CN108075092B - 焊接*** - Google Patents
焊接*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN108075092B CN108075092B CN201710406955.0A CN201710406955A CN108075092B CN 108075092 B CN108075092 B CN 108075092B CN 201710406955 A CN201710406955 A CN 201710406955A CN 108075092 B CN108075092 B CN 108075092B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- battery module
- arm
- driving
- roll
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
- B23K37/0252—Steering means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0404—Machines for assembling batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本发明提供了焊接***,包括:焊接专机,包括阶梯式上下两个平面的安装架,在所述上下两个平面上分别安装有对电池模块进行焊接的焊接装置,和放置电池模块的固定座;多功能控制装置,包括翻转架,和安装在翻转架上的翻转连接臂和动力装置,所述翻转连接臂包括翻转主动臂和翻转被动臂,在所述翻转主动臂和所述翻转被动臂上分别安装有主动夹爪和被动夹爪。本发明的焊接专机可以在安装架的两个平面同时进行两块电池模块的焊接工作,节省时间并提高工作效率。本发明的多功能控制装置将翻转装置和焊接配合装置安装在同一个翻转架上,自动实现大重量电池模块的移动和翻转,减轻工人的劳动强度,提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车领域,特别涉及一种在制造电动汽车的电池时能够自动对电池模块实现焊接、翻转及检测的焊接***。
背景技术
现有电动汽车的电池一般是由多个独立的电池通过批量组合后,经过焊接形成相应的串、并联连接,构成一个提供一定电压的电池模块,将预定数量的电池模块再进行组合安装,通过串、并联的连接形成电池模组,最后将电池模组经过串、并联连接形成为不同电动汽车提供指定电压输出的电池包。
电池模块在由散件组装的过程中,需要进行电池与导电片之间的电极焊接,如果由人工焊接则劳动强度大,且故障率较高,此外,组装后的电池模块需要两面焊接,该过程需要翻转电池模块,而电池模块的重量较大,同样会增加工人的劳动强度。在焊接完成后还需要对电池模块进行焊接效果检测,现有技术中是由人工进行逐一检测,这种方式效率较低。
发明内容
本发明的目的是要提供一种能够对电池模块自动进行焊接、翻转及检测的焊接***,以减少工人劳动强度,并提高工作效率。
特别地,本发明一个实施方式的焊接***,包括:
焊接专机,包括具备阶梯式上下两个平面的安装架,在所述上下两个平面上均安装有对电池模块进行焊接的焊接装置,和放置电池模块的固定座;
多功能控制装置,用于对待焊接的电池模块进行抓取并翻转,包括翻转架,和安装在翻转架上的翻转连接臂和动力装置,所述翻转连接臂包括相对设置翻转主动臂和翻转被动臂,所述动力装置驱动所述翻转主动臂和翻转被动臂沿翻转架往复移动,在所述翻转主动臂和所述翻转被动臂的相对面上分别安装有主动夹爪和被动夹爪。
在本发明的一个实施方式中,所述焊接装置包括焊枪和伺服***,所述伺服***驱动所述焊枪在焊接空间内进行X、Y、Z方向上的移动。
在本发明的一个实施方式中,所述固定座上设置有多道相互平行的安装槽,所述安装槽上安装有多个用于固定电池模块的固定部件,所述固定部件为旋转夹,且位于所述固定座两端。
在本发明的一个实施方式中,所述旋转夹由一个或多个独立的旋转气缸驱动,所述旋转夹在所述旋转气缸的控制下可由0度旋转至90度。
在本发明的一个实施方式中,所述焊接专机还包括对未工作时的焊枪表面进行修磨处理的修磨装置,所述修磨装置包括修磨件和驱动修磨件转动的驱动装置。
在本发明的一个实施方式中,所述修磨件包括载体以及固定附着在载体表面的磨砂件。
在本发明的一个实施方式中,在所述翻转架上还安装有焊接连接臂及其驱动装置,所述焊接连接臂包括相对设置的焊接主动臂和焊接被动臂,在所述焊接主动臂和焊接被动臂上安装有夹持焊接防护罩的定位销。
在本发明的一个实施方式中,所述主动夹爪包括与所述翻转主动臂轴连接的主动轴,在所述主动轴靠近所述被动夹爪的一端,安装有夹持所述电池模块侧面的主动夹持块,在所述主动轴远离所述被动夹爪的另一端安装有旋转装置,用于驱动所述主动夹爪转动;
所述被动夹爪包括与所述翻转被动臂轴连接的被动轴,在所述被动轴靠近所述主动夹爪的一端,安装有夹持所述电池模块侧面的被动夹持块。
在本发明的一个实施方式中,还包括对焊接完毕后的电池模块进行检测的检测装置,所述检测装置包括:
测试平台;
定位装置,安装在所述测试平台上,包括相对设置的仿形定位立柱和限位柱;所述仿形定位立柱设置有垂直于所述测试平台的定位凸条,所述限位柱有定位板,所述定位凸条和所述定位板分别设置在仿形定位立柱和限位柱相对面上;
电检测装置,包括多根垂直设置在所述测试平台上的铜柱,和通过线缆与所述铜柱连接的检测仪,用于检测电池模块中的电连接性能。
在本发明的一个实施方式中,在所述测试平台上还安装有识别待检测的电池模块编号的扫码器。
本发明的焊接专机可以在安装架的两个平面同时进行两块电池模块的焊接工作,形成两道互不影响的作业流水线,当其中一个电池模块进行翻转作业时,不会耽误另一个电池模块的焊接,可节省时间并提高工作效率。
本发明的多功能控制装置将翻转装置和焊接配合装置安装在同一个翻转架上,可以减少驱动装置的数量,同时减少控制时的移动量和控制程序,降低设备成本,自动实现大重量电池模块的移动和翻转,减轻工人的劳动强度,提高工作效率。
本发明的检测装置可以一次可以自动检测一块电池模块的电连接结构,通过对多个特定点导电片的信号检测,即可快速确定当前电池模块的整体电连接是否正确,大大提高了检测效率。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的电池包生产***流程图;
图2是本发明一个实施方式的焊接专机的结构示意图;
图3是图2的俯视图;
图4是本发明一个实施方式的多功能控制装置结构示意图;
图5是图4的仰视图;
图6是图4的右视图;
图7是图4的左视图;
图8是图4的立体图;
图9是本发明一个实施方式的检测装置结构示意图;
图10是图9的立体图;
图11是本发明一个实施方式的修磨装置结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,本发明涉及焊接***的电池包生产***一般性地包括如下处理过程:
1.先对待使用的电池进行质量检测,剔除不合格电池;
2.准备分别带有孔洞的底板、顶板及导电片,其中孔洞的数量与待安装的电池的数量对应;
3.利用安装装置将电池装入放置有导电片的底板上的孔洞中,在排列好的电池上再扣上预装有导电片的顶板,利用卡扣将底板和顶板固定在一起形成电池模块,电池模块顶面和底面的导电片朝外;
4.将电池模块放置在焊接台上,利用焊接装置对电池模块底板和顶板上孔洞处的导电片与电池两端进行焊接,以将导电片与电池电连接;其中,焊接完一个面之后,通过多功能控制装置将电池模块翻面,再焊接另一个面;
5.利用组装装置将指定数量的电池模块组装在一起,以构成一个具备一定输出电压的电池模组;
6.将指定数量的电池模组安装到电池箱体中,电连接并配以高压模块、BMS模块等,形成电池箱体的组装;
7.利用灌胶装置对电池箱体内进行自动灌胶;
8.固定上盖后,形成完整电池包。
本实施方式可以完全实现电池从组装到成品的全自动组装、检测步骤,整个过程实现机械自动化作业,既可以提高生产效率,又可以减轻工人劳动强度。
如图2、3所示,在本发明的一个实施方式的焊接***一般性地包括对组装后电池模块进行焊接的焊接专机100,和在焊接过程中控制电池模块翻转的多功能控制装置置200。
该焊接专机一般性地包括用于提供安装基座的安装架61,该安装架61包括阶梯式的上下两个平面611、612,在每个平面上分别安装有对电池模块上电池与导电片进行焊接的焊接装置620,和放置电池模块的固定座630。
该焊接装置620包括平行设置安装架61平面611、612上的两道纵向轨道621,在两道纵向轨道621上支撑有可沿纵向轨道621滑动的横向轨道622,在横向轨道622上安装有用于点焊的焊枪623,以及驱动横向轨道622和焊枪623移动的伺服***624,该伺服***624可驱动焊枪623在焊接空间内进行X、Y、Z轴方向上的移动。具体的伺服***624可以是伺服电机。
该固定座630安装在两道纵向轨道621之间,包括一个固定台631,和设置在固定台631上用于固定放置后电池模块的旋转夹632。旋转夹632可以包括一个带有插孔的本体6321,以及插在本体6321插孔内的夹持端6322,夹持端6322的上部伸出本体6321外,且可与本体6321形成固定和活动旋转两种状态。使用时,将夹持端6322旋转至电池模块上方,再将其与本体6321固定即可实现夹持目的。
在工作时,将电池模块放置在固定台631上,利用多功能控制装置200罩上焊接防护罩51后,再由旋转夹632将焊接防护罩51及电池模块同时夹持固定在固定台631上,然后由伺服***624驱动横向轨道622带动焊枪623移动至电池模块上方,对电池模块上各电池与导电片进行逐次焊接。焊接时,伺服***带动焊枪到达每一焊点处。焊接完成后,再打开旋转夹632,由多功能控制装置200取下焊接防护罩51并对电池模块进行翻转,翻转完毕后,再放下焊接防护罩51由旋转夹632进行固定,启动焊枪623进行电池模块另一面的焊接。重复上述过程,即可完成每一电池模块的焊接工作。
本实施方式中,可以在安装架61的两个平面611、612同时进行两块电池模块的焊接工作,形成两道互不影响的作业流水线,当其中一个电池模块进行翻转作业时,不会耽误另一个电池模块的焊接,可节省时间并提高工作效率。此外,在其它的实施方式中,也可以分别在安装架61的两个平面611、612上进行两个不同部件的作业。
在本发明的一个实施方式中,为方便调整旋转夹632的位置,可以在固定台631上设置多道平行的安装槽6311,该安装槽6311的截面可以为开口小容腔大的梯形形状,旋转夹632的固定端可以由安装槽6311的一端***并沿安装槽6311移动,在移动到预定位置后,再通过固定件将其固定在当前位置,本实施方式中,固定台631的上表面为平面,安装槽6311的设置不会影响电池模块的固定。
在本发明的另一个实施方式中,为提高对电池模块的固定效果,该旋转夹632可以设置多个,如:四个,且各旋转夹632可以分别位于固定台631的两端。固定时,每个旋转夹632可以分别负责固定电池模块的一个角部。
为确定电池模块是否安装,可以在安装架61上安装检测电池模块是否放置到位的到位传感器。控制***可以根据到位传感器的信号开始焊接过程。具体的到位传感器可以是接近开关、光电传感器或红外传感器。
进一步地,为实现旋转夹632的自动夹持,在本发明的一个实施方式中,每个旋转夹632可以由一个独立的旋转气缸驱动,旋转夹632在旋转气缸的控制下可从0度旋转至90度。多个旋转气缸可以由一个气源控制,在放置电池模块时,控制各旋转夹632的夹持端6322分别旋转至电池模块的放置范围外,电池模块放置完毕后,再旋转夹持端6322至电池模块的上方进行夹持。
本发明的该修磨装置650设置在焊枪623的停靠位的一侧,包括修磨件652和驱动修磨件652转动的修磨电机651。焊枪623在不工作时会自动停靠在横向轨道622的端头,修磨装置650可以安装在平面611、612上且位于横向轨道622端头的一侧,同时在安装架61上设置相应的修磨启动开关,在启动修磨开关后,修磨电机651会带动修磨件652动作,焊枪623由停靠位移动至修磨装置650处,其焊枪623的枪头与修磨件652接触,由修磨件652对枪头进行修磨,修磨预定时间后,修磨电机651停止工作,焊枪623再回到停靠位准备下一次焊接工作。具体的修磨件652可以是常规的打磨材料,如砂纸、砂轮。焊枪每工作一段时间或焊接预定次数后,即可通过修磨装置进行一次修磨。
本实施方式中的驱动装置可以为电机驱动、皮带传动或转盘带动,电机驱动通过电机驱动轴与修磨件连接以带动修磨件转动。转盘带动则通过在转盘表面安装修磨件带动修磨件转动,而皮带传动侧通过在皮带表面安装修磨件带动修磨件转动。
在本发明的一个实施方式中,该修磨件652可以采用砂纸,为使砂纸转动,可以在修磨电机651的驱动轴上连接一根圆柱,而砂纸缠在圆柱的表面,工作时,修磨电机651带动砂纸随圆柱转动,形成一个可不断打磨的摩擦件。在其它的方式中,也可以采用平面移动的方式,如砂纸固定在一个平板上,由修磨电机51驱动平板在一个平面上来回移动,同样可以实现修磨目的。
在本发明的另一个实施方式中,该修磨件652可以采用砂轮,而砂轮可以直接安装在修磨电机651的驱动轴上,以随驱动轴的转动而同步转动。
进一步地,在本发明的一个实施方式中,该焊接平面上还可以设置压力传感器,压力传感器用于探测经修磨后的焊枪电极下压时的压力,压力传感器可以与伺服电机连接,以将探测到的压力信号传输至伺服***。
如图4-8所示,多功能控制装置200一般性地包括用于为各部件提供安装基座的翻转架;和安装在翻转架10同一个面上的控制电池模块50翻转的翻转装置,和控制焊接防护罩移动的焊接配合装置。该翻转装置和焊接配合装置分别包括连接臂20、夹爪30和动力装置40。
该连接臂20包括并列活动安装在翻转架10上的翻转连接臂21和焊接连接臂22,而翻转连接臂21和焊接连接臂22又分别由两个相对设置的主动臂和被动臂构成,主动臂和被动臂可以在动力装置40的控制下实现单独或同时相向或相背运动(即夹持电池模块50和放开电池模块50动作)。
该夹爪30包括分别安装在翻转连接臂21的翻转主动臂211和翻转被动臂212上以夹持电池模块50的主动夹爪31和被动夹爪32,和分别安装在焊接连接臂22的焊接主动臂221和焊接被动臂222上以夹持焊接防护罩的定位销35。安装后的主动夹爪31和被动夹爪32的位置相对,焊接主动臂221和焊接被动臂222上的定位销35的位置相对。
该动力装置40包括固定在翻转架10上,分别驱动翻转主动臂211和翻转被动臂212在翻转架10上往复移动的翻转主动气缸41和翻转被动气缸42;分别驱动焊接主动臂221和焊接被动臂222在翻转架10上往复移动的焊接主动气缸46和焊接被动气缸47;以及安装在翻转主动臂211上以驱动主动夹爪31相对翻转主动臂211径向旋转的旋转气缸43。
本实施方式中的翻转架10通过固定在翻转架10上的固定杆11与驱动装置连接,这里的驱动装置可以是常规的自动机器人。驱动装置在控制***的控制下控制整个多功能控制装置200沿预定轨道移动。当安装完一个电池模块50后将该电池模块50移动至焊接台上,开始进行相应的导电片与电池的两极焊接工作,由于电池的两极焊接需要对电池模块50进行翻转作业,因此在电池模块50上表面的导电片与电池端焊接完成后,此时需要驱动多功能控制装置200移动至该电池模块50处。由于两个相对设置的主动夹爪31和被动夹爪32之间的活动距离大于电池模块50的宽度,因此,主动夹爪31和被动夹爪32可以在翻转主动气缸41和翻转被动气缸42的控制下先张开再合拢,将位于主动夹爪31和被动夹爪32之间的电池模块50从两端夹持住,然后在旋转气缸43的作用力下旋转主动夹爪31,使电池模块50转动,同时带动被动夹爪32转动,以在当前位置处将电池模块50进行180度翻转,从而对电池模块50另一面的导电片和电池端进行焊接。当前电池模块50的两面焊接完成后,即可进行下一电池模块50的焊接。
在焊接过程中,由于焊接台对电池模块50中各电池与导电片的焊接采用逐个焊接的方式,焊接过程中产生的火花或烟雾会污染电池模块50的表面,为防止这种现象,在电池模块50焊接前,需要罩有焊接防护罩,焊接防护罩上设置有多个与电池模块50上各电池焊接位置对应的孔,当焊接防护罩罩在电池模块50上后,焊接台可以通过焊接防护罩上的孔对内部的电池进行焊接,产生的火花和烟雾被焊接防护罩隔离,因此可以保持电池模块50表面的清洁。
当电池模块50放置在焊接台上后,多功能控制装置的焊接主动臂221和焊接被动臂222在焊接主动气缸46和焊接被动气缸47的作用力下,利用定位销35夹持焊接防护罩并放置在电池模块50上,焊接台才开始焊接工作,当一面焊接完毕后,先由焊接连接臂22将焊接防护罩夹持提起,再将翻转连接臂21移动至电池模块50上方,对电池模块50夹持提起并进行180度的翻转,再放回原位,然后移动焊接连接臂22至电池模块50上方,将焊接防护罩放下,再由焊接台开始对此面进行焊接,此面焊接完成后,再由焊接连接臂22将焊接防护罩提起,移走电池模块50,完成一块电池模块50的焊接工作。
在本实施方式中,将翻转装置和焊接配合装置安装在同一个翻转架上,可以减少驱动装置的数量,同时减少控制时的移动量和控制程序,降低设备成本。通过焊接主动臂和焊接被动臂上相对设置的定位销,***焊接防护罩上相应的夹持孔中,可提高焊接防护罩移动时的稳定性。此外,本实施方式能够自动实现大重量电池模块50的移动和翻转,减轻工人的劳动强度,提高工作效率。
本实施方式中虽然限定的动力装置40是气缸,但在其它的实施方式中也可以采用液压缸或电机等动力装置。此外在翻转连接臂21中,其翻转主动臂211和翻转被动臂212可以一方移动,而另一方固定,也可以两方同时动作。焊接连接臂22的焊接主动臂221和焊接被动臂222也可以采用同样的安装方式。相应的两者的动力装置40可以也可以根据具体的安装方式进行数量上的增减。
在本发明的一个实施方式中,为方便夹持焊接防护罩以及使电池模块50有足够的翻转空间,该翻转主动臂211、翻转被动臂212和焊接主动臂221、焊接被动臂222可以为L形结构,其各自通过短边与翻转架10连接,另一边的端头分别用于安装主动夹爪31、被动夹爪32和定位销35。安装后的翻转主动臂211和翻转被动臂212对称,焊接主动臂221和焊接被动臂222对称,利用侧边与翻转架10连接可以提高安装后的稳定性和强度。
在本发明的一个实施方式中,具体的主动夹爪31和被动夹爪32可以采用如下结构,主动夹爪31包括固定在翻转主动臂211外侧面的旋转气缸43,和活动固定在翻转主动臂211内侧面用于夹持电池模块50的主动夹持块311,主动夹持块311通过轴承固定在翻转主动臂211上,旋转气缸43的驱动轴穿过翻转主动臂211上的孔洞与主动夹持块311连接后驱动主动夹持块311旋转。
被动夹爪32可以包括与翻转被动臂212轴连接的被动轴,在被动轴位于翻转被动臂212内侧面的一端,安装有与电池模块50侧面贴合的被动夹持块321,在被动轴位于翻转被动臂212外侧面的一端安装有限制被动轴脱离的固定环323。
本实施方式通过使用夹持块可以提高夹爪与电池模块50侧面的接触面积,提高夹持过程的稳定性。
进一步地,在本发明的一个实施方式中,还可以在主动夹持块311与电池模块50的接触面上,设置相应的与电池模块50侧面形状配合的对位结构,该对位结构可以使主动夹持块311与电池模块50凸凹的侧面进行更紧密的接触。此外,在主动夹持块311的相对两端还可以设置在主动夹持块311与电池模块50的侧面接触后,同时夹持电池模块50上下两面的主动卡爪312。同样,在被动夹持块321上也可以设置与主动夹持块311同样的对位结构和被动卡爪322。
在工作时,主动夹爪31和被动夹爪32在翻转主动臂211和翻转被动臂212的水平移动下,利用主动夹持块311和被动夹持块321夹持电池模块50的相对两侧边,此时两者的对位结构可以与电池模块50的侧面形状紧密贴合,而主动卡爪312和被动卡爪322同时将电池模块50的上下两面卡住,使主动夹爪31和被动夹爪32分别形成一个U形的夹持结构,在翻转主动气缸41和翻转被动气缸42的作用力下将电池模块50紧紧固定住。此时,即可通过驱动装置控制安装架10沿预定轨道移动,对电池模块50进行指定操作。在该过程中,控制翻转主动气缸41和翻转被动气缸42驱动翻转主动臂211和翻转被动臂212向相反方向运动,即可打开主动夹爪31和被动夹爪32放下电池模块50。在需要翻转时,旋转气缸43的旋转力通过驱动轴传递给主动夹持块311,使被夹持的电池模块50产生旋转并翻转至预定角度,被动夹爪32在旋转范围内随主动夹爪31的动作同步动作。
在本发明的另一个实施方式中,为控制电池模块50的翻转角度,可以在旋转气缸43上安装检测电池模块50是否翻转到位的到位传感器,该到位传感器可以根据电池模块50的旋转位移确定电池模块50是否翻转到指定位置,或是利用相应的红外传感器,当电池模块50翻转至指定位置时,红外传感器导通。在其他实施方式中,也可以在翻转主动臂211等非旋转结构上设置到位传感器。
进一步地,还可以在主动夹爪31和被动夹爪32处设置物理上的限定结构,该限定结构可以限制电池模块翻转角度超过预期,该限定结构包括防止主动夹爪31旋转过度的第一阻挡件33,和限制被动夹爪32旋转过度的第二阻挡件34。
第一阻挡件33安装在旋转气缸43处,包括固定在旋转气缸43的驱动轴431上的第一旋转块331,和固定在旋转气缸43缸体432上的第一限制座332,由于电池模块50的翻转在180时即可解决需要,因此第一限制座332可以留出供第一旋转块331旋转180度的空间即可。工作时,第一旋转块331随旋转气缸43的旋转而同步旋转,而第一限制座332固定在指定位置,当第一旋转块331向左或向右旋转到该位置时,会被第一限制座332挡住,从而可以将电池模块50的旋转限制在当前位置。这里虽然将第一阻挡件33限定在旋转气缸43上,但在其它的实施方式中,也可以将第一阻挡件33安装在翻转主动臂211和主动夹持块311上。
第二阻挡件34可以包括固定在被动轴上的第二旋转块341,固定环323和固定在固定环323上的第二限制座342,同样地,第二限制座342也需要将电池模块50的旋转控制在180度的范围内。因此可以在固定环323的180度范围边处分别设置一个阻挡块,当被动轴带动第二旋转块341旋转时,遇到第二限制座342即被阻挡在当前位置。
进一步地,在本发明的一个实施方式中,为防止被动夹爪32在未抓取电池模块50时的无意旋转而偏离抓取位置,可以在第二限制座342上设置吸附第二旋转块341的磁性材料,如磁铁、电磁铁等(第二旋转块341被设置成可以被磁性材料所吸附),通过磁性部件可以将不工作状态下的被动轴限制在当前位置,从而防止两个夹爪处在不同的抓取角度而导致抓取失败。该磁性材料可以设置两块,分别固定在被动夹爪32旋转180度的两个极限位置处。
在本发明的一个实施方式中,为方便翻转连接臂21和焊接连接臂22移动,该连接臂20可以通过滑动装置44安装在翻转架10上。滑动装置44可以包括与翻转架10固定的滑轨固定座441,和与滑轨固定座441卡合的滑槽固定座442,连接臂20固定在滑槽固定座442上。滑槽固定座442卡合在滑轨固定座441上后被限制在滑轨固定座441上不能径向脱离,可在动力装置的推动下沿滑轨固定座441轴向移动。
进一步地,在本发明的一个实施方式中,为防止连接臂20的移动距离过大,可以在连接臂20与动力装置之间设置限制连接臂20移动位置的定位块45。该定位块45可以固定在翻转架10上,分别阻挡翻转主动臂211、翻转被动臂212和焊接主动臂221、焊接被动臂222,其结构可以是两个独立的挡块,两个挡块分别与连接臂20位于滑轨固定座441两侧边的端头对应。为防止硬性接触造成磨损,可以在定位块45朝向连接臂20的一面设置橡胶块451或塑料块。当然该橡胶块451或塑料块也可以设置在连接臂20与定位块45对应的位置处。定位块45具体的安装位置与连接臂20夹持住物体后的距离对应。此外,定位块45也可以采用一个独立的结构件来实现阻挡目的。
在本发明的另一个实施方式中,为确定该翻转装置和焊接配合装置是否抓取到物体,可以在连接臂20上安装检测被夹持物体的模块传感器。模块传感器在检测到主动夹爪31和被动夹爪32之间有电池模块50时,或焊接连接臂22的定位销35之间有焊接防护罩时,传感器会向控制***发出进行下一步动作的信号,否则会发出停止信号。具体的传感器可以是接近开关或光电开关,其安装位置可以在连接臂20的任意一个臂上。
如图9、10所示,本发明一个实施方式的检测装置300一般性地包括测试平台711、定位装置720和电测量装置730。
测试平台711用于为各检测部件提供安装基础。
该定位装置720安装在测试平台711上表面,包括两根并列的仿形定位立柱721,和与仿形定位立柱721相对设置的限位柱722,待检测的电池模块放置在仿形定位立柱721和限位柱722形成的区域内。为避免电池模块偏移,可以在仿形定位立柱721与限位柱722相对的一面上设置垂直于测试平台的定位凸条7211,在限位柱722与仿形定位立柱721相对的一面设置有定位板7221。电池模块由上方放入时,其一侧边的凹槽会与定位凸条7211卡合,而另一侧边则与定位板7221形成平面接触。
该电检测装置730包括多根垂直设置在测试平台711上的铜柱731,和通过线缆与铜柱731连接的检测仪732,各铜柱731的位置分别与待检测的电池模块底部的导电片位置对应。由于电池模块的顶面和底面上分布有多个导电片与各电池电极连接的焊接孔,当电池模块放置在测试平台711上后,各铜柱731会与预定位置处的导电片接触,并通过线缆将电信号传递至检测仪732,检测仪732根据该信号即可确定当前电池模块内的电池连接是否正确。
本实施方式中,一次可以自动检测一块电池模块的电连接结构,通过对多个特定点导电片的信号检测,即可快速确定当前电池模块的整体电连接是否正确,大大提高了检测效率。具体铜柱的数量可以根据待检测的电池模块内电池插装数量确定,检测位置可以设置在电池组与电池组之间的连接点处,从而快速确定是否存在连接错误,同时可确定出问题的电池组位置。
在本发明的一个实施方式中,为提高检测效果,可以在测试平台711上安装接近传感器712,该接近传感器712可以分布在测试平台711的指定位置处,以识别待检测的电池模块是否放置到位。根据接近传感器712的信号方便排除因电池模块摆放不到位而导致的检测错误,提高检测结果的精确度。本实施方式中接近传感器712安装有两个,且分别固定在两个仿形定位立柱721上。
在本发明的一个实施方式中,测试平台711可通过支架710安装在地面上,为方便检测,可以在支架710的底部设置垂直升降测试平台711的升降装置714,该升降装置714可以包括滑动座7141,和垂直拧在支架710底部的调节座715,在滑动座7141上设置有条形固定槽7142,滑动座7141通过穿过固定槽7142的固定螺栓与支架710固定;该调节座715包括一根与支架710连接的调节螺栓7152,在调节螺栓7152接地的一端固定安装有支撑座7151。在本实施方式中,支架710有四条支腿,各支腿的底部分别拧有一个调节座715,通过拧动支撑座7151,可使调节螺栓7152逐渐远离或拧入支架710,依次调节各调节座715,即可升高或降低整个检测平台711。滑动座7141主要起辅助支撑的作用,以提高支架710的稳定性。当调节座715调整后,即可松开固定滑动座7141的固定螺栓,使滑动座7141通过固定槽7142调整相对固定螺栓的位置,在稳定后即可再次拧紧固定螺栓将滑动座7141固定在当前位置。
为方便铜柱731的安装和检测,在本发明的一个实施方式中,可以在测试平台711上安装支撑待检测的电池模块的多个支座713,支座713可以将电池模块支离测试平台711一段距离,从而方便下方的铜柱731安装。为避免电池模块在插装时与支座713产生硬性碰撞,可以在支座713的顶端设置弹性缓冲垫7131。进一步地,各铜柱731可以通过由各支座713上延伸出来的安装架安装在各支座713上。
在本发明的一个实施方式中,在支架710上还安装有识别待检测的电池模块编号的扫码器740。由于电池模块是成批次的制作,因此每个电池模块都打有编号,通过扫码器740以识别当前电池模块的编码,并与检测仪732的检测信号汇合,从而建立每个电池模块的安全信息。此外,通过扫码器740的扫描信号还可以在当前批次的电池模块故障率较高时进行及时预警。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (9)
1.焊接***,其特征在于,包括:
焊接专机,包括具备阶梯式上下两个平面的安装架,在所述上下两个平面上均安装有对电池模块进行焊接的焊接装置,和放置电池模块的固定座;
多功能控制装置,用于对待焊接的电池模块进行抓取并翻转,包括翻转架,和安装在翻转架上的翻转连接臂和动力装置,所述翻转连接臂包括相对设置翻转主动臂和翻转被动臂,所述动力装置驱动所述翻转主动臂和翻转被动臂沿翻转架往复移动,在所述翻转主动臂和所述翻转被动臂的相对面上分别安装有主动夹爪和被动夹爪,在所述翻转架上还安装有焊接连接臂及其驱动装置,所述焊接连接臂包括相对设置的焊接主动臂和焊接被动臂,在所述焊接主动臂和焊接被动臂上安装有夹持焊接防护罩的定位销。
2.根据权利要求1所述的焊接***,其特征在于,
所述焊接装置包括焊枪和伺服***,所述伺服***驱动所述焊枪在焊接空间内进行X、Y、Z方向上的移动。
3.根据权利要求1所述的焊接***,其特征在于,
所述固定座上设置有多道相互平行的安装槽,所述安装槽上安装有多个用于固定电池模块的固定部件,所述固定部件为旋转夹,且位于所述固定座两端。
4.根据权利要求3所述的焊接***,其特征在于,
所述旋转夹由一个或多个独立的旋转气缸驱动,所述旋转夹在所述旋转气缸的控制下可由0度旋转至90度。
5.根据权利要求1所述的焊接***,其特征在于,
所述焊接专机还包括对未工作时的焊枪表面进行修磨处理的修磨装置,所述修磨装置包括修磨件和驱动修磨件转动的驱动装置。
6.根据权利要求5所述的焊接***,其特征在于,
所述修磨件包括载体以及固定附着在载体表面的磨砂件。
7.根据权利要求1所述的焊接***,其特征在于,
所述主动夹爪包括与所述翻转主动臂轴连接的主动轴,在所述主动轴靠近所述被动夹爪的一端,安装有夹持所述电池模块侧面的主动夹持块,在所述主动轴远离所述被动夹爪的另一端安装有旋转装置,用于驱动所述主动夹爪转动;
所述被动夹爪包括与所述翻转被动臂轴连接的被动轴,在所述被动轴靠近所述主动夹爪的一端,安装有夹持所述电池模块侧面的被动夹持块。
8.根据权利要求1所述的焊接***,其特征在于,
还包括对焊接完毕后的电池模块进行检测的检测装置,所述检测装置包括:
测试平台;
定位装置,安装在所述测试平台上,包括相对设置的仿形定位立柱和限位柱;所述仿形定位立柱设置有垂直于所述测试平台的定位凸条,所述限位柱有定位板,所述定位凸条和所述定位板分别设置在仿形定位立柱和限位柱相对面上;
电检测装置,包括多根垂直设置在所述测试平台上的铜柱,和通过线缆与所述铜柱连接的检测仪,用于检测电池模块中的电连接性能。
9.根据权利要求8所述的焊接***,其特征在于,
在所述测试平台上还安装有识别待检测的电池模块编号的扫码器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611018487 | 2016-11-16 | ||
CN2016110184871 | 2016-11-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108075092A CN108075092A (zh) | 2018-05-25 |
CN108075092B true CN108075092B (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=62159201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710406955.0A Active CN108075092B (zh) | 2016-11-16 | 2017-06-02 | 焊接*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108075092B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109623252A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-16 | 无锡奥特维智能装备有限公司 | 一种翻转装置和电池包加工设备 |
CN109638330B (zh) * | 2019-01-14 | 2023-09-26 | 安徽明天氢能科技股份有限公司 | 一种燃料电池电堆翻转设备及其工作方法 |
CN113977153B (zh) * | 2021-10-25 | 2022-07-15 | 江苏铭智新能源汽车零部件有限公司 | 新能源汽车电池包箱体框架用固定装置以及自动焊接*** |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120084975A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Medtronic, Inc. | Common carrier for the integrated mandrel battery assembly |
CN103134537A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 苏州工业园区高登威科技有限公司 | 翻转定位机构 |
CN104347889A (zh) * | 2013-11-21 | 2015-02-11 | 深圳市东博自动化设备有限公司 | 电池自动点焊机 |
CN205176066U (zh) * | 2015-11-03 | 2016-04-20 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种电池测试夹具 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5454649B1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-03-26 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置及び溶接方法 |
-
2017
- 2017-06-02 CN CN201710406955.0A patent/CN108075092B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120084975A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Medtronic, Inc. | Common carrier for the integrated mandrel battery assembly |
CN103134537A (zh) * | 2011-11-30 | 2013-06-05 | 苏州工业园区高登威科技有限公司 | 翻转定位机构 |
CN104347889A (zh) * | 2013-11-21 | 2015-02-11 | 深圳市东博自动化设备有限公司 | 电池自动点焊机 |
CN205176066U (zh) * | 2015-11-03 | 2016-04-20 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种电池测试夹具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108075092A (zh) | 2018-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108075092B (zh) | 焊接*** | |
CN108069247B (zh) | 多功能控制装置 | |
CN205927731U (zh) | 翻转装置 | |
KR101984303B1 (ko) | 타이어 휠의 너트홀 또는 볼트홀 센터링장치 | |
CN110394589B (zh) | 焊接*** | |
CN111216018B (zh) | 一种用于不同直径的钢圈表面打磨设备的驱动结构及打磨设备 | |
CN108075167B (zh) | 动力电池的生产*** | |
CN209698349U (zh) | 高效焊接设备 | |
CN106141431B (zh) | 一种电热水壶底焊接装置 | |
CN110328508B (zh) | 汽车制动盘轮毂的自动压装及检测设备 | |
CN112331900A (zh) | 一种电池模组生产线 | |
CN107403936B (zh) | 电芯模组翻转机 | |
CN112331899A (zh) | 一种动力电池模组生产线 | |
CN109500539A (zh) | 高效焊接设备 | |
CN108075168B (zh) | 电池模块的成组*** | |
CN108068348B (zh) | 一种加工插头弹片与pin件的自动铆合机 | |
CN106945293B (zh) | 一种高周波熔接机 | |
CN110695579B (zh) | 电机电枢与busbar对接装置、其使用方法及电机电枢与busbar焊接机 | |
CN109794744B (zh) | 绝缘套自动上料定位装配机构及其控制方法 | |
CN108772650B (zh) | 电芯模组侧面板焊接精确定位装置、焊接机器人及其焊接方法 | |
CN108405759B (zh) | 绕线机及绕线方法 | |
CN214722404U (zh) | 快速双定位带孔法兰机构 | |
CN112074101B (zh) | 一种用于方向盘转角传感器的pcb插针设备 | |
CN206305596U (zh) | 摄像头焊接自动化机 | |
CN205571773U (zh) | 滑撬定位装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |