电池包用自动点焊装置的制作方法

文档序号:15223112发布日期:2018-08-21 17:44阅读:245来源:国知局

本实用新型属于新能源电动汽车技术领域,涉及一种电动汽车电池组件加工使用的点焊设备;尤其涉及一种电池包用自动点焊装置。



背景技术:

伴随着世界范围内的能源紧缺及环保要求,环保节能的电动汽车已经成为汽车行业的发展方向,电动汽车的动力源就是由多节锂电池串并联连接后组成的电池组,为了使多节锂电池方便地实现串并联连接,需要将汇流排和各锂电池的电极焊接起来,而汇流排是由多个镍片焊接到一个并联铜排上构成的。但由于组成电池组的锂电池较多,汇流排面积较大,故所用的并联铜排面积较大,镍片数量较多,焊接过程中,靠人工将电池包放置在焊接工位,焊接效率低,且影响焊接质量。

因此,如何解决上述问题,是本领域技术人员要研究的内容。



技术实现要素:

为克服上述现有技术中的不足,本实用新型目的在于提供一种电池包用自动点焊装置。

为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种电池包用自动点焊装置;包括机架、电池包传送机构、镍片取放机构及焊接定位机构;所述电池包传送机构设置在所述机架上;所述镍片取放机构设置在所述机架上,并位于所述电池包传送机构的旁侧;所述焊接定位机构架设在所述电池包传送机构的上方;所述电池包传送机构包括进出口动力滚筒、滚筒传送线及平移皮带传输线;所述镍片取放机构包括镍片取放料位移机构、镍片取放料轴、镍片料仓、镍片上料模组及镍片定位平台;所述焊接定位机构包括焊接支架、点焊工位、垂直顶升机构及水平定位机构。

上述技术方案中,相关内容解释如下:

1、上述方案中,所述电池包传送机构中的进出口动力滚筒设置在所述机架的一侧出入口处;所述滚筒传送线为两组,这两组滚筒传送线平行相距设置在所述机架上;与进出口动力滚筒同排的一组滚筒传送线上,设有中转工位站和待料工位站;另一组滚筒传送线上设有点焊工位站和转向排出工位站;所述平移皮带传输线为两组,这两组所述平移皮带传输线也平行相距设置在所述机架上,且与所述滚筒传送线在水平面内垂直相交设置;所述待料工位站与所述点焊工位站之间经一组平移皮带传输线连接;所述转向排出工位站和所述中转工位站之间经另一组平移皮带传输线连接;所述中转工位站、待料工位站、点焊工位站和转向排出工位站依次排列构成电池包传送回路。所述中转工位站、待料工位站、点焊工位站和转向排出工位站处的滚筒传送线均包含一个动力滚筒和两个无动力滚筒;所述两个无动力滚筒设置在所述动力滚筒的两侧;且分别于所述动力滚筒经圆皮带传动连接;所述动力滚筒和无动力滚筒的两端均转动支撑在所述机架上。所述中转工位站、待料工位站、点焊工位站和转向排出工位站的各站前后两侧上均设有位置传感器。该位置传感器用于控制动力滚筒的启停和正反转。

2、上述方案中,每组所述平移皮带传输线均包括皮带传输线及顶升结构;所述顶升结构驱动所述皮带传输线呈升起和落下两种工作状态;所述皮带传输线包括皮带输送带、伺服电机、张紧滑轮组及托辊;所述张紧滑轮组由复数个定滑轮组成,这复数个定滑轮固定在所述机架上;所述顶升结构包括顶升气缸,所述顶升气缸的作用端作用于所述托辊上,使得所述皮带输送线呈升起和落下两种工作状态。所述皮带输送线呈升起状态时,所述皮带输送线的输送面高于所述滚筒传送线的上表面;所述皮带输送线呈落下状态时,所述皮带输送线的输送面低于所述滚筒传送线的上表面。

4、上述方案中,每组所述平移皮带输送线均包括两条皮带传输线,这两条所述皮带传输线相距设置,其之间相距的距离与自动点焊机用的电池包载板宽度相匹配;所述载板的底部也相距设有与两条皮带传输线配合的导向槽。

5、上述方案中,所述进出口动力滚筒、主动滚筒和无动力滚筒的外缘面上均包覆设有软胶层。该软胶层可以增加传动摩擦力,减少打滑,提高传动效率。

6、上述方案中,还包括导向挡料机构,所述导向挡料机构包括导向板和挡料板,所述导向板为两块,对称设置在所述进出口动力滚筒的两端上,且这两块导向板组成喇叭口导向结构;所述挡料板为复数块,这复数块挡料板沿两组滚筒传送线的两侧围设在所述机架上;所述导向板与所述挡料板相连接;与所述进出口动力滚筒的一侧边上导向板连接的挡料板设有弧形转向结构;该弧形转向结构由两块挡料板拼接而成。每块所述挡料板的长度尺寸与所述机架尺寸、滚筒传送线内侧尺寸相匹配。

7、上述方案中,还包括机械手行程倍增机构,所述行程倍增机构包括固定板、中间板、伸缩板、固定板滑轨组及同步带轮组;所述固定板设置在Y轴滑动机构上,所述固定板的中部设有丝杆,所述固定板滑轨组设置在所述固定板侧面的上、下端部;所述同步带轮组包括同步轮和同步带;所述同步轮为两个,分别固定在所述中间板的两端上,所述同步带连接于两个所述同步轮;所述中间板经丝杆带动沿所述固定板滑轨组滑动;所述中间板上还设有伸缩板滑轨;所述伸缩板与所述伸缩板滑轨滑动连接。

8、上述方案中,所述镍片取放料机构设置在所述机架上,所述镍片取放机构包括镍片取放料位移机构、镍片取放料轴、镍片料仓、镍片上料模组及镍片定位平台;所述镍片取放料位移机构包括镍片取放料X轴、镍片取放料Y轴及镍片取放料Z轴;所述镍片取放料Z轴在所述镍片取放料Y轴上作往复移动;所述镍片取放料Y轴带动所述镍片取放料Z轴在所述镍片取放料X轴上作往复移动;所述镍片料仓为两个,相距设置在所述机架的两侧上,并位于所述镍片取放料位移机构的前侧;所述镍片上料模组对应所述镍片料仓也为两个,分别设置在所述镍片料仓的下方;所述镍片定位平台设置在两个所述镍片料仓连线的中部;所述镍片取放料轴设置在所述镍片取放料位移机构的下方,并在所述镍片取放料位移机构的驱动下沿所述镍片取放料X轴、所述镍片取放料Y轴、所述镍片取放料Z轴移动。

9、上述方案中,所述镍片定位平台上设有定位基准挡板;所述定位基准挡板为两块,分别与所述镍片定位平台垂直设置,且这两块所述定位基准挡板也相互垂直相交设置;还包括活动挡板和驱动机构;所述活动挡板为两块,分别为X轴向活动挡板和Y轴向活动挡板;所述X轴向活动挡板和Y轴向活动挡板与两块所述定位基准挡板相距且平行设置;所述X轴向活动挡板、Y轴向活动挡板与两块定位基准挡板之间围合成镍片放置区;所述驱动机构对应所述X轴向活动挡板和Y轴向活动挡板也为两个;分别为X轴向驱动机构和Y轴向驱动机构;所述X轴向驱动机构的作用端作用于所述X轴向活动挡板,并驱动所述X轴向活动挡板沿X轴向移动;所述Y轴向驱动机构的作用端作用于所述Y轴向活动挡板,并驱动所述Y轴向活动挡板沿Y轴向移动。

10、上述方案中,所以焊接支架设置在所述机架上;所述点焊工位设置在所述焊接支架的中部;所述垂直顶升机构对应所述点焊工位设置在所述焊接支架的下方,所述垂直顶升机构包括顶升气缸及顶杆;所述水平定位机构包括顶板、设置在所述顶板下方的X向定位结构和Y向定位结构,以及设置在所述顶板上方的压片结构;所述顶板的中部设有供电池包升出的槽口;所述X向定位结构包括对称设置在所述槽口两侧顶板下方的X向定位板及X向定位气缸;所述Y向定位结构包括对称设置在所述槽口另外两侧顶板下方的Y向定位板及Y向定位气缸;所述压片结构包括压杆和旋转气缸;所述压杆为两组,这两组压杆对称设置所述槽口对应的两侧上;其中,每组压杆均包含两个压杆,这两个压杆相距设置在所述槽口的一侧边上;每个压杆的尾端均经一转轴转动连接在所述顶板上;每个压杆的首端相背设置,指向所述顶板的两侧方向;每组压杆均对应设有一个旋转气缸;所述旋转气缸的作用端与所述两个压杆相对连接,并驱动所述两个压杆沿转轴转动至槽口上方。该压杆压紧镍片主要是为焊接辅助,防止焊接时粘针带起镍片。另外在电池包与镍片之间无定位柱时,可以起对定镍片的定位作用。所述水平定位机构相对于所述点焊工位可沿竖直方向上下移动。

11、上述方案中,所述X向定位板包括第一X向定位板和第二X向定位板;所述第一X向定位板和第二X向定位板相对设置;所述X向定位气缸包括第一X向定位气缸和第二X向定位气缸;所述第一X向定位气缸的作用端作用于所述第一X向定位板,并驱动所述第一X向定位板沿水平X向朝向所述槽口中心移动;所述第二X向定位气缸的作用端作用于所述第二X向定位板,并驱动所述第二X向定位板沿水平X向朝向所述槽口中心移动。所述Y向定位板包括第一Y向定位板和第二Y向定位板;所述第一Y向定位板和第二Y向定位板相对设置;所述Y向定位气缸包括第一Y向定位气缸和第二Y向定位气缸;所述第一Y向定位气缸的作用端作用于所述第一Y向定位板,并驱动所述第一Y向定位板沿水平Y向朝向所述槽口中心移动;所述第二Y向定位气缸的作用端作用于所述第二Y向定位板,并驱动所述第二Y向定位板沿水平Y向朝向所述槽口中心移动。

12、上述方案中,所述焊接支架包括支撑底板及设置所述支撑底板四周的导向柱;还包括导向气缸,所述水平定位机构在所述导向气缸的作用下,沿所述导向柱相对于所述点焊工位作竖直方向的上下移动。还包括电池包感应器;所述电池包感应器对应所述点焊工位设置。

由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有的优点是:

1、本实用新型中电池包传送机构设置各个工位站,以及各个工位站前后设置的位置传感器可有效的检测各工位站的待料情况,使得整个传送过程自动而有序,提高了传送效率,保证了焊接质量。

2、本实用新型中焊接定位机构采用垂直顶升机构和水平定位机构对电池包进行精准定位,并电池包上的镍片采用压杆压紧,有效解决了焊接过程中,镍片容易发生位置偏移的问题,且焊接质量高,焊接效率快。

3、本实用新型中镍片取放机构可实现镍片的自动取放,且设置两个镍片料仓,可在其中一个料仓取料完成后,及时替换到另一个料仓取镍片,并对前一个镍片料仓进行填补,避免因镍片取完而停机装料的现象发生,有效节省了时间,提高了生产效率。

4、本实用新型通过Y轴的行程倍增机构的设置,使得机械手平移的距离为Y轴行程的两倍,从而能够保证各机构间的运行互不干涉,采用行程倍增机构,使得机械手可以在两个工位之间的移动。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图一;

图2为本实用新型结构示意图二。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1和图2。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1和图2所示,一种电池包用自动点焊装置;包括机架1、电池包传送机构、镍片取放机构及焊接定位机构;所述电池包传送机构设置在所述机架1上;所述镍片取放机构设置在所述机架1上,并位于所述电池包传送机构的旁侧;所述焊接定位机构架设在所述电池包传送机构的上方;所述电池包传送机构包括进出口动力滚筒2、滚筒传送线3及平移皮带传输线4;所述镍片取放机构包括镍片取放料位移机构5、镍片取放料轴6、镍片料仓7、镍片上料模组(图中未示出)及镍片定位平台9;所述焊接定位机构包括焊接支架10、点焊工位11、垂直顶升机构及水平定位机构。

所述电池包传送机构中的进出口动力滚筒2设置在所述机架1的一侧出入口处;所述滚筒传送线3为两组,这两组滚筒传送线3平行相距设置在所述机架1上;与进出口动力滚筒2同排的一组滚筒传送线3上,设有中转工位站13和待料工位站14;另一组滚筒传送线3上设有点焊工位站15和转向排出工位站16;所述平移皮带传输线4为两组,这两组所述平移皮带传输线4也平行相距设置在所述机架1上,且与所述滚筒传送线3在水平面内垂直相交设置;所述待料工位站14与所述点焊工位站15之间经一组平移皮带传输线4连接;所述转向排出工位站16和所述中转工位站13之间经另一组平移皮带传输线4连接;所述中转工位13站、待料工位站14、点焊工位站15和转向排出工位站16依次排列构成电池包传送回路。所述中转工位站13、待料工位站14、点焊工位站15和转向排出工位站16处的滚筒传送线3均包含一个动力滚筒17和两个无动力滚筒18;所述两个无动力滚筒18设置在所述动力滚筒17的两侧;且分别于所述动力滚筒17经圆皮带19传动连接;所述动力滚筒17和无动力滚筒18的两端均转动支撑在所述机架1上。所述中转工位站13、待料工位站14、点焊工位站15和转向排出工位站16的各站前后两侧上均设有位置传感器(图中未示出)。该位置传感器用于控制动力滚筒17的启停和正反转。

每组所述平移皮带传输线4均包括皮带传输线及顶升结构(图中未示出);所述顶升结构驱动所述皮带传输线呈升起和落下两种工作状态;所述皮带传输线4包括皮带输送带20、伺服电机(图中未示出)、张紧滑轮组(图中未示出)及托辊(图中未示出);所述张紧滑轮组由复数个定滑轮组成,这复数个定滑轮固定在所述机架1上;所述顶升结构包括顶升气缸,所述顶升气缸的作用端作用于所述托辊上,使得所述皮带输送线呈升起和落下两种工作状态。所述皮带输送线呈升起状态时,所述皮带输送线的输送面高于所述滚筒传送线的上表面;所述皮带输送线呈落下状态时,所述皮带输送线的输送面低于所述滚筒传送线的上表面。

每组所述平移皮带输送线均包括两条皮带传输线,这两条所述皮带传输线相距设置,其之间相距的距离与自动点焊机用的电池包载板宽度相匹配;所述载板的底部也相距设有与两条皮带传输线配合的导向槽。

所述进出口动力滚筒2、主动滚筒17和无动力滚筒18的外缘面上均包覆设有软胶层(图中未示出)。该软胶层可以增加传动摩擦力,减少打滑,提高传动效率。

还包括导向挡料机构,所述导向挡料机构包括导向板(图中未示出)和挡料板(图中未示出),所述导向板为两块,对称设置在所述进出口动力滚筒的两端上,且这两块导向板组成喇叭口导向结构;所述挡料板为复数块,这复数块挡料板沿两组滚筒传送线的两侧围设在所述机架上;所述导向板与所述挡料板相连接;与所述进出口动力滚筒的一侧边上导向板连接的挡料板设有弧形转向结构;该弧形转向结构由两块挡料板拼接而成。每块所述挡料板的长度尺寸与所述机架尺寸、滚筒传送线内侧尺寸相匹配。

还包括机械手行程倍增机构,所述行程倍增机构包括固定板、中间板、伸缩板、固定板滑轨组及同步带轮组;所述固定板设置在Y轴滑动机构上,所述固定板的中部设有丝杆,所述固定板滑轨组设置在所述固定板侧面的上、下端部;所述同步带轮组包括同步轮和同步带;所述同步轮为两个,分别固定在所述中间板的两端上,所述同步带连接于两个所述同步轮;所述中间板经丝杆带动沿所述固定板滑轨组滑动;所述中间板上还设有伸缩板滑轨;所述伸缩板与所述伸缩板滑轨滑动连接。

所述镍片取放料机构设置在所述机架1上,所述镍片取放机构包括镍片取放料位移机构5、镍片取放料轴6、镍片料仓7、镍片上料模组(图中未示出)及镍片定位平台9;所述镍片取放料位移机构包括镍片取放料X轴51、镍片取放料Y轴52及镍片取放料Z轴53;所述镍片取放料Z轴53在所述镍片取放料Y轴52上作往复移动;所述镍片取放料Y轴52带动所述镍片取放料Z轴53在所述镍片取放料X轴51上作往复移动;所述镍片料仓7为两个,相距设置在所述机架1的两侧上,并位于所述镍片取放料位移机构的前侧;所述镍片上料模组(图中未示出)对应所述镍片料仓7也为两个,分别设置在所述镍片料仓7的下方;所述镍片定位平台9设置在两个所述镍片料仓7连线的中部;所述镍片取放料6设置在所述镍片取放料位移机构的下方,并在所述镍片取放料位移机构的驱动下沿所述镍片取放料X轴51、所述镍片取放料Y轴52、所述镍片取放料Z轴53移动。

所述镍片定位平台9上设有定位基准挡板23;所述定位基准挡板23为两块,分别与所述镍片定位平台24垂直设置,且这两块所述定位基准挡板23也相互垂直相交设置;还包括活动挡板28和驱动机构;所述活动挡板28为两块,分别为X轴向活动挡板和Y轴向活动挡板;所述X轴向活动挡板和Y轴向活动挡板与两块所述定位基准挡板23相距且平行设置;所述X轴向活动挡板、Y轴向活动挡板与两块定位基准挡板之间围合成镍片放置区;所述驱动机构对应所述X轴向活动挡板和Y轴向活动挡板也为两个;分别为X轴向驱动机构和Y轴向驱动机构;所述X轴向驱动机构的作用端作用于所述X轴向活动挡板,并驱动所述X轴向活动挡板沿X轴向移动;所述Y轴向驱动机构的作用端作用于所述Y轴向活动挡板,并驱动所述Y轴向活动挡板沿Y轴向移动。

所以焊接支架10设置在所述机架1上;所述点焊工位11设置在所述焊接支架10的中部;所述垂直顶升机构(图中未示出)对应所述点焊工位11设置在所述焊接支架10的下方,所述垂直顶升机构包括顶升气缸及顶杆;所述水平定位机构包括顶板31、设置在所述顶板31下方的X向定位结构(图中未示出)和Y向定位结构(图中未示出),以及设置在所述顶板31上方的压片结构;所述顶板31的中部设有供电池包升出的槽口34;所述X向定位结构包括对称设置在所述槽口两侧顶板下方的X向定位板及X向定位气缸;所述Y向定位结构包括对称设置在所述槽口另外两侧顶板下方的Y向定位板及Y向定位气缸;所述压片结构包括压杆32和旋转气缸33;所述压杆32为两组,这两组压杆32对称设置所述槽口34对应的两侧上;其中,每组压杆均包含两个压杆32,这两个压杆32相距设置在所述槽口34的一侧边上;每个压杆32的尾端均经一转轴(图中未示出)转动连接在所述顶板31上;每个压杆32的首端相背设置,指向所述顶板31的两侧方向;每组压杆32均对应设有一个旋转气缸33;所述旋转气缸33的作用端与所述两个压杆32相对连接,并驱动所述两个压杆32沿转轴转动至槽口34上方。该压杆32压紧镍片(图中未示出)主要是为焊接辅助,防止焊接时粘针带起镍片。另外在电池包与镍片之间无定位柱时,可以起对定镍片的定位作用。所述水平定位机构相对于所述点焊工位可沿竖直方向上下移动。

所述X向定位板包括第一X向定位板和第二X向定位板;所述第一X向定位板和第二X向定位板相对设置;所述X向定位气缸包括第一X向定位气缸和第二X向定位气缸;所述第一X向定位气缸的作用端作用于所述第一X向定位板,并驱动所述第一X向定位板沿水平X向朝向所述槽口中心移动;所述第二X向定位气缸的作用端作用于所述第二X向定位板,并驱动所述第二X向定位板沿水平X向朝向所述槽口中心移动。所述Y向定位板包括第一Y向定位板和第二Y向定位板;所述第一Y向定位板和第二Y向定位板相对设置;所述Y向定位气缸包括第一Y向定位气缸和第二Y向定位气缸;所述第一Y向定位气缸的作用端作用于所述第一Y向定位板,并驱动所述第一Y向定位板沿水平Y向朝向所述槽口中心移动;所述第二Y向定位气缸的作用端作用于所述第二Y向定位板,并驱动所述第二Y向定位板沿水平Y向朝向所述槽口中心移动。

所述焊接支架包括支撑底板及设置所述支撑底板四周的导向柱;还包括导向气缸,所述水平定位机构在所述导向气缸的作用下,沿所述导向柱相对于所述点焊工位作竖直方向的上下移动。还包括电池包感应器;所述电池包感应器对应所述点焊工位设置。

工作时,电池包装入载板后放入生产流水主线上,流至自动点焊机的进出料口(电池包与载板定位间隙≤3mm),自动点焊机设备向生产流水主线发送要料信号后,生产流水主线将载板转向经进出口动力滚筒流至滚筒传送线。中转工位站前端的位置传感器检测到载板后,中转工位站滚筒传送线上的动力滚筒正转接料,载板流入,限位阻挡气缸的作用端升起,使载板停在中转工位等待,当待料工位站上没有载板时,阻挡气缸的作用端下降,滚筒传送线起动,载板继续向前流至待料工位。待点焊工位站上检测到无载板时,则移载载板的平移皮带传输线被顶升机构顶起,皮带输送线启动,将载板送至点焊工位站,待焊接完成后,另一组滚筒传送线启动将载板送至转向排出工位站,当检测到中转工位站无载板时,则另一条移栽载板的平移皮带传输线被顶升机构顶起,皮带输送线启动,将载板送至中转工位站,流水生产主线无载板时,则滚筒传送线启动,并经进出口动力滚筒同步作用将载板排出至流水生产线主线上。依次,多次重复。其中,除中转站外,其它各站均可存放一个载板,以缩短物流时间,从而提高设备的产能;

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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