刀片电池汇流排焊接设备的制作方法

本发明涉及电池组装，特别涉及一种刀片电池汇流排焊接设备。

背景技术：

1、随着锂电池的发展，刀片电池由于其优异的性能已逐渐广泛应用，与普通方壳电池相比，刀片电池长度大，且为两边侧焊工艺，一般单片的刀片电池称为电芯，多个电芯堆叠到一起，两侧与汇流排焊接到一起形成电芯模组，对普通的焊接夹具提出了新的要求。现有的焊接设备不能满足刀片电池的自动焊接需求，比如在以往的设计中，焊接容易出现压不紧，压偏，除尘效果不好，换型时间长，兼容性差，生产效率低等情况。

2、本发明的目的在于提供一种能够实现电芯与汇流排自动焊接的设备，提高电芯模组的组装效率。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提供一种刀片电池汇流排焊接设备，能够实现电池模组的自动定位，压紧，测距，焊接等功能，以及能够提高焊接质量，提升兼容性，提高生产效率。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种刀片电池汇流排焊接设备，焊接设备包括至少一焊接平台，所述焊接平台包括托盘升降定位装置、下压紧机构、上压紧机构、铜嘴压紧机构、测距机构和焊接机构；

3、所述托盘升降定位装置包括下机架、升降线体、用于承接载具的载具定位板和能够驱动所述升降线体升降的线体升降驱动机构，所述载具定位板固定于所述下机架；

4、所述下压紧机构位于所述载具定位板的正下方，所述上压紧机构位于所述载具定位板的正上方；铜嘴压紧机构位于所述载具定位板的左右两侧；

5、电芯模组放置于载具，所述载具随升降线体移动至所述载具定位板的正上方，通过线体升降驱动机构驱动升降线体下降使得载具掉落至所述载具定位板，通过上压紧机构和下压紧机构将电芯模组从上下方向夹紧，通过铜嘴压紧机构将电芯模组从左右方向夹紧；

6、通过测距机构测量汇流排与测距机构之间的距离，通过焊接机构将电芯和汇流排的对应位置焊接。

7、本发明采用的进一步技术方案是：

8、所述焊接平台设有两组，所述焊接设备还包括除尘装置、控制柜和焊房框架，所述焊接平台位于所述焊房框架内，所述除尘装置和所述控制柜位于所述焊房框架外。

9、进一步地说，定义升降线体的长度方向为y向，所述升降线体包括两线轨以及能够驱动载具沿y向平移的线轨平移驱动单元，线体升降驱动机构的输出端连接所述升降线体；

10、所述载具定位板安装于所述下机架并位于两所述线轨之间，所述载具定位板的上表面设有第一限位部，所述载具的下表面设有与所述第一限位部相匹配的第二限位部。

11、进一步地说，所述下压紧机构包括下压紧驱动气缸、下压连接板和下压板，所述下压紧驱动气缸的输出端固定所述下压连接板，所述下压连接板的上表面通过多根下压连接柱固定下压板；通过下压紧驱动气缸驱动下压板升降。

12、进一步地说，所述焊接平台还包括上机架，所述上压紧机构位于所述上机架，所述上压紧机构包括上压紧驱动气缸和上压板，所述上压紧驱动气缸的输出端固定所述上压板。

13、进一步地说，所述铜嘴压紧机构包括底板、底座、铜嘴组件和弹性缓冲组件，所述底板和所述底座竖直设置，所述底座设有多个用于容纳铜嘴组件的孔；所述弹性缓冲组件的一端连接铜嘴组件且另一端连接底板，通过所述底座将所述铜嘴组件安装于所述底板；所述铜嘴组件位于所述底座对应的孔且能够相对于底座沿x向移动；

14、所述铜嘴组件连接除尘接头和充气接头，所述除尘接头连通除尘管道，所述充气接头连通充气管道；

15、所述铜嘴组件设有若干气孔；

16、所述铜嘴压紧机构安装于铜嘴平移驱动机构，通过铜嘴平移驱动机构驱动铜嘴压紧机构沿y向平移。

17、进一步地说，所述铜嘴组件包括铜嘴座、铜嘴和铜嘴罩，所述铜嘴罩罩于所述铜嘴座的外周并与铜嘴座安装于一体，所述弹性缓冲组件的一端连接所述铜嘴座的内侧面且另一端连接底板的内侧面；

18、所述铜嘴固定于所述铜嘴座。

19、进一步地说，所述铜嘴设有一圈所述气孔，所述铜嘴的背面具有用于充气的充气凹槽，所述铜嘴的背面固定于所述铜嘴座，所述铜嘴的背面的充气凹槽与所述铜嘴座的表面形成充气流道，所述充气接头与所述充气流道连通，所述充气流道与所述气孔连通。

20、进一步地说，所述铜嘴压紧机构还包括第一压紧板、第二压紧板、第三压紧板、第一压紧驱动单元和第二压紧驱动单元，所述第一压紧驱动单元固定于所述第二压紧板，所述第二压紧驱动单元固定于所述第三压紧板，所述底板的上端固定于所述第一压紧板，所述第一压紧驱动单元的输出端与所述第一压紧板固定，所述第二压紧驱动单元的输出端固定于所述第二压紧板。

21、进一步地说，所述测距机构包括测距仪、测距仪平移驱动机构和测距仪升降驱动机构，所述测距仪平移驱动机构的驱动端连接所述测距仪，通过测距仪平移驱动机构驱动测距仪沿y向平移，通过测距仪升降驱动机构驱动测距仪升降；

22、所述焊接机构包括焊接机器人、机器人驱动电机和机器人驱动模组，通过机器人驱动电机驱动焊接机器人沿机器人驱动模组沿x向平移。

23、本发明的有益效果是：

24、本发明包括至少一焊接平台，焊接平台包括托盘升降定位装置、下压紧机构、上压紧机构、铜嘴压紧机构、测距机构和焊接机构；托盘升降定位装置包括下机架、升降线体、用于承接载具的载具定位板和能够驱动所述升降线体升降的线体升降驱动机构，电芯模组放置于载具，载具随升降线体移动至载具定位板的正上方，通过线体升降驱动机构驱动升降线体下降使得载具掉落至载具定位板，通过上压紧机构和下压紧机构将电芯模组从上下方向夹紧，通过铜嘴压紧机构将电芯模组从左右方向夹紧；通过测距机构测量汇流排与测距机构之间的距离，通过焊接机构将电芯和汇流排的对应位置焊接，最终实现在刀片电池（或称电芯模组）生产过程中的汇流排和电芯极柱的焊接，因此本发明能够实现电池模组的自动定位，压紧，测距，焊接等功能，以及能够提高焊接质量，提升兼容性，提高生产效率；

25、另外本发明的设计出来的焊接设备灵活性强，整个结构紧凑，定位焊接可靠，对现有产线能快速对接，能兼容同款不同数量的电芯模组，不同电芯的模组换型时间短，焊接质量和生产效率都有提高。

26、再者，本发明的托盘升降定位装置包括下机架、升降线体、用于放置载具的载具定位板和能够驱动升降线体升降的线体升降驱动机构；升降线体包括两线轨以及能够驱动载具沿y向平移的线轨平移驱动单元，线体升降驱动机构的输出端连接升降线体；本发明中载具随线轨沿y向平移至载具位于载具定位板的正上方，线体升降驱动机构驱动升降线体下降，载具恰好落至载具定位板上，在电芯模组比较重、体积比较大的情况下，通过升降线体的升降实现载具与升降线体的脱离，产品随载具直接落至载具定位板，该过程更平稳，且载具定位板直接固定在下机架，其水平度不会随意发生变化，因此产品的水平度更容易保证，进而保证产品最终的焊接质量或精度；若采用驱动载具升降与线体脱离的话，载具与线体脱离后，载具的水平度可能会发生变化，若不矫正的话会影响产品的最终加工精度；若矫正的话，比较麻烦，增加操作步骤，降低生产效率等；

27、再者，本发明的铜嘴压紧机构包括底板、底座、铜嘴组件和弹性缓冲组件，铜嘴组件用于将待焊接件压住使其固定不动，避免待焊接件的一部分侧壁存在松动情况，保证了待焊接件的定位强度，以便于提高待焊接件的焊接效果；通过充气接头和充气管道充保护气，避免焊接过程产品被氧化；除尘接头和除尘管道用于将焊接过程产生的杂质等排出，避免污染环境；

28、再者，本发明的待焊接件或产品为电芯模组时，由于汇流排是位于电芯模组的左右两侧，在没有将电芯和汇流排焊接到一起时，每个电芯左右位置会有尺寸偏差，通过弹性缓冲件的作用，能够补偿上述尺寸偏差，保证每个电芯都能从左右两侧被夹紧，进而保证最终的焊接效果。

29、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。