CN110695602A - 焊接压紧工装 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种焊接压紧工装，涉及焊接工装技术领域。焊接压紧工装包括：机架、焊接压紧单元和定位单元。机架具有定位区域，定位区域的两侧相对地设有焊接压紧单元。焊接压紧单元包括移动座、第一焊接压紧部、第二焊接压紧部，移动座设置于机架且能够在预设方向上运动，第一焊接压紧部、第二焊接压紧部均设置于移动座。定位单元设置于机架且能够将电芯治具定位于定位区域内。焊接压紧工装通过机架、焊接压紧单元和定位单元的协同配合，使得电芯与铜排、FPC的焊接工作可以在一个工装上完成，提升了压紧效率，使得电池整体的生产效率也有一定的提升。

Description

焊接压紧工装

技术领域

本申请涉及焊接工装技术领域，具体而言，涉及一种焊接压紧工装。

背景技术

在电池生产过程中，需要在电芯上焊接铜排以及FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性电路板)。

现有技术中，一般是将电芯放置于载具，然后通过电池的铜排焊接压紧工装和FPC焊接压紧工装来进行电芯焊接时的压紧工作。这样的压紧机构在使用时效率较低，使得电池的生产效率较低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种焊接压紧工装，其能够改善现有压紧机构效率较低的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种焊接压紧工装，包括：机架、焊接压紧单元和定位单元；

所述机架具有定位区域，所述定位区域的两侧相对地设有所述焊接压紧单元；

所述焊接压紧单元包括移动座、第一焊接压紧部、第二焊接压紧部，所述移动座设置于所述机架且能够在预设方向上运动，所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部均设置于所述移动座；

所述定位单元设置于所述机架且能够将电芯治具定位于所述定位区域内。

本申请的焊接压紧工装能够通过第一焊接压紧部、第二焊接压紧部依次按照焊接顺序对铜排与电芯、FPC与电芯进行压紧，在无需更换工位的情况下用来完成两项焊接工作，整体提升了工装的使用效率，对电池生产效率的提高有一定增益效果。

另外，根据本申请的实施例提供的焊接压紧工装，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述焊接压紧单元还包括安装座和位移驱动装置，所述安装座通过所述位移驱动装置与所述移动座连接，所述位移驱动装置能够带动所述安装座在竖直和/或水平方向移动，所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部均设置于所述安装座。

位移驱动装置能够带动安装座在竖直和/或水平方向移动，从而使得第一焊接压紧部、第二焊接压紧部也能够被带动，以便于对不同的焊接点进行压紧。

在本申请的可选实施例中，所述第一焊接压紧部包括第一压紧部，所述第一压紧部与所述安装座弹性连接。

通过设计与铜排能够适配的第一压紧部，并设计成与安装座弹性连接的结构，既能够实现对铜排的压紧，又能够避免在压紧时对铜排造成损坏。

在本申请的可选实施例中，所述安装座包括座体和第一安装板，所述座体通过所述位移驱动装置与所述移动座连接，所述第一安装板与所述座体通过线性驱动装置连接，所述线性驱动装置能够带动所述第一安装板靠近或者远离所述定位区域，所述第一压紧部设置于所述第一安装板。

线性驱动装置能够在第一压紧部的位置需要调节时，通过调节第一安装板的位置，能够实现对于第一压紧部的微调，使得对于铜排的压紧更为可靠。

在本申请的可选实施例中，所述第二焊接压紧部包括第二压紧部，所述第二压紧部与所述安装座弹性连接。

通过设计与FPC能够适配的第二压紧部，并设计成与安装座弹性连接的结构，既能够实现对FPC的压紧，又能够避免在压紧时对FPC造成损坏。

在本申请的可选实施例中，所述安装座上还设有吹气管道，所述吹气管道用于向所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部吹保护气。

通过吹拂保护气，可以使得铜排、FPC在焊接时处于保护氛围，保障焊接的质量。

在本申请的可选实施例中，所述安装座上还设有吸尘管道，所述吸尘管道设置于所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部附近。

通过吸尘管道的作用，可以及时抽走焊渣，避免焊渣影响焊接质量。

在本申请的可选实施例中，所述定位单元包括定位驱动装置和导向定位座，所述定位驱动装置能够驱使所述导向定位座插入电芯治具的定位孔。

依靠导向定位座的导向作用，定位驱动装置能够带动电芯治具定位并移动，使得电芯治具所承载的电芯被移动到位，以便于焊接。

在本申请的可选实施例中，所述焊接压紧工装还包括治具夹持单元，所述治具夹持单元设置于所述机架且位于所述定位区域附近，所述治具夹持单元用于固定电芯治具。

通过设计治具夹持单元，能够使得电芯在焊接过程中保持位置不变，使得焊接的效果有保障。

在本申请的可选实施例中，所述治具夹持单元包括夹持胶垫和夹持胶轮，所述夹持胶垫布设于电芯治具被送入所述定位区域的方向上且处于所述定位区域相对的两侧；

所述夹持胶轮布设于电芯治具被送入所述定位区域的方向上的两侧。

夹持胶垫和夹持胶轮一方面能够对电芯治具进行夹持固定，一方面有依靠自身的弹性特征，避免夹持时对电芯治具造成冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请的实施例提供的焊接压紧工装的一个视角下的示意图；

图2为图1的A部分的局部放大图；

图3为图1的B部分的局部放大图；

图4为图1的另一个视角下的示意图；

图5为焊接压紧单元的一个视角下的示意图；

图6为图5的C部分的局部放大图；

图7为焊接压紧单元的另一个视角下的示意图；

图8为吹气管道、吸尘管道的示意图。

图标：100-焊接压紧工装；10-机架；11-轨道；30-焊接压紧单元；31-移动座；312-移动电机；32-第一焊接压紧部；321-第一压紧部；33-第二焊接压紧部；332-第二压紧部；34-安装座；341-座体；343-第一安装板；345-第二安装板；35-位移驱动装置；352-单轴机械手；36-吹气管道；37-吸尘管道；38-线性驱动装置；50-定位单元；51-定位驱动装置；52-导向定位座；521-顶端；522-基部；53-转向器；54-传动轴；55-支撑板；56-连接轴；70-治具夹持单元；71-夹持胶垫；712-水平气缸；714-竖向气缸；716-油压缓冲器；73-夹持胶轮；732-水平移动气缸；75-立柱；80-传感器；101-定位区域。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参照图1至图8，本申请的实施例提供了一种焊接压紧工装100，包括：机架10、焊接压紧单元30和定位单元50；

机架10具有定位区域101，定位区域101的两侧相对地设有焊接压紧单元30；

焊接压紧单元30包括移动座31、第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33，移动座31设置于机架10且能够在预设方向上运动，第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33均设置于移动座31；

定位单元50设置于机架10且能够将电芯治具定位于定位区域101内。

其中，电芯治具的结构可以参照现有技术所用的承载电芯所用的治具。

在本实施例中，机架10上设有轨道11，轨道11上具有齿条，在移动座31上设有移动电机312，移动电机312的输出端设有能够与齿条啮合的齿轮，通过移动电机312的驱动，能够使得移动座31沿着预设方向平移。

本申请的焊接压紧工装100能够通过第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33依次按照焊接顺序对铜排与电芯、FPC与电芯进行压紧，在无需更换工位的情况下用来完成两项焊接工作，整体提升了工装的使用效率，对电池生产效率的提高有一定增益效果。

请结合图5和图7，具体的，在本实施例中，焊接压紧单元30还包括安装座34和位移驱动装置35，安装座34通过位移驱动装置35与移动座31连接，位移驱动装置35能够带动安装座34在竖直和/或水平方向移动，第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33均设置于安装座34。

其中，本实施例的位移驱动装置35是由两个单轴机械手352组成，一个单轴机械手352的主体直接安装于移动座31，并且输出端与另一个单轴机械手352的主体连接，另一个单轴机械手352的输出端与安装座34连接。两个单轴机械手352的驱动方向相互垂直，这样既可以带动安装座34在水平方向移动，又可以在竖直方向移动，或者同时进行两个方向的移动。由于位移驱动装置35能够带动安装座34在竖直和/或水平方向移动，从而使得第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33也能够被带动，以便于对不同的焊接点进行压紧。

请结合图6，详细的，第一焊接压紧部32包括第一压紧部321，第一压紧部321与安装座34弹性连接。第二焊接压紧部33包括第二压紧部332，第二压紧部332与安装座34弹性连接。在本实施例中，第一压紧部321是通过弹簧设于一个壳体上，壳体与第一安装板343连接，可以理解的是，也可以将第一压紧部321直接通过弹簧与第一安装板343弹性连接。同样的，第二压紧部332也是如此设置。通过设计与铜排能够适配的第一压紧部321，并设计成与安装座34弹性连接的结构，既能够实现对铜排的压紧，又能够避免在压紧时对铜排造成损坏。同理，由于有第二压紧部332，既能够实现对FPC的压紧，又能够避免在压紧时对FPC造成损坏。

更为详细的，安装座34包括座体341和第一安装板343，座体341通过位移驱动装置35与移动座31连接，第一安装板343与座体341通过线性驱动装置38连接，线性驱动装置38能够带动第一安装板343靠近或者远离定位区域101，第一压紧部321设置于第一安装板343。线性驱动装置38能够在第一压紧部321的位置需要调节时，通过调节第一安装板343的位置，能够实现对于第一压紧部321的微调，使得对于铜排的压紧更为可靠。

在本实施例中，第二压紧部332是通过第二安装板345与座体341连接，也可以考虑在加工座体341时，直接为第二压紧部332加工出相应的安装部。

请结合图5、图7和图8，安装座34上还设有吹气管道36，吹气管道36用于连接外部保护气源，向第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33吹保护气(如氦气)。通过吹拂保护气，可以使得铜排、FPC在焊接时处于保护氛围，保障焊接的质量。

此外，安装座34上还设有吸尘管道37，吸尘管道37设置于第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33附近。通过吸尘管道37的作用，可以配合外部抽吸设备及时抽走焊渣，避免焊渣影响焊接质量。

请参照图1和图4，具体的，在本实施例中，定位单元50包括定位驱动装置51和导向定位座52，定位驱动装置51能够驱使导向定位座52插入电芯治具的定位孔。依靠导向定位座52的导向作用，定位驱动装置51能够带动电芯治具定位并移动，使得电芯治具所承载的电芯被移动到位，以便于焊接。

详细的，本实施例采用的定位驱动装置51为电机，电机的输出端与转向器53传动连接，转向器53通过传动轴54与导向定位座52传动连接，本实施例的四个导向定位座52的顶端521能够在电机的驱动下，实现同步顶升或者同步下降。

更为详细的，转向器53为常见的锥齿轮转向器，传动轴54的两端均有转向器53，以图2中上侧的两个导向定位座52为例，传动轴54将动力传递给左边的导向定位座52的左侧转向器53，转向器53通过连接轴56将动力同时传递给两个导向定位座52的基部522。

在图1中下侧的两个导向定位座52的顶端521相互间通过支撑板55连接，上侧的两个导向定位座52的顶端521相互间通过支撑板55连接，支撑板55的中间部分可伸缩地与机架10连接。如此，导向定位座52的顶端521部分如同丝杠机构的丝母一般，在基部522接收到驱动力后，能够在导向定位座52中部的螺杆的转动过程中，实现上下升降。从而能够带动电芯治具移动。此外，支撑板55能够增加与电芯治具的接触面积，保障对电芯治具形成稳定支撑。

此外，导向定位座52的顶端521的用于插入电芯治具的定位孔的凸起部分，其外形是从顶部向底部逐渐变宽的形状，如此，即便电芯治具到位时，定位孔的位置有所偏移，也可以在导向定位座52顶升的过程中将电芯治具引导到正确位置。

请结合图2和图3，具体的，在本实施例中，焊接压紧工装100还包括治具夹持单元70，治具夹持单元70设置于机架10且位于定位区域101附近，治具夹持单元70用于固定电芯治具。通过设计治具夹持单元70，能够使得电芯在焊接过程中保持位置不变，使得焊接的效果有保障。

详细的，治具夹持单元70包括夹持胶垫71和夹持胶轮73，夹持胶垫71布设于电芯治具被送入定位区域101的方向上且处于定位区域101相对的两侧；夹持胶轮73布设于电芯治具被送入定位区域101的方向上的两侧。夹持胶垫71和夹持胶轮73一方面能够对电芯治具进行夹持固定，一方面有依靠自身的弹性特征，避免夹持时对电芯治具造成冲击。

其中，图2中的夹持胶垫71能够在水平气缸712和竖向气缸714的带动下，进行平移和升降，在电芯治具进入前，该处夹持胶垫71先降下，避免干涉电芯治具，当电芯治具到位后，该处夹持胶垫71再升起，然后再平移，以对电芯治具进行夹持。在平移时，有油压缓冲器716对该处夹持胶垫71进行缓冲，避免夹持胶垫71运动过量。而图3中的夹持胶垫71则是固定在立柱75上，其能够在电芯治具到位时提供一定的缓冲，防止电芯治具碰伤。

而夹持胶轮73由于轮面的切向是与电芯治具被送入定位区域101的方向同向，在电芯治具进入的过程中，不会对电芯治具形成阻拦，并且夹持胶轮73也配置有水平移动气缸732，方便对电芯治具进行夹持。

本实施例的原理是：

使用时，先将铜排放置于电芯需要焊接的位置，将电芯放入电芯治具。电芯治具被运送小车从图1的左边运输到定位区域101，机架10上四个位置传感器80，能够检测电芯治具是否到位。

然后定位驱动装置51驱动导向定位座52，导向定位座52的顶端521顶升，并将电芯治具顶升，使得电芯抬升到位。然后治具夹持单元70在电芯治具的四个角将电芯治具夹紧。在图1的上下方向有夹持胶轮73将电芯治具的上下侧边夹持，在图1的左右方向有夹持胶垫71将电芯治具的左右侧边夹持。

然后移动座31在移动电机312的驱动下，带动第一焊接压紧部32、第二焊接压紧部33沿着轨道11移动。当第一焊接压紧部32移动到位后，由位移驱动装置35调整第一焊接压紧部32的位置，然后使得第一焊接压紧部32压住铜排。如果还压到位，则可以由线性驱动装置38(如气缸)进一步推动第一压紧部321，使得铜排被压紧。然后就可以通过外部焊接设备(如焊接机器人、焊接机械手)将铜排与电芯焊接到一起。

当完成铜排的焊接后，解除对于电芯治具的夹持与定位，由运送小车将电芯运离定位区域101，然后在电芯上放置FPC，再重复上述过程，由第二焊接压紧部33的第二压紧部332将FPC与电芯压紧，并通过外部焊接设备进行相应的焊接操作。

如此，通过一个焊接压紧工装100即可实现对于铜排以及FPC的压紧，方便焊接，较之现有的分散的压紧焊接方式而言，无需将电芯在不同工位间转移，节省时间，提升效率，从而对于电池的生产效率的提升也有一定增益。并且由于将两种功能集成在一起，还能一定程度减少设备成本。

综上所述，本申请的焊接压紧工装100通过机架10、焊接压紧单元30和定位单元50的协同配合，能够应用于对电芯与铜排、电芯与FPC的焊接工作中，起到稳定可靠的压紧作用，使得电芯与铜排、FPC的焊接工作可以在一个工装上完成，提升了压紧效率，使得电池整体的生产效率也有一定的提升。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接压紧工装，其特征在于，包括：机架、焊接压紧单元和定位单元；

所述机架具有定位区域，所述定位区域的两侧相对地设有所述焊接压紧单元；

所述焊接压紧单元包括移动座、第一焊接压紧部、第二焊接压紧部，所述移动座设置于所述机架且能够在预设方向上运动，所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部均设置于所述移动座；

所述定位单元设置于所述机架且能够将电芯治具定位于所述定位区域内。

2.根据权利要求1所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述焊接压紧单元还包括安装座和位移驱动装置，所述安装座通过所述位移驱动装置与所述移动座连接，所述位移驱动装置能够带动所述安装座在竖直和/或水平方向移动，所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部均设置于所述安装座。

3.根据权利要求2所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述第一焊接压紧部包括第一压紧部，所述第一压紧部与所述安装座弹性连接。

4.根据权利要求3所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述安装座包括座体和第一安装板，所述座体通过所述位移驱动装置与所述移动座连接，所述第一安装板与所述座体通过线性驱动装置连接，所述线性驱动装置能够带动所述第一安装板靠近或者远离所述定位区域，所述第一压紧部设置于所述第一安装板。

5.根据权利要求2所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述第二焊接压紧部包括第二压紧部，所述第二压紧部与所述安装座弹性连接。

6.根据权利要求2所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述安装座上还设有吹气管道，所述吹气管道用于向所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部吹保护气。

7.根据权利要求2所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述安装座上还设有吸尘管道，所述吸尘管道设置于所述第一焊接压紧部、所述第二焊接压紧部附近。

8.根据权利要求1所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述定位单元包括定位驱动装置和导向定位座，所述定位驱动装置能够驱使所述导向定位座插入电芯治具的定位孔。

9.根据权利要求1所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述焊接压紧工装还包括治具夹持单元，所述治具夹持单元设置于所述机架且位于所述定位区域附近，所述治具夹持单元用于固定电芯治具。

10.根据权利要求9所述的焊接压紧工装，其特征在于，所述治具夹持单元包括夹持胶垫和夹持胶轮，所述夹持胶垫布设于电芯治具被送入所述定位区域的方向上且处于所述定位区域相对的两侧；

所述夹持胶轮布设于电芯治具被送入所述定位区域的方向上的两侧。

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