發(fā)明解讀

一種雙面自動點焊機控制裝置及方法

專利號：ZL201410790204.X

授權(quán)公告日：2017.01.11

專利權(quán)人：上海電動工具研究所（集團）有限公司

發(fā)明人：陳艾青、李詩語、荊力、戚偉平、王秀芳

該發(fā)明涉及一種雙面自動點焊機控制裝置及方法，用在單節(jié)電芯通過鎳片連接成電池組的過程中，將鎳片焊接在電芯表面實現(xiàn)電池的串并聯(lián)，進而組成電池組，屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域。

雙面自動點焊機的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括左絲桿2和右絲桿9，左伺服電機1、右伺服電機8分別與左、右絲桿連接，左點焊頭3和右點焊頭7分別連接在左、右絲桿上，左、右點焊頭上分別裝有左電極棒4和右電極棒6，裝好電芯10的治具5位于左、右電極棒之間。

在單節(jié)電芯通過鎳片連接成電池組的過程中，需要將鎳片焊接在電芯表面，傳統(tǒng)的雙面自動點焊機點焊的流程為：放入治具，到達指定點，到達點焊位，點焊，完成。在上述流程中，由于機械加工、安裝等原因會使得點焊機左右兩邊電極棒到電芯表面的距離不同，這會造成兩邊電極棒不同時壓緊電芯。治具的制作并不是卡牢電芯的，所以兩邊電極棒不同時壓緊電芯會造成電芯移動，而放在電芯表面的鎳片，也會隨之錯位，進而影響點焊的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容：

該發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能防止電芯移動和鎳片錯位的雙面自動點焊機控制裝置及方法，以提高點焊的品質(zhì)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種雙面自動點焊機控制裝置，雙面自動點焊機包括左絲桿、右絲桿以及用于裝配電芯的治具，左伺服電機、右伺服電機分別與左絲桿、右絲桿連接，左點焊頭、右點焊頭分別連接在左絲桿、右絲桿上，左點焊頭、右點焊頭上分別設(shè)有左電極棒、右電極棒，其特征在于：包括PLC，電平轉(zhuǎn)換裝置與PLC連接，所述左點焊頭、右點焊頭均連接電平轉(zhuǎn)換裝置，PLC還與左伺服電機、右伺服電機連接；所述電芯表面設(shè)有接觸位。

所述左點焊頭、右點焊頭均通過信號線連接所述電平轉(zhuǎn)換裝置。

該發(fā)明還提供了一種雙面自動點焊機控制方法，其特征在于：采用上述的一種雙面自動點焊機控制裝置，該方法由如下4個步驟組成：

步驟1：將裝配好電芯的治具放入左電極棒和右電極棒之間；

步驟2：使治具達到設(shè)定位置；

步驟3：通過左伺服電機、右伺服電機轉(zhuǎn)動，帶動左絲桿、右絲桿轉(zhuǎn)動，使得連接在左絲桿、右絲桿上的左點焊頭、右點焊頭發(fā)生直線位移，當(dāng)左點焊頭、右點焊頭觸碰電芯表面接觸位時，左點焊頭、右點焊頭上的左電極棒、右電極棒分別通過電芯表面導(dǎo)通，導(dǎo)通信號通過電平轉(zhuǎn)換裝置傳輸至PLC處理；

PLC接收電平轉(zhuǎn)換裝置輸送來的電平變化信號，并根據(jù)該信號判斷左點焊頭、右點焊頭是否到達電芯表面接觸位；當(dāng)一邊點焊頭到達接觸位時，等待另一邊點焊到達接觸位，直至左點焊頭、右點焊頭均到達接觸位；

步驟4：使左點焊頭、右點焊頭以相同的工進速度運動到點焊位；

步驟5：進行點焊。

該發(fā)明提供的方法在自動運行條件下到達點焊位之前，通過電路檢測反饋先到達接觸位，檢測到兩邊點焊頭全部到達接觸位，此時兩邊極棒都接觸電芯，在這種條件再到達點焊位，這樣電芯就不會產(chǎn)生移動，鎳片也不會產(chǎn)生錯位了。

該本發(fā)明提供的裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，阻止了電芯的移動和鎳片的錯位，提高了點焊質(zhì)量；由于接觸位的出現(xiàn)，在接觸電芯之前的運動可以設(shè)置伺服電機全速運行，因而也提高了點焊效率。

實施方式：

為使該發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

電芯的移動、鎳片的錯位是由于兩邊電極捧表面與電芯表面的距離不同。在電機速度相同時，到達電芯表面的時間不同而產(chǎn)生的?？刂齐姍C速度使得電極棒到達電機的時間相同，是須要很多次的嘗試并且不精確。自動點焊機的控制方式為位置控制方式，有點焊位、待機位等等，因此設(shè)置一個接觸電芯表面的位置，在到達點焊位之前，兩個電極棒就可以實現(xiàn)同時到達電芯表面。待兩邊電極棒都與電芯接觸，再進行壓緊電芯，電芯就不會產(chǎn)生移動，鎳片也不會產(chǎn)生錯位了。

圖2為該發(fā)明提供的雙面自動點焊機控制裝置示意圖，所述的雙面自動點焊機控制裝置包括信號線11、電平轉(zhuǎn)換裝置12、PLC13等，并在電芯表面設(shè)置接觸位。將左點焊頭3、右點焊頭7連接信號線11，并將信號線11輸送的信號經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換裝置12與PLC13連接，PLC13輸出控制伺服電機的信號，實現(xiàn)自動點焊過程中信號的反饋。

結(jié)合圖3，其控制方法為：通過左伺服電機1、右伺服電機8轉(zhuǎn)動，帶動左絲桿2、右絲桿9轉(zhuǎn)動，使得連接在左絲桿2、右絲桿9上的左點焊頭3、右點焊頭7發(fā)生直線位移，當(dāng)左點焊頭3、右點焊頭7觸碰電芯表面即接觸位時，左點焊頭3、右點焊頭7上的左電極棒4、右電極棒6分別通過電芯表面導(dǎo)通，導(dǎo)通信號通過電平轉(zhuǎn)換裝置12傳輸至PLC13處理，PLC13通過處理信號控制伺服電機轉(zhuǎn)動或停止。

自動點焊過程中，PLC13能夠接收到電平變化信號，并根據(jù)信號判斷點焊頭是否到達電芯表面即接觸位，控制左、右伺服電機前進后退，形成反饋控制。當(dāng)一邊左點焊頭3或右點焊頭7到達接觸位時，等待另一邊右點焊頭7或左點焊頭3到達接觸位，待兩邊左、右點焊頭全部到達接觸位之后，再以相同的工進速度運動到點焊位，進行點焊。

新的自動點焊機的點焊流程變?yōu)椋悍湃胫尉?，治具5達到指定位置，左、右點焊頭都到達接觸位，左、右點焊頭都到達點焊位，點焊，退出，完成。

圖1 雙面自動點焊機的結(jié)構(gòu)示意

圖2 雙面自動點焊機控制裝置示意

圖3 雙面自動點焊機控制方法原理