一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，该设备通过激光焊接机对软包动力电池的电芯极耳和极片进行焊接包括：工作台，分别设置在所述工作台上用于对电芯进行短路检测的短路检测组件，将通过所述短路检测的电芯抓取至夹具用的上料机械手，分别设置在所述工作台顶部和底部用于将夹具上下循环输送的上下回流线组件，以及分别依次设置在所述工作台顶部且位于所述上下回流线组件旁边的夹具开锁组件、预焊组件、极耳裁切组件、转接片上料组件、焊接组件及下料机械手。本发明专利技术解决现有的预焊过程中的虚焊问题，相比超声波焊接可以明显提高极耳与极耳连接片的抗拉强度，本发明专利技术相对超声波焊接还具有成本低廉等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备
本专利技术涉及自动化设备
，特别涉及一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备。
技术介绍
在动力电池软包电芯极耳焊接工艺中，传统方法采用超声波先将极耳进行预焊接，然后极耳裁切整齐，再用超声波将极耳与极耳连接片焊接到一起，在传统的焊接方法，由于全部采用超声波焊接，超声波焊接存在虚焊问题，并且虚焊是无法通过机器检测的，只能人工检验，任何优化措施只能尽量减少虚焊的概率，无法避免。动力电池软包电芯极耳与极耳连接片再预焊、裁切完成后采用激光焊接，将极耳连接片与极耳融化焊接到一起，可以解决超声波焊接无法避免的虚焊问题，即使预焊过程出现虚焊问题，在激光焊接时也可以将虚焊的极耳焊接牢固，采用激光焊接可以解决行业内一直无法解决的超声波虚焊问题。由于超声波的焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接的时候破坏了分子的结构，造成极耳连接片的抗拉强度不高，而激光焊接是将极耳连接片与极耳融化焊接到一起，焊后极耳连接片的抗拉强度要明显高于超声波焊接，对提高电池的质量及性能有明显的优势。
技术实现思路
综上所述，本专利技术主要的目的是解决动力电池软包电芯极耳与极耳连接片超声波焊接的虚焊、焊后极耳强度不高、超声波焊接设备成本高等技术问题，而提供一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，该设备通过激光焊接机对软包动力电池的电芯极耳和极片进行焊接，包括：工作台，分别设置在所述工作台上用于对电芯进行短路检测的短路检测组件，将通过所述短路检测的电芯抓取至夹具用的上料机械手，分别设置在所述工作台顶部和底部用于将夹具上下循环输送的上下回流线组件，以及分别依次设置在所述工作台顶部且位于所述上下回流线组件旁边的夹具开锁组件、预焊组件、极耳裁切组件、转接片上料组件、焊接组件及下料机械手。其特征在于，所述短路检测组件包括：检测底座、气缸安装座、第一气动元件、固定板、第二气动元件、导杆固定板、至少两个直线轴承、至少两根导杆、探针安装板、探针、第三气动元件及滑轨，所述滑轨设置在工作台上，所述检测底座滑设于滑轨上，所述气缸安装座和第三气动元件分别设置在检测底座两侧，所述第一气动元件设置在所述检测底座顶部，所述第一气动元件通过设置在其活动端的固定板与第二气动元件相连接，所述第二气动元件的活动端与导杆固定板相连接，所述直线轴承分别安装在导杆固定板上，所述导杆分别与所述直线轴承过盈连接，所述导杆的另一端与探针安装板固接，所述探针竖向贯穿地设置在探针安装板上，所述检测底座一侧设有向外延伸形成的凸块，所述第三气动元件的活动端与所述凸块相连接，待检测完毕后，所述第三气动元件推动所述凸块使检测底座沿滑轨滑动至上料机械手下方。所述上下回流线组件包括：上层回流线，与该上层回流线配合将夹具循环回流用下层回流线，以及竖向设置在所述上层回流线与下层回流线两端并与其配合传输夹具的夹具升降机构。所述上层回流线与下层回流线分别设置在所述工作台顶部和底部的长度方向上，所述上层回流线包括：竖向设置的滑轨座，所述滑轨座一侧侧壁上间隔地设置有多个定位夹具用的第一夹具定位机构，所述滑轨座另一侧侧壁上设置有与所述第一-夹具定位机构配合定位夹具的第二夹具定位机构，所述滑轨座顶部长度方向上设置有一条第一导轨，该第一导轨上间隔设置有若干个与该第一导轨配合滑动的夹具；所述下层回流线包括：链轮固定座及固设在链轮固定座一侧的链槽固定座，所述链轮固定座上设有回流链条机构，所述链槽固定座上设置有底层回流导轨，所述链槽固定座和回流链条机构通过链条传动连接；所述夹具升降机构包括：顶升固定座，所述顶升固定座其中一面上设置有驱动装置，所述顶升固定座的另一面上设置有滑动组件，所述滑动组件之间设有丝杆，该丝杆上螺纹连接有滚珠螺母，所述丝杆的活动端设有从动轮，所述驱动装置的活动端设有主动轮，该主动轮通过皮带与从动轮传动连接，所述滑动组件上滑设有滑动固定座，所述驱动装置驱动所述主动轮转动，主动轮通过皮带带动从动轮转动，从动轮带动丝杆旋转，所述丝杆通过滚珠螺母调节所述顶升固定座上升和降落。所述夹具开锁组件包括：底板，以及分别设置在所述底板上的第一开锁夹具和第二开锁夹具，所述第一开锁夹具包括：底座，设于该底座上的第一气缸安装板，及第四气动元件，所述第一气缸安装板上分别设有气缸安装块和第一连接板，所述底座上设有一放置部，所述第四气动元件放置在所述放置部上，所述第四气动元件的活动端与气缸安装块驱动连接，所述第一连接板上固设有气缸安装条，所述气缸安装条上固设有第二气缸安装板，所述第二气缸安装板上安装有第五气动元件，所述第五气动元件的活动端连接有用于夹具开锁用的开锁板。所述预焊组件包括：设于所述工作台上的模组底板，安装在所述模组底板底部的第一顶升电缸，设置在所述模组底板四个角处的导杆，分别套设于每根导杆上的直线轴承，所述导杆的另一端连接有加强板，所述模组底板顶部设置有可沿Y轴移动的Y轴伺服模组，所述Y轴伺服模组上活动连接有可沿X轴移动的X轴伺服模组，该X轴伺服模组上活动连接有预焊机。所述极耳裁切组件包括：裁切底座，设置在所述裁切底坐上的其中一面上安装有第六气动元件，所述裁切底座的另一面上设置有一对第二导轨，该第二导轨上滑设有一滑板，该滑板包括气缸连接部，导轨连接部及安装部，所述导轨连接部滑设在所述第二导轨上，所述气缸连接部与所述第六气动元件的活动端活动连接，所述安装部的顶面上分别设置有两根导柱和下模座，所述导柱上分别连接有第三气缸安装板和第二连接板，所述第三气缸安装板上安装有第七气动元件，所述第二连接板通过过渡板与电芯压板相连接，所述过渡板一侧还设有与所述下模座配合将极耳割断用的上切刀，所述安装部上还开设有一缺口，安装部的底面上还设置有收集裁切后的极耳碎片用的废料收集装置。所述转接片上料组件包括：三轴伺服模组，转接片二次定位机构及转接片上料机构；所述转接片上料机构包括：转盘垫座，分别安装在所述转盘垫座底部的第二顶升电缸和转接片旋转机构，可转动地连接在所述转接片旋转机构活动端的转盘，所述转盘的周向上设置有多个装有极片的弹夹。采用上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术所产生的有益效果在于：1.本专利技术采用激光焊接解决的动力电池行业软包电芯极耳与极耳连接片超声波焊接一直以来存在的虚焊问题，采用激光焊接可以完全避免虚焊问题，同时还可以解决极耳超声波预焊过程中出现的虚焊问题，即使超声波预焊出现虚焊问题，再进行激光焊接也可以解决该虚焊问题。2.激光焊接是通过高温熔化将两种材质的极耳和极片的原子或分子结合、扩散链接在一起，相比超声波焊接可以明显提高极耳与极耳连接片的抗拉强度。3.采用激光焊接设备成本相比超声波焊接机，成本有明显的优势。【附图说明】图1是本专利技术的整体结构立体示意图；图2是本专利技术的短路检测组件的结构示意图；图3是本专利技术的上下回流线组件的结构示意图；图4是本专利技术的上层回流线的结构示意图；图5是本专利技术的上层回流线的另一结构示意图；图6是本专利技术的下层回流线的结构示意图；图7是本专利技术的夹具升降机构的结构示意图；图8是本专利技术的夹具升降机构的俯视图；图9是本专利技术的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，该设备通过激光焊接机对软包动力电池的电芯极耳和极片进行焊接，其特征在于，包括：工作台（1），分别设置在所述工作台（1）上用于对电芯进行短路检测的短路检测组件（2），将通过短路检测的电芯抓取至上下回流线组件用的上料机械手（3），分别设置在所述工作台顶部和底部用于将夹具上下循环输送的上下回流线组件（4），以及分别依次设置在所述工作台顶部且位于所述上下回流线组件（4）旁边的夹具开锁组件（5）、预焊组件（6）、极耳裁切组件（7）、转接片上料组件（8）、焊接组件（9）及下料机械手（10）。

【技术特征摘要】
1.一种用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，该设备通过激光焊接机对软包动力电池的电芯极耳和极片进行焊接，其特征在于，包括：工作台（1），分别设置在所述工作台（1）上用于对电芯进行短路检测的短路检测组件（2），将通过短路检测的电芯抓取至上下回流线组件用的上料机械手（3），分别设置在所述工作台顶部和底部用于将夹具上下循环输送的上下回流线组件（4），以及分别依次设置在所述工作台顶部且位于所述上下回流线组件（4）旁边的夹具开锁组件（5）、预焊组件（6）、极耳裁切组件（7）、转接片上料组件（8）、焊接组件（9）及下料机械手（10）。2.根据权利要求1所述的用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，其特征在于，所述短路检测组件（2）包括：检测底座（21）、气缸安装座（22）、第一气动元件（23）、固定板（24）、第二气动元件（25）、导杆固定板（26）、至少两个直线轴承（27）、至少两根导杆（28）、探针安装板（29）、探针（210）、第三气动元件（211）及滑轨（212），所述滑轨（212）设置在工作台（1）上，所述检测底座（21）滑设于滑轨（212）上，所述气缸安装座（22）和第三气动元件（211）分别设置在检测底座（21）两侧，所述第一气动元件（23）设置在所述检测底座（21）顶部，所述第一气动元件（23）通过设置在其活动端的固定板（24）与第二气动元件（25）相连接，所述第二气动元件（25）的活动端与导杆固定板（26）相连接，所述直线轴承（27）分别安装在导杆固定板（26）上，所述导杆（28）分别与所述直线轴承（27）过盈连接，所述导杆（28）的另一端与探针安装板（29）固接，所述探针竖向贯穿地设置在探针安装板（29）上，所述检测底座（21）一侧设有向外延伸形成的凸块（213），所述第三气动元件（211）的活动端与所述凸块（213）相连接，待检测完毕后，所述第三气动元件（211）推动所述凸块（213）使检测底座（21）沿滑轨（212）滑动至上料机械手（3）下方。3.根据权利要求1所述的用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，其特征在于，所述上下回流线组件（4）包括：上层回流线（41），与该上层回流线（41）配合将夹具循环回流用下层回流线（42），以及竖向设置在所述上层回流线（41）与下层回流线（42）两端并与其配合传输夹具的夹具升降机构（43），所述上层回流线（41）与下层回流线（42）分别设置在所述工作台顶部和底部的长度方向上。4.根据权利要求3所述的用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，其特征在于，所述上层回流线（41）包括：竖向设置的滑轨座（411），所述滑轨座（41）一侧侧壁上间隔地设置有多个定位夹具用的第一夹具定位机构（412），所述滑轨座（41）另一侧侧壁上设置有与所述第一夹具定位机构（412）配合定位夹具的第二夹具定位机构（413），所述滑轨座（41）顶部长度方向上设置有一条第一导轨（414），该第一导轨上间隔设置有若干个与该第一导轨配合滑动的夹具（415）。5.根据权利要求3所述的用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，其特征在于，所述下层回流线（42）包括：链轮固定座（421）及固设在链轮固定座一侧的链槽固定座（422），所述链轮固定座（421）的其中一面设有回流链条机构（423），所述链轮固定座（421）的另一面上安装有驱动电机（424），所述链槽固定座（422）上设置有底层回流导轨（425），所述驱动电机（424）分别与链槽固定座（422）和回流链条机构（423）通过链条驱动连接。6.根据权利要求3所述的用于电芯极耳与极片的激光焊接设备，其特征在于，所述夹具升降机构（43）包括：顶升固定座（431），所述顶升固定座（431）其中一面上设置有驱动装置（432），所述顶升固定座（431）的另一面上设置有滑动组件（433），所述滑动组件之间设有丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，李贤明，张飞，李毅，牛增强，韩金龙，
申请(专利权)人：中船重工黄冈水中装备动力有限公司，深圳市联赢激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42