CN109590621A - 一种电池密封钉焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池密封钉焊接设备，包括用于夹持电池的夹持底座、设置在夹持底座上方的焊接装置以及设置在夹持底座侧面用于吸取密封钉的密封钉吸盘，所述密封钉吸盘上开设有若干用于密封钉预点焊避位的避位结构。本发明通过所述开设有若干用于密封钉预点焊避位的避位结构的避位结构的密封钉吸盘，达到了无需移开密封钉吸盘后即可进行预点焊定位，避免了移开密封钉吸盘后出现的密封钉滑动的情况发生，实现了密封钉相对注液孔偏移量小的高精度焊接。

Description

一种电池密封钉焊接设备

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种电池密封钉焊接设备。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

电池密封钉焊接是一项高精度的激光焊接工序，是电池成型十分重要的一个工艺流程，涉及到电池安全及稳定性。现有技术的小型锂电池密封钉焊接过程中，存在密封钉吸取不良、放置焊接后同心度偏移过大、焊接外观发黄等缺陷，其中常用标准外购吸盘对密封钉吸取，放至电池上表面后，由于标准吸盘是塑胶材质，需要吸盘离开再进行预点焊及满焊，大大降低产品与密封钉焊接后的位置精度，影响焊接后焊缝效果，降低密封钉焊接良率。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中存在的密封钉焊接良好率低的问题，提供一种密封钉相对注液孔偏移量小、密封钉焊接精度高的电池密封钉焊接设备。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种电池密封钉焊接设备，包括用于夹持电池的夹持底座、设置在夹持底座上方的焊接装置以及设置在夹持底座侧面用于吸取密封钉的密封钉吸盘，所述密封钉吸盘上开设有若干用于密封钉预点焊避位的避位结构。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述避位结构为开设在密封钉吸盘边缘的斜口槽。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述密封钉底部设有用于密封钉初定位的凸台。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述密封钉吸盘上开设有三个避位结构并绕密封钉吸盘中心120°均匀分布。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述电池密封钉焊接设备还包括与密封钉吸盘连接用于将密封钉转移并压合在电池注液孔上的位置转移装置，所述位置转移装置包括机械手。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述位置转移装置还包括连接设置在机械手末端与密封钉吸盘之间用于避免机械手与焊接装置碰撞的转臂。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述位置转移装置还包括连接设置在转臂与密封钉吸盘之间的下压弹簧。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述焊接装置包括振镜，以及安装在振镜上的用于识别密封钉与电池注液孔位置的第一相机。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述焊接装置还包括设置在夹持底座一侧用于升降振镜的升降台。

所述的电池密封钉焊接设备，其中，所述位置转移装置还包括：设置在夹持底座一侧用于识别密封钉位置的第二相机；以及设置在第二相机侧面的拍照光源。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种电池密封钉焊接设备，克服了传统方案存在的密封钉位置精度差、焊缝成型不理想的问题。本发明通过所述开设有若干用于密封钉预点焊避位的避位结构的避位结构的密封钉吸盘，达到了无需移开密封钉吸盘后即可进行预点焊定位，避免了移开密封钉吸盘后出现的密封钉滑动的情况发生，实现了密封钉相对注液孔偏移量小的高精度焊接。

附图说明

图1是本发明电池密封钉焊接设备的结构示意图。

图2是本发明密封钉吸盘与密封钉配合状态下的剖视图。

图3是本发明密封钉的结构示意图。

图4是本发明密封钉吸盘的结构示意图。

图5是本发明转臂转移密封钉的状态示意图。

图6是本发明位置转移装置与夹持底座的布置示意图。

图7是本发明焊接装置的结构示意图。

图中，夹持底座1；焊接装置2；位置转移装置3；密封钉吸盘4；转臂6；下压弹簧7；密封钉10；焊接激光20；振镜21；第一相机22；升降台23；避位结构41；第二相机51；拍照光源52。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

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例的目的，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1、图2所示，一种电池密封钉焊接设备，包括用于夹持电池的夹持底座1、设置在夹持底座1上方的焊接装置2以及设置在夹持底座1侧面用于吸取密封钉10的密封钉吸盘4，所述密封钉吸盘4上开设有若干用于密封钉10预点焊避位的避位结构41。通过所述开设有若干用于露出密封钉10与电池注液孔接合处的避位结构41的密封钉吸盘4，达到了无需移开密封钉吸盘4后即可进行预点焊定位，避免了移开密封钉吸盘4后出现的密封钉10滑动的情况发生，实现了密封钉10相对注液孔偏移量小的高精度焊接。

其中，夹持底座1是用于夹持固定电池避免在进行焊接时发生偏移导致的焊接效果不理想，同时为了使得夹持底座1能够具有更好的适用范围，优选具有可调节的夹持底座1，如，包括螺母与螺杆配合进行顶靠电池的定位，或包括顶靠板(顶靠块)与弹性装置(弹簧等)配合的定位等；焊接装置2是完成密封钉10与电池注液孔接合处焊接的核心，为了实现高精度焊接，行业内都采用激光焊接完成，还可以采用更加智能的自动识别所需焊接位置的焊接装置2；密封钉吸盘4是采用常规的真空吸附的方式完成吸取密封钉10，设置露出密封钉10与电池注液孔接合处的避位结构41，是为了实现在密封钉10定位完成后，能够在焊接的同时继续压紧密封钉10，避免密封钉10完成定位后偏离焊接位置，造成的焊接焊缝的不理想的情况，在继续压紧密封钉10时，完成预定位焊接(先点焊几个点)，同时根据需要设置不同形状的避位结构41，由于焊接存在较高温度，故优选熔点高的材料。

结合图3、图4，具体地，所述避位结构41为开设在密封钉吸盘4边缘的斜口槽。其中将避位结构41设置为斜口槽，能够满足预定位焊接的需求，同时在密封钉吸盘4边缘进行开设的工艺较为简单，降低了加工的难度与成本，便于后期的大规模生产与推广。具体地，所述密封钉10底部设有用于密封钉10初定位的凸台。其中凸台是为了与密封钉10的凹槽进行配合，从而实现对密封钉10的初定位，使得密封钉10的位置在可控制的密封钉吸盘4的凸台上，虽图中未标注，然凸台的结构可以在图中看出。具体地，所述密封钉吸盘4上开设有三个避位结构41并绕密封钉吸盘4中心120°均匀分布。其中采用“三点确定一个面”的原理，更加稳定的保证了预定位焊接的可靠性，该三个避位结构41可以相互成120°或其他角度布置以便得到更好的预定位焊接状态。

结合图5，优选地，所述电池密封钉焊接设备还包括与密封钉吸盘4连接用于将密封钉10转移并压合在电池注液孔上的位置转移装置3，所述位置转移装置3包括机械手。其中，位置转移装置3是将密封钉10从摆放位置转移到所需焊接位置的装置，可以是电机驱动的多轴滑块滑杆机构，也可以是自动化程度更高的机械手等，此外位置转移装置3可以配备有识别密封钉10以及电池注液孔位置的装置，从而实现位置转移装置3准确的完成密封钉10的自动化转移；机械手相对其他机构具有更高的自动化程度，能够更好、更智能地完成密封钉10的位置转移。优选地，所述位置转移装置3还包括连接设置在机械手末端与密封钉吸盘4之间用于避免机械手与焊接装置2碰撞的转臂6。其中，转臂6的作用为延长机械手末端在焊接平面上的长度，从而实现避免机械手与焊接装置2发生碰撞，为了最大限度的避免碰撞，转臂6的形状可以采用板状，转臂6的长度可以根据需要进行设定，同时需要注意的是板子过长对后续的下压密封钉10过程的影响。优选地，所述位置转移装置3还包括连接设置在转臂6与密封钉吸盘4之间的下压弹簧7。其中下压弹簧7的设置控制能够下压力大小，防止因下压力过大造成产品(电池)的压伤甚至是形变。

再次参考图1，优选地，所述焊接装置2包括振镜21，以及安装在振镜21上的用于识别密封钉10与电池注液孔位置的第一相机22。其中第一相机22使得焊接装置2具有了可视功能，更好地实现预定位焊接以及密封钉10与电池注液孔连接处的自动化焊接。优选地，所述焊接装置2还包括设置在夹持底座1一侧用于升降振镜21的升降台23。其中升降台23的设置，有利用振镜21的调节，更简便地实现理想的焊接效果。

结合图6，优选地，所述位置转移装置3还包括：设置在夹持底座1一侧用于识别密封钉10位置的第二相机51；以及设置在第二相机51侧面的拍照光源52。其中位置转移装置3配备第二相机51，即通过相机实现对密封钉10的位置识别，是采用图像识别方式进行位置识别的基础，相机可以采用多种，如常用的CCD相机；拍照光源52可以避免加工环境对位置识别造成的影响，给第二相机51提供照明，得到理想的位置识别效果。

结合图1与图7，在具体实施中：通过第二相机51拍照，确定密封钉10相对机械手上密封钉吸盘4的位置，机械手根据匹配坐标信息移动到指定位置后，密封钉吸盘4在取料位完成密封钉10的吸取；同时第一相机22进行拍照，确定电池注液孔的位置，机械手根据匹配坐标信息移动到指定位置，将吸有密封钉10的密封钉吸盘4放置到电池注液孔上方，使密封钉10与电池注液孔压紧匹配，，其中密封钉吸盘4上下压弹簧7将密封钉10压紧贴合于产品上表面；保护气开启，振镜21启动，焊接装置2进行预定位焊接，焊下3个点，完成后密封钉10与产品贴合，机械手带动密封钉吸盘4离开，焊接装置2接着对密封钉10与电池注液孔接合处进行满焊一圈，完成密封钉10焊接。通过密封钉吸盘4内部吸真空通道及密封钉吸盘4下表面凸台与密封钉10配合，可牢固吸取微小密封钉10；通过密封钉吸盘4上120°均布3个预点焊斜口槽，使保护气及激光顺利进入密封钉10上表面，保证产品焊接美观牢固。通过对具体实施例的实验，可实现焊接后注液孔与密封钉同心度≤0.05mm的优异结果。

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本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 (10)

1.一种电池密封钉焊接设备，其特征在于，包括用于夹持电池的夹持底座、设置在夹持底座上方的焊接装置以及设置在夹持底座侧面用于吸取密封钉的密封钉吸盘，所述密封钉吸盘上开设有若干用于密封钉预点焊避位的避位结构。

2.根据权利要求1所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述避位结构为开设在密封钉吸盘边缘的斜口槽。

3.根据权利要求1所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述密封钉底部设有用于密封钉初定位的凸台。

4.根据权利要求2或3所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述密封钉吸盘上开设有三个避位结构并绕密封钉吸盘中心120°均匀分布。

5.根据权利要求1所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述电池密封钉焊接设备还包括与密封钉吸盘连接用于将密封钉转移并压合在电池注液孔上的位置转移装置，所述位置转移装置包括机械手。

6.根据权利要求5所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述位置转移装置还包括连接设置在机械手末端与密封钉吸盘之间用于避免机械手与焊接装置碰撞的转臂。

7.根据权利要求6所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述位置转移装置还包括连接设置在转臂与密封钉吸盘之间的下压弹簧。

8.根据权利要求1所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述焊接装置包括振镜，以及安装在振镜上的用于识别密封钉与电池注液孔位置的第一相机。

9.根据权利要求8所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述焊接装置还包括设置在夹持底座一侧用于升降振镜的升降台。

10.根据权利要求1所述的电池密封钉焊接设备，其特征在于，所述位置转移装置还包括：设置在夹持底座一侧用于识别密封钉位置的第二相机；以及设置在第二相机侧面的拍照光源。