转接片超声波自动焊接机的制作方法

1.本公开涉及转接片焊接设备，尤其涉及一种转接片超声波自动焊接机。


背景技术：

2.随着社会的不断进步和科技的快速发展，对许多产品的需求量越来越大，要求也越来越高，因此既要保证精度和产品质量，又要提高生产效率，才能满足生产需求。目前，新能源电池等产品的转接片通常由两个金属片组装焊接而成，比如铜片与铜片或者铝片与铝片等，但是，传统的方式都是手工先将两个金属片组装，然后再用焊接工具进行焊接，操作不便，劳动强度高，占用人力多，效率低，精度低，产品的质量和良率较低，不便于生产管控，生产成本高等。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提出一种转接片超声波自动焊接机，可以解决上述技术问题中的至少一个，本公开的技术方案如下：
4.一种转接片超声波自动焊接机，包括机架，机架上设置有第一移栽供料装置、第二移栽供料装置、第一取放料装置、第二取放料装置、第一检测组件、第二检测组件、旋转工作台、超声波焊接装置、展平保压装置、下料装置及移栽收料装置，旋转工作台上设置有焊接治具组件，第一取放料装置能够将第一移栽供料装置上的第一片料取放至焊接治具组件中，第二取放料装置能够将第二移栽供料装置上的第二片料取放至焊接治具组件中的第一片料上，第一检测组件能够对第一取放料装置上取的第一片料进行检测，第二检测组件能够对第二取放料装置上取的第二片料进行检测，旋转工作台能够将焊接治具组件依次旋转至与超声波焊接装置、展平保压装置和下料装置相对应配合的位置，超声波焊接装置能够对焊接治具组件中的第二片料与第一片料进行焊接，展平保压装置能够对焊接后的产品进行展平保压，下料装置能够将加工完成的产品从焊接治具组件中取放至移栽收料装置上的料盘中进行收料。
5.在一些实施方式中，第一移栽供料装置包括第一底板、第一顶升组件及驱动第一底板水平直线往复运动的第一驱动机构，第一底板上沿其运动方向依次设置有若干第一治具板，第一治具板上设置有用于叠放第一片料的第一放料区间，第一放料区间由若干第一限位板围成，第一顶升组件能够将第一放料区间中叠放的第一片料向上顶起。
6.在一些实施方式中，第一底板上设置有与第一治具板相配合的第一定位挡块，第一治具板上设置有第一把手及第一锁紧件，第一锁紧件能够将第一治具板锁定在第一底板上。
7.在一些实施方式中，第一取放料装置包括第一吸头、第二驱动机构及第一机械手，第二驱动机构驱动第一吸头上下运动，第一机械手驱动第二驱动机构和第一吸头一起移动。
8.在一些实施方式中，第一检测组件包括第一支架，第一支架上设置有用于拍照检
测的第一相机及用于收集不良片料的第一料盒。
9.在一些实施方式中，展平保压装置包括第二支架，第二支架上设置保压头及驱动保压头上下运动的第三驱动机构，保压头位于焊接治具组件的上方。
10.在一些实施方式中，焊接治具组件包括第一治具座及设置在第一治具座上的活动盖板和第四驱动机构，第一治具座位于旋转工作台的上方，第一治具座上设置有用于定位放置第一片料的第一定位槽，活动盖板上设置有用于第二片料穿过的第一定位通孔，第四驱动机构能够驱动活动盖板相对于第一治具座打开和盖合，随着活动盖板盖合在第一治具座上，第一定位槽位于第一定位通孔的下方。
11.在一些实施方式中，活动盖板的一端设置有第一转轴，第一定位槽位于第一转轴的一侧，第一治具座上设置有分别与第一转轴的两端铰接的第一支座，第四驱动机构的一端与活动盖板铰接，第四驱动机构的另一端与第一治具座铰接，第四驱动机构能够驱动活动盖板以第一转轴为中心轴进行上下转动。
12.在一些实施方式中，机架上设置有分别与超声波焊接装置和展平保压装置相对应配合的第二顶升组件，第二顶升组件位于旋转工作台的下方，焊接治具组件还包括位于旋转工作台下方的第一顶板，第一顶板与第一导杆的下端固定连接，第一导杆的上端与第一治具座固定连接，旋转工作台上设置有与第一导杆相配合的第一导套，第一导杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的顶部压靠在旋转工作台上，第一弹簧的底部压靠在第一顶板上，随着焊接治具组件移动到与第二顶升组件相对应配合的位置，第二顶升组件能够将焊接治具组件向上顶起。
13.在一些实施方式中，第一定位槽的四周分别设置有导料限位块，旋转工作台由第五驱动机构驱动，旋转工作台的中心设置有第三支架，第三支架与电气滑环的转动模块连接，旋转工作台与电气滑环的转动轴心相同，旋转工作台的下表面设置有与焊接治具组件一一对应的第一接触块，机架上设置有能够与第一接触块相配合的定位轮组件。
14.本公开的有益效果是：第一片料存放在第一栽供料装置上，第二片料存放在第二栽供料装置上，用于放置加工完成产品的料盘放置在移栽收料装置上，旋转工作台旋转，使得旋转工作台上的焊接治具组件依次与第一取放料装置、第二取放料装置、超声波焊接装置、展平保压装置及下料装置相对应配合，第一取放料装置先从第一移栽供料装置上取第一片料，然后第一取放料装置将取得第一片料与第一检测组件相对应配合，第一检测组件检测第一片料的位置、是否存在不良等，然后第一取放料装置再将第一片料精确地放入旋转工作台的焊接治具组件中，同理，第二取放料装置从第二移栽供料装置上取第二片料，第二检测组件对第二片料进行检测，然后再将第二片料精确地放置在焊接治具组件中的第一片料上，然后超声波焊接装置对焊接治具组件中的第二片料与第一片料进行焊接，然后展平保压装置再对焊接后的产品进行展平保压，保证产品的质量，最后下料装置将加工完成的产品从焊接治具组件中取放至移栽收料装置上的料盘中进行收料，此操作不断循环进行，从而实现了转接片快速、精准、稳定地超声波自动焊接，操作方便，劳动强度低，节省了人力和时间，加工精度高，稳定性和可靠性高，提高了生产效率以及产品的质量和良率，便于生产管控，产量高，降低了成本等。
15.另外，在本公开技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
附图说明
16.为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本公开的一种实施方式的转接片超声波自动焊接机的结构示意图。
18.图2为本公开的一种实施方式的第一吸头及第二驱动机构的结构示意图。
19.图3为本公开的一种实施方式的第一检测组件的结构示意图。
20.图4为本公开的一种实施方式的第一移栽供料装置的结构示意图。
21.图5为本公开的一种实施方式的图4中a处的局部放大图。
22.图6为本公开的一种实施方式的旋转工作台、焊接治具组件、定位轮组件及第二顶升组件的结构示意图。
23.图7为本公开的一种实施方式的旋转工作台、焊接治具组件、定位轮组件及第二顶升组件的结构示意图。
24.图8为本公开的一种实施方式的焊接治具组件的结构示意图。
25.图9为本公开的一种实施方式的焊接治具组件的结构示意图。
26.图10为本公开的一种实施方式的展平保压装置的结构示意图。
27.附图中标号说明，机架1，第一取放料装置11，第一吸头111，第二驱动机构112，第一机械手113，第二取放料装置12，第一检测组件13，第一支架131，第一相机132，第一料盒133，第一光源134，第二检测组件14，超声波焊接装置15，下料装置16，定位轮组件17，第一移栽供料装置2，第一底板21，第一定位挡块211，第一驱动机构22，第一治具板23，第一放料区间231，第一限位板232，第一把手233，第一锁紧件234，第一顶升组件24，第一直线滑轨25，第一感应开关26，第二移栽供料装置3，旋转工作台4，第一导套41，第五驱动机构42，第三支架43，电气滑环44，第一接触块45，展平保压装置5，第二支架51，保压头52，第三驱动机构53，移栽收料装置6，焊接治具组件7，第一治具座71，第一定位槽711，第一支座712，导料限位块713，活动盖板72，第一定位通孔721，第一转轴722，第四驱动机构73，第一顶板74，第一导杆75，第一弹簧76，第二顶升组件8。
具体实施方式
28.为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
29.在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“两端”、“两侧”、“底部”、“顶部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“上级”、“下级”、“主要”、“次级”等仅用于描述目
的，可以简单地用于更清楚地区分不同的组件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
31.参见图1～10所示，示意性地显示了根据本公开的转接片超声波自动焊接机，包括机架1，机架1上设置有第一移栽供料装置2、第二移栽供料装置3、第一取放料装置11、第二取放料装置12、第一检测组件13、第二检测组件14、旋转工作台4、超声波焊接装置15、展平保压装置5、下料装置16及移栽收料装置6，第一取放料装置11、第二取放料装置12、超声波焊接装置15、展平保压装置5及下料装置16依次沿旋转工作台4的圆周方向设置，第一取放料装置11分别与第一移栽供料装置2、第一检测组件13和旋转工作台4相对应配合，第二取放料装置12分别与第二移栽供料装置3、第二检测组件14和旋转工作台4相对应配合，下料装置16分别与移栽收料装置6和旋转工作台4相对应配合。超声波焊接装置15可以是一个、两个或者更多，超声波焊接装置15是现有技术中的常规机构。
32.旋转工作台4上设置有焊接治具组件7，随着旋转工作台4旋转，焊接治具组件7能够依次与第一取放料装置11、第二取放料装置12、超声波焊接装置15、展平保压装置5及下料装置16相对应配合，焊接治具组件7的数量和排布等根据具体的情况而定，通常旋转工作台4每转动一个工位，第一取放料装置11、第二取放料装置12、超声波焊接装置15、展平保压装置5和下料装置16都分别对应有一个焊接治具组件7，效率更高。
33.在使用过程中，第一片料存放在第一栽供料装置上，第二片料存放在第二栽供料装置上，用于放置加工完成产品的料盘放置在移栽收料装置6上，旋转工作台4旋转，使得旋转工作台4上的焊接治具组件7依次与第一取放料装置11、第二取放料装置12、超声波焊接装置15、展平保压装置5及下料装置16相对应配合，第一取放料装置11先从第一移栽供料装置2上取第一片料，然后第一取放料装置11将取得第一片料与第一检测组件13相对应配合，第一检测组件13检测第一片料的位置、是否存在不良等，然后第一取放料装置11再将第一片料精确地放入旋转工作台4的焊接治具组件7中，同理，第二取放料装置12从第二移栽供料装置3上取第二片料，第二检测组件14对第二片料进行检测，然后再将第二片料精确地放置在焊接治具组件7中的第一片料上，然后超声波焊接装置15对焊接治具组件7中的第二片料与第一片料进行焊接，然后展平保压装置5再对焊接后的产品进行展平保压，保证产品的质量，最后下料装置16将加工完成的产品从焊接治具组件7中取放至移栽收料装置6上的料盘中进行收料，此操作不断循环进行，从而实现了转接片快速、精准、稳定地超声波自动焊接。
34.第一移栽供料装置2包括第一底板21、第一顶升组件24及第一驱动机构22，第一驱动机构22驱动第一底板21水平直线往复运动，第一底板21上沿其运动方向依次设置有第一治具板23，第一治具板23可以是一个、两个或者更多。第一治具板23上设置有用于叠放第一片料的第一放料区间231，第一放料区间231可以是一个、两个或者更多，第一放料区间231可以由一个、两个或者多个第一限位板232围成，第一限位板232安装在第一治具板23上，当第一取放料装置11进行取料时，第一顶升组件24先将第一放料区间231中叠放的第一片料
向上顶起到，便于第一取放料装置11更好取第一片料。
35.第一驱动机构22可以采用气缸、油缸、电缸、直线模组等，第一顶升组件24通常位于第一底板21的下方，第一顶升组件24包括顶杆及驱动顶杆上下运动的气缸、油缸、电缸、直线模组等驱动机构，第一底板21和第一治具板23上分别设置有用于顶杆穿过的避让通孔，顶杆的顶部还可以设置有顶块，顶块可以是弹性块等。
36.第一底板21上设置有与第一治具板23相配合的第一定位挡块211，第一定位挡块211的数量、排布等根据具体的情况而定，第一治具板23上设置有第一把手233及第一锁紧件234，第一锁紧件234可以是旋转柱塞等，第一治具板23先通过各个第一定位挡块211进行定位，然后再用第一锁紧件234将第一治具板23锁定在第一底板21上，更加稳固、可靠，操作更加方便，第一把手233便于整体取放第一治具板23。参见图5所示，第一治具板23的三面均设置有第一定位挡块211，两侧的第一定位挡块211分别设置有盖边，盖边能够防止第一治具板23上下移动，第一锁紧件234将第一治具板23锁定在第一底板21上，取下第一锁紧件234，能够将第一治具板23沿水平方向取出。
37.第一底板21上还可以设置有第一感应开关26，比如光电开关、红外感应开关等，第一感应开关26用于检测第一放料区间231中第一片料的位置，便于第一取放料装置11更加精确地取料。机架1上还可以设置有与第一底板21直线运动相配合的第一直线滑轨25等导向机构。
38.第二移栽供料装置3和移栽收料装置6分别与第一移栽供料装置2的结构基本一致，这里不再详述，比如移栽收料装置6包括底板及驱动底板水平直线往复运动的气缸、油缸、电缸、直线模组等驱动机构，底板上定位放置有用于收料的料盘。
39.第一取放料装置11与第二取放料装置12的结构基本一致，这里以第一取放料装置11为例。第一取放料装置11包括第一吸头111、第二驱动机构112及第一机械手113，第一机械手113可以是六轴机械手、摆臂机械手等，第二驱动机构112可以采用气缸、油缸、电缸、直线模组等，第一吸头111用于吸取第一片料，第一吸头111可以采用仿形吸头等，第二驱动机构112驱动第一吸头111上下运动，第一机械手113驱动第二驱动机构112和第一吸头111一起移动，从而取放第一片料。下料装置16与第一取放料装置11的结构大致相同，还可以将其中的第一机械手113换成气缸、油缸、电缸、直线模组等其他合适的驱动机构。
40.第一检测组件13与第二检测组件14的结构基本一致，这里以第一检测组件13为例。第一检测组件13包括第一支架131，第一支架131上设置有第一相机132及第一料盒133，第一相机132用于对第一取放料装置11上吸取的第一片料进行拍照检测，第一料盒133用于对不良的片料进行收集。第一相机132可以采用ccd相机等，第一支架131上还可以设置与第一相机132相配合的第一光源134、光学玻璃、滑台、直线模组等，滑台、直线模组等便于调节第一相机132的位置，第一光源134可以是同轴光源、环形光源、条形光源、背光源、面光源等。第一相机132还可以用线激光仪、3d扫描仪、三维扫描仪、三维智能传感器等其他检测机构替换。
41.展平保压装置5包括第二支架51，第二支架51上设置保压头52及驱动保压头52上下运动的第三驱动机构53，第三驱动机构53可以采用气缸、油缸、电缸、直线模组等，保压头52位于焊接治具组件7的上方，当焊接后的产品转动到保压头52的下方时，第三驱动机构53驱动保压头52向下运动，使得保压头52压住产品进行展平保压，消除产品焊接产生的应力
变形等。
42.焊接治具组件7包括第一治具座71及设置在第一治具座71上的活动盖板72和第四驱动机构73，第一治具座71位于旋转工作台4的上方，第一治具座71上设置有用于定位放置第一片料的第一定位槽711，活动盖板72上设置有用于第二片料穿过的第一定位通孔721，第一治具座71上的第一定位槽711可以是一个、两个或者更多，第四驱动机构73可以采用气缸、油缸、电缸、直线模组等，第四驱动机构73能够驱动活动盖板72相对于第一治具座71打开和盖合。在放置第一片料先，活动盖板72是相对于第一治具座71打开的，当第一取放料装置11将第一片料放入第一定位槽711中后，第四驱动机构73驱动活动盖板72运动，使得第四驱动机构73盖合在第一治具座71上，此时第一定位槽711位于第一定位通孔721的下方，然后第二取放料装置12将第二片料放入第一定位通孔721后，使得第二片料沿第一定位通孔721精确地放在第一片料上，结构更加紧凑、稳定。
43.第一定位槽711的四周分别设置有导料限位块713，导料限位块713的数量、排布等根据具体的情况而定，导料限位块713上还可以设置导料斜面，便于第一片料更好放入第一定位槽711中，第一定位通孔721的四周也可以设置导料斜面，便于第二片料更好进入第一定位通孔721。
44.活动盖板72的一端设置有第一转轴722，第一转轴722与活动盖板72可以通过螺钉等紧固件连接，第一定位槽711位于第一转轴722的一侧，第一治具座71上设置有分别与第一转轴722的两端铰接的第一支座712，第一转轴722的一端可以设置凸缘进行限位，第一转轴722的另一端可以通过弹性挡圈或螺母等锁定，第四驱动机构73的一端与活动盖板72铰接，第四驱动机构73的另一端与第一治具座71铰接，活动盖板72和第一治具座71上可以分别设置与第四驱动机构73铰接的支座，在使用过程中，第四驱动机构73驱动活动盖板72以第一转轴722为中心轴进行上下转动，使得活动盖板72相对于第一治具座71打开和盖合，操作更加方便，更加稳定、可靠。
45.机架1上设置有分别与超声波焊接装置15和展平保压装置5相对应配合的第二顶升组件8，第二顶升组件8位于旋转工作台4的下方，焊接治具组件7还包括位于旋转工作台4下方的第一顶板74，第一顶板74与第一导杆75的下端固定连接，第一导杆75的上端与第一治具座71固定连接，旋转工作台4上设置有与第一导杆75相配合的第一导套41，第一导杆75上套设有第一弹簧76，第一弹簧76的顶部压靠在旋转工作台4上，第一弹簧76的底部压靠在第一顶板74上，第一导杆75、第一导套41和第一弹簧76的数量、排布等根据具体的情况而定。当旋转工作台4驱动焊接治具组件7转动到与超声波焊接装置15和展平保压装置5相对应配合的位置时，即焊接治具组件7移动到与第二顶升组件8相对应配合的位置，第二顶升组件8先将焊接治具组件7整体向上顶起，然后再对焊接治具组件7中的产品进行焊接和保压，能够减小对旋转工作台4的负载等，第一弹簧76具有缓冲保护的作用，第一弹簧76还能够使焊接治具组件7进行自动复位，更加安全、可靠。
46.第二顶升组件8通常包括顶板及驱动顶板上下运动的驱动机构，驱动机构可以采用气缸、油缸、电缸、直线模组等。
47.旋转工作台4由第五驱动机构42驱动，第五驱动机构42旋转电机、中空轴电机、中空旋转台、旋转气缸等，旋转工作台4的中心设置有第三支架43，第三支架43与电气滑环44的转动模块连接，旋转工作台4与电气滑环44的转动轴心相同，更加便于布置电路和气路
等。
48.旋转工作台4的下表面设置有与焊接治具组件7一一对应的第一接触块45，机架1上设置有能够与第一接触块45相配合的定位轮组件17，当焊接治具组件7分别转动到与第一取放料装置11、第二取放料装置12、超声波焊接装置15、展平保压装置5和下料装置16相对应的位置时，定位轮组件17与第一接触块45相配合进行定位，精度更高，更加安全、稳定、可靠。定位轮组件17通常包括支架，支架上设置有定位轮及与定位轮相配合的弹簧，使得定位轮能够与第一接触块45弹性配合。机架1上还可以设置用于检测定位轮组件17位置的感应开关，比如光电开关、红外感应开关等，感应开关和定位轮组件17能够更加精确地保证定位轮组件17的转动位置。
49.机架1上可以设置有防护罩，相应的装置都位于防护罩中，防护罩上还可以设置多层警示灯、安全光栅等，更加安全、可靠。机架1的底部可以设置有带调整块脚轮，便于对设备整体移动和调平，操作方便，提高了设备的灵活性和稳定性。
50.与现有技术相比，本公开的优点有：实现了转接片快速、精准、稳定地超声波自动焊接，操作方便，劳动强度低，节省了人力和时间，加工精度高，安全性、稳定性和可靠性高，提高了生产效率以及产品的质量和良率，便于生产管控，产量高，降低了成本等。
51.以上所述的仅是本公开的一些实施方式，仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制，应当理解的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开创造构思的前提下，还可以根据上述说明加以改进或替换，而所有这些改进和替换都应属于本公开所附权利要求的保护范围。在这种情况下，所有细节都可以用等效元素代替，材料、形状和尺寸也可以是任意的。