鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋰電池的加工中，需要將電芯極耳與極板焊接在一起，行業(yè)內(nèi)，一般是采用人工手工來(lái)進(jìn)行焊接加工，工作效率低，而且容易出現(xiàn)虛焊焊接不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0003]超聲波金屬焊接原理是利用超聲波(頻率超過(guò)16KHz)的機(jī)械振動(dòng)能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法，金屬在進(jìn)行超聲波焊接時(shí)，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩?，只是在靜壓力之下，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦能、形變能及有限的溫升，接頭間的冶金結(jié)合是在母材不發(fā)生熔化的情況下實(shí)現(xiàn)的一種固態(tài)焊接，因此它有效地克服了電阻焊接時(shí)所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象。現(xiàn)在急需采用超聲波金屬焊接的自動(dòng)化機(jī)械。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決以上技術(shù)上的不足，本實(shí)用新型提供了一種工作效率高的鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本實(shí)用新型的一種鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)，包括:
[0007]焊接機(jī)構(gòu)，包括并排的正極超聲波焊接單元和負(fù)極超聲波焊接單元，所述正極超聲波焊接單元的焊頭和負(fù)極超聲波焊接單元的焊頭間隔相對(duì)；
[0008]傳送機(jī)構(gòu)，包括推進(jìn)氣缸，所述推進(jìn)氣缸的活塞桿端部連接有可推送至正極超聲波焊接單元的焊頭和負(fù)極超聲波焊接單元的焊頭之間的電芯托盤(pán)；
[0009]上料機(jī)構(gòu)，包括鋪設(shè)在推進(jìn)氣缸一側(cè)的上料托盤(pán)，所述上料托盤(pán)前端與回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)垂直相對(duì)，上料托盤(pán)前端上方設(shè)置有上料升降氣缸，所述上料升降氣缸的活塞桿下端連接有上料底座，所述上料底座下方設(shè)置有外接真空泵的上料吸盤(pán)，上料底座后側(cè)水平連接有可在上料托盤(pán)前端和回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)之間往復(fù)伸縮的上料橫移氣缸的活塞桿；
[0010]下料機(jī)構(gòu)，包括鋪設(shè)在推進(jìn)氣缸另一側(cè)的下料托盤(pán)，所述下料托盤(pán)后端與回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)垂直相對(duì)，下料托盤(pán)后端上方設(shè)置有下料升降氣缸，所述下料升降氣缸的活塞桿下端連接有下料底座，所述下料底座下方設(shè)置有外接真空泵的下料吸盤(pán)，下料底座后側(cè)水平連接有可在下料托盤(pán)后端和回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)之間往復(fù)伸縮的下料橫移氣缸的活塞桿；
[0011]PLC控制器，信號(hào)連接推進(jìn)氣缸、上料升降氣缸、上料橫移氣缸、下料升降氣缸、下料橫移氣缸、真空泵以及正極超聲波焊接單元和負(fù)極超聲波焊接單元的控制開(kāi)關(guān)。
[0012]上述正極超聲波焊接單元和負(fù)極超聲波焊接單元頂部之間連接有橫梁，所述橫梁中部設(shè)置有下壓氣缸，所述下壓氣缸的活塞桿下端連接有壓板，所述壓板位于正極超聲波焊接單元的焊頭和負(fù)極超聲波焊接單元的焊頭之間的正上方。
[0013]上述電芯托盤(pán)下方鋪設(shè)有與電芯托盤(pán)相配合的縱向?qū)к?，所述縱向?qū)к壞┒嗽O(shè)置有限位座，所述限位座上設(shè)置有限位開(kāi)關(guān)。
[0014]上述電芯托盤(pán)設(shè)置有豎直的前擋板和后擋板，所述前擋板上端邊緣開(kāi)有三個(gè)限位槽口。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池電芯極耳與極板的全自動(dòng)一次性超聲波焊接，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，保證了產(chǎn)品的一致性，適用范圍和應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1正極超聲波焊接單元，2負(fù)極超聲波焊接單元，3電芯托盤(pán)，4橫梁，5下壓氣缸，6焊頭，7縱向?qū)к墸?限位座，9推進(jìn)氣缸，10上料吸盤(pán)，11上料底座，12上料升降氣缸，13上料橫移氣缸，14上料托盤(pán)，20下料吸盤(pán)，21下料底座，22下料升降氣缸，23下料橫移氣缸，24下料托盤(pán)，25后擋板，26前擋板，27限位槽口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0020]本實(shí)用新型的一種鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)，包括焊接機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)、上料機(jī)構(gòu)和下料機(jī)構(gòu)。上料機(jī)構(gòu)將電芯移動(dòng)到電芯托盤(pán)3上，然后傳送機(jī)構(gòu)將電芯托盤(pán)3送至焊接工位，用焊接機(jī)構(gòu)對(duì)電芯進(jìn)行超聲波焊接，焊接完成后，傳送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電芯托盤(pán)3回位，然后下料機(jī)構(gòu)將電芯托盤(pán)3上焊好的電芯取下，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)焊接工序。
[0021]如圖1、2所示，具體結(jié)構(gòu)為:焊接機(jī)構(gòu)包括并排的正極超聲波焊接單元I和負(fù)極超聲波焊接單元2，正極超聲波焊接單元I的焊頭6和負(fù)極超聲波焊接單元2的焊頭6間隔相對(duì)。
[0022]傳送機(jī)構(gòu)包括推進(jìn)氣缸9，推進(jìn)氣缸9的活塞桿端部連接有電芯托盤(pán)3。電芯托盤(pán)3下方鋪設(shè)有與電芯托盤(pán)3相配合的縱向?qū)к?，縱向?qū)к?末端設(shè)置有限位座8，限位座8上設(shè)置有限位開(kāi)關(guān)。推進(jìn)氣缸9推動(dòng)電芯托盤(pán)3沿縱向?qū)к?移動(dòng)，并在碰到限位開(kāi)關(guān)時(shí)停止移動(dòng)，此時(shí)電芯被推送至正極超聲波焊接單元I的焊頭6和負(fù)極超聲波焊接單元2的焊頭6之間，完成電芯的傳送。
[0023]電芯托盤(pán)3設(shè)置有豎直的前擋板26和后擋板25，前擋板26上端邊緣開(kāi)有三個(gè)限位槽口 27。電芯放在電芯托盤(pán)3上時(shí)，電芯頂蓋上的固定螺栓會(huì)卡在限位槽口 27內(nèi)，從而防止電芯的左右偏移。正極超聲波焊接單元I和負(fù)極超聲波焊接單元2頂部之間連接有橫梁4，橫梁4中部設(shè)置有下壓氣缸5，下壓氣缸5的活塞桿下端連接有壓板，壓板位于正極超聲波焊接單元I的焊頭6和負(fù)極超聲波焊接單元2的焊頭6之間的正上方。當(dāng)電芯運(yùn)送到位時(shí)，下壓氣缸5的活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，從而將壓板壓在電芯托盤(pán)3的電芯上，避免焊接時(shí)電芯晃動(dòng)，提高電芯極耳焊接的牢固性。
[0024]上料機(jī)構(gòu)包括鋪設(shè)在推進(jìn)氣缸9 一側(cè)的上料托盤(pán)14，上料托盤(pán)14前端與回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)3垂直相對(duì)，上料托盤(pán)14前端上方設(shè)置有上料升降氣缸12，上料升降氣缸12的活塞桿下端連接有上料底座11，上料底座11下方設(shè)置有外接真空泵的上料吸盤(pán)10，上料底座11后側(cè)水平連接有可在上料托盤(pán)14前端和回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)3之間往復(fù)伸縮的上料橫移氣缸13的活塞桿。上料時(shí)，上料升降氣缸12的活塞桿下移，將上料吸盤(pán)10貼近上料托盤(pán)14上的電芯，真空泵將吸盤(pán)抽真空，在負(fù)壓作用下，電芯被吸盤(pán)吸附，然后上料升降氣缸12的活塞桿上升，上料橫移氣缸13的活塞桿帶動(dòng)上料升降氣缸12、吸盤(pán)和吸附的電芯移動(dòng)到電芯托盤(pán)3上方，然后上料升降氣缸12的活塞桿下降，關(guān)閉真空泵，從而將電芯移動(dòng)到了電芯托盤(pán)3上，最后上料升降氣缸12復(fù)位。
[0025]下料機(jī)構(gòu)包括鋪設(shè)在推進(jìn)氣缸9另一側(cè)的下料托盤(pán)24，下料托盤(pán)24后端與回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)3垂直相對(duì)，下料托盤(pán)24后端上方設(shè)置有下料升降氣缸22，下料升降氣缸22的活塞桿下端連接有下料底座21，下料底座21下方設(shè)置有外接真空泵的下料吸盤(pán)20，下料底座21后側(cè)水平連接有可在下料托盤(pán)24后端和回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)3之間往復(fù)伸縮的下料橫移氣缸23的活塞桿。下料時(shí)，下料橫移氣缸23的活塞桿帶動(dòng)上料升降氣缸12、吸盤(pán)移動(dòng)到電芯托盤(pán)3上方，然后下料升降氣缸22的活塞桿下移，將下料吸盤(pán)20貼近電芯托盤(pán)3上的電芯，真空泵將吸盤(pán)抽真空，在負(fù)壓作用下，電芯被吸盤(pán)吸附，然后下料升降氣缸22的活塞桿上升，下料橫移氣缸23的活塞桿回縮，下料升降氣缸22的活塞桿下移，關(guān)閉真空泵，從而將電芯移動(dòng)到了下料托盤(pán)24上。
[0026]PLC控制器信號(hào)連接推進(jìn)氣缸9、上料升降氣缸12、上料橫移氣缸13、下料升降氣缸22、下料橫移氣缸23、真空泵以及正極超聲波焊接單元I和負(fù)極超聲波焊接單元2的控制開(kāi)關(guān)。通過(guò)PLC控制器進(jìn)行控制。
[0027]以上所述僅是本專(zhuān)利的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本專(zhuān)利技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本專(zhuān)利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)，其特征在于，包括: 焊接機(jī)構(gòu)，包括并排的正極超聲波焊接單元和負(fù)極超聲波焊接單元，所述正極超聲波焊接單元的焊頭和負(fù)極超聲波焊接單元的焊頭間隔相對(duì)； 傳送機(jī)構(gòu)，包括推進(jìn)氣缸，所述推進(jìn)氣缸的活塞桿端部連接有可推送至正極超聲波焊接單元的焊頭和負(fù)極超聲波焊接單元的焊頭之間的電芯托盤(pán)； 上料機(jī)構(gòu)，包括鋪設(shè)在推進(jìn)氣缸一側(cè)的上料托盤(pán)，所述上料托盤(pán)前端與回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)垂直相對(duì)，上料托盤(pán)前端上方設(shè)置有上料升降氣缸，所述上料升降氣缸的活塞桿下端連接有上料底座，所述上料底座下方設(shè)置有外接真空泵的上料吸盤(pán)，上料底座后側(cè)水平連接有可在上料托盤(pán)前端和回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)之間往復(fù)伸縮的上料橫移氣缸的活塞桿； 下料機(jī)構(gòu)，包括鋪設(shè)在推進(jìn)氣缸另一側(cè)的下料托盤(pán)，所述下料托盤(pán)后端與回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)垂直相對(duì)，下料托盤(pán)后端上方設(shè)置有下料升降氣缸，所述下料升降氣缸的活塞桿下端連接有下料底座，所述下料底座下方設(shè)置有外接真空泵的下料吸盤(pán)，下料底座后側(cè)水平連接有可在下料托盤(pán)后端和回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)之間往復(fù)伸縮的下料橫移氣缸的活塞桿； PLC控制器，信號(hào)連接推進(jìn)氣缸、上料升降氣缸、上料橫移氣缸、下料升降氣缸、下料橫移氣缸、真空泵以及正極超聲波焊接單元和負(fù)極超聲波焊接單元的控制開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)，其特征在于: 所述正極超聲波焊接單元和負(fù)極超聲波焊接單元頂部之間連接有橫梁，所述橫梁中部設(shè)置有下壓氣缸，所述下壓氣缸的活塞桿下端連接有壓板，所述壓板位于正極超聲波焊接單元的焊頭和負(fù)極超聲波焊接單元的焊頭之間的正上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)，其特征在于:所述電芯托盤(pán)下方鋪設(shè)有與電芯托盤(pán)相配合的縱向?qū)к?，所述縱向?qū)к壞┒嗽O(shè)置有限位座，所述限位座上設(shè)置有限位開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)，其特征在于:所述電芯托盤(pán)設(shè)置有豎直的前擋板和后擋板，所述前擋板上端邊緣開(kāi)有三個(gè)限位槽口。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型的一種鋰離子電芯極耳自動(dòng)超聲波焊接機(jī)包括焊接機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)和上下料機(jī)構(gòu)，焊接機(jī)構(gòu)包括并排的正極超聲波焊接單元和負(fù)極超聲波焊接單元；傳送機(jī)構(gòu)包括推進(jìn)氣缸，推進(jìn)氣缸的活塞桿端部連接有電芯托盤(pán)；上下料機(jī)構(gòu)，包括鋪設(shè)在推進(jìn)氣缸一側(cè)的托盤(pán)，托盤(pán)前端與回位狀態(tài)的電芯托盤(pán)垂直相對(duì)，托盤(pán)前端上方設(shè)置有升降氣缸，升降氣缸的活塞桿下端連接有底座，底座下方設(shè)置有外接真空泵的上料吸盤(pán)，上料底座后側(cè)水平連接有橫移氣缸。上述動(dòng)力裝置均右PLC控制器控制。本實(shí)用新型的有益效果是：？實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池電芯極耳與極板的全自動(dòng)一次性超聲波焊接，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，保證了產(chǎn)品的一致性，適用范圍和應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。
【IPC分類(lèi)】B23K20-26, B23K20-10
【公開(kāi)號(hào)】CN204295121
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420808603
【發(fā)明人】楊煊坤, 魯劍, 董寶峰
【申請(qǐng)人】山東衡遠(yuǎn)新能源科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日