圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭的制作方法

本發明涉及一種圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭，具體涉及一種新能源圓柱鋰電池保險絲焊接。

背景技術：

超聲波鍵合機頭主要是將超聲波換能器機械震動的能量轉化為摩擦熱能，并在焊接的同時施加壓力，使鋁絲和母板表面產生原子間的結合。在鋰電池模組生產過程中，需要通過鋁絲將每顆鋰電池的正負極分別與模組的正負極匯流板連接起來，由于目前市場上模組的組裝工藝不成熟，導致整體鋰電池高度不一致，目前市場采用同樣的焊接參數對鋰電池進行焊接，致使焊接不牢靠、焊線失敗、切絲失敗、良品率低，焊接效率低。針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明提供了一種圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭。

技術實現要素：

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭，其中，具體技術方案為：

包括切刀刀架，在所述切刀刀架上安裝劈刀和可調節切刀，在所述可調節切刀的旁側設置導絲嘴管，在所述切刀刀架的上方設置激光傳感器；在切刀刀架的后方設置換能器安裝架，所述換能器安裝架上設置換能器。

上述的圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭，其中：在切刀刀架上設置切刀調節螺釘，在換能器安裝架上設置導絲嘴管調節螺釘。

上述的圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭，其中：在切刀刀架的上方連接z旋轉軸，在換能器安裝架上設置外殼。

一種應用圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭的焊接工藝，具體為：

第一步：首先，運動控制系統根據程序預先xy設定值運行至該位置，帶動機頭外下運動，在劈刀接觸鋰電池或匯流板表面時，機電耦合器觸發，記錄此點作為焊接基準高度；

第二步：采用激光傳感器對焊點進行每一次測高并保存；

第三步：鍵合機頭根據焊接點的xyz軸的數據，運行至焊點上方，并往下運動至焊接面；

第四步：超聲波換能器震動，通電線圈上電施加壓力并與鍵合機頭一起往下運動至焊接表面往下0.15～0.6mm的距離，實現焊點一焊接；

第五步：通電線圈斷電，超聲波換能器停止發生，鍵合機頭運行至焊點上方，并往下運動至焊接面；

第六步：超聲波發生，超聲波換能器震動，通電線圈上電施加壓力并與鍵合機頭一起往下運動至焊接表面往下0.15～0.6mm的距離，實現焊點焊接。

第七步：通電線圈斷電，超聲波換能器停止發生，鍵合機頭往上運動至焊接表面2～5mm的距離，并往焊點連線方向偏移1～2mm的距離；

第八步：鍵合機頭往下運動至焊接表面往下0.1～0.3mm，進行切絲動作。

本發明相對于現有技術具有如下有益效果：

結合四軸運動系統，能根據每個焊接位置進行高速的激光測高，保證每個焊點高度誤差在±0.05mm以內，保證焊接質量；同時，彈性切刀能夠適應匯流板不平整疲軟下陷等缺點，大大的提高切絲成功率。

附圖說明

圖1為圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭的結構示意圖。

圖2為圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭的結構示意圖。

圖中：

1z旋轉軸2外殼3激光傳感器4z軸防撞傳感器5導絲嘴管6劈刀7可調節切刀8切刀刀架9切刀調節螺釘10換能器安裝架11換能器12導絲嘴管調節螺釘13預緊彈簧

具體實施方式

在附圖中，每個部件的功能如下所述：

z旋轉軸1。

外殼2-機頭保護裝置。

激光傳感器3-測量焊接高度。

z軸防撞傳感器4-防止z軸超程，損壞劈刀。

導絲嘴管5-鋁絲導向裝置，使鋁絲處于劈刀v槽中。

劈刀6-與鋁絲工件接觸的零件，傳導高頻震動。

可調節切刀7-鋁絲切斷零件。

切刀刀架8-安裝切刀的零件。

切刀調節螺釘9-用于調節切刀位置。

換能器安裝架10-用于換能器的安裝緊固。

換能器11-電能→機械能轉換裝置。

導絲嘴管調節螺釘12-用于導絲管上下位置的緊固。

預緊彈簧13-導絲管角度調節張緊零件。

本發明提供的一種圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭，能夠解決焊接高度不一致、匯流板安裝不平整下陷導致的焊接失敗、切絲失敗等問題；

具體結構包括切刀刀架8，在所述切刀刀架8上安裝劈刀6和可調節切刀7，在所述可調節切刀7的旁側設置導絲嘴管，在所述切刀刀架8的上方設置激光傳感器3；在切刀刀架8的后方設置換能器安裝架10，所述換能器安裝架10上設置換能器11。

在切刀刀架8上設置切刀調節螺釘12，在換能器安裝架10上設置導絲嘴管調節螺釘12；在切刀刀架8的上方連接z旋轉軸1，在換能器安裝架10上設置外殼2。

本發明作為一種圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭結合四軸運動控制器能完成整個焊接工藝動作，能適應適應匯流板不平整形變下陷等缺點。

具體動作描述如下：

第一步：首先，運動控制系統根據程序預先xy設定值運行至該位置，帶動機頭外下運動，但劈刀接觸鋰電池或匯流板表面時，機電耦合器觸發，記錄此點作為焊接基準高度。

第二步：采用激光傳感器3對其他焊點進行每一次測高并保存。

第三步：鍵合機頭根據焊接點的xyz軸的數據，運行至焊點上方，并往下運動至焊接面。

第四步：超聲波換能器震動，通電線圈上電施加壓力并與鍵合機頭一起往下運動至焊接表面往下0.15～0.6mm的距離，實現焊點一焊接。

第五步：通電線圈斷電，換能器停止發生，鍵合機頭運行至焊點二上方，并往下運動至焊接面。

第六步：超聲波發生超聲波換能器震動，通電線圈上電施加壓力并與鍵合機頭一起往下運動至焊接表面往下0.15～0.6mm的距離，實現焊點二焊接。

第七步：通電線圈斷電，換能器停止發生，鍵合機頭往上運動至焊接表面2～5mm的距離，并往兩焊點連線方向偏移1～2mm的距離。

第八步：鍵合機頭往下運動至焊接表面往下0.1～0.3mm，進行切絲動作。

雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭，包括切刀刀架，在所述切刀刀架上安裝劈刀和可調節切刀，在所述可調節切刀的旁側設置導絲嘴管，在所述切刀刀架的上方設置激光傳感器；在切刀刀架的后方設置換能器安裝架，所述換能器安裝架上設置換能器；本發明提供的圓柱鋰電池超聲波鋁絲鍵合機頭，結合四軸運動系統，能根據每個焊接位置進行高速的激光測高，保證每個焊點高度誤差在±0.05mm以內，保證焊接質量；同時，彈性切刀能夠適應匯流板不平整疲軟下陷等缺點，大大的提高切絲成功率。

技術研發人員：朱少旺;田波;李濤
受保護的技術使用者：上海秉鵬機電有限公司;浙江秉鵬自動化科技有限公司
技術研發日：2017.06.09
技術公布日：2017.10.03