專利名稱：一種鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子疊片電芯自動(dòng)正負(fù)極耳焊接機(jī)。
背景技術(shù)：
目前鋰離子電芯在焊接正負(fù)極耳還沒有自動(dòng)的一體機(jī)，只有正、負(fù)極耳分開焊接的設(shè)備，目前的生產(chǎn)一般采用正負(fù)極耳分開焊接，結(jié)構(gòu)簡單，焊接質(zhì)量無法保證，需要兩個(gè)工序來完成。而針對于疊片式鋰離子電芯來說，因?yàn)殡姵亟Y(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝不同，即使分開焊接正、負(fù)極耳，現(xiàn)有設(shè)備也大多不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種具有負(fù)極耳焊接和正極耳焊接兩種功能、定位準(zhǔn)確、精度高、通用性好的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案在于工作臺(tái)上設(shè)有點(diǎn)焊機(jī)、超聲波焊機(jī)、定位機(jī)構(gòu)；所述定位機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)平臺(tái)、與移動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連接的電芯定位臺(tái)、固定于電芯定位臺(tái)上的極耳定位板；所述電芯定位臺(tái)上有電芯擋板A、電芯擋板B ;電芯定位臺(tái)下部設(shè)有帶螺紋孔A的連接件A ;連接件A的螺紋孔A中裝有螺桿A，螺桿A與驅(qū)動(dòng)螺桿A轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)電芯定位臺(tái)前后移動(dòng)的伺服電機(jī)A相連；所述螺桿A、伺服電機(jī)A位于移動(dòng)平臺(tái)上部；所述移動(dòng)平臺(tái)下部設(shè)有帶螺紋孔B的連接件B ;連接件B的螺紋孔B中裝有螺桿B，螺桿B與驅(qū)動(dòng)螺桿B轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)左右移動(dòng)的伺服電機(jī)B相連。所述移動(dòng)平臺(tái)上裝有第一連接塊A、第二連接塊A ;伺服電機(jī)A固定于第一連接塊A ;所述螺桿A—端穿過第一連接塊A連接于伺服電機(jī)A，另一端裝于第二連接塊A ;所述連接件A上螺紋孔A的兩側(cè)設(shè)有第一光孔A、第二光孔A ;用于保持電芯定位臺(tái)平衡的第一光桿A穿過第一光孔A兩端分別固定于第一連接塊A、第二連接塊A ;用于保持電芯定位臺(tái)平衡的第二光桿A穿過第二光孔A兩端分別固定于第一連接塊A、第二連接塊A ;所述工作臺(tái)上裝有第一連接塊B、第二連接塊B ;伺服電機(jī)B固定于第一連接塊B ;所述螺桿B —端穿過第一連接塊B連接于伺服電機(jī)B，另一端裝于第二連接塊B ;所述連接件B上螺紋孔B的兩側(cè)設(shè)有第一光孔B、第二光孔B ;用于保持移動(dòng)平臺(tái)平衡的第一光桿B穿過第一光孔B兩端分別固定于第一連接塊B、第二連接塊B ;用于保持移動(dòng)平臺(tái)平衡的第二光桿B穿過第二光孔B兩端分別固定于第一連接塊B、第二連接塊B。所述螺桿A和螺桿B相互垂直。所述電芯定位臺(tái)上設(shè)有一個(gè)以上的定位孔；所述電芯擋板A上設(shè)有用于調(diào)整位置的滑槽，電芯擋板A的滑槽部位裝于電芯定位臺(tái)的定位孔中；所述電芯擋板B上設(shè)有用于調(diào)整位置的滑槽，電芯擋板B的滑槽部位裝于電芯定位臺(tái)的定位孔中。所述極耳定位板上設(shè)有用于調(diào)整位置的滑槽；極耳定位板的滑槽部位裝于電芯定位臺(tái)的定位孔中。所述極耳定位板為L形結(jié)構(gòu)。所述極耳定位板上設(shè)有一個(gè)以上用于卡住極耳的極耳定位塊。所述極耳定位塊為四個(gè)。所述伺服電機(jī)A、伺服電機(jī)B與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連。本發(fā)明采用了單片機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，整個(gè)過程由一臺(tái)機(jī)器完成，一人操作，自動(dòng)完成。電芯傳送用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精度高，定位準(zhǔn)確、通用性好。本發(fā)明節(jié)省了人力，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了極耳定位的精確度。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明電芯定位臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明極耳定位板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明極耳定位塊的剖面示意圖。圖5為本發(fā)明電芯定位臺(tái)和連接件A的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明移動(dòng)平臺(tái)與連接件B的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I、工作臺(tái)；2、點(diǎn)焊機(jī)；3、超聲波焊機(jī)；4、電芯定位臺(tái)；5、定位孔；6、電芯擋板A ;7、電芯擋板B ;8、極耳定位板；9、滑槽；10、極耳定位塊；11、螺紋孔；12、連接件A ;13、螺栓；14、螺紋孔A ;15、第二光孔A，16、第一光孔A ;17、螺桿A ;18、第一光桿A ;19、第二光桿A ;20、第一連接塊A ;21、伺服電機(jī)A ;22、第二連接塊A ;23、移動(dòng)平臺(tái)；24、螺桿B ;25、螺紋孔B ;26、第一光桿B ;27、第一光孔B ;28、第二光桿B ;29、第二光孔B ;30、連接件B ;31、螺栓；32、第一連接塊B ;33、第二連接塊B ;34、伺服電機(jī)B ;35、點(diǎn)焊機(jī)焊頭；36、超聲波焊機(jī)焊頭。
具體實(shí)施例方式圖I中，不銹鋼工作臺(tái)I的具體尺寸為長2米，寬I米，厚O. 01米，離地面O. 7米。大功率點(diǎn)焊機(jī)2為普通的2KW貯能點(diǎn)焊機(jī)，用螺絲固定安裝在不銹鋼工作臺(tái)I上。大功率超聲波焊接機(jī)3是功率為2KW的普通超聲波焊接機(jī)，固定安裝在不銹鋼工作臺(tái)I上。電芯定位臺(tái)4上有很多直徑為5mm的定位孔5，上面分別安裝有200 X 50mm電芯擋板A6和100 X 50mm電芯擋板B7，電芯擋板A6和電芯擋板B7均為不銹鋼板，電芯擋板A6、電芯擋板B7上均開有滑槽，電芯擋板A6、電芯擋板B7用螺絲通過滑槽固定在電芯定位臺(tái)4上，可以調(diào)節(jié)位置以適應(yīng)不同尺寸的電芯。極耳定位板8上開有一個(gè)滑槽9，用兩個(gè)螺絲固定在電芯定位臺(tái)4上，可以調(diào)節(jié)極耳定位板8與電芯定位臺(tái)4之間的距離，以適應(yīng)不同長度極耳的電芯。極耳定位板8上有四個(gè)極耳定位塊10，四個(gè)極耳定位塊10上均有螺紋孔11，當(dāng)卡在極耳定位板8上時(shí)，可以用螺絲固定在極耳定位板8上，位置可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同寬度的極耳及不同寬度的電芯。電芯定位臺(tái)4下方安裝有連接件A,連接件A通過螺栓與電芯定位臺(tái)4相連。螺桿A17穿過螺紋孔A，第一光桿A18穿過第一光孔A，第二光桿A19穿過第二光孔A，螺桿A17、第一光桿A18和第二光桿A19 —端裝在第一連接塊A20上，一端裝在第二連接塊A22上。螺桿A17的一端穿過第一連接塊A20的孔與伺服電機(jī)A21的軸通過螺絲連接，由伺服電機(jī)A21驅(qū)動(dòng)，螺桿A17可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服電機(jī)A21通過螺絲固定在第一連接塊A20上。第一光桿A18和第二光桿A19則固定在第一連接塊A20、第二連接塊A22上，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，保持電芯定位臺(tái)4平衡。第一連接塊A20和第二連接塊A22通過螺絲固定在移動(dòng)平臺(tái)23上，移動(dòng)平臺(tái)23下方是連接件B，通過螺栓固定在移動(dòng)平臺(tái)23上。螺桿B24穿過螺紋孔B，第一光桿B26穿過第一光孔B，第二光桿B28穿過第二光孔B，兩端分別安裝在第一連接塊B32和第二連接塊B33上。螺桿B24—端穿過第一連接塊B32上的孔與伺服電機(jī)B34的軸用螺絲相連，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。第一光桿B26與第二光桿B28不能轉(zhuǎn)動(dòng)，保持移動(dòng)平臺(tái)23平衡。第一連接塊B32和第二連接塊B33通過螺絲固定在工作臺(tái)I上。圖2中，4為電芯定位臺(tái)，5為定位孔。圖3中，8為極耳定位板，9為滑槽。圖4中，10為極耳定位塊，11為螺紋孔。圖5中，電芯定位臺(tái)4下方安裝有連接件A12，連接件A12通過螺栓13與電芯定位臺(tái)4相連。螺桿A穿過螺紋孔A14，第一光桿A穿過第一光孔A16，第二光桿A穿過第二光孔 A15。
圖6中，移動(dòng)平臺(tái)23下方是連接件B30，通過螺栓31固定在移動(dòng)平臺(tái)23上。螺桿B穿過螺紋孔B25，第一光桿B穿過第一光孔B27，第二光桿B穿過第二光孔B29。本發(fā)明的使用方式
根據(jù)電芯的尺寸，調(diào)節(jié)電芯定位臺(tái)4上電芯擋板A6、電芯擋板B7到合適位置，根據(jù)
電芯極耳尺寸和位置，調(diào)節(jié)滑槽9到合適的位置，然后調(diào)節(jié)四個(gè)極耳定位塊10的相對位置，最終使當(dāng)電芯放在電芯定位臺(tái)4上時(shí)，金屬正極耳和負(fù)極耳分別卡在兩個(gè)極耳定位塊10之間，而金屬極耳與極片的接頭處位于電芯定位臺(tái)4和極耳定位板8之間的空處。 按下開始按鈕，由單片機(jī)控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)B34轉(zhuǎn)動(dòng)，將移動(dòng)平臺(tái)23沿螺
桿B24移到右端，使金屬負(fù)極耳與電芯的連接處在左右方向上對準(zhǔn)點(diǎn)焊機(jī)焊頭35，然后再控制伺服電機(jī)A21轉(zhuǎn)動(dòng)，使電芯定位臺(tái)4向前移動(dòng)，最終將金屬負(fù)極耳與電芯的連接處移到點(diǎn)焊機(jī)焊頭35的正下方，手工將一個(gè)負(fù)極耳放在兩個(gè)極耳定位塊10間的槽內(nèi)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)大功率點(diǎn)焊機(jī)2焊接，完成負(fù)極耳焊接。 由單片機(jī)控制系統(tǒng)控制伺服電機(jī)A21轉(zhuǎn)動(dòng)，使電芯定位臺(tái)4從焊頭下退出，伺
服電機(jī)B34轉(zhuǎn)動(dòng)，將移動(dòng)平臺(tái)23移到左端，使金屬正極耳與電芯的連接處在左右方向上對準(zhǔn)超聲波焊頭36，伺服電機(jī)A21轉(zhuǎn)動(dòng)，使電芯定位臺(tái)4向前移動(dòng)，最終將金屬正極耳與電芯的連接處移到超聲波焊頭36的正下方，手工將一個(gè)正極耳放在兩個(gè)極耳定位塊10間的槽內(nèi)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)大功率超聲波焊機(jī)3焊接，完成正極耳焊接。④由伺服電機(jī)A21和伺服電機(jī)B34共同將移動(dòng)平臺(tái)23送回原點(diǎn)，由操作者取下正負(fù)極耳焊接完成的電芯，一次工作流程結(jié)束。
⑤重復(fù)②一④的流程，可以進(jìn)行相同產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于工作臺(tái)(I)上設(shè)有點(diǎn)焊機(jī)(2)、超聲波焊機(jī)(3)、定位機(jī)構(gòu)； 所述定位機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)平臺(tái)(23)、與移動(dòng)平臺(tái)(23)活動(dòng)連接的電芯定位臺(tái)(4)、固定于電芯定位臺(tái)(4)上的極耳定位板(8)； 所述電芯定位臺(tái)(4)上有電芯擋板A (6)、電芯擋板B (7);電芯定位臺(tái)(4)下部設(shè)有帶螺紋孔A (14)的連接件A (12);連接件A (12)的螺紋孔A (14)中裝有螺桿A (17)，螺桿A (17)與驅(qū)動(dòng)螺桿A (17)轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)電芯定位臺(tái)(4)前后移動(dòng)的伺服電機(jī)A (21)相連； 所述螺桿A (17)、伺服電機(jī)A (21)位于移動(dòng)平臺(tái)(23)上部； 所述移動(dòng)平臺(tái)(23)下部設(shè)有帶螺紋孔B (25)的連接件B (30);連接件B (30)的螺紋孔B (25)中裝有螺桿B (24)，螺桿B (24)與驅(qū)動(dòng)螺桿B (24)轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)(23)左右移動(dòng)的伺服電機(jī)B (34)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述移動(dòng)平臺(tái)(23)上裝有第一連接塊A (20)、第二連接塊A (22);伺服電機(jī)A (21)固定于第一連接塊A (20);所述螺桿A (17)—端穿過第一連接塊A (20)連接于伺服電機(jī)A (21)，另一端裝于第二連接塊A (22);所述連接件A (12)上螺紋孔A (14)的兩側(cè)設(shè)有第一光孔A(16)、第二光孔A (15);用于保持電芯定位臺(tái)(4)平衡的第一光桿A (18)穿過第一光孔A(16)兩端分別固定于第一連接塊A (20)、第二連接塊A (22);用于保持電芯定位臺(tái)(4)平衡的第二光桿A (19)穿過第二光孔A (15)兩端分別固定于第一連接塊A (20)、第二連接塊A (22)； 所述工作臺(tái)(I)上裝有第一連接塊B (32)、第二連接塊B (33);伺服電機(jī)B (34)固定于第一連接塊B (32);所述螺桿B (24)—端穿過第一連接塊B (32)連接于伺服電機(jī)B(34)，另一端裝于第二連接塊B (33);所述連接件B (30)上螺紋孔B (25)的兩側(cè)設(shè)有第一光孔B (27)、第二光孔B (29);用于保持移動(dòng)平臺(tái)(23)平衡的第一光桿B (26)穿過第一光孔B (27)兩端分別固定于第一連接塊B (32)、第二連接塊B (33);用于保持移動(dòng)平臺(tái)(23)平衡的第二光桿B (28)穿過第二光孔B (29)兩端分別固定于第一連接塊B (32)、第二連接塊B (33)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述螺桿A (17)和螺桿B (24)相互垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述電芯定位臺(tái)(4)上設(shè)有一個(gè)以上的定位孔(5);所述電芯擋板A (6)上設(shè)有用于調(diào)整位置的滑槽，電芯擋板A (6)的滑槽部位裝于電芯定位臺(tái)(4)的定位孔(5)中；所述電芯擋板B (7)上設(shè)有用于調(diào)整位置的滑槽，電芯擋板B (7)的滑槽部位裝于電芯定位臺(tái)(4)的定位孔(5)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述極耳定位板(8)上設(shè)有用于調(diào)整位置的滑槽(9);極耳定位板(8)的滑槽部位裝于電芯定位臺(tái)(4)的定位孔(5)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述極耳定位板(8)為L形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述極耳定位板(8 )上設(shè)有一個(gè)以上用于卡住極耳的極耳定位塊(10 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述極耳定位塊(10)為四個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，其特征在于所述伺服電機(jī)A (21)、伺服電機(jī)B (34)與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連。
全文摘要
一種鋰離子疊片電芯正負(fù)極耳焊接一體機(jī)，工作臺(tái)上設(shè)有點(diǎn)焊機(jī)、超聲波焊機(jī)、定位機(jī)構(gòu)；定位機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)平臺(tái)、與移動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連接的電芯定位臺(tái)、固定于電芯定位臺(tái)上的極耳定位板；電芯定位臺(tái)上有電芯擋板A、電芯擋板B；電芯定位臺(tái)下部設(shè)有帶螺紋孔A的連接件A；連接件A的螺紋孔A中裝有螺桿A，螺桿A與驅(qū)動(dòng)螺桿A轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)電芯定位臺(tái)前后移動(dòng)的伺服電機(jī)A相連；螺桿A、伺服電機(jī)A位于移動(dòng)平臺(tái)上部；移動(dòng)平臺(tái)下部設(shè)有帶螺紋孔B的連接件B；連接件B的螺紋孔B中裝有螺桿B，螺桿B與驅(qū)動(dòng)螺桿B轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)左右移動(dòng)的伺服電機(jī)B相連。本發(fā)明節(jié)省了人力，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了極耳定位的精確度。
文檔編號(hào)H01M2/26GK102881857SQ20111019875
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者劉琳, 劉勇, 楊詩軍, 張郁茹, 沈成龍 申請人:湖北駱駝蓄電池研究院有限公司