CN111360393B - 一种动力电池密封钉激光焊接固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池密封钉激光焊接固定装置，其包括：固定机构，其用于固定夹紧动力电池；夹持机构，其用于夹取不同类型的密封钉且将其移动至所述动力电池的密封钉装配位上；夹头放置机构，其用于放置不同类型的夹头，其用于实现固定不同类型的所述密封钉。本发明提供的动力电池密封钉激光焊接固定装置，可以固定不同尺寸动力电池、夹持不同类型动力电池的密封钉。当定制生产或者小批量生产时，利用本发明的固定装置可以更加便捷地进行密封钉固定端的更换任务，提升设备的通用性与高效性。

Description

一种动力电池密封钉激光焊接固定装置

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，更具体涉及一种动力电池密封钉激光焊接固定装置。

背景技术

普通的方形动力电池密封钉焊接夹具多为单个夹具，每种密封钉夹具只能夹持一种类型，当生产其余类型/型号的动力电池时，需要根据所生产的动力电池更换整套设备，整个操作过程复杂且成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了上述现有技术存在的技术问题，提供一种动力电池密封钉激光焊接固定装置，可以固定不同尺寸动力电池、夹持不同类型动力电池的密封钉。当定制生产或者小批量生产时，利用本发明的固定装置可以更加便捷地进行密封钉固定端的更换任务，提升设备的通用性与高效性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种动力电池密封钉激光焊接固定装置，其包括：

固定机构，其用于固定夹紧动力电池；

夹持机构，其用于夹取不同类型的密封钉且将其移动至所述动力电池的密封钉装配位上；所述夹持机构包括夹持端，所述夹持端用于夹持固定夹头，所述夹持端包括沿所述夹持端轴向方向的纵向切槽和沿所述夹持端圆周方向的横向切槽；所述纵向切槽一端贯穿至所述夹持端的端部，另一端与所述横向切槽连通；所述横向切槽的另一端设置有卡槽；

夹头放置机构，其用于放置不同类型的所述夹头，其用于实现固定不同类型的所述密封钉；所述夹头包括用于与所述夹持端对接固定的连接部和用于夹持固定所述密封钉的固定部，所述连接部上设置有凸出端，其依次通过纵向切槽、横向切槽固定在所述卡槽上。

进一步地，所述夹持机构包括夹持臂机构和夹持头机构，所述夹持头机构安装在所述夹持臂机构上且相对所述夹持臂机构转动，所述夹持头机构用于夹持所述密封钉，所述夹持臂机构用于转动所述夹持头机构并将其移动至所述密封钉装配位上。

进一步地，所述夹持臂机构包括水平方向的移动机构、垂直方向的第一升降机构和转动机构，所述第一升降机构安装在所述移动机构上，所述转动机构安装在所述第一升降机构上用于转动所述夹持头机构。

进一步地，所述夹持头机构还包括相对所述夹持臂机构转动的夹持头连接臂、安装在所述夹持头连接臂上的第一旋转机构、安装在所述第一旋转机构上的第一伸缩机构，所述夹持端安装在所述第一伸缩机构上。

进一步地，所述夹头放置机构包括第二升降机构、安装在所述第二升降机构上的夹头固定板及安装在所述夹头固定板的多个所述夹头。

进一步地，还包括压板机构，其位于所述固定机构上方，其用于激光焊接时保护所述动力电池。

进一步地，所述压板机构包括对称设置的一对压板结构，每一所述压板结构包括压板固定座、安装在所述压板固定座上的第三升降机构、安装在所述第三升降机构上且相对所述第三升降机构旋转的第二旋转机构、安装在所述第二旋转机构上的压板，所述压板远离所述第二旋转机构旋转轴的一侧开设有半孔，所述压板旋转在所述动力电池上方时所述半孔与所述密封钉装配位相对应。

进一步地，所述固定机构包括对称设置的夹板结构，每一所述夹板结构包括第二伸缩机构、安装在所述第二伸缩机构上的夹板以及设置在所述夹板上的弹性层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种动力电池密封钉激光焊接固定装置，可以固定不同尺寸动力电池、夹持不同类型动力电池密封钉。当定制生产或者小批量生产时，利用本发明的固定装置可以更加便捷地进行密封钉固定端的更换任务，提升设备的通用性与高效性。

本发明将密封钉夹持机构的夹持臂机构与夹持头机构分开设计方式，使得整套固定装置更加模块化，两者可以相互组合，满足不同类型动力电池的使用，增强固定装置的适用性，降低生产成本，避免作业对象不同从而进行固定装置更换的工作，增强了固定装置的可拆装性与适用性；本发明采用压板机构在焊接时压板可以防止激光对动力电池其他部位造成不利影响，采用具有弹性层的固定机构固定夹紧所述动力电池，既可以不同类型动力电池固接，弹性层还可以以免对动力电池造成损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例固定装置的结构示意图；

图2为本发明实施例夹持机构的结构示意图；

图3为本发明实施例夹持机构的俯视图；

图4为图3中A处的放大示意图；

图5为图3中A处侧视图的放大示意图；

图6为本发明实施例夹头放置机构的结构示意图；

图7为本发明实施例夹头的结构示意图；

图8为本发明实施例压板机构和固定机构的结构示意图；

图9为图8的侧视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1至9，本发明实施例提供了一种动力电池密封钉激光焊接固定装置，其包括：

装置底座100，其用于承载固定整个固定装置；

固定机构200，其用于固定夹紧所述动力电池600；

夹持机构300，其用于夹取不同类型的所述密封钉且将其移动至所述动力电池600的密封钉装配位上；

夹头放置机构400，其用于放置不同类型的夹头430，用于实现固定不同类型的密封钉。

优选地，所述固定装置还包括压板机构500，其位于所述固定机构200上方，其用于激光焊接时保护所述动力电池600。

其中所述动力电池600为规则状动力电池，优选但不限定如方形体动力电池或长方体动力电池。

本实施例提供的一种动力电池密封钉激光焊接固定装置，可以固定不同尺寸动力电池600、夹持不同类型动力电池密封钉。当定制生产或者小批量生产时，利用本发明的固定装置可以更加便捷地进行密封钉固定端的更换任务，提升设备的通用性与高效性。

在本实施例中，请参考图2、3，所述夹持机构300包括夹持臂机构310和夹持头机构320，所述夹持头机构320安装在所述夹持臂机构310上且相对所述夹持臂机构310转动，所述夹持头机构320用于夹持所述密封钉，所述夹持臂机构310用于转动所述夹持头机构320并将其移动至所述密封钉装配位上。

具体地，所述夹持臂机构310包括水平方向的移动机构311、垂直方向的第一升降机构312和转动机构，所述第一升降机构312安装在所述移动机构311上，所述转动机构安装在所述第一升降机构312上用于转动所述夹持头机构320。

所述移动机构311包括固定在所述装置底座100上的丝杆底座3111、固定在所述丝杆底座3111上的丝杆固定架3112和第一机座3113、固定在所述第一机座3113上的第一驱动部3114、经联轴器(图中未显示)与所述第一驱动部3114连接的丝杆3115、设置在所述丝杆3115上的滑块3116及设置在所述丝杆3115两侧的导杆3117，所述第一驱动部3114通过联轴器带动丝杆转动，从而驱动所述滑块3116在丝杆上进行直线运动，所述导杆3117用于确保所述滑块3116运动的平稳性。

所述第一升降机构312包括固定连接在所述滑块3116上的第一固定臂3121、第一伸缩臂3122以及两端分别连接所述第一伸缩臂3122和所述第一固定臂3121的第二驱动部(图中未显示)，其用于所述第一伸缩臂3122相对所述第一固定臂3121上下伸缩运动；本实施例中，所述第一伸缩臂3122优选但不限定为L型伸缩臂。所述转动机构优选但不限定包括固定连接在所述第一伸缩臂3122上的第三驱动部313。

在本实施例中，所述夹持头机构320包括相对所述夹持臂机构310转动的夹持头连接臂321、安装在所述夹持头连接臂321上的第一旋转机构、安装在所述第一旋转机构上的第一伸缩机构323，所述第一伸缩机构323上安装有用于夹持所述密封钉的夹持端324。

具体地，所述夹持头连接臂321经所述第三驱动部313连接在所述第一伸缩臂3122上，且通过所述转动机构相对所述第一伸缩臂3122弯曲运动，使得所述夹持端324从与所述压板540相互平行关系变为相互垂直关系，从而便于所述密封钉的对位及装配；所述第一旋转机构包括固定连接在所述夹持头连接臂321上的第四驱动部322，所述第一伸缩机构323包括固定连接在所述第四驱动部322上的第二固定臂3231、第二伸缩臂3232以及两端分别连接所述第二伸缩臂3232和所述第二固定臂3231的第五驱动部(图中未显示)，其用于所述第二伸缩臂3232相对所述第二固定臂3231前后伸缩运动。通过第四驱动部322的旋转，带动所述第一伸缩机构323上的夹持端324转动，结合所述第一伸缩机构323推动所述夹持端324的伸缩运动，以便于所述夹持端324与所述夹头430两者的固定。

在本实施例中，请参考图6，所述夹头放置机构400包括第二升降机构410、安装在所述第二升降机构410上的夹头固定板420及安装在所述夹头固定板420的多个所述夹头430。具体地，所述第二升降机构410包括固定连接在所述装置底座100上的第三固定臂411、第三伸缩臂412以及两端分别连接所述第三伸缩臂412和所述第三固定臂411的第六驱动部(图中未显示)，其用于所述第三伸缩臂412相对所述第三固定臂411上下伸缩运动，便于与所述夹持机构300在夹持所述夹头430时对位。所述夹头固定板420用于实现所述夹头430的固定，所述夹头固定板420上放置有不同类型的所述夹头430，用于实现不同类型动力电池600的密封钉的夹持。

进一步地，请参考图4、5，所述夹持端324用于夹持固定所述夹头430，所述夹持端324固定在所述第二伸缩臂3232上，具体地，所述夹持端324包括沿所述夹持端324轴向方向的纵向切槽3241和沿所述夹持端324圆周方向的横向切槽3242；所述纵向切槽3241一端贯穿至所述夹持端324的端部，另一端与所述横向切槽3242连通；所述横向切槽3242的另一端设置有卡槽3243。相对应地，请参考图7，所述夹头430包括用于与所述夹持端324对接固定的连接部431和用于夹持固定所述密封钉的固定部432，所述连接部431上设置有凸出端4311，其依次通过纵向切槽3241、横向切槽3242固定在所述卡槽3243上。

更进一步地，所述连接部431朝向所述夹持端324的一侧设置有尖形头部4312，便于所述连接部431与所述夹持端324连接时更加容易对接；所述连接部431另一侧经夹头中部433与所述固定部432连接，所述固定部432上设置有用于固定夹紧所述密封钉的固定孔4321，用于夹取不同类型的所述密封钉。所述夹头固定板420上开设有用于放置固定有不同类型所述密封钉的所述夹头430的若干放置槽421。其中，为了减重设计，所述夹头中部433的外径均比所述连接部431和固定部432的外径小。

具体实现时，经所述移动机构311和第一升降机构312将所述夹持端324移动至与待夹持的所述夹头430相对应的位置；所述第五驱动部带动所述第二伸缩臂3232朝向所述夹头430方向移动，所述连接部431经所述尖形头部4312与所述夹持端324对接，所述凸出端4311进入所述纵向切槽3241，所述凸出端4311到达所述横向切槽3242时，所述第五驱动部停机，所述第四驱动部322驱动所述夹持端324旋转将所述凸出端4311沿所述横向切槽3242转动至所述卡槽3243实现所述夹头430固定在所述夹持端324；然后所述第五驱动部启动将第二伸缩臂3232退至原位。

在本实施例中，请参考图8、9，所述压板机构500包括对称设置的一对压板540结构，每一所述压板540结构包括压板固定座510、安装在所述压板固定座510上的第三升降机构520、安装在所述第三升降机构520上且相对所述第三升降机构520旋转的第二旋转机构530、安装在所述第二旋转机构530上的压板540，所述压板540远离所述第二旋转机构530旋转轴的一侧开设有半孔541，所述压板540旋转在所述动力电池600上方时所述半孔541与所述密封钉装配位相对应。

具体地，所述压板固定座510固定在所述装置底座100上；所述第三升降机构520优选但不限定为伸缩臂结构，具体地，所述第三升降机构520包括固定在所述压板固定座510上的第四固定臂521、第四伸缩臂522以及两端分别连接所述第四伸缩臂522和所述第四固定臂521的第八驱动部(图中未显示)，其用于所述第四伸缩臂522相对所述第四固定臂521上下伸缩运动，适用于不同高度的动力电池600；所述第二旋转机构530包括连接在所述第四伸缩臂522上的压板固定件531、套设在所述压板固定件531上的转轴(图中未显示)、固定连接在所述转轴上的压板连接板532、驱动转轴转动的第九驱动部533、固定所述第九驱动部533的第二机座534，所述压板连接板532固定连接所述压板540，所述压板固定件531与压板连接板532同轴，所不同的是压板固定件531与转轴可以相对转动，压板连接板532与转轴固定连接。

具体实现时，所述第八驱动部根据所述动力电池600的高度驱动所述第四伸缩臂522升降指合适的位置固定；所述第九驱动部533通过转轴带动所述压板连接板532转动，会带动所述压板540转动盖在所述动力电池600的上方，通过两个对称的所述压板540转动后覆盖在整个所述动力电池600的上方，同时通过两个所述压板540上的半孔541相对组合成定位孔，该定位孔与所述密封钉装配位相对应，便于所述夹持机构300将密封钉与动力电池600进行对准固定。

在本实施例中，所述固定机构200包括对称设置的夹板220结构，每一所述夹板220结构包括第二伸缩机构210、安装在所述第二伸缩机构210上的夹板220以及设置在所述夹板220上的弹性层230。具体地，所述第二伸缩机构210包括固定连接在所述压板固定座510侧边的第五固定臂211、第五伸缩臂212以及两端分别连接所述第五伸缩臂212和所述第五固定臂211的第七驱动部(图中未显示)，其用于所述第五伸缩臂212相对所述第五固定臂211前后伸缩运动，所述夹板220安装在所述第五伸缩臂212上。通过所述固定机构200不仅可以实现不同类型动力电池600的固定夹紧，而且所述弹性层230可以避免对动力电池600造成损伤。优选但不限定，所述弹性层230可以是泡沫、聚酯纤维类或者棉质弹性体。

值得注意的是，所述固定机构200固定夹紧所述动力电池600之前，所述动力电池600是通过机械操作臂(图中未显示)实现其定位动作，所述机械操作臂可以更加快捷、方便的取放所述动力电池600。在本发明中，所述机械操作臂没有特别的限定，所述机械操作臂能够实现抓取所述动力电池600以及将其放置于所述装置底座100上指定位置的动作即可。

需要说明的是，所述第三升降机构520、第一升降机构312、第二升降机构410、第一伸缩机构323以及第二伸缩机构210并不局限于上述实施例的具体结构，可以采用电动伸缩杆、液压驱动臂或者气压驱动臂方式等等。所述第八驱动部至第七驱动部可以是电机或气缸。

本实施例提供的固定装置的工作过程如下：

(1)机械操作臂抓取动力电池600并将其放置在装置底座100的指定位置，然后对称设置的两个所述第二伸缩机构210启动伸出第五伸缩臂212经所述弹性层230抵接到所述动力电池600两侧以将所述动力电池600固定夹紧；

(2)经所述移动机构311和第一升降机构312将所述夹持端324移动至与固定有密封钉的所述夹头430相对应的位置；所述第五驱动部带动所述第二伸缩臂3232朝向所述夹头430方向移动，所述连接部431经所述尖形头部4312与所述夹持端324对接，所述凸出端4311进入所述纵向切槽3241，所述凸出端4311到达所述横向切槽3242时，所述第五驱动部停机，所述第四驱动部322驱动所述夹持端324旋转将所述凸出端4311沿所述横向切槽3242转动至所述卡槽3243实现所述夹头430固定在所述夹持端324；然后所述第五驱动部启动将第二伸缩臂3232退至原位；

(3)所述转动机构启动，将夹持有密封钉的所述夹持端324朝向所述压板540方向转动，使得所述夹持端324从与所述压板540相互平行关系变为相互垂直关系，从而便于所述密封钉的对位及装配；所述第一升降机构312启动下移所述第一伸缩臂3122，带动所述密封钉进入到所述密封钉装配位内，待激光焊接。

所述步骤(2)之前还可以包括以下动作：所述压板机构500的所述第八驱动部根据所述动力电池600的高度驱动所述第四伸缩臂522升降指合适的位置固定；所述第九驱动部533通过转轴带动所述压板连接板532转动，进而带动所述压板540转动盖在所述动力电池600的上方(即所述压板540与压板固定座510呈垂直关系)，通过两个对称的所述压板540转动后覆盖在整个所述动力电池600的上方，同时通过两个所述压板540上的半孔541相对组合成定位孔，该定位孔与被固定夹紧的所述动力电池600的密封钉装配位相对应，便于所述夹持机构300将密封钉与动力电池600进行对准固定。

本发明将密封钉夹持机构300的夹持臂机构310与夹持头机构320分开设计方式，使得整套固定装置更加模块化，两者可以相互组合，满足不同类型动力电池600的使用，增强固定装置的适用性，降低生产成本，避免作业对象不同从而进行固定装置更换的工作，增强了固定装置的可拆装性与适用性；本发明采用压板机构500在焊接时压板540可以防止激光对动力电池600其他部位造成不利影响，采用具有弹性层230的固定机构200固定夹紧所述动力电池600，既可以不同类型动力电池600固接，弹性层230还可以以免对动力电池600造成损伤。

当定制生产或者小批量生产时，利用本发明的固定装置可以更加便捷地进行密封钉固定端的更换任务，提升设备的通用性与高效性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，其包括：

固定机构，其用于固定夹紧动力电池；

夹持机构，其用于夹取不同类型的密封钉且将其移动至所述动力电池的密封钉装配位上；所述夹持机构包括夹持头机构，所述夹持头机构用于夹持所述密封钉；所述夹持头机构包括夹持端，所述夹持端用于夹持固定夹头；所述夹持端包括沿所述夹持端轴向方向的纵向切槽和沿所述夹持端圆周方向的横向切槽；所述纵向切槽一端贯穿至所述夹持端的端部，另一端与所述横向切槽连通；所述横向切槽的另一端设置有卡槽；

夹头放置机构，其用于放置不同类型的所述夹头，其用于实现固定不同类型的所述密封钉；所述夹头包括用于与所述夹持端对接固定的连接部和用于夹持固定所述密封钉的固定部，所述连接部上设置有凸出端，其依次通过纵向切槽、横向切槽固定在所述卡槽上。

2.根据权利要求1所述动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，所述夹持机构还包括夹持臂机构，所述夹持头机构安装在所述夹持臂机构上且相对所述夹持臂机构转动，所述夹持臂机构用于转动所述夹持头机构并将其移动至所述密封钉装配位上。

3.根据权利要求2所述动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，所述夹持臂机构包括水平方向的移动机构、垂直方向的第一升降机构和转动机构，所述第一升降机构安装在所述移动机构上，所述转动机构安装在所述第一升降机构上用于转动所述夹持头机构。

4.根据权利要求2或3所述动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，所述夹持头机构还包括相对所述夹持臂机构转动的夹持头连接臂、安装在所述夹持头连接臂上的第一旋转机构、安装在所述第一旋转机构上的第一伸缩机构，所述夹持端安装在所述第一伸缩机构上。

5.根据权利要求1所述动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，所述夹头放置机构包括第二升降机构、安装在所述第二升降机构上的夹头固定板及安装在所述夹头固定板上的多个所述夹头。

6.根据权利要求1所述动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，还包括压板机构，其位于所述固定机构上方，其用于激光焊接时保护所述动力电池。

7.根据权利要求6所述动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，所述压板机构包括对称设置的一对压板结构，每一所述压板结构包括压板固定座、安装在所述压板固定座上的第三升降机构、安装在所述第三升降机构上且相对所述第三升降机构旋转的第二旋转机构、安装在所述第二旋转机构上的压板，所述压板远离所述第二旋转机构旋转轴的一侧开设有半孔，所述压板旋转在所述动力电池上方时所述半孔与所述密封钉装配位相对应。

8.根据权利要求1所述动力电池密封钉激光焊接固定装置，其特征在于，所述固定机构包括对称设置的夹板结构，每一所述夹板结构包括第二伸缩机构、安装在所述第二伸缩机构上的夹板以及设置在所述夹板上的弹性层。

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