*CN203356852U*
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203356852 U(45)授权公告日 2013.12.25
(12)实用新型专利
(21)申请号 201320359973.5(22)申请日 2013.06.21
(73)专利权人左德林
地址523000 广东省东莞市长安镇沙头社区
裕成路28号沙头科技工业园B栋4楼(72)发明人左德林
(74)专利代理机构东莞市科安知识产权代理事
务所 44284
代理人杨树民(51)Int.Cl.
H01M 2/02(2006.01)
B23K 26/20(2006.01)B23K 26/42(2006.01)B23K 37/047(2006.01)B23K 37/04(2006.01)
(54)实用新型名称
方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机(57)摘要
本实用新型提供一种方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，包括并排设置的两台激光焊接机，以及在两台激光焊接机前设置的机架，它是由安装在机架上、分别与两台激光焊接机配合的左右电池运送装置，安装在左右电池运送装置之间的翻转机构，以及分别安装在机架两侧边的送料机构和下料机构组成；所述的左右电池运送装置分别由安装在机架上的输送机构、自动取料机构、精确定位机构和出料机构组成。本实用新型直接配合现有的激光焊接机使用，实现了方型铝壳锂离子电池封口的直线式全自动化作业，生产效率高；具有焊接效率高、焊接对位精确、性能稳定、便于操控的优点；且无焊偏、虚焊等不良情况，电池的焊接质量高，有效提高企业的市场竞争力。
权利要求书2页 说明书5页 附图10页权利要求书2页 说明书5页 附图10页
CN 203356852 UCN 203356852 U
权 利 要 求 书
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1.一种方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，包括并排设置的两台激光焊接机（2），以及在两台激光焊接机（2）前设置的机架（1），其特征在于，它是由安装在机架（1）上、分别与两台激光焊接机（2）配合的左右电池运送装置（3、4），安装在左右电池运送装置（3、4）之间的翻转机构（5），以及分别安装在机架（1）两侧边的送料机构（6）和下料机构（7）组成；
所述左右电池运送装置（3、4）分别由安装在机架（1）上的输送机构（9）、自动取料机构（8）、精确定位机构（10）和出料机构（11）组成，所述输送机构（9）包括安装在机架（1）上的电机（902），经电机（902）驱动的皮带轮组（903）及皮带（904）；所述自动取料机构（8）包括，安装在机架（1）上、输送机构（9）一侧的取料架（801），取料架（801）上方安装的送料气缸（802）及由其驱动的送料座（803），安装在送料座（803）上的取料气缸（804）、及由其驱动的取料吸盘（805），以及设置在输送机构（9）右端上方的储料架（806），于储料架（806）上设有储料调整手轮（808）；所述精确定位机构（10）设置在激光焊接机（2）焊接枪头（201）下方，它包括安装在输送机构（9）前侧的前固定座（1001），前固定座（1001）侧板上经前导杆（1008）和前拉簧（1009）平行设置两个前定位块（1002）、经上导杆（1010）和上拉簧（1011）安装在前固定座（1001）顶部上固定座（1007）上并置于输送机构（9）上方的上定位压块（1003）、以及安装在输送机构（9）后侧后固定座（1004）上的两块后定位块（1005）；所述前固定座（1001）、上固定座（1007）、后固定座（1004）以及后定位块（1005）上还分别设有转动手轮（1012）；所述的出料机构（11）包括安装在机架（1）上、一端与皮带（904）对接的出料轨道（1101），以及设置在出料轨道（1101）上方的压料机构（1102），所述压料机构（1102）上装有压料调整手轮（1104）；
所述翻转机构（5）包括，安装在机架（1）上、与右电池运送装置（4）出料轨道（1101）另一端对接的料轨（501），安装在料轨（501）背面、且活塞杆（503）上连接有推料块（504）的推料气缸（502），以及安装在机架（1）上、位于料轨（501）与左电池运送装置（3）自动取料机构（8）之间并由安装在吸料座（510）上的吸料气缸（509）驱动的翻转吸盘（505），所述翻转吸盘（505）轴端连接的齿轮（506）经齿条（507）由安装在吸料座（510）上的翻转气缸（508）驱动翻转；
所述送料机构（6）和下料机构（7）分别包括，安装在机架（1）一侧的运料座（13）、安装在运料座（13）侧板下部的运料电机（18）、以及经运料电机（18）驱动的运料轮组（19）和运料皮带（14），所述运料皮带（14）上装有载料板（15）。
2.根据权利要求1所述的方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，其特征在于，所述前固定座（1001）侧板、上定位压块（1003）和后固定座（1004）上分别装有导向皮带（1006）。
3.根据权利要求1所述的方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，其特征在于，所述输送机构（9）的皮带（904）上设有若干个限位突起（901）。
4.根据权利要求1所述的方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，其特征在于，所述储料架（806）后方设有储料光电检测器（807），所述运料座（13）一侧板上部还装有料位光电检测器（16），于所述下料机构（7）的运料座（13）一侧板上部还装有下料光电检测器（17）。
5.根据权利要求1所述的方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，其特征在于，
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权 利 要 求 书
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所述出料轨道（1101）下方、与皮带（904）对接端设有出料导块（1103）。
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说 明 书
方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机
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技术领域
本实用新型属于锂离子电池制造技术领域，涉及一种锂离子的铝壳加工设备，具
体涉及一种方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机。
[0001]
背景技术
铝壳锂离子电池生产过程中，需要将铝壳壳体与盖体进行焊接封口，目前焊接封
口多采用半自动化激光焊接完成，即由激光焊接机自动焊接好一面之后，再通过人工手动翻转电池，对电池另一面进行焊接，此类焊接设备不能实现直线式全自动化生产，加工效率低下。此外，由于存在人工手动作业的成分，因此焊接的统一性和电池质量的稳定性难以保证。
[0002]
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，它通过在机架上排列安装左右电池运送装置，左右电池运送装置通过一翻转机构连接，直接配合现有的激光焊接机使用，实现了方型铝壳锂离子电池封口的全自动化，在大幅度提高产量、降低制造成本的同时，也使电池的质量得到了可靠的保证，解决了现有技术存在的上述问题。
[0004] 本实用新型所采用的技术方案是，提供一种方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，包括并排设置的两台激光焊接机，以及在两台激光焊接机前设置的机架，它是由安装在机架上、分别与两台激光焊接机配合的左右电池运送装置，安装在左右电池运送装置之间的翻转机构，以及分别安装在机架两侧边的送料机构和下料机构组成；[0005] 所述左右电池运送装置分别由安装在机架上的输送机构、自动取料机构、精确定位机构和出料机构组成，所述输送机构包括安装在机架上的电机，经电机驱动的皮带轮组及皮带；所述自动取料机构包括，安装在机架上、输送机构一侧的取料架、取料架上方安装的送料气缸及由其驱动的送料座，安装在送料座上的取料气缸、及由其驱动的取料吸盘，以及设置在输送机构右端上方的储料架，于储料架上设有储料调整手轮；所述精确定位机构设置在激光焊接机焊接枪头下方，它包括安装在输送机构前侧的前固定座，前固定座侧板上经前导杆和前拉簧平行设置两个前定位块、经上导杆和上拉簧安装在前固定座顶部上固定座上并置于输送机构上方的上定位压块、以及安装在输送机构后侧后固定座上的两块后定位块；所述前固定座、上固定座、后固定座以及后定位块上还分别设有转动手轮；所述的出料机构包括安装在机架上、一端与皮带对接的出料轨道，以及设置在出料轨道上方的压料机构，所述压料机构上装有压料调整手轮；[0006] 所述翻转机构包括，安装在机架上、与右电池运送装置出料轨道另一端对接的料轨，安装在料轨背面、且活塞杆上连接有推料块的推料气缸，以及安装在机架上、位于料轨与左电池运送装置自动取料机构之间并由安装在吸料座上的吸料气缸驱动的翻转吸盘，所述翻转吸盘轴端连接的齿轮经齿条由安装在吸料座上的翻转气缸驱动翻转；
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说 明 书
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所述送料机构和下料机构分别包括，安装在机架一侧的运料座、安装在运料座侧
板下部的运料电机、以及经运料电机驱动的运料轮组和运料皮带，所述运料皮带上装有载料板。
[0008] 本实用新型所述的方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，其特征还在于，[0009] 所述前固定座侧板、上定位压块和后固定座上分别装有导向皮带。[0010] 所述输送机构的皮带上设有若干个限位突起。[0011] 所述储料架后方设有储料光电检测器，所述运料座一侧板上部还装有料位光电检测器，于所述下料机构的运料座一侧板上部还装有下料光电检测器。[0012] 所述出料轨道下方、与皮带对接端设有出料导块。
[0013] 本实用新型方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，它通过右电池运送装置与一激光焊接机配合对方型铝壳锂离子电池一面进行封口焊接，通过翻转机构对方型铝壳锂离子电池进行翻转180度，然后再通过左电池运送装置与另一激光焊接机配合对方型铝壳锂离子电池另一面进行封口焊接，实现了方型铝壳锂离子电池封口的全自动化。电池的整个封口工艺为一个自动完成的流水线，大大的提高了生产效率；与现有技术相比较，可实现自动化生产、焊接效率高、焊接对位精确、性能稳定、操作简单，从根本上解决了劳动强度大、成本高、生产效率低的缺点。且无焊偏、虚焊等不良情况，电池的焊接质量高，有效提高企业的市场竞争力。
附图说明
[0014] 图1是本实用新型方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机结构示意图；[0015] 图2是本实用新型方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机立体结构示意图；[0016] 图3是本实用新型自动取料机构结构示意图；
[0017] 图4a和图4b是本实用新型精确定位机构结构示意图；[0018] 图5a、图5b和图5c是本实用新型精确定位机构的局部示意图；[0019] 图6是本实用新型翻转机构和出料机构结构示意图；[0020] 图7是本实用新型送料机构结构示意图；[0021] 图8是本实用新型下料机构结构示意图。[0022] 图中，1.机架，2.激光焊接机，201.焊接枪头，3.左电池运送装置，4.右电池运送装置，5.翻转机构，501.料轨，502.推料气缸，503.活塞杆，504.推料块，505.翻转吸盘，506.齿轮，507.齿条，508.翻转气缸，509.吸料气缸，510.吸料座，6.送料机构，7.下料机构，8.自动取料机构，801.取料架，802.送料气缸，803送料座，804.取料气缸，805.取料吸盘，806.储料架，807.储料光电检测器，808.储料调整手轮，9.输送机构，901.限位突起，902.电机，903.皮带轮，904.皮带，10.精确定位机构，1001.前固定座，1002.前定位推块，1003.上定位压块，1004.后固定座，1005.后定位块，1006.导向皮带，1007.上固定座，1008.前导杆，1009.前拉簧，1010.上导杆，1011.上拉簧，1012.手动转轮，11.出料机构，1101.出料轨道，1102.压料机构，1103.出料导块，1104.压料调整手轮，13.运料座，14.运料皮带，15.载料板，16.料位光电检测器，17.下料光电检测器，18.运料电机，19.运料皮带轮，20.触摸屏，21电池。
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具体实施方式
[0023] 下面结合工作原理图、结构附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明，并不因此限定本实用新型的保护范围。
[0024] 提供一种方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，如图1至图8所示，包括并排设置的两台激光焊接机2，以及在两台激光焊接机2前设置的机架1，它是由安装在机架1上、分别与两台激光焊接机2配合的左右电池运送装置3、4，安装在左右电池运送装置3、4之间的翻转机构5，以及分别安装在机架1两侧边的送料机构6和下料机构7组成；所述机架1上还设有触摸屏20；操作系统采用触摸屏20作为人机界面，操作方便、快捷、高效；[0025] 所述左右电池运送装置3、4分别由安装在机架1上的输送机构9、自动取料机构8、精确定位机构10和出料机构11组成，所述输送机构9包括安装在机架1上的电机902，经电机902驱动的皮带轮组903及皮带904；所述自动取料机构8包括，安装在机架1上、输送机构9一侧的取料架801、取料架801上方安装的送料气缸802及由其驱动的送料座803，安装在送料座803上的取料气缸804、及由其驱动的取料吸盘805，以及设置在输送机构9右端上方的储料架806，于储料架806上设有储料调整手轮808；所述精确定位机构10设置在激光焊接机2焊接枪头201下方，它包括安装在输送机构9前侧的前固定座1001，前固定座1001侧板上经前导杆1008和前拉簧1009平行设置两个前定位块1002、经上导杆1010和上拉簧1011安装在前固定座1001顶部上固定座1007上并置于输送机构9上方的上定位压块1003、以及安装在输送机构9后侧后固定座1004上的两块后定位块1005；所述前固定座1001、上固定座1007、后固定座1004以及后定位块1005上还分别设有转动手轮1012；所述的出料机构11包括安装在机架1上、一端与皮带904对接的出料轨道1101，以及设置在出料轨道1101上方的压料机构1102，所述压料机构1102上装有压料调整手轮1104；
[0026] 参照图6，所述翻转机构5包括，安装在机架1上、与右电池运送装置4出料轨道1101另一端对接的料轨501，安装在料轨501背面、且活塞杆503上连接有推料块504的推料气缸502，以及安装在机架1上、位于料轨501与左电池运送装置3自动取料机构8之间并由安装在吸料座510上的吸料气缸509驱动的翻转吸盘505，所述翻转吸盘505轴端连接的齿轮506经齿条507由安装在吸料座510上的翻转气缸508驱动翻转；[0027] 参照图7和图8，所述送料机构6和下料机构7分别包括，安装在机架1一侧的运料座13、安装在运料座13侧板下部的运料电机18、以及经运料电机18驱动的运料轮组19和运料皮带14，所述运料皮带14上装有载料板15，所述运料座13一侧板上部装有料位光电检测器16，所述下料机构7运料座13上还装有下料光电检测器17。优选的，所述前固定座1001侧板、上定位压块1003和后固定座1004上还分别装有导向皮带1006。[0029] 优选的，所述储料架806后方设有用于检测储料架806储料量的储料光电检测器807，所述运料座13一侧板上部还装有料位光电检测器16，于所述下料机构7运料座13一侧板上部还装有下料光电检测器17。[0030] 优选的，所述皮带904上设有若干个限位突起901，相邻两个限位突起901之间为一个电池的工位。[0031] 优选的，所述出料轨道1101下方、与皮带904对接端设有出料导块1103；用于保
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证电池能更顺利的从皮带904滑至出料轨道1101上。
[0032] 本实用新型方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机工作时，右电池运送装置4自动取料机构8的取料气缸804驱动取料吸盘805下降吸料，再由送料气缸802将电池送至储料架806上；储料架806的电池21自动掉落至皮带904的工位上，由皮带904运送，当电池21进入精确定位机构10时，前定位推块1002、上定位压块1003、后定位块1005对电池21进行精确定位，激光焊接机2对电池21一面进行精确的封口焊接；焊接完毕，电池21随皮带904移动并滑入出料机构11的出料轨道1101上；出料轨道1101前端的电池不断受到后面滑过来的电池21顶推而掉落至翻转机构5料轨501上，此时推料气缸502驱动推料块504将掉落的电池21推至翻转吸盘505下方，吸料气缸509驱动吸料座510带动翻转吸盘505下降、将电池21吸起，然后吸料气缸509驱动吸料座510带动翻转吸盘505上升复位；此时，所述翻转气缸508动作，驱动齿条507带动与其啮合的齿轮506旋转，旋转的齿轮506带动翻转吸盘505翻转180度，从而实现了电池的180度翻转；所述左电池运送装置3自动取料机构8的取料气缸804启动，驱动取料吸盘805下降将经翻转后的电池21吸起，并由送料气缸802驱动送至左电池运送装置3的储料架806上，然后再依次进行上述的运输、焊接、出料等动作，实现对方型铝壳锂离子电池另一面的自动焊接封口。方型铝壳锂离子电池焊接封口完毕后，从出料轨道1101自动掉落至下料机构7的载料板15上，实现了方型铝壳锂离子电池封口激光焊接的直线式全自动化作业，生产效率高。[0033] 参照图4a、图4b、图5a、图5b和图5c，通过在所述激光焊接机2焊接抢201下方安装有精确定位机构10，使得焊接对位精确,能保证良好的焊接质量；由于两个前定位块1002是经前导杆1008和前拉簧1009平行设置在前固定座1001侧板上，上定位压块1003经上导杆1010和上拉簧1011安装在上固定座1007上，当电池随皮带904运送并进入精确定位机构10时，前定位块1002通过前拉簧1009自动对电池进行顶紧、定位，同时上定位压块1003通过上拉簧1011自动对电池进行压紧、定位，所述上定位压块1003在电池进行封口焊接时，对电池铝壳进行压紧、压平，还保证了电池不会产生凸鼓情况，从而保证电池的高品质。此外，通过在前固定座1001、上定位压块1003上和后固定座1005上分别设置一导向皮带1006，对电池的移动进行导向，保证设备的作业更流畅、顺利，同时使电池进入精确定位机构10时是软接触，避免电池与精确定位机构10硬性接触对电池铝壳造成摩擦而损坏电池铝壳。所述的两块后定位块1005沿纵向间隔设置，两块后定位块1005之间形成的间隙与电池前端的电极相适应，避免后定位块1005对电池进行定位时将电池的电极刮伤，甚至压坏。所述前固定座1001、上固定座1007、后固定座1004以及后定位块1005上还分别设有转动手轮1012，通过各个转动手轮1012来调整不同规格电池的定位状态，所述压料机构1102装有压料调整手轮1104、以及储料架806也装有储料调整手轮808，可依据不同规格电池进行适应性调整，使本实用新型能适用于各种规格的方形铝壳锂离子电池的封口焊接，适应性强。
[0034] 通过所述储料架806后方设有储料光电检测器807，用于检测储料架806上的储料量，当右电池运送装置4的储料光电检测器807检测到储料架806上物料不足时，控制自动取料机构8启动取料，同时送料机构6料位光电检测器16若检测到料位过低，则启动运料电机18驱动运料皮带14向上运转至设定的料位；所述左电池运送装置3的储料光电检测器807检测到储料架806的物料达到设定值，则控制左电池运送装置3电机902启动，驱
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动皮带904对电池进行运送；所述下料机构7的下料光电检测器17检测到电池下落至载料板15上时，启动运料电机18驱动运料皮带14向下回转一个料位，当下料机构7料位光电检测器16检测到料位过低时，则驱动运料皮带14向上运转至设定的料位。设备的自动化程度高，系统稳定性强，保证机器能有效、高速、稳定运作。
[0035] 本实用新型通过在所述皮带904上设有若干个限位突起901，相邻两个限位突起901之间为一个电池的工位，每一个电池从储料架806下落时，能准确、稳定下落至皮带904一个工位上，保证了电池能有序、平稳、准确的运载至激光焊接机2下方进行封口。[0036] 由于所述出料轨道1101下方设有出料导块1103，用于保证电池能更顺利的从皮带904滑至出料轨道1101上；通过在出料轨道1101上方安装一压料机构1102，当电池从皮带904不断被顶推至出料轨道1101上时，压料机构1102能压住电池，通过采用该结构，电池只有在完全被顶推出出料轨道1101后，才会下落，使得电池能垂直出料，保证了设备运作的流畅性和出料的整齐性。
[0037] 本实用新型的方型铝壳锂离子电池全自动激光焊接封口机，通过一翻转机构5将左右电池运送装置3、4连接起来，直接配合现有的激光焊接机使用，实现了铝壳锂离子电池封口工艺的直线式全自动化作业，极大的提高了生产效率，降低制造成本；与现有技术相比较，具有焊接效率高、焊接对位精确、性能稳定、操作简单的优点，从根本上解决了劳动强度大、成本高、生产效率低的缺点；且无焊偏、虚焊等不良情况，电池的焊接质量高，有效提高企业的市场竞争力。
[0038] 上述实施方式只是本实用新型的一个实例，不是用来限制本实用新型的实施与权利范围，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本实用新型申请专利范围内。
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