一種全自動電池點焊設備的點焊方法與流程

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種全自動電池點焊設備的點焊方法。

背景技術：

隨著新能源汽車行業的快速發展，市場對電池的需求量不斷增加，所以加大電池在生產及加工過程中的自動化程度是發展的必然趨勢，從而提高生產效率，降低人工成本。電池模組在成組時，為達到模組整體緊固的效果，電池兩端需要焊接螺絲與螺柱，但目前生產大多以手工焊接為主，生產效率遠遠達不到需求。

鑒于此，實有必要提供一種新型全自動電池點焊設備的點焊方法以克服以上缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種節約生產成本、提高生產效率并同時增加產品精度的全自動電池點焊設備的點焊方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種全自動電池點焊設備的點焊方法，所述全自動電池點焊設備包括電池搬運機構、兩個入料機構、點焊機構、轉運機構、碰焊機構及出料機構；所述電池搬運機構包括電池供給單元、載具供給單元、裝配單元及旋轉運輸單元；其中一個入料機構與所述點焊機構相鄰并為所述點焊機構提供螺絲，另一個所述入料機構與所述碰焊機構相鄰并為所述碰焊機構提供螺柱；所述方法包括以下步驟：

步驟一：將多個電池依次、連續不斷地放入所述電池供給單元中并對所述電池進行運輸及變距操作，使所述電池向所述裝配單元運動并同時擴大相鄰電池之間的距離；

步驟二：將多個載具依次、連續不斷地放入所述載具供給單元中并對所述載具進行運輸及旋轉操作，使旋轉后的所述載具運送至所述裝配單元；

步驟三：在所述裝配單元中將所述電池供給單元提供的電池與所述載具供給單元提供的載具裝配在一起，每個載具能夠收容N個電池；

步驟四：利用所述旋轉運輸單元對裝配在一起的電池及載具進行運輸、水平旋轉及豎直旋轉操作，使水平旋轉及豎直旋轉后的電池及載具運送至所述點焊機構；

步驟五：將多個所述螺絲放入靠近所述點焊機構的一個所述入料機構中并對所述螺絲進行運輸及分組操作，以N個螺絲為一組運送至所述點焊機構；

步驟六：所述點焊機構能夠固定進入其中的電池及載具，并將N個電池的第一端與對應的N個螺絲焊接在一起；

步驟七：利用所述轉運機構將點焊后的電池及載具轉運至所述碰焊機構；

步驟八：將多個所述螺柱放入靠近所述碰焊機構的一個所述入料機構中并對所述螺柱進行運輸及分組操作，以N個螺柱為一組運送至所述碰焊機構；

步驟九：在所述碰焊機構中將電池與收容所述電池的載具分離，并將N個電池的第二端與對應的N個螺柱焊接在一起；

步驟十：利用所述出料機構將點焊碰焊完成后的電池運送至指定位置，將與電池分離的載具運送至所述載具供給單元。

在一個優選實施方式中，步驟二中，所述載具在豎直方向上旋轉90°。

在一個優選實施方式中，步驟四中，裝配在一起的所述電池及所述載具在水平方向上旋轉180°，在豎直方向旋轉90°。

在一個優選實施方式中，步驟六中，對點焊后的電池進行CCD檢測，并篩選推出不合格產品。

本發明提供的全自動電池點焊設備的點焊方法實現了全自動化操作，集電池入料及運輸、載具入料及運輸、螺絲/螺柱入料及運輸、螺絲與電池點焊、CCD檢測、不合格產品篩除、螺柱與電池碰焊、產品輸出及載具循環使用等操作于一體，能夠連續的、快速的在電池兩端焊接螺絲及螺柱，滿足批量生產，還能夠增加產品加工的精度。

【附圖說明】

圖1為本發明提供的全自動電池點焊設備的結構示意圖。

圖2為圖1所示的全自動電池點焊設備的電池搬運機構的結構示意圖。

圖3為圖1所示的全自動電池點焊設備的入料單元的結構示意圖。

圖4為圖1所示的全自動電池點焊設備的搬運單元的結構示意圖。

圖5為圖1所示的全自動電池點焊設備的定位單元的結構示意圖。

圖6為圖1所示的全自動電池點焊設備的點焊單元的結構示意圖。

圖7為圖1所示的全自動電池點焊設備的檢測機構的結構示意圖。

圖8為圖1所示的全自動電池點焊設備的轉運機構的結構示意圖。

圖9為圖1所示的全自動電池點焊設備的電池載具分離單元的結構示意圖。

圖10為圖1所示的全自動電池點焊設備的碰焊單元的結構示意圖。

圖11為圖1所示的全自動電池點焊設備的成品運輸單元的結構示意圖。

圖12為圖1所示的全自動電池點焊設備的載具回收單元的結構示意圖。

圖13為本發明提供的全自動電池點焊設備的點焊方法的流程示意圖。

【具體實施方式】

為了使本發明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發明，并不是為了限定本發明。

請參考圖1，本發明提供一種全自動電池點焊設備100，包括機架10以及設置于所述機架10上的電池搬運機構20、兩個入料機構30、點焊機構40、檢測機構50、轉運機構60、碰焊機構70及出料機構80。

具體地，請一并參考圖2，所述電池搬運機構20包括電池供給單元21、載具供給單元22、裝配單元23及旋轉運輸單元24，所述電池供給單元21及所述載具供給單元22分別與所述裝配單元23相接。所述裝配單元23將所述電池供給單元21提供的電池101與所述載具供給單元22提供的載具102裝配在一起，每個載具102能夠裝配連接多個電池101，所述電池101包括第一端1011及遠離所述第一端1011的第二端1012，所述第二端1012與所述載具102相連接。所述旋轉運輸單元24與所述裝配單元23相接并根據下一工序的位置及需求對裝配在一起的電池101及載具102進行旋轉、運輸等操作。

請一并參考圖3及圖4，其中一個所述入料機構30與所述點焊機構40相鄰并為所述點焊機構40提供螺絲103，另一個所述入料機構30與所述碰焊機構70相鄰并為所述碰焊機構70提供螺柱104。

具體的，所述入料機構30包括入料單元31及搬運單元32。所述入料單元31包括振動盤311、流道312、承座313及第一支架314。所述振動盤311與所述流道312的一端相連接，所述承座313與所述流道312遠離所述振動盤311的一端相連接并通過所述第一支架314固定連接于所述機架10。放置于所述振動盤311上的所述螺絲103或所述螺柱104在所述振動盤311的振動下沿所述流道312向靠近所述承座313的方向運動并收容于所述承座313。進一步的，所述搬運單元32包括第二支架321以及安裝于所述第二支架321上的第一馬達322、第一凸輪板323、第一凸輪臂324、第一連接板325及吸板326。所述吸板326包括多個吸頭3261，每個吸頭3261能夠真空吸附一個所述螺絲103或所述螺柱104。所述吸板326通過所述第一連接板325連接于所述第一凸輪臂324的一端，所述第一凸輪臂324遠離所述第一連接板325的一端穿過所述第一凸輪板323與所述第一馬達322相連接。所述第一凸輪板323開設有第一軌道槽3231，本實施方式中，所述第一軌道槽3231為“U”形。所述第一馬達322能夠帶動所述第一凸輪臂324轉動，從而帶動所述第一連接板325及所述吸板326沿所述第一軌道槽3231的軌跡進行往復運動，使所述吸板326及由所述吸頭3261吸附的螺絲103或螺柱104同時進行豎直方向及水平方向上的位移。

請一并參考圖5及圖6，所述點焊機構40包括定位單元41及點焊單元42。所述定位單元41與所述電池搬運機構20相接并固定由所述電池搬運機構20送達的裝有電池101的載具102。所述點焊單元42設置于所述定位單元41的一側并將由所述入料機構30提供的每個螺絲103焊接于一個所述電池101的第一端1011。

具體地，所述定位單元41包括三支架411、定位氣缸412、夾道413及夾板414。所述定位氣缸412及所述夾道413固定安裝于所述第三支架411。所述夾板414能夠沿所述夾道413滑動并在所述定位氣缸412的配合下將裝有電池101的載具102固定夾緊。所述點焊單元42包括點焊鏡頭421，所述點焊鏡頭421用于發出激光以此將每個電池101的所述第一端1011與對應一個所述螺絲103焊接在一起。

請一并參考圖7，所述檢測機構50與所述點焊機構40相鄰并包括CCD(Charge-coupled Device)檢測單元51及篩選單元52。所述篩選單元52包括第四支架521、第二馬達522、第一傳送帶523、載具承座524、第一旋轉氣缸525、第一推動氣缸526、第二推動氣缸527、第三推動氣缸528及不良品流道529。

具體的，所述第一傳送帶523一端與所述夾道413相連接另一端與位于所述第四支架521上的載具承座524相接。所述第二馬達522與所述第一傳送帶523相連并帶動所述第一傳送帶523將點焊后的電池101及載具102傳送至所述載具承座524；所述第一旋轉氣缸525與所述載具承座524相配合將裝有電池101的載具103進行豎直方向上的旋轉，本實施方式中，旋轉角度為90°。所述第一推動氣缸526、所述第二推動氣缸527及所述第三推動氣缸528固定安裝于所述第四支架521且所述第四支架521設有導軌5211。旋轉后的所述電池101及載具102由所述第一推動氣缸526推動至所述導軌5211的一端，然后由所述第二推動氣缸527推動并沿所述導軌5211運動至所述導軌5211的另一端。所述檢測單元51設置于所述第一傳送帶523的一側并對所述第一傳送帶523上的電池101進行拍照分析，找出不良品。所述第三推動氣缸528及所述不良品流道529分別位于所述導軌5211遠離所述載具承座524的一端的兩側，且所述第三推動氣缸528起到將所述檢測單元51得到的不良品推入所述不良品流道529的作用。

請一并參考圖8，所述轉運機構60與所述檢測機構50相鄰并將點焊后的電池101及載具102運送至所述碰焊機構70。所述轉運機構60包括夾爪61、夾緊氣缸62、機械手臂63及底座64，所述底座64與所述機架10固定連接。所述機械手臂63一端與所述底座64固定連接另一端安裝有所述夾緊氣缸62及所述夾爪61。所述夾爪61在所述夾緊氣缸62的作用下將裝有電池101的載具102夾緊或松開，實現來回搬運動作。

請一并參考圖9及圖10，所述碰焊機構70包括電池載具分離單元71及碰焊單元72，所述電池載具分離單元71將裝配在一起的所述電池101及所述載具102分離開來。所述碰焊單元72設置于所述電池載具分離單元71的一側并將由所述入料機構30提供的每個螺柱104焊接于一個所述電池101的第一端1011。

具體的，所述電池載具分離單元71包括第五支架711及固定安裝于所述第五支架711的兩個升降氣缸712及升降臺713。所述升降臺713用于收容由所述轉運機構60傳遞過來的電池101。兩個所述升降氣缸712能夠帶動所述升降臺713進行豎直方向上的運動使所述電池101與所述載具102分離。進一步的，所述碰焊單元72包括第六支架721、螺柱承座722、碰焊線723、第二旋轉氣缸724及第四推動氣缸725。所述螺柱承座722設置于所述第六支架721上并能夠收容多個所述螺柱104。所述第二旋轉氣缸724能夠帶動所述螺柱承座722進行豎直方向上的旋轉，本實施方式中，旋轉角度為90°。所述第六支架721設有滑軌7211，旋轉后的所述螺柱承座722與所述滑軌7211平行設置。所述第四推動氣缸725推動所述螺柱承座722沿所述滑軌7211向靠近所述升降臺713的方向運動。所述碰焊線723將與所述載具102分離的每個電池101的第二端1012與對應一個螺柱104焊接在一起。

請一并參考圖11及圖12，所述出料機構80包括成品運輸單元81及載具回收單元82。所述成品運輸單元81與所述載具分離單元82相鄰并將點焊碰焊完成后的所述電池101運送至指定位置。所述載具回收單元82的一端與所述電池載具分離單元71相連接另一端與所述載具供給單元22相連接，令所述載具102得以循環使用。

具體的，所述成品運輸單元81包括第七支架811以及安裝于所述第七支架811上的第三馬達812、第二凸輪板813、第二凸輪臂814、第二連接板815及電池夾爪816。所述電池夾爪816包括多個收容槽8161，每個收容槽能夠收容一個所述電池101。所述電池夾爪816通過所述第二連接板815連接于所述第二凸輪臂814的一端，所述第二凸輪臂814遠離所述第二連接板815的一端穿過所述第二凸輪板813與所述第三馬達812相連接。所述第二凸輪板813開設有第二軌道槽8131，本實施方式中，所述第二軌道槽8131為“U”形。所述第三馬達812能夠帶動所述第二凸輪臂814轉動，從而帶動所述第二連接板815及所述電池夾爪816沿所述第二軌道槽8131的軌跡進行往復運動，使所述電池夾爪816及由所述收容槽8161內收容的電池101同時進行豎直方向及水平方向上的位移。進一步的，所述載具回收單元82包括第八支架821及固定安裝于所述第八支架821的第四馬達822及第二傳送帶823。所述第二傳送帶823與所述碰焊機構70相連接并將與所述電池101分離后的所述載具102在所述第四馬達822的驅動下輸送至所述載具供給單元22。

所述全自動電池點焊設備100在使用過程中，首先由所述電池搬運機構20提供電池101并將電池101與載具102裝配在一起，以便于運輸及批量操作；同時，與所述點焊機構40相鄰的一個所述入料機構30不斷向所述點焊機構40輸送螺絲103，所述點焊機構40將所述螺絲103與所述電池101的一端焊接在一起；接下來所述檢測機構50對點焊后的電池101進行檢測并篩除不合格的產品；然后由所述轉運機構60將點焊后的合格產品運送至所述碰焊機構70；同時，與所述碰焊機構70相鄰的一個所述入料機構30不斷向所述碰焊機構70輸送螺柱104；所述碰焊機構80將裝配在一起的電池101與載具102分離并對所述電池101遠離所述螺絲103的一端焊接一個所述螺柱104；最后由所述出料機構將焊接完成后的電池101送達指定位置并將所述載具102再次投入所述電池搬運機構20使用。

請參考圖13，本發明提供一種全自動電池點焊設備的點焊方法，包括以下步驟：

步驟一：將多個所述電池101依次、連續不斷地放入所述電池供給單元21中并對所述電池101進行運輸及變距操作，使所述電池101向所述裝配單元23運動并同時擴大相鄰電池101之間的距離。

步驟二：將多個所述載具102依次、連續不斷地放入所述載具供給單元22中并對所述載具102進行運輸及旋轉操作，使旋轉后的所述載具102運送至所述裝配單元23。

步驟三：在所述裝配單元20中將所述電池供給單元21提供的電池101與所述載具供給單元22提供的載具102裝配在一起，每個載具102能夠收容N個電池101。

步驟四：利用旋轉運輸單元24對裝配在一起的電池101及載具102進行運輸、水平旋轉及豎直旋轉操作，使水平旋轉及豎直旋轉后的電池101及載具102運送至所述點焊機構40。本實施方式中，裝配在一起的所述電池101及所述載具102首先在水平方向上旋轉180°，然后在豎直方向旋轉90°。

步驟五：將多個所述螺絲103放入靠近所述點焊機構40的一個所述入料機構30中并對所述螺絲103進行運輸及分組操作，以N個螺絲103為一組運送至所述點焊機構40。

步驟六：利用所述點焊機構40中的定位單元41固定進入其中的電池101及載具102，并將N個電池101的第一端1011與對應的N個螺絲103焊接在一起。本實施方式中，還可以采用所述檢測機構50使所述CCD檢測單元51對點焊后的電池101進行CCD檢測，再由所述篩選單元52篩選推出不合格產品。

步驟七：利用所述轉運機構60將點焊后的電池101及載具102轉運至所述碰焊機構70。

步驟八：將多個所述螺柱104放入靠近所述碰焊機構70的一個所述入料機構30中并對所述螺柱104進行運輸及分組操作，以N個螺柱104為一組運送至所述碰焊機構70。

步驟九：利用所述碰焊機構70的所述電池載具分離單元71將電池101與收容所述電池101的載具102分離，再由碰焊單元72將N個電池101的第二端1012與對應的N個螺柱104焊接在一起。

步驟十：利用所述出料機構80的所述成品運輸單元81將點焊碰焊完成后的電池101搬運至指定位置并由所述載具回收單元82將與電池101分離的載具102運送至所述載具供給單元22。

本發明提供的全自動電池點焊設備的點焊方法實現了全自動化操作，集電池入料及運輸、載具入料及運輸、螺絲/螺柱入料及運輸、螺絲與電池點焊、CCD檢測、不合格產品篩除、螺柱與電池碰焊、產品輸出及載具循環使用等操作于一體，能夠連續的、快速的在電池兩端焊接螺絲及螺柱，滿足批量生產，還能夠增加產品加工的精度。

本發明并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發明并不限于特定的細節、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。