柱和正极盖板的焊接以及正极盖板和电池壳体的焊接,能有效减少锂电池生产过程中的设备使用量,从而能有效降低锂电池生产过程的设备成本。