自動超聲波極耳包覆焊接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池制造領(lǐng)域中的極耳焊接裝置，具體是一種自動超聲波極耳包覆焊接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]大容量鋰離子電池一般具有多個電芯，根據(jù)設(shè)計不同，電芯的數(shù)量也不同，動力電池要求很高的輸出功率，電池工作時內(nèi)部電流較大，為了能向外傳遞大的能力，以及增加極耳的強度，需要在極耳焊接時采用新的工藝，以適應(yīng)動力電池的多極耳卷繞工藝。目前動力電池極耳焊接大多采用疊片工藝，此工藝制作成本相對較高，并且粉塵較大，對工作環(huán)境造成污染，危害操作人員的健康。目前極耳焊接也有采用極耳包覆焊接的方式，但該方式還是采用手動焊接，勞動量較大，生產(chǎn)效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝制作成本相對較低，生產(chǎn)效率高，粉塵較少的自動超聲波極耳包覆焊接設(shè)備。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種自動超聲波極耳包覆焊接設(shè)備，包括備料機構(gòu)、極耳定位機構(gòu)、極耳U形折彎機構(gòu)、中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手、焊接取料機械手和超聲波焊接機構(gòu)，所述中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手包括將極耳從備料機構(gòu)轉(zhuǎn)移到極耳定位機構(gòu)的第一取料臂和將定位好的極耳從極耳定位機構(gòu)轉(zhuǎn)移到極耳U形折彎機構(gòu)的第二取料臂，所述焊接取料機械手將折彎成U形的極耳從極耳U形折彎機構(gòu)送至焊接處與電芯的電極包覆對接，所述超聲波焊接機構(gòu)完成極耳與電芯電極的焊接。
[0006]優(yōu)選地，所述備料機構(gòu)包括料槽、料槽底座、料槽限位塊、料槽支座、位移氣缸、第一直線滑軌、托料絲桿和直線馬達，所述料槽放置于料槽限位塊內(nèi)，所述料槽底部設(shè)置有一可上下移動的極耳托塊，所述托料絲桿的上端抵于料槽底部的極耳托塊的下端，所述直線馬達驅(qū)動托料絲桿升降，同時帶動極耳托塊升降送料，所述料槽支座的上端設(shè)有用于檢測極耳位置的料位感應(yīng)器，所述料槽限位塊位于料槽底座上，所述料槽底座位于料槽支座上，所述料槽支座上設(shè)有位移氣缸和第一直線滑軌，所述位移氣缸驅(qū)動料槽底座在第一直線滑軌上左右移動，所述料槽為兩組，當(dāng)一組在設(shè)備中備料時，另一組可由人工取下外裝極耳，通過位移氣缸控制料槽底座在第一直線滑軌上移動進行料槽的切換。
[0007]優(yōu)選地，所述極耳定位機構(gòu)包括定位托板和設(shè)置在定位托板上的側(cè)面定位氣缸、側(cè)面定位塊、底面定位氣缸、底面定位塊和整形限位塊，所述側(cè)面定位氣缸控制側(cè)面定位塊將轉(zhuǎn)移到定位托板上的極耳壓到整形限位塊對極耳的側(cè)面進行定位，所述底面定位氣缸控制底面定位塊將極耳壓到整形限位塊對極耳的底面進行定位。
[0008]優(yōu)選地，所述極耳U形折彎機構(gòu)包括第二直線滑軌、折彎凹模、凹模氣缸、折彎凸模和凸模氣缸，所述凹模氣缸與凸模氣缸分別位于第二直線滑軌的兩側(cè)，所述折彎凸模與折彎凹模位于凹模氣缸和凸模氣缸之間，所述折彎凹模與凹模氣缸相連，所述折彎凸模與凸模氣缸相連，所述折彎凹模上設(shè)有U形槽，所述折彎凸模上設(shè)有凸片，所述折彎凸模上方設(shè)有折彎定位塊，凸模氣缸控制折彎凸模上的凸片將極耳壓入由凹模氣缸控制的折彎凹模的凹槽內(nèi)形成具有U形的極耳。
[0009]優(yōu)選地，所述中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手還包括中轉(zhuǎn)機械手托板、中轉(zhuǎn)機械手基座、中轉(zhuǎn)機械手支座、下壓氣缸、旋轉(zhuǎn)馬達、中轉(zhuǎn)馬達和中轉(zhuǎn)同步輪，所述中轉(zhuǎn)機械手托板固定于下壓氣缸上，可由下壓氣缸控制上下移動，所述第一取料臂和第二取料臂位于中轉(zhuǎn)機械手托板上，所述第一取料臂和第二取料臂上均設(shè)有吸盤，所述吸盤由下壓氣缸控制下移時吸取極耳，所述第二取料臂通過旋轉(zhuǎn)座與旋轉(zhuǎn)馬達相連，所述第二取料臂在取料到極耳U形折彎機構(gòu)時可由旋轉(zhuǎn)馬達控制旋轉(zhuǎn)一定角度，以保證折彎精度，前述下壓氣缸固定于中轉(zhuǎn)機械手基座，所述中轉(zhuǎn)機械手基座位于中轉(zhuǎn)機械手支座上，所述中轉(zhuǎn)機械手支座上設(shè)有第三直線滑軌，該第三直線滑軌包括平行對應(yīng)設(shè)置的兩條滑軌，所述兩滑軌之間設(shè)有第三滾珠絲桿，所述第三滾珠絲桿由中轉(zhuǎn)馬達通過中轉(zhuǎn)同步輪控制帶動中轉(zhuǎn)機械手基座在第三直線滑軌上移動。
[0010]優(yōu)選地，焊接取料機械手包括取料機械手支座、取料機械手基座、取料馬達、取料同步輪、手指氣缸、極耳夾、升降氣缸、第一支撐板、第二支撐板、行程調(diào)整氣缸、前后位移滑塊和前后位移氣缸，所述前后位移氣缸驅(qū)動前后位移滑塊前后滑動，所述第一支撐板固定于前后位移滑塊上，所述升降氣缸安裝于第一支撐板上，并隨第一支撐板前后移動，所述升降氣缸驅(qū)動第二支撐板上下移動，所述手指氣缸固定于第二支撐板上，所述極耳夾由手指氣缸驅(qū)動，所述第一支撐板位于升降氣缸背后設(shè)有用于調(diào)節(jié)升降氣缸行程的行程調(diào)節(jié)氣缸，前述前后位移氣缸固定于取料機械手基座，所述取料機械手基座位于取料機械手支座上，所述取料機械手支座上設(shè)有第四直線滑軌，所述第四直線滑軌包括平行對應(yīng)設(shè)置的兩條滑軌，所述第四直線滑軌的中間設(shè)有第四滾珠絲桿，所述第四滾珠絲桿由取料馬達通過取料同步輪驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述取料機械手基座可由第四滾珠絲桿帶動在第四直線滑軌上移動。
[0011]優(yōu)選地，所述超聲波焊接機構(gòu)包括超聲波焊機、焊機基板、焊機支座、擋塵板、吸塵罩和電芯感應(yīng)器，所述超聲波焊機固定在焊機支座的焊接基板上，所述超聲波焊機焊頭的一端設(shè)置有用于焊接時防止粉塵進入電芯的擋塵板和吸塵罩，所述電芯感應(yīng)器位于超聲波焊機焊頭一端的下方。
[0012]優(yōu)選地，所述備料機構(gòu)、極耳定位機構(gòu)、極耳折彎機構(gòu)、中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手、焊接取料機械手和超聲波焊接機構(gòu)均安裝于焊接基座上，所述備料機構(gòu)、極耳定位機構(gòu)、極耳U形折彎機構(gòu)和超聲波焊接機構(gòu)依次排列，所述中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手位于極耳定位機構(gòu)的右側(cè)，所述焊接取料機械手位于中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手的前端，所述焊接基座通過調(diào)節(jié)螺絲可調(diào)式安裝于調(diào)節(jié)底板上。
[0013]優(yōu)選地，所述升降氣缸具有三個行程，第一個為取極耳的上限位，第二個為與電芯電極包覆對接位，第三個為極耳焊接位，所述行程由行程調(diào)節(jié)氣缸控制。
[0014]優(yōu)選地，所述U形極耳與電芯對接時，極耳的U形段將電芯的負(fù)極銅箔或正極鋁箔包覆起來。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的有益效果，具體而言:1.通過設(shè)置中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手將備料機構(gòu)、極耳定位機構(gòu)、極耳U形折彎機構(gòu)、焊接取料機械手和焊接機構(gòu)集合到同一設(shè)備臺上，提高了極耳的自動化焊接程度；2.設(shè)置極耳U形折彎機構(gòu)使得采用極耳包覆焊接工藝可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高了極耳焊接的效率，同時，相比疊片工藝，采用極耳包覆焊接工藝的制作成本更低；3.通過采用包覆焊接的形式，增加了極耳的強度，提高了電芯的放電能力；4.在設(shè)備中設(shè)置有擋塵板和吸塵罩，在超聲波焊機對極耳進行焊接時，擋塵板可有效防止粉塵進入到電芯內(nèi)，吸塵罩可將粉塵吸存起來，防止粉塵漂浮到工作環(huán)境中，既保證了焊接質(zhì)量也達到了保護環(huán)境和工作人員健康的目的；5.焊接設(shè)備可調(diào)式安裝于調(diào)節(jié)底板上，通過調(diào)節(jié)螺絲可方便的調(diào)節(jié)焊接設(shè)備的位置，能適應(yīng)不同類型的電芯極耳的焊接。
[0016]為更清楚地闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征、技術(shù)手段及其所達到的具體目的和功能，下面結(jié)合附圖與具體實施例來對本實用新型作進一步詳細(xì)說明:
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明之實施例的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本發(fā)明之實施例的備料機構(gòu)放大立體圖；
[0019]圖3是本發(fā)明之實施例的極耳定位機構(gòu)放大立體圖；
[0020]圖4是本發(fā)明之實施例的極耳U形折彎機構(gòu)放大立體圖；
[0021]圖5是本發(fā)明之實施例的中轉(zhuǎn)雙聯(lián)機械手放大立體圖；
[0022]圖6是本發(fā)明之實施例的焊接取料機械手放大立體圖；
[0023]圖7是本發(fā)明之實施例的超聲波焊接機構(gòu)放大立體圖；
[0024]圖8是本發(fā)明之實