CN110625250A - 36v锂离子电池模组激光焊接工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开36V锂离子电池模组激光焊接工装，包括支撑夹紧件和焊接操作件；所述支撑夹紧件包括夹紧底板、两转轴支撑柱、两转轴安装块、两转轴、两焊接操作板支撑柱、基板吸嘴、快速夹具支撑柱、快速夹具、端部定位块、固定支撑杆、调整杆基座、调整杆、操作杆；所述焊接操作件包括焊接操作板、夹具槽、电池焊接槽行、保护嘴、操作手柄；还包括辅助安装板。本工装设置实现机械化固定电池模组，不仅杜绝安全隐患的发生，提高生产效率，而且支撑夹紧件可精准、且可靠夹紧电池模组，组装质量好，从而大大提高了焊接质量，此外还设置惰性气体防氧化保护，有效避免焊接时焊接处高温氧化，提高成品质量。

Description

36V锂离子电池模组激光焊接工装
技术领域
本发明涉及一种电池模组生产设备，具体涉及一种36V锂离子电池模组激光焊接工装。
背景技术
锂电池模组一般由多块锂电池组合而成。在生产过程中，多块锂电池内置于一个外壳内，通过利用电池连接板将锂电池各个电池串联或者并联起来实现锂电池模组的正极及负极，电池连接板与锂电池之间的连接通过电池模组焊接机进行焊接。
目前，电池生产线上的激光焊接机只有工作台，没有焊接夹具，无法固定电池模块，激光焊接工序大多是采用人工完成。由人工将激光焊枪调整到正确位置，人工监视焊接的全过程。因手工按压固定焊接，难以把控其尺寸，组装质量差，在后期的整包系统的装配过程中，带来了不必要的麻烦；并且，手工按压不仅影响生产效率，而且在生产过程中也会产生安全隐患；同时，无法预测手工预压力数值，存在焊接后内部松动的现象，很难保证焊接质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种36V锂离子电池模组激光焊接工装，本焊接工装设置支撑夹紧件和焊接操作件，实现机械化固定电池模组，改变现有人工按压固定的操作方式，不仅杜绝安全隐患的发生，提高生产效率，而且支撑夹紧件可精准、且可靠夹紧电池模组，组装质量好，从而大大提高了焊接质量，此外还设置惰性气体防氧化保护，有效避免焊接时焊接处高温氧化，提高成品质量。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：
36V锂离子电池模组用的激光焊接工装，包括支撑夹紧件和设于支撑夹紧件上的焊接操作件；所述支撑夹紧件包括夹紧底板，所述夹紧底板的前端两侧对称设有两转轴支撑柱，两转轴支撑柱的顶端均设有一转轴安装块，所述转轴安装块上均设有一转轴，所述夹紧底板的后端两侧设有焊接操作板支撑柱，两焊接操作板支撑柱的顶端均设有基板吸嘴，所述夹紧底板上、且位于两转轴支撑柱与两焊接操作板支撑柱之间对称设有若干个快速夹具支撑柱，每个快速夹具支撑柱的顶端均设有快速夹具，所述夹紧底板上、且位于快速夹具支撑柱之间设有若干块用于固定电池模组的端部定位块，所述端部定位块之间设有若干根固定支撑杆，所述夹紧底板的左侧且位于两快速夹具支撑柱之间设有两调整杆基座，所述夹紧底板的后端且位于两焊接操作板支撑柱之间设有一调整杆基座，所述调整杆基座上均有横向设置的调整杆，所述调整杆的端部通过曲柄杆连接一操作杆；所述焊接操作件包括设有焊接操作板，所述焊接操作板的前端与转轴连接，所述焊接操作板的后端与基板吸嘴连接，所述焊接操作板的两侧均开设有与快速夹具配合连接的夹具槽，所述焊接操作板的表面平行开设有两行电池模组焊接槽行，每行电池模组焊接槽行均包括8个电池槽，则两行电池模组焊接槽行与36V锂离子电池模组相对应，每个电池槽的外端侧均设有一绝缘隔杆安装座，位于同列的两绝缘隔杆安装座之间设有一绝缘隔杆，且每个电池槽上均设有用于喷射惰性气体的保护嘴，所述保护嘴均固定于位于焊接操作板下方的焊接操作支撑板上，所述焊接操作板的后端设有一操作手柄；所述焊接操作支撑板上可拆卸设有一用于放置电池连接板的辅助安装板，所述辅助安装板的表面开设有若干个电池连接板固定槽口，所述辅助安装板四侧端的下方均设有一导向块。
作为优选技术方案，为了便于焊接操作板的翻转，同时给焊接操作板翻转时提供一个缓冲力，防止焊接操作板的损坏，所述夹紧底板上设有位于两转轴支撑柱之间的缓冲柱，该缓冲柱的顶端设置缓冲块。
作为优选技术方案，为了防止焊接操作板与支撑夹紧件盖上时损坏，使焊接操作板具有伸缩缓冲的作用，有效延长焊接操作板的使用寿命，所述焊接操作板表面的四端角均设有压缩缓冲件，所述焊接操作板与焊接支撑板之间设有一缓冲垫。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、本工装设置支撑夹紧件和焊接操作件，实现机械化固定电池模组，改变现有人工按压固定的操作方式，不仅杜绝安全隐患的发生，提高生产效率，而且支撑夹紧件可精准、且可靠夹紧电池模组，组装质量好，从而大大提高了焊接质量，此外还设置惰性气体防氧化保护，有效避免焊接时焊接处的高温氧化，提高成品质量。
2、夹紧底板上设有位于两转轴支撑柱之间缓冲柱，该缓冲柱的顶端设置缓冲块，便于焊接操作板的翻转，同时给焊接操作板翻转时提供一个缓冲力，防止焊接操作板的损坏。
3、焊接操作板设置压缩缓冲件和缓冲垫，防止焊接操作板与支撑夹紧件盖上时损坏，使焊接操作板具有伸缩缓冲的作用，有效延长焊接操作板的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为支撑夹紧件的结构示意图；
图3为焊接操作件的结构示意图；
图4为辅助安装板的结构示意图；
图5为保护嘴的结构示意图；
附图标号：1、支撑夹紧件，1-1、夹紧底板，1-2、转轴支撑柱，1-3、转轴安装块，1-4、转轴，1-5、焊接操作板支撑柱，1-6、基板吸嘴，1-7、快速夹具支撑柱，1-8、快速夹具，1-9、端部定位块，1-10、固定支撑杆，1-11、缓冲柱，1-12、缓冲块，1-13、深沟球轴承，1-14、轴性弹性挡圈，1-15、吊环螺栓，1-16、调整杆基座，1-17、调整杆，1-18、曲柄杆，1-19、操作杆，2、焊接操作件，2-1、焊接操作板，2-2、夹具槽，2-3、电池模组焊接槽行，2-4、电池槽，2-5、绝缘隔杆安装座，2-6、绝缘隔杆，2-7、保护嘴，2-7-1、外环，2-7-2、弹簧，2-7-3、导向杆，2-7-4、内环，2-7-5、带肩锁链销，2-7-6、气接头，2-8、焊接操作支撑板，2-9、操作手柄，2-10、压缩缓冲件，2-10-1、固定垫块，2-10-2、垫圈，2-10-3、缓冲柱，2-10-4、轴端挡块，2-10-5、缓冲弹簧，2-11、缓冲垫，3、辅助安装板，3-1、电池连接板固定槽口，3-2、导向块。
具体实施方式
如图1所示提出本发明一种具体实施例，36V锂离子电池模组激光焊接工装，包括支撑夹紧件1和设于支撑夹紧件1上的焊接操作件2；所述支撑夹紧件1包括呈方状的夹紧底板1-1，所述夹紧底板1-1的前端两侧对称设有两转轴支撑柱1-1，两转轴支撑柱1-1的顶端均设有一转轴安装块1-3，本实施例设置转轴安装块1-3与转轴支撑柱1-2之间采用螺栓连接，所述转轴安装块1-3上均设有一转轴1-4，为了便于焊接操作板2-1的翻转，本实施例设置转轴1-4与转轴安装块1-1之间均设有深沟球轴承1-13，且为了防止转轴1-4的损害，延长转轴1-4与深沟球轴承1-13的使用寿命，所述深沟球轴承1-13与转轴1-4之间设有轴性弹性挡圈1-14，所述夹紧底板1-1的后端两侧设有焊接操作板支撑柱1-5，两焊接操作板支撑柱1-5的顶端均设有基板吸嘴1-6，为了保证焊接操作板2-1与支撑夹紧件1的稳固，本实施例设置基板吸嘴1-1为磁性门吸，所述夹紧底板1-1上、且位于两转轴支撑柱1-2与两焊接操作板支撑柱1-5之间对称设有若干个快速夹具支撑柱1-7，本实施例的快速夹具支撑柱1-7设置四个，且四个快速夹具支撑柱1-6呈四边形设置，每个快速夹具支撑柱1-7的顶端均设有快速夹具1-8，本实施例设置的快速夹具1-8为现有成熟工具，其具体结构详见https://item.taobao.com/item.htm？id＝575432558615&ali_refid＝a3_430673_1006:1159490115:N:rm9wSa9GFEG3pNJC7jlazX2trDRs9％2Fqc:03abcbd9eee7d5318587abcf067f2daf&ali_trackid＝1_03abcbd9eee7d5318587abcf067f2daf&spm＝a2e15.8261149.07626516002.14，所述夹紧底板1-1上、且位于快速夹具支撑柱1-7之间设有若干块用于固定电池模组的端部定位块1-9，所述端部定位块1-9之间设有若干根固定支撑杆1-10，本实施例设置2块端部定位块1-9，且这2块端部定位块1-9位于同一直线、位于同侧的两快速夹具支撑柱1-7之间，本实施例设置两根固定支撑杆1-10，且该两根固定支撑杆1-10平行设置，所述夹紧底板1的左侧且位于两快速夹具支撑柱1-7之间、夹紧底板1的后端且位于两焊接操作板支撑柱1-5之间均设有一调整杆基座1-16，两调整杆基座1-16上均有横向设置的调整杆1-17，则三根调整杆1-17的端部均指向端部定位块1-9，所述调整杆1-17的端部通过曲柄杆1-18连接一操作杆1-19，则通过操作杆1-19可实现调整杆1-17前后移动，进而进一步保证电池模组的定位，为了实现支撑夹紧件1的机械吊装，本实施例在夹紧底板1-1的四端均设有一吊环螺栓1-15，如图2所示；所述焊接操作件2包括设有呈方状的焊接操作板2-1，所述焊接操作板2-1的前端与转轴1-4连接，本实施例设置焊接操作板2-1通过螺栓与转轴1-4可拆卸连接，则焊接操作板2-1在转轴1-4的作用下，可绕着两端转轴支撑柱1-2上下翻转，所述焊接操作板2-1的后端与基板吸嘴1-6连接，所述焊接操作板2-1的两侧均开设有与快速夹具1-8配合连接的夹具槽2-2，所述焊接操作板2-1的表面平行开设有两行电池模组焊接槽行2-3，每行电池模组焊接槽行2-3均包括8个电池槽2-4，则两行电池模组焊接槽行2-3与36V锂离子电池模组相对应，每个电池槽2-4的外端侧均设有一绝缘隔杆安装座2-5，位于同列的两绝缘隔杆安装座2-5之间设有一绝缘隔杆2-6，则所述绝缘隔杆2-6刚好与两行电池模组焊接槽行2-3垂直设置，如图3所示，且每个电池槽2-4上均设有用于喷射惰性气体的保护嘴2-7，本实施例设置惰性气体为氮气，所述保护嘴2-7均固定于位于焊接操作板2-1下方的焊接操作支撑板2-8上，本实施例设置焊接操作板2-1与焊接操作支撑板2-8通过螺栓连接，且焊接操作支撑板2-8的两端部刚好位于两转轴支撑柱1-2和两焊接操作板支撑柱1-5上，所述保护嘴2-7包括外环2-7-1、贯穿外环2-7-1的四个套设有弹簧2-7-2的导向杆2-7-3、设于外环2-7-2内的内环2-7-4、设于内环2-7-4上的带肩锁链销2-7-5以及设于外环2-7-1上且与其相通的气接头2-7-6，如图5所示，所述焊接操作板2-1的后端设有一操作手柄2-9，如图3所示，则通过操作手柄2-9可实现焊接操作板2-1的上下翻转；所述焊接操作支撑板2-8上可拆卸设有一用于放置电池连接板的辅助安装板3，本实施例选择电池连接板为铝板，所述辅助安装板3的表面开设有若干个电池连接板固定槽口3-1，本实施例在辅助安装板3的表面上开设有5个电池连接板固定槽口3-1，所述辅助安装板3四侧端的下方均设有一导向块3-2，如图4所示。
所述夹紧底板1-1上设有位于两转轴支撑柱1-2之间的缓冲柱1-11，该缓冲柱1-11的顶端设置缓冲块1-12，便于焊接操作板2-1的翻转，同时给焊接操作板2-1翻转时提供一个缓冲力，防止焊接操作板2-1的损坏。
所述焊接操作板2-1表面的四端角均设有压缩缓冲件2-10，所述焊接操作板2-1与焊接操作支撑板2-8之间设有一缓冲垫2-11，本实施例设置压缩缓冲件2-10从下往上依次包括固定垫块2-10-1、垫圈2-10-2、缓冲柱2-10-3、轴端挡块2-10-4，所述缓冲柱2-10-3上套设有缓冲弹簧2-10-5，所述缓冲垫2-11通过螺栓固定于焊接操作板2-1与焊接支撑板2-6之间，防止焊接操作板2-1与支撑夹紧件2盖上时损坏，使焊接操作板2-1具有伸缩缓冲的作用，有效延长焊接操作板2-1的使用寿命。
本发明使用时：通过操作手柄2-10使焊接操作板2-1绕两转轴支撑柱1-2向上翻转，将需要焊接电池模组放置两固定支撑杆1-10之间，再通过三块端部定位块1-9将电池模组进行定位，最后通过操作杆1-19使调节杆1-17移动使电池模组在指定位置进行定位，在连接板支撑板的电池连接板固定槽口3-1内固定电池连接板铝板，且铝板与电池模组的极柱进行连接，通过操作手柄2-9使焊接操作板2-1盖上，同时通过快速夹具1-8将焊接操作板2-1稳固后，保护嘴2-7上的气接头2-7-6与惰性气体供应系统连接，通过导轨机构将本工装送到焊接位置，由激光焊接机进行焊接，在焊接的同时，保护嘴2-7向电池模组喷射惰性气体，从而防止焊接点高温氧化，杜绝电池损坏，同时保证焊接质量。
当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.36V锂离子电池模组激光焊接工装，其特征在于：包括支撑夹紧件(1)和设于支撑夹紧件(1)上的焊接操作件(2)；所述支撑夹紧件(1)包括夹紧底板(1-1)，所述夹紧底板(1-1)的前端两侧对称设有两转轴支撑柱(1-2)，两转轴支撑柱(1-2)的顶端均设有一转轴安装块(1-3)，所述转轴安装块(1-3)上均设有一转轴(1-4)，所述夹紧底板(1-1)的后端两侧设有焊接操作板支撑柱(1-5)，两焊接操作板支撑柱(1-5)的顶端均设有基板吸嘴(1-6)，所述夹紧底板(1-1)上、且位于两转轴支撑柱(1-2)与两焊接操作板支撑柱(1-5)之间对称设有若干个快速夹具支撑柱(1-7)，每个快速夹具支撑柱(1-7)的顶端均设有快速夹具(1-8)，所述夹紧底板(1-1)上、且位于快速夹具支撑柱(1-7)之间设有若干块用于固定电池模组的端部定位块(1-9)，所述端部定位块(1-9)之间设有若干根固定支撑杆(1-10)，所述夹紧底板(1-1)的左侧且位于两快速夹具支撑柱(1-7)之间设有两调整杆基座(1-16)，所述夹紧底板(1-1)的后端且位于两焊接操作板支撑柱(1-5)之间均设有一调整杆基座(1-16)，所述调整杆基座(1-16)上均有横向设置的调整杆(1-17)，所述调整杆(1-17)的端部通过曲柄杆(1-18)连接一操作杆(1-19)；所述焊接操作件(2)包括设有焊接操作板(2-1)，所述焊接操作板(2-1)的前端与转轴(1-4)连接，所述焊接操作板(2-1)的后端与基板吸嘴(1-6)连接，所述焊接操作板(2-1)的两侧均开设有与快速夹具(1-8)配合连接的夹具槽(2-2)，所述焊接操作板(2-1)的表面平行开设有两行电池模组焊接槽行(2-3)，每行电池模组焊接槽行(2-3)均包括8个电池槽(2-4)，每个电池槽(2-4)的外端侧均设有一绝缘隔杆安装座(2-5)，位于同列的两绝缘隔杆安装座(2-5)之间设有一绝缘隔杆(2-6)，且每个电池槽(2-4)上均设有用于喷射惰性气体的保护嘴(2-7)，所述保护嘴(2-7)均固定于位于焊接操作板(2-1)下方的焊接操作支撑板(2-8)上，所述焊接操作板(2-8)的后端设有一操作手柄(2-9)；所述焊接操作支撑板(2-8)上可拆卸设有一用于放置电池连接板的辅助安装板(3)，所述辅助安装板(3)的表面开设有若干个电池连接板固定槽口(3-1)，所述辅助安装板(2-1)四侧端的下方均设有一导向块(3-2)。
2.根据权利要求1所述的36V锂离子电池模组激光焊接工装，其特征在于：所述夹紧底板(1-1)上设有位于两转轴支撑柱(1-2)之间的缓冲柱(1-11)，该缓冲柱(1-11)的顶端设置缓冲块(1-12)。
3.根据权利要求1或2所述的36V锂离子电池模组激光焊接工装，其特征在于：所述焊接操作板(2-1)表面的四端角均设有压缩缓冲件(2-10)，所述焊接操作板(2-1)与焊接支撑板(2-6)之间设有一缓冲垫(2-11)。
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