CN108655565A - 一种锂电池负极极耳焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源生产技术领域。一种锂电池负极极耳焊接机，包括机架组件及其上的定位夹紧台、镍片自动输送装置、激光焊接装置、第三搬运机械手装置、焊点检测装置、检验工作台、末端翻转工作台、第四搬运机械手装置和不良品出料输送带装置。该锂电池负极极耳焊接机的优点是自动完成极耳与镍片的焊接、镍片定型、镍片检测、电池分选、不良品出料和合格品自动出料。

Description

一种锂电池负极极耳焊接机

技术领域

本发明涉及新能源生产技术领域，尤其是锂电池极耳的焊接机设备。

背景技术

锂电池负极极耳装配工艺是先将电池和极耳焊接，然后再焊接镍片。将电芯和极耳焊接的设备如中国专利公开号为CN107414270A的“锂电池极耳自动焊接机”所述，能够自动的将锂电池和极耳进行焊接，还能自动的将焊接后的锂电池输送出来。电池和极耳焊接后还需对极耳进行修整定型，确认极耳与电池适配并且极耳形貌合格后，再进行镍片焊接，镍片焊接完成后再对镍片进行检测和修整定型，现有上述操作大多是通过人工辅以相应装置独立完成的。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种自动完成极耳与镍片焊接、镍片定型、镍片检测、电池分选、不良品出料和合格品出料的锂电池负极极耳焊接机。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种锂电池负极极耳焊接机，包括机架组件及其上的定位夹紧台、镍片自动输送装置、激光焊接装置、第三搬运机械手装置、焊点检测装置、检验工作台、末端翻转工作台、第四搬运机械手装置和不良品出料输送带装置；

检验工作台包括固定底盘、第八气缸、第六线性导轨、第三限位传感器、检验台、左右向夹紧机构、前后向夹紧机构、顶部压紧定型机构和底部压紧定型机构；固定底盘固定设置在机架组件上，检验台通过第六线性导轨安装在固定底盘上；第八气缸固定设置在固定底盘上，第八气缸伸缩端连接检验台，第八气缸带动检验台在导轨上移动；第三限位传感器安装在固定底盘上，第三限位传感器用于控制检验台的移动距离；底部压紧定型机构、左右向夹紧机构和前后向夹紧机构设置在检验台上，左右向夹紧机构用于左右方向夹紧电池，前后向夹紧机构用于前后方向夹紧电池；底部压紧定型机构用于托住镍片，顶部压紧定型机构用于对镍片进行压紧定型；

不良品出料输送带装置包括第六电机、第二带传动组件、主动皮带滚筒、出料输送皮带、出料输送架和第五红外传感器，出料输送架固定设置在机架组件上，第六电机和主动皮带滚筒安装在出料输送架上，出料输送皮带绕在主动皮带滚筒上，第六电机通过第二带传动组件和主动皮带滚筒控制出料输送皮带动作；

末端翻转工作台将通过检验工作台检验的合格电池进行翻面操作；翻转工作台包括左翻转架、右翻转架、第二电机、第二电机座、转轴、翻转板、防落吸盘、第三红外传感器、立式轴承、角度控制板、第四红外传感器、翻转确认外传感器和接料吸盘；左翻转架底部固定在右翻转架机架组件上，检验工作台衔接左翻转架，第四搬运机械手装置衔接右翻转架；左翻转架顶部设有用于搁置翻转板的顶杆；转轴通过立式轴承安装在左翻转架上，第二电机通过第二电机座安装在左翻转架上，第二电机输出端连接转轴一端，角度控制板和第四红外传感器安装在转轴另一端上，第四红外传感器用于检测转轴的转动角度，角度控制板用于限制转轴的转动角度，翻转板连接在转轴上，第二电机控制转轴转动实现转轴上的翻转板脱离顶杆转动至右翻转架上方；防落吸盘安装在翻转板上，防落吸盘用于在翻转过程中防止电池掉落；第三红外传感器固定设置在翻转板下方，第三红外传感器用于检测电池是否到位；接料吸盘连接在右翻转架的顶面上，翻转确认外传感器处于右翻转架上。

作为优选，包括第一搬运机械手装置、极耳定型装置、极耳切断装置、视觉检测装置、扫描装置、翻转工作台和第二搬运机械手装置；定位夹紧台是依次排列的五个，分别是第一定位夹紧台、第二定位夹紧台、第三定位夹紧台、第四定位夹紧台和第五定位夹紧台；极耳定型装置位置对应第一定位夹紧台；极耳切断装置位置对应第二定位夹紧台；视觉检测装置和扫描装置位置对应第三定位夹紧台；第一搬运机械手装置用于搬运第一定位夹紧台、第二定位夹紧台、第三定位夹紧台上的电池；翻转工作台处于第三定位夹紧台和第四定位夹紧台之间；第二搬运机械手装置用于搬运翻转工作台和第四定位夹紧台上的电池；镍片自动输送装置和激光焊接装置位置对应第五定位夹紧台；第三搬运机械手装置用于搬运第五定位夹紧台、检验工作台、不良品出料输送带装置上的电池；焊点检测装置位置对应检验工作台；第四搬运机械手装置用于将末端翻转工作台上的合格电池运出。

作为优选，左右向夹紧机构包括左右向固定件、第二翻折杆、第二翻折杆安装座、第二夹紧卡边、第二移动轨、第二凸头销轴、第二弹簧、第二滚轮架、第十一气缸和第二滚轮；第二翻折杆的转轴配合安装在第二翻折杆安装座上，第二翻折杆安装座上端固定设置在检验台上，第二夹紧卡边安装在第二移动轨上；第二凸头销轴一端上设有凸头，另一端固定设置在第二移动轨上，第二翻折杆安装座通过移动副配合安装在第二凸头销轴上；第二弹簧套接在凸头与第二翻折杆安装座之间的第二凸头销轴上；第十一气缸固定在检验台上，第十一气缸伸缩端连接第二滚轮架，第二滚轮安装在第二滚轮架上，第十一气缸控制第二滚轮上下直线移动，第二滚轮推动第二翻折杆动作；左右向固定件固定在检验台上，左右向固定件与第二夹紧卡边相向设置，左右向固定件与第二夹紧卡边用于限制电池左右方向的移动；

前后向夹紧机构包括前后向固定块、第十二气缸安装座、第十二气缸、前后向夹头和第七线性导轨；第十二气缸固定端通过第十二气缸安装座固定设置在检验台上，第十二气缸伸缩端连接前后向夹头，前后向夹头通过第七线性导轨的移动副连接安装在第十二气缸安装座上，第十二气缸控制前后向夹头前后向直线移动；前后向固定块固定在检验台上，前后向固定块与前后向夹头相向设置，前后向固定块与前后向夹头用于限制电池前后方向的移动。

采用了上述技术方案的一种锂电池负极极耳焊接机，定位夹紧台用于对工件进行夹紧定位工件，镍片自动输送装置用于镍片的上料和切断，激光焊接装置用于将镍片焊接在合格电池的极耳上，第三搬运机械手装置用于搬运第五定位夹紧台、检验工作台、不良品出料输送带装置上的电池，焊点检测装置对检验工作台上的电池进行镍片焊接检查，不良品出料输送带装置用于将搬运到其上的不合格电池运出，末端翻转工作台将通过检验工作台检验的合格电池进行翻面，第四搬运机械手装置用于将末端翻转工作台上的合格电池运出。该锂电池负极极耳焊接机的优点是自动完成极耳与镍片的焊接、镍片定型、镍片检测、电池分选、不良品出料和合格品自动出料。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为机架组件的结构示意图。

图3为定位夹紧台的爆炸结构示意图。

图4为夹紧机构的结构爆炸结构示意图。

图5为第一搬运机械手装置的爆炸结构示意图。

图6为第一移动模组的爆炸结构示意图。

图7为极耳定型装置的爆炸结构示意图。

图8为极耳切断装置的爆炸结构示意图。

图9为视觉检测装置的爆炸结构示意图。

图10为扫描装置的结构示意图。

图11为翻转工作台的爆炸结构示意图。

图12为第二搬运机械手装置的爆炸结构示意图。

图13为镍片自动输送装置的爆炸结构示意图。

图14为调整基座的爆炸结构示意图。

图15为镍片上料机构的爆炸结构示意图。

图16为推料紧组件的爆炸结构示意图。

图17为镍片剪切机构的爆炸结构示意图。

图18为激光焊接装置的爆炸结构示意图。

图19为焊点检测装置的爆炸结构示意图。

图20为检验工作台的爆炸结构示意图。

图21为左右向夹紧机构的爆炸结构示意图。

图22为前后向夹紧机构的爆炸结构示意图。

图23为不良品出料输送带装置的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-图23对本发明做进一步描述。

如图1-图23所示的一种锂电池负极极耳焊接机，包括机架组件1、定位夹紧台2、第一搬运机械手装置3、极耳定型装置4、极耳切断装置5、视觉检测装置6、扫描装置7、翻转工作台8、第二搬运机械手装置9、镍片自动输送装置10、激光焊接装置11、第三搬运机械手装置12、焊点检测装置13、检验工作台14合格品运出机构和不良品出料输送带装置16；合格品运出机构包括第四搬运机械手装置15和末端翻转工作台8a。

机架组件1用于固定安装其它装置。定位夹紧台2用于对工件进行夹紧定位工件，定位夹紧台2是依次排列的五个，分别是第一定位夹紧台2a、第二定位夹紧台2b、第三定位夹紧台2c、第四定位夹紧台2d和第五定位夹紧台2e；极耳定型装置4位置对应第一定位夹紧台2a，极耳定型装置4用于将第一定位夹紧台2a上的电池极耳压平定型；极耳切断装置5位置对应第二定位夹紧台2b，极耳切断装置5用于将第二定位夹紧台2b上电池极耳多余的材料切除；视觉检测装置6和扫描装置7位置对应第三定位夹紧台2c，视觉检测装置6用于检测第三定位夹紧台2c上电池极耳是否合格，扫描装置7扫描第三定位夹紧台2c上电池条码是否合格即电池与极耳是否适配。第一搬运机械手装置3用于搬运第一定位夹紧台2a、第二定位夹紧台2b、第三定位夹紧台2c上的电池，即将电池从第一定位夹紧台2a搬运到第二定位夹紧台2b，将电池从第二定位夹紧台2b搬运到第三定位夹紧台2c，将电池从第三定位夹紧台2c搬运到翻转工作台8。翻转工作台8处于第三定位夹紧台2c和第四定位夹紧台2d之间，翻转工作台8用于电池翻面操作。第二搬运机械手装置9用于搬运翻转工作台8和第四定位夹紧台2d上的电池，即将合格电池从翻转工作台8搬运到第四定位夹紧台2d，将合格电池从第四定位夹紧台2d搬运到第五定位夹紧台2e，将扫描装置7和视觉检测装置6确认的不合格电池从翻转工作台8搬运到第五定位夹紧台2e；第四定位夹紧台2d对经过翻转工作台8翻面操作的合格电池重新进行夹紧定位操作。镍片自动输送装置10和激光焊接装置11位置对应第五定位夹紧台2e，镍片自动输送装置10和激光焊接装置11处于第五定位夹紧台2e两侧，镍片自动输送装置10用于镍片的上料和切断，激光焊接装置11用于将镍片焊接在合格电池极耳上。第三搬运机械手装置12用于搬运第五定位夹紧台2e、检验工作台14、不良品出料输送带装置16上的电池，即将合格电池从第五定位夹紧台2e搬运到检验工作台14，将合格电池从检验工作台14搬运到末端翻转工作台8a上，将不合格电池从检验工作台14搬运到不良品出料输送带装置16上，将第五定位夹紧台2e上的不合格电池搬运到不良品出料输送带装置16上。焊点检测装置13位置对应检验工作台14，焊点检测装置13对检验工作台14上的电池进行镍片焊接检查，供后续分选。不良品出料输送带装置16用于将搬运到其上的不合格电池运出。末端翻转工作台8a将通过检验工作台14检验的合格电池进行翻面操作。第四搬运机械手装置15用于将末端翻转工作台8a上的合格电池运出。锂电池负极极耳焊接机自动完成电池上极耳修整定型、极耳形貌检测、电池与极耳是否适配检测、极耳翻面镍片焊接、镍片检测、电池合格分选、合格电池和不合格电池分别运出的操作。

如图2所示，机架组件1包括安装面板17和机架框架18，安装面板17固定安装在机架框架18上，安装面板17上用于固定安装其它装置，机架框架18内部用于设置气阀气瓶等器件，通过柜门封闭，机架框架18底部分别均布六个外向轮190和地脚螺钉191。

如图3和图4所示，定位夹紧台2包括定位台板21、第一红外传感器22、第一气缸23、滚轮架24、滚轮25和夹紧机构26，定位台板21固定设置在机架组件1上，第一红外传感器22设置在定位台板21下方，第一红外传感器22用于检测电池a是否到位，以此控制第一气缸23工作；第一气缸23通过折板27安装在定位台板21下方，第一气缸23输出端连接滚轮架24，滚轮25安装在滚轮架24上，滚轮25用于推动夹紧机构26动作，夹紧机构26活动连接在定位台板21上，第一气缸23控制滚轮25推动夹紧机构26在定位台板21上夹紧电池a；

定位台板21上设有第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽垂直设置；夹紧机构26是相向设置的两组，分别沿第一滑槽和第二滑槽移动；滚轮架24上的滚轮25是相互垂直设置的两个，每个滚轮25对接一组定位台板21；夹紧机构26包括翻折杆261、翻折杆安装座262、L形夹紧卡边263、移动轨264、凸头销轴265和第一弹簧266，翻折杆261的位置处于滚轮25正上方，翻折杆261的转轴配合安装在翻折杆安装座262中，翻折杆安装座262上端固定设置在转接架81平板的下表面上，L形夹紧卡边263通过螺钉安装在移动轨264上，通过调整L形夹紧卡边263安装在移动轨264上的位置以适应不同大小的电池；凸头销轴265以端有凸头，另一端固定设置在移动轨264中，翻折杆安装座262通过移动副配合安装在凸头销轴265中，第一弹簧266套接在凸头和翻折杆安装座262之间的凸头销轴265上；两块L形夹紧卡边263相向设置排列成方形。

定位夹紧台2使用时，第一红外传感器22检测电池a到位，第一气缸23控制滚轮25上升推动翻折杆261绕轴顺时针转动，从而推动L形夹紧卡边263向右侧移动，使得放置区域变大，当电池a放上后，第一气缸23复位，夹紧机构26在弹簧的作用下复位，从而夹紧电池，使电池定位，便于其它装置精准工作。

如图5和图6所示，第一搬运机械手装置3包括第一搬运支架31、第一移动模组32、第一滑板30、第一限位传感器33、第二气缸34、第一线性导轨35、升降安装板36、吸盘架37和吸盘38；第一搬运支架31固定设置在机架组件1上，第一移动模组32横向固定设置在第一搬运支架31上，第一滑板30在第一移动模组32上直线移动；第二气缸34竖直固定在第一滑板30上，第一线性导轨35包括通过移动副配合连接的第一滑轨和第一滑座，升降安装板36通过第一线性导轨35安装在第一滑板30上，第二气缸34的伸缩端连接升降安装板36，第二气缸34控制升降安装板36上下运动；第一限位传感器33设置在第一滑板30和升降安装板36上，第一限位传感器33用于限定升降安装板36的运动位置，即升降安装板36最高点位置和最低点位置；吸盘架37固定设置在升降安装板36上，多个吸盘38固定设置在吸盘架37上，吸盘相互间距与相邻定位夹紧台2之间的距离相同，吸盘是四个，可同时搬运工件。

第一搬运机械手装置3使用时，实现工件上料以及第一定位夹紧台2a、第二定位夹紧台2b、第三定位夹紧台2c上的工件同时搬运，即工件搬运到第一定位夹紧台2a商上料、第一定位夹紧台2a上的工件搬运到第二定位夹紧台2b、第二定位夹紧台2b上的工件搬运到第三定位夹紧台2c、第三定位夹紧台2c上的工件搬运到翻转工作台8通过第一搬运机械手装置3一次完成。

第一移动模组32包括第一电机321、丝杆螺母座322、移动架323、滑板连接件324、拖链325和第二红外传感器326，第一电机321固定设置在移动架323上，移动架323内部的丝杆螺母传动机构将第一电机321的回转运动转变为丝杆螺母座322的平动，滑板连接件324固定设置在丝杆螺母座322上，第一滑板30通过滑板连接件324连在移动架323上，移动架323上设置有拖链325用以安置导线，移动架323下设置有第二红外传感器326，第二红外传感器326用以控制第一滑板30移动的距离。

如图7所示，极耳定型装置4包括第一调节底板41、第一调节螺栓组40、安装直角座42、上定型气缸43、上定型固定座44、上定型推头45、下定型气缸46、下定型固定座47和下定型推头48；

第一调节底板41固定在机架组件上，安装直角座42底部通过第一调节螺栓组40连接第一调节底板41，通过第一调节螺栓组40调整安装直角座42及其上部件的位置以适应待加工的极耳。上定型气缸43安装在安装直角座42的上部，上定型气缸43朝下的输出端连接上定型固定座44，上定型推头45安装在上定型固定座44上，上定型气缸43控制上定型推头45上下直线移动；下定型气缸46安装在安装直角座42的下部，下定型气缸46的朝上的输出端连接下定型固定座47，下定型推头48下定型固定座47上，下定型气缸46控制下定型推头48上下直线移动；下定型推头48处于上定型推头45的正下方，待加工的极耳处于下定型推头48与上定型推头45之间。上定型推头45和下定型推头48分别是位置匹配的两个。

极耳定型装置4使用时，待加工的极耳处于下定型推头48与上定型推头45之间，上定型气缸43和下定型气缸46同时动作，使上定型推头45和下定型推头48相互靠近夹紧极耳将极耳压平定型。

如图8所示，极耳切断装置5包括安装立座51、废料收集盒52、第三气缸53、第二线性导轨54、切刀架55、升降切刀56、固定切刀57和第二调节底板58；第二调节底板58固定设置在机架组件1上，安装立座51通过切断螺栓组59安装在第二调节底板58上，通过切断螺栓组59调节安装立座51的左右距离；第三气缸53固定安装在安装立座51上，切刀架55通过第二线性导轨54竖直安装在安装立座51上，第三气缸53伸缩端连接切刀架55，升降切刀56安装在切刀架55上，第三气缸53控制切刀架55及其上的升降切刀56上下移动；固定切刀57固定安装在安装立座51下部上，与升降切刀56匹配的固定切刀57处于升降切刀56的正下方，待加工的极耳处于固定切刀57与升降切刀56之间；废料收集盒52设置在安装立座51内，废料收集盒52处于固定切刀57的下方。固定切刀57和升降切刀56分别是两组。

极耳切断装置5使用时，第三气缸53带动升降切刀56向下运动，电池极耳位于固定切刀57刀刃上端，升降切刀56下降时将多余的极耳材料切断，切除的废料落入废料收集盒52完成收集，定时清理废料收集盒52。

如图9所示，视觉检测装置6包括第三调节底板61、位置调节连接板66、左右向螺栓调节组67、前后向螺栓调节组68、安装座62、CCD检测相机63、第二调节螺钉64、防护罩65和照亮台66；第三调节底板61固定在机架组件1上，位置调节连接板66通过左右向螺栓调节组67连接在第三调节底板61上，通过左右向螺栓调节组67调节安装座62及其上部件的左右位置，安装座62通过前后向螺栓调节组68连接在位置调节连接板66上，通过前后向螺栓调节组68安装座62及其上部件的前后位置，通过左右向螺栓调节组67和前后向螺栓调节组68调整CCD检测相机63水平面内的位置；CCD检测相机63通过移动副配合安装在安装座62上，第二调节螺钉64连接CCD检测相机63和安装座62，通过第二调节螺钉64调节CCD检测相机63在安装座62上的高度，CCD检测相机63位置与待检测的电池极耳匹配；用于保护CCD检测相机63的防护罩65处于CCD检测相机63上方；照亮台66固定设置在安装座62上，照亮台66处于CCD检测相机63下方，照亮台66用于照亮CCD检测相机63的检测环境，便于CCD检测相机63工作。

视觉检测装置6使用时，通过左右向螺栓调节组67和前后向螺栓调节组68确定CCD检测相机63水平面内的位置，通过调节螺钉64确定CCD检测相机63的高度，CCD检测相机63检测电池极耳是否合格，合格品继续后续加工，不合格产品给与剔除。

如图10所示，扫码装置7包括立柱71、第一连接头72、第一连接杆73、第二连接头75、第二连接杆78、第三连接头77、第三连接杆76和扫描头74；立柱71底部通过立柱座固定在机架组件上，第一连接杆73通过第一连接头72高度可调的连接在立柱71上，第一连接杆73与立柱71垂直；第二连接杆78通过第二连接头75连接在第一连接杆73上，第二连接杆78与第一连接杆73垂直；第三连接杆76通过第三连接头77连接在第二连接杆78上，第三连接杆76与第二连接杆78垂直；扫描头74安装在第三连接杆76上；通过调整第一连接头72、第二连接头75和第三连接头77的位置可以调整扫描头74的高度和角度位置；

扫码装置7使用时，调整扫描头74的高度和角度位置，使扫描头74对准第三定位夹紧台2c上的电池的条码，检测条码能否被正确扫描，若条码不合格则给与剔除。

如图11所示，翻转工作台8包括左翻转架80、右翻转架81、第二电机82、第二电机座821、转轴84、翻转板85、防落吸盘86、第三红外传感器87、立式轴承88、角度控制板89、第四红外传感器810、翻转确认外传感器811和接料吸盘；左翻转架80底部固定在右翻转架81机架组件1上，左翻转架80衔接第三定位夹紧台2c，右翻转架81衔接第四定位夹紧台2d；左翻转架80顶部设有用于搁置翻转板85的顶杆83；转轴84通过立式轴承88安装在左翻转架80上，第二电机82通过第二电机座821安装在左翻转架80上，第二电机82输出端连接转轴84一端，角度控制板89和第四红外传感器810安装在转轴84另一端上，第四红外传感器810用于检测转轴84的转动角度，角度控制板89用于限制转轴84的转动角度，翻转板85连接在转轴84上，第二电机82控制转轴84转动实现转轴84上的翻转板85脱离顶杆83转动至右翻转架81上方；防落吸盘86安装在翻转板85上，防落吸盘86用于在翻转过程中防止电池掉落；第三红外传感器87固定设置在翻转板85下方，第三红外传感器87用于检测电池是否到位，以此控制控制防落吸盘86工作。接料吸盘连接在右翻转架81的顶面上，翻转确认外传感器811处于右翻转架81上，翻转确认外传感器811用于确认电池是否接触接料吸盘。

翻转工作台8使用时，第三红外传感器87用于检测电池到位后，防落吸盘86吸住电池，第二电机82控制转轴84转动实现翻转板85脱离顶杆83转动至右翻转架81上方，第四红外传感器810检测转轴84转动到位后第二电机82停机；翻转确认外传感器811确认电池接触接料吸盘后，接料吸盘吸住电池，防落吸盘86松开电池c，电池c完成翻面操作，第二电机82控制翻转板85复位，翻转板85重新搁在顶杆83上。

如图12所示，第二搬运机械手装置9包括第二搬运支架91、第三电机92、第一带传动组件93、第三线性导轨94、横移梁95、第四气缸安装板96、皮带夹紧块97、第四气缸98、第二吸盘99和第二限位传感器910；第二搬运支架91固定设置在机架组件1上，横移梁95水平安装在第二搬运支架91上，第三电机92安装在横移梁95上，第三电机带动第一带传动组件93运动，第一带传动组件93包括主动同步轮、同步带和从动同步轮，主动同步轮和从动同步轮安装在横移梁95上，主动同步轮和从动同步轮通过同步带传动；第三线性导轨94固定设置在横移梁95上，第四气缸安装板96通过第三线性导轨94安装在横移梁95上，皮带夹紧块97固定设置在第四气缸安装板96上，皮带夹紧块97夹紧第一带传动组件93的同步带，第一带传动组件93的同步带带动第四气缸安装板96沿第三线性导轨94移动，第四气缸98竖直固定设置在第四气缸安装板96上，第二吸盘99与第四气缸98伸缩端固定连接。

第二搬运机械手装置9使用时，可以实现水平和竖直两个方向的移动，由第二吸盘99实现电池的吸取，将翻转的电池从翻转工作台8搬运到第四定位夹紧台2d上，以及将电池从四定位夹紧台2d上搬运到第五定位夹紧台2e上。

如图13、图14、图15、图16和图17所示，镍片自动输送装置10包括调整基座101、镍片上料机构102和镍片剪切机构103，调整基座101固定设置在机架组件1上，镍片上料机构102安装在调整基座101上，通过调整基座101调整镍片上料机构102和镍片剪切机构103的位置，镍片上料机构102用于成卷的镍片自动上料，镍片剪切机构103设置在镍片上料机构102上，镍片剪切机构103用于镍片焊接在极耳上后的剪切。

调整基座101包括固定基板1011、第四电机1012、第四线性导轨1013、燕尾槽滑座1014、第三调节螺钉1015、燕尾槽滑块1016、安装固定块1017和升降手轮1018；调整基座101固定设置在机架组件1上，第四电机1012通过电机支架安装在调整基座101上，燕尾槽滑座1014通过第四线性导轨1013安装在固定基板1011上，燕尾槽滑块1016通过移动副连接配合安装在燕尾槽滑座1014中，第三调节螺钉1015连接燕尾槽滑块1016和燕尾槽滑座1014，通过第三调节螺钉1015调节燕尾槽滑块1016在燕尾槽滑座1014上的位置，用于固定连接镍片上料机构102；安装固定块1017通过转动升降手轮1018纵向连接燕尾槽滑块1016，实现安装固定块1017的升降；第四线性导轨1013与第三调节螺钉1015垂直。

调整基座101通过安装固定块1017与镍片上料机构102相连接，调整基座101可调节安装固定块1017三个正交方向的位置，从而改变镍片自动输送装置10位置。

镍片上料机构102包括上料底座1021、第五电机1022、上料滚轮座1023、下主动滚轮1024、上压紧滚轮1025、压紧弹簧1026、推料紧组件1027、镍片滚筒1028、压紧块1029、第五气缸安装座10210、第五气缸10211、镍片导轮10212、镍片下压机构10213和镍片送料轨道10214；

上料底座1021固定设置在调整基座101的安装固定块1017上；第五电机1022安装在上料滚轮座1023上，下主动滚轮1024和上压紧滚轮1025安装在上料滚轮座1023上，上料滚轮座1023安装在上料底座1021上，第五电机1022输出轴连接下主动滚轮1024，上压紧滚轮1025通过压紧弹簧1026压紧在下主动滚轮1024中，镍片d处于上压紧滚轮1025下主动滚轮1024之间，通过下主动滚轮1024转动产生的摩擦力带动镍片d上料；推料紧组件1027设置在上料底座1021上，镍片滚筒1028用于缠绕安装成卷的镍片条，推料紧组件1027连接镍片滚筒1028，推料紧组件1027推动镍片滚筒1028转动；第五气缸10211通过第五气缸安装座10210固定安装在上料底座1021上，第五气缸10211伸缩端连接压紧块1029，压紧块1029位于镍片d的正上方；镍片导轮10212和镍片送料轨道10214安装在上料底座1021上。

镍片上料机构102使用时，推料紧组件1027和第五气缸10211配合工作，第五气缸10211控制压紧块1029将镍片d压紧在上料底座1021上，而后推料紧组件1027推动镍片滚筒1028转动，使得镍片出料，出料的镍片由下主动滚轮1024驱动带动其左移，镍片导轮10212起缠绕导向镍片作用并将镍片d压平，镍片送料轨道10214用于保持镍片的平整性，在出料端的镍片通过激光焊接后由镍片剪切机构103剪切。

推料紧组件1027包括第六气缸固定座10271、第六气缸10272、推料块10273和推料滚轮10274，第六气缸10272通过第六气缸固定座10271固定安装在上料底座1021上，推料块10273固定在第六气缸10272伸缩端上，推料滚轮10274是两个，两个推料滚轮10274安装在推料块10273内，镍片穿过两个推料滚轮10274之间；当第六气缸10272伸长时，压紧块1029将镍片压紧镍片滚筒1028滚动，当第六气缸10272收缩时，镍片由松弛，通过下主动滚轮1024带出实现镍片上料。

镍片剪切机构103包括第七气缸1031、安装立板1032、切割刀柄1033、连接折板1034、剪切刀1035、第五线性导轨1036和下刀具1037；安装立板1032固定在上料底座1021上，第七气缸1031设置在安装立板1032上，第七气缸1031伸缩端与连接折板1034相连，连接折板1034下端通过第五线性导轨1036与安装立板1032相连，剪切刀1035通过切割刀柄1033安装在连接折板1034上，下刀具1037固定设置在镍片上料机构102的上料底座1021上，下刀具1037处于剪切刀1035正下方，剪切刀1035与下刀具1037位于竖直同一轴线上，镍片处于剪切刀1035与下刀具1037之间。

镍片剪切机构103使用时，第七气缸1031控制剪切刀1035向下动作，剪切刀1035与下刀具1037配合将镍片d切断。

如图18所示，激光焊接装置11包括升降立柱111、手轮112、升降板113、焊接机连接架114和激光焊接机115，升降立柱111固定设置在机架组件1上，升降板113活动连接在升降立柱111上，转动手轮112连接升降立柱111和升降板113，通过转动手轮112调整升降板113在升降立柱111上的高度；焊接机连接架114固定在升降板113上，激光焊接机115固定在焊接机连接架114上，激光焊接机115上设有控制组件116和焊接头117。

激光焊接装置11使用时，将激光焊接机115的焊接头对准电池和镍片的接触处，激光焊接机115的激光能量等参数由激光焊接机115上的控制组件116控制，将镍片和电池焊接在一起，而后由镍片剪切机构103剪断。

第三搬运机械手装置12和第四搬运机械手装置15的结构与第一搬运机械手装置3结构相同。

如图19所示，焊点检测装置13包括下CCD相机组件131、升降块132、下直角板133、下十字滑座台134、上十字滑座台135、上直角板136、上CCD相机组件137、半球形上光源138和半球形下光源1381。下直角板133通过下十字滑座台134设置在机架组件1下方，下十字滑座台134通过两个垂直分布的下调节螺栓组1341调节下直角板133在水平面内的位置。下CCD相机组件131固定设置在升降块132上，升降块132通过移动副配合安装在下直角板133上，下升降调节螺钉1321连接升降块132和下直角板133，通过下升降调节螺钉1321调整升降块132和下CCD相机组件131的高度；上直角板136通过上十字滑座台135设置在机架组件1上，上直角板136通过两个垂直分布的上调节螺栓组1351调节上直角板136在水平面内的位置；上CCD相机组件137通过上升降块139安装在上直角板136上，上升降调节螺钉1391连接上升降块139和上直角板136，通过上升降调节螺钉1391调整上升降块139和上CCD相机组件137的高度；半球形上光源138和半球形下光源1381均通过滑轨活动连接在上直角板136上，半球形上光源138和半球形下光源1381圆心处设有透光孔，上CCD相机组件137、半球形上光源138、半球形下光源1381和下CCD相机组件131由上至下排列成直线，待检电池e处于半球形上光源138和半球形下光源1381之间。

焊点检测装置13使用时，下十字滑座台134和上十字滑座台135确定平面位置，上CCD相机组件137和下CCD相机组件131确定高度位置后，半球形上光源138和半球形下光源1381照亮设置在检验工作台14中的待检电池e，通过下CCD相机组件131和上CCD相机组件137共同检测焊接点的质量，不合格产品后期由第三搬运机械手装置12搬运至不良品出料输送带装置16，合格产品搬运到末端翻转工作台8a。

如图20、图21和图22所示，检验工作台14包括固定底盘141、第八气缸142、第六线性导轨143、第三限位传感器144、检验台145、左右向夹紧机构146、前后向夹紧机构147、顶部压紧定型机构和底部压紧定型机构；

固定底盘141固定设置在机架组件1上，检验台145通过第六线性导轨143安装在固定底盘141上；第八气缸142固定设置在固定底盘141上，第八气缸142伸缩端连接检验台145，第八气缸142带动检验台145在导轨上移动；第三限位传感器144安装在固定底盘141上，第三限位传感器144用于控制检验台145的移动距离；底部压紧定型机构、左右向夹紧机构146和前后向夹紧机构147设置在检验台145上，左右向夹紧机构146用于左右方向夹紧电池，前后向夹紧机构147用于前后方向夹紧电池；底部压紧定型机构用于托住镍片，顶部压紧定型机构用于对镍片进行压紧定型。

左右向夹紧机构146包括左右向固定件1460、第二翻折杆1461、第二翻折杆安装座1462、第二夹紧卡边1463、第二移动轨1464、第二凸头销轴1465、第二弹簧1466、第二滚轮架1467、第十一气缸1468和第二滚轮1469；第二翻折杆1461的转轴配合安装在第二翻折杆安装座1462上，第二翻折杆安装座1462上端固定设置在检验台145的下表面上，第二夹紧卡边1463安装在第二移动轨1464上，第二夹紧卡边1463在第二移动轨1464上的位置可以调整，适应不同大小的电池。第二凸头销轴1465一端上设有凸头，另一端固定设置在第二移动轨1464上，第二翻折杆安装座1462通过移动副配合安装在第二凸头销轴1465上；第二弹簧1466套接在凸头与第二翻折杆安装座1462之间的第二凸头销轴1465上，第二弹簧1466不受外力状态下，第二夹紧卡边1463处于右侧；第十一气缸1468固定在检验台145上，第十一气缸1468伸缩端连接第二滚轮架1467，第二滚轮1469安装在第二滚轮架1467上，第十一气缸1468控制第二滚轮1469上下直线移动，第二滚轮1469推动第二翻折杆1461动作；左右向固定件1460固定在检验台145上，左右向固定件1460与第二夹紧卡边1463相向设置，左右向固定件1460与第二夹紧卡边1463用于限制电池左右方向的移动；

左右向夹紧机构146使用时，第十一气缸1468推动第二滚轮1469上升，第二滚轮1469推动第二翻折杆1461绕轴逆时针转动，从而推动第二夹紧卡边1463向左侧移动，使得放置区域变大，当电池放上后，第十一气缸1468收缩，第二夹紧卡边1463在第二弹簧1466的作用下复位，第二夹紧卡边1463与左右向固定件1460夹紧电池。

前后向夹紧机构147包括前后向固定块1470、第十二气缸安装座1471、第十二气缸1472、前后向夹头1473和第七线性导轨1474；第十二气缸1472固定端通过第十二气缸安装座1471固定设置在检验台145上，第十二气缸1472伸缩端连接前后向夹头1473，前后向夹头1473通过第七线性导轨1474的移动副连接安装在第十二气缸安装座1471上，第十二气缸1472控制前后向夹头1473前后向直线移动；前后向固定块1470固定在检验台145上，前后向固定块1470与前后向夹头1473相向设置，前后向固定块1470与前后向夹头1473用于限制电池前后方向的移动；

前后向夹紧机构147使用时，第十二气缸1472控制前后向夹头1473向前后向固定块1470方向直线移动，前后向固定块1470与前后向夹头1473夹紧电池。

底部压紧定型机构包括底部支撑头148、第九气缸149和支撑连接块1410，第九气缸149固定在检验台145顶板的底部上，第九气缸149通过支撑连接块1410底部支撑头148横向移动；底部支撑头148上活动连接支撑头，支撑头在底部支撑头148上的位置可以调整，以适应不同尺寸的电池；

顶部压紧定型机构包括第十气缸1411、第十气缸固定座1412和下压头1413；第十气缸固定座1412固定在机架组件上，第十气缸1411安装在第十气缸固定座1412上，第十气缸1411输出端连接下压头1413，第十气缸1411带动下压头1413上下纵向移动；下压头1413上活动连接压头，压头在下压头1413上的位置可以调整，以适应不同尺寸的电池；镍片处于支撑头与压头1413之间；

检验工作台14使用时，左右向夹紧机构146和前后向夹紧机构147夹住电池，第九气缸149控制底部支撑头148横向移动至镍片下方，第十气缸1411控制下压头1413向下动作，支撑头与压头1413接触，从而达到对焊接的镍片进行定型的作用；后由第八气缸142推动检验台145移动，直至待检电池e进入半球形上光源138和半球形下光源1381之间进行焊点检测操作。

如图23所示，不良品出料输送带装置16包括第六电机161、第二带传动组件162、主动皮带滚筒163、出料输送皮带164、出料输送架165和第五红外传感器166，出料输送架165固定设置在机架组件1上，第六电机161和主动皮带滚筒163安装在出料输送架165上，出料输送皮带164绕在主动皮带滚筒163上，第六电机161通过第二带传动组件和主动皮带滚筒163控制出料输送皮带164动作。

不良品出料输送带装置16使用时，第三搬运机械手装置12将不合格电池g放置到出料输送皮带164上，当第五红外传感器166检测到后，第六电机161开始工作，将不合格电池运出。末端翻转工作台8a结构与翻转工作台8结构相同。第三搬运机械手装置12将检验合格电池从检验工作台14搬运到末端翻转工作台8a，末端翻转工作台8a结构与翻转工作台8相同，末端翻转工作台8a的左翻转架（80）衔接检验工作台（14），右翻转架（81）衔接第四搬运机械手装置（15），末端翻转工作台8a完成电池翻面的操作后，第四搬运机械手装置15将末端翻转工作台8a上完成翻面的电池运出。

Claims (3)

1.一种锂电池负极极耳焊接机，其特征在于包括机架组件（1）及其上的定位夹紧台（2）、镍片自动输送装置（10）、激光焊接装置（11）、第三搬运机械手装置（12）、焊点检测装置（13）、检验工作台（14）、末端翻转工作台（8a）、第四搬运机械手装置（15）和不良品出料输送带装置（16）；

检验工作台（14）包括固定底盘（141）、第八气缸（142）、第六线性导轨（143）、第三限位传感器（144）、检验台（145）、左右向夹紧机构（146）、前后向夹紧机构（147）、顶部压紧定型机构和底部压紧定型机构；固定底盘（141）固定设置在机架组件（1）上，检验台（145）通过第六线性导轨（143）安装在固定底盘（141）上；第八气缸（142）固定设置在固定底盘（141）上，第八气缸（142）伸缩端连接检验台（145），第八气缸（142）带动检验台（145）在导轨上移动；第三限位传感器（144）安装在固定底盘（141）上，第三限位传感器（144）用于控制检验台（145）的移动距离；底部压紧定型机构、左右向夹紧机构（146）和前后向夹紧机构（147）设置在检验台（145）上，左右向夹紧机构（146）用于左右方向夹紧电池，前后向夹紧机构（147）用于前后方向夹紧电池；底部压紧定型机构用于托住镍片，顶部压紧定型机构用于对镍片进行压紧定型；

不良品出料输送带装置（16）包括第六电机（161）、第二带传动组件（162）、主动皮带滚筒（163）、出料输送皮带（164）、出料输送架（165）和第五红外传感器（166），出料输送架（165）固定设置在机架组件（1）上，第六电机（161）和主动皮带滚筒（163）安装在出料输送架（165）上，出料输送皮带（164）绕在主动皮带滚筒（163）上，第六电机（161）通过第二带传动组件和主动皮带滚筒（163）控制出料输送皮带（164）动作；

末端翻转工作台（8a）将通过检验工作台（14）检验的合格电池进行翻面操作；翻转工作台（8a）包括左翻转架（80）、右翻转架（81）、第二电机（82）、第二电机座（821）、转轴（84）、翻转板（85）、防落吸盘（86）、第三红外传感器（87）、立式轴承（88）、角度控制板（89）、第四红外传感器（810）、翻转确认外传感器（811）和接料吸盘；左翻转架（80）底部固定在右翻转架（81）机架组件（1）上，检验工作台（14）衔接左翻转架（80），第四搬运机械手装置（15）衔接右翻转架（81）；左翻转架（80）顶部设有用于搁置翻转板（85）的顶杆（83）；转轴（84）通过立式轴承（88）安装在左翻转架（80）上，第二电机（82）通过第二电机座（821）安装在左翻转架（80）上，第二电机（82）输出端连接转轴（84）一端，角度控制板（89）和第四红外传感器（810）安装在转轴（84）另一端上，第四红外传感器（810）用于检测转轴（84）的转动角度，角度控制板（89）用于限制转轴（84）的转动角度，翻转板（85）连接在转轴（84）上，第二电机（82）控制转轴（84）转动实现转轴（84）上的翻转板（85）脱离顶杆（83）转动至右翻转架（81）上方；防落吸盘（86）安装在翻转板（85）上，防落吸盘（86）用于在翻转过程中防止电池掉落；第三红外传感器（87）固定设置在翻转板（85）下方，第三红外传感器（87）用于检测电池是否到位；接料吸盘连接在右翻转架（81）的顶面上，翻转确认外传感器（811）处于右翻转架（81）上。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极极耳焊接机，其特征在于包括第一搬运机械手装置（3）、极耳定型装置（4）、极耳切断装置（5）、视觉检测装置（6）、扫描装置（7）、翻转工作台（8）和第二搬运机械手装置（9）；定位夹紧台（2）是依次排列的五个，分别是第一定位夹紧台（2a）、第二定位夹紧台（2b）、第三定位夹紧台（2c）、第四定位夹紧台（2d）和第五定位夹紧台（2e）；极耳定型装置（4）位置对应第一定位夹紧台（2a）；极耳切断装置（5）位置对应第二定位夹紧台（2b）；视觉检测装置（6）和扫描装置（7）位置对应第三定位夹紧台（2c）；第一搬运机械手装置（3）用于搬运第一定位夹紧台（2a）、第二定位夹紧台（2b）、第三定位夹紧台（2c）上的电池；翻转工作台（8）处于第三定位夹紧台（2c）和第四定位夹紧台（2d）之间；第二搬运机械手装置（9）用于搬运翻转工作台（8）和第四定位夹紧台（2d）上的电池；镍片自动输送装置（10）和激光焊接装置（11）位置对应第五定位夹紧台（2e）；第三搬运机械手装置（12）用于搬运第五定位夹紧台（2e）、检验工作台（14）、不良品出料输送带装置（16）上的电池；焊点检测装置（13）位置对应检验工作台（14）；第四搬运机械手装置（15）用于将末端翻转工作台（8a）上的合格电池运出。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池负极极耳焊接机，其特征在于左右向夹紧机构（146）包括左右向固定件（1460）、第二翻折杆（1461）、第二翻折杆安装座（1462）、第二夹紧卡边（1463）、第二移动轨（1464）、第二凸头销轴（1465）、第二弹簧（1466）、第二滚轮架（1467）、第十一气缸（1468）和第二滚轮（1469）；第二翻折杆（1461）的转轴配合安装在第二翻折杆安装座（1462）上，第二翻折杆安装座（1462）上端固定设置在检验台（145）上，第二夹紧卡边（1463）安装在第二移动轨（1464）上；第二凸头销轴（1465）一端上设有凸头，另一端固定设置在第二移动轨（1464）上，第二翻折杆安装座（1462）通过移动副配合安装在第二凸头销轴（1465）上；第二弹簧（1466）套接在凸头与第二翻折杆安装座（1462）之间的第二凸头销轴（1465）上；第十一气缸（1468）固定在检验台（145）上，第十一气缸（1468）伸缩端连接第二滚轮架（1467），第二滚轮（1469）安装在第二滚轮架（1467）上，第十一气缸（1468）控制第二滚轮（1469）上下直线移动，第二滚轮（1469）推动第二翻折杆（1461）动作；左右向固定件（1460）固定在检验台（145）上，左右向固定件（1460）与第二夹紧卡边（1463）相向设置，左右向固定件（1460）与第二夹紧卡边（1463）用于限制电池左右方向的移动；

前后向夹紧机构（147）包括前后向固定块（1470）、第十二气缸安装座（1471）、第十二气缸（1472）、前后向夹头（1473）和第七线性导轨（1474）；第十二气缸（1472）固定端通过第十二气缸安装座（1471）固定设置在检验台（145）上，第十二气缸（1472）伸缩端连接前后向夹头（1473），前后向夹头（1473）通过第七线性导轨（1474）的移动副连接安装在第十二气缸安装座（1471）上，第十二气缸（1472）控制前后向夹头（1473）前后向直线移动；前后向固定块（1470）固定在检验台（145）上，前后向固定块（1470）与前后向夹头（1473）相向设置，前后向固定块（1470）与前后向夹头（1473）用于限制电池前后方向的移动。