新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备的制作方法

1.本发明涉及电芯生产加工设备领域，具体涉及新能源汽车电芯极耳自动焊接设备。


背景技术：

2.新能源汽车是一种以电力为动力能源的交通工具，汽车电芯使用于存储电力的零部件，极耳是锂离子聚合物电池产品的一种原材料，是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说，极耳就是电池正负两极的耳朵，是在进行充放电时的接触点，汽车电芯模组通常由多个电芯组装在一起得到的，在加工过程中需要将汽车电芯模组两侧电芯上的极耳焊接在回流片上(汽车电芯两个平行的侧面需要进行极耳焊接加工)。
3.针对极耳的焊接加工，现有公开号为cn112453699b的一种全极耳集流盘焊接设备，包括焊装夹具、多个输送机构、压紧机构和焊接机构；所述焊装夹具包括物料载具和定位座，所述定位座安装于所述输送机构，所述物料载具包括电芯载具和集流盘定位块，所述集流盘定位块安装于所述电芯载具的顶部，所述电芯载具设有电芯安装部，所述集流盘定位块设有定位槽，所述电芯安装部用于定位待焊接电芯，所述定位槽用于定位待焊接极耳的盖板，所述电芯安装部位于所述定位槽的一侧以使所述待焊接极耳的集流盘与所述待焊接电芯的焊接端面对准；所述集流盘定位块与所述定位座通过第一定位销钉定位连接；所述输送机构用于将所述焊装夹具输送至所述压紧机构，所述压紧机构用于将所述集流盘压紧于所述焊接端面以供所述焊接机构进行焊接。
4.上述全极耳集流盘焊接设备通过人工将待焊接电芯和待焊接极耳装载于焊装夹具并进行定位，然后通过多个输送机构持续地将不同的焊装夹具输送至焊接工位，形成半自动化的全极耳集流盘焊接设备。相比于人工焊接集流盘，较大的提高了焊接效率，可满足一定的生产需求。
5.但是现有的全极耳集流盘焊接设备在保证加工质量的前提下，夹持汽车电芯后，只能使汽车电芯的单个焊接侧面露出，实现汽车电芯的单向焊接，难以适应电芯模组双向的极耳焊接，对于有双侧面焊接需求的汽车电芯来说，极耳在进行单面装夹焊接后再进行另一面焊接处理，在装夹和转运时可能会产生极耳变形或极耳偏移造成焊点错位，此时若再进行焊接会产生次品，回收成本较高，且汽车电芯模组装夹在载具后较重，装卸不便，同时在焊接时产生的废气废渣无回收处理。


技术实现要素：

6.本发明的目的是：提供一种新能源汽车电芯极耳自动焊接设备，能够自动对汽车电芯模组的两个侧面进行双向激光焊接，不仅加工效率较高，装卸载具方便，同时能够在焊接前检测焊点位置，在焊接时能够吸除焊接过程中产生的废气废渣，在焊接后检测焊点焊接质量，保证产品加工质量。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种新能源汽车电芯极耳自动
焊接检测设备，其特征在于：包括机架和激光焊接装置，所述机架中部设置有导轨、多个料盘升降机构和多个辅助装卸机构，所述料盘升降机构包括第一气缸、托举支架和辅助滚轮，所述辅助装卸机构包括第二气缸、浮动板和电动滚轮，所述机架的两侧均设置有视觉检测机构和抽气测距组件，所述视觉检测机构包括第一直线模组、滑台和ccd相机，所述抽气测距组件包括第二直线模组、座板、第三直线模组、距离传感器、升降台、第三气缸、压块和抽气罩，所述机架上位于每个料盘升降机构的上方均设置有全方位夹持机构，所述全方位夹持机构包括安装座、第四气缸、第五气缸、第一夹持支架、第二夹持支架和连接螺杆。
8.进一步的，所述第一气缸与机架固定连接，所述托举支架与机架滑动连接，所述辅助滚轮与托举支架转动连接，所述机架上位于每个料盘升降机构的两侧均固定连接有阻挡气缸。
9.进一步的，所述第一直线模组与机架固定连接，所述座板与机架滑动连接，所述滑台与第一直线模组的移动台固定连接，所述ccd相机与滑台固定连接。
10.进一步的，所述第二直线模组与机架固定连接，所述座板与第二直线模组的移动台固定连接，所述第三直线模组和距离传感器均与座板固定连接，所述升降台与第三直线模组的移动台固定连接，所述压块与升降台滑动连接，所述第三气缸与升降台固定连接，所述第三气缸的活塞杆与压块固定连接，所述抽气罩与压块靠近第三气缸的一侧固定连接。
11.进一步的，所述安装座与机架固定连接，所述第一夹持支架和第二夹持支架均具体有两个，两个所述第一夹持支架平行设置于安装座的两侧，两个所述第二夹持支架平行设置于安装座的另外两侧，所述第四气缸的壳体与第一夹持支架固定连接，所述第四气缸的活塞杆与安装座固定连接，所述第五气缸的壳体与一个第二夹持支架固定连接，所述第五气缸的活塞杆通过连接螺杆与另一个第二夹持支架固定连接，所述第一夹持支架和第二夹持支架均与安装座滑动连接。
12.进一步的，所述激光焊接装置包括驱动组件和激光焊接头，所述激光焊接头与驱动组件的输出端固定连接。
13.进一步的，所述第一夹持支架上开有口形槽，所述压块和抽气罩上均开有让位槽，所述让位槽和口形槽均与激光焊接装置对应设置。
14.本发明的有益效果为：能够自动对汽车电芯模组的两个侧面进行双向激光焊接，加工效率较高，装卸载具方便，同时能够在焊接前检测焊点位置，在焊接时能够吸除焊接过程中产生的废气废渣，在焊接后检测焊点焊接质量，保证产品加工质量。
附图说明
15.图1为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的实施例一轴测示意图。
16.图2为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的实施例二轴测示意图。
17.图3为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的导轨处示意图。
18.图4为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的料盘升降机构处示意图。
19.图5为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的辅助装卸机构处示意图。
20.图6为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的视觉检测机构第一视角示意图。
21.图7为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的视觉检测机构第二视角示意
图。
22.图8为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的全方位夹持机构第一视角示意图。
23.图9为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的全方位夹持机构第二视角示意图。
24.图10为本发明新能源汽车电芯极耳自动焊接设备的视觉检测机构示意图。
25.图中：1、机架；2、激光焊接装置；3、料盘升降机构；301、第一气缸；302、托举支架；303、辅助滚轮；4、辅助装卸机构；401、第二气缸；402、浮动板；403、电动滚轮；5、视觉检测机构；501、第一直线模组；502、滑台；503、ccd相机；6、抽气测距组件；601、第二直线模组；602、座板；603、第三直线模组；604、距离传感器；605、升降台；606、第三气缸；607、压块；608、抽气罩；7、全方位夹持机构；701、安装座；702、第四气缸；703、第五气缸；704、第一夹持支架；7041、口形槽；705、第二夹持支架；706、连接螺杆；8、阻挡气缸；9、让位槽。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.参考图1-图10所示的一种新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：包括机架1和激光焊接装置2，所述机架1中部设置有导轨、多个料盘升降机构3和多个辅助装卸机构4，导轨能够对装载电芯模组的载具上料进行导向，所述料盘升降机构3包括第一气缸301、托举支架302和辅助滚轮303，激光焊接装置2能够对电芯模组的两侧的每个极耳进行焊接，所述辅助装卸机构4包括第二气缸401、浮动板402和电动滚轮403，辅助装卸机构4用于辅助载具进行卸料，所述机架1的两侧均设置有视觉检测机构5和抽气测距组件6，视觉检测机构5用于检测极耳与回流片的焊点位置以及焊接后是否存在焊接缺陷，所述视觉检测机构5包括第一直线模组501、滑台502和ccd相机503，所述抽气测距组件6包括第二直线模组601、座板602、第三直线模组603、距离传感器604、升降台605、第三气缸606、压块607和抽气罩608，所述机架1上位于每个料盘升降机构3的上方均设置有全方位夹持机构7，全方位夹持机构7用于夹持装载汽车电芯的载具和电芯模组，所述全方位夹持机构7包括安装座701、第四气缸702、第五气缸703、第一夹持支架704、第二夹持支架705和连接螺杆706。
28.所述第一气缸301与机架1固定连接，所述托举支架302与机架1滑动连接，机架1能够对托举支架302的滑动进行导向，防止托举支架302在滑动过程中发生偏移，所述辅助滚轮303与托举支架302转动连接，所述机架1上位于每个料盘升降机构3的两侧均固定连接有阻挡气缸8，阻挡气缸8用于限位载具的位置。
29.所述第一直线模组501与机架1固定连接，所述座板602与机架1滑动连接，机架1能够对座板602的滑动进行导向，防止座板602在滑动过程中发生偏移，所述滑台502与第一直线模组501的移动台固定连接，所述ccd相机503与滑台502固定连接。
30.所述第二直线模组601与机架1固定连接，所述座板602与第二直线模组601的移动台固定连接，所述第三直线模组603和距离传感器604均与座板602固定连接，所述升降台605与第三直线模组603的移动台固定连接，所述压块607与升降台605滑动连接，升降台605
能够对压块607的滑动进行导向，防止压块607在滑动过程中发生偏移，所述第三气缸606与升降台605固定连接，所述第三气缸606的活塞杆与压块607固定连接，所述抽气罩608与压块607靠近第三气缸606的一侧固定连接，抽气罩608上的接气口通过气管与外部负压风机连接能够对焊接过程中产生的废气进行抽除。
31.所述安装座701与机架1固定连接，所述第一夹持支架704和第二夹持支架705均具有两个，两个所述第一夹持支架704平行设置于安装座701的两侧，两个所述第二夹持支架705平行设置于安装座701的另外两侧，所述第四气缸702的壳体与第一夹持支架704固定连接，所述第四气缸702的活塞杆与安装座701固定连接，所述第五气缸703的壳体与一个第二夹持支架705固定连接，所述第五气缸703的活塞杆通过连接螺杆706与另一个第二夹持支架705固定连接，所述第一夹持支架704和第二夹持支架705均与安装座701滑动连接，安装座701能够对第一夹持支架704和第二夹持支架705的滑动进行导向，防止第一夹持支架704和第二夹持支架705在滑动过程中发生偏移。
32.所述激光焊接装置2包括驱动组件和激光焊接头，所述激光焊接头与驱动组件的输出端固定连接。
33.所述第一夹持支架704上开有口形槽7041，所述压块607和抽气罩608上均开有让位槽9，所述让位槽9和口形槽7041均与激光焊接装置2对应设置。
34.实施例一：激光焊接装置2的驱动组件为机械手，且机械手固定连接在机架1最上端，激光焊接头固定连接在机械手的输出端，在进行焊接加工时，装载电芯模组的载具顶升至全方位夹持机构7完成夹紧和检测后，通过机械手驱动激光焊接头移动至其中一个第一夹持支架704的旁侧，在第三气缸606驱动压头607穿过第一夹持支架704的口形槽7041将极耳压紧在电芯的回流片后，激光焊接头发射激光穿过抽气罩608和压头607上的让位槽9对极耳进行焊接加工，当完成此第一夹持支架704处所有极耳处的焊接加工后，机械手驱动激光焊接头至另外一个第一夹持支架704处进行焊接加工。
35.实施例二：激光焊接装置2的驱动组件为两轴直线模组，且激光焊接装置在机架1的两侧各设置一个，激光焊接头固定连接在两轴直线模组的移动台上，在进行焊接加工时，装载电芯模组的载具顶升至全方位夹持机构7完成夹紧和检测后，机架1两侧的两轴直线模组驱动激光焊接头分别移动至两个第一夹持支架704的旁侧，在第三气缸606驱动压头607穿过第一夹持支架704的口形槽7041将极耳压紧在电芯的回流片后，激光焊接头发射激光穿过抽气罩608和压头607上的让位槽9对极耳进行焊接加工，此时可同时对每个电芯模组的两侧进行极耳焊接加工。
36.本发明的工作原理是：本发明在使用时，将装有电芯模组的载具沿着导轨依次推入至每个料盘升降机构3处，在推入过程中由阻挡气缸8对载具进行定位，当载具定位完成后，第四气缸702和第五气缸703的活塞杆伸出，第一夹持支架704和第二夹持支架705向远离安装座701的一侧滑动，接着第一气缸301驱动托举支架302承托载具上升至焊接工位，此时载具上电芯模组的上部与安装座701底面贴合，第四气缸702和第五气缸703的活塞杆收回，第一夹持支架704和第二夹持支架705向电芯模组处滑动进行夹紧，之后机架1两侧的第一直线模组501驱动ccd相机503移动至第一夹持支架704旁侧，ccd相机503对电芯模组在口形槽7041处露出的各个极耳处进行拍照，检测极耳是否处于回流片的焊点位置，完成检测后，之后由第二直线模组601驱动距离传感器604在第一夹持支架704旁侧滑动，通过距离传
感器604检测在口形槽7041处露出的各个极耳与距离传感器604的间距是否处于合格范围内，完成检测后，第三直线模组603驱动升降台605至合适高度，随后第三气缸606活塞杆伸出，使压块607穿过第一夹持支架704上口形槽7041将极耳压紧在电芯的回流片上，随后由激光焊接装置2穿过抽气罩608和压头607上的让位槽9对极耳进行焊接加工，焊接加工过程中产生的废气由抽气罩608进行抽除，焊接处理完成后，第一直线模组501再次驱动滑台502滑动，由ccd相机503对每个焊接后的极耳进行拍照检测，检测是否存在焊接缺陷，上述三个检测过程中，任意检测过程出现次品和不良处则报警进行人工处理，焊接完成后，第四气缸702和第五气缸703驱动第一夹持支架704和第二夹持支架705松开载具和电芯模组，接着第三气缸606和第一气缸301的活塞杆依次收回，第二气缸401的活塞杆伸出，浮动板402托举完成焊接的载具上升，接着电动滚轮403驱动载具向辅助滚轮303处滑动进行卸料即可。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：包括机架（1）和激光焊接装置（2），所述机架（1）中部设置有导轨、多个料盘升降机构（3）和多个辅助装卸机构（4），所述料盘升降机构（3）包括第一气缸（301）、托举支架（302）和辅助滚轮（303），所述辅助装卸机构（4）包括第二气缸（401）、浮动板（402）和电动滚轮（403），所述机架（1）的两侧均设置有视觉检测机构（5）和抽气测距组件（6），所述视觉检测机构（5）包括第一直线模组（501）、滑台（502）和ccd相机（503），所述抽气测距组件（6）包括第二直线模组（601）、座板（602）、第三直线模组（603）、距离传感器（604）、升降台（605）、第三气缸（606）、压块（607）和抽气罩（608），所述机架（1）上位于每个料盘升降机构（3）的上方均设置有全方位夹持机构（7），所述全方位夹持机构（7）包括安装座（701）、第四气缸（702）、第五气缸（703）、第一夹持支架（704）、第二夹持支架（705）和连接螺杆（706），所述第一夹持支架（704）上开有口形槽（7041），所述口形槽（7041）能够在夹紧汽车电芯模组后，在焊接时口形槽（7041）对激光焊接装置（2）进行让位，在检测时能够对抽气测距组件（6）和视觉检测机构（5）进行让位。2.根据权利要求1所述的新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：所述第一气缸（301）与机架（1）固定连接，所述托举支架（302）与机架（1）滑动连接，所述辅助滚轮（303）与托举支架（302）转动连接，所述机架（1）上位于每个料盘升降机构（3）的两侧均固定连接有阻挡气缸（8）。3.根据权利要求1所述的新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：所述第一直线模组（501）与机架（1）固定连接，所述座板（602）与机架（1）滑动连接，所述滑台（502）与第一直线模组（501）的移动台固定连接，所述ccd相机（503）与滑台（502）固定连接，ccd相机（503)用于对汽车电芯模组在口形槽(7041)处露出的部分进行拍照检测。4.根据权利要求1所述的新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：所述第二直线模组（601）与机架（1）固定连接，所述座板（602）与第二直线模组（601）的移动台固定连接，所述第三直线模组（603）和距离传感器（604）均与座板（602）固定连接，距离传感器（604）用于对汽车电芯模组在口形槽(7041)处露出的部分进行测距检测,所述升降台（605）与第三直线模组（603）的移动台固定连接，所述压块（607）与升降台（605）滑动连接，所述第三气缸（606）与升降台（605）固定连接，所述第三气缸（606）的活塞杆与压块（607）固定连接，所述抽气罩（608）与压块（607）靠近第三气缸（606）的一侧固定连接。5.根据权利要求1所述的新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：所述安装座（701）与机架（1）固定连接，所述第一夹持支架（704）和第二夹持支架（705）均具有两个，两个所述第一夹持支架（704）平行设置于安装座（701）的两侧，两个所述第二夹持支架（705）平行设置于安装座（701）的另外两侧，所述第四气缸（702）的壳体与第一夹持支架（704）固定连接，所述第四气缸（702）的活塞杆与安装座（701）固定连接，所述第五气缸（703）的壳体与一个第二夹持支架（705）固定连接，所述第五气缸（703）的活塞杆通过连接螺杆（706）与另一个第二夹持支架（705）固定连接，所述第一夹持支架（704）和第二夹持支架（705）均与安装座（701）滑动连接。6.根据权利要求1所述的新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：所述激光焊接装置（2）包括驱动组件和激光焊接头，所述激光焊接头与驱动组件的输出端固定连接。7.根据权利要求1所述的新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：所述压
块（607）和抽气罩（608）上均开有让位槽（9），所述让位槽（9）与激光焊接装置（2）对应设置。

技术总结
本发明涉及一种新能源汽车电芯极耳自动焊接检测设备，其特征在于：包括机架和激光焊接装置，机架中部设置有多个料盘升降机构和多个辅助装卸机构，料盘升降机构包括第一气缸、托举支架和辅助滚轮，辅助装卸机构包括第二气缸、浮动板和电动滚轮，机架的两侧均设置有视觉检测机构和抽气测距组件，视觉检测机构包括第一直线模组、滑台和CCD相机，机架上位于每个料盘升降机构的上方均设置有全方位夹持机构。本发明的有益效果为：能够自动对汽车电芯模组进行双向激光焊接，加工效率较高，装卸载具方便，同时能够在焊接前检测焊点位置，在焊接时能够吸除焊接过程中产生的废气废渣，在焊接后检测焊点焊接质量，保证产品加工质量。保证产品加工质量。保证产品加工质量。


技术研发人员：孙士学
受保护的技术使用者：昆山申光智能装备科技有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/7/18