电池焊接多工位生产线及焊接方法与流程

1.本发明涉及电池制造设备技术领域，尤其涉及一种电池焊接多工位生产线及焊接方法。


背景技术：

2.随着电池广泛应用，对电池生产制造效率提出更高的需求。在电池生产的过程中，需要对电芯进行焊接，现有技术中通常是采用人工操作的方式，将电芯输送至焊接机构处进行焊接、装配等操作，使得劳动成本较高，且使得整个电池生产的效率较低。


技术实现要素：

3.本发明提供一种电池焊接多工位生产线及焊接方法，用以解决现有技术中的电池焊接效率低的问题。
4.第一方面，本发明提供一种电池焊接多工位生产线，包括：底座、转盘、上料工位、清洗工位、密封钉分料工位、密封钉压紧工位、焊接工位、检测工位及下料工位；
5.所述转盘可转动地设于所述底座上，以构建形成输送线；
6.所述上料工位、所述清洗工位、所述密封钉分料工位、所述密封钉压紧工位、第二焊接工位、所述检测工位及所述下料工位沿所述输送线的转动方向依次布设于所述底座上，所述电芯在所述输送线的作用下能够在不同工位之间转移；
7.其中，所述上料工位用于向所述输送线递送待焊接的电芯；所述清洗工位用于对所述电芯的注液口进行清洗；
8.所述密封钉分料工位用于将密封钉分发放置于所述注液口处；所述密封钉压紧工位用于将所述密封钉压紧至所述注液口；
9.第二焊接工位用于对所述密封钉和所述电芯进行焊接；所述检测工位用于检测焊接后的电芯的焊接情况；所述下料工位用于将所述焊接后的电芯由移出所述输送线。
10.根据本发明提供的电池焊接多工位生产线，所述电池焊接多工位生产线还包括电芯夹具，所述电芯夹具设于所述转盘上，所述电芯夹具用于夹紧所述电芯。
11.根据本发明提供的电池焊接多工位生产线，所述电芯夹具包括连接板、垫板、第一压板、第二压板、第一驱动件及第二驱动件；
12.所述连接板、所述垫板、所述第一压板及所述第二压板围合形成具有敞口的容置空间，所述第一驱动件沿第一方向连接于所述第一压板，所述第二驱动件沿第二方向连接于所述第二压板，其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；
13.在所述第一驱动件和所述第二驱动件的作用下，所述容置空间在水平方向的空间尺寸可调，能够与所述电芯的尺寸相适配，以在水平方向夹紧所述电芯。
14.根据本发明提供的电池焊接多工位生产线，所述电芯夹具还包括第三驱动件，所述第三驱动件连接于所述垫板远离所述容置空间的敞口的一侧，在所述第三驱动件的作用下，所述容置空间在竖直方向的空间尺寸可调，以控制所述电芯在竖直方向的位置。
15.根据本发明提供的电池焊接多工位生产线，所述焊接工位为多个，多个所述焊接工位沿所述转盘的周向方向设于所述密封钉压紧工位与所述检测工位之间。
16.根据本发明提供的电池焊接多工位生产线，所述密封钉分料工位包括振动盘、分料机构及上钉机构；
17.所述振动盘用于向所述分料机构提供所述密封钉；所述分料机构用于摆正所述密封钉；所述上钉机构用于将所述密封钉由所述分料机构转移至所述电芯的注液口。
18.根据本发明提供的电池焊接多工位生产线，所述密封钉分料工位包括压紧组件，所述压紧组件用于将所述密封钉进行压紧处理，以使所述密封钉与所述电芯的注液口同轴设置。
19.根据本发明提供的电池焊接多工位生产线，所述检测工位包括图像获取机构及缓存装置；
20.所述图像获取机构设于所述转盘上，所述图像获取机构用于获取已焊接的电芯的端部的图像，以根据所述图像判断所述已焊接的电芯的质量；
21.所述缓存装置设于所述底座上，所述缓存装置用于对不合格的电芯进行存储。
22.第二方面，本发明还提供一种基于第一方面中任一项所述的电池焊接多工位的生产线焊接方法，包括：所述上料工位向输送线递送待焊接的电芯；
23.所述清洗工位对所述电芯的注液口进行清洗；
24.所述密封钉分料工位将密封钉分发放置于所述注液口处；
25.所述密封钉压紧工位将所述密封钉压紧至所述注液口；
26.所述焊接工位对所述密封钉和所述电芯进行焊接；
27.所述检测工位对焊接后的电芯的焊接情况进行检测；
28.所述下料工位将所述焊接后的电芯移出所述输送线。
29.本发明提供的电池焊接多工位生产线，在所述清洗工位对所述电芯的注液口进行清洗之前，包括：
30.将所述电芯放置于电芯夹具中，并通过所述电芯夹具将所述电芯夹紧，所述电芯夹具能够在转盘的转动作用下带动所述电芯在不同工位之间移动。
31.本发明提供的电池焊接多工位生产线，由底座、转盘和多个工位组件，在转盘的带动作用下，带焊接的电池能够经由上料工位实现上料，然后通过清洗工位进行注液口的清洗，在清洗后，转动至密封钉分料工位和密封钉压紧工位处，进行上钉压紧操作，在转盘的继续转动下，上钉后的电池流转至焊接工位处，在焊接工位处实现密封钉和电芯的焊接，进一步地，在焊接结束后，通过转盘转动将已焊接的电池流转至检测工位进行焊接情况检测，最后将焊接合格的电池流转至下料工位，通过下料工位将电池递送至物料线，以使电池进行后续的操作，通过多工位流转的方式实现电池在不同工位之间转移，能够缩短电池的转运时间，提高电池的焊接效率；其中，为了提高焊接效率，避免清洗、上钉后的电池处于等待状态，焊接工位可以设置为多个，多个焊接工位同时多个电池进行焊接，加快了整个的焊接速度，进而进一步提高了焊接的效率。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术
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发明的一些实施例，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。
33.图1是本发明实施例提供的电池焊接多工位生产线的结构示意图；
34.图2是本发明实施例提供的电芯夹具的结构示意图之一；
35.图3是本发明实施例提供的电芯夹具的结构示意图之二；
36.附图标记：
37.1：底座；2：转盘；3：上料工位；4：清洗工位；5：密封钉分料工位；6：密封钉压紧工位；7：第一焊接工位；8：第二焊接工位；9：检测工位；10：下料工位；11：缓存装置；12：电池夹具；121：连接板；122：垫板；123：第一压板；124：第二压板；125：第一驱动件；126：第二驱动件；127：第三驱动件。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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发明中的具体含义。
42.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
43.本发明实施例提供了一种电池焊接多工位生产线及其焊接方法，用以解决现有技术中的电池焊接效率低的问题。
44.下面结合图1至图3描述本发明实施例的电池焊接多工位生产线及焊接方法。
45.第一方面，如图1所示，本发明实施例提供的电池焊接多工位生产线，包括：底座1、转盘2、上料工位3、清洗工位4、密封钉分料工位5、密封钉压紧工位6、第一焊接工位7、第二焊接工位8、检测工位9及下料工位10。
46.转盘2可转动地设于底座1上，以构建形成输送线。
47.上料工位3、清洗工位4、密封钉分料工位5、密封钉压紧工位6、第一焊接工位7、第二焊接工位8、检测工位9及下料工位10沿输送线的转动方向依次布设于底座1上，电芯在输送线的作用下能够在不同工位之间转移。
48.其中，上料工位3用于向输送线递送待焊接的电芯；清洗工位4 用于对电芯的注液口进行清洗。
49.密封钉分料工位5用于将密封钉分发放置于注液口处；密封钉压紧工位6用于将密封钉压紧至注液口。
50.第一焊接工位7和第二焊接工位8用于对密封钉和电芯进行焊接；检测工位9用于检测焊接后的电芯的焊接情况；下料工位10用于将焊接后的电芯移出输送线。
51.具体地，本发明实施例提供的电池焊接多工位生产线可适用于四工位、六工位或八工位等多工位电池生产线，以八工位为例进行介绍。
52.如图1所示，在底座1上设有转盘2，该转盘2可以为圆盘状，上料工位3、清洗工位4、密封钉分料工位5、密封钉压紧工位6、焊接工位、检测工位9及下料工位10沿转盘2的周向方向间隔设置于底座1上。
53.在转盘2转动的过程中，电芯能够依次经过上料工位3、清洗工位4、密封钉分料工位5、密封钉压紧工位6、焊接工位、检测工位9 和下料工位10，并在对应工位根据需要停留一定的时间，对应完成该工位的操作。
54.为了进一步提高焊接效率，避免清洗、上钉后的电池处于等待状态，焊接工位可以设置为多个，多个焊接工位沿转盘的周向方向设于密封钉压紧工位6与检测工位9之间。
55.在本发明实施例中，以焊接工位为两个进行介绍，如图1所示，设置第一焊接工位7和第二焊接工位8，两个焊接工位同时两个电池进行焊接，即同时对两个电池进行点焊和满焊的焊接操作加快了整个的焊接速度，进而进一步提高了焊接的效率。
56.当然，此处仅是举例，在其他实施例中，设置三个、四个等其它数量的亦可，能够实现多个电芯的同时焊接即可，焊接工位的具体数量可以实际需要进行增加或减少。
57.本发明提供的电池焊接多工位生产线，由底座1、转盘2和多个工位组件，在转盘2的带动作用下，带焊接的电池能够经由上料工位3实现上料，然后通过清洗工位4进行注液口的清洗，在清洗后，转动至密封钉分料工位5和密封钉压紧工位6处，进行上钉压紧操作，在转盘2的继续转动下，上钉后的电池流转至焊接工位处，在焊接工位处实现密封钉和电芯的焊接，进一步地，在焊接结束后，通过转盘 2转动将已焊接的电池流转至检测工位9进行焊接情况检测，最后将焊接合格的电池流转至下料工位10，通过下料工位10将电池递送至物料线，以使电池进行后续的操作，通过多工位流转的方式实现电池在不同工位之间转移，能够缩短电池的转运时间，提高电池的焊接效率；其中，为了提高焊接效率，避免清洗、上钉后的电池处于等待状态，焊接工位可以设置为两个或两个以上，多个焊接工位同时多个电池进行焊接，加快了整个的焊接速度，进而进一步提高了焊接的效率。
58.在可选的实施例中，电池焊接多工位生产线还包括电芯夹具12，电芯夹具12设于转盘2上，电芯夹具12用于夹紧电芯。
59.具体地，如图1所示，为了保证电芯能够顺利的在转盘2上流转，在转盘2上设有电芯夹具12，电芯夹具12的数量可以依据实际需要的数量进行设置，为了提高焊接效率，可根
据电芯的输入速度，对应设置多个电芯夹具12，多个电芯夹具12沿转盘2的圆周方向依次设置，在电芯夹具12转动的过程中，将其夹持的电芯转移至对应的工位处，进行对应的操作。由于电芯被夹持住，避免了产生晃动，保证电芯位置的稳定，避免后续需要多次对电芯的位置进行校准。
60.在可选的实施例中，电芯夹具12包括连接板121、垫板122、第一压板123、第二压板124、第一驱动件125及第二驱动件126。
61.连接板121、垫板122、第一压板123及第二压板124围合形成具有敞口的容置空间，第一驱动件125沿第一方向连接于第一压板 123，第二驱动件126沿第二方向连接于第二压板124，其中，第一方向与第二方向相互垂直。
62.在第一驱动件125和第二驱动件126的作用下，容置空间在水平方向的空间尺寸可调，能够与电芯的尺寸相适配，以在水平方向夹紧电芯。
63.进一步地，电芯夹具12还包括第三驱动件127，第三驱动件127 连接于垫板122远离容置空间的敞口的一侧，在第三驱动件127的作用下，容置空间在竖直方向的空间尺寸可调，以控制电芯在竖直方向的位置。
64.具体地，如图2所示，连接板121、垫板122、第一压板123和第二压板124形成了开口朝向的敞口结构，其敞口内用于放置电芯，通过对应的驱动件，驱动垫板122在高度方向移动，第一压板123和第二压板124在水平方向移动，以调节敞口的大小，实现电芯在水平方向的夹紧，确保电池在转移和焊接等操作中出于稳定状态。
65.如图3所示，在垫板122的下方还设有第三驱动件127，第三驱动件127能够驱动电芯在竖直方向移动，以调节其位置，使其能够与清洗工位4、密封钉分料工位5、密封钉压紧工位6和焊接工位的位置对应，不需要调节对应工位的装置，只需通过驱动件移动电芯的位置即可。
66.第一驱动件125和第二驱动件126均可以为气缸，第三驱动件 127可以为推杆。
67.在可选的实施例中，密封钉分料工位5包括振动盘、分料机构及上钉机构。
68.振动盘用于向分料机构提供密封钉；分料机构用于摆正密封钉；上钉机构用于将密封钉由分料机构转移至电芯的注液口。
69.具体地，在密封钉的分料阶段，首先通过振动盘提供所需数量的密封钉，然后通过分料机构将提供的密封钉进行摆正，摆正后通过上钉机构将密封钉吸取至电芯的注液口处，等待压紧。
70.进一步地，密封钉分料工位5包括压紧组件，压紧组件用于将密封钉进行压紧处理，以使密封钉与电芯的注液口同轴设置。
71.密封钉分料工位5可以持续工作，且可以使密封钉停留在排队，在上一个密封钉已经装配至电芯注液口并压紧、转移至下一工位后，继续对下一电芯夹具12上的电芯进行重复的上钉操作。
72.在可选的实施例中，检测工位9包括图像获取机构及缓存装置。
73.图像获取机构设于转盘2上，图像获取机构用于获取已焊接的电芯的端部的图像，以根据图像判断已焊接的电芯的质量。
74.缓存装置11设于底座1上，缓存装置11用于对不合格的电芯进行存储。
75.具体地，图像获取机构可以为相机，通过相机拍照获取焊接后的电芯的图像，通过
对图像进行分析，判断得到的电池是否符合要求，将符合焊接质量的合格产品移出输送线，将不符合焊接质量的不良品剔除。
76.进一步地，为了便于对不良品进行收集。电池焊接多工位生产线还包括缓存装置11。
77.缓存装置11设于底座1上，缓存装置11用于对不合格的电芯进行存储。
78.第二方面，本发明实施例还提供一种基于第一方面中任一项的电池焊接多工位的生产线的焊接方法，包括：
79.上料工位3向输送线递送待焊接的电芯。
80.清洗工位4对电芯的注液口进行清洗。
81.密封钉分料工位5将密封钉分发放置于注液口处。
82.密封钉压紧工位6将密封钉压紧至注液口。
83.焊接工位对密封钉和电芯进行焊接。
84.检测工位9对焊接后的电芯的焊接情况进行检测。
85.下料工位10将焊接后的电芯移出输送线。
86.其中，在清洗工位4对电芯的注液口进行清洗之前，还包括：
87.将电芯放置于电芯夹具12中，并通过电芯夹具12将电芯夹紧，电芯夹具12能够在转盘2的转动作用下带动电芯在不同工位之间移动。
88.具体地，采用上述实施例提供的电池焊接多工位的生产线进行焊接工作时，首先将电芯输送至生产线的上料工位3处，然后，通过上料装置将电芯夹持转移至转盘2上的电芯夹具12上，此时，第一个上料完成；
89.转动转盘2，将第一电芯夹具12转移至清洗工位4处，对电芯的注液口进行激光清洗，与此同时，第二个电芯夹具12位于上料工位3处，上料装置继续将物料线上电芯夹取放置在第二个电芯夹具 12上，在第一个电芯清洗完毕、且第二个电芯上料夹紧完毕后；
90.转动转盘2，将第一个电芯转动至密封钉分料工位5处，将密封钉放置于电芯的注液口处，与此同时，第二个电芯转动至清洗工位4 进行激光清洗；
91.继续转动转盘2，第一个电芯转动至密封钉压紧工位6时，第二个电芯随之转动至密封钉分料工位5处，对第一个电芯进行密封钉压紧的同时，对第二电芯进行分料放置；
92.继续转动转盘2，将第一个电芯转动至焊接工位进行焊接，在焊接后继续转动转盘2，将焊接后的电池转移至检测工位9，对焊接后的电芯的焊接情况进行检测，将不合格的电池转移至缓存装置11中进行存储，将合格的电池转动至下料工位10，通过下料装置夹将电池移出输送线。
93.上述仅是以两个电芯夹具12为例进行介绍，在实际操作中，可以设置多个电芯夹具12，在转盘2的转动作用下依次有序在各个工位之间转移。例如如图1所示，设置8个电芯夹具12，可利用这一生产线转动八个电芯夹具12，使每一电芯夹具12上的电芯能够按照顺序已经进行对应的操作。
94.本发明实施例提供的电池焊接方法通过多工位流转的方式实现电池在不同工位之间转移，能够缩短电池的转运时间，提高了电池的焊接效率。
95.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即
可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的，本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
96.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。