一种圆柱锂电池半自动点焊机制造技术

本发明专利技术提供一种圆柱锂电池半自动点焊机。该机构主要包括电池卡槽装置、移动托盘装置、传动装置、点焊机、PLC控制单元。电芯和镍带放置在电池卡槽装置中，电池卡槽装置固定于移动托盘装置上，控制单元控制传动装置实现电芯直线运动，使电芯正负极面于点焊机头对齐，通过控制单元实现点焊操作。控制单元实现点焊操作。控制单元实现点焊操作。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱锂电池半自动点焊机


[0001]本专利技术涉及一种半自动点焊机，尤其涉及一种圆柱锂电池半自动点焊机。
技术背景
[0002]在锂电池组制作过程中，特别是圆柱形锂电池，需要将每个圆柱锂电池进行串并联，组成符合要求的电压及容量，这就需要对电芯进行点焊操作。点焊作为锂电池组生产中重要的一步工序，如何有效的将镍带与电芯正负极连接在一起，保证点焊后焊点的可靠性，成为各锂电池组生产厂家重点监控工序。目前，在中小型锂电池组生产厂家，主要以客户定制化为主，电池组种类多种多样，电芯组合也千变万化，若使用全自动点焊机进行点焊操作，就需要进行镍带和工装模具的开模，生产成本大幅提高。另外由于产品种类多，数量少，使用全自动点焊机需要进行调试、试点焊操作，反而影响生产效率，进一步提高了生产成本。所以目前多数中小型锂电池组生产厂家，使用人工进行点焊作业，但是人工点焊由于在点焊过程中使用人手进行定位及开启点焊操作，难免会发生焊点错位，进而产生炸火、虚焊、漏焊等不良，影响电池组性能，甚至造成安全隐患。
[0003]如何解决在点焊过程中由于人工操作产生的误差，造成不良，小批量电池组无法使用全自动点焊机成为锂电池组制作过程中的难题。因此，提供一种操作简单、方便、定位准确、电芯组合多样化的圆柱锂电池半自动点焊机成为急需解决的点焊技术需要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种圆柱锂电池半自动点焊机，该机构能够有效解决锂电池点焊过程中由于手动操作产生的效率低、位置定位不准确、易发生点焊不良等问题，除此之外该机构具有自动化程度高、结构简单、占用空间小等优点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：圆柱锂电池半自动点焊机主要包括：电池卡槽装置、移动托盘装置、传动装置、点焊机、PLC控制单元。其实现方式为：卡槽、磁铁、旋转轴与固定螺栓组成电池卡槽装置，卡槽分为左卡槽和右卡槽，左右卡槽间圆孔与电芯直径相同，另外卡槽上下设置有磁铁，用于固定镍片，电芯放置在电芯孔中，通过固定螺栓紧固，相应长度镍带放置在卡槽的镍带放置槽内，卡槽上磁铁固定镍带。装有电芯和镍带的电池卡槽装置与固定卡槽通过固定销进行装配，固定卡槽通过螺栓固定于托盘上，托盘上装配有滑块，滑块于导轨配合，另外托盘底部装配有螺母，螺母与丝杆组成丝杆螺母副，丝杆通过联轴器与伺服电机相连，伺服电机转到带动丝杆旋转，丝杆旋转通过丝杆螺母副机构，实现托盘直线移动，从而实现电芯正负极与点焊针之间的定位。伺服电机的旋转通过控制单元进行控制，从而实现伺服电机旋转度数的精确控制，保证托盘每次移动为电芯直径距离。同时控制单元也可以控制点焊机同步运行，当点焊针与电芯位置匹配是，点焊机也会相应工作，实现点焊操作，点焊一个电芯后，控制单元控制伺服电机旋转，托盘移动至下一个电芯，再次点焊，实现正面点焊，将电池卡槽装置反向装配，按以上步骤实现反向点焊。
[0006]该半自动点焊机解决了生产过程中人工定位位置不准确，容易发生虚焊、炸火、漏
焊等不良，另外该点焊机仅需制作不同直径电芯点焊模具，电芯数量可以随意设置，无需像自动点焊机每种电池组均需要制作特定点焊模具，有效满足小批量电池组的生产需要。同时该半自动点焊机具有结构简单、占用空间小、使用及维修方便。
附图说明
[0007]图1为电池卡槽装置组装图；图2为电池卡槽装置反向视图；图3为电池卡槽装置爆炸图；图4为移动托盘装置组装图；图5为移动托盘装置反向视图；图6为传动装置组装图；图7为滑块导轨组合示意图；图8为整体装配图；图9为操作步骤1；图10为操作步骤2；图11一为操作步骤3。
[0008]附图中：1、电芯 2、镍带3、左卡槽4、右卡槽5、磁铁6、旋转轴7、固定螺栓8、托盘9、固定卡槽10、滑块11、导轨 12、导轨架 13、丝杆 14、螺母 15、联轴器 16、伺服电机 17、点焊机头 18、控制单元 19、点焊机 20、固定架 21、操作台。
具体实施方式
[0009]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明：一种圆柱锂电池半自动点焊机，包括左卡槽3、右卡槽4、旋转轴6、托盘8、导轨11、伺服电机16、控制单元18、点焊机19，其实现方式为：如图1所示，左卡槽3与右卡槽4之间设置有电芯1放置孔，电芯1放置孔直径与电芯1直径相同，左卡槽3与右卡槽4上下部分按照磁铁5，磁铁5用于固定镍带2，左卡槽3与右卡槽4通过旋转轴6和固定螺栓7紧固。
[0010]如图2所示，在左卡槽3与右卡槽4背面同样设置磁铁5，用于镍带2。
[0011]如图3所示，电芯1组合无需使用支架，卡槽可根据电芯1直径进行开模通用夹具，无需每种产品使用开发特定模具。另外左卡槽3和右卡槽4磁铁5设计有镍带2放置槽，用于准确定位镍带2。
[0012]如图4所示，托盘8上部装配有固定卡槽9，固定卡槽9上凸起与电池卡槽装置中左卡槽3和右卡槽4凹槽相匹配，用于固定作用。
[0013]如图5所示，托盘8下部装配有滑块10和螺母14，用于托盘8直线运动。
[0014]如图6所示，导轨11安装在导轨架12上，伺服电机16通过联轴器15与丝杆13相连，丝杆13上装有螺母14，丝杆13和螺母14组成丝杆螺母副，螺母14带动传动装置，传动装置通过滑块10与导轨11连接，可以将旋转运动转换为直线运动，伺服电机16带动丝杆13旋转运动，丝杆13旋转带动螺母14直线运行，保证了托盘高传动效率和精度，另外使用寿命也会大幅提高。
[0015]如图7所示滑块10与导轨11之间通过卡槽结构进行装配，保证了托盘在直线运行过程中的稳定性，传动装置固定在操作台21上，与点焊机头17、点焊机19、控制单元18、固定架20组成圆柱锂电池半自动点焊机。
[0016]如图9所示，电芯1和镍带2安装在电芯卡槽装置中后，打开点焊机19和控制单元18，传动装置会自动运行至初始位置，点焊机头17与电芯1正负极对齐。
[0017]如图10所示，根据控制单元18预先设置程序，选择相应点焊电芯数量，点焊机19和传动装置在控制单元18的控制，实现自动点焊。
[0018]如图10一所示，点焊结束后，传动装置自动回至初始位置，将电池卡槽装置翻转，实现另一面点焊操作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱锂电池半自动点焊机，包括移动托盘装置，移动托盘装置上设置有电池卡槽、控制移动托盘移动的传动装置，其特征是，电池卡槽包括左卡槽（3）与右卡槽（4），左卡槽（3）与右卡槽（4）之间设置有电芯（1）左卡槽（3）与右卡槽（4）上下部分固定镍带（2），移动托盘包括托盘（8），托盘（8）上部装配有固定卡槽（9），固定卡槽（9）上凸起与电池卡槽装置中左卡槽（3）和右卡槽（4）凹槽相匹配，托盘（8）下部装配有滑块（10）和螺母（14），滑块（10）和传动装置上的导轨（11）相互配合，导轨（11）安装在导轨架（12）上，伺服电机（16）通过联轴器（15）与丝杆（13）相连，丝杆（13）上装有螺母（14），丝杆（13）和螺母（14）组成丝杆螺母副，螺母（14）带动传动装置，传动装置通过滑块（10）与导轨（11）...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩，任士界，
申请(专利权)人：山东精工电源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：