本發(fā)明涉及一種焊接機構(gòu)，尤其是一種電池焊接機構(gòu)，屬于自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋰電池作為一種綠色能源，使用的領(lǐng)域越來越廣泛，近年來圓柱型鋰離子電池的需求量不斷上升，圓柱形鋰電池主要用于串并聯(lián)組裝成電池模組，廣泛應(yīng)用在筆記本電腦、數(shù)碼相機、電動汽車等領(lǐng)域。

實踐證明，鋰電池的總體質(zhì)量和性能不但與單體電池的質(zhì)量、性能相關(guān)，更與電池模組機構(gòu)、組裝、焊接工藝有緊密的關(guān)系，尤其是鋰電池模組中的載流片與電池正負(fù)極之間的焊接質(zhì)量會直接影響到整個模組的可靠性、安全性、溫升、內(nèi)阻等，所以提供一種焊接質(zhì)量高的焊接機構(gòu)用以將電池成組焊接是急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種焊接機構(gòu)，用以將電池成組焊接，焊接質(zhì)量高。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述焊接機構(gòu)，其特征是：包括框架結(jié)構(gòu)的支架，支架的一側(cè)或兩側(cè)支柱上設(shè)置升降機構(gòu)，升降機構(gòu)的升降端上固定水平運動機構(gòu)，水平運動機構(gòu)的水平運動端上固定焊頭，焊頭上的焊針朝向支架的內(nèi)側(cè)；

在所述支架的左右兩側(cè)支柱之間設(shè)置前后移動機構(gòu)，前后移動機構(gòu)的移動端上設(shè)置電池模組夾具，以驅(qū)動電池模組夾具前后水平移動。

進一步的，在所述支架的橫梁上固定打磨支架，打磨支架的下側(cè)沿前后方向滑動設(shè)置打磨驅(qū)動裝置支架，在打磨驅(qū)動裝置支架上安裝打磨驅(qū)動裝置，打磨驅(qū)動裝置的輸出軸呈前后方向設(shè)置，打磨驅(qū)動裝置的輸出軸連接磨輪、干絲刷的軸。

進一步的，在所述打磨支架上安裝換位驅(qū)動裝置，換位驅(qū)動裝置連接打磨驅(qū)動裝置支架，以驅(qū)動打磨驅(qū)動裝置支架沿前后方向運動。

進一步的，在所述支架一側(cè)或兩側(cè)的水平運動機構(gòu)的水平運動端上安裝拉力測試夾爪和夾爪驅(qū)動裝置，夾爪驅(qū)動裝置連接拉力測試夾爪，以驅(qū)動拉力測試夾爪水平運動；在所述前后移動機構(gòu)的移動端上安裝焊接測試用電池。

進一步的，所述升降機構(gòu)、水平運動機構(gòu)和前后移動機構(gòu)采用電缸。

進一步的，所述水平運動機構(gòu)通過第一承載板固定至升降機構(gòu)的升降端，焊頭通過第二承載板固定至水平運動機構(gòu)的水平運動端。

進一步的，所述打磨支架的下方設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上滑動設(shè)置滑塊，滑塊固定至打磨驅(qū)動裝置支架。

進一步的，所述打磨驅(qū)動裝置的輸出軸與磨輪、干絲刷的軸直聯(lián)或者通過減速器連接。

進一步的，在所述磨輪和干絲刷的外側(cè)設(shè)置除塵框，除塵框與吸泵連接，在除塵框的兩側(cè)設(shè)置用于避開焊針的開口。

本發(fā)明還提供一種鋰電池PACK設(shè)備（封裝設(shè)備），包含上述的焊接機構(gòu)，利用所述焊接機構(gòu)對鋰電池進行成組焊接。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

（1）通過升降機構(gòu)、水平運動機構(gòu)和前后移動機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)電池的成組焊接，并且焊接質(zhì)量高；

（2）本發(fā)明通過集成焊針打磨部件能夠?qū)崿F(xiàn)裝置不停機的焊針打磨；

（3）本發(fā)明還設(shè)置了焊接拉力測試部件，能夠?qū)崿F(xiàn)對打磨完畢的焊針進行焊接質(zhì)量測試。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述焊接機構(gòu)的主視圖。

圖2為本發(fā)明所述焊接機構(gòu)的左視圖。

附圖標(biāo)記說明：支架100、升降機構(gòu)101、水平運動機構(gòu)102、焊頭103、第一承載板104、第二承載板105、前后移動機構(gòu)106、電池模組夾具107、打磨電機200、磨輪201、干絲刷202、打磨支架203、導(dǎo)軌204、滑塊205、電機支架206、換位氣缸207、焊接測試用電池300、拉力測試夾爪301、夾爪移動氣缸302。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。

以下具體實施方式的描述中坐標(biāo)參考圖1，以圖1中的上下方向為上下，左右方向為左右，垂直紙面向外的方向為前，垂直紙面向內(nèi)的方向為后。

本發(fā)明所述焊接機構(gòu)主要包括焊接部件、焊針打磨部件和焊接拉力測試部件。所述焊接部件實現(xiàn)電池模組中的電池和載流片之間的焊接，焊針打磨部件實現(xiàn)對焊針的打磨，焊接拉力測試部件實現(xiàn)對打磨完畢的焊針進行焊接質(zhì)量測試。

如圖1所示，所述焊接部件主要包括支架100、升降機構(gòu)101、水平運動機構(gòu)102、焊頭103、前后移動機構(gòu)106和電池模組夾具107。支架100呈冂字型的框架結(jié)構(gòu)，支架100的左右兩側(cè)支柱上均設(shè)置有升降機構(gòu)101、水平運動機構(gòu)102和焊頭103，分別對設(shè)置在支架100中間的電池的正、負(fù)極進行焊接。因為左右兩側(cè)的升降機構(gòu)101、水平運動機構(gòu)102和焊頭103位置對稱，結(jié)構(gòu)相同，所以以下具體描述中僅就一側(cè)支柱上的升降機構(gòu)101、水平運動機構(gòu)102和焊頭103進行介紹。

如圖1所示，所述升降機構(gòu)101豎直固定至支架100的支柱上，升降機構(gòu)101的升降端上通過一個第一承載板104固定水平運動機構(gòu)102，水平運動機構(gòu)102的前側(cè)水平運動端上通過第二承載板105固定焊頭103；當(dāng)升降機構(gòu)101的升降端上下運動時，便能夠帶動第一承載板104上的水平運動機構(gòu)102以及固定至水平運動機構(gòu)102的焊頭103上下運動，當(dāng)水平運動機構(gòu)102的水平運動端進行水平方向運動時，帶動固定其上的焊頭103沿水平方向運動。前后移動機構(gòu)106設(shè)置在支架100的內(nèi)側(cè)，前后移動機構(gòu)106的移動端上設(shè)置電池模組夾具107，可以帶動設(shè)置在其上面的電池模組夾具107前后運動，還未焊接的電池模組被夾持在電池模組夾具107的內(nèi)部，焊頭103的焊針朝向支架100的內(nèi)側(cè)，便于焊接放置在支架100內(nèi)側(cè)的電池。升降機構(gòu)101、水平運動機構(gòu)102、前后移動機構(gòu)106均可以選擇使用電缸。

如圖1、圖2所示，所述焊針打磨部件主要包括打磨電機200、磨輪201、干絲刷202、導(dǎo)軌204/滑塊205、打磨支架203和換位氣缸207。打磨支架203固定至支架100的橫梁上，打磨支架203的下方平行設(shè)置有兩條導(dǎo)軌204，導(dǎo)軌204的下方配設(shè)有滑塊205，滑塊205下側(cè)固定至電機支架206，電機支架206內(nèi)部設(shè)置有打磨電機200，打磨電機200的輸出軸與前方的磨輪201、干絲刷202的軸連接，或者通過減速器與磨輪201、干絲刷202的軸連接，用以驅(qū)動磨輪201、干絲刷202旋轉(zhuǎn)。換位氣缸207設(shè)置在打磨支架203和電機支架206之間，換位氣缸207的伸出桿與電機支架206連接，用以驅(qū)動打磨電機200、磨輪201和干絲刷202在前后方向上運動。

當(dāng)焊針使用超過一定的時間則需要對焊針進行打磨，此時，升降機構(gòu)101的升降端向上運動，將焊針?biāo)椭僚c磨輪201、干絲刷202的軸線大致在同一水平面的位置，焊針先在磨輪201處進行打磨，打磨過后焊針上可能會存在毛刺等問題；此時，換位氣缸207動作，帶動打磨電機200、磨輪201和干絲刷202向后運動，焊針與干絲刷202接觸，利用干絲刷202對焊針進行清理。

由于在焊針打磨過程中會產(chǎn)生灰塵，所以需要設(shè)置一個除塵裝置將磨輪201和干絲刷202處產(chǎn)生的灰塵吸除。因此，本發(fā)明在磨輪201和干絲刷202的外側(cè)設(shè)置了除塵框，除塵框上側(cè)與吸泵連接，僅在與焊針相應(yīng)位置開設(shè)有小開口供焊針接觸磨輪201、干絲刷202進行打磨。

為了對打磨后的焊針的質(zhì)量進行測試，本發(fā)明的焊接機構(gòu)中設(shè)置了焊接拉力測試部件，用以在線測試打磨后的焊針焊接載流片與電池后所能夠產(chǎn)生的焊接結(jié)合力。

如圖1、圖2所示，所述焊接拉力測試部件主要包括焊接測試用電池300、拉力測試夾爪301和夾爪移動氣缸302。夾爪移動氣缸302通過第二承載板105固定至水平運動機構(gòu)102前側(cè)的水平移動端，夾爪移動氣缸302的伸出桿朝向支架100的內(nèi)側(cè)并固定連接拉力測試夾爪301，焊接測試用電池300固定至前后移動機構(gòu)106的移動端。當(dāng)需要進行焊接測試的時候，水平運動機構(gòu)102的水平移動端進行水平方向運動，使用打磨好的焊針對準(zhǔn)焊接測試用電池300的正極或負(fù)極（焊接測試用電池300的兩側(cè)電極的外側(cè)已經(jīng)預(yù)設(shè)有載流片，載流片上設(shè)置有能夠被拉力測試夾爪301勾住的掛耳），將載流片焊接至測試用電池的正極或負(fù)極，隨后，水平運動機構(gòu)102的水平移動端反向運動，升降機構(gòu)101的升降端向上運動，以便于拉力測試夾爪301對準(zhǔn)剛才焊接的載流片，夾爪移動氣缸302動作，將拉力測試夾爪301水平推送到載流片處，拉力測試夾爪301勾住載流片隨后反向運動，進行拉力測試，并將測試的數(shù)據(jù)上傳至控制器。操作人員可以根據(jù)測試的結(jié)果進行停機人工檢測或繼續(xù)進行焊接或者采用其他處理方式。