一种圆柱电芯智能生产线的制作方法

本发明涉及电池加工，尤其涉及一种圆柱电芯智能生产线。

背景技术：

1、随着新能源电池技术向高能量密度与高功率密度演进，全极耳圆柱电芯因其卓越的低内阻和散热性能，已成为行业发展的主流方向。在全极耳电芯的制造过程中，极耳端面的处理与连接至关重要，其核心工艺链路通常涵盖：揉平--集流盘焊接--透焊接。其中，揉平工艺旨在通过机械模具的高速旋转或碾压，将卷芯端面呈放射状散开的数百层极耳强行延展、压实，使其形成平整致密的金属端面；随后，将集流盘覆盖于揉平面上，利用高能量密度的激光束进行焊接，最后进行壳体的穿透焊。

2、圆柱电芯的加工过程中，往往忽略了加工细节对电芯品质的影响。例如，揉平时，端面不够整齐，揉平过程中碎屑掉入电芯；集流盘焊接时，集流盘姿态影响焊接质量，或焊接不当发生短路；穿透焊时极耳与焊针发生干涉，或焊接过度导致穿焊等。

技术实现思路

1、本发明提供一种圆柱电芯智能生产线，用以解决现有的在穿透焊工艺中，加工细节影响电芯良品率的问题。为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

2、本发明提供了一种圆柱电芯智能生产线，包括：沿圆柱电芯的输送方向依次设置的拍平揉平站、集流盘焊接站、入壳站和穿透焊接站；

3、所述拍平揉平站，用于将所述圆柱电芯的待揉平端面进行拍平，以及翻转所述圆柱电芯使待揉平端面朝下后进行揉平；

4、所述集流盘焊接站，用于在完成揉平的所述圆柱电芯端面上安装并焊接集流盘；

5、所述入壳站，用于将完成焊接的所述圆柱电芯以集流盘正对壳底的方式装入电芯壳体；

6、所述穿透焊接站，用于将所述圆柱电芯壳口处的极耳进行整形，以及对整形后的所述圆柱电芯的壳体与集流盘进行穿透焊接。

7、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述穿透焊接站包括：沿圆柱电芯的输送方向依次设置的极耳纠偏单元、穿透焊接单元；

8、所述极耳纠偏单元，用于驱动所述圆柱电芯旋转进行极耳纠偏，以及对完成纠偏的所述圆柱电芯极耳进行整形；

9、所述穿透焊接单元，用于翻转所述圆柱电芯，随后穿入焊针对所述圆柱电芯的壳体与集流盘进行穿透焊接。

10、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述穿透焊接单元包括穿透焊接凸轮组件、激光焊机构、穿透焊接转塔及设于所述穿透焊接转塔外围的电芯夹持机构、电芯翻转机构和焊针机构；

11、所述穿透焊接凸轮组件包括设于所述穿透焊接转塔上端的电芯压夹凸轮，与设于所述穿透焊接转塔下端的穿透焊翻转凸轮、焊针顶升凸轮；

12、所述电芯压夹机构的顶部与所述电芯压夹凸轮配合，以开关夹呈竖直状态且待焊接端面的圆柱电芯的壳口；

13、所述电芯翻转机构的底部与所述穿透焊翻转凸轮配合，以驱动所述电芯压夹机构翻转，以使所述电芯压夹机构夹持的圆柱电芯待焊接的端面水平朝上，以及焊接完成后翻转复位；

14、焊针机构，包括焊针升降机构及焊针，所述焊针升降机构的底部与所述焊针顶升凸轮配合以驱动所述焊针沿竖直方向进行升降，所述焊针用于插入所述圆柱电芯，并使其端部与所述圆柱电芯待焊接的端面抵接；

15、激光焊机构，设置于穿透焊工位，用于对插入所述焊针的所述圆柱电芯待焊接的端面进行穿透焊接。

16、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述极耳纠偏单元包括极耳纠偏凸轮组件、极耳纠偏转塔及设于所述极耳纠偏转塔外围的极耳纠偏机构、极耳整形机构和升降机构；

17、所述极耳纠偏凸轮组件包括设置于所述极耳纠偏转塔上端的升降凸轮和设置于所述极耳纠偏转塔下端的纠偏压紧凸轮和极耳整形凸轮；

18、所述极耳纠偏机构，用于驱动所述圆柱电芯旋转进行极耳纠偏，以使所述圆柱电芯的极耳旋转至预设位置，所述极耳纠偏机构的外侧与所述纠偏压紧凸轮配合完成平移动作辅助所述圆柱电芯旋转；

19、所述极耳整形机构的外侧与所述极耳整形凸轮配合完成平移动作，从而对完成纠偏的所述圆柱电芯极耳进行整形，以使所述圆柱电芯的极耳远离所述圆柱电芯的中轴线；

20、所述升降机构的顶部与所述升降凸轮配合完成升降动作，驱动所述极耳整形机构升降。

21、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述集流盘焊接站包括：集流盘上料单元、电芯输送单元和焊接单元；

22、所述集流盘上料单元，用于将所述集流盘运送至位于焊接工位的待焊接的所述圆柱电芯端部；

23、所述电芯输送单元，用于将待焊接的所述圆柱电芯运输至焊接工位，并控制所述圆柱电芯与集流盘相抵接；

24、所述焊接单元，设置于焊接工位，用于对抵接有集流盘的所述圆柱电芯进行焊接。

25、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述集流盘上料单元包括：入料机构、上料转盘、集流盘定位机构、集流盘焊接转盘组件；

26、所述入料机构用于将呈水平状态的所述集流盘翻转至竖直状态后送至所述上料转盘内；

27、所述上料转盘呈竖向设置，用于将所述集流盘旋转传输至集流盘上料位；

28、所述集流盘定位机构设于所述集流盘上料位，用于将所述上料转盘内的所述集流盘取下，并调整所述集流盘到达预设姿态后输送至所述集流盘焊接转盘组件内；

29、所述集流盘焊接转盘组件，用于将保持预设姿态的所述集流盘运送至焊接工位。

30、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述集流盘定位机构包括：

31、上料杆，其一端带有磁性，用于与所述上料转盘内的所述集流盘磁性吸附；

32、活动组件，用于带动所述上料杆移动以使所述上料杆的磁性端与所述集流盘分离；

33、二次定位组件，用于将所述上料杆从所述上料转盘取下的所述集流盘进行定位，以使其达到预设姿态；

34、驱动组件，用于驱动所述活动组件移动，以使所述活动组件带动所述上料杆移动并接触所述集流盘，以及将预设姿态的所述集流盘到达所述集流盘焊接转盘组件内后驱动所述活动组件反向移动，以使所述活动组件带动所述上料杆反向移动与所述集流盘分离。

35、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述拍平揉平站包括：沿圆柱电芯的输送方向依次设置的拍平单元、揉平单元；

36、所述拍平单元包括拍平转塔机构，其中部旋转机构上沿周向设置有拍平机构，其上端固定设置有下压凸轮，其下端固定设置有顶升凸轮；所述拍平机构，用于在所述拍平转塔机构旋转过程中在所述下压凸轮及所述顶升凸轮的作用下对所述圆柱电芯端面进行中心孔拍平；

37、所述揉平单元包括揉平转塔机构，其中部旋转机构上沿周向设置有揉平机构，其上端固定设置有揉平翻转凸轮；所述揉平机构，用于在旋转过程中在所述揉平翻转凸轮的作用下翻转所述圆柱电芯，使所述圆柱电芯待揉平端面朝下后进行揉平。

38、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述揉平机构包括：

39、揉平安装板，用于随所述揉平转塔机构的旋转进行周向运动；

40、揉平夹持机构，设置于揉平安装板一侧，用于开关夹呈竖直状态且待揉平端面的所述圆柱电芯；

41、揉平翻转机构，设置于揉平安装板另一侧，用于在所述揉平安装板进行周向运动时，在所述翻转凸轮的限位作用下驱动所述圆柱揉平夹持机构翻转，以使所述圆柱揉平夹持机构夹持的所述圆柱电芯的待揉平端面水平朝下，以及揉平完成后翻转复位；

42、揉平组件，用于沿竖直方向上升对所述圆柱电芯的待揉平端面进行揉平，以及在揉平完成后下降复位。

43、根据本发明提供的一种圆柱电芯智能生产线，所述拍平机构包括：

44、拍平安装板，用于随所述拍平转塔机构的旋转进行周向运动；

45、电芯拍平组件，滑动设置于所述拍平安装板，所述电芯拍平组件的上端与所述下压凸轮配合完成升降动作，对所述圆柱电芯的端面进行拍平；

46、拍平夹持机构，设置于所述拍平安装板，所述拍平夹持机构的下端与所述顶升凸轮配合完成升降动作，从而在顶升后夹持所述圆柱电芯，以及在完成拍平后开夹再下降复位。

47、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

48、本发明利用转塔和凸轮的结构，将旋转过程的中的限位转换为各加工工序的动力，有效减少了动力源机构的布置空间，缩小了各设备所占用的空间。

49、同时各加工站之间通过变换圆柱电芯的加工姿态，寻找最佳的加工方案，避免个加工步骤中的碎屑、烟尘等污染物影响电芯的品质有效提高良品率。