一种超声旋转焊接装置及电池加工系统

技术领域

本发明涉及电池加工技术领域，具体指一种超声旋转焊接装置及电池加工系统。

背景技术

随着新能源动力电池的发展，生产制造设备需求旺盛，因此目前各大电池企业快速推进量产，其中，大圆柱电池是现阶段新能源的发展方向之一，也是政府大力推动的项目。

在大圆柱电芯装配过程中，焊接加工是必不可少的一环，常规电阻焊接时会产生大量热能，致使电池出现热损伤，从而减少电池的使用寿命，并且在发热过程中电池的集流体和极柱会或出现不同程度的氧化反应，从而减小了电池集流体单位时间内电流的通过率，严重时甚至会发生脱焊，大大影响了产品良率，因此，现阶段多采用超声焊接代替传统电阻焊接。目前针对大圆柱的超声焊接加工均采用直线式生产，其间歇式加工的效率已经难以满足产品量产化需求，进而成为了制约产品生产效率的瓶颈之一。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中超声焊接加工效率低的问题，提供一种超声旋转焊接装置及电池加工系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种超声旋转焊接装置，包括：底座，所述底座包括至少一个工作面及至少一个缓存面；旋转组件，所述旋转组件位于所述底座中心绕其轴线转动设置；多个定位组件，任意所述定位组件均连接于所述旋转组件，其包括沿所述底座移动的升降机构及夹持机构，当所述升降机构移动至所述工作面时，所述夹持机构处于夹持状态，当所述升降机构移动至所述缓存面时，所述夹持机构处于释放状态；多个焊接组件，多个所述焊接组件均连接于所述旋转组件，其与多个所述定位组件一一对应且同步移动，其包括朝向对应所述定位组件移动的焊接器。

在本发明的一个实施例中，所述升降机构包括随动器以及轴体，其中所述随动器支撑于所述底座且沿其移动，所述轴体一端连接所述随动器，另一端与电池抵接，所述轴体随所述随动器同步移动。

在本发明的一个实施例中，所述夹持机构还包括抵挡板，所述轴体靠近/远离所述抵挡板以夹持/释放电池。

在本发明的一个实施例中，所述升降机构还包括连接板以及回复件，所述回复件设置于所述连接板与所述安装板之间，所述轴体穿设所述连接板带动所述回复件同步移动。

在本发明的一个实施例中，所述随动器包括设有弧形导向槽的连接面，所述轴体沿所述导向槽移动。

在本发明的一个实施例中，所述旋转组件包括上转塔及下转塔，其中，所述上转塔设有多个连接所述焊接组件的第一连接面，所述下转塔设有多个连接所述定位组件的第二连接面。

在本发明的一个实施例中，所述工作面水平高度高于所述缓存面水平高度。

在本发明的一个实施例中，所述焊接组件包括直线模组以及驱动机构，所述焊接器通过所述驱动机构沿所述直线模组移动。

在本发明的一个实施例中，其还包括电控组件，所述电控组件连接所述旋转组件及所述焊接组件。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电池加工系统，包括上述超声旋转焊接装置、上料设备及下料设备，其中所述上料设备及所述下料设备均设置于所述缓存面同侧。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的超声旋转焊接装置，通过多个定位组件与底座的配合，在工作面上对电池稳定夹持并配合焊接组件进行焊接加工，在缓存面上释放电池以便于对其进行上下料加工，同时在上述过程中，多个定位组件及多个焊接组件均能够随旋转组件转动以实现其与底座的配合，进而使本装置能够兼具焊接、定位及运输的功能，相比于传统直线间歇式焊接具来说，本超声旋转焊接装置具有加工稳定性好、加工效率高等显著优势。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明优选实施例中超声旋转焊接装置的立体示意图；

图2是图1中底座、焊接组件、定位组件以及旋转组件的立体示意图；

图3是图1中底座的立体示意图；

图4是图1中定位组件的立体示意图；

图5是图4中随动器的立体示意图；

图6是图1中焊接组件的立体示意图。

说明书附图标记说明：100、旋转组件；110、上转塔；111、第一连接面；120、下转塔；121、第二连接面；200、焊接组件；210、直线模组；220、连接块；230、焊接器；240、驱动机构；250、加强板；300、定位组件；310、夹持机构；311、抵挡板；312、支撑板；320、升降机构；321、连接板；322、回复件；323、轴体；3231、滑块；324、随动器；3241、连接面；3242、导向槽；3243、支撑滚轮；325、安装板；400、底座；410、工作面；420、缓存面；500、电控组件；600、机架；700、电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例一

本实施例提供一种超声旋转焊接装置，包括：底座400，底座400包括至少一个工作面410及至少一个缓存面420；旋转组件100，旋转组件100绕其轴线转动设置于底座400中心；多个定位组件300，任意定位组件300均连接于旋转组件100，其包括沿底座400移动的升降机构320及夹持机构310，当升降机构320移动至工作面410时，夹持机构310处于夹持状态，当升降机构320移动至缓存面420时，夹持机构310处于释放状态；多个焊接组件200，多个焊接组件200均连接于旋转组件100，其与多个定位组件300一一对应且同步移动，其包括朝向对应定位组件300移动的焊接器230。

本超声旋转焊接装置，通过多个定位组件300与底座400的配合，在工作面410上对电池700稳定夹持并配合焊接组件200进行焊接加工，在缓存面420上释放电池700以便于对其进行上下料加工，同时在上述过程中，多个定位组件300及多个焊接组件200均能够随旋转组件100转动以实现其与底座400的配合，进而使本装置能够兼具焊接、定位及运输的功能，相比于传统直线间歇式焊接具来说，本超声旋转焊接装置具有加工稳定性好、加工效率高等显著优势。

参见图1及图2所示，本实施例中，底座400、定位组件300以及焊接组件200由上至下依次设置，其中，在同一直线上的一个定位组件300与焊接组件200为一组，用以对一个电池700进行焊接加工，任意一组定位组件300及焊接组件200沿上下方向对应设置于旋转组件100上，且随旋转组件100同步移动。参见图1所示，本超声旋转焊接装置还包括设置于旋转组件100顶部的电控组件500以及设置于本超声旋转焊接装置外围的机架600，其中电控组件500分别连接旋转组件100以及焊接组件200，用以控制旋转组件100的转动方向以及转动速度，同时也用以控制焊接组件200中焊接器230的升降及焊接功能启闭，机架600用以支撑保护本超声旋转焊接装置以加强其使用过程中的稳定性。

参见图2所示，旋转组件100包括上转塔110及下转塔120，其中，上转塔110设有多个用以连接焊接组件200的第一连接面111，下转塔120设有多个用以连接定位组件300的第二连接面121。本实施例中，上转塔110及下转塔120设置为沿上下方向设置的两个同心八棱柱，且上转塔110横截面的对角线小于下转塔120的横截面对角线，从而使焊接组件200能够与定位组件300进行配合。进一步地，上转塔110侧面包括八个用于连接焊接组件200的第一连接面111，对应地，下转塔120的侧面包括八个用于连接定位组件300的第二连接面121，更进一步地，上转塔110语下转塔120之间固定连接，以提高其旋转稳定性以及确保相应焊接组件200与定位组件300之间的配合准确性。在其他实施例中，上转塔110及下转塔120可以设置为圆柱、六棱柱、十棱柱等具有其他第一连接面111数量或第二连接面121数量的形状，二者之间也可以设置为可拆分的结构或一体设置，本发明对此不作具体限定。

参见图2及图3所示，底座400设置于旋转组件100外围，其工作面410的水平高度高于缓存面420的水平高度。本实施例中，底座400包括相互连接且长度相同的一个缓存面420以及一个工作面410，进一步地，缓存面420朝向上下料方向设置，工作面410与缓存面420之间采用弧面连接以实现二者之间的平滑过渡，在其他实施例中，综合考虑实际上下料位置以及焊接加工时间等因素可以设置不同位置及数量的工作面410以及缓存面420，本发明对此不作具体限制。此外，本实施例中底座400的环状设置能够实现对空间的最大化利用，同时也能够缩短上下料时间，相比于传统直线式加工大大提高了焊接加工的效率。

参见图4所示，本实施例中，夹持机构310设置于升降机构320上方，当升降机构320调整加工位置后，夹持机构310能够对电池700进行稳定夹持，以便于后续焊接加工，在其他实施例中，夹持机构310也可以设置于焊接组件200侧边以实现从侧向对电池700的夹持固定，具体地，升降机构320包括随动器324以及轴体323，夹持机构310包括支撑板312，其中随动器324支撑于底座400且沿其移动，轴体323一端连接随动器324，另一端穿设于支撑板312与电池700抵接，轴体323带动电池700随随动器324同步移动。进一步地，夹持机构310还包括抵挡板311，轴体323靠近/远离抵挡板311以夹持/释放电池700，具体地，本实施例中为了进一步地高电池700在移动过程中的稳定性，在轴体312顶端还设有配合固定电池700的永磁体。本实施例中，随动器324沿缓存面420到达工作面410时会沿高度方向上升，从而依次带动轴体323以及电池700朝向抵挡板311移动以夹持电池700，当随动器324由工作面410到达缓存面420时会沿高度方向下降，其会带动轴体323远离抵挡板311移动以释放电池700，从而与上下料设备进行配合。本实施例中，升降机构320还包括安装板325、滑轨连接板321以及回复件322，其中，安装板325固定连接于下转塔表面，夹持机构及升降机构均设置于安装板325上，所述回复件322设置于所述连接板与所述安装板325之间，所述轴体穿设所述连接板带动所述回复件322同步移动，本实施例中，在轴体323两侧对称设有两个相同地回复件322，任意回复件322均优选为拉簧，以通过拉伸连接板321提高定位组件300的整体稳定性。

参见图5所示，随动器324包括设有弧形导向槽3242的第三连接面3241，轴体323沿导向槽3242移动。本实施例中，随动器324包括第三连接面3241以及支撑滚轮3243，其中第三连接面3241与轴体323连接，支撑滚轮3243支撑于底座400上，进一步地，本实施例中，第三连接面3241上设有拱门型导向槽3242，轴体323底部连接有能够穿设于导向槽3242中的滑块3231，具体地，在随动器324沿底座400移动的同时，滑块3231能够带动轴体323沿导向槽3242移动进而实现支撑板312在高度方向上的微调，从而提高其使用灵活程度以及夹持的稳定性。

参见图6所示，焊接组件200包括直线模组210以及驱动机构240，焊接器230通过驱动机构240沿直线模组210移动。本实施例中，驱动机构240设置于直线模组210顶端，优选为气缸，其用以控制焊接器230的升降移动。本实施例中，焊接器230与直线模组210之间设有加强板250以及连接块220，驱动机构240驱动加强板250带动连接块220及驱动器同步移动，进一步地，本实施例中焊接器230优选为能够伸入电池700模组内部的焊接针。

下面阐述本实施例中超声旋转焊接装置的具体使用过程及原理：

首先使本装置的缓存面420朝向上下料设备放置，之后将多个定位组件300以及多个焊接组件200一一对应连接于旋转组件100上，至此完成本装置的安装，当定位组件300旋转至缓存面420时，夹持机构310处于释放状态，此时其能够配合上下料设备进行上料或下料，当定位组件300旋转至工作面410时，定位组件300会在高度方向上上升，从而将电池700稳定地夹持在夹持机构310中，同时，焊接组件200能够对电池700进行焊接加工，至此完成一次焊接过程，当定位组件300再次移动至缓存面420时，焊接组件200与定位组件300脱离接触，并自动恢复至初始位置，等待进行下一次焊接过程。本装置中多个定位组件300及多个焊接组件200均能够一一对应相互配合地独立工作，因此实现了通过时对多个电池700进行夹持焊接的过程。

综上，本超声旋转焊接装置，通过多个定位组件300与底座400的配合，在工作面410上对电池700稳定夹持并配合焊接组件200进行焊接加工，在缓存面420上释放电池700以便于对其进行上下料加工，同时在上述过程中，多个定位组件300及多个焊接组件200均能够随旋转组件100转动以实现其与底座400的配合，进而使本装置能够兼具焊接、定位及运输的功能，相比于传统直线间歇式焊接具来说，本超声旋转焊接装置具有加工稳定性好、加工效率高等显著优势。

实施例二

本实施例提供一种电池加工系统，包括实施例一中的超声旋转焊接装置、上料设备及下料设备，其中上料设备及下料设备均设置于缓存面420一侧。本实施例中，上料设备及下料设备位于本超声旋转焊接装置的缓存面420同侧，以便于与本装置配合进行上料机下料过程。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。