一种全自动盖板焊接贴胶机的制作方法

本申请涉及锂离子电池生产设备领域，具体涉及一种全自动盖板焊接贴胶机。

背景技术：

锂离子电池是一种大容量、高功率的电池，已广泛应用于数码产品、电子设备上。锂离子电池包括电池盖板组件、电池外壳、电解液以及由正、负极片和隔膜纸卷绕成的电芯。

传统的盖板焊接贴胶机，电池盖板需要人工一个个往流水线上放，再由机械手抓到夹具上，与电芯一同进行焊接和贴胶。这种方式，一台机需要专人看机上料，人力成本高。另外，最新的电池工艺，盖板软连接片需包裹电芯极耳进行焊接贴胶，之前的设备无法适应此要求。

技术实现要素：

本申请的目的是：提供一种盖板焊接贴胶机，其能够实现电池盖板和电芯极耳焊接贴胶的全自动化操作，节约人力成本，提高生产效率。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种盖板焊接贴胶机,包括机架以及水平设置于所述机架上的工作台，还包括：

转盘，其水平设置于所述工作台上方并能够绕其中轴线作旋转运动；

转盘驱动装置，与所述转盘传动连接、以带动所述转盘绕其中轴线作旋转运动；

八个定位夹具，这八个定位夹具沿圆周方向均匀间隔设置在所述转盘的外缘边上，所述定位夹具包括用于定位电芯位置的电芯定位机构和用于定位盖板位置的盖板定位机构；以及

安装在所述工作台上且沿圆周方向依次间隔布置在所述转盘外围的上电芯机器人、上盖板机械手、盖板整形组件、正极焊接组件、正极贴胶组件、负极焊接组件、负极贴胶组件和下料机器人，并且所述正极焊接组件上设置有第一压电芯机构，所述负极焊接组件上设置有第二压电芯机构。

在本申请的一些优选实施例中，所述机架上设置有用于向所述上盖板机械手传送盖板的盖板供料装置。

进一步优选为，所述盖板供料装置包括沿着所述盖板的传送方向依次布置的：

托盘，其用于存放盖板；

搬运机械手，其用于将所述托盘中的盖板搬运至下述盖板输送线上；

盖板输送线，其用于将所述搬运机械手搬运至其上的盖板输送至所述上盖板机械手处。

更进一步地优选为，所述盖板供料装置还包括用于对盖板进行预定位的预定位治具，所述上盖板机械手能够将所述盖板输送线输送过来的盖板搬运至所述预定位治具中，并能够将经过所述预定位治具定位后的盖板搬运至所述定位夹具中。

在本申请的又一些优选实施例中，所述转盘为圆形，该转盘通过竖直固定在其中心位置的转盘轴与所述机架旋转连接。

进一步优选为，所述机架上设置有与所述转盘轴相连、并能够带动所述转盘轴升降的转盘升降机构。

更进一步地优选为，所述转盘升降机构包括气缸。

在本申请的又一些优选实施例中，所述工作台上还设置有位于所述下料机械人处的短路测试组件。

在本申请的又一些优选实施例中，所述转盘驱动装置为伺服电机。

本申请的优势在于：

1、该设备通过电芯夹具在转盘的转移，对电芯和盖板焊接贴胶进行精确定位，并且实现盖板自动上料功能，进而提高生产效率，节约人力成本。同时结构的巧妙布局使得本申请能够应用于更多的不同类型的相似的生产工艺中。

2、该设备的所有工位可同时工作，互不干扰，提高生产效率，降低成本，同时有利于提升产品一致性。

3、盖板可以实现全自动上料，节约了人工成本。

4、解决目前需手工将电芯极耳包进盖板软连接片内整形后再焊接贴胶的问题，提高了生产效率。

附图说明

图1为本申请实施例中盖板焊接贴胶机的俯视结构示意图；

图2为本申请实施例中盖板焊接贴胶机的立体结构示意图；

其中：1-托盘，2-搬运机械手，3-盖板输送线，4-上盖板机械手，5-预定位治具，6-上电芯机器人，7-定位夹具，8-盖板整形组件，9-正极焊接组件，10-第一压电芯机构，11-正极贴胶组件，12-第二压电芯机构，13-负极焊接组件，14-负极贴胶组件，15-下料机器人，16-短路测试组件,17-转盘，18-工作台。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1和图2示出了本申请这种全自动盖板焊接贴胶机的一个具体实施例,其包括机架，机架上固定设有水平布置的工作台18，工作台18上面水平设置有可以绕其自身中轴线转动的转盘17，转盘17的转动由安装在机架上的伺服电机带动，转盘17的外缘边处设置有沿圆周方向均匀间隔分布的八个相同结构的定位夹具7，定位夹具7包括用于定位电芯位置的电芯定位机构和用于定位盖板位置的盖板定位机构，实际应用时通过该定位夹具定位电池盖板和电芯的位置，以便对二者进行焊接和贴胶处理。其中，定位夹具7的盖板定位机构主要有盖板定位板以及带动该盖板定位板动作的气缸构成。

上述工作台18上安装有沿着圆周方向(图1中的逆时针圆周方向)依次间隔布置在上述转盘17外围的：上电芯机器人6、上盖板机械手4、盖板整形组件8、正极焊接组件9、正极贴胶组件11、负极焊接组件13、负极贴胶组件14和下料机器人15。并且所述正极焊接组件9上设置有第一压电芯机构10，而所述负极焊接组件13上设置有第二压电芯机构12。

盖板整形组件8的主要包括气缸等部件，工作时，通过该盖板整形组件8上气缸的下压滚动而将盖板上张开的软连接片与电芯极耳压平整。而且在本实施例中，该盖板整形组件8与上述第一压电芯机构10公用一部分结构件，以节约零部件成本。

正极焊接组件9和负极焊接组件13的主要部件为带有焊接头的焊机，第一压电芯机构10和第二压电芯机构12的主要部件为气缸。正极贴胶组件11和负极贴胶组件14均具有贴胶头。

而且，本实施例在机架上设置有用于向所述上盖板机械手4传送盖板的盖板供料装置。该盖板供料装置包括沿着所述盖板的传送方向依次布置的：托盘1、搬运机械手2和盖板输送线3。其中，托盘1用于存放盖板。搬运机械手2用于将所述托盘1中的盖板搬运至盖板输送线3上。盖板输送线3用于将所述搬运机械手2搬运至其上的盖板输送至所述上盖板机械手4处。

为了保证上盖板机械手4搬运至定位夹具7的盖板能够按照预定方向定位在定位夹具中，本实施例还设置有用于对盖板进行预定位的预定位治具5，实际应用时，上盖板机械手4先将所述盖板输送线3输送过来的盖板搬运至该预定位治具5中，对盖板进行粗略的预定位，然后再将经过预定位治具定位后的盖板搬运至所述定位夹具7中。

本实施例中，所述转盘17为圆形结构，该转盘17通过竖直固定在其中心位置的转盘轴(图中未标注)与所述机架旋转连接。考虑到转盘17直接转动会与周围的部件发生碰擦，故本实施例在所述机架上设置有了与所述转盘轴相连、并能够带动所述转盘轴升降的转盘升降机构，该转盘升降机构的主要部件为气缸。

并且，本实施例在所述工作台18上还设置有位于所述下料机械人15处的短路测试组件16，以对经过焊接贴胶处理后的盖板和电芯进行短路测试。

再参照图1所示，先将本实施例这种盖板焊接贴胶机的整个工作流程简单介绍如下：

首先人工将装满盖板(即电池盖板)的托盘1放置在机架上对应部位。搬运机械手2将托盘1内的盖板抓取到盖板输送线3上，盖板输送线3将该盖板传送至上盖板机械手4附近预定位置后停止一定时间(盖板输送线3步进式移动)。上盖板机械手4将盖板输送线3上的盖板抓取到预定位治具5上，通过该预定位治具对盖板的摆放角度进行初步定位后再次将盖板抓起。此时，上电芯机器人6抓取流水线(即供应电芯的流水线，图中未画出)上的电芯，将其放置于已打开(电芯定位机构打开)的某一个定位夹具7(为了方便对工作流程的说明，将该个定位夹具称为定位夹具A)中，之后上电芯机器人6再次转到流水线处再次抓取其他电芯。与此同时，转盘17升起转动而其前述定位夹具A转动到上盖板位(转盘转动360/8＝45°)后降下停止。定位夹具7的盖板定位机构打开，上盖板机械手4移动到定位夹具7的盖板定位机构处将盖板放入定位夹具7，由定位夹具7的盖板定位机构动作对盖板位置进行定位。转盘17升起转动而使前述定位夹具A转动到盖板整形组件8处降下停止，盖板整形组件8将盖板上张开的软连接片与电芯极耳压平整后，盖板整形组件8复位。转盘升起转动而使前述定位夹具A转动到正极焊接组件9处降下停止，正极焊接组件9上的第一压电芯机构10动作而将电芯和盖板压紧，正极焊接组件9上焊机的焊接头下降，将正极极耳和盖板焊接后，焊接头和第一压电芯机构回位。转盘升起转动而使前述定位夹具A转动到正极贴胶组件11处降下停止，此时正极贴胶组件11上备好胶的贴胶头将胶带贴到焊接好的正极极耳和盖板上，再退回备胶。转盘升起转动而使前述定位夹具A转动到负极焊接组件13处降下，负极焊接组件13上的第二压电芯机构12动作而将电芯和盖板压紧，负极焊接组件13上焊机的焊接头下降，将负极极耳和盖板焊接后，焊接头和第二压电芯机构回位。转盘升起转动到负极贴胶组件14降下，此时备好胶贴胶头将胶带贴到焊接好的负极极耳和盖板上，再退回备胶。转盘升起转动而使前述定位夹具A转动到下料机器人15处停止，定位夹具7被打开，下料机器人15将连有盖板的电芯抓取住，移动到短路测试组件16后停顿一小段时间，等待短路测试组件16的对连有盖板的电芯进行短路测试后再将其放到流水线的托盘上，如此循环。此设备共8个工位，所有工位可以一起动作，可以达到11个PPM,比之前的设备生产效率大大增加，同时无需专人看机，只需每半个小时上一次盖板即可，节约了人力成本。

需要说明的是，具备上述功能的搬运机械手，盖板输送线、上盖板机械手、预定位治具、上电芯机器人、定位夹具、盖板整形组件、正极焊接组件、第一压电芯机构、正极贴胶组件、负极焊接组件、第二压电芯机构、负极贴胶组件、下料机器人和短路测试组件可以采用机械领域普通技术人员所能想到的各种结构形式，并不局限于本实施例中所公开的具体形式。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。