一种电解槽极板导流槽隔片自动焊接单元的制作方法

本发明涉及电解槽装备制造，具体地说是一种电解槽极板导流槽隔片自动焊接单元。

背景技术：

1、现有电解槽极板导流槽隔片焊接多采用人工上料焊接，存在定位精度低、焊接质量一致性差、生产效率低、换型柔性不足等问题。人工焊接依赖操作人员技能，隔片定位误差大，易出现焊缝偏移、漏焊、烧穿等缺陷，导致电解槽运行时压降波动、泄漏风险增加，能耗上升；通用数控焊接设备适配性差，对于同一个电解槽极板通常需要在正反面分别焊接两种不同长短大小的导流槽隔片，故还需要人工放置导流槽隔片，无法满足规模化与多规格生产需求。因此需要一种高精度、高一致性的电解槽极板导流槽隔片自动焊接单元。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种电解槽极板导流槽隔片自动焊接单元。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、一种电解槽极板导流槽隔片自动焊接单元，包括焊接机器人总成、隔片自动供料机、极板定位转台；

4、所述极板定位转台用于定位装夹待焊接导流槽隔片的极板；

5、所述隔片自动供料机用于对所述焊接机器人总成提供所需焊接的长导流槽隔片及短导流槽隔片；

6、所述焊接机器人总成包括六轴机器人、焊机、复合焊接头部件，所述复合焊接头部件包括转动架、导流槽位置检测相机组件、长导流槽隔片吸附组件、长导流槽隔片焊接组件、短导流槽隔片吸附组件、短导流槽隔片焊接组件；所述转动架被所述六轴机器人的驱动端带动移动及转动，所述导流槽位置检测相机组件用于检测导流槽位置，所述长导流槽隔片吸附组件用于从所述隔片自动供料机吸附需焊接的长导流槽隔片，所述长导流槽隔片焊接组件用于将放置于极板上的长导流槽隔片焊接于极板上，所述短导流槽隔片吸附组件用于从所述隔片自动供料机吸附需焊接的短导流槽隔片，所述短导流槽隔片焊接组件用于将放置于极板上的短导流槽隔片焊接于极板上。

7、所述转动架的靠近所述六轴机器人的驱动端的一侧面连接有若干个连接杆的一端，所有所述连接杆的另一端共同与一个连接法兰连接，所述连接法兰与所述六轴机器人的驱动端通过螺钉连接。

8、所述转动架的远离所述六轴机器人的驱动端的一侧面上还通过极板编码识别相机连接架设置有极板编码识别相机，所述极板编码识别相机的镜头的轴向中心线朝向所述转动架的外侧并平行于所述转动架所在的平面。

9、所述导流槽位置检测相机组件包括导流槽位置检测相机连接架及导流槽位置检测相机，所述导流槽位置检测相机通过所述导流槽位置检测相机连接架设置于所述转动架的远离所述六轴机器人的驱动端的一侧，所述导流槽位置检测相机的镜头位于远离所述转动架的一侧，所述导流槽位置检测相机的镜头的轴向中心线垂直于所述转动架所在的平面。

10、所述长导流槽隔片吸附组件包括气缸安装架a、升降气缸a、连接立板a、竖直导轨a、竖直滑块a、拉簧a、吸附管安装架a、吸附管a及吸盘a；所述气缸安装架a设置于所述转动架的远离所述六轴机器人的驱动端的一侧，所述升降气缸a的固定端设置于所述气缸安装架a上，所述连接立板a设置于所述升降气缸a的伸缩端上，所述升降气缸a的伸缩端带动所述连接立板a沿垂直于所述转动架所在的平面的方向移动，所述竖直导轨a设置于所述连接立板a上，所述竖直导轨a的长度方向垂直于所述转动架所在的平面，所述竖直滑块a滑动连接于所述竖直导轨a上，所述吸附管安装架a与所述竖直滑块a连接，所述拉簧a的位于更靠近所述转动架的一侧的一端与所述连接立板a连接，所述拉簧a的位于更远离所述转动架的一侧的另一端与所述吸附管安装架a连接，所述吸附管安装架a上设有若干个所述吸附管a，每个所述吸附管a均具有抽气管接口及吸盘连接端，各所述吸附管a的抽气管接口分别通过管路与对应的同一个外接真空发生器相连接，每个所述吸附管a的吸盘连接端均位于所述吸附管安装架a的远离所述转动架的一侧、并分别各对应连接一个所述吸盘a，所有所述吸盘a用于同时吸附同一个长导流槽隔片；

11、所述短导流槽隔片吸附组件包括气缸安装架b、升降气缸b、连接立板b、竖直导轨b、竖直滑块b、拉簧b、吸附管安装架b、吸附管b及吸盘b；所述气缸安装架b设置于所述转动架的远离所述六轴机器人的驱动端的一侧，所述升降气缸b的固定端设置于所述气缸安装架b上，所述连接立板b设置于所述升降气缸b的伸缩端上，所述升降气缸b的伸缩端带动所述连接立板b沿垂直于所述转动架所在的平面的方向移动，所述竖直导轨b设置于所述连接立板b上，所述竖直导轨b的长度方向垂直于所述转动架所在的平面，所述竖直滑块b滑动连接于所述竖直导轨b上，所述吸附管安装架b与所述竖直滑块b连接，所述拉簧b的位于更靠近所述转动架的一侧的一端与所述连接立板b连接，所述拉簧b的位于更远离所述转动架的一侧的另一端与所述吸附管安装架b连接，所述吸附管安装架b上设有若干个所述吸附管b，每个所述吸附管b均具有抽气管接口及吸盘连接端，各所述吸附管b的抽气管接口分别通过管路与对应的同一个外接真空发生器相连接，每个所述吸附管b的吸盘连接端均位于所述吸附管安装架b的远离所述转动架的一侧、并分别各对应连接一个所述吸盘b，所有所述吸盘b用于同时吸附同一个短导流槽隔片。

12、所述短导流槽隔片焊接组件包括气缸安装架c、升降气缸c、转接架a、芯轴导向座a、芯轴连接块a、焊头安装基础块a、焊头安装调整块a、电极头a、芯轴a、导向杆a、压力传感器a、轴向限位顶针件a；

13、所述气缸安装架c设置于所述转动架的远离所述六轴机器人的驱动端的一侧，所述气缸安装架c上安装有两个平行设置的升降气缸c的固定端，每个所述升降气缸c的伸缩端分别对应与一个所述转接架a连接，每个所述升降气缸c的伸缩端均带动对应的转接架a沿垂直于所述转动架所在的平面的方向移动，每个所述转接架a上对应设有一个所述芯轴导向座a，每个所述芯轴导向座a上分别形成有顶针件连接部a、中间导向座部a及远端导向座部a，每个所述芯轴导向座a上的顶针件连接部a位于相对靠近所述转动架的一侧，每个所述芯轴导向座a上的远端导向座部a位于相对远离所述转动架的一侧，每个所述芯轴导向座a上的中间导向座部a位于该芯轴导向座a的中间导向座部a及远端导向座部a之间处，每个所述芯轴导向座a的远离所述转动架的一侧分别对应设有一个所述芯轴连接块a，每个所述芯轴连接块a上分别对应连接有一个所述焊头安装基础块a，每个所述焊头安装基础块a上分别对应连接有一个所述焊头安装调整块a，每个所述焊头安装调整块a上分别对应连接有一个所述电极头a，各所述电极头a分别与所述焊机连接，每个所述芯轴连接块a上还分别对应连接有一个芯轴a的一端及一个导向杆a的一端，每个所述芯轴a分别穿过对应的芯轴导向座a的远端导向座部a及中间导向座部a，每个所述芯轴a的另一端位于对应的所述芯轴导向座a的中间导向座部a及顶针件连接部a之间、并对应设有一个压力传感器a，每个所述芯轴导向座a的顶针件连接部a均设有一个与邻近的所述压力传感器a配合使用的轴向限位顶针件a，每个所述轴向限位顶针件a的远离所述转动架的一端形成有顶针端，每个所述轴向限位顶针件a的顶针端用于抵住对应的压力传感器a，每个所述导向杆a分别穿过对应的芯轴导向座a的远端导向座部a；

14、所述长导流槽隔片焊接组件包括气缸安装架d、升降气缸d、转接架b、芯轴导向座b、芯轴连接块b、焊头安装基础块b、焊头安装调整块b、电极头b、芯轴b、导向杆b、压力传感器b、轴向限位顶针件b；

15、所述气缸安装架d设置于所述转动架的远离所述六轴机器人的驱动端的一侧，所述气缸安装架d上安装有两个平行设置的升降气缸d的固定端，每个所述升降气缸d的伸缩端分别对应与一个所述转接架b连接，每个所述升降气缸d的伸缩端均带动对应的转接架b沿垂直于所述转动架所在的平面的方向移动，每个所述转接架b上对应设有一个所述芯轴导向座b，每个所述芯轴导向座b上分别形成有顶针件连接部b、中间导向座部b及远端导向座部b，每个所述芯轴导向座b上的顶针件连接部b位于相对靠近所述转动架的一侧，每个所述芯轴导向座b上的远端导向座部b位于相对远离所述转动架的一侧，每个所述芯轴导向座b上的中间导向座部b位于该芯轴导向座b的中间导向座部b及远端导向座部b之间处，每个所述芯轴导向座b的远离所述转动架的一侧分别对应设有一个所述芯轴连接块b，每个所述芯轴连接块b上分别对应连接有一个所述焊头安装基础块b，每个所述焊头安装基础块b上分别对应连接有一个所述焊头安装调整块b，每个所述焊头安装调整块b上分别对应连接有一个所述电极头b，各所述电极头b分别与所述焊机连接，每个所述芯轴连接块b上还分别对应连接有一个芯轴b的一端及一个导向杆b的一端，每个所述芯轴b分别穿过对应的芯轴导向座b的远端导向座部b及中间导向座部b，每个所述芯轴b的另一端位于对应的所述芯轴导向座b的中间导向座部b及顶针件连接部b之间、并对应设有一个压力传感器b，每个所述芯轴导向座b的顶针件连接部b均设有一个与邻近的所述压力传感器b配合使用的轴向限位顶针件b，每个所述轴向限位顶针件b的远离所述转动架的一端形成有顶针端，每个所述轴向限位顶针件b的顶针端用于抵住对应的压力传感器b，每个所述导向杆b分别穿过对应的芯轴导向座b的远端导向座部b。

16、所述焊头安装基础块a的内侧开设有水冷通道，所述焊头安装基础块a的水冷通道具有两端接口，所述焊头安装基础块a的水冷通道的其中一端接口通过管路与外接循环水冷装置的输水端相连通，所述焊头安装基础块a的水冷通道的另一端接口通过管路与外接循环水冷装置的回水端相连通；所述焊头安装调整块a的内侧开设有水冷通道，所述焊头安装调整块a的水冷通道具有两端接口，所述焊头安装调整块a的水冷通道的其中一端接口通过管路与外接循环水冷装置的输水端相连通，所述焊头安装调整块a的水冷通道的另一端接口通过管路与外接循环水冷装置的回水端相连通；所述焊头安装基础块b的内侧开设有水冷通道，所述焊头安装基础块b的水冷通道具有两端接口，所述焊头安装基础块b的水冷通道的其中一端接口通过管路与外接循环水冷装置的输水端相连通，所述焊头安装基础块b的水冷通道的另一端接口通过管路与外接循环水冷装置的回水端相连通；所述焊头安装调整块b的内侧开设有水冷通道，所述焊头安装调整块b的水冷通道具有两端接口，所述焊头安装调整块b的水冷通道的其中一端接口通过管路与外接循环水冷装置的输水端相连通，所述焊头安装调整块b的水冷通道的另一端接口通过管路与外接循环水冷装置的回水端相连通。

17、所述隔片自动供料机包括下机架、若干个上料托板、若干组水平驱动结构、若干组用于承载长导流槽隔片或短导流槽隔片的上料结构，每个所述上料托板与对应的一组水平驱动结构配合使用，每个所述上料托板上分别设置至少一组用于承载长导流槽隔片的上料结构及至少一组用于承载短导流槽隔片的上料结构；

18、每组所述水平驱动结构均包括水平驱动件，每组所述水平驱动结构的水平驱动件的固定端均固定于所述下机架的顶面上，每组所述水平驱动结构的水平驱动件的驱动端均与对应的所述上料托板连接，每组所述水平驱动结构均还包括若干个水平导轨，每组所述水平驱动结构的各水平导轨均设置于所述下机架的顶面上，所有所述水平导轨的长度方向均相互平行，每组所述水平驱动结构的水平导轨上均滑动连接有若干个水平滑块，各所述水平滑块分别与该水平驱动结构所对应的上料托板连接；

19、每组所述上料结构均包括料盒、料盒支撑板、料盒限位块、肘夹、直线驱动模组、顶升片连接架、顶升片、到位检测传感器；

20、每组所述上料结构的直线驱动模组的固定端分别通过对应的直线驱动模组安装架与所述上料托板连接，每组所述上料结构的直线驱动模组的驱动端分别与同组上料结构的顶升片连接架连接、并带动对应的顶升片连接架升降，每组所述上料结构的顶升片连接架的上端分别设有同组上料结构的顶升片；

21、所述上料托板上与对应的每组所述上料结构的设置处分别开设有顶升片穿过口a，每组所述上料结构的料盒均包括一个底座部及两个侧限位框部，每组所述上料结构的料盒的两个侧限位框部的底部分别与该料盒的底座部的顶面连接，每组所述上料结构的料盒的两个侧限位框部相互对称，每组所述上料结构的料盒的两个侧限位框部之间形成与对应的长导流槽隔片或短导流槽隔片相契合的限位容纳槽，每组所述上料结构的料盒的两个侧限位框部上分别设置有用于对对应的长导流槽隔片或短导流槽隔片进行限位的限位凸起，每组所述上料结构的料盒的限位容纳槽中分别设有包括由下至上依次对应堆叠的若干个长导流槽隔片或若干个短导流槽隔片的隔片堆，每组所述上料结构的料盒的底座部上与该料盒的两个侧限位框部之间的限位容纳槽的对应处分别开设有顶升片穿过口b，每组所述上料结构的料盒支撑板分别设置于与所述上料托板上的对应的顶升片穿过口a的相对应的位置，每组所述上料结构的料盒支撑板上分别设置有若干个同组上料结构的料盒限位块及肘夹，每组所述上料结构的各料盒限位块共同用于对同组上料结构的料盒的底座部提供进行外周的限位，每组所述上料结构的各肘夹分别用于将同组上料结构的料盒的底座部压紧在同组上料结构的料盒支撑板上，每组所述上料结构的料盒支撑板上与同组上料结构的料盒的底座部上的顶升片穿过口b的对应处分别开设有顶升片穿过口c；

22、每组所述上料结构的直线驱动模组分别通过带动同组上料结构的顶升片连接架升起，进而使同组上料结构的顶升片能够依次穿过对应的顶升片穿过口a、顶升片穿过口c及顶升片穿过口b并将对应的隔片堆顶起且使该隔片堆的位于最上方的一个长导流槽隔片或短导流槽隔片到达待被吸附的指定高度位置；所述上料托板上且在每组所述上料结构的料盒支撑板的外侧的位置分别通过对应的传感器安装架设置有同组上料结构的到位检测传感器，每组所述上料结构的到位检测传感器分别用于检测同组上料结构的料盒中的隔片堆的位于最上方的长导流槽隔片或短导流槽隔片是否处于待被吸附的指定高度位置。

23、所述下机架的顶面上分成上料区及工作区两个区域，所述上料区相对于所述工作区位于更远离所述焊接机器人总成的一侧，所述下机架的顶面上与上料区对应处设置有上保护罩，所述上料托板及对应的水平驱动结构设置有至少两组，每组所述水平驱动结构均能够带动对应的上料托板分别移动至上料区及工作区处。

24、所述下机架的顶面上还设置清枪器；所述下机架的顶面上还通过隔片姿态检测相机安装架设置有隔片姿态检测相机，所述隔片姿态检测相机的镜头竖直朝上。

25、本发明的优点与积极效果为：

26、本发明能够通过隔片自动供料机向焊接机器人总成进行自动上料，通过视觉检测的方式能够高精度吸附两种不同长短大小的导流槽隔片，且能够向极板进行精确放置导流槽隔片并进行高精度焊接，减少人工操作环节，显著降低人工成本，提升焊接作业效率，保证焊接位置一致性，避免因定位偏差引发的导电不良、密封失效风险，确保焊缝成形均匀，提升焊接质量稳定性，减少因产品缺陷导致的原材料浪费与返工成本。