阅读说明：本技术 一种电芯自动点焊机 (Automatic spot welding machine for battery cell ) 是由 雷红军 于 2019-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及移动电源生产加工设备领域,更具体地说,它涉及一种电芯自动点焊机,其技术方案要点是：包括机台、用于水平排列放置多个电芯的电芯治具、用于放置电芯治具的放置板、用于下压固定电芯治具在放置板上的固定装置、位于电芯治具两侧的两个电焊头以及分别水平推动两个电焊头对电芯治具内的电芯两端进行焊接的两个推动装置；所述机台设置有用于驱动放置板在上下料工位和焊接工位之间移动的水平驱动装置；位于水平驱动装置两侧的所述机台上均竖直设置有分别驱动两个推动装置竖直移动的两个竖向驱动装置；所述机台上设置有用于对电芯治具打开卸料的卸料装置。本发明的一种电芯自动点焊机具有提高生产效率,降低人工成本的优点。(The invention relates to the field of mobile power supply production and processing equipment, in particular to an automatic spot welding machine for a battery cell, which has the technical scheme that: the device comprises a machine table, a battery cell jig for horizontally arranging and placing a plurality of battery cells, a placing plate for placing the battery cell jig, a fixing device for pressing and fixing the battery cell jig on the placing plate, two electric welding heads positioned at two sides of the battery cell jig and two pushing devices for respectively horizontally pushing the two electric welding heads to weld two ends of the battery cells in the battery cell jig; the machine table is provided with a horizontal driving device for driving the placing plate to move between the feeding and discharging station and the welding station; two vertical driving devices for respectively driving the two pushing devices to vertically move are vertically arranged on the machine table positioned on the two sides of the horizontal driving device; and the machine table is provided with a discharging device for opening the battery cell jig for discharging. The automatic spot welding machine for the battery cell has the advantages of improving the production efficiency and reducing the labor cost.)

一种电芯自动点焊机

技术领域

本发明涉及移动电源生产加工设备领域，更具体地说，它涉及一种电芯自动点焊机。

背景技术

在移动电源的生产加工过程中，需要将单节电芯组合成电池组，其中很重要的一步就是将金属片点焊在多个电芯的正负电极实现电池的并联增容。目前通常采用人工对电芯逐个进行点焊加工，将金属片分别点焊在电芯的两极，这种人工点焊的加工方式存在生产效率低、人工成本高的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电芯自动点焊机，具有提高生产效率，降低人工成本的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电芯自动点焊机，包括机台、用于水平排列放置多个电芯的电芯治具、用于放置电芯治具的放置板、用于下压固定电芯治具在放置板上的固定装置、位于电芯治具两侧的两个电焊头以及分别水平推动两个电焊头对电芯治具内的电芯两端进行焊接的两个推动装置；

所述机台设置有用于驱动放置板在上下料工位和焊接工位之间移动的水平驱动装置；位于水平驱动装置两侧的所述机台上均竖直设置有分别驱动两个推动装置竖直移动的两个竖向驱动装置；所述机台上设置有用于对电芯治具打开卸料的卸料装置；

所述固定装置、推动装置、水平驱动装置、竖向驱动装置以及卸料装置之间通过PLC控制系统进行配合工作。

通过采用上述技术方案，将装有电芯的电芯治具放置在放置板上，通过固定装置将电芯治具固定在放置板上，然后再通过水平驱动装置将电芯治具从上下料工位移动到焊接工位，然后再通过推动装置以及配合竖向移动装置驱动电焊头对电芯治具内的多个电芯进行焊接，电芯焊接好后，再通过水平驱动装置驱动放置板移动到上下料工位，然后在通过卸料装置对电芯治具内的电芯进行卸料，从而提高了生产效率，降低了人工成本。

本发明进一步设置为：所述电芯治具包括长方体的放置盒和设置在放置盒相互背离的两个侧壁上的两个侧板，所述放置盒内设置有多排电芯孔，两个所述侧板上设置有多个与电芯孔相通的点焊孔，所述点焊孔供焊接用的金属片放置，所述点焊孔的孔壁上嵌设有用于吸合固定金属片的第一磁铁，所述放置盒以两个侧板相对称的中间位置分体设置，所述放置盒分体处侧壁均设置有相互吸合的第二磁铁。

通过采用上述技术方案，通过分体设置的放置盒，方便将电芯放置在电芯孔中，然后在通过第二磁铁将分体设置的放置盒相互吸合固定，然后将金属片放置在点焊孔上与相邻两个电芯的端部接触，并且通过设置在点焊孔孔壁上的第一磁铁，从而使金属片稳定的位于点焊孔中。

本发明进一步设置为：所述固定装置包括第一竖板、第一安装板、压板以及下推气缸，所述第一竖板竖直固定设置在放置板上表面一端，所述第一安装板水平固定设置在第一竖板上端，所述下推气缸竖直固定安装在第一安装板下表面，所述压板水平设置在放置板和第一安装板之间，所述下推气缸的伸缩轴端部固定在压板上表面。

通过采用上述技术方案，电芯治具放置在放置板上后，通过下推气缸驱动压板下压抵触在电芯治具的上表面，从而使电芯治具稳定的位于放置板上，避免电芯治移动影响焊接。

本发明进一步设置为：所述水平驱动装置包括第一丝杆、第一电机以及第一移动块，位于放置板下方的所述机台上水平固定设置有长条块，所述长条块上表面沿长度方向开设有第一安装槽，所述第一丝杆转动连接在第一安装槽内，所述第一电机安装在长条块一端，且第一电机的转轴与第一丝杆一端连接，所述第一移动块固定设置在放置板的下表面，且第一移动块与第一丝杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过第一电机驱动第一丝杆转动，从而驱动第一移动块稳定的带动放置板在上下料工位和焊接工位上移动。

本发明进一步设置为：所述第一安装槽的槽口处沿长度方向固定有第一盖板，所述第一盖板两侧和长条块之间均留有供第一移动块移动的第一长条口，所述第一移动块上开设有供第一盖板穿过的第一让位孔。

通过采用上述技术方案，通过设置在第一安装槽槽口处的第一盖板，从而减少垃圾进行到第一安装槽内，避免影响第一丝杆的转动，并且第一移动块上开设有穿过第一盖板上的第一让位孔，从而提高第一移动块移动的稳定性。

本发明进一步设置为：所述推动装置包括推动气缸和焊头安装块，所述电焊头安装在焊头安装块上，所述焊头安装块固定安装在推动气缸的伸缩轴上。

通过采用上述技术方案，通过推动气缸推动焊头安装块移动，从而推动电焊头进入到点焊孔中将金属片焊接在电芯端部。

本发明进一步设置为：所述竖向驱动装置包括第二丝杆、第二电机以及第二移动块，所述机台上靠近水平驱动装置一侧竖直设置有竖块，所述竖块的侧壁竖直开设有第二安装槽，所述第二丝杆竖直转动连接在第二安装槽内，所述第二电机安装在竖块的上端，且第二电机的转轴与第二丝杆上端连接，所述第二移动块一侧与推动气缸的缸体固定连接，所述第二移动块的另一侧与第二丝杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，由于电芯治具内的电芯孔设置多排，通过第二电机驱动第二丝杆转动，进而驱动第二移动块上下移动，从而带动推动气缸移动，进而驱动电焊头上下移动对多排电芯孔中的电芯进行焊接。

本发明进一步设置为：所述第二安装槽的槽口处盖合有第二盖板，所述第二盖板两侧和竖块之间均留有供第二移动块移动的第二长条口，所述第二移动块上开设有供第二盖板穿过的第二让位孔。

通过采用上述技术方案，通过设置在第二安装槽槽口处的第二盖板，从而减少垃圾进行到第二安装槽内，从而避免影响第二丝杆的转动，并且第二移动块上开设有穿过第二盖板上的第二让位孔，从而提高第二移动块移动的稳定性。

本发明进一步设置为：所述卸料装置包括收料盒和设置在电芯治具处于上下料工位两侧的机台上且用于夹持打开电芯治具的两个夹持组件，所述收料盒设置在靠近上下料工位的机台上；

所述夹持组件包括第二竖板、第二安装板、容置板、夹板、第一气缸和第二气缸，所述第二竖板竖直设置在机台上表面，所述第一气缸水平安装在第二竖板侧壁，所述第二安装板竖直固定设置在第一气缸的伸缩轴上，所述容置板设置两个，两个所述容置板沿水平方向分别垂直设置在第二安装板的两端，所述夹板平行设置在两个容置板之间，所述第二气缸水平固定设置在其一容置板侧壁，且第二气缸的输出轴固定连接在夹板侧壁，所述夹板和相对的容置板夹持固定分体设置的放置盒一侧。

通过采用上述技术方案，当电芯治具内的电芯焊接好后，通过水平驱动装置驱动放置板位于上下料工位处，通过位于电芯治具两侧的两个夹持组件中的第一气缸驱动第二安装板向电芯治具方向移动，从而使电芯治具位于容置板和夹板之间，然后再通过第二气缸驱动夹板配合容置板夹持在放置盒一侧，然后再通过第一气缸的伸缩轴回程的过程中将放置盒打开，从而方便将电芯取出放置在收料盒中。

本发明进一步设置为：所述第二安装板上设置有将放置盒内电芯顶出的顶出组件，所述顶出组件包括第三气缸、推板、多个顶杆以及呈槽钢形的第三安装板，所述第三安装板固定设置在第二安装板远离容置板的侧壁，多个所述顶杆固定在推板侧壁，所述推板位于第三安装板和第二安装板之间，所述第三气缸安装在第三安装板上，且第三气缸的伸缩轴固定在推板远离顶杆的侧壁上，所述第三安装板侧壁开设有与侧板上的多个点焊孔相对应的第三让位孔，所述第三让位孔供顶杆伸出。

通过采用上述技术方案，通过夹持组件将放置盒打开，然后再通过顶出组件中的第三气缸推动推板，从而使推板上的多个顶杆从第三让位孔中伸出至点焊孔中将位于电芯孔中的电芯推出，然后再放入收料盒中，从而进一步提高了电芯卸料的效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，将装有电芯的电芯治具放置在放置板上，通过固定装置将电芯治具固定在放置板上，然后再通过水平驱动装置将电芯治具从上下料工位移动到焊接工位，然后再通过推动装置以及配合竖向移动装置驱动电焊头对电芯治具内的多个电芯进行焊接，电芯焊接好后，再通过水平驱动装置驱动放置板移动到上下料工位，然后在通过卸料装置对电芯治具内的电芯进行卸料，从而提高了生产效率，降低了人工成本；

其二，电芯治具放置在放置板上后，通过下推气缸驱动压板下压抵触在电芯治具的上表面，从而使电芯治具稳定的位于放置板上，避免电芯治移动影响焊接；

其三，通过夹持组件将放置盒打开，然后再通过顶出组件中的第三气缸推动推板，从而使推板上的多个顶杆从第三让位孔中伸出至点焊孔中将位于电芯孔中的电芯推出，然后再放入收料盒中，从而进一步提高了电芯卸料的效率。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例中机台上放置板的固定装置、水平驱动装置以及竖向驱动装置的安装结构示意图；

图3是本实施例中电芯治具打开状态的结构示意图；

图4是本实施例中第一盖板和长条块的***结构示意图；

图5是本实施例中第二盖板和竖块的***结构示意图；

图6是本实施例中卸料装置中夹持组件和顶出组件的安装结构示意图。

图中：1、机台；2、电芯治具；3、放置板；4、电焊头；5、第一竖板；6、第一安装板；7、压板；8、下推气缸；9、固定槽；10、橡胶垫；11、放置盒；12、侧板；13、电芯孔；14、点焊孔；15、第一磁铁；16、第二磁铁；17、第一丝杆；18、第一电机；19、第一移动块；20、长条块；21、第一安装槽；22、第一盖板；23、第一长条口；24、第一让位孔；25、推动气缸；26、焊头安装块；27、第二丝杆；28、第二电机；29、第二移动块；30、竖块；31、第二安装槽；32、第二盖板；33、第二长条口；34、第二让位孔；35、收料盒；36、第二竖板；37、第二安装板；38、容置板；39、夹板；40、第一气缸；41、第二气缸；42、第三气缸；43、推板；44、顶杆；45、第三安装板；46、第三让位孔；47、导向杆；48、导向孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种电芯自动点焊机,如图1和图2所示，包括机台1、用于水平排列放置多个电芯的电芯治具2、用于放置电芯治具2的放置板3、用于下压固定电芯治具2在放置板3上的固定装置、位于电芯治具2两侧的两个电焊头4以及分别水平推动两个电焊头4对电芯治具2内的电芯两端进行焊接的两个推动装置；机台1设置有用于驱动放置板3在上下料工位和焊接工位之间水平移动的水平驱动装置；位于水平驱动装置两侧的机台1上均竖直设置有分别驱动两个推动装置竖直移动的两个竖向驱动装置；机台1上设置有用于对电芯治具2打开卸料的卸料装置；固定装置、推动装置、水平驱动装置、竖向驱动装置以及卸料装置之间通过PLC控制系统的编程实现相互之间工作进程的协调和配合。将装有电芯的电芯治具2放置在放置板3上，通过固定装置将电芯治具2固定在放置板3上，然后再通过水平驱动装置将电芯治具2从上下料工位移动到焊接工位，随后再通过推动装置以及配合竖向移动装置驱动电焊头4对电芯治具2内的多个电芯进行焊接，电芯焊接好后，再通过水平驱动装置驱动放置板3移动到上下料工位，然后在通过卸料装置对电芯治具2内的电芯进行卸料，从而提高了生产效率，降低了人工成本。

具体的，如图2所示，固定装置包括第一竖板5、第一安装板6、压板7以及下推气缸8，第一竖板5竖直固定设置在放置板3上表面一端，第一安装板6水平固定设置在第一竖板5上端，下推气缸8竖直固定安装在第一安装板6下表面，压板7水平设置在放置板3和第一安装板6之间，下推气缸8的伸缩轴端部固定在压板7上表面。电芯治具2放置在放置板3上后，通过下推气缸8驱动压板7下压抵触在电芯治具2的上表面，从而使电芯治具2稳定的位于放置板3上，避免电芯治具2移动影响焊接。进一步的，压板7下表面开设有固定槽9，电芯治具2上侧置于固定槽9内，从而提高电芯治具2的稳定性，且固定槽9内设置有橡胶垫10，从而避免对电芯治具2的压损。

具体的，如图3所示，电芯治具2包括长方体的放置盒11和设置在放置盒11相互背离的两个侧壁上的两个侧板12，侧板12通过螺丝固定在放置盒11上。放置盒11内设置有多排电芯孔13，两个侧板12上设置有多个与电芯孔13相通的点焊孔14，点焊孔14供焊接用的金属片放置，相邻两个电芯孔13之间相连通，从而方便金属片跟随电芯取出，且本实施例中的电芯孔13设置三排，且放置盒11和侧板12均采用电木材料制成。进一步的，点焊孔14的上下孔壁上均嵌设有用于吸合固定金属片的第一磁铁15，放置盒11以两个侧板12相对称的中间位置分体设置，放置盒11分体处侧壁均周向嵌设有相互吸合的第二磁铁16。通过分体设置的放置盒11，方便将电芯放置在电芯孔13中，然后在通过第二磁铁16将分体设置的放置盒11相互吸合固定，然后将金属片放置在点焊孔14上与相邻两个电芯的端部接触，并且通过设置在点焊孔14孔壁上的第一磁铁15，从而使金属片稳定的位于点焊孔14中。

具体的，如图2和图4所示，水平驱动装置包括第一丝杆17、第一电机18以及第一移动块19，位于放置板3下方的机台1上水平固定设置有长条块20，长条块20上表面沿长度方向开设有第一安装槽21，第一丝杆17转动连接在第一安装槽21内，第一电机18安装在长条块20一端，且第一电机18的转轴与第一丝杆17一端连接，第一移动块19固定设置在放置板3的下表面，且第一移动块19与第一丝杆17螺纹连接。通过第一电机18驱动第一丝杆17转动，从而驱动第一移动块19稳定的带动放置板3在上下料工位和焊接工位上移动。

进一步的，如图4所示，第一安装槽21的槽口处沿长度方向固定有第一盖板22，第一盖板22通过螺丝固定在长条块20上，第一盖板22两侧和长条块20之间均留有供第一移动块19移动的第一长条口23，第一移动块19上开设有供第一盖板22穿过的第一让位孔24。通过设置在第一安装槽21槽口处的第一盖板22，从而减少垃圾进行到第一安装槽21内，避免影响第一丝杆17的转动，并且第一移动块19上开设有穿过第一盖板22上的第一让位孔24，从而提高第一移动块19移动的稳定性。

具体的，如图2所示，推动装置包括推动气缸25和焊头安装块26，电焊头4安装在焊头安装块26上，焊头安装块26固定安装在推动气缸25的伸缩轴上。通过推动气缸25推动焊头安装块26移动，从而推动电焊头4进入到点焊孔14中将金属片焊接在电芯端部。

具体的，如图2和图5所示，竖向驱动装置包括第二丝杆27、第二电机28以及第二移动块29，机台1上靠近水平驱动装置一侧竖直设置有竖块30，竖块30的侧壁竖直开设有第二安装槽31，第二丝杆27竖直转动连接在第二安装槽31内，第二电机28安装在竖块30的上端，且第二电机28的转轴与第二丝杆27上端连接，第二移动块29一侧与推动气缸25的缸体固定连接，第二移动块29的另一侧与第二丝杆27螺纹连接。由于电芯治具2内的电芯孔13设置多排，通过第二电机28驱动第二丝杆27转动，进而驱动第二移动块29上下移动，从而带动推动气缸25移动，进而驱动电焊头4上下移动对多排电芯孔13中的电芯进行焊接。

进一步的，如图5所示，第二安装槽31的槽口处盖合有第二盖板32，第二盖板32通过螺丝固定在竖块30上，第二盖板32两侧和竖块30之间均留有供第二移动块29移动的第二长条口33，第二移动块29上开设有供第二盖板32穿过的第二让位孔34。通过设置在第二安装槽31槽口处的第二盖板32，从而减少垃圾进行到第二安装槽31内，从而避免影响第二丝杆27的转动，并且第二移动块29上开设有穿过第二盖板32上的第二让位孔34，从而提高第二移动块29移动的稳定性。

具体的，如图1和图6所示，卸料装置包括收料盒35和设置在电芯治具2处于上下料工位两侧的机台1上且用于夹持打开电芯治具2的两个夹持组件，收料盒35设置在靠近上下料工位的机台1上，具体的设置在长条块20的一端的机台1上；夹持组件包括第二竖板36、第二安装板37、容置板38、夹板39、第一气缸40和第二气缸41，第二竖板36竖直设置在机台1上表面，第一气缸40水平安装在第二竖板36侧壁，第二安装板37竖直固定设置在第一气缸40的伸缩轴上，容置板38设置两个，两个容置板38沿水平方向分别垂直设置在第二安装板37的两端，夹板39平行设置在两个容置板38之间，第二气缸41水平固定设置在其一容置板38侧壁，且第二气缸41的输出轴固定连接在夹板39侧壁，夹板39和相对的容置板38夹持固定分体设置的放置盒11一侧。当电芯治具2内的电芯焊接好后，通过水平驱动装置驱动放置板3位于上下料工位处，通过位于电芯治具2两侧的两个夹持组件中的第一气缸40驱动第二安装板37向电芯治具2方向移动，从而使电芯治具2位于容置板38和夹板39之间，然后再通过第二气缸41驱动夹板39配合容置板38夹持在放置盒11一侧，然后再通过第一气缸40的伸缩轴回程的过程中将放置盒11打开，从而方便将电芯从电芯治具2内取出放置在收料盒35中。

进一步的，如图6所示，第二安装板37上设置有将放置盒11内电芯顶出的顶出组件。顶出组件包括第三气缸42、推板43、多个顶杆44以及呈槽钢形的第三安装板45，第三安装板45固定设置在第二安装板37远离容置板38的侧壁，多个顶杆44固定在推板43侧壁，推板43位于第三安装板45和第二安装板37之间，第三气缸42安装在第三安装板45上，且第三气缸42的伸缩轴固定在推板43远离顶杆44的侧壁上，第一气缸40的伸缩轴错位固定在第三安装板45的侧壁上。第三安装板45侧壁开设有与侧板12上的多个点焊孔14相对应的第三让位孔46，第三让位孔46供顶杆44伸出。通过夹持组件将放置盒11打开，然后再通过顶出组件中的第三气缸42推动推板43，从而使推板43上的多个顶杆44从第三让位孔46中伸出至点焊孔14中将位于电芯孔13中的电芯推出，然后再放入收料盒35中，从而进一步提高了电芯卸料的效率。第二安装板37和第三安装板45之间设置有导向杆47，推板43开设有导向孔48，导向杆47活动插接在导向孔48上，推板43上的导向孔48沿着导向杆47移动，从而提高推板43移动的稳定性。

本实施例的实施原理为：将装有电芯的电芯治具2放置在放置板3上，通过固定装置将电芯治具2固定在放置板3上，然后再通过水平驱动装置将电芯治具2从上下料工位移动到焊接工位，随后再通过推动装置以及配合竖向移动装置驱动电焊头4对电芯治具2内的多排电芯进行焊接，电芯焊接好后，再通过水平驱动装置驱动放置板3移动到上下料工位，然后在通过夹持组件将电芯治具2打开，然后再通过顶出组件将电芯治具2内的电芯顶出，然后再人工收集到收料盒35中，从而提高了生产效率，降低了人工成本。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。