CN112453700A - 集流盘焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及集流盘焊接技术领域，提供一种集流盘焊接设备。该集流盘焊接设备包括焊装夹具、输送机构、压紧机构和焊接机构；焊装夹具包括物料载具和定位座，定位座安装于输送机构，物料载具定位安装于定位座，物料载具设有电芯安装部和定位槽，电芯安装部用于定位待焊接电芯，定位槽用于定位待焊接极耳，电芯安装部位于定位槽的一侧以使待焊接极耳的集流盘与待焊接电芯的焊接端面对准；输送机构用于将焊装夹具输送至压紧机构，压紧机构用于将集流盘压紧于焊接端面以供焊接机构进行焊接。本发明实施例提供的集流盘焊接设备相比于人工焊接集流盘，提高了焊接效率，且设备结构简单、体积较小，设备成本低。

Description

集流盘焊接设备

技术领域

本发明涉及集流盘焊接技术领域，尤其涉及一种集流盘焊接设备。

背景技术

随着国家对新能源的政策扶持，锂电池行业近年来发展迅速。在锂电池生产过程中，需要将揉好并入壳的电芯与集流盘进行焊接。现有技术中，人工将集流盘一个一个上料，然后放在点焊机上人工一个一个点焊，生产效率较低，难以满足生产需求。

目前也有一些自动化的集流盘焊接设备，分别通过抓取机构和定位机构拾取和定位待焊接极耳，并通过相关的对准机构将待焊接极耳与待焊接电芯进行对准以供焊接机构进行焊接；为了保证焊接精度，需要设置较高精度的自动化对准机构以对待焊接电芯和待焊接集流盘进行对准处理，从而导致设备结构复杂、体积较大和成本较高。因此，需要提供一种结构简单、成本较低又可满足一定生产效率需求的集流盘焊接设备。

发明内容

本发明实施例提供一种集流盘焊接设备，用以解决现有的集流盘焊接技术中手工焊接效率低以及自动化焊接设备结构复杂和成本高的问题。

本发明实施例提供一种集流盘焊接设备，包括焊装夹具、输送机构、压紧机构和焊接机构；所述焊装夹具包括物料载具和定位座，所述定位座安装于所述输送机构，所述物料载具定位安装于所述定位座，所述物料载具设有电芯安装部和定位槽，所述电芯安装部用于定位待焊接电芯，所述定位槽用于定位待焊接极耳，所述电芯安装部位于所述定位槽的一侧以使所述待焊接极耳的集流盘与所述待焊接电芯的焊接端面对准；所述输送机构用于将所述焊装夹具输送至所述压紧机构，所述压紧机构用于将所述集流盘压紧于所述焊接端面以供所述焊接机构进行焊接。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，其特征在于，包括并行设置的两个所述输送机构，所述输送机构包括第一驱动装置、滑台和滑块，所述滑块滑动安装于所述滑台，所述定位座安装于所述滑块。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，所述焊装夹具还包括压块，所述压块安装于所述物料载具，所述压块用于推压所述定位槽内容纳的待焊接极耳以修正和限定所述待焊接极耳的位置。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，所述物料载具设有两个所述定位槽和两个所述压块，两个所述压块之间通过压缩弹簧弹性连接。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，所述定位座包括压件以及相连的底板和竖板，所述底板的两侧分别安装有定位块，所述物料载具定位于所述竖板和两个所述定位块形成的穴位中并通过所述压件压设于所述竖板。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，还包括设备平台，所述压紧机构包括分别安装于所述设备平台的第二驱动装置和压板，所述第二驱动装置用于驱动所述焊装夹具或所述压板，以通过所述压板将所述集流盘压紧于所述待焊接电芯的焊接端面。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，所述压板固定安装有集流盘压头，所述集流盘压头设有通孔，所述通孔与所述集流盘的焊接区形状相同。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，所述输送机构安装有安装座，所述定位座上下滑动安装于所述安装座，所述第二驱动装置用于驱动所述定位座沿所述安装座上下滑动。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，所述第二驱动装置为气缸，所述定位座安装有气缸连接座，所述焊装夹具位于焊接工位时，所述气缸连接座位于所述气缸驱动端的正上方以便所述气缸通过所述气缸连接座顶升所述定位座。

根据本发明一个实施例的集流盘焊接设备，还包括有料检测装置，用于检测所述待焊接电芯是否装载于所述输送机构，所述有料检测装置与所述输送机构通信连接。

本发明实施例提供的集流盘焊接设备，通过人工将待焊接电芯和待焊接极耳装载于焊装夹具并进行定位，然后通过多个输送机构持续地将不同的焊装夹具输送至焊接工位，形成半自动化的集流盘焊接设备。相比于人工焊接集流盘，较大的提高了焊接效率，可满足一定的生产需求；相比于全自动化焊接设备，不需要高精度的自动化对准机构进行对准处理，设备结构简单、体积较小，且降低了设备成本。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例集流盘焊接设备的结构示意图；

图2是本发明实施例集流盘焊接设备另一视角的结构示意图；

图3是本发明实施例集流盘焊接设备的侧视图；

图4是本发明实施例中焊装夹具与定位座的装配结构示意图；

图5是本发明实施例中集流盘定位块与压块的装配结构示意图；

图6是本发明又一实施例中焊装夹具与定位座的装配结构示意图；

图7是图6中焊装夹具的部分结构示意图；

图8是图7中焊装夹具的部分结构的俯视图；

图9是本发明又一实施例中集流盘定位块与压块的装配结构示意图；

图10是本发明实施例中的压紧机构的结构示意图；

图11是本发明实施例中焊接机构的结构示意图。

附图标记：

1、焊装夹具；11、电芯载具；111、电芯定位槽；112、弹性底座；113、电芯定位件；115、第一圆弧形槽；116、第二圆弧形槽；117、把手；12、集流盘定位块；121、第一集流盘定位块；1211、定位槽；1212、开口；1213、缺口；122、第二集流盘定位块；123、第一销钉孔；124、第二销钉孔；125、压块；126、第一压缩弹簧；127、第二压缩弹簧；128、定位凸台；129、端板；130、端块；13、定位座；131、定位块；132、压件；133、底板；134、竖板；135、气缸连接座；136、定位板；137、安装孔；14、第一定位销钉；15、第二定位销钉；2、输送机构；21、滑台；22、安装座；221、导轨；3、压紧机构；31、驱动装置；32、压板；321、压头；322、挡片；323、挡板；33、支架；4、焊接机构；41、激光焊接装置；42、三维移动机构；421、X向滑轨；422、Y向滑轨；423、Z向滑轨；5、设备平台；51、待焊接电芯；52、集流盘；53、盖板；531、极片凸台；6、有料检测装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。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实施例中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“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发明中的具体含义。

下面结合图1-图11描述本发明实施例的集流盘焊接设备。

如图1所示为本发明实施例集流盘焊接设备的结构示意图，如图2所示为本发明实施例集流盘焊接设备另一视角的结构示意图，如图3所示为本发明实施例集流盘焊接设备的侧视图。该集流盘焊接设备包括焊装夹具1、输送机构2、压紧机构3和焊接机构4。焊装夹具1安装于输送机构2，输送机构2用于将焊装夹具1输送至压紧机构3，压紧机构3用于将待焊接极耳的集流盘52压紧于待焊接电芯51的焊接端面，以供焊接机构4进行焊接。压紧机构3和焊接机构4均位于焊接工位上。

使用时，先通过人工将待焊接电芯51和待焊接极耳装载于焊装夹具1，并进行定位，使待焊接极耳的集流盘52与待焊接电芯51的焊接端面接触对准。然后，将焊装夹具1安装于输送机构2。输送机构2将焊装夹具1输送至焊接工位，压紧机构3将待焊接极耳的集流盘52压紧于待焊接电芯51的焊接端面。在压紧状态下，焊接机构4执行焊接动作。焊接完成后，压紧机构3释放待焊接电芯和待焊接极耳，输送机构2将焊装夹具1输送至下料工位进行人工下料。

本发明实施例提供的集流盘焊接设备，通过人工将待焊接电芯和待焊接极耳装载于焊装夹具并进行定位，然后通过输送机构将焊装夹具输送至焊接工位，形成半自动化的集流盘焊接设备。相比于人工焊接集流盘，较大的提高了焊接效率，可满足一定的生产需求；相比于全自动化焊接设备，不需要高精度的自动化对准机构进行对准处理，设备结构简单、体积较小，且降低了设备成本。

本发明一实施例中，输送机构2包括第一驱动装置、滑台21和滑块，滑块滑动安装于滑台21，焊装夹具1安装于滑块。本发明实施例可包括多个输送机构2，以两个输送机构2为例，输送机构2包括第一输送机构和第二输送机构。每一输送机构用于输送一个安装夹具到对应的焊接工位。操作人员将第一焊装夹具装载于第一输送机构后，第一焊装夹具进入自动化焊接过程，在此过程中，操作人员对第二焊装夹具进行物料装载，使两个焊装夹具上的焊接物料交替进入焊接工位。这样可以节省装载电芯和极耳时焊接机构4的等待时间，提高了生产效率。

其中，两个输送机构的滑台21平行设置，利用一个焊接机构4为两个输送机构2输送过来的集流盘和电芯进行焊接。需要说明的是，可根据人工装载物料的效率适当调整输送机构2和焊接机构4的配置数量，本发明不做具体限定。

本发明实施例，焊装夹具1包括物料载具，物料载具设有电芯安装部和定位槽1211，电芯安装部用于定位待焊接电芯51，定位槽1211用于定位待焊接极耳，电芯安装部位于定位槽1211的一侧以使待焊接极耳的集流盘52与待焊接电芯51的焊接端面对准。其中，待焊接极耳包括集流盘52、盖板53以及连接集流盘52和盖板53的导流片。定位槽1211可以由凸设于物料载具的多个定位块围合形成，也可以为开设于物料载具表面的凹槽结构，只要能够将待焊接极耳的盖板53定位于其中即可，本实施例对其具体形式不做具体限定。

如图1所示，本发明实施例中，定位槽1211用于定位待焊接极耳的盖板53。如图4和图5所示，定位槽1211靠近待焊接电芯51的一侧设有开口1212，开口1212的宽度与极耳的导流片的宽度相等，待焊接极耳的盖板53定位于定位槽1211后，其导流片从开口伸出以使集流盘52与待焊接电芯51的焊接端面对准。进一步的，集流盘定位块12靠近定位槽1211的一侧设有缺口1213，使盖板53的部分位于该缺口1213之外，以方便人工上下料。待焊接电芯51定位准确的情况下，定位槽1211的中心与待焊接电芯51的焊接端面的中心位于同一直线上，使待焊接极耳的盖板53定位于定位槽1211后，集流盘52定位于待焊接电芯51的焊接端面。

本发明实施例中，物料载具可以为一体成型式结构；也可以包括相互连接的电芯载具11和集流盘定位块12，待焊接电芯51定位装载于电芯载具11，定位槽1211开设于集流盘定位块12。物料载具可采用金属材质制作，以提高焊装夹具1的强度和使用寿命。为了避免金属材质对电芯和集流盘造成损坏，物料载具与待焊接电芯51和待焊接极耳相接触的部位需进行绝缘处理，如涂覆铁氟龙；或者，物料载具结构整体采用绝缘材料制作，如PEEK或尼龙。

考虑焊装夹具1与物料之间的绝缘性和夹具的轻量化要求，物料载具可采用工程塑料制作。进一步的，考虑到焊装夹具1的制作成本和加工精度要求，电芯载具11和集流盘定位块12分别采用不同的工程塑料制作。如电芯载具11采用尼龙材质制作，而集流盘定位块12则采用性能更加优异的PEEK材质制作。工程塑料制作的集流盘定位块12还可以起到防止极耳被刮伤或碰伤的作用，并可减轻整个焊装夹具1的重量，降低工人劳动强度。

进一步的，本发明一实施例中，焊装夹具1还包括定位座13，如图4中所示为本发明实施例中焊装夹具与定位座的装配结构示意图。定位座13安装于输送机构2。物料载具可固定安装于定位座；也可以可拆卸安装于定位座13，以便操作人员可将物料载具从定位座13中取出，在焊接机台外进行电芯和极耳的装载，装载完成之后再将物料载具放置于定位座13上。进一步的，物料载具上还设有把手117，例如，把手117设于电芯载具11上，以方便操作人员拿取。

其中，定位座13可固定安装于输送机构2的滑块；或者，定位座13还可以活动安装于输送机构2的滑块，例如，输送机构2的滑块固定有安装座22，定位座13活动安装于安装座22。定位座13与安装座22上下滑动连接或者水平方向左右滑动连接，以实现焊装夹具1在输送机构2上多维度的移动。如图4所示，安装座22上设有导轨221，定位座13滑动安装于导轨221上。这样压紧机构3中的驱动装置可通过驱动定位座13运动以与压紧装置压紧。

本发明实施例中，焊装夹具1通过定位座13定位于输送机构2，使输送机构2按设定路线将焊装夹具1输送至焊接工位时，焊装夹具1上的待焊接极耳的集流盘52位于指定的焊接位，以便焊接机构4进行准确焊接，保证焊接质量。

本发明实施例中，物料载具可通过电芯载具11与定位座13定位连接，或者通过集流盘定位块12与定位座13定位连接。为了使该集流盘焊装夹具需要满足其被输送到焊接工位后，集流盘52即位于指定的焊接位，而不需再进行对准就能够直接进行焊接，集流盘52需要相对指定的焊接位具有较高的定位精度，以保证焊接质量。由于定位座13安装于输送机构2，物料载具与定位座13的装配公差直接影响了集流盘52相对指定焊接位的定位精度。

当物料载具通过电芯载具11与定位座13定位连接时，定位座13包括压件132以及相连的底板133和竖板134，底板133的两侧分别安装有定位块131，物料载具定位于竖板134和两个定位块131形成的穴位中并通过压件132压设于竖板134。从而即实现了物料载具相对定位座13的可拆卸连接，又限定了物料载具相对定位座13的位置。其中，压件132可为快速夹钳，快速夹钳将物料载具压紧于竖板134。

由于电芯载具11尺寸较大，考虑加工成本一般不对其进行精加工，存在较大的形位公差，若将电芯载具11与定位座13进行装配定位，会存在较大的定位公差，再加上电芯载具11与集流盘定位块12之间的定位公差，会形成较大的公差累积，对集流盘52相对指定焊装位的定位精度造成较大影响。

对此，本发明一实施例中，物料载具通过集流盘定位块12与定位座13定位连接，具体的，集流盘定位块12通过第一定位销钉14与定位座13定位连接。因集流盘定位块12用于定位待焊接极耳而通常具有较高的加工精度且尺寸较小，且通过集流盘定位块12同时连接电芯载具11和定位座13，能够减少公差累积。另外，通过第一定位销钉14定位连接集流盘定位块12和定位座13具有更高的定位精度。从而提高不同物料载具装载于同一定位座13以及同一物料载具装载于不同定位座13时的互换性，使集流盘52相对指定的焊接位的偏移量在一较小的范围内，有利于提高集流盘焊接质量。

其中，如图6所示，定位座13位于集流盘定位块12的两侧设有定位板136，集流盘定位块12与定位板136通过第一定位销钉14定位连接。操作人员可沿第一定位销钉14的轴向从定位座13上取出物料载具。

具体的，如图7所示为图6中焊装夹具的部分结构示意图，如图8所示为图7中焊装夹具的部分结构的俯视图，如图6～图8所示，集流盘定位块12两侧设有凸出于电芯载具11的凸出部，凸出部上设有用于与第一定位销钉14装配的第一销钉孔123。进一步的，两侧凸出部上设有多个第一销钉孔123，可选择多个第一定位销钉14进行连接，以增强连接的可靠性。其中，定位板136的高度与凸出部的下表面齐平，第一定位销钉14可固定于定位板136与凸出部的接触面上。安装焊装夹具1时，将集流盘定位块12上的第一销钉孔123套设于定位板136的第一定位销钉14上即可。当然，第一定位销钉14也可以固定于集流盘定位块12上，而第一销钉孔123设于定位板136上。

为了减小集流盘定位块12的形位公差对集流盘52定位精度的影响，集流盘定位块12的厚度设计得较小。因此，为了提高集流盘定位块12与定位座13的连接强度，集流盘定位块12可采用金属材质制作，金属表面与极耳相接触的位置进行绝缘处理。或者，集流盘定位块12包括上下叠置的第一集流盘定位块121和第二集流盘定位块122，第一集流盘定位块121采用工程塑料制作，用于定位待焊接极耳，定位槽1211开设于第一集流盘定位块121；第二集流盘定位块122采用金属材质制作，用于与定位座13通过第一定位销钉14定位连接，且第二集流盘定位块122进行精加工处理，提供其与电芯载具11和定位座13的定位精度。其中，凸出部设于第二集流盘定位块122两侧。

本发明一实施例中，电芯载具11与集流盘定位块12固定连接，集流盘定位块12与电芯载具11的接触面设有定位结构。具体的，如图5所示，定位结构包括设于集流盘定位块12的定位凸台128和设于电芯载具11的定位凹槽；或者，定位结构包括设于集流盘定位块12的定位凹槽和设于电芯载具11的定位凸台。安装时，先通过定位结构定位集流盘定位块12与电芯载具11，然后通过螺丝连接集流盘定位块12与电芯载具11。这样可以以减小集流盘定位块12和电芯载具11的装配公差，且避免了连接螺丝长期使用后带来的定位公差增大的问题。

为提高电芯载具11和集流盘定位块12的装配精度，以提高待焊接极耳的集流盘52与待焊接电芯51的焊接端面的定位精度，如图7所示，本发明一实施例中，电芯载具11与集流盘定位块12通过第二定位销钉15连接，相比于上述实施例中在集流盘定位块12与电芯载具11的接触面设置定位结构，然后通过普通的螺栓连接的连接方式，提高了电芯载具11和集流盘定位块12的装配精度。其中，第二定位销钉15可固定于电芯载具11，集流盘定位块12上设有用于安装第二定位销钉15的第二销钉孔124，第二销钉孔124可为通孔或盲孔；或者，第二定位销钉15固定于集流盘定位块12，电芯载具11上设有与第二定位销钉15配合的第二销钉孔124。

进一步的，第二定位销钉15的中心轴与定位槽1211的中心轴同轴设置。例如，第二定位销钉15固定于集流盘定位块12上对应于定位槽1211中心的位置；或者，第二销钉孔124设于定位槽1211的中心。如此结构设置，可使集流盘定位块12与电芯载具11的定位点距离盖板53的中心最近，从而进一步减小了集流盘52与待焊接电芯51的定位误差。当集流盘定位块12设有多个定位槽1211时，至少两个定位槽1211的中心对应位置设有第二销钉孔124。

当集流盘定位块12包括第一集流盘定位块121和第二集流盘定位块122时，本发明实施例利用第二定位销钉15同时限定电芯载具11、第一集流盘定位块121和第二集流盘定位块122的相对位置，从而减小这三个零件的形位公差对集流盘52的定位精度的影响。其中，第二定位销钉15可固定于电芯载具11，第二销钉孔124贯穿于第一集流盘定位块121和第二集流盘定位块122。在进行物料载具的装配时，先后将第二集流盘定位块122和第一集流盘定位块121与第二定位销钉15即完成装配定位，不需要其他定位结构，结构简单且装配方便。

本发明实施例中的焊装夹具1通过设置第一定位销钉14实现物料载具与定位座13的定位，提高了物料载具与定位座13的定位精度；又通过第二定位销钉15实现集流盘定位块12与电芯载具11的定位，提高了集流盘52与待焊接电芯的定位精度。通过两方面措施较大程度上提高了集流盘52相对指定焊接位的定位精度，有利于提高焊接质量。

实际应用中，由于定位槽1211与盖板53的侧边存在装配间隙，会使盖板53在定位槽1211中存在小幅度的偏移。极耳的导流片与开口1212之间也存在装配间隙，尤其是圆形盖板53定位于圆形定位槽1211时，盖板53还可能存在小幅度的偏转，导致集流盘52相对于待焊接电芯51的焊接面发生小幅度的偏移，从而影响集流盘52与指定焊接位的定位精度。对此，如图4和图6所示，本发明实施例中，焊装夹具1还包括压块125，压块125安装于物料载具用于推压定位槽1211内容纳的待焊接极耳，以修正和限定待焊接极耳的位置。具体的，待焊接极耳的盖板53定位于定位槽1211。通过压块125推压盖板53上的极片凸台531来修正集流盘52相对待焊接电芯51的焊接端面的位置，以提高集流盘52与待焊接电芯51的定位精度。如图3所示为本发明实施例中集流盘定位块与压块的装配结构示意图。

其中，压块125采用工程塑料制作。盖板53上设有极片凸台531，通过压块125推压极片凸台531的侧面实现对盖板53位置的修正。压块125可与物料载具滑动连接或者旋转连接。例如，集流盘定位块12设有导轨，压块125与导轨滑动连接；或者，集流盘定位块12设有旋转轴，压块125与旋转轴转动连接。以通过滑动压块125或旋转压块125对极片凸台531的侧面进行推压。

本实施例以压块125与物料载具的集流盘定位块12连接为例说明，当然其也可以与物料载具的其他部件连接，对此本发明实施例不做具体限定。压块125一端通过复位弹簧与集流盘定位块12弹性连接，另一端在复位弹簧压紧力卸除过程中产生的弹性回复力驱动压块125对极片凸台531进行推压。使压块125的侧面与极片凸台531侧面抵接，以实现对盖板53位置的修正。复位弹簧可以为压缩弹簧或扭力弹簧。

当复位弹簧为压缩弹簧时，如图9所示，集流盘定位块12在压块125的移动方向上固定有端板129，压块125和端板129之间设有第一导杆，第一压缩弹簧126套设于第一导杆。例如，第一导杆的一端与压块125螺纹连接，另一端活动穿设于端板上的通孔，可通过调节第一导杆与压块125的螺纹连接长度来调节第一导杆的工作长度。进一步的，如图9所示，集流盘定位块12在压块125的滑动方向上固定有端块130，端块130可与集流盘定位块12一体成型。端块130位于压块125远离端板的一侧，端块130上埋设有磁铁或磁性金属件如螺钉等，压块125靠近端块130的一侧面埋设有磁铁，端块130上的磁铁与压块125上的磁铁相吸。当释放压块125时，压块125在磁铁的吸附力以及第一压缩弹簧126的回复力作用下对极片凸台531进行推压。例如，第一导杆的两端分别与端块130和端板129固定连接，压块125和第一压缩弹簧126均活动套设于导杆。

当复位弹簧为扭力弹簧时，集流盘定位块12上设有旋转轴，扭力弹簧套设于旋转轴，扭力弹簧的两端分别与集流盘定位块12和压块125固定连接。

装载待焊接极耳时，手动拨开压块125，使其远离定位槽1211，并使复位弹簧蓄积压紧力，将盖板53定位于定位槽1211，然后释放压块125，压块125在复位弹簧的弹性回复力下对推压极片凸台531进行推压直至与极片凸台531的侧面抵接。其中，复位弹簧与极片凸台531相抵接时，复位弹簧可以存在较小的压缩量，以保证盖板53在物料运输和集流盘焊接过程中时的位置保持不变，确保集流盘52的准确定位。

其中，如图4和图6所示，极片凸台531为盖板53内侧中心的长方形块状凸起，其短边方向的中心线穿过集流盘52的中心，当集流盘52与待焊接电芯51的焊接端面对准时，其短边方向的中心线穿过待焊接电芯51的焊接端面中心。如图5所示，压缩弹簧可设置为沿极片凸台531长边方向伸缩以驱动压块125沿极片凸台531的长边方向移动，通过其一侧面与极片凸台531的短边侧面抵接以实现盖板53位置的修正；或者，如图9所示，压缩弹簧可设置为沿极片凸台531短边方向伸缩以驱动压块125沿极片凸台531的短边方向移动，通过其一侧面与极片凸台531的长边侧面抵接以实现盖板53位置的修正。

本实施例中，通过压块125推压极片凸台531的长边侧面，能够使盖板53受力均匀，且受力区域距离盖板53的中心更近，使盖板53不容易翘起，从而避免因盖板53翘起而对集流盘52定位精度的影响。

为了提高焊接效率，本发明实施例中的一个物料载具可用于同时装载两组待焊接电芯51和待焊接极耳。具体的，如图4～图9所示，物料载具设有两个电芯安装部和两个定位槽1211，具体的，电芯安装部设于电芯载具11，定位槽1211设于集流盘定位块12，两个定位槽1211分别对应两个压块125，分别用于修正两个定位槽1211内的盖板53。从而实现通过一次装载完成两个电芯的集流盘焊接。

其中，当压块125沿极片凸台531的短边方向滑动时，如图6和图9所示，两个压块125沿垂直于两个定位槽1211的中心连线的方向远离或靠近对应的定位槽1211，以推压或释放极片凸台531的长边侧面。集流盘定位块12上固定有端板129，两个压块125的一端分别通过第一压缩弹簧126与端板129弹性连接。

装载待焊接极片时，手动拨动两个压块125向端板129靠拢，以压缩第一压缩弹簧126，将两个待焊接极耳分别装载于两个定位槽1211后释放压块125，两个压块125在第一压缩弹簧126的弹性回复力下分别推动两个极耳的极片凸台531的长边侧面，并与之相抵接。其中，两个压块125可设置于两个定位槽1211的中间或任意一侧。当两个压块125设置在两个定位槽1211的中间时，两个压块125可以固定连接或一体成型，这样可方便人员操作。

当压块125沿极片凸台531的长边方向移动时，两个压块125安装于两个定位槽1211之间，并可沿两个定位槽1211的中心连线方向相互远离或靠近，以推压或释放极片凸台531的短边侧面。其中，两个压块125可单独与物料载具上的端板129通过第一压缩弹簧126弹性连接，此时，端板129应垂直于两个定位槽1211的中心连线而设置；或者，如图4和图5所示，两个压块125之间通过第二压缩弹簧127弹性连接，以节省安装空间。

当两个压块125之间通过第二压缩弹簧127弹性连接时，具体的，两个压块125之间设有第二导杆，第二压缩弹簧127套设于第二导杆，第二导杆的一端与其中一个压块螺纹连接，另一端活动穿设于另一压块上的通孔。装载待焊接极片时，手动拨动两个压块125向中间靠拢，以压缩第二压缩弹簧127，将两个待焊接极耳分别装载于两个定位槽1211后释放压块125，两个压块125在第二压缩弹簧127的弹性回复力下分别推动两个极耳的极片凸台531的短边侧面，并与之相抵接。

在上述实施例的基础上，如图1所示，物料载具设有电芯安装部，当物料载具包括电芯载具11和集流盘定位块12时，电芯安装部设于电芯载具11。电芯安装部安装有弹性底座112，待焊接电芯51承载于弹性底座112。其中，弹性底座112包括壳体和压缩弹簧，压缩弹簧的一端与电芯定位槽111的底部固定连接，另一端与壳体固定连接。待焊接电芯51装载于弹性底座112上后，其与集流盘52相接触的端面高于接集流盘52的盖板所在平面，即待焊接电芯51会上顶极耳并使使其产生一定弧度的弯折，以保证压紧机构压紧集流盘52时，集流盘52与电芯端面的相对位置不会发生较大偏差而影响焊接质量。

如图1所示，本发明一实施例中，电芯安装部为开设于物料载具的电芯定位槽111，待焊接电芯51装载于电芯定位槽111，电芯定位槽111的形状与待焊接电芯51的外形相适配。例如，待焊接电芯51为圆柱电芯，则电芯定位槽111为与之相配合的圆柱形槽，待焊接电芯51的一端位于电芯定位槽111内，另一端与集流盘52对准。进一步的，物料载具在电芯定位槽111处进行取料避位，使待焊接电芯51的部分位于电芯定位槽111外部，以方便操作人员装取电芯。

当待焊接电芯51的焊接端的相对端已经焊接有极耳时，电芯安装部需有足够的空间放置该电芯以避免对已焊接的极耳造成损伤。对此，如图6所示为本发明又一实施例中焊装夹具与定位座的装配结构示意图，本发明一实施例中，如图7所示，电芯安装部为设于物料载具并沿竖直方向延伸的第一圆弧形槽115，物料载具安装有电芯定位件113，通过电芯定位件113将待焊接电芯51压紧于第一圆弧形槽115。其中，第一圆弧形槽115的半径与圆柱形待焊接电芯51的半径相同。在加工第一圆弧形槽115时，需要保证第一圆弧形槽115的弧面与圆柱形待焊接电芯51的侧面具有高精度的同轴度。这样设置是为了避免第一圆弧形槽115半径过小而导致圆柱形待焊接电芯51难以与第一圆弧形槽115完全贴合，或者第一圆弧形槽115半径过大而导致圆柱形待焊接电芯51在第一圆弧形槽115内发生滚动，从而影响集流盘52与圆柱形待焊接电芯51的定位精度本实施例通过电芯定位件113和第一圆弧形槽115实现待焊接电芯51在物料载具上的安装定位。这样可从第一圆弧形槽115的开口侧进行装载和移出待焊接电芯51，以避免待焊接电芯51的已焊接极耳与物料载具发生干涉碰撞。其中，电芯定位件113可为弹性挡块或快速夹钳。当然，本实施例中的物料载具也可用于装载底部未焊接极耳的待焊接电芯。

需要说明的是，当电芯安装部为电芯定位槽111时，也可在物料载具上安装电芯定位件113对装载于电芯定位槽111中的待焊接电芯51进行压紧定位，以防止其在电芯定位槽111内发生晃动。其中，如图4所示，物料载具位于电芯定位槽111的一侧构造有沿竖直方向延伸的第二圆弧形槽116，加工第二圆弧形槽116的工艺要求同上述实施例中第一圆弧形槽115。电芯定位件113将待焊接电芯51压紧于第二圆弧形槽116。

在上述实施例的基础上，如图1和图2所示，本发明实施例提供的集流盘焊接设备还包括设备平台5，输送机构2、压紧机构3和焊接机构4均安装于设备的设备平台5上。压紧机构3包括分别安装于设备平台5的第二驱动装置31和压板32，第二驱动装置31用于驱动焊装夹具1或压板32，使焊装夹具1与压板32相对运动，以通过压板32将待焊接极耳的集流盘52压紧于待焊接电芯51的焊接端面。其中，第二驱动装置31为直线气缸或其他直线驱动装置31。

如图10所示为本发明实施例中的压紧机构的结构示意图，本发明实施例中，第二驱动装置31用于驱动焊装夹具1，压板32固定于设备平台5。如图1所示，输送机构2的安装有安装座22，焊装夹具1的定位座13上下滑动安装于安装座22，例如，如图4和图6所示，焊装夹具1通过定位座13与安装座22滑动连接。第二驱动装置31用于驱动焊装夹具1的定位座13沿安装座22上下滑动，以使焊装夹具1与压板32压紧或分离。例如，如图10所示，压板32通过支架33固定于距离设备平台5的一定高度处，焊装夹具1与安装座22可上下滑动连接，例如，安装座22上设有竖直导轨，定位座13与该竖直导轨滑动连接。当焊装夹具1被输送机构2输送至压板32的正下方时，第二驱动装置31即驱动焊装夹具1向上运动至以一定的压紧力与压板32压紧。其中，电芯安装部上的弹性底座的复位弹簧应依据该压紧力为标准设计或选用。

其中，第二驱动装置31可固定于安装座22，其驱动端与焊装夹具1固定连接。第二驱动装置31也可固定于设备平台5，如图2和图10所示，第二驱动装置31固定于设备平台5的焊接工位，以第二驱动装置31为气缸为例，如图4和图6所示，定位座13安装有气缸连接座135。当焊装夹具1被输送到焊接工位时，气缸连接座135正好位于气缸驱动端正上方，以便气缸通过气缸连接座135顶升定位座13，以将焊装夹具1与压板32压紧，从而将集流盘52压紧于待焊接电芯51。

当然，第二驱动装置31还可用于驱动压板32，此时，压板32可上下运动地安装于设备平台5，第二驱动装置31的驱动端与压板32固定连接，当焊装夹具1被输送到焊接工位时，第二驱动装置31带动压板32向下运动以将集流盘52压紧于待焊接电芯51。

进一步的，如图10所示，压板32固定安装有集流盘压头321，集流盘压头321可采用铜压头。每一集流盘压头321对应一个待焊接极耳的集流盘52。通过集流盘压头321将集流盘52压紧于待焊接电芯51的焊接端面，集流盘压头321设有通孔，该通孔与集流盘52的焊接区形状相同，该通孔所围成的区域即为指定的焊接位。其中，集流盘压头321与集流盘52的边缘压合，以使激光穿过通孔后能够焊接到集流盘52的待焊接区域。集流盘52被压板32压紧时，其焊接区域与该指定的焊接位相对应。焊接机构4发出的激光通过该通孔到达集流盘52，以免激光对其他非焊接区造成损伤。

为避免激光及焊渣对旁边的盖板53造成破坏，压板32上固定安装有挡片322，集流盘压头321压设于集流盘52时，盖板53位于挡片322的下方。进一步的，如图1所示，压板32上设有挡板323，挡板323靠近激光焊接位设置，以降低激光对旁边部件造成损坏的可能性。

本发明实施例提供的集流盘焊接设备还包括有料检测装置6，有料检测装置6用于检测待焊接电芯51是否装载于输送机构2，有料检测装置6与输送机构2通信连接。具体的，如图4和图6所示，有料检测装置6安装于定位座13，当物料载具装载于定位座13时，输送机构2根据有料检测装置6的检测结果执行输送焊装夹具1的动作。更具体的，定位座13的定位件上设有安装孔137，例如，安装孔137设置于定位座13的底板133两侧的定位块或定位板136上，有料检测装置6安装于该安装孔137内，电芯载具11对应于安装孔137的位置设置有通孔。有料检测装置6的检测信号穿过电芯载具11的通孔以检测电芯载具11内是否装载有电芯。此种结构下，当待焊接电芯51装载于电芯载具11，且电芯载具11也装载于定位座13时，则认为焊装夹具1已装载于输送机构2，输送机构2即启动输送。其中，有料检测装置6可以为光电开关或距离传感器等，其具体类型不做具体限定。

如图11所示为本发明实施例中焊接机构的结构示意图。本发明实施例中，焊接机构4包括激光焊接装置41以及用于驱动激光焊接装置移动的三维移动机构42，三维移动机构包括X向滑轨421、Y向滑轨422和Z向滑轨423。Z向滑轨423上滑动安装有滑座，激光焊接装置41与滑座固定连接。通过驱动激光焊接装置41沿X向滑轨421上下运动来调节激光焊接装置41的焦距，通过驱动激光焊接装置41沿X向和Y向运动来调节其焊接位置。

本发明实施例提供的集流盘焊接设备还包括外罩，压紧机构3以及焊接机构4均位于外罩内，输送机构2的上下料端位于外罩外。外罩设有自动门，自动门与有料检测装置6通信连接，当焊装夹具1装载于输送机构2时，自动门打开，同时输送机构2启动输送。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种集流盘焊接设备，其特征在于，包括焊装夹具、输送机构、压紧机构和焊接机构；

所述焊装夹具包括物料载具和定位座，所述定位座安装于所述输送机构，所述物料载具定位安装于所述定位座，所述物料载具设有电芯安装部和定位槽，所述电芯安装部用于定位待焊接电芯，所述定位槽用于定位待焊接极耳，所述电芯安装部位于所述定位槽的一侧以使所述待焊接极耳的集流盘与所述待焊接电芯的焊接端面对准；

所述输送机构用于将所述焊装夹具输送至所述压紧机构，所述压紧机构用于将所述集流盘压紧于所述焊接端面以供所述焊接机构进行焊接。

2.根据权利要求1所述的集流盘焊接设备，其特征在于，包括并行设置的两个所述输送机构，所述输送机构包括第一驱动装置、滑台和滑块，所述滑块滑动安装于所述滑台，所述定位座安装于所述滑块。

3.根据权利要求1所述的集流盘焊接设备，其特征在于，所述焊装夹具还包括压块，所述压块安装于所述物料载具，所述压块用于推压所述定位槽内容纳的待焊接极耳以修正和限定所述待焊接极耳的位置。

4.根据权利要求3所述的集流盘焊接设备，其特征在于，所述物料载具设有两个所述定位槽和两个所述压块，两个所述压块之间通过压缩弹簧弹性连接。

5.根据权利要求1所述的集流盘焊接设备，其特征在于，所述定位座包括压件以及相连的底板和竖板，所述底板的两侧分别安装有定位块，所述物料载具定位于所述竖板和两个所述定位块形成的穴位中并通过所述压件压设于所述竖板。

6.根据权利要求1～5任一项所述的集流盘焊接设备，其特征在于，还包括设备平台，所述压紧机构包括分别安装于所述设备平台的第二驱动装置和压板，所述第二驱动装置用于驱动所述焊装夹具或所述压板，以通过所述压板将所述集流盘压紧于所述待焊接电芯的焊接端面。

7.根据权利要求6所述的集流盘焊接设备，其特征在于，所述压板固定安装有集流盘压头，所述集流盘压头设有通孔，所述通孔与所述集流盘的焊接区形状相同。

8.根据权利要求6所述的集流盘焊接设备，其特征在于，所述输送机构安装有安装座，所述定位座上下滑动安装于所述安装座，所述第二驱动装置用于驱动所述定位座沿所述安装座上下滑动。

9.根据权利要求8所述的集流盘焊接设备，其特征在于，所述第二驱动装置为气缸，所述定位座安装有气缸连接座，所述焊装夹具位于焊接工位时，所述气缸连接座位于所述气缸驱动端的正上方以便所述气缸通过所述气缸连接座顶升所述定位座。

10.根据权利要求1～5任一项所述的集流盘焊接设备，其特征在于，还包括有料检测装置，用于检测所述待焊接电芯是否装载于所述输送机构，所述有料检测装置与所述输送机构通信连接。

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