CN112259782A - 电芯模组焊前整形装置、焊接设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了电芯模组焊前整形装置、焊接设备及焊接方法，其中电芯模组焊前整形装置包括载台；电芯端板整形机构，具有侧面整形机构、端面整形机构及顶部施压机构；侧板贴合机构，具有用于放置侧板的定位空间及驱动所述定位空间处的侧板与载台上的组合体贴合的结构；防护机构包括防护件，防护件具有正对所述侧板与端板的衔接缝的限定孔，所述防护件连接驱动其移动至少与载台的端面平齐的防护件驱动装置。本方案可以在电芯及端板整形后进行侧板的精确贴合，从而保证了电芯、端板及侧板的位置精度，有利于改善焊接后电芯模组的产品质量，同时采用防护机构，可以有效地避免焊渣飞溅及避免激光散射对其他部件的损伤。

Description

电芯模组焊前整形装置、焊接设备及焊接方法

技术领域

本发明涉及蓄电池加工设备领域，尤其是电芯模组焊前整形装置、焊接设备及焊接方法。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，作为新能源汽车核心部件的电池包受到越来越多企业的关注。

在电池包生产过程中，需要将如附图1所示的电芯30、端板20及侧板10组装成一个整体。在组装时，需要保证各部件的位置精度从而保证焊接时整体结构的稳定性，更优的，在将侧板10贴合到电芯30及端板20上之前，需要先将电芯及端板进行整形。

为了实现自动化组装，需要设计相应的自动化设备来进行电芯及端板的整形及整形后端板的准确定位及贴合。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种电芯模组焊前整形装置、焊接设备及焊接方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

电芯模组焊前整形装置，用于电芯模组的侧板与端板焊接，其包括

载台，具有承载平面；

电芯端板整形机构，具有侧面整形机构、端面整形机构及顶部施压机构；

侧板贴合机构，具有用于放置侧板的定位空间及驱动所述定位空间处的侧板与载台上的整形后的电芯与端板的组合体贴合的结构；

防护机构，包括防护件，所述防护件具有正对侧板与端板的衔接缝的限定孔，所述防护件连接驱动其移动与端板和/或侧板的端部翻板贴合的防护件驱动装置。

优选的，所述侧面整形机构及顶部施压机构位于同一移载机构上，所述移载机构驱动所述侧面整形机构及顶部施压机构同步在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，所述顶部施压机构位于所述载台的上方，在第二位置处，所述顶部施加机构位于所述载台的外侧。

优选的，所述顶部施压机构包括多个紧邻设置的压紧件，每个所述压紧件连接纵向延伸的导向轴，所述导向轴可移动地穿过并限制在安装件上，所述导向轴的外周套设有弹簧，所述弹簧的一端连接所述压紧件，所述弹簧的另一端连接所述安装件，所述安装件连接驱动其升降的升降驱动装置。

优选的，所述安装件包括与每个所述压紧件对应的安装梁上，所述安装梁可拆卸地设置在两个侧安装板上，所述安装梁吊设在主梁上。

优选的，所述侧板定位空间包括L形的托板及位于其两端的两个限位块，每个所述限位块连接驱动其沿第一水平方向和第二水平方向往复水平移动的多向驱动装置。

优选的，所述托板设置在支撑板上，所述支撑板上设置有穿过所述托板的吸盘。

优选的，所述托板的两端延伸到支撑板的两端外，还包括侧板端部压紧机构，包括与所述托板延伸到所述支撑板外的部分位置对应的压块，每个压块连接驱动其沿第一水平方向往复移动与托板紧贴的压紧驱动装置。

优选的，包括侧板底部支撑机构，其包括位于所述载台两侧外的压头，所述压头设置在螺栓上，所述螺栓可移动地设置在载板上，所述载板连接驱动其升降的顶升驱动装置。

优选的，所述防护件还连接气管，所述气管与所述限定孔连通。

焊接装置，包括上述任一所述的电芯模组焊前整形装置。

焊接方法，包括如下步骤：

S1,将电芯及端板放置在载台上，将侧板放置在托板上；

S2,端面整形机构将电芯及端板夹持整形，两个限位块将托板上的侧板进行定位；

S3,侧面整形机构对电芯及端板构成的组合体的两侧面施加压力整形后复位；

S4,顶部施压机构对所有电芯及端板的顶部施加压力；

S5,多向驱动装置驱动四个限位块移动到其对应的托板背向载台的端面的外侧；

S6,贴合驱动装置驱动两个托板上的侧板与组合体的两个侧面贴合；

S7,侧板端部压紧机构向侧板的竖板的两端区域施压压力；

S8,侧板底部支撑机构向两个侧板的底板部分的两端区域施加压力；

S9，防护机构将防护件与端板和/或侧板的端部翻板贴合；

S10，激光焊接装置的焊接头移动与防护件的限位孔对应并进行焊接。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本方案的整形装置通过设置电芯端板整形机构对载台上的电芯及端板进行整形，通过设置侧板贴合装置用来定位侧板并进行侧板贴合，可以在电芯及端板整形后进行侧板的精确贴合，从而保证了电芯、端板及侧板的位置精度，有利于改善焊接后电芯模组的产品质量，同时采用防护机构，可以有效地避免焊渣飞溅及避免激光散射对其他部件的损伤，延长部件的使用寿命。

本方案的侧面整形机构及顶部施压机构位于同一移载机构上，可以方便进行电芯、端板及侧板的上料及焊接后电芯模组的下料，为自动化的上下料提供便利。

本方案的顶部施加机构采用多个独立的压紧件，从而可以有效地对每个电芯及端板进行独立施压以保证整形的有效性。并且，本方案的顶部施压机构的可以根据电芯的数量灵活调整压紧件的数量，应用灵活。

本方案的侧板定位空间采用托板与两个限位块配合，并使两个限位块可移动，从而可以在侧板定位后进行避让，保证贴合的实现。结合侧板端部压紧机构及侧板底部支撑机构能够有效地保证侧板的两端区域与端板及电芯贴合的可靠性，避免出现缝隙影响焊接的稳定性。

本方案的防护件连接气管，可以根据不同的需要进行废渣的收集以改善焊接环境且避免焊渣污染产品，或进行保护气体的供应以改善焊接质量。

本方案将位于同一端的两个压头、两个压块及两个防护件设置在端面整形机构的滑动架上，从而跟随端面压板同步移动，能够有效地适应不同长度的侧板的定位及贴合需要，改善了适用性。

附图说明

图1是本发明的要焊接的电芯模组的端板及侧板的示意图（其中一个侧板处于分离状态）；

图2是本发明的电芯模组焊前整形装置的立体图；

图3是本发明的侧面整形机构、顶部施压机构及移载机构的主视图；

图4是本发明的侧面整形机构、顶部施压机构及移载机构的立体图；

图5是图4中B区域的放大图；

图6是本发明的侧面整形机构、顶部施压机构及移载机构的局部仰视图；

图7是本发明的电芯模组焊前整形装置隐去侧面整形机构、顶部施压机构及移载机构俯视图（图中隐去了上侧的托板及右上角位置的防护件）；

图8是图7中C区域的放大图（此时用于构成一个定位空间的两个限位块的间距大于侧板的长度）；

图9是侧板贴合机构及侧板端部压合机构的端视图；

图10是本发明的端面整形机构中的压合机构及其滑动架上的压头、压块、防护件的局部立体图（图中隐去了一个防护件）；

图11是图10结构的端视图（图中隐去了一个防护件及滑动架的同步链等结构）；

图12是图1中A区域的放大图；

图13是本发明的焊接设备的主视图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

下面结合附图对本发明揭示的电芯模组焊前整形装置进行阐述，其用于如附图1所示的电芯模组的侧板10、端板20及电芯30的焊接前整形，如附图2所示，其包括工作基台900，所述工作基台900上设置有载台100、电芯端板整形机构200、侧板贴合机构300、防护机构400。

如附图2所示，所述载台100用于放置两个端板20及多个紧贴的电芯30，其包括承载平面110，所述承载平面110是一长方形的块体120的顶面且其长度大于全部所述电芯30的厚度与端板的厚度之和，其宽度小于所述电芯模组30的宽度，所述块体120设置在基座130上，所述基座130固定在所述工作基台900上。

所述电芯端板整形机构200用于对所述载体100上的多个电芯30及位于它们两端的两个端板20进行定位整形，其具有侧面整形机构210、端面整形机构220及顶部施压机构230。

所述侧面整形机构210可对全部所述电芯30及端板10构成的组合体相对的两侧面施加相对的压力，从容实现组合体的侧面整形定位，所述侧面整形机构210可以是已知的各种可行结构。如附图3、附图4所示，其包括两个位于所述载台100两侧的侧面施压机构，两个侧面施压机构的结构相同，当然也可以不同，优选两个侧面施压机构结构相同。

如附图3、附图4所示，所述侧面施压机构包括竖直设置的侧压板211，所述侧压板211连接在转接板212上，所述转接板212连接驱动其沿第二水平方向Y往复移动的驱动气缸213，所述转接板212上固定有位于所述驱动气缸213两侧的导向轴214，所述导向轴214可移动地插接在基板215上，所述驱动气缸213也固定在基板215上，所述基板215可滑动地设置在沿纵向Z延伸的导轨216上，所述导轨216固定在固定架217上，所述基板215连接驱动其沿所述导轨216往复滑动的升降驱动气缸218，所述升降驱动气缸218固定在所述固定架217上,所述固定架217上还形成有供所述导向轴214沿纵向Z往复移动的避让孔（图中未示出）。

如附图3所示，所述顶部施压机构230用于从全部所述电芯30及端板10的顶部施加压力，所述顶部施压机构230位于两个所述侧面施压机构之间，并且所述顶部施压机构230可以是已知的各种可行的压紧机构，例如其包括压紧件231，所述压紧件231连接驱动其升降下压驱动气缸。但是在这种结构中，压紧件通常与电芯及端板的顶部硬接触，对电芯的安全产生一定的影响，因此在更优的结构中，所述压紧件231还可以采用弹性结构连接所述下压驱动气缸，从而实现压紧件与电芯及端板顶部的软接触。

所述压紧件231可以是一个能够与所有电芯及端头的顶部接触的部件，更优的方式中，如附图4、附图5所示，所述顶部施压机构230包括多个紧邻设置的压紧件231，每个压紧件231与一所述端板20或一个电芯30的顶部正对，与两端的两个端板20正对的两个压紧件的末端低于与电芯正对的压紧件的末端，以保证与电芯30对应的压紧件与电芯顶部接触时，与端板20正对的所述压紧件能有效地与端板20顶部接触。

如附图5、附图6所示，每个所述压紧件231包括与所述电芯宽度相当的浮动架2312，所述浮动架2312的底部可自转地设置有凸出到其底部外的压辊2311，其中，与每个电芯30正对的每个压紧件231的浮动架2312上设置有两个间隙且共轴的压辊2311，两个所述压辊2311分别与电芯的电极位置对应。与每个所述端板20对应的压紧件231的浮动架2312上设置有一个压辊，所述压辊的宽度小于所述端板的长度。

并且，如附图3、附图5所示，每个所述压紧件231的浮动架2312连接沿纵向Z延伸的导向轴232，所述导向轴232可移动地穿过并限制在安装件233上，即导向轴232可移动地吊设在所述安装件233上，所述导向轴232的外周套设有弹簧234，所述弹簧234的一端连接（抵靠或固定）所述压紧件231的顶部，所述弹簧234的另一端连接（抵靠或固定）所述安装件233的底部，所述安装件233连接驱动其升降的升降驱动装置235，所述升降驱动装置235可以是各种能够产生直线移动的设备，例如是气缸、电动推杆、液压缸等，所述升降驱动装置235固定在载板（图中未示出）上，所述安装件233还连接沿纵向Z延伸的导向柱236，所述导向柱236可移动地插接在所述载板。

进一步，为了方便进行压紧件231的数量调整以适应不同数量的电芯，如附图5所示，所述安装件233包括两个间隙且平行的侧安装板2331，两个侧安装板2331上分别开设有一排位置一一对应且等间隙设置的连接孔2332，两个所述侧安装板2331之间设置有一组数量与所述压紧件231的数量一致的安装梁2333，每个所述安装梁2333通过连接在一对共轴的连接孔2332中的螺栓（图中未示出）固定在所述侧安装板2331上，每个所述安装梁2333的顶面形成有梯形的限位通槽2334，一组所述安装梁2333吊设在一与其垂直的主梁2335上，并且所述主梁2335具有与所述限位通槽2334形状一致的插接部，同时所述安装梁2333与所述主梁2335螺接。所述主梁2335固定在主板2336上，所述主板2336连接所述升降驱动装置235的驱动部，另外所述主板2336通过导向轴及轴套进行导向。

如附图3、附体4所示，所述侧面整形机构210的侧压板211的高度范围满足侧压板能够下降到所述压紧件231的下方及上升到所述压紧件231的底部上方。

更优的方式中，为了方便进行电芯30、端板20及侧板10的上料和下料，如附图3、附图4所示，所述侧面整形机构210及顶部施压机构230位于同一移载机构240上，所述移载机构240驱动所述侧面整形机构210及顶部施压机构230同步在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，所述顶部施压机构230位于所述载台100的上方，从而可以对电芯及端板进行整形；在第二位置处，所述顶部施加机构220位于所述载台100的外侧，为上下料提供空间。

具体的，如附图3所示，所述移载机构240包括托架241，所述升降驱动装置235所在的载板及两个所述侧面施压机构的固定架217、升降驱动气缸218均设置在所述托架241上，所述托架241可移动地设置在两个侧架242上，所述侧架242设置在所述工作基台900上且位于所述载台100的长边两侧。所述托架241连接驱动其沿第一水平方向X往复移动的移载驱动装置243上，所述移载驱动装置243同样可以是已知的各种能够产生直线移动的装置，例如气缸、直线电机等，优选可以是滑台气缸或电机与丝杠等构成的电缸。当然，在另外的实施例中，所述托架241也可以设置在其他移动机构上，例如托架241是设置在四轴机器人或六轴机器人上。

如附图7所示，所述端面整形机构220用于对所述载台100上的电芯与端板构成的组合体的两端分别施加相对的压力使它们定位整形，所述端面整形机构220包括位于所述载台100一端的挡板221，所述挡板221与载台100正对且垂直设置在所述承载平面110上方，所述挡板221通过支撑件222固定在所述工作基台900上。

如附图7所示，所述端面整形机构220还包括位于所述载台100另一端的压合机构223，所述压合机构223包括端面压板2231，所述端面压板2231与所述支撑平面110垂直且高于所述支撑平面110，所述端面压板2231固定在两个侧支撑板2232上，两个侧支撑板2232的间距大于所述支撑平面110的宽度，两个侧支撑板2232固定在一滑动架2233上，所述滑动架2233可沿第一水平方向X往复移动地设置在所述工作基台900的顶面，所述滑动架2233连接驱动其往复平移的压合驱动装置2234，所述压合驱动装置2234可以是气缸、电动推杆等能够产生直线移动的装置，并且，更优地实施例中，所述压合驱动装置2234采用无杆气缸、电动推杆等能够实现输送距离无极调节的装置。

在电芯及端板整形完成后即可进行侧板10的贴合，所述侧板贴合机构300用于放置、定位侧板10及将侧板10与整形后的电芯及端板构成的组合体的侧面贴合。

具体的，如附图7、附图8所示，所述侧板贴合机构300具有两个位于所述载台100两侧的用于放置及定位侧板10的定位空间310及驱动位于所述定位空间310处的侧板10贴合的贴合驱动装置320，所述定位空间310由一L形的托板311和两个对称位于所述托板311两端的限位块313共同构成。

如附图7、附图8所示，所述托板311正对所述载台100且其长度与所有电芯的厚度之和相当，其底板3111的顶面略低于所述支撑平面110以满足其上的侧板10的底板部分能够顺利地移动到电芯模组和端板的底部。同时所述托板311的底板3111的宽度大于所述侧板10的底板部分11的宽度，以防止移动过程中，侧板10从托板311上坠落。

如附图8所示，所述限位块313包括与所述托板311的竖限位面3112平行的限位平面3131以及与所述限位平面3131垂直的端限位面3132，并且当两个所述限位块313与托板311构成所述定位空间时，所述限位平面3131位于所述竖限位面3113的上侧，两个所述限位块313的端限位面3132的间距与侧板的长度相当，从而可以有效地对侧板的位置进行定位以保证侧板10的端部翻板13能够与两个端板的外端面位置对应。

并且，在贴合时，由于两个限位块313对侧板10的两端进行遮挡，因此，需要在贴合之前先将两端的限位块313移动到侧板10的两端外侧，但是如果仅移动到侧板10的外侧，那么又会后续焊缝定位及遮蔽产生干涉，对应的，如附图9所示，每个所述限位块313连接驱动其沿相互垂直的第一水平方向X和第二水平方向Y往复水平移动的多向驱动装置314，所述多向驱动装置314优选采用两个气缸来实现，同时一个气缸为大气缸3141，一个为小气缸3142，即大气缸3141固定在工作基台900上的脚架上，其气缸轴沿第二水平方向Y延伸，小气缸3142固定在大气缸的气缸轴上且其气缸轴沿第一水平方向X往复移动。

两个所述限位块313移动到侧板10两端外侧后，即可进行侧板的贴合，对应的，所述托板313需要能够朝向所述载台100方向移动，具体来说，如附图8所示，所述托板313连接一驱动其沿第二水平方向Y往复移动的贴合驱动装置320，所述贴合驱动装置320可以是已知的能够产生直线移动的气缸、电动推杆、液压缸等装置。

在更优的实施例中，如附图8所示，所述托板311设置在一短于其的支撑板312上，且其两端延伸到支撑板312两端外，所述支撑板312可以有效地在贴合时对所述托板311提供支撑力，保证贴合度。同时为了保证侧板10在所述托板311上保持稳定且不发生偏移，更佳的实施例中，如附图9所示，在所述支撑板312上设置有穿过所述托板311的吸盘315，吸盘315可以对侧板产生一定的吸附力以使侧板在移动过程中保持稳定。当然，在另外的实施例中，所述吸盘315还可以采用真空吸嘴来代替，或者，当所述侧板为可被磁吸的物体时，使所述托板311或支撑板312为磁铁等具有磁力的材质制作而成。

由于整个侧板10的长度相对较长，如果采用一块较长的托板311，对应的支撑板312的长度也要较长，此时，所述托板311对侧板两端区域提供的支撑力往往不足，因此，如附图8所示，采用短于托板长度的支撑板以使托板311的竖板的主体部分得到足够的支撑，同时采用另外的机构为竖板两端区域来提供支撑。

具体的，如附图7、附图8、附图10所示，所述电芯模组焊前整形装置还包括侧板端部压紧机构600，其包括多个位于所述支撑平面100上方的压块610，优选为四个，每个所述压块610的长度与所述托板的竖板的宽度相当，并且四个压块610与两个所述托板311的竖板延伸到所述支撑板320外的四个部分分别相对，每个压块610位于其对应的所述托板311背向所述载台100的端面的外侧（上侧的两个压块位于上侧的托板311的上侧，下侧的两个压块位于下侧的托板的下侧），每个所述压块610连接驱动其沿第二水平方向Y往复移动的压紧驱动装置620，所述压紧驱动装置620可以是已知的能够产生直线移动的气缸、电动推杆、液压缸等装置，并且所述压紧驱动装置620固定在所述多向驱动装置314所在的脚架上且位于大气缸的上方。

同时，由于实际使用时，托板311的长度会随侧板10的长度进行调整，因此，更优的方式中，如附图8所示，使位于所述载台100一端（左端）的两个压紧驱动装置621的位置固定，使位于所述载台100另一端的两个压紧驱动装置622可沿第一水平方向X往复移动，更优的实施例中，如附图11所示，位于所述载台100另一端的两个压紧驱动装置622设置在所述端面整形机构 220的滑动架2233上跟随滑动架2233同步沿第一水平方向往复移动。

进一步，由于所述托板311的底板3111对侧板的支撑力相对较弱，因此，如附图7所示，所述焊接装置还包括侧板底部支撑机构700，所述侧板底部支撑机构700包括位于所述载台两侧外的压头710，所述压头710优选为4个，两个压头710用于一个侧板的底板部分31的两端区域的压合。并且，如附图7所示，靠近所述挡板221的两个压头710（位于左侧的两个压头）的水平安装位置固定，如附图11所示，另外两个所述压头710（位于右侧的两个压头）位于所述压合机构223的滑动架2233上且位于所述端板2231的前端（左侧），从而能够有效地适应不同长度的侧板的底板部分11的端部区域贴合要求。

如附图10、附图11所示，每个所述压头710设置在一弹性机构上，所述弹性机构可以是一弹簧，更优的实施例中，所述弹性机构包括一螺栓720，所述压头710固定在所述螺栓720顶部，所述螺栓720可沿纵向Z往复移动的设置在一载板730上，同时所述螺栓720的外周套设有一位于所述载板730的顶面和螺栓720的尾部的弹簧740，同时，所述载板730连接驱动其升降的，所述顶升驱动装置750可以是已知的各种能够产生直线移动的装置。为了节约顶升驱动装置750，位于载台100同一端的两个所述压头710螺栓720位于一块载板730上。

在完成侧板的贴合后，可以进行焊接作业，在焊接前，需要通过防护机构400来定位托板与侧板的衔接缝，同时防止焊渣飞溅及激光散射对其他部件造成的损伤。如附图11、附图12所示，所述防护机构400包括防护件410，每个所述防护件410为一长方体，每个所述防护件410具有一限定孔420，四个所述限定孔420分别与两个侧板10的端部翻边和两个端板的外端面的四条衔接缝中的一个正对。从而焊接时，可以使焊头正对所述限定孔420，从而焊接时的焊渣可以被阻挡在限定孔420内，不易出现飞溅的情况。

如附图11所示，每个所述防护件410连接驱动其沿第一水平方向X往复移动并可与所述载台100上的组合体的端面贴合的防护件驱动装置440，所述防护件驱动装置440可以是已知的各种能够产生直线移动的装置，此处不做赘述。

并且，为了适应不同长度的侧板，如果使四个所述防护件410对应的防护件驱动装置440位置固定，则往往只能适应一种长度的侧板10，更优的实施例中，如附图7、附图11所示，使位于左侧的两个防护件410所在的防护件驱动装置440位置固定且位于所述支撑件222的两侧，位于右侧的两个防护件410所在的防护件驱动装置440设置于所述端面整形机构220的滑动架2233上。

进一步，如附图12所示，所述防护件410还连接气管430，所述气管430与所述限定孔420连通，所述气管430包括连接斗431，所述连接斗431的大开口端连接所述防护件410，所述连接头431的小开口端连接管道432的一端，所述管道432的另一端可以连接吸尘设备(图中未示出)，从而可以在焊接时进行焊渣的收集；当然，所述管道432的另一端也可以连接保护气体供应管路，从而在焊接时，向焊接位置输送保护气体进行保护。

完成焊缝定位及保护后即可进行焊接，对应的，本方案还揭示了一种焊接设备，包括上述的焊前整形装置，如附图13所示，所述工作基台900旁的焊接装置500，所述焊接装置500包括激光焊接装置510及驱动其移动的移动机构520，所述激光焊接装置510及移动机构520的具体结构为已知技术，并不是本方案的创新点，此处不做赘述，本实施例中，所述移动机构520以多轴移动机器人为例，其可以驱动所述激光焊接装置510的焊接头正对所述限定孔。

下面将详述上述的焊接设备进行端板20与侧板10焊接的具体过程，焊接方法，包括如下步骤：

常态下，所述侧面整形机构 210及顶部整形机构230位于所述载台100的外侧，所述端面压板 2231与所述载台100的端部保持远离的状态，所述限位块313位于托板311的端部，即大气缸的气缸轴伸出，小气缸的气缸轴收缩。

S1,人工或通过自动化设备将一组电芯30及两个端板20紧贴而成的组合体放置在所述载台100上以及将侧板放置在托板上。

S2,所述端面整形机构320的压合驱动装置2234启动驱动端面压板2231向载台100方向移动，从而将电芯及端板夹持在挡板221和端面压板之间实现端面整形，同时，位于所述滑动架2233上的两个压块610分别移动至其对应的托板的右端区域且临近所述支撑板312的右端。位于所述滑动架2233上的两个压头710均移动至电芯的底部且靠近载台100的右端。位于所述滑动架2233上的限位块313移动到托板的右端并与另一端的限位块313实现侧板10的定位。

S3,所述移载机构240驱动所述侧面整形机构210及顶部整形结构230移动至载台100上的电芯30及端板20的上方。随后，所述侧面整形机构210的升降驱动气缸218驱动两个基板215下移使两个所述侧压板211移动到载台100上的组合体的两侧，接着两个所述驱动气缸213驱动两个侧压板211分别向所述组合体的两侧面施加压力进行整形，整形完成后复位。

S4,所述顶部施压机构230的升降驱动装置235驱动所述压紧件231下移并对每个所述电芯及端板的顶部施加压力并保持。

S5,完成电芯及端板的整形后，四个所述多向驱动装置312的小气缸的气缸轴伸出使每个限位块313沿第一水平方向X向远离所述托板311的端部方向移动，然后,四个大气缸的气缸轴均缩回从而驱动四个限位块313分别沿第二水平方向Y向移动并远离所述载台100，至四个限位块313分别移动到对应的支撑板312背向所述载台100的端面的外侧。

S6,接着，两个所述贴合驱动装置320驱动两个所述托板311向所述载台100上的组合体方向移动至托板311上的两个侧板10与组合体贴合。

S7,然后，所述侧板端部压紧机构600的四个压紧驱动装置620驱动四个压块610向所述载体100方向移动，使四个压块610分别向两个托板延伸到支撑板312两端外的区域施加压力。

S8,所述侧板底部支撑机构700的四个顶升驱动装置740驱动四个所述压头710上升并向两个侧板的底板部分的两端区域施加压力。

S9，所述防护机构400的四个限位块驱动装置440驱动四个所述防护件410分别向所述载台100方向移动至四个所述防护件410分别与端板和/或侧板的端部翻板贴合。

S10，最后，所述移动机构520驱动所述激光焊接装置的焊接头移动与防护件的限位孔对应并进行焊接。

完成焊接后，各机构反向移动复位，进行下料及重复上料。

当然，上述S1-S10的顺序号并不是对焊接过程的唯一限定，例如在其他实施例中，也可以在端面整形机构整形后，再将侧板放置于两个限位块之间。或电芯与端板构成的组合体的整形顺序也可以根据其他需要进行调整。并且，侧板底部支撑机构和侧板端部压紧机构的顺序也可以调整，或者侧面整形机构的复位也可以在顶部压紧机构压紧后再复位。

在焊接时，可以通过视觉定位方式来确定焊缝的位置，并且整个设备的自动焊接过程可以通过控制装置结合各种传感器来实现，此处视觉定位及相应的控制技术为已知技术，不是本方案的创新点，在此不作赘述。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.电芯模组焊前整形装置，其特征在于：用于电芯模组的侧板、端板及电芯的整形，其包括

载台，具有承载平面；

电芯端板整形机构，具有侧面整形机构、端面整形机构及顶部施压机构；

侧板贴合机构，具有用于放置侧板的定位空间及驱动所述定位空间处的侧板与载台上的整形后的电芯与端板的组合体贴合的结构；

防护机构，包括防护件，所述防护件具有正对侧板与端板的衔接缝的限定孔，所述防护件连接驱动其移动与端板和/或侧板的端部翻板贴合的防护件驱动装置。

2.根据权利要求1所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：所述侧面整形机构及顶部施压机构位于同一移载机构上，所述移载机构驱动所述侧面整形机构及顶部施压机构同步在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置处，所述顶部施压机构位于所述载台的上方，在第二位置处，所述顶部施加机构位于所述载台的外侧。

3.根据权利要求1所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：所述顶部施压机构包括多个紧邻设置的压紧件，每个所述压紧件连接纵向延伸的导向轴，所述导向轴可移动地穿过并限制在安装件上，所述导向轴的外周套设有弹簧，所述弹簧的一端连接所述压紧件，所述弹簧的另一端连接所述安装件，所述安装件连接驱动其升降的升降驱动装置。

4.根据权利要求3所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：所述安装件包括与每个所述压紧件对应的安装梁上，所述安装梁可拆卸地设置在两个侧安装板上，所述安装梁吊设在主梁上。

5.根据权利要求1所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：所述侧板定位空间包括L形的托板及位于其两端的两个限位块，每个所述限位块连接驱动其沿第一水平方向和第二水平方向往复水平移动的多向驱动装置。

6.根据权利要求5所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：所述托板设置在支撑板上，所述支撑板上设置有穿过所述托板的吸盘。

7.根据权利要求6所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：所述托板的两端延伸到支撑板的两端外，还包括侧板端部压紧机构，包括与所述托板延伸到所述支撑板外的部分位置对应的压块，每个压块连接驱动其沿第一水平方向往复移动与托板紧贴的压紧驱动装置。

8.根据权利要求1所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：包括侧板底部支撑机构，其包括位于所述载台两侧外的压头，所述压头设置在螺栓上，所述螺栓可移动地设置在载板上，所述载板连接驱动其升降的顶升驱动装置。

9.根据权利要求1-8任一所述的电芯模组焊前整形装置，其特征在于：所述防护件还连接气管，所述气管与所述限定孔连通。

10.焊接装置，其特征在于：包括权利要求1-9任一所述的电芯模组焊前整形装置。

11.焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1,将电芯及端板放置在载台上，将侧板放置在托板上；

S2,端面整形机构将电芯及端板夹持整形，两个限位块将托板上的侧板进行定位；

S3,侧面整形机构对电芯及端板构成的组合体的两侧面施加压力整形后复位；

S4,顶部施压机构对所有电芯及端板的顶部施加压力；

S5,多向驱动装置驱动四个限位块移动到其对应的托板背向载台的端面的外侧；

S6,贴合驱动装置驱动两个托板上的侧板与组合体的两个侧面贴合；

S7,侧板端部压紧机构向侧板的竖板的两端区域施压压力；

S8,侧板底部支撑机构向两个侧板的底板部分的两端区域施加压力；

S9，防护机构将防护件与端板和/或侧板的端部翻板贴合；

S10，激光焊接装置的焊接头移动与防护件的限位孔对应并进行焊接。

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