一种锂电池全自动激光焊接设备及电池焊接的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂电池全自动激光焊接设备，尤其涉及锂电池与保护板焊接设备。
【背景技术】
[0002] 现有的焊接技术为人工将电池与保护板在专用的治具里面对好位置，再加上连接 片由碰焊机焊接。其人工焊接的锂电池在精度、外观和合格率都不能满足技术工艺的要求。 人工的生产速度低。其一条生产线的焊接工人多达6-7人。碰焊机的碰焊针头容易耗损。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种锂电池全自动激光焊接设备，其包 括电池定位机构、PCB板定位机构、连片定位机构和激光定位机构；
[0004] 电池定位机构为一种X、Y、Z轴向机构，用于电池的位置调节与电池的送料；
[0005] PCB板定位机构包括PCB运送与定位机构、PCB储备分板下板机构，PCB储备分板 下板机构对PCB板进行有序上料，PCB运送与定位机构把PCB固定在焊接点；
[0006] 连片定位机构包括：连片成型与定位机构、摆臂与吸嘴定位机构，连片成型与定位 机构根据锂电池不同型号，完成连片的成型和定位；摆臂与吸嘴定位机构把连片从连片成 型与定位机构里运送到任意焊接点；
[0007] 激光定位机构对激光焊接机进行定位，激光焊接机将电池定位机构、PCB板定位机 构和连片进行焊接；
[0008] 由上述电池定位机构、PCB板定位机构、连片定位机构和激光定位机构自动上电 池、自动上PCB保护板、自动上连接片和完成自动激光焊接。
[0009] -种利用上述锂电池全自动激光焊接设备进行电池焊接的方法，其利用所述焊接 设备，对电池、PCB板、连片进行定位，三者定位后同时进行锂电池正极和负极的激光焊接。
[0010] 本发明的有益效果是：
[0011] 本发明锂电池自动焊接设备在设计工作流程时采用四向对中（四向对中：前后左 右四个方向同时向中心点运动）的布局，物料放置数量多、机械小的优点。可以根据锂电池 的不同大小与型号进行相应的调节，可以根据生产的数量调节机械的作业速度。
[0012] 本发明锂电池自动焊接机械用于自动上电池、自动上PCB保护板、自动上连接片、 自动激光焊接。适用各种型号规格的锂电池。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明激光装配图；
[0014] 图2A是本发明电池定位总装图的立体图，图2B是本发明电池定位总装图的另一 角度的立体图，图2C是本发明电池定位总装图的侧视图，图2D是本发明电池定位总装图的 主视图；
[0015] 图3是本发明摆臂吸嘴总装图；
[0016] 图4是本发明冲压总装结构示意图；
[0017] 图5是本发明送连片总装结构示意图；
[0018] 图6是本发明连片物料固定总装结构示意图；
[0019] 图7是本发明连片成形定位总装；
[0020] 图8A是本发明PCB储备与分离总装，图8B是本发明PCB储备与分离总装另一角 度的视图；
[0021] 图9是本发明PCB定位总装；
[0022] 图10是本发明PCB整体控制总装；
[0023] 图11是本发明PCB与连片定位总装；
[0024] 图12是本发明操作盒装配体；
[0025] 图13是本发明全自动激光焊接设备；
[0026] 图14是机架与电器总装图。
[0027] 图中各部件名称如下：
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[0038]
【具体实施方式】
[0045] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0046] 结合图14 :机械支撑底架14-2的上方安装机械底板14-1用螺丝连接。将激光扇 热水箱14-4放置于机械支撑底架14-2右侧。机械支撑底架14-2的内部空间前后一分为 二，前面安装工具抽屉14-3、控制电脑主机14-5、真空发生机14-6、激光主机14-7。
[0047] 如图1，激光底座1-1安置于机械底板14-1，激光上下调节器1-5,立式安装于激光 连接底座卜1，激光安装座1 -2安装于激光上下调节器1-5,激光发生整体1-4平式安放于 激光安装座1-2,高清摄像头1-3安装于激光发生整体1-4的激光口。
[0048] 如图2A至图2D所示，将电池上下调节杆2-2与电池上下调节轴承套2-3组装好 后，安放于机械底板14-1左侧中间位置，在电池上下调节杆2-2下方安装电池上下调节加 强板2-1。
[0049] 在电池上下调节杆2-2上方安装电池上下调节底板2-8,电池上下调节底板2-8上 面安装电池前后调节底板2-9,电池前后调节底板2-9上面再安装电池左右调节底板2-10。 组装成一个x，y，z轴向平台，此平台通过电池调节锁扣2-6和电池调节螺杆2-7与前后滑 块2_12进行相连。
[0050] 在电池左右调节底板2-10的上面安装一条进电池皮带2-25和一条下电池皮带 2-26。在电池左右调节底板2-10的前方安装电池定位块2-13以便于判断电池有无物料与 电池的定位，在电池定位块2-13 -侧安装电池推板连接块2-14和电池推板2-15进行电池 输送，输送方式为气缸左右推动。在电池定位块2-13另一侧安装电池固定体装配座2-16、 电池固定活动板2-17、电池固定气缸2-18、电池固定预压板2-19形成自动电池固定机构。
[0051] 在进电池皮带2-25的上面安装一块电池导位器2-20防止电池出现运行误差。
[0052] 下电池皮带2-26的上面安装吸电池气缸调节座2-22、吸盘2-23、吸电池气缸2-24 形成一套自动下电池机构。
[0053] 在电池左右调节底板2-10的左侧安装上下电池输送马达2-11，利用齿轮的正反 传动结构连接进电池皮带2-25和下电池皮带2-26形成正反传动满足上电池与下电池的运 作机构。
[0054] 如图3所示，摆臂支架3-1为定位安装零件，在其上面安装一台马达。马达可以进 行X.Y轴向调节。将摆臂马达罩3-3安装于摆臂支架3-1上面。摆臂3-2直接与电机相连。 调成可以90°旋转运动的机构。在摆臂3-2上安装绝缘垫块3-6以达到运动物料与整体机 械的绝缘性，保证电池正负极在同时焊接的时候不被短路。在绝缘垫块3-6的上面安装上 吸嘴上下气缸3-4和上下气缸座3-5组成一套可以上下运动的机构。吸嘴3-10直接与吸 嘴上下气缸3-4相链接。在吸嘴3-10的旁边安装压嘴座3-8最后在压嘴座3-8上面安装 压嘴3-9。
[0055] 相应的整套机构以完成连片的吸取到安放到定位，最后可以通过激光的焊接。一 次性完成整套动作的机械机构。
[0056] 如图4所示，由模具安装底座、气缸支撑板、气缸安装板三个零件组成一个四方型 的模具安装位。
[0057] 如图5所示，在送料底座5-2的后面安装送料马达5-6,送料马达5-6直接与主送 料轮5-3连接形成送料的只要动力源。在主送料轮5-3两边安装上物料的送料导槽5-5,在 送料导槽5-5的上方安装一个副送料轮5-4。通过主送料轮5-3与副送料轮5-4的摩擦把 物料向前运送。副送料轮5-4在由导槽锁块5-7固定。
[0058] 过滤器5-8为图4的冲压产品真空。安装于此。
[0059] 如图6所示，物料支架6-1上面固定一个物料枝干6-3,在物料枝干6-3上面安装 两个物料固定盘6-2。组成一个可以安放与调节和固定物料的机构。
[0060] 如图7所示，由前后调节板7-2和左右调节板7-1组装成一套X.Y轴向调节机构。 在左右调节板7-1下方安装左右调节滑块7-9实现精密调节功能。前后调节板7-2后方安 装前后调节螺母7-8实现调节前后轴向位置。最后如图所示将图6.图5.图4.图3.以一 条直线的安装形式安装在前后调节板7-2上面。
[0061] 所述机构就可以将物料安放在图6上面，再由图5送到图4里面，成型成产品，由 图3吸取产品到指定调节的位置进行安放、定位与焊接。
[0062] 如图8所示，将导PCB板轮8-1安装于PCB储物右板8-8和PCB储物左板8-7中 间。导PCB板轮8-1依次排列形成一个可以放置PCB板的面。再由齿轮组8-3进行链接在 PCB储物右板8-8上安装一个导轮固定座8-4.连接导PCB马达8-2形成动力原传动导PCB 板轮8-1.在PCB储物右板8-8的上方安装好一个挡板支架坐8-9然后把PCB挡杆8-10安 装与挡板支架坐8-9里面。PCB挡杆8-10可以上下调节此套机构可以实现PCB板依次由下 到上分离到前端的PCB跑道上面。
[0063] PCB储物右板8-8和PCB储物左板8-7的前端分别安装，下板气缸坐8-5在下板 气缸坐8-5上面安装，下板气缸8-6。在由PCB跑道8-13, PCB跑道轮8-12, PCB跑道皮带 8- 14.组成一套PCB跑道。将其跑道直接与下板气缸8-6连接。由直线轴承进行方向定位。。 相应的传动由导PCB马达8-2完成。连接由传动轮连接皮带传动经过传动轮固定卡扣8-16 定位。
[0064] 此套机构将由导PCB板轮8-1把PCB板一张张分离到前端的PCB跑道上面。由 PCB检测光纤座8-11上面的光纤定位。然后下板气缸8-6动作一次。PCB跑道张开将PCB 板掉到下端的，图9上面。
[0065] 如图9所示，将横板9-1与立板9-2直角连接安装。在立板9-2的后面安装上推 PCB马达9-3在与相对应的横板9-1将横板9-1用传动轴9-4连接起来形成两边都有相同 相等的动力源进行对PCB左右同时推动在两边的立板9-2里面安装滑块皮带卡扣9-6,推杆 9- 5,同步轮9-13形成一套推板机构。保证PCB板的稳定性与精密度。
[0066] 在两侧横板9-1的前端安装切PCB气缸9-7。PCB气缸9-7上方安装切刀连杆9-8. 之后在把切刀9-9与切刀连杆9-8连接。形成可以切段PCB板的一套主动装置。
[0067] 在立板9-2前端里面安装上PCB托板9-10, PCB托板调节座9-11，PCB位置感应 光纤9-12组成一套PCB托板机构。用也抵消图3吸嘴上下气缸3-4的压力，防止PCB板压 坏。位置感应光纤9-12也判断PCB板的精密位置。防止切刀9-9切坏PCB板。
[0068] 最后在立板9-2前端上面安装PCB挡条9-14用于防止PCB板在推板过程中的弯 曲与变形。
[0069] 如图10所示，将图8垂直安装在图9的上面。形成一套可以将PCB板分离，上料， 推板，定位，切板，下板的整体PCB板控制机构。
[0070] 如图11所示，在整体支撑立板11-20上面安装连接滑块。滑块的上面依次排列， 右边图7包括图3,4, 5,6机构形成整体送片装置。中间安装图10包括图8,9机构形成送 PCB板整体控制装置。左边安装一套相对应的图7机构。三套机构再用调节锁杆11-21进 行固定。也保证精密度。
[0071] 最后在整体支撑立板11-20下方安放一个废料回收盒11-22便于收集图4冲压的 废料。保证机器的整洁。
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