CN108480834B - 一种卷芯极耳超声焊夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种卷芯极耳超声焊夹具，包括：底座、第一卷芯位置调节装置、第二卷芯位置调节装置。第一卷芯位置调节装置包括：第一卷芯水平横向移动结构、第一卷芯水平纵向移动结构、第一卷芯放置结构，第一卷芯水平横向移动结构沿水平横向往复滑动设于底座上，第一卷芯水平纵向移动结构沿水平纵向往复滑动设于第一卷芯水平横向移动结构上，第一卷芯放置结构固定设于第一卷芯水平纵向移动结构上。第二卷芯位置调节装置的结构与第一卷芯位置调节装置的结构相同。本发明的一种卷芯极耳超声焊夹具，通过设置底座、第一卷芯位置调节装置、第二卷芯位置调节装置，并对各个装置的结构进行优化设计，提高卷芯焊接的一致性，提高卷芯的生产效率。

Description

一种卷芯极耳超声焊夹具
技术领域
本发明涉及一种焊接夹具，特别是涉及一种卷芯极耳超声焊夹具。
背景技术
如图1所示，其为制样电芯10的示意图。制样电芯10包括第一卷芯11及第二卷芯12。在制样的过程中，第一卷芯11的正极耳与第二卷芯12的正极耳通过铝连接件13超声焊接在一起，第一卷芯11的负极耳与第二卷芯12的负极耳通过铜连接件14超声焊接在一起。
在方形铝壳动力电池生产研发企业中，通常的做法是，操作人员双手分别握持第一卷芯11及第二卷芯12进行焊接。此种方式的缺点在于，在样品数量较多的时候，焊接的一致性不能得到有效保证，对于体积大且重的卷芯，长时间的焊接，会使得操作人员产生疲惫感，进而降低了生产的效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种卷芯极耳超声焊夹具，提高卷芯焊接的一致性，提高卷芯的生产效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种卷芯极耳超声焊夹具，包括：底座、第一卷芯位置调节装置、第二卷芯位置调节装置；
所述第一卷芯位置调节装置包括：第一卷芯水平横向移动结构、第一卷芯水平纵向移动结构、第一卷芯放置结构，所述第一卷芯水平横向移动结构沿水平横向往复滑动设于所述底座上，所述第一卷芯水平纵向移动结构沿水平纵向往复滑动设于所述第一卷芯水平横向移动结构上，所述第一卷芯放置结构固定设于所述第一卷芯水平纵向移动结构上；
所述第二卷芯位置调节装置包括：第二卷芯水平横向移动结构、第二卷芯水平纵向移动结构、第二卷芯放置结构，所述第二卷芯水平横向移动结构沿水平横向往复滑动设于所述底座上，所述第二卷芯水平纵向移动结构沿水平纵向往复滑动设于所述第二卷芯水平横向移动结构上，所述第二卷芯放置结构固定设于所述第二卷芯水平纵向移动结构上。
在其中一个实施例中，所述底座上固定设有水平横向移动滑轨。
在其中一个实施例中，所述第一卷芯水平横向移动结构包括：第一水平横移滑块、第一水平横移组件，所述第一水平横移滑块沿水平横向往复滑动设于所述水平横向移动滑轨上，所述第一水平横移组件固定设于所述第一水平横移滑块上。
在其中一个实施例中，所述第二卷芯水平横向移动结构包括：第二水平横移滑块、第二水平横移组件，所述第二水平横移滑块沿水平横向往复滑动设于所述水平横向移动滑轨上，所述第二水平横移组件固定设于所述第二水平横移滑块上。
本发明的一种卷芯极耳超声焊夹具，通过设置底座、第一卷芯位置调节装置、第二卷芯位置调节装置，并对各个装置的结构进行优化设计，提高卷芯焊接的一致性，提高卷芯的生产效率。
附图说明
图1为一种制样电芯的示意图；
图2为本发明一实施例的卷芯极耳超声焊夹具的结构图；
图3为图2所示的底座的结构图；
图4为图2所示的第一卷芯位置调节装置的第一卷芯水平横向移动结构的主视图；
图5为图4所示的第一卷芯位置调节装置的第一卷芯水平横向移动结构的侧视图；
图6为图2所示的第一卷芯位置调节装置的第一卷芯水平纵向移动结构及第一卷芯放置结构的主视图；
图7为图4所示的第一卷芯位置调节装置的第一卷芯水平纵向移动结构及第一卷芯放置结构的侧视图；
图8为第一卷芯放置结构及第二卷芯放置结构上分别放置有第一卷芯和第二卷芯的示意图；
图9为底座上设有夹紧装置的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图2所示，一种卷芯极耳超声焊夹具20，包括：底座21、第一卷芯位置调节装置100、第二卷芯位置调节装置200。
第一卷芯位置调节装置100包括：第一卷芯水平横向移动结构110、第一卷芯水平纵向移动结构120、第一卷芯放置结构130。第一卷芯水平横向移动结构110沿水平横向往复滑动设于底座21上，第一卷芯水平纵向移动结构120沿水平纵向往复滑动设于第一卷芯水平横向移动结构110上，第一卷芯放置结构固定130设于第一卷芯水平纵向移动结构120上。
第二卷芯位置调节装置200包括：第二卷芯水平横向移动结构210、第二卷芯水平纵向移动结构220、第二卷芯放置结构230。第二卷芯水平横向移动结构210沿水平横向往复滑动设于底座21上，第二卷芯水平纵向移动结构220沿水平纵向往复滑动设于第二卷芯水平横向移动结构210上，第二卷芯放置结构固定230设于第二卷芯水平纵向移动结构220上。
卷芯极耳超声焊夹具20的工作原理如下：
针对当前待焊接的电芯型号，对第一卷芯位置调节装置100及第二卷芯位置调节装置200进行位置调节；
沿水平横向调节第一卷芯水平横向移动结构110的水平横向位置，从而达到第一卷芯放置结构130在水平横向位置调节的目的；
沿水平纵向调节第一卷芯水平纵向移动结构120的水平纵向位置，从而达到第一卷芯放置结构130在水平纵向位置调节的目的；
沿水平横向调节第二卷芯水平横向移动结构210的水平横向位置，从而达到第二卷芯放置结构230在水平横向位置调节的目的；
沿水平纵向调节第二卷芯水平纵向移动结构220的水平纵向位置，从而达到第二卷芯放置结构230在水平纵向位置调节的目的；
调节好第一卷芯放置结构130及第二卷芯放置结构230在水平方向上的位置后，再将第一卷芯放置于第一卷芯放置结构130上，将第二卷芯放置于第二卷芯放置结构230上，然后，在超声波焊接机的作用下，第一卷芯11的正极耳与第二卷芯12的正极耳通过铝连接件13超声焊接在一起，第一卷芯11的负极耳与第二卷芯12的负极耳通过铜连接件14超声焊接在一起。
如图3所示，进一步的，底座21上固定设有水平横向移动滑轨22。
如图4及图5所示，第一卷芯水平横向移动结构110包括：第一水平横移滑块111、第一水平横移组件112。第一水平横移滑块111沿水平横向往复滑动设于水平横向移动滑轨22上，第一水平横移组件112固定设于第一水平横移滑块111上。
第二卷芯水平横向移动结构210包括：第二水平横移滑块211、第二水平横移组件(图未示)。第二水平横移滑块211沿水平横向往复滑动设于水平横向移动滑轨22上，第二水平横移组件固定设于第二水平横移滑块211上。
通过设置水平横向移动滑轨22、第一水平横移滑块111、第二水平横移滑块211，可以使得第一水平横移组件112及第二水平横移组件更加稳定的沿水平横向往复移动。
如图3所示，并且，水平横向移动滑轨22的两端分别设有第一水平横向限位块23、第二水平横向限位块24。通过设置第一水平横向限位块23及第二水平横向限位块24，可以分别对第一水平横移滑块111及第二水平横移滑块211进行限位，防止第一水平横移组件112及第二水平横移组件在移动过程中滑出于水平横向移动滑轨22外，提高了移动的稳定性。
如图4及图5所示，具体的，第一水平横移组件112包括：第一水平横移平板113、第一水平横移竖板114、第一水平横移连接板115。第一水平横移平板113的板面与水平面平行，第一水平横移竖板114的板面与水平面垂直，第一水平横移连接板115的板面与水平面平行。第一水平横移平板113固定于第一水平横移滑块111上，第一水平横移竖板114设于第一水平横移平板113的一侧，第一水平横移连接板115设于第一水平横移竖板114的一侧并位于第一水平横移平板113的上方。第一水平横移平板113与第一水平横移竖板114连接形成“T”字形，第一水平横移竖板114与第一水平横移连接板115连接形成“L”字形。
如图6及图7所示，具体的，第一卷芯水平纵向移动结构120包括：第一水平纵向托板121、第一水平纵向移动滑轨122、第一水平纵移滑块123。第一水平纵向托板121固定于第一水平横移连接板115上，第一水平纵向移动滑轨122设于第一水平纵向托板121上，第一水平纵移滑块123沿水平纵向往复滑动设于第一水平纵向移动滑轨122上。
如图8所示，具体的，第一卷芯放置结构130包括：第一卷芯放置板131、第一卷芯横向限位块132、第一卷芯纵向限位块133。第一卷芯放置板131固定设于第一水平纵移滑块123上，第一卷芯横向限位块132及第一卷芯纵向限位块133固定设于第一卷芯放置板131的板面上，第一卷芯放置板131为矩形板状结构，第一卷芯横向限位块132和第一卷芯纵向限位块133分别位于第一卷芯放置板131相邻的两侧边。
在本实施例中，第二水平横移组件的结构与第一水平横移组件112的结构相同；第二卷芯水平纵向移动结构220的结构与第一卷芯水平纵向移动结构120的结构相同；第二卷芯放置结构230的结构与第一卷芯放置结构130的结构相同。因此，第二水平横移组件、第二卷芯水平纵向移动结构220及第二卷芯放置结构230的具体结构不再详述。
要说明的是，第一水平横移平板113固定于第一水平横移滑块111上，第一水平横移竖板114设于第一水平横移平板113的一侧，第一水平横移连接板115设于第一水平横移竖板114的一侧并位于第一水平横移平板113的上方。第一水平横移平板113与第一水平横移竖板114连接形成“T”字形，第一水平横移竖板114与第一水平横移连接板115连接形成“L”字形。这样的结构设计，一方面，使得第一水平横移平板113与第一水平横移竖板114形成的“T”字形连接可以将第一水平横移滑块111进行半包围式包裹，防止操作人员在进行水平横移的过程中，手指被夹于第一水平横移滑块111与水平横向移动滑轨22之间的缝隙中，提高了操作的安全性；另一方面，第一水平横移连接板115位于第一水平横移平板113的上方，使得第一水平横移连接板115与水平横移平板113之间形成高度差，将第一卷芯水平纵向移动结构120装配于第一水平横移连接板115上时，避免第一水平横移滑块111沿水平横向移动滑轨22滑动的过程中，第一卷芯水平纵向移动结构120与水平横向移动滑轨22发生干涉，提高了移动的顺畅性。由此可知，第一水平横移平板113、第一水平横移竖板114、第一水平横移连接板115的结构连接设置，是在提高操作安全性的基础上，避免了移动过程中的部件干涉现象，提高了移动的顺畅性。
要说明的是，第一水平纵向托板121固定于第一水平横移连接板115上，第一水平纵向移动滑轨122设于第一水平纵向托板121上，第一水平纵移滑块123沿水平纵向往复滑动设于第一水平纵向移动滑轨122上。这样的结构设计，从而使得安装于第一水平纵移滑块123上的第一卷芯放置结构130可以实现水平纵向的往复移动。
要说明的是，第一卷芯放置板131为矩形板状结构，第一卷芯横向限位块132和第一卷芯纵向限位块133分别位于第一卷芯放置板131相邻的两侧边。这样的结构设计，一方面，将第一卷芯放置于第一卷芯放置板131上，第一卷芯的一侧抵持于第一卷芯横向限位块132上，第一卷芯的另一侧抵持于第一卷芯纵向限位块133上，这样便可以快速实现第一卷芯的快速定位，为两个卷芯之间的快速焊接作好准备；另一方面，当两个卷芯焊接好后，还可以将卷芯快速的从放置板中取出，不会受到限位块的限制而难以取出。由此可知，通过设置第一卷芯横向限位块132和第一卷芯纵向限位块133，且两个限位块分别位于放置板的相邻两侧边，一方面有利于实现快速对位进行焊接，另一方面有利于将卷芯快速取出，从而极大提高了生产效率。
如图2所示，进一步的，卷芯极耳超声焊夹具20还包括固定连接板300。第二卷芯放置结构230包括第二卷芯放置板231，第二卷芯放置板231与第一卷芯放置板131对应。第二卷芯放置板231与第一卷芯放置板131之间通过固定连接板300连接。调节好第一卷芯放置结构130及第二卷芯放置结构230在水平方向上的位置后，再通过固定连接板300锁定第二卷芯放置板231与第一卷芯放置板131之间的相对位置，于是，第二卷芯放置板231与第一卷芯放置板131之间的相对位置便被固定下来，可以顺畅的对当前型号的电芯进行焊接处理，而无需频繁的对第二卷芯放置板231与第一卷芯放置板131之间相对位置进行调节，提高了生产的效率。
如图9所示，进一步的，卷芯极耳超声焊夹具20还包括夹紧装置400。夹紧装置400包括第一弹性夹紧臂410及第二弹性夹紧臂420。第一弹性夹紧臂410及第二弹性夹紧臂420分别设于底座21的两侧。第一弹性夹紧臂410上设有第一夹紧块411，第二弹性夹紧臂420上设有第二夹紧块421，第一夹紧块411具有第一引导倾斜面412，第二夹紧块421具有第二引导倾斜面422。通过设置夹紧装置400，可以使得卷芯极耳超声焊夹具20快速、稳定的固定于超声焊接机上。例如，在将夹紧装置400卡设于超声焊接机固定板的过程中，第一弹性夹紧臂410及第二弹性夹紧臂420具有较好的弹性形变，伴随着第一引导倾斜面412和第二引导倾斜面422的引导作用，使得第一弹性夹紧臂410及第二弹性夹紧臂420向两侧张开，而当卡设到位后，第一弹性夹紧臂410及第二弹性夹紧臂420恢复形变，第一夹紧块411和第二夹紧块421则会卡于超声焊接机的固定板的凹槽内，从而实现了快速且稳定的连接。
本发明的一种卷芯极耳超声焊夹具20，通过设置底座21、第一卷芯位置调节装置100、第二卷芯位置调节装置200，并对各个装置的结构进行优化设计，提高卷芯焊接的一致性，提高卷芯的生产效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种卷芯极耳超声焊夹具，其特征在于，包括：底座、第一卷芯位置调节装置、第二卷芯位置调节装置；
所述第一卷芯位置调节装置包括：第一卷芯水平横向移动结构、第一卷芯水平纵向移动结构、第一卷芯放置结构，所述第一卷芯水平横向移动结构沿水平横向往复滑动设于所述底座上，所述第一卷芯水平纵向移动结构沿水平纵向往复滑动设于所述第一卷芯水平横向移动结构上，所述第一卷芯放置结构固定设于所述第一卷芯水平纵向移动结构上；
所述第二卷芯位置调节装置包括：第二卷芯水平横向移动结构、第二卷芯水平纵向移动结构、第二卷芯放置结构，所述第二卷芯水平横向移动结构沿水平横向往复滑动设于所述底座上，所述第二卷芯水平纵向移动结构沿水平纵向往复滑动设于所述第二卷芯水平横向移动结构上，所述第二卷芯放置结构固定设于所述第二卷芯水平纵向移动结构上；
所述底座上固定设有水平横向移动滑轨；
所述第一卷芯水平横向移动结构包括：第一水平横移滑块、第一水平横移组件，所述第一水平横移滑块沿水平横向往复滑动设于所述水平横向移动滑轨上，所述第一水平横移组件固定设于所述第一水平横移滑块上；
第一水平横移组件包括：第一水平横移平板、第一水平横移竖板、第一水平横移连接板， 第一水平横移平板的板面与水平面平行，第一水平横移竖板的板面与水平面垂直，第一水平横移连接板的板面与水平面平行， 第一水平横移平板固定于第一水平横移滑块上，第一水平横移竖板设于第一水平横移平板的一侧，第一水平横移连接板设于第一水平横移竖板的一侧并位于第一水平横移平板的上方， 第一水平横移平板与第一水平横移竖板连接形成“T”字形，第一水平横移竖板与第一水平横移连接板连接形成“L”字形。
2.根据权利要求1所述的卷芯极耳超声焊夹具，其特征在于，所述第二卷芯水平横向移动结构包括：第二水平横移滑块、第二水平横移组件，所述第二水平横移滑块沿水平横向往复滑动设于所述水平横向移动滑轨上，所述第二水平横移组件固定设于所述第二水平横移滑块上。
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