專利名稱：一種三維激光焊接自動工作臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三維激光焊接自動工作臺。
背景技術(shù)：
激光焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子、電池等行業(yè)的焊接。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，對激光 焊接的自動化程度要求越來越高。激光焊接具有精密度高特點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋰電池生產(chǎn)PACK工廠。目前在大部 分工廠中，主要是采用單個焊接機手工作業(yè)的焊接方式實現(xiàn)產(chǎn)品組裝，具體為人工把待焊 接的電池放到二維焊接工作臺上，手動壓下壓爪實現(xiàn)對該待焊接的電池的壓緊，然后踩下 開關(guān)啟動二維焊接工作臺實現(xiàn)對電池進行焊接。因此，可以看出，目前的焊接設(shè)備為單工位作業(yè)，即當(dāng)焊接設(shè)備進行電池焊接時， 員工處于空閑狀態(tài)，等待電池焊接完畢后再放置未焊接電池進行焊接，員工具有等待時間， 因此電池焊接的工作效率低，大大提高了電池的生產(chǎn)成本；此外，由于依靠手動壓下壓爪來實現(xiàn)待焊接電池的壓緊，用力不均勻，接觸一致性 差，從而容易造成電池焊接質(zhì)量的一致性差，降低了電池的質(zhì)量合格率，并且在進行電池焊 接操作時，員工貼近激光焊接位置，安全性較差，無法保證員工的作業(yè)安全。因此，目前迫切需要開發(fā)出一種焊接設(shè)備，其可以在進行電池焊接時，讓員工處于工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)雙工位工作，提高電池焊接的工作效率，進而降低電池的生產(chǎn)成本，此 夕卜，還可以自動壓緊待焊接的電池，保證電池焊接的質(zhì)量，提高電池的質(zhì)量合格率，同時讓 員工在焊接電池時遠離激光焊接位置，保證員工的作業(yè)安全。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種三維激光焊接自動工作臺，其在進行電池焊接時，讓員工處于工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)雙工位工作，提高電池焊接的工作效率，進而降 低了電池的生產(chǎn)成本，能夠形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；哂兄卮蟮纳a(chǎn)實踐意義。為此，本實用新型提供了一種三維激光焊接自動工作臺，包括有第一底座1，所述第一底座1上縱向設(shè)置有縱軸基座30，一個縱軸3與所述縱軸基座30兩端相樞接，所述縱 軸3上固定設(shè)置有橫軸基座20，一個橫軸2與所述橫軸基座20兩端相樞接；所述橫軸2上固定設(shè)置有第二底座4，旋轉(zhuǎn)工作臺5可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述第二底座4的中心位置上，待焊接電池放置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺5頂部；所述第二底座4頂部設(shè)置有壓爪6，所述壓爪6左端具有位于所述旋轉(zhuǎn)工作臺5上 方的延伸部。優(yōu)選地，所述第二底座4頂部中心位置上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣缸7，所述旋轉(zhuǎn)氣缸7的輸 出軸與所述旋轉(zhuǎn)工作臺5的底部中心位置固定連接。優(yōu)選地，所述橫軸2和縱軸3的一端都與步進電機的輸出軸相連接，所述壓爪6底 部與直線氣缸8相連接。[0013]優(yōu)選地，還包括有一個焊接控制單元，該控制單元分別與在所述橫軸2和縱軸3— 端的步進電機、旋轉(zhuǎn)氣缸7、直線氣缸8相連接，用于發(fā)送控制信號控制所述步進電機、旋轉(zhuǎn) 氣缸7、直線氣缸8的具體運行，并且發(fā)送控制信號控制外部激光焊接設(shè)備輸出激光來對旋 轉(zhuǎn)工作臺5上的待焊接電池進行焊接。優(yōu)選地，所述焊接控制單元為可編程邏輯控制器PLC。優(yōu)選地，所述待焊接電池對稱放置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺5頂部前后兩端或者左右兩端。由以上本實用新型提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供了 一種三維激光焊接自動工作臺，其在進行電池焊接時，讓員工處于工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)雙工 位工作，提高電池焊接的工作效率，進而降低了電池的生產(chǎn)成本，能夠形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?， 具有重大的生產(chǎn)實踐意義。此外，本實用新型提供的三維激光焊接自動工作臺還可以自動壓緊待焊接的電 池，保證電池焊接的質(zhì)量，提高電池的質(zhì)量合格率，同時由于讓員工在焊接電池時遠離激光 焊接位置，保證員工的作業(yè)安全。

圖1為本實用新型提供的一種三維激光焊接自動工作臺的立體圖；圖2為本實用新型提供的一種三維激光焊接自動工作臺的俯視圖；圖3為本實用新型提供的一種三維激光焊接自動工作臺的側(cè)視圖；圖中，1為第一底座，2為橫軸(X軸)，3為縱軸(Y軸)，4為第二底座，5為旋轉(zhuǎn)工 作臺，6為壓爪，7為旋轉(zhuǎn)氣缸，8為直線氣缸，20為橫軸基座，30為縱軸基座。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結(jié)合附圖和實施方式 對本實用新型作進一步的詳細說明。圖1為本實用新型提供的一種三維激光焊接自動工作臺的立體圖，圖2為本實用 新型提供的一種三維激光焊接自動工作臺的俯視圖，圖3為本實用新型提供的一種三維激 光焊接自動工作臺的側(cè)視圖。參見圖1至圖3，本實用新型提供了一種三維激光焊接自動工作臺，該工作臺與外 部的激光焊接設(shè)備配合使用，包括有水平放置的第一底座1，所述第一底座1上縱向設(shè)置有 縱軸基座30，一個縱軸3與所述縱軸基座30兩端相樞接；所述縱軸3上固定設(shè)置有橫軸基座20，一個橫軸2與所述橫軸基座20兩端相樞 接；在本實用新型中，所述橫軸2和縱軸3的一端都與步進電機的輸出軸相連接，因 此，所述橫軸2和縱軸3可以由步進電機驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)分別在橫軸基座20和縱 軸基座30中旋轉(zhuǎn)，同時可以帶動橫軸2上固定的第二底座4 一起轉(zhuǎn)動；所述橫軸2上固定設(shè)置有圓形的第二底座4，圓形的旋轉(zhuǎn)工作臺5可旋轉(zhuǎn)地安裝 于所述第二底座4的中心位置上，具體為所述第二底座4頂部中心位置上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣缸 7，所述旋轉(zhuǎn)氣缸7的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)工作臺5的底部中心位置固定連接，從而由所述旋轉(zhuǎn)氣缸7驅(qū)動旋轉(zhuǎn)工作臺5在第二底座4頂部進行旋轉(zhuǎn)運動；需要說明的是，所述旋轉(zhuǎn)氣缸7可以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)工作臺5在第二底座4頂部進行旋轉(zhuǎn)運動，而所述橫軸2和縱軸3可以由步進電機驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)分別在橫軸基座20 和縱軸基座30中旋轉(zhuǎn)，第二底座4固定設(shè)置在橫軸2上，所以旋轉(zhuǎn)工作臺5分別在橫軸2、 縱軸3以及旋轉(zhuǎn)氣缸7的帶動作用下可以在三維立體空間進行方向位置的調(diào)整，以調(diào)整旋 轉(zhuǎn)工作臺5上的待焊接電池的傾斜角度，以讓電池上需要焊接的部位位于和外部激光焊接 設(shè)備的焊接頭相對應(yīng)的角度和位置上。需要說明的是，待焊接電池放置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺5頂部，在本實用新型中，所述 待焊接電池對稱放置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺5頂部前后兩端(如圖2所示的A位置和B位置) 或者左右兩端；所述第二底座4頂部設(shè)置有壓爪6，所述壓爪6左端具有位于所述旋轉(zhuǎn)工作臺5上 方的延伸部，所述壓爪6底部與直線氣缸8相連接，由所述直線氣缸8驅(qū)動進行上下直線運 動，從而當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)工作臺5上放置有待焊接電池時，直線氣缸8可以帶動所述壓爪6左端 的延伸部壓緊待焊接電池，使得用力均勻，接觸一致性好，保證焊接質(zhì)量的一致性。在本實用新型中，為了控制橫軸2和縱軸3的運動軌跡，讓橫軸2和縱軸3安裝需 要的焊接運動軌跡來帶動旋轉(zhuǎn)工作臺5上的待焊接電池移動，本實用新型還包括有一個焊 接控制單元，該控制單元分別與在所述橫軸2和縱軸3 —端的步進電機、同旋轉(zhuǎn)工作臺5相 接的旋轉(zhuǎn)氣缸7、和壓爪6相接的直線氣缸8相連接，用于發(fā)送控制信號控制所述步進電機、 旋轉(zhuǎn)氣缸7、直線氣缸8的具體運行(如控制這些部件的驅(qū)動時間、先后驅(qū)動順序等)，并且 發(fā)送控制信號控制外部激光焊接設(shè)備輸出激光來對旋轉(zhuǎn)工作臺5上的待焊接電池進行焊 接。具體實現(xiàn)上，所述焊接控制單元為可編程邏輯控制器PLC ；對于本實用新型提供的三維激光焊接自動工作臺，參見圖2，具體使用過程為第一步、將待焊接電池放置到旋轉(zhuǎn)工作臺的A位置上；第二步、按下啟動按鈕，啟動旋轉(zhuǎn)氣缸7，帶動旋轉(zhuǎn)工作臺5進行旋轉(zhuǎn)動作，將位于 圖2所示A位置的待焊接電池運動到壓爪6下放好；第三步、直線氣缸8帶動壓爪6向下運動，實現(xiàn)對待焊接電池的壓緊；第四步、橫軸2和縱軸3在步進電機的驅(qū)動下，進行旋轉(zhuǎn)運動，調(diào)整旋轉(zhuǎn)工作臺5 上的待焊接電池的傾斜角度，以讓電池上需要焊接的部位位于和外部激光焊接設(shè)備的焊接 頭相對應(yīng)的角度和位置上，同時外部的激光焊接設(shè)備配合輸出激光，對位于A位置的待焊 接電池進行焊接；第五步、執(zhí)行步驟四的同時，焊接員工可以把另一個待焊接電池放置到旋轉(zhuǎn)工作 臺的B位置上；第六步、當(dāng)A位置的待焊接電池焊接完畢后，控制壓爪6自動抬起，旋轉(zhuǎn)工作臺5 進行旋轉(zhuǎn)運動，位于B位置上的待焊接電池運動到壓爪6下方，同時A位置的待焊接電池被 移動到壓爪6外面；第七步、橫軸2和縱軸3在步進電機的驅(qū)動下，分別旋轉(zhuǎn)運動，調(diào)整旋轉(zhuǎn)工作臺5 上的待焊接電池的傾斜角度，以讓電池上需要焊接的部位位于和外部激光焊接設(shè)備的焊接 頭相對應(yīng)的角度和位置上，同時外部的激光焊接設(shè)備輸出激光，對位于B位置的待焊接電池進行焊接；執(zhí)行第七步的同時，焊接員工可以取下焊接完成的A位置電池，并在此位置上放 置第三個待焊接的電池產(chǎn)品，以實現(xiàn)焊接的連續(xù)性，由于員工可以進行雙工位工作，因此大 大提高了員工的工作效率；重復(fù)進行以上步驟，即可以不斷進行電池的焊接操作。綜上所述，由以上本實用新型提供的技術(shù)方案可見，本實用新型提供了一種三維 激光焊接自動工作臺，其在進行電池焊接時，讓員工處于工作狀態(tài)，可以實現(xiàn)雙工位工作， 提高電池焊接的工作效率，進而降低了電池的生產(chǎn)成本，能夠形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，具有重大 的生產(chǎn)實踐意義。此外，本實用新型還可以自動壓緊待焊接的電池，保證電池焊接的質(zhì)量，提高電池 的質(zhì)量合格率，同時由于讓員工在焊接電池時遠離激光焊接位置，保證員工的作業(yè)安全。對于本實用新型，操作方便，員工只需把待焊接電池放置到工作臺上的工裝上，按 下按鈕，工作臺將自動實現(xiàn)工件移動、壓緊、焊接，不需要額外的動作；本實用新型提供的三維激光焊接自動工作臺的工作效率高，該工作臺具有雙工 位，當(dāng)一個工位進行焊接時，員工可以在第二個工位上取放電池，因此提高了員工工作效 率；本實用新型提供的三維激光焊接自動工作臺所焊接電池的焊接質(zhì)量一致性好，由 于通過依靠自動壓爪將待焊接電池壓緊，從而用力均勻，保證了所焊接的電池具有較高的 焊接質(zhì)量；運用本實用新型提供的三維激光焊接自動工作臺后，員工的勞動強度低，安全性 高，員工只需要取放電池就可以完成對電池的焊接，并且由于具有雙工位，所以焊接時，員 工遠離焊接位置，最大程度地避免了員工同激光的接觸，安全性高。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種三維激光焊接自動工作臺，其特征在于，包括有第一底座(1)，所述第一底座(1)上縱向設(shè)置有縱軸基座(30)，一個縱軸(3)與所述縱軸基座(30)兩端相樞接，所述縱軸(3)上固定設(shè)置有橫軸基座(20)，一個橫軸(2)與所述橫軸基座(20)兩端相樞接；所述橫軸(2)上固定設(shè)置有第二底座(4)，旋轉(zhuǎn)工作臺(5)可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述第二底座(4)的中心位置上，待焊接電池放置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(5)頂部；所述第二底座(4)頂部設(shè)置有壓爪(6)，所述壓爪(6)左端具有位于所述旋轉(zhuǎn)工作臺(5)上方的延伸部。
2.如權(quán)利要求1所述的三維激光焊接自動工作臺，其特征在于，所述第二底座(4)頂部 中心位置上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)氣缸(7)，所述旋轉(zhuǎn)氣缸(7)的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)工作臺(5)的底部 中心位置固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的三維激光焊接自動工作臺，其特征在于，所述橫軸(2)和縱軸 ⑶的一端都與步進電機的輸出軸相連接，所述壓爪(6)底部與直線氣缸⑶相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的三維激光焊接自動工作臺，其特征在于，還包括有一個焊接控 制單元，該控制單元分別與在所述橫軸(2)和縱軸(3) —端的步進電機、旋轉(zhuǎn)氣缸(7)、直線 氣缸⑶相連接，用于發(fā)送控制信號控制所述步進電機、旋轉(zhuǎn)氣缸(7)、直線氣缸⑶的具體 運行，并且發(fā)送控制信號控制外部激光焊接設(shè)備輸出激光來對旋轉(zhuǎn)工作臺(5)上的待焊接 電池進行焊接。
5.如權(quán)利要求4所述的三維激光焊接自動工作臺，其特征在于，所述焊接控制單元為 可編程邏輯控制器PLC。
6.如權(quán)利要求1所述的三維激光焊接自動工作臺，其特征在于，所述待焊接電池對稱 放置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(5)頂部前后兩端或者左右兩端。
專利摘要本實用新型公開了一種三維激光焊接自動工作臺，包括有第一底座(1)，所述第一底座(1)上縱向設(shè)置有縱軸基座(30)，一個縱軸(3)與縱軸基座(30)兩端相樞接，所述縱軸(3)上固定設(shè)置有橫軸基座(20)，一個橫軸(2)與所述橫軸基座(20)兩端相樞接；所述橫軸(2)上固定設(shè)置有第二底座(4)，旋轉(zhuǎn)工作臺(5)可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述第二底座(4)的中心位置上，待焊接電池放置在所述旋轉(zhuǎn)工作臺(5)頂部；所述第二底座(4)頂部設(shè)置有壓爪(6)，所述壓爪(6)左端具有位于所述旋轉(zhuǎn)工作臺(5)上方的延伸部。本實用新型在進行電池焊接時，讓員工處于工作狀態(tài)，實現(xiàn)雙工位工作，提高電池焊接工作效率，降低電池生產(chǎn)成本。
文檔編號B23K26/20GK201586831SQ20092031183
公開日2010年9月22日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者曹俊義, 桑永茂, 祖述祥, 秦康亮 申請人:天津力神電池股份有限公司