CN114367755B - 一种压筒结构及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于激光焊接技术领域，涉及一种压筒结构及激光焊接设备。本申请应用于动力电池模组的激光焊接，包括第一压筒、盖板和第二压筒；所述第二压筒设于所述第一压筒底部，所述第一压筒一侧设有进气口，所述盖板设于所述第一压筒位于所述进气口的一侧，所述第一压筒、盖板和第二压筒之间设有气道，所述气道与所述进气口连通并在所述第一压筒和所述第二压筒的下端形成有出气口，所述进气口用于吹入保护气，保护气经过所述气道并由所述出气口吹出。保护气能够更为均为地覆盖焊接的每个区域，从而更为全面的保护焊接的每个区域，较好地减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，较大程度地提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后更美观。

Description

一种压筒结构及激光焊接设备

技术领域

本申请涉及激光焊接技术领域，更具体的说，特别涉及一种压筒结构及激光焊接设备。

背景技术

动力电池模组的Busbar(母线排，汇流排)的作用主要是实现电芯与电芯之间的电连接。现阶段动力电池模组的Busbar的激光焊接，普遍存在焊接表面效果不理想的情况，如焊缝余高过高、焊接飞溅严重等等，为获得良好的焊接效果，采用环形光斑激光器也能使焊接效果有所改善，但环形光斑激光器的成本比传统光斑激光器高出不少。因此，需要研发一种把Busbar贴合到动力电池模组的极柱上，通过保护气对焊缝位置进行保护的压筒结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压筒结构及激光焊接设备，解决现有动力电池模组的Busbar的激光焊接后焊接表面效果不理想的技术问题。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种压筒结构，应用于动力电池模组的激光焊接，包括第一压筒、盖板和第二压筒；

所述第二压筒设于所述第一压筒底部，所述第一压筒一侧设有进气口，所述盖板设于所述第一压筒位于所述进气口的一侧，所述第一压筒、盖板和第二压筒之间设有气道，所述气道与所述进气口连通并在所述第一压筒和所述第二压筒的下端形成有出气口，所述进气口用于吹入保护气，保护气经过所述气道并由所述出气口吹出。

进一步地，所述出气口为一个，所述出气口为环形出气口；

或者，所述出气口为多个。

进一步地，所述第一压筒包括压筒主体、第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和第二延伸部分别设于所述压筒主体两侧且沿所述压筒主体外部延伸。

进一步地，所述气道包括第一气道和与所述第一气道连通的第二气道，所述第一延伸部中空设置，所述第一气道位于所述第一延伸部和所述盖板之间，所述第二气道位于所述第一压筒和所述第二压筒之间。

进一步地，所述压筒主体朝向所述第一延伸部的一面的底部设有第一出气部，其它面的底部设有第二出气部，所述第二压筒包括第三出气部和与所述第三出气部底部连接的第四出气部；

所述第三出气部与所述第一出气部和第二出气部存在间隙，以形成所述第二气道；所述第四出气部与所述第一出气部的底部和第二出气部的底部存在间隙，以形成所述出气口。

进一步地，所述第一出气部包括第一斜面，所述第三出气部包括第一台阶，所述第一斜面与所述第一台阶顶部存在间隙，以使保护气从第一气道吹入所述第二气道；

所述第二出气部包括第二台阶和与所述第二台阶底部连接的第二斜面，所述第二台阶与所述第一台阶顶部贴合，以密封所述第一压筒和第二压筒的间隙，所述第二台阶底部与所述第一台阶底部存在间隙；

所述第四出气部与所述第一斜面的底部和第二斜面的底部存在间隙，以形成所述出气口；

所述第四出气部与所述第一斜面的底部的间隙，小于所述第一台阶与所述第一斜面的间隙；

所述第四出气部与所述第二斜面的底部的间隙，小于所述第二台阶底部与所述第一台阶底部的间隙；

所述第三出气部顶部设有第三斜面，所述第四出气部顶部设有第四斜面。

进一步地，所述盖板和第二压筒均可拆卸地设置于所述第一压筒上，所述盖板和第二压筒均与第一压筒之间设有密封结构。

进一步地，所述压筒结构还包括压板，所述压板设有多个第一通槽，所述第一压筒设于所述压板上，所述第一压筒和第二压筒设有第二通槽，所述第一通槽与所述第二通槽对应设置。

进一步地，所述进气口设于所述第一延伸部上，所述进气口上设有保护气接头，所述第二延伸部设有抽气口，所述抽气口上设有抽烟雾管道。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种激光焊接设备，采用了如下所述的技术方案：

一种激光焊接设备，包括工作台、激光头组件和多个如上所述的压筒结构，所述压筒结构用于压合所述工作台上的工件，所述激光头组件用于出射激光并通过所述压筒结构对所述工作台上的工件进行加工。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：

一种压筒结构及激光焊接设备，在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，通过压筒结构压合于Busbar上，使Busbar紧贴于动力电池模组的极柱上无缝隙；当保护气从第一气道吹入第二气道时，保护气通过第一台阶顶部与第一斜面的间隙吹入，并在第二气道中扩散；由于第四出气部与第一斜面的底部的间隙，小于第一台阶与所述第一斜面的间隙，且第四出气部与第二斜面的底部的间隙，小于第二台阶底部与第一台阶底部的间隙，从而保护气从第一气道吹入第二气道的速度，小于保护气从出气口吹出的速度，因此，保护气能够在第二气道中积攒，使得保护气在第二气道中扩散的较为均匀，使得保护气能够均为地沿环线出气口吹出，从而使得保护气能够更为均为地覆盖焊接的每个区域，从而更为全面的保护焊接的每个区域，较好地减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，较大程度地提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后更美观；保护气吹出来后，外部抽烟雾装置工作，通过抽气口把焊接烟雾抽出，防止焊接烟雾阻挡激光导致的激光功率减弱形成的焊接不良。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，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为本发明实施例中压筒结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中压筒结构另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例中压筒结构的爆炸图；

图4为本发明实施例中压筒结构的俯视图；

图5为图4中A－A处的剖视图；

图6为图5中B处的放大图；

图7为图5中C处的放大图；

图8为本发明实施例中第一压筒的结构示意图；

图9为本发明实施例中第二压筒的结构示意图；

图10为本发明实施例中保护气在压筒结构的流动示意图；

图11为本发明实施例中压板的结构示意图；

图12为本发明实施例中工作台和压板的连接关系示意图；

图13为本发明实施例中本压筒结构进行焊接后的焊接效果示意图。

附图标记说明：

1、第一压筒；11、压筒主体；111、第一出气部；1111、第一斜面；112、第二出气部；1121、第二台阶；1122、第二斜面；12、第一延伸部；13、第二延伸部；2、盖板；3、第二压筒；31、第三出气部；311、第一台阶；312、第三斜面；32、第四出气部；321、第四斜面；4、进气口；5、气道；51、第一气道；52、第二气道；6、出气口；7、压板；71、第一通槽；8、第二通槽；9、保护气接头；14、抽气口；15、抽烟雾管道；16、工作台。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将参照相关附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

如图1至图5所示，一种压筒结构，包括第一压筒1、盖板2和第二压筒3；

所述第二压筒3设于所述第一压筒1底部，所述第一压筒1一侧设有进气口4，所述盖板2设于所述第一压筒1位于所述进气口4的一侧，所述第一压筒1、盖板2和第二压筒3之间设有气道5，所述气道5与所述进气口4连通并在所述第一压筒1和所述第二压筒3的下端形成有出气口6，所述进气口4用于吹入保护气，保护气经过所述气道5并由所述出气口6吹出。

本发明实施例提供的压筒结构，应用于动力电池模组中的激光焊接，在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，通过压筒结构压合于Busbar上，使Busbar紧贴于动力电池模组的极柱上无缝隙，第一压筒1、盖板2和第二压筒3之间设有气道5，气道5在第一压筒1和第二压筒3的下端形成有出气口6，保护气通过进气口4吹入，保护气经过气道5后由出气口6吹出，从而在激光焊接过程中通过保护气保护激光焊接的区域，以减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后较为美观。

如图5至图7所示，本实施例中，所述出气口6为一个，所述出气口6为环形出气口。在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，保护气从环形出气口吹出，保护气能够更为均为地覆盖焊接的每个区域，从而更为全面的保护焊接的每个区域，较好地减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，较大程度地提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后更美观。

在另一个实施例中，所述出气口6为多个。在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，保护气从多个出气口6吹出，保护气能够较为均为地分布在焊接的多个区域，从而较为全面的保护焊接的多个区域，较好地减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，较大程度地提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后更美观。

如图3和图8所示，所述第一压筒1包括压筒主体11、第一延伸部12和第二延伸部13，所述第一延伸部12和第二延伸部13分别设于所述压筒主体11两侧且沿所述压筒主体11外部延伸。

如图3和图5所示，所述气道5包括第一气道51和与所述第一气道51连通的第二气道52，所述第一延伸部12中空设置，所述第一气道51位于所述第一延伸部12和所述盖板2之间，所述第二气道52位于所述第一压筒1和所述第二压筒3之间。

本实施例中，所述第一气道51的容积大于所述第二气道52。由于第一延伸部12中空设置，第一气道51的容积大于第二气道52的容积，因此，第一气道51可用于缓存保护气，使保护气经过气道5流至出气口6时得到缓冲，不会挤压在第二气道52中。

如图5至图9所示，本实施例中，所述压筒主体11朝向所述第一延伸部12的一面的底部设有第一出气部111，其它面的底部设有第二出气部112，所述第二压筒3包括第三出气部31和与所述第三出气部31底部连接的第四出气部32。可以理解的，所述压筒主体11具有四个侧面，其中，压筒主体11朝向第一延伸部12的一侧面的底部设有第一出气部111，其他三个侧面设有第二出气部112。

所述第三出气部31与所述第一出气部111和第二出气部112存在间隙，以形成所述第二气道52；所述第四出气部32与所述第一出气部111的底部和第二出气部112的底部存在间隙，以形成所述出气口6。

所述第一出气部111包括第一斜面1111，所述第三出气部31包括第一台阶311，第一台阶311为设于第二压筒3内的台阶孔，所述第一斜面1111与所述第一台阶311顶部存在间隙，以使保护气从第一气道51吹入所述第二气道52。

所述第二出气部112包括第二台阶1121和与所述第二台阶1121底部连接的第二斜面1122，所述第二台阶1121与所述第一台阶311顶部贴合，以密封所述第一压筒1和第二压筒3的间隙，所述第二台阶1121底部与所述第一台阶311底部存在间隙。

第二压筒3通过第一台阶311与第一压筒1的第二台阶1121贴合，实现第二压筒3安装于第一压筒1底部外侧，第一台阶311顶部与第一压筒1的第一斜面1111存在间隙，以使保护气从第一气道51吹入所述第二气道52，第一台阶311与第一压筒1的第二台阶1121贴合，以密封第一压筒1和第二压筒3的间隙，从而保护气从第一气道51吹入第二气道52时，保护气通过第一台阶311顶部与第一斜面1111的间隙吹入，由于第二台阶1121底部与第一台阶311底部存在间隙，因此，保护气能够在第二气道52中扩散，使得保护气能够较为均匀地分布在第二气道52中，最终能够较为均为地从出气口6吹出。

所述第四出气部32与所述第一斜面1111的底部和第二斜面1122的底部存在间隙，以形成所述出气口6。

本实施例中，所述第四出气部32与所述第一斜面1111的底部的间隙，小于所述第一台阶311与所述第一斜面1111的间隙；

所述第四出气部32与所述第二斜面1122的底部的间隙，小于所述第二台阶1121底部与所述第一台阶311底部的间隙。

结合图10，当保护气从第一气道51吹入第二气道52时，保护气通过第一台阶311顶部与第一斜面1111的间隙吹入，并在第二气道52中扩散；由于第四出气部32与第一斜面1111的底部的间隙，小于第一台阶311与所述第一斜面1111的间隙，且第四出气部32与第二斜面1122的底部的间隙，小于第二台阶1121底部与第一台阶311底部的间隙，保护气从第一气道51吹入第二气道52的速度，小于保护气从出气口6吹出的速度，因此，保护气能够在第二气道52中积攒，使得保护气在第二气道52中扩散的较为均匀，使得保护气能够均为地沿环线出气口6吹出，从而使得保护气能够更为均为地覆盖焊接的每个区域，从而更为全面的保护焊接的每个区域，较好地减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，较大程度地提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后更美观。

所述第三出气部31顶部设有第三斜面312，保护气从第一气道51吹入第二气道52时，保护气能够从第一斜面1111和第三斜面312的间隙吹入，从而便于保护气从第一气道51吹入第二气道52；所述第四出气部32顶部设有第四斜面321，保护气从第二气道52沿出气口6吹出时，保护气从第一斜面1111和第二斜面1122与第四斜面321的间隙吹出，从而便于保护气从出气口6吹出。

在一个实施例中，所述盖板2和第二压筒3焊接于所述第一压筒1上，或者，所述盖板2和第二压筒3均可拆卸地设置于所述第一压筒1上。

所述盖板2和第二压筒3均与第一压筒1之间设有密封结构。可选的，所述密封结构为密封圈或者密封胶。

如图11和图12所示，所述压筒结构还包括压板7，所述压板7设有多个第一通槽71，所述第一压筒1设于所述压板7上，所述第一压筒1和第二压筒3设有第二通槽8，所述第一通槽71与所述第二通槽8对应设置。

在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，通过压筒结构压合于Busbar上，激光穿过第一通槽71和第二通槽8，实现对焊接区域的焊接。

如图8和图10所示，所述进气口4设于所述第一延伸部12上，所述进气口4上设有保护气接头9，通过保护气接头9连接外部保护气气源，从而为压筒结构提供保护气。

所述第二延伸部13设有抽气口14，所述抽气口14上设有抽烟雾管道15，抽烟雾管道15与外部抽烟雾装置连接。进行激光焊接时，保护气吹出来后，外部抽烟雾装置工作，通过抽气口14把焊接烟雾抽出，防止焊接烟雾阻挡激光导致的激光功率减弱形成的焊接不良。

图13为本发明实施例中压筒结构进行焊接后的焊接效果示意图，焊缝较为美观，平滑，余高均匀，鱼鳞状明显。

本发明实施例提供的压筒结构，在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，通过压筒结构压合于Busbar上，使Busbar紧贴于动力电池模组的极柱上无缝隙；当保护气从第一气道51吹入第二气道52时，保护气通过第一台阶311顶部与第一斜面1111的间隙吹入，并在第二气道52中扩散；由于第四出气部32与第一斜面1111的底部的间隙，小于第一台阶311与所述第一斜面1111的间隙，且第四出气部32与第二斜面1122的底部的间隙，小于第二台阶1121底部与第一台阶311底部的间隙，从而保护气从第一气道51吹入第二气道52的速度，小于保护气从出气口6吹出的速度，因此，保护气能够在第二气道52中积攒，使得保护气在第二气道52中扩散的较为均匀，使得保护气能够均为地沿环线出气口6吹出，从而使得保护气能够更为均为地覆盖焊接的每个区域，从而更为全面的保护焊接的每个区域，较好地减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，较大程度地提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后更美观；保护气吹出来后，外部抽烟雾装置工作，通过抽气口14把焊接烟雾抽出，防止焊接烟雾阻挡激光导致的激光功率减弱形成的焊接不良。

为了解决以上提出的技术问题，本发明实施例还提供了一种激光焊接设备，采用了如下所述的技术方案：

如图12所示，一种激光焊接设备，包括工作台16、激光头组件和多个如上所述的压筒结构，所述压筒结构用于压合所述工作台16上的工件，所述激光头组件用于出射激光并通过所述压筒结构对所述工作台16上的工件进行加工。

本发明实施例提供的激光焊接设备，工作台16上放置有动力电池模组，在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，通过压筒结构压合于Busbar上，使Busbar紧贴于动力电池模组的极柱上无缝隙，第一压筒1、盖板2和第二压筒3之间设有气道5，气道5在第一压筒1和第二压筒3的下端形成有出气口6，保护气通过进气口4吹入，保护气经过气道5后由出气口6吹出，从而在激光焊接过程中通过保护气保护激光焊接的区域，以减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后较为美观。

本实施例中，所述出气口6为一个，所述出气口6为环形出气口。在对动力电池模组的Busbar进行焊接时，保护气从环形出气口吹出，保护气能够更为均为地覆盖焊接的每个区域，从而更为全面的保护焊接的每个区域，较好地减少焊接时焊接物飞溅和焊缝余高过高等情况出现，较大程度地提高焊接效果，使得焊接物焊接完成后更美观。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压筒结构，应用于动力电池模组的激光焊接，其特征在于，包括第一压筒、盖板和第二压筒；

所述第二压筒设于所述第一压筒底部，所述第一压筒一侧设有进气口，所述盖板设于所述第一压筒位于所述进气口的一侧，所述第一压筒、盖板和第二压筒之间设有气道，所述气道与所述进气口连通并在所述第一压筒和所述第二压筒的下端形成有出气口，所述进气口用于吹入保护气，保护气经过所述气道并由所述出气口吹出；

所述气道包括第一气道和与所述第一气道连通的第二气道，所述第一气道位于所述第一压筒和所述盖板之间，所述第二气道位于所述第一压筒和所述第二压筒之间；

所述第二气道连接所述出气口，所述第一气道与所述第二气道之间存在间隙，且所述出气口的开口宽度小于所述第一气道与所述第二气道之间的间隙，使得保护气从所述第一气道吹入所述第二气道的速度，小于保护气从所述出气口吹出的速度。

2.根据权利要求1所述的压筒结构，其特征在于，

所述出气口为一个，所述出气口为环形出气口；

或者，所述出气口为多个。

3.根据权利要求2所述的压筒结构，其特征在于，

所述第一压筒包括压筒主体、第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和第二延伸部分别设于所述压筒主体两侧且沿所述压筒主体外部延伸。

4.根据权利要求3所述的压筒结构，其特征在于，

所述第一延伸部中空设置，所述第一气道位于所述第一延伸部和所述盖板之间。

5.根据权利要求4所述的压筒结构，其特征在于，

当所述出气口为一个，所述出气口为环形出气口时；所述压筒主体朝向所述第一延伸部的一面的底部设有第一出气部，其它面的底部设有第二出气部，所述第二压筒包括第三出气部和与所述第三出气部底部连接的第四出气部；

所述第三出气部与所述第一出气部和第二出气部存在间隙，以形成所述第二气道；所述第四出气部与所述第一出气部的底部和第二出气部的底部存在间隙，以形成所述出气口。

6.根据权利要求5所述的压筒结构，其特征在于，

所述第一出气部包括第一斜面，所述第三出气部包括第一台阶，所述第一斜面与所述第一台阶顶部存在间隙，以使保护气从第一气道吹入所述第二气道；

所述第二出气部包括第二台阶和与所述第二台阶底部连接的第二斜面，所述第二台阶与所述第一台阶顶部贴合，以密封所述第一压筒和第二压筒的间隙，所述第二台阶底部与所述第一台阶底部存在间隙；

所述第四出气部与所述第一斜面的底部和第二斜面的底部存在间隙，以形成所述出气口；

所述第四出气部与所述第一斜面的底部的间隙，小于所述第一台阶与所述第一斜面的间隙；

所述第四出气部与所述第二斜面的底部的间隙，小于所述第二台阶底部与所述第一台阶底部的间隙；

所述第三出气部顶部设有第三斜面，所述第四出气部顶部设有第四斜面。

7.根据权利要求1所述的压筒结构，其特征在于，

所述盖板和第二压筒均可拆卸地设置于所述第一压筒上，所述盖板和第二压筒均与第一压筒之间设有密封结构。

8.根据权利要求1所述的压筒结构，其特征在于，

所述压筒结构还包括压板，所述压板设有多个第一通槽，所述第一压筒设于所述压板上，所述第一压筒和第二压筒设有第二通槽，所述第一通槽与所述第二通槽对应设置。

9.根据权利要求3所述的压筒结构，其特征在于，

所述进气口设于所述第一延伸部上，所述进气口上设有保护气接头，所述第二延伸部设有抽气口，所述抽气口上设有抽烟雾管道。

10.一种激光焊接设备，其特征在于，

包括工作台、激光头组件和多个如权利要求1－9任意一项所述的压筒结构，所述压筒结构用于压合所述工作台上的工件，所述激光头组件用于出射激光并通过所述压筒结构对所述工作台上的工件进行加工。