專利名稱：電池電芯自動點焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及焊接設(shè)備，特別涉及用于電池電芯焊接的自動化 設(shè)備。
背景技術(shù)：
點焊技術(shù)是進代被廣泛采用的一種鎳片連接加工方法， 一般常見 的點焊機屬于單點式點焊機，也就是傳統(tǒng)的壓式點焊機，這種機器每
次進行點焊工作時需工作人員在旁協(xié)助加工(如:踩機器，對點等)才 能完成一次的點焊工作，這樣的工作程序?qū)Υ罅康纳a(chǎn)作業(yè)而言造成 了很大的人力資源的浪費，特別是人工點焊的焊點一致性不好，從而 直接影響了整個產(chǎn)品的品質(zhì)和使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種電池電芯自動點焊機，采用由輸入設(shè)備輸入 焊點的坐標(biāo)，控制機構(gòu)自動控制點焊頭在X和Y方向上的移動以及點 悍頭到達指定位置后下移焊接的方法，實現(xiàn)多點自動焊接，解決現(xiàn)有 技術(shù)中只能完成一次點焊以及人力浪費和影響產(chǎn)品的品質(zhì)的技術(shù)問 題。
本實用新型解決上述技術(shù)問題的方案是設(shè)計一種電池電芯自動 點焊機，該自動點焊機包括工作平臺，設(shè)置于工作平臺上的橫向移動 機構(gòu)，設(shè)置于橫向移動機構(gòu)上的點焊機構(gòu)以及控制所述橫向移動機構(gòu)和點焊機構(gòu)的控制機構(gòu)。橫向移動機構(gòu)包括機構(gòu)框架，固定于該機構(gòu) 框架上的驅(qū)動電機和橫向?qū)к?，活動連接機構(gòu)框架的傳動裝置，該傳 動裝置連接驅(qū)動電機的輸出軸，所述驅(qū)動電機電連接于控制機構(gòu)，所 述點焊機構(gòu)座落于橫向?qū)к壣希⑴c傳動裝置固定連接。所述點焯機 構(gòu)包括連接橫向?qū)к壓蛡鲃友b置的點焊構(gòu)架，活動連接在點焊構(gòu)架上 的點焊頭，還包括驅(qū)動該點焊頭在點焊構(gòu)架上下移動的驅(qū)動氣缸，該 驅(qū)動氣缸的氣路連接控制機構(gòu)。所述控制機構(gòu)包括控制器，與該控制 器相連接的輸入設(shè)備，所述控制器控制驅(qū)動氣缸的氣路及驅(qū)動電機。
該自動點焊機還包括有縱向移動機構(gòu)，所述橫向移動機構(gòu)通過縱 向移動機構(gòu)連接工作平臺。所述縱向移動機構(gòu)包括構(gòu)架，固定于該構(gòu) 架上的電機和縱向?qū)к?，活動連接構(gòu)架的傳動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)連接 電機的輸出軸，所述電機電連接于控制機構(gòu)，所述橫向移動機構(gòu)固定 于傳動機構(gòu)上，所述縱向?qū)к壡队跈M向移動機構(gòu)上的導(dǎo)槽內(nèi)。
橫向的傳動裝置以及縱向的傳動機構(gòu)可以采用多種方式，例如螺
桿傳動裝置，包括鉸接于機構(gòu)框架上的螺桿，還包括與螺桿相配合的
螺套，所述點焊機構(gòu)與所述螺套固定連接。或者正時皮帶傳動裝置，
包括連接驅(qū)動電機輸出軸的正時皮帶輪以及與其配合的正時皮帶，所 述點焊機構(gòu)與正時皮帶固定連接。
本實用新型自動點焊機完全采用微電腦的智能技術(shù)和步進電機
精確定位技術(shù)，高速度、高精度和高智能化?？梢淮吸c焊超過ioo個
焊點，單點點焊次數(shù)、點焊時間以及運行速度均可設(shè)定，可以采用單 步點焊和自動點焊兩種模式，有暫停以及單點坐標(biāo)更改功能，特別是智能化自動編程，從而使該自動點焊機可以加快點焊速度，并且能夠 保證焊點質(zhì)量和降低人力成本。


圖1是本實用新型電池電芯自動點焊機的立體示意圖。
圖2是本實用新型自動點焊機的分解示意圖。
具體實施方式
結(jié)合上述附圖說明本實用新型的具體實施方案。
由圖1和圖2中可知，這種電池電芯自動點焊機包括工作平臺 10，設(shè)置于工作平臺10上的橫向移動機構(gòu)20，設(shè)置于橫向移動機構(gòu) 20上的點焊機構(gòu)30以及控制所述橫向移動機構(gòu)20和點焊機構(gòu)30的 控制機構(gòu)40。這種點焊機可以在控制機構(gòu)的控制下橫向移動位置， 控制機構(gòu)控制點焊機構(gòu)30到達預(yù)定坐標(biāo)后，實施焊接作業(yè)，完成橫 向的多點焊接。
由圖2中可知，所述橫向移動機構(gòu)20包括機構(gòu)框架21，固定于 該機構(gòu)框架21上的驅(qū)動電機22和橫向?qū)к?3,活動連接機構(gòu)框架 21的傳動裝置24，該傳動裝置24連接驅(qū)動電機22的輸出軸，所述 驅(qū)動電機22電連接于控制機構(gòu)40，所述點焊機構(gòu)30固定于傳動裝 置24上，并套接于橫向?qū)к?3上?？刂茩C構(gòu)40根據(jù)預(yù)定的程序控 制驅(qū)動電機22的轉(zhuǎn)動角度，通過傳動裝置24控制點焊機構(gòu)30的橫 向移動距離，從而實現(xiàn)將點焊機構(gòu)30送到指定位置的功能，點焊機構(gòu)30沿橫向?qū)к?3移動，這樣可以保證點焊機構(gòu)30橫向移動時的 精度。
傳動裝置24可以采用多種方式，本實用新型僅以以下兩種方式 進行說明
其一所述傳動裝置24為螺桿傳動裝置，包括鉸接于機構(gòu)框架
21上的螺桿241，還包括與螺桿241相配合的螺套，所述點焊機構(gòu) 30與所述螺套固定連接?？刂茩C構(gòu)40通過驅(qū)動電機22帶動螺桿241 轉(zhuǎn)動，通過與點焊機構(gòu)30固定連接的螺套帶動點焊機構(gòu)30產(chǎn)生直線 位移，由于螺桿241轉(zhuǎn)動的角度受到控制機構(gòu)40的控制，所以也就 控制了點焊機構(gòu)30的直線位移量，保證將點焊機構(gòu)30送到指定的位 置。
其二所述傳動裝置24為正時皮帶傳動裝置，包括連接驅(qū)動電 機21輸出軸的正時皮帶輪以及與其配合的正時皮帶，所述點焊機構(gòu) 30與正時皮帶固定連接?？刂茩C構(gòu)40通過驅(qū)動電機22帶動輸出軸 上的正時皮帶輪轉(zhuǎn)動，通過與點焊機構(gòu)30固定連接的正時皮帶帶動 點焊機構(gòu)30產(chǎn)生直線位移，由于正時皮帶傳動裝置具有比較好的精 度，所以能夠準確控制點焊機構(gòu)30的直線位移量。
由圖1和圖2中可知，所述點悍機構(gòu)30包括連接橫向?qū)к?3和 傳動裝置24的點焊構(gòu)架31，活動連接在點焊構(gòu)架31上的點焊頭32， 還包括驅(qū)動該點焊頭32在點焊構(gòu)架31上下移動的驅(qū)動氣缸33，該 驅(qū)動氣缸33的氣路連接控制機構(gòu)40。當(dāng)控制機構(gòu)40將點焊機構(gòu)30送達預(yù)定地點后，控制機構(gòu)40給驅(qū)動氣缸33充氣，驅(qū)動氣缸33的 活塞桿驅(qū)動點焊頭32下移至部件焊接面時，控制機構(gòu)40控制點焊頭 32進行焊接作業(yè)，到達下一個焊接位置時，重復(fù)上述動作，完成焊 接任務(wù)。
由圖1和圖2中可知，所述控制機構(gòu)40包括控制器41，與該控 制器41相連接的輸入設(shè)備42，所述控制器41控制驅(qū)動氣缸33的氣 路及驅(qū)動電機21?？刂破?1可以采用單片機、繼電器以及傳感器構(gòu) 成，輸入設(shè)備42是用于作業(yè)前輸入各焊接點的坐標(biāo)參數(shù)，還可以進 行編程，控制器41控制點焊機構(gòu)30的動作。
本實用新型的核心控制電路是一個ATMEL公司的89C52單片機， 整個控制邏輯采用軟件實現(xiàn)，外部擴展一個24C04的EEPROM，用于 存儲機器的運行參數(shù)(如焊點的坐標(biāo)值，運行速度等)，單片機與外 部所有的驅(qū)動部分和傳感器部分都采用光耦隔離，以提高單片機的抗 干擾能力。本實用新型的輸入部分由4*4的矩陣鍵盤組成，顯示部分 包括坐標(biāo)位置顯示、焊點編號顯示和狀態(tài)指示燈顯示，坐標(biāo)位置顯示 和焊點編號顯示都采用簡單直觀的LED數(shù)碼管，為了節(jié)約單片機資源 全部用74HC164串并轉(zhuǎn)換IC實現(xiàn)端口擴展。從而使顯示電路與單片 機的接口只需要4根線連接。本實用新型的控制機構(gòu)40還包括有傳 感器，傳感器部分由一個X軸復(fù)位檢測傳感器， 一個Y軸復(fù)位檢測傳 感器，和一個高度檢測傳感器。全部用運算放大器比較放大，因此靈 敏度及高。兩個繼電器驅(qū)動電路用于控制點焊開關(guān)和氣動開關(guān)，全部 都有指示燈指示，便于操作。本實用新型的控制主程序分手動、自動、編程、設(shè)置以及更改5大模塊，還包括電機驅(qū)動、EEPR0M通信、顯 示解碼、鍵盤解碼、焊頭復(fù)位、數(shù)據(jù)保存以及各種延時等一系列子程 序組成。在手動模式下，按"前、后、左、右"鍵，控制焊頭走動以 找到需要點焊的位置，按"上、下"鍵控制焊頭上下，按"點焊"鍵 進行手動控制點焊。在自動模式下要先編程，同樣是按"前、后、左、 右"鍵，控制焊頭走動以找到需要點焊的位置，按"上、下"鍵控制 焊頭上下用以精確定位，定位準確后按"〉"鍵進入下一個焯點的編 程，或按"<"鍵返回到上一個焊點重新編程，編程完畢后按"返回" 鍵返回同時單片機會將數(shù)據(jù)保存在EEPR0M中去，然后按"自動"鍵， 悍頭會按照編程路徑自動找點，自動點焊，"更改"鍵用以直接更改 一個位置有偏移的焊點，"設(shè)置"用以設(shè)置機器的運行速度，點焊時 間和單點點焊次數(shù)。數(shù)據(jù)顯示數(shù)碼管在工作模式下用以顯示當(dāng)前焊點 的X， Y坐標(biāo)位置，在設(shè)置模式下顯示需要設(shè)置項目的數(shù)據(jù)，編號顯 示數(shù)碼管顯示當(dāng)前焊點編號，狀態(tài)指示燈指示當(dāng)前的工作模式。
由圖1和圖2中可知，該自動點焊機還包括有縱向移動機構(gòu)50， 所述橫向移動機構(gòu)20通過縱向移動機構(gòu)50連接工作平臺10。所述 縱向移動機構(gòu)50包括構(gòu)架51，固定于該構(gòu)架51上的電機52和縱向 導(dǎo)軌53，活動連接構(gòu)架51的傳動機構(gòu)54，該傳動機構(gòu)54連接電機 52的輸出軸，所述電機52電連接于控制機構(gòu)40，所述橫向移動機構(gòu) 20固定于傳動機構(gòu)54上，所述縱向?qū)к?3嵌于橫向移動機構(gòu)20上 的導(dǎo)槽內(nèi)。本實用新型中的點焊機構(gòu)30除可以橫向移動外，還可以 縱向移動，縱向移動機構(gòu)50在控制機構(gòu)40的控制下，帶動整個的橫向移動機構(gòu)20做縱向的位移，而采用縱向?qū)к壴O(shè)計，不但可以提高 縱向移動機構(gòu)50的運動精度，同時，還完全可以承載橫向移動機構(gòu) 20以及點焊機構(gòu)30的重壓，并且也完全可以承受點悍作業(yè)過程中的 沖擊力。
與橫向移動機構(gòu)20中的傳動裝置24同樣的道理，縱向移動機構(gòu) 50中的傳動機構(gòu)54也同樣可以設(shè)計為多種方案，例如采用螺桿傳 動裝置，包括鉸接于構(gòu)架51上的縱向螺桿541，還包括與縱向螺桿 541相配合的螺套，所述橫向移動機構(gòu)20與所述螺套固定連接?；?者采用正時皮帶傳動裝置，包括連接電機51輸出軸的正時皮帶輪以 及與其配合的正時皮帶，所述橫向移動機構(gòu)20與正時皮帶固定連接。
螺桿241和縱向螺桿541均可以采用3醒的螺距，從而使移動精 度提高到1/1000腿。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳 細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明 所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范 圍。
權(quán)利要求1.一種電池電芯自動點焊機，其特征在于該自動點焊機包括工作平臺(10)，設(shè)置于工作平臺(10)上的橫向移動機構(gòu)(20)，設(shè)置于橫向移動機構(gòu)(20)上的點焊機構(gòu)(30)以及控制所述橫向移動機構(gòu)(20)和點焊機構(gòu)(30)的控制機構(gòu)(40)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 橫向移動機構(gòu)(20)包括機構(gòu)框架(21),固定于該機構(gòu)框架(21) 上的驅(qū)動電機(22)和橫向?qū)к?23)，活動連接機構(gòu)框架(21) 的傳動裝置(24)，該傳動裝置(24)連接驅(qū)動電機(22)的輸出 軸，所述驅(qū)動電機(22)電連接于控制機構(gòu)(40)，所述點焊機構(gòu)(30)座落于橫向?qū)к?23)上，并與傳動裝置(24)固定連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 傳動裝置(24)為螺桿傳動裝置，包括鉸接于機構(gòu)框架(21)上 的螺桿(241)，還包括與螺桿(241)相配合的螺套，所述點焊機 構(gòu)(30)與所述螺套固定連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 傳動裝置(24)為正時皮帶傳動裝置，包括連接驅(qū)動電機(21) 輸出軸的正時皮帶輪以及與其配合的正時皮帶，所述點焊機構(gòu)(30)與正時皮帶固定連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 點焊機構(gòu)(30)包括連接橫向?qū)к?23)和傳動裝置(24)的點焊構(gòu)架(31)，活動連接在點焊構(gòu)架(31)上的點焊頭(32)，還 包括驅(qū)動該點焊頭(32)在點焊構(gòu)架(31)上下移動的驅(qū)動氣缸 (33)，該驅(qū)動氣缸(33)的氣路連接控制機構(gòu)(40)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 控制機構(gòu)(40)包括控制器(41)，與該控制器(41)相連接的輸 入設(shè)備(42)，所述控制器(41)控制驅(qū)動氣缸(33)的氣路，所 述驅(qū)動電機(21)連接控制器(41)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的電池電芯自動點焊機，其特 征在于該自動點焊機還包括有縱向移動機構(gòu)(50)，所述橫向移 動機構(gòu)(20)通過縱向移動機構(gòu)(50)連接工作平臺(10)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 縱向移動機構(gòu)(50)包括構(gòu)架(51)，固定于該構(gòu)架(51)上的電 機(52)和縱向?qū)к?53)，活動連接構(gòu)架(51)的傳動機構(gòu)(54)， 該傳動機構(gòu)(54)連接電機(52)的輸出軸，所述電機(52)電 連接于控制機構(gòu)(40)，所述橫向移動機構(gòu)(20)固定于傳動機構(gòu)(54)上，所述縱向?qū)к?53)嵌于橫向移動機構(gòu).(20)上的導(dǎo) 槽內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 傳動機構(gòu)(54)為螺桿傳動裝置，包括鉸接于構(gòu)架(51)上的縱 向螺桿(541)，還包括與縱向螺桿(541)相配合的螺套，所述橫 向移動機構(gòu)(20)與所述螺套固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池電芯自動點焊機，其特征在于所述 傳動機構(gòu)(54)為正時皮帶傳動裝置，包括連接電機(51)輸出 軸的正時皮帶輪以及與其配合的正時皮帶，所述橫向移動機構(gòu)(20)與正時皮帶固定連接。
專利摘要一種電池電芯自動點焊機包括工作平臺(10)，設(shè)于工作平臺(10)上的橫向移動機構(gòu)(20)、點焊機構(gòu)(30)以及控制機構(gòu)(40)，點焊機構(gòu)(30)包括點焊構(gòu)架(31)、點焊頭(32)及驅(qū)動氣缸(33)，控制機構(gòu)(40)包括控制器(41)及輸入設(shè)備(42)，所述橫向移動機構(gòu)(20)通過縱向移動機構(gòu)(50)連接工作平臺(10)。本實用新型自動點焊機完全采用微電腦的智能技術(shù)和步進電機精確定位技術(shù)，可一次點焊超過100個焊點，可以采用單步點焊和自動點焊兩種模式，該自動點焊機可以加快點焊速度，并且能夠保證焊點質(zhì)量和降低人力成本。
文檔編號B23K11/11GK201309046SQ20082023516
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者陳步霄 申請人:路華科技(深圳)有限公司