极耳超声波合焊机制造技术

本实用新型专利技术涉及的极耳超声波合焊机，用于电芯极耳的自动焊接，包括底座机架、自动控制系统和工作平台，工作平台的侧端上设有从输送带上将待焊电芯夹取移送过来的电芯移栽机械手机构；工作平台的中间设有用于待焊电芯循环的回字形递进的向下一个工位输送的电芯输送移栽机构；电芯输送移栽机构输入端侧边的工作平台上设有对待焊电芯进行轴线方向定位的电芯焊前定位机构；待焊电芯前后侧分别设有对待焊电芯进行旋转控制及周向定位的马达极耳找正机构和待焊电芯转动极耳进行重合度检测的光纤检测机构；马达极耳找正机构和光纤检测机构的后一工位设有对极耳进行焊接的半波超声波焊接机构；整体设备成本低，自动化程度高，能够进行连线的自动化生产。

Ultrasonic welding machine with pole ears

The utility model relates to an ultrasonic lug joint welding machine, automatic welding for electric core lug, including automatic control system and the work platform base frame, working platform, side is arranged on the conveyor belt will be from the welding core clip transferred over the electric core transplanting machine for welding mobile phone structure; core circulation the back shaped progressive downward electric conveyor transplanting mechanism has a station conveying platform; the electric core welding positioning mechanism of electric conveyor transplanting mechanism input side of the working platform of the axis direction is arranged to welding wire; welding core to before and after the sides to the welding electric core rotation control and circumferential positioning motor pole aligning mechanism and welding core rotation pole ear weight degree detection optical fiber detecting mechanism; motor pole alignment mechanism and optical detection mechanism after a The working station has half wave ultrasonic welding mechanism for welding the lug. The whole equipment has low cost and high automation, and can be used for automatic production of connecting lines.

【技术实现步骤摘要】
极耳超声波合焊机
本技术涉及圆柱形锂电池生产设备，尤其涉及一种成品电芯正极一端的两个极耳自动焊接的极耳超声波合焊机。
技术介绍
锂离子电池以其高能量密度、高电压、高循环、高安全性、绿色环保等优良性能在电子产品等各个领域得到广泛应用，如笔记本电脑、摄像机、移动通讯、电动车等；同时，开发的大容量锂离子电池也已在电动汽车中开始试行，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。锂离子电池极耳传统的焊接方法有：锡焊、电阻点焊和电弧焊，这些焊接方法存在许多技术问题，焊接质量仅凭工作人员的经验而定，难以对焊接质量进行严格地把控，容易造成漏焊导致锂电池失效的情况，比如：生产效率低，产品合格率低，重复搬运多，影响了锂电池产品的经济性；且现有的焊缝大，焊缝强度小，使得锂电池的内阻变化，自身消耗了大量的能量，严重阻碍了锂电池实现“体积小、容量大”的特性；焊接缺陷多，使得锂电池的可靠性和安全性大打折扣。传统的焊接方法不易于组成生产流水线，不能够将上料、焊接、检测、检验和下料集成在一条生产线上，不利于专业化协作，不利于应用现代化的定位、加工和检测技术。
技术实现思路
本技术提供一种整体结构简单，动作简化，有效降低生产成本和提高工作效率，有效提升生产速度和设备性能稳定，具备机械手自动取料、极耳找正定位、电芯二次定位、极耳合焊和自动输送，集多种功能为一体的极耳超声波合焊机。为了实现上述技术目的，本技术采用的技术方案是：极耳超声波合焊机，用于圆柱形锂电池成品电芯两个极耳的自动焊接，包括底座机架、自动控制系统和工作平台，工作平台设置于底座机架的顶侧；所述工作平台的侧端上设有从卷绕机的输送带上将加工后的待焊电芯夹取移送过来的电芯移栽机械手机构；所述工作平台的中间设有用于承接电芯移栽机械手机构转送过来的待焊电芯并通过循环的回字形动作将待焊电芯依次递进的向下一个工位输送的电芯输送移栽机构；所述电芯输送移栽机构输入端侧边的工作平台上设有对电芯输送移栽机构上初始状态的待焊电芯进行轴线方向定位的电芯焊前定位机构；所述电芯焊前定位机构定位后的待焊电芯前后侧分别设有对电芯输送移栽机构上的待焊电芯进行旋转控制及周向定位的马达极耳找正机构和待焊电芯转动极耳进行重合度检测的光纤检测机构；所述马达极耳找正机构和光纤检测机构的后一工位设有对电芯输送移栽机构上极耳重合度符合要求及极耳在圆周方向进行了定位的待焊电芯进行极耳自动焊接的半波超声波焊接机构；所述自动控制系统依次控制电芯移栽机械手机构、电芯输送移栽机构、电芯焊前定位机构、马达极耳找正机构、光纤检测机构和半波超声波焊接机构按工步动作并通过电芯输送移栽机构将焊接后的电芯直接输出。优选地，所述半波超声波焊接机构同一工位的对侧还设有固定于工作平台上对电芯输送移栽机构上焊接前的电芯再次进行轴向定位的电芯二次定位机构，电芯二次定位机构包括定位气缸固定座和二次横向气缸，所述定位气缸固定座安装于电芯输送移栽机构侧旁的工作平台上，二次横向气缸固定于定位气缸固定座的顶端并通过伸出的活塞端对电芯输送移栽机构上焊接前的电芯轴向再次进行定位。优选地，所述电芯输送移栽机构输出端侧边的工作平台上还设有对电芯输送移栽机构上不符合焊接要求的电芯进行剔除的不良品排除机构，该不良品排除机构包括相互对应且分别位于电芯输送移栽机构两侧的不良品盒和横向剔除气缸，横向剔除气缸通过固定支座安装于电芯输送移栽机构的底架板上，设置于电芯输送移栽机构对侧的不良品盒用于承接横向剔除气缸从电芯输送移栽机构上剔除的不良产品电芯。优选地，所述电芯输送移栽机构包括立板架、横向进给部、纵向进给部、旋转控制部和气爪，两个气爪并排的安装于旋转控制部的下端并在旋转控制部驱动下作九十度的往复旋转，旋转控制部安装于纵向进给部的下端并在纵向进给部的推动下带动两个气爪一并作上下往复运动，纵向进给部安装于横向进给部上并在横向进给部的推动下一并带动旋转控制部及气爪同时作左右往复运动，横向进给部通过立板架固定于工作平台上。优选地，所述横向进给部由横向进给气缸、横向气缸固定座、横向连接板块、横向滑块和横向滑杆组成；所述纵向进给部由纵向进给气缸、纵向气缸固定块和纵向滑杆组成，所述纵向进给气缸通过纵向气缸固定块安装固定于横向进给部的横向滑块顶部，纵向滑杆穿过横向滑块上设置的通孔并在纵向进给气缸推动下上下滑动；所述旋转控制部由旋转气缸和旋转轴组成，两个气爪并排的安装于旋转轴下端，旋转气缸安装于纵向进给部的纵向滑杆下端并推动旋转轴及两个气爪作90°的往复旋转。优选地，所述电芯输送移栽机构包括底架板、连接块、横向位移气缸、纵向导杆、纵向位移气缸、由两个侧板组成的直线状导向槽和托起导轨，所述底架板安装于工作平台上，所述托起导轨装配于导向槽内且两者的顶部均开设有多个等间距分布的用于定位托放电芯的梯形开口槽，托起导轨上表面低于导向槽上的梯形开口槽底部且托起导轨上的梯形开口槽与导向槽上的梯形开口槽的横向对齐，横向位移气缸安装于托起导轨下侧的底架板上，所述纵向位移气缸设置于工作平台下侧并通过纵向导杆推动托起导轨向上运动托起导向槽上梯形开口槽内放置的电芯，横向位移气缸的活塞端通过连接块与托起导轨连接并推动托起导轨及其上的电芯沿导向槽横向步进一个相邻梯形开口槽的距离而向下一个工位输送。优选地，所述电芯焊前定位机构包括气缸支座、电芯轴向右侧定位气缸、电芯轴向左侧定位气缸、两个滑套和具有左侧电芯定位夹的滑轨架，气缸支座安装于电芯输送移栽机构初始端的侧边，电芯轴向右侧定位气缸安装于气缸支座的中上部并通过活塞端部连接的右侧电芯定位夹对电芯输送移栽机构上待焊电芯的右侧定位，两个滑套和电芯轴向左侧定位气缸安装于气缸支座的顶部，电芯轴向左侧定位气缸拉动滑轨架沿滑套滑动并通过左侧电芯定位夹对待焊电芯的左侧定位。优选地，所述马达极耳找正机构包括马达纵向位移气缸、马达、主动轮和一对承接待焊电芯的随动轴承，一对承接待焊电芯的随动轴承安装于电芯输送移栽机构上导向槽外壁的梯形开口槽两侧，主动轮安装于马达的转轴上并对应的位于随动轴承承接的待焊电芯上侧，马达纵向位移气缸设置于电芯输送移栽机构上待焊电芯的上侧，马达纵向位移气缸推动连接的马达及主动轮向下位移，马达根据光纤检测机构反馈的重合度信号和电芯极耳圆周方向定位信号分别控制主动轮转动，主动轮触接待焊电芯并在一对随动轴承承接下带动待焊电芯转动。优选地，所述光纤检测机构包括光纤气缸支架、光纤横向进给气缸、光纤安装板、第一光纤和第二光纤，光纤横向进给气缸通过光纤气缸支架安装于电芯输送移栽机构侧边的工作平台上，第一光纤和第二光纤均安装于光纤安装板上，光纤横向进给气缸推动与光纤气缸支架顶表面滑轨配合的光纤安装板伸入电芯输送移栽机构的上侧，光纤安装板上的第一光纤和第二光纤从侧面垂直向下照射电芯输送移栽机构上自转的待焊电芯极耳并通过给定距离内反射光的有无来进行检测极耳的重合度。优选地，所述半波超声波焊接机构包括焊座、夹爪、气爪和半波超声波焊机，所述电芯二次定位机构对电芯输送移栽机构上焊接前的电芯再次进行轴向定位后，焊座上的气爪夹紧进而带动夹爪夹紧重合的电芯极耳，半波超声波焊机的焊头向下运动压在焊座上完成电芯正极重合极耳的本文档来自技高网...

【技术保护点】
极耳超声波合焊机，用于圆柱形锂电池成品电芯两个极耳的自动焊接，包括底座机架、自动控制系统和工作平台，工作平台设置于底座机架的顶侧；其特征在于：所述工作平台的侧端上设有从卷绕机的输送带上将加工后的待焊电芯夹取移送过来的电芯移栽机械手机构；所述工作平台的中间设有用于承接电芯移栽机械手机构转送过来的待焊电芯并通过循环的回字形动作将待焊电芯依次递进的向下一个工位输送的电芯输送移栽机构；所述电芯输送移栽机构输入端侧边的工作平台上设有对电芯输送移栽机构上初始状态的待焊电芯进行轴线方向定位的电芯焊前定位机构；所述电芯焊前定位机构定位后的待焊电芯前后侧分别设有对电芯输送移栽机构上的待焊电芯进行旋转控制及周向定位的马达极耳找正机构和待焊电芯转动极耳进行重合度检测的光纤检测机构；所述马达极耳找正机构和光纤检测机构的后一工位设有对电芯输送移栽机构上极耳重合度符合要求及极耳在圆周方向进行了定位的待焊电芯进行极耳自动焊接的半波超声波焊接机构；所述自动控制系统依次控制电芯移栽机械手机构、电芯输送移栽机构、电芯焊前定位机构、马达极耳找正机构、光纤检测机构和半波超声波焊接机构按工步动作并通过电芯输送移栽机构将焊接后的电芯直接输出。...

【技术特征摘要】
1.极耳超声波合焊机，用于圆柱形锂电池成品电芯两个极耳的自动焊接，包括底座机架、自动控制系统和工作平台，工作平台设置于底座机架的顶侧；其特征在于：所述工作平台的侧端上设有从卷绕机的输送带上将加工后的待焊电芯夹取移送过来的电芯移栽机械手机构；所述工作平台的中间设有用于承接电芯移栽机械手机构转送过来的待焊电芯并通过循环的回字形动作将待焊电芯依次递进的向下一个工位输送的电芯输送移栽机构；所述电芯输送移栽机构输入端侧边的工作平台上设有对电芯输送移栽机构上初始状态的待焊电芯进行轴线方向定位的电芯焊前定位机构；所述电芯焊前定位机构定位后的待焊电芯前后侧分别设有对电芯输送移栽机构上的待焊电芯进行旋转控制及周向定位的马达极耳找正机构和待焊电芯转动极耳进行重合度检测的光纤检测机构；所述马达极耳找正机构和光纤检测机构的后一工位设有对电芯输送移栽机构上极耳重合度符合要求及极耳在圆周方向进行了定位的待焊电芯进行极耳自动焊接的半波超声波焊接机构；所述自动控制系统依次控制电芯移栽机械手机构、电芯输送移栽机构、电芯焊前定位机构、马达极耳找正机构、光纤检测机构和半波超声波焊接机构按工步动作并通过电芯输送移栽机构将焊接后的电芯直接输出。2.根据权利要求1所述的极耳超声波合焊机，其特征在于，所述半波超声波焊接机构同一工位的对侧还设有固定于工作平台上对电芯输送移栽机构上焊接前的电芯再次进行轴向定位的电芯二次定位机构，电芯二次定位机构包括定位气缸固定座和二次横向气缸，所述定位气缸固定座安装于电芯输送移栽机构侧旁的工作平台上，二次横向气缸固定于定位气缸固定座的顶端并通过伸出的活塞端对电芯输送移栽机构上焊接前的电芯轴向再次进行定位。3.根据权利要求1或2所述的极耳超声波合焊机，其特征在于，所述电芯输送移栽机构输出端侧边的工作平台上还设有对电芯输送移栽机构上不符合焊接要求的电芯进行剔除的不良品排除机构，该不良品排除机构包括相互对应且分别位于电芯输送移栽机构两侧的不良品盒和横向剔除气缸，横向剔除气缸通过固定支座安装于电芯输送移栽机构的底架板上，设置于电芯输送移栽机构对侧的不良品盒用于承接横向剔除气缸从电芯输送移栽机构上剔除的不良产品电芯。4.根据权利要求1所述的极耳超声波合焊机，其特征在于，所述电芯输送移栽机构包括立板架、横向进给部、纵向进给部、旋转控制部和气爪，两个气爪并排的安装于旋转控制部的下端并在旋转控制部驱动下作九十度的往复旋转，旋转控制部安装于纵向进给部的下端并在纵向进给部的推动下带动两个气爪一并作上下往复运动，纵向进给部安装于横向进给部上并在横向进给部的推动下一并带动旋转控制部及气爪同时作左右往复运动，横向进给部通过立板架固定于工作平台上。5.根据权利要求4所述的极耳超声波合焊机，其特征在于，所述横向进给部由横向进给气缸、横向气缸固定座、横向连接板块、横向滑块和横向滑杆组成；所述纵向进给部由纵向进给气缸、纵向气缸固定块和纵向滑杆组成，所述纵向进给气缸通过纵向气缸固定块安装固定于横向进给部的横向滑块顶部，纵向滑杆穿过横向滑块上设置的通孔并在纵向进给气缸推动下上下滑动；所述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海霞，杨春超，谢杰，刘秀娟，
申请(专利权)人：珠海华冠科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44