CN105826591A - 电芯极耳加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电芯极耳加工装置及加工方法，旨在解决电芯极耳加工生产效率低，加工焊接过程中定位精度低、可靠性差，电芯容易出现位移的现象，从而使焊接位置出现偏差，影响产品的品质的不足。该发明包括工作台、托板、底座，底座上连接有转盘，底座上沿着逆时针方向依次分布有上料工位、负极耳剪切工位、正极耳剪切工位、正极耳焊接工位，转盘上与四个工位对应位置均设有电芯装夹治具，负极耳剪切工位、正极耳剪切工位分别设有负极耳剪切机构、正极耳剪切机构，正极耳焊接工位上依次设有载流片送料机构、载流片剪切机构、焊接机构。

Description

电芯极耳加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及一种电芯加工设备，更具体地说，它涉及一种高效的电芯极耳加工装置及加工方法。

背景技术

电芯上的极耳是将正负极引出来的金属导电体，电芯加工过程中需要对极耳进行焊接，目前电芯极耳的焊接过程自动化程度低，电芯加工效率低，而且电芯在焊接过程中定位精度低、可靠性差，电芯容易出现位移的现象，从而使焊接位置出现偏差，影响产品的品质。

中国专利公告号CN102962508A，公开了一种锂离子电池极耳焊接设备，包括底座、超声波焊机，超声波焊机设有焊接头、隔板定位座，焊接头设在隔板定位座的正上方，锂离子电池包括隔板、铝带，还包括铝带盘、上切刀、下切刀、橡胶压轮和主转动伦，上切刀在下切刀的上方，两者形成剪切口，橡胶压轮在主转动轮的上方，并与主转动轮紧密贴合，铝带盘、橡胶压轮、上切刀、隔板定位座依次布置在锂离子电池极耳焊接设备上。这种结构的锂离子电池极耳焊接设备实现了极耳的自动化焊接，但是焊接过程中定位精度低、可靠性差，电芯容易出现位移的现象，从而使焊接位置出现偏差，影响产品的品质。

发明内容

本发明克服了电芯极耳加工生产效率低，加工焊接过程中定位精度低、可靠性差，电芯容易出现位移的现象，从而使焊接位置出现偏差，影响产品的品质的不足，提供了一种电芯极耳加工装置及加工方法，它大大提高了电芯的加工效率，加工焊接过程中定位精度高、可靠性好，电芯不易出现位移的现象，防止焊接位置出现偏差，保证了产品的品质。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电芯极耳加工装置，包括工作台、连接在工作台上的托板、连接在托板上的底座，底座上可转动连接有转盘，底座上沿着逆时针方向依次分布有上料工位、负极耳剪切工位、正极耳剪切工位、正极耳焊接工位，转盘上与上料工位、负极耳剪切工位、正极耳剪切工位、正极耳焊接工位均对应设有电芯装夹治具，四个电芯装夹治具均布设置在转盘上，电芯装夹治具包括治具本体，治具本体上设有长条状的滑槽，滑槽内可滑动连接有活动卡头，治具本体上靠近滑槽一端连接有和活动卡头相对设置的固定卡头，治具本体上与固定卡头相邻的两侧边分别连接有固定定位条和活动定位条，固定定位条和活动定位条平行设置且二者之间的距离可调，负极耳剪切工位、正极耳剪切工位分别设有负极耳剪切机构、正极耳剪切机构，正极耳焊接工位上依次设有载流片送料机构、载流片剪切机构、焊接机构。

电芯加工过程中正极铝极耳需要焊接上镍载流片，同时需要对电芯负极镍极耳进行修正剪切。加工过程中第一步，在上料工位将电芯装夹到电芯装夹治具上；第二步，转盘转动90度使电芯到达负极耳剪切工位，负极耳剪切机构对电芯负极镍极耳进行剪切；第三步，电芯负极镍极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳剪切工位，正极耳剪切机构对电芯正极铝极耳进行剪切；第四步，电芯正极铝极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳焊接工位，正极耳焊接工位上的载流片送料机构输送镍载流片，载流片剪切机构将镍载流片剪切到焊接所需长度，然后焊接机构将剪切好的镍载流片输送到电芯正极铝极耳位置对准焊接；第五步，电芯正极铝极与镍载流片焊接完成后，转盘转动90度使电芯到达上料工位，将加工完成的电芯卸下，然后再装上待加工的电芯；转盘每转动一个工位在上料工位上卸下一个加工完成的电芯，然后再装上一个待加工的电芯，四个工位的动作同步进行。电芯装夹时，电芯前后两端装夹在固定卡头和活动卡头之间，电芯左右两端装夹在固定定位条和活动定位条之间，电芯的前端朝向固定卡头装夹，通过对电芯前、后、左、右的四个方向的限位装夹定位，保证了电芯的定位精度。活动卡头在滑槽内滑动从而调节活动卡头与固定卡头之间的距离，固定定位条和活动定位条平行设置且二者之间的距离可调，从而方便对不同规格电芯的装夹。四个工位同时对电芯进行加工，大大提高了工作效率，有利于降低成本。本发明大大提高了电芯的加工效率，加工焊接过程中定位精度高、可靠性好，电芯不易出现位移的现象，防止焊接位置出现偏差，保证了产品的品质。

作为优选，底座上上料工位与负极耳剪切工位之间设有弧形的第一极耳导条，负极耳剪切工位和正极耳剪切工位之间设有弧形的第二极耳导条，第一极耳导条和第二极耳导条上表面均沿着逆时针方向向上倾斜设置。第一极耳导条和第二极耳导条上表面均沿着逆时针方向向上倾斜设置，电芯在逆时针移动的过程中，第一极耳导条和第二极耳导条对电芯极耳起到了导向的作用，保证电芯极耳在剪切的时候能够准确到达剪切位置。

作为优选，负极耳剪切机构上靠近第一极耳导条端部以及正极耳剪切机构上靠近第二极耳导条端部均设有废料收集盒。负极耳剪切机构和正极耳剪切机构对电芯负极极耳和正极极耳剪切后，被剪切下的废料收集到废料收集盒内，防止废料对电芯的正常加工造成干涉，保持工作台的整洁。

作为优选，转盘上靠近四个电芯装夹治具位置均连接有支架，支架上可转动调节连接有安装盒，安装盒内可拆卸连接有清洁毛刷。清洁毛刷对每个工位上的废料进行清理，防止废料对电芯的正常加工造成干涉，保持工作台的整洁。

作为优选，转盘呈“十”字形结构，转盘中间设有转轴，底座上安装有驱动电机、传动轴，驱动电机输出轴通过传动轴传动连接转轴。驱动电机工作通过皮带传动带动传动轴转动，传动轴和转轴之间通过45度锥齿轮配合传动，从而通过驱动电机输出轴的转动带动转盘转动。

作为优选，负极耳剪切机构和正极耳剪切机构均包括驱动活塞缸、剪切刀头、剪切台，驱动活塞缸伸缩杆上均安装有连接座，剪切刀头连接在连接座上，剪切刀头竖向设置，剪切台侧面上设有和剪切刀头相对设置的下刀片。驱动活塞缸伸缩杆向下运动带动剪切刀头运动，电芯正极极耳或负极极耳支撑在剪切台上定位剪切，剪切刀头向下冲击到正极极耳或负极极耳上，在剪切刀头和下刀片的共同作用下实现对电芯正极极耳或负极极耳的剪切，剪切精准，剪切操作方便可靠。

作为优选，转盘上靠近四个电芯装夹治具位置均连接有安装座，安装座靠近固定定位条设置，安装座上连接有刻度调节旋柄，刻度调节旋柄前端抵接在治具本体侧壁上，治具本体两端均设有长条状的连接孔，转盘上和连接孔对应位置紧固连接有连接螺钉，连接螺钉贯穿连接孔，连接螺钉上连接有锁紧螺母，锁紧螺母抵接在治具本体上。转动刻度调节旋柄，从而推动治具本体在转盘上移动，调节治具本体的安装位置，调节方便。通过连接螺钉和锁紧螺母实现治具本体的连接紧固。

作为优选，活动卡头包括滑座、限位头，限位头上设有两根导向杆，导向杆上连接有限位块，限位头和滑座之间连接有拉簧，限位块设置在限位头和滑座之间且抵接在滑座上，滑座连接在滑槽内。在拉簧的作用下，限位头被拉紧，当装夹电芯后，限位头在拉簧的作用下抵接在电芯上，方便电芯的夹持和卸下。

一种电芯极耳加工方法，第一步，在上料工位将电芯装夹到电芯装夹治具上；第二步，转盘转动90度使电芯到达负极耳剪切工位，负极耳剪切机构对电芯负极镍极耳进行剪切；第三步，电芯负极镍极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳剪切工位，正极耳剪切机构对电芯正极铝极耳进行剪切；第四步，电芯正极铝极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳焊接工位，正极耳焊接工位上的载流片送料机构输送镍载流片，载流片剪切机构将镍载流片剪切到焊接所需长度，然后焊接机构将剪切好的镍载流片输送到电芯正极铝极耳位置对准焊接；第五步，电芯正极铝极与镍载流片焊接完成后，转盘转动90度使电芯到达上料工位，将加工完成的电芯卸下，然后再装上待加工的电芯；转盘每转动一个工位在上料工位上卸下一个加工完成的电芯，然后再装上一个待加工的电芯，四个工位的动作同步进行。四个工位同时对电芯进行加工，大大提高了工作效率，有利于降低成本。

作为优选，第四步，镍载流片与电芯正极铝极耳焊接之前，将电芯正极铝极耳向上顶起定位。将电芯正极铝极耳向上顶起定位之后再和镍载流片焊接，焊接更加精准、可靠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：电芯的加工过程工作效率高，加工焊接过程中定位精度高、可靠性好，电芯不易出现位移的现象，防止焊接位置出现偏差，保证了产品的品质。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的局部放大示意图；

图中：1、工作台，2、托板，3、底座，4、转盘，5、上料工位，6、负极耳剪切工位，7、正极耳剪切工位，8、正极耳焊接工位，9、电芯装夹治具，10、治具本体，11、滑槽，12、活动卡头，13、固定卡头，14、固定定位条，15、活动定位条，16、负极耳剪切机构，17、正极耳剪切机构，18、载流片送料机构，19、载流片剪切机构，20、焊接机构，21、第一极耳导条，22、第二极耳导条，23、废料收集盒，24、支架，25、安装盒，26、驱动活塞缸，27、剪切刀头，28、剪切台，29、连接座，30、下刀片，31、安装座，32、刻度调节旋柄，33、连接孔，34、连接螺钉，35、锁紧螺母，36、滑座，37、限位头，38、导向杆，39、限位块，40、拉簧。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种电芯极耳加工装置（参见附图1、附图2），包括工作台1、连接在工作台上的托板2、连接在托板上的底座3，底座上可转动连接有转盘4，底座上沿着逆时针方向依次分布有上料工位5、负极耳剪切工位6、正极耳剪切工位7、正极耳焊接工位8，转盘上与上料工位、负极耳剪切工位、正极耳剪切工位、正极耳焊接工位均对应设有电芯装夹治具9，四个电芯装夹治具均布设置在转盘上，电芯装夹治具包括治具本体10，治具本体上设有长条状的滑槽11，滑槽内可滑动连接有活动卡头12，治具本体上靠近滑槽一端连接有和活动卡头相对设置的固定卡头13，治具本体上与固定卡头相邻的两侧边分别连接有固定定位条14和活动定位条15，固定定位条和活动定位条平行设置且二者之间的距离可调，负极耳剪切工位、正极耳剪切工位分别设有负极耳剪切机构16、正极耳剪切机构17，正极耳焊接工位上依次设有载流片送料机构18、载流片剪切机构19、焊接机构20，载流片送料机构、载流片剪切机构、焊接机构并非本发明的创造点所在，这里不再展开。底座上上料工位与负极耳剪切工位之间设有弧形的第一极耳导条21，负极耳剪切工位和正极耳剪切工位之间设有弧形的第二极耳导条22，第一极耳导条和第二极耳导条上表面均沿着逆时针方向向上倾斜设置。负极耳剪切机构上靠近第一极耳导条端部以及正极耳剪切机构上靠近第二极耳导条端部均设有废料收集盒23，废料收集盒上端开口。转盘上靠近四个电芯装夹治具位置均连接有支架24，支架上可转动调节连接有安装盒25，安装盒内可拆卸连接有清洁毛刷。转盘呈“十”字形结构，转盘中间设有转轴，底座上安装有驱动电机、传动轴，驱动电机输出轴通过传动轴传动连接转轴。负极耳剪切机构和正极耳剪切机构均包括驱动活塞缸26、剪切刀头27、剪切台28，驱动活塞缸伸缩杆上均安装有连接座29，剪切刀头连接在连接座上，剪切刀头竖向设置，剪切台侧面上设有和剪切刀头相对设置的下刀片30。转盘上靠近四个电芯装夹治具位置均连接有安装座31，安装座靠近固定定位条设置，安装座上连接有刻度调节旋柄32，刻度调节旋柄前端抵接在治具本体侧壁上，治具本体两端均设有长条状的连接孔33，转盘上和连接孔对应位置紧固连接有连接螺钉34，连接螺钉贯穿连接孔，连接螺钉上连接有锁紧螺母35，锁紧螺母抵接在治具本体上。活动卡头包括滑座36、限位头37，限位头上设有两根导向杆38，导向杆上连接有限位块39，限位头和滑座之间连接有拉簧40，限位块设置在限位头和滑座之间且抵接在滑座上，滑座连接在滑槽内。

一种电芯极耳加工方法，第一步，在上料工位将电芯装夹到电芯装夹治具上；第二步，转盘转动90度使电芯到达负极耳剪切工位，负极耳剪切机构对电芯负极镍极耳进行剪切；第三步，电芯负极镍极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳剪切工位，正极耳剪切机构对电芯正极铝极耳进行剪切；第四步，电芯正极铝极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳焊接工位，正极耳焊接工位上的载流片送料机构输送镍载流片，载流片剪切机构将镍载流片剪切到焊接所需长度，然后焊接机构将剪切好的镍载流片输送到电芯正极铝极耳位置对准焊接；第五步，电芯正极铝极与镍载流片焊接完成后，转盘转动90度使电芯到达上料工位，将加工完成的电芯卸下，然后再装上待加工的电芯；转盘每转动一个工位在上料工位上卸下一个加工完成的电芯，然后再装上一个待加工的电芯，四个工位的动作同步进行。第四步，镍载流片与电芯正极铝极耳焊接之前，将电芯正极铝极耳向上顶起定位。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种电芯极耳加工装置，其特征是，包括工作台、连接在工作台上的托板、连接在托板上的底座，底座上可转动连接有转盘，底座上沿着逆时针方向依次分布有上料工位、负极耳剪切工位、正极耳剪切工位、正极耳焊接工位，转盘上与上料工位、负极耳剪切工位、正极耳剪切工位、正极耳焊接工位均对应设有电芯装夹治具，四个电芯装夹治具均布设置在转盘上，电芯装夹治具包括治具本体，治具本体上设有长条状的滑槽，滑槽内可滑动连接有活动卡头，治具本体上靠近滑槽一端连接有和活动卡头相对设置的固定卡头，治具本体上与固定卡头相邻的两侧边分别连接有固定定位条和活动定位条，固定定位条和活动定位条平行设置且二者之间的距离可调，负极耳剪切工位、正极耳剪切工位分别设有负极耳剪切机构、正极耳剪切机构，正极耳焊接工位上依次设有载流片送料机构、载流片剪切机构、焊接机构。

2.根据权利要求1所述的电芯极耳加工装置，其特征是，底座上上料工位与负极耳剪切工位之间设有弧形的第一极耳导条，负极耳剪切工位和正极耳剪切工位之间设有弧形的第二极耳导条，第一极耳导条和第二极耳导条上表面均沿着逆时针方向向上倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的电芯极耳加工装置，其特征是，负极耳剪切机构上靠近第一极耳导条端部以及正极耳剪切机构上靠近第二极耳导条端部均设有废料收集盒。

4.根据权利要求1所述的电芯极耳加工装置，其特征是，转盘上靠近四个电芯装夹治具位置均连接有支架，支架上可转动调节连接有安装盒，安装盒内可拆卸连接有清洁毛刷。

5.根据权利要求1所述的电芯极耳加工装置，其特征是，转盘呈“十”字形结构，转盘中间设有转轴，底座上安装有驱动电机、传动轴，驱动电机输出轴通过传动轴传动连接转轴。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的电芯极耳加工装置，其特征是，负极耳剪切机构和正极耳剪切机构均包括驱动活塞缸、剪切刀头、剪切台，驱动活塞缸伸缩杆上均安装有连接座，剪切刀头连接在连接座上，剪切刀头竖向设置，剪切台侧面上设有和剪切刀头相对设置的下刀片。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的电芯极耳加工装置，其特征是，转盘上靠近四个电芯装夹治具位置均连接有安装座，安装座靠近固定定位条设置，安装座上连接有刻度调节旋柄，刻度调节旋柄前端抵接在治具本体侧壁上，治具本体两端均设有长条状的连接孔，转盘上和连接孔对应位置紧固连接有连接螺钉，连接螺钉贯穿连接孔，连接螺钉上连接有锁紧螺母，锁紧螺母抵接在治具本体上。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的电芯极耳加工装置，其特征是，活动卡头包括滑座、限位头，限位头上设有两根导向杆，导向杆上连接有限位块，限位头和滑座之间连接有拉簧，限位块设置在限位头和滑座之间且抵接在滑座上，滑座连接在滑槽内。

9.一种权利要求1至8任意一项所述的电芯极耳加工方法，其特征是，第一步，在上料工位将电芯装夹到电芯装夹治具上；第二步，转盘转动90度使电芯到达负极耳剪切工位，负极耳剪切机构对电芯负极镍极耳进行剪切；第三步，电芯负极镍极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳剪切工位，正极耳剪切机构对电芯正极铝极耳进行剪切；第四步，电芯正极铝极耳剪切完成后，转盘转动90度使电芯到达正极耳焊接工位，正极耳焊接工位上的载流片送料机构输送镍载流片，载流片剪切机构将镍载流片剪切到焊接所需长度，然后焊接机构将剪切好的镍载流片输送到电芯正极铝极耳位置对准焊接；第五步，电芯正极铝极与镍载流片焊接完成后，转盘转动90度使电芯到达上料工位，将加工完成的电芯卸下，然后再装上待加工的电芯；转盘每转动一个工位在上料工位上卸下一个加工完成的电芯，然后再装上一个待加工的电芯，四个工位的动作同步进行。

10.根据权利要求9所述的电芯极耳加工方法，其特征是，第四步，镍载流片与电芯正极铝极耳焊接之前，将电芯正极铝极耳向上顶起定位。