CN116727826B - 一种电芯极耳超声波焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电芯极耳超声波焊接设备，包括箔片送料机构、箔片裁切机构、箔片夹取移栽机构、箔片定位中转机构、箔片夹持焊接机构、超声波焊接设备和焊接底座，超声波焊接设备包括焊头，焊头位于焊接底座的正上方，箔片送料机构夹取箔片拉出至裁切的长度、箔片裁切机构定长切断箔片，箔片夹取移栽机构夹取切断后的箔片、并移栽至箔片定位中转机构的取料位置，CCD相机在箔片定位中转机构的取料位置拍照确定位置，本发明具有箔片供料、送料、裁切、定位、焊接、清洁等功能。能够准确夹取箔片，防止焊接偏差，提高焊接精度。

Description

一种电芯极耳超声波焊接设备

技术领域

本发明涉及小型方形电池的制作设备，特别涉及一种电芯极耳超声波焊接设备。

背景技术

小型方形电池由于体积小，应用于小型的电子设备上，比如电子眼镜、手表等电子产品上。小型方形电池在生产制作过程中，需要将箔片焊接在电芯的正负极耳上，但由于小型方形电池所焊接的箔片体积小、长度短，而且比较薄，箔片定位和机械手取箔片时容易发生箔片位置偏差，导致焊接位置偏移等问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种电芯极耳超声波焊接设备。该焊接设备具有箔片供料、送料、裁切、定位、焊接、清洁等功能。能够准确夹取箔片，防止焊接偏差，提高焊接精度。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种电芯极耳超声波焊接设备，包括箔片送料机构、箔片裁切机构、箔片夹取移栽机构、箔片定位中转机构、箔片夹持焊接机构、超声波焊接设备和焊接底座，所述超声波焊接设备包括焊头，所述焊头位于所述焊接底座的正上方，所述箔片送料机构夹取箔片拉出至裁切的长度、所述箔片裁切机构定长切断箔片，所述箔片夹取移栽机构夹取切断后的箔片、并移栽至所述箔片定位中转机构的取料位置，CCD相机在所述箔片定位中转机构的取料位置拍照确定位置，所述箔片定位中转机构从取料位置接取箔片、并将箔片移动至所述箔片夹持焊接机构的取料位置，所述箔片夹持焊接机构夹取箔片、并将箔片移动至所述焊接底座的上方，所述超声波焊接设备控制焊头下压、将箔片与电芯极耳焊接在一起。箔片定位中转机构对箔片具有定位作用，利用箔片卡槽和让位槽的作用，箔片夹取移栽机构上的两个夹板能够沿着让位槽的方向嵌入，箔片刚好能够水平放置在箔片卡槽上定位，箔片的一端伸出，方便夹取，焊接时，箔片不需要再旋转翻面，箔片夹持焊接机构再箔片焊接时能够实时夹住箔片，直到焊接完成才松开，能够确保箔片焊接时不发生偏移。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，所述箔片定位中转机构包括箔片接取平台，所述箔片接取平台的长度方向上设有让位槽，所述箔片接取平台的宽度方向上设有箔片卡槽，所述箔片接取平台的底部设有连接块，所述连接块通过滑轨和滑块连接在安装板上，所述连接块上穿设有一导杆，所述导杆上设有预紧件，预紧件为弹簧，所述安装板由一顶升气缸控制升降，所述顶升气缸设置在气缸安装板上，所述气缸安装板的底部连接在角度调节转盘上，所述角度调节转盘由角度调节电机控制转动，所述角度调节电机设置在一横移滑板上，所述横移滑板由中转横移伺服模组控制移动，所述中转横移伺服模组由中转Y轴伺服模组控制移动。箔片定位中转机构具有移栽中转、定位和箔片位置调整等功能，角度调节电机能够控制角度调节转盘调整角度，使箔片放置的位置更佳准确。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，所述箔片夹取移栽机构包括横向夹取气缸，所述横向夹取气缸控制两根夹板做夹持动作，所述横向夹取气缸设置在气缸固定板上，所述气缸固定板由一升降气缸控制升降，所述升降气缸设置在顶升气缸安装板上，所述顶升气缸安装板设置在移动板上，所述移动板由移栽伺服驱动模组控制移动，两根所述夹板呈上下位置设置，位于下方的所述夹板能够在放箔片时嵌入在所述让位槽内，箔片固定在所述箔片卡槽内。箔片夹取移栽机构从箔片裁切机构的出料端取箔片，利用两根长条状的夹板夹持箔片，方便放置箔片，夹板能够嵌入再让位槽内，让位槽对夹板具有限位导向的作用，防止夹板放置箔片时位置发生偏差，使箔片位置放置更为精确。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，所述箔片夹持焊接机构包括伺服模组、由所述伺服模组控制移动的滑动板，所述滑动板上设有立板，所述立板上设有升降控制气缸，所述升降控制气缸控制一夹爪气缸升降移动，所述夹爪气缸控制两个夹爪水平抓取箔片，所述夹爪的端部设有一弯折夹持部，两个所述弯折夹持部的尖端夹持箔片，箔片焊接时、两个所述夹爪夹持箔片不动，直至箔片与电芯极耳焊接完成。箔片夹持焊接机构利用弯折夹持部夹持箔片的一端，焊接时不会松开箔片，直到箔片焊接完成，对箔片具有定位作用。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，所述箔片送料机构包括送料伺服模组、由所述送料伺服模组控制移动的箔片夹持气缸，所述箔片夹持气缸夹持箔片、所述送料伺服模组控制箔片夹持气缸移动拉出箔片。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，还包括放料盘，所述放料盘设置在侧安装板上，所述侧安装板上还设有多个箔片固定导向轮和一个松紧调节导向轮，所述松紧调节导向轮通过滑轨和滑块连接在所述侧安装板上，所述松紧调节导向轮由一松紧调节气缸控制上下移动。松紧调节气缸能够控制松紧调节导向轮的上下位置，用于调节箔片输送的松紧度。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，所述侧安装板的底部还设有滚轮安装板，所述滚轮安装板上设有上下两排滚轮，箔片从上下两排滚轮之间水平通过。箔片从两排滚轮之间水平通过能够对箔片进行导向压平，使箔片裁切时呈水平状，防止弯曲。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，所述箔片裁切机构包括裁切支架，所述裁切支架上设有裁切气缸和下切刀模板，所述裁切气缸控制上切刀模板上下移动裁切箔片，箔片从所述下切刀模板和所述上切刀模板之间通过，所述裁切支架的出料侧设有夹持定位气缸，所述夹持定位气缸控制两个夹持块夹持箔片，箔片裁切时、所述夹持定位气缸夹持住箔片。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，还包括清洁机构，所述清洁机构设置在所述焊接底座的一侧，所述清洁机构包括出风通道，所述出风通道的出风口对准所述焊接底座的上端，所述出风通道设置在一风道安装板上，所述风道安装板由一位置控制气缸控制移动，所述位置控制气缸设置在气缸支架上。

作为本发明电芯极耳超声波焊接设备的一种改进，还包括粉尘收集箱，所述粉尘收集箱设置在一安装槽上，所述粉尘收集箱能够从所述安装槽取出，所述粉尘收集箱设置在所述焊接底座的另一侧，所述安装槽由一气缸控制前后位置移动，所述出风通道吹风将焊接底座上的粉尘吹入所述粉尘收集箱内收集。

本发明的有益效果在于：本发明具有箔片供料、送料、裁切、定位、焊接、清洁等功能。能够准确夹取箔片，防止焊接偏差，提高焊接精度。箔片定位中转机构对箔片具有定位作用，利用箔片卡槽和让位槽的作用，箔片夹取移栽机构上的两个夹板能够沿着让位槽的方向嵌入，箔片刚好能够水平放置在箔片卡槽上定位，箔片的一端伸出，方便夹取，焊接时，箔片不需要再旋转翻面，箔片夹持焊接机构再箔片焊接时能够实时夹住箔片，直到焊接完成才松开，能够确保箔片焊接时不发生偏移，达到精准焊接，提高焊接质量。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的另一方向立体图；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的箔片定位中转机构结构图；

图5是本发明的箔片夹取移栽机构结构图；

附图标记为：1、箔片送料机构，2、箔片裁切机构，3、箔片夹取移栽机构，4、箔片定位中转机构，5、箔片夹持焊接机构，6、超声波焊接设备，7、焊接底座，8、CCD相机，9、放料盘，10、侧安装板，11、箔片固定导向轮，12、松紧调节导向轮，13、松紧调节气缸，14、滚轮安装板，15、滚轮，16、清洁机构，17、粉尘收集箱，18、安装槽，21、裁切支架，22、裁切气缸，23、下切刀模板，24、上切刀模板，25、夹持定位气缸31、横向夹取气缸，32、夹板，33、升降气缸，34、顶升气缸安装板，35、移栽伺服驱动模组，41、箔片接取平台，42、让位槽，43、箔片卡槽，44、连接块，45、安装板，46、导杆，47、顶升气缸，48、角度调节转盘，49、角度调节电机，40、横移滑板，401、中转横移伺服模组，402、中转Y轴伺服模组，51、伺服模组，52、立板，53、升降控制气缸，54、夹爪气缸，55、夹爪，61、焊头，161、出风通道，162、风道安装板，163、位置控制气缸，164、气缸支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、 “第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围内。

如图1-图5所示，一种电芯极耳超声波焊接设备，包括箔片送料机构1、箔片裁切机构2、箔片夹取移栽机构3、箔片定位中转机构4、箔片夹持焊接机构5、超声波焊接设备6和焊接底座7，超声波焊接设备6包括焊头61，焊头61位于焊接底座7的正上方，箔片送料机构1夹取箔片拉出至所需要的裁切长度、箔片裁切机构2定长切断箔片，箔片夹取移栽机构3夹取切断后的箔片、并移栽至箔片定位中转机构4的取料位置，CCD相机8在箔片定位中转机构4的取料位置拍照确定位置，箔片定位中转机构4从取料位置接取箔片、并将箔片移动至箔片夹持焊接机构5的取料位置，箔片夹持焊接机构5夹取箔片、并将箔片移动至焊接底座7的上方，超声波焊接设备6控制焊头61下压、将箔片与电芯极耳焊接在一起。箔片定位中转机构4对箔片具有定位作用，利用箔片卡槽和让位槽的作用，箔片夹取移栽机构上的两个夹板能够沿着让位槽的方向嵌入，箔片刚好能够水平放置在箔片卡槽上定位，箔片的一端伸出，方便夹取，焊接时，箔片不需要再旋转翻面，箔片夹持焊接机构再箔片焊接时能够实时夹住箔片，直到焊接完成才松开，能够确保箔片焊接时不发生偏移。

优选的，箔片定位中转机构4包括箔片接取平台41，箔片接取平台41的长度方向上设有让位槽42，箔片接取平台41的宽度方向上设有箔片卡槽43，箔片接取平台的底部设有连接块44，连接块44通过滑轨和滑块连接在安装板45上，连接块44上穿设有一导杆46，导杆上设有预紧件，预紧件为弹簧，安装板45由一顶升气缸47控制升降，顶升气缸47设置在气缸安装板上，气缸安装板的底部连接在角度调节转盘48上，角度调节转盘48由角度调节电机49控制转动，角度调节电机49设置在一横移滑板40上，横移滑板40由中转横移伺服模组401控制移动，中转横移伺服模组401由中转Y轴伺服模组402控制移动。箔片定位中转机构4具有移栽中转、定位和箔片位置调整等功能，角度调节电机能够控制角度调节转盘调整角度，使箔片放置的位置更佳准确。中转横移伺服模组401和中转Y轴伺服模组402均采用伺服电机和丝杆来传动横移滑板40。

优选的，箔片夹取移栽机构3包括横向夹取气缸31，横向夹取气缸31控制两根夹板32做夹持动作，横向夹取气缸31设置在气缸固定板上，气缸固定板由一升降气缸33控制升降，升降气缸33设置在顶升气缸安装板34上，顶升气缸安装板34设置在移动板上，移动板由移栽伺服驱动模组35控制移动，两根夹板呈上下位置设置，位于下方的夹板能够在放箔片时嵌入在让位槽内，箔片固定在箔片卡槽内。箔片夹取移栽机构从箔片裁切机构的出料端取箔片，利用两根长条状的夹板夹持箔片，方便放置箔片，夹板能够嵌入再让位槽内，让位槽对夹板具有限位导向的作用，防止夹板放置箔片时位置发生偏差，使箔片位置放置更为精确。移栽伺服驱动模组35采用伺服电机和丝杆来传动移动板。

优选的，箔片夹持焊接机构5包括伺服模组51、由伺服模组51控制移动的滑动板，滑动板上设有立板52，立板52上设有升降控制气缸53，升降控制气缸53控制一夹爪气缸54升降移动，夹爪气缸54控制两个夹爪55水平抓取箔片，夹爪55的端部设有一弯折夹持部，两个弯折夹持部的尖端夹持箔片，箔片焊接时、两个夹爪55夹持箔片不动，直至箔片与电芯极耳焊接完成。箔片夹持焊接机构利用弯折夹持部夹持箔片的一端，焊接时不会松开箔片，直到箔片焊接完成，对箔片具有定位作用。

优选的，箔片送料机构1包括送料伺服模组、由送料伺服模组控制移动的箔片夹持气缸，箔片夹持气缸夹持箔片、送料伺服模组控制箔片夹持气缸移动拉出箔片。

优选的，还包括放料盘9，放料盘9设置在侧安装板10上，侧安装板10上还设有多个箔片固定导向轮11和一个松紧调节导向轮12，松紧调节导向轮12通过滑轨和滑块连接在侧安装板10上，松紧调节导向轮12由一松紧调节气缸13控制上下移动。松紧调节气缸13能够控制松紧调节导向轮12的上下位置，用于调节箔片输送的松紧度。

优选的，侧安装板10的底部还设有滚轮安装板14，滚轮安装板14上设有上下两排滚轮15，箔片从上下两排滚轮15之间水平通过。箔片从两排滚轮之间水平通过能够对箔片进行导向压平，使箔片裁切时呈水平状，防止弯曲。

优选的，箔片裁切机构2包括裁切支架21，裁切支架21上设有裁切气缸22和下切刀模板23，裁切气缸22控制上切刀模板24上下移动裁切箔片，箔片从下切刀模板23和上切刀模板24之间通过，裁切支架21的出料侧设有夹持定位气缸25，夹持定位气缸25控制两个夹持块夹持箔片，箔片裁切时、夹持定位气缸夹持住箔片。

优选的，还包括清洁机构16，清洁机构16设置在焊接底座的一侧，清洁机构16包括出风通道161，出风通道161的出风口对准焊接底座7的上端，出风通道161设置在一风道安装板162上，风道安装板162由一位置控制气缸163控制移动，位置控制气缸163设置在气缸支架164上。

优选的，还包括粉尘收集箱17，粉尘收集箱17设置在一安装槽18上，粉尘收集箱17能够从安装槽18取出，粉尘收集箱17设置在焊接底座7的另一侧，安装槽18由一气缸控制前后位置移动，出风通道161吹风将焊接底座7上的粉尘吹入粉尘收集箱17内收集。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (8)

1.一种电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，包括箔片送料机构、箔片裁切机构、箔片夹取移栽机构、箔片定位中转机构、箔片夹持焊接机构、超声波焊接设备和焊接底座，所述超声波焊接设备包括焊头，所述焊头位于所述焊接底座的正上方，所述箔片送料机构夹取箔片拉出至裁切的长度、所述箔片裁切机构定长切断箔片，所述箔片夹取移栽机构夹取切断后的箔片、并移栽至所述箔片定位中转机构的取料位置，CCD相机在所述箔片定位中转机构的取料位置拍照确定位置，所述箔片定位中转机构从取料位置接取箔片、并将箔片移动至所述箔片夹持焊接机构的取料位置，所述箔片夹持焊接机构夹取箔片、并将箔片移动至所述焊接底座的上方，所述超声波焊接设备控制焊头下压、将箔片与电芯极耳焊接在一起；

所述箔片定位中转机构包括箔片接取平台，所述箔片接取平台的长度方向上设有让位槽，所述箔片接取平台的宽度方向上设有箔片卡槽；

所述箔片接取平台的底部设有连接块，所述连接块通过滑轨和滑块连接在安装板上，所述连接块上穿设有一导杆，所述导杆上设有预紧件，所述安装板由一顶升气缸控制升降，所述顶升气缸设置在气缸安装板上，所述气缸安装板的底部连接在角度调节转盘上，所述角度调节转盘由角度调节电机控制转动，所述角度调节电机设置在一横移滑板上，所述横移滑板由中转横移伺服模组控制移动，所述中转横移伺服模组由中转Y轴伺服模组控制移动；

所述箔片夹取移栽机构包括横向夹取气缸，所述横向夹取气缸控制两根夹板做夹持动作，所述横向夹取气缸设置在气缸固定板上，所述气缸固定板由一升降气缸控制升降，所述升降气缸设置在顶升气缸安装板上，所述顶升气缸安装板设置在移动板上，所述移动板由移栽伺服驱动模组控制移动，两根所述夹板呈上下位置设置，位于下方的所述夹板能够在放箔片时嵌入在所述让位槽内，箔片固定在所述箔片卡槽内。

2.根据权利要求1所述的电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，所述箔片夹持焊接机构包括伺服模组、由所述伺服模组控制移动的滑动板，所述滑动板上设有立板，所述立板上设有升降控制气缸，所述升降控制气缸控制一夹爪气缸升降移动，所述夹爪气缸控制两个夹爪水平抓取箔片，所述夹爪的端部设有一弯折夹持部，两个所述弯折夹持部的尖端夹持箔片，箔片焊接时、两个所述夹爪夹持箔片不动，直至箔片与电芯极耳焊接完成。

3.根据权利要求1所述的电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，所述箔片送料机构包括送料伺服模组、由所述送料伺服模组控制移动的箔片夹持气缸，所述箔片夹持气缸夹持箔片、所述送料伺服模组控制箔片夹持气缸移动拉出箔片。

4.根据权利要求3所述的电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，还包括放料盘，所述放料盘设置在侧安装板上，所述侧安装板上还设有多个箔片固定导向轮和一个松紧调节导向轮，所述松紧调节导向轮通过滑轨和滑块连接在所述侧安装板上，所述松紧调节导向轮由一松紧调节气缸控制上下移动。

5.根据权利要求4所述的电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，所述侧安装板的底部还设有滚轮安装板，所述滚轮安装板上设有上下两排滚轮，箔片从上下两排滚轮之间水平通过。

6.根据权利要求1所述的电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，所述箔片裁切机构包括裁切支架，所述裁切支架上设有裁切气缸和下切刀模板，所述裁切气缸控制上切刀模板上下移动裁切箔片，箔片从所述下切刀模板和所述上切刀模板之间通过，所述裁切支架的出料侧设有夹持定位气缸，所述夹持定位气缸控制两个夹持块夹持箔片，箔片裁切时、所述夹持定位气缸夹持住箔片。

7.根据权利要求1所述的电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，还包括清洁机构，所述清洁机构设置在所述焊接底座的一侧，所述清洁机构包括出风通道，所述出风通道的出风口对准所述焊接底座的上端，所述出风通道设置在一风道安装板上，所述风道安装板由一位置控制气缸控制移动，所述位置控制气缸设置在气缸支架上。

8.根据权利要求7所述的电芯极耳超声波焊接设备，其特征在于，还包括粉尘收集箱，所述粉尘收集箱设置在一安装槽上，所述粉尘收集箱能够从所述安装槽取出，所述粉尘收集箱设置在所述焊接底座的另一侧，所述安装槽由一气缸控制前后位置移动，所述出风通道吹风将焊接底座上的粉尘吹入所述粉尘收集箱内收集。