CN114713987B - 超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构，包括下压组件、马达夹具组件、侧焊组件模组、移动模组，下压组件和马达夹具组件均安设于所述移动模组上，马达夹具组件包括在马达驱动下可转动的仿形立板，电池放置于仿形立板顶部，下压组件包括在电机驱动下可转动的下压头，下压头用于压紧电池顶盖，侧焊组件模组包括用于焊接的侧焊激光头。本发明能够保证超窄电池壳盖的焊接效果，又能保证焊接稳定性，同时又能按照指定尺寸区域进行焊接，本发明通过设计一种超窄电池壳盖专用的焊接定位机构，保证了焊接效果，避免了电极隔离体被破坏、电池外形良品率过低的问题。

Description

超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构

技术领域

本发明涉及新能源电池领域，尤其涉及一种超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构。

背景技术

现有的超窄电池的结构通常包括由两个可导电的壳体半部组成的壳体，该两个壳体半部分别为下壳和顶盖，通常下壳具有正极性，顶盖具有负极性。然而目前的超窄电池在下壳和顶盖焊接结合时容易因为焊接温度过高而破坏壳体里面的电极隔离体，且电池下壳与顶盖相对位置不准确导致电池外形良品率过低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构，本发明至少解决了现有技术中的部分问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构，包括下压组件、马达夹具组件、侧焊组件模组、移动模组，下压组件和马达夹具组件均安设于所述移动模组上，马达夹具组件包括在马达驱动下可转动的仿形立板，电池放置于仿形立板顶部，下压组件包括在电机驱动下可转动的下压头，下压头用于压紧电池顶盖，侧焊组件模组包括用于焊接的侧焊激光头。

进一步地，所述移动模组为夹具X与Y向模组，夹具X与Y向模组包括Y向模组、设于Y向模组上的X向模组，下压组件和马达夹具组件均安设于X向模组上。

进一步地，所述马达夹具组件为DD马达夹具组件，DD马达夹具组件还包括第一底板、活动板、带动仿形立板转动的DD马达，第一底板固定于活动板上，活动板与X向模组滑动连接，DD马达固定于第一底板上，仿形立板与DD马达的输出轴相连，仿形立板上设有用于夹持电池的夹持组件。

进一步地，夹持组件包括左滑块、后滑块、右滑块、前滑块，仿形立板的左侧设有左滑轨，左滑轨上设有左滑板，左滑块和后滑块均安设于所述左滑板上，DD马达夹具组件还包括驱动左滑板沿左滑轨上下移动的第一气缸，仿形立板的右侧设有右滑轨，右滑轨上设有右滑板，所述右滑块和所述前滑块均安设于所述右滑板上，DD马达夹具组件还包括驱动右滑板沿右滑轨上下移动的第二气缸，DD马达夹具组件还包括驱动左滑块朝仿形立板方向压紧的第一弹簧、驱动后滑块朝仿形立板方向压紧的第二弹簧、驱动右滑块朝仿形立板方向压紧的第三弹簧、驱动前滑块朝仿形立板方向压紧的第四弹簧，DD马达夹具组件还包括驱动左滑块远离仿形立板的第三气缸、驱动右滑块远离仿形立板的第四气缸，所述左滑块上设有第一楔形面，所述后滑块上设有与所述第一楔形面配合的第一滚轮部，所述右滑块上设有第二楔形面，所述前滑块上设有与所述第二楔形面配合的第二滚轮部。

进一步地，所述下压组件还包括第五气缸、第二底板、电机、滑轨安装板、用作竖向支撑的加强组件，第二底板固定于第一底板上，加强组件设于第二底板上，滑轨安装板安设于加强组件上，滑轨安装板上设有滑轨，下压头与电机的输出轴相连，电机通过滑块与滑轨滑动连接，第五气缸设于滑轨安装板上，第五气缸用于驱动滑块以带动电机和下压头上下移动。

进一步地，所述侧焊组件模组包括龙门架、侧焊激光头、调节侧焊激光头竖直方向高度的立式模组、调节侧焊激光头焊接角度的摆动台，侧焊激光头设于所述摆动台上，摆动台固定于所述立式模组上，立式模组安装于所述龙门架上，移动模组位于龙门架正下方。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构通过下压头和仿形立板一起夹紧超窄电池的顶盖和下壳，保证了焊接过程中超窄电池的顶盖和下壳相对位置不变，焊接后的电池外形良品率高；焊接过程中，超窄电池的顶盖和下壳间的焊接缝始终与侧焊激光头保持一定的距离，焊接距离不会过近，避免了焊接温度过高而破坏壳体内电极隔离体的问题。

2、本发明能够保证超窄电池壳盖的焊接效果，又能保证焊接稳定性，同时又能按照指定尺寸区域进行焊接，本发明通过设计一种超窄电池壳盖专用的焊接定位机构，保证了焊接效果，避免了电极隔离体被破坏、电池外形良品率过低的问题。

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它的附图。

图1为本发明实施例提供的产品壳盖定位焊接夹具的整体结构；

图2为本发明实施例提供的下压组件示意图；

图3为本发明实施例提供的DD马达夹具组件的部件图一；

图4为本发明实施例提供的DD马达夹具组件的部件图二；

图5为本发明实施例提供的侧焊组件模组；

图6为本发明实施例提供的夹具X与Y向模组。

具体实施方式

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它实施例，都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”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

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一个或者更多个该特征。

如图1-图6，本发明实施例提供一种超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构，包括下压组件1、马达夹具组件、侧焊组件模组3、移动模组，下压组件1和马达夹具组件均安设于所述移动模组上，马达夹具组件包括在马达驱动下可转动的仿形立板12，电池放置于仿形立板12顶部，下压组件1包括在电机驱动下可转动的下压头9，下压头9用于压紧电池顶盖，侧焊组件模组3包括用于焊接的侧焊激光头23。

所述马达夹具组件为DD马达夹具组件2，所述移动模组为夹具X与Y向模组4。夹具X与Y向模组4包括Y向模组26、设于Y向模组26上的X向模组27，下压组件1和DD马达夹具组件2均安设于X向模组27上，X向模组27可沿Y向模组26的长度方向移动。DD马达夹具组件2还包括第一底板20、活动板21、带动仿形立板12转动的DD马达19(DD马达即现有的DD直驱电机)，第一底板20固定于活动板21上，活动板21与X向模组27滑动连接(活动板21可沿X向模组27的长度方向移动)，DD马达19固定于第一底板20上，仿形立板12与DD马达19的输出轴相连，仿形立板12上设有用于夹持电池的夹持组件。

在本实施例中，超窄电池为一长方体电池，长方体电池包括下壳和顶盖，下壳水平放置于仿形立板12顶部，顶盖盖设于所述下壳上，下压头9底部设有一矩形块，矩形块用来压紧超窄电池的顶盖，下壳和顶盖通过侧焊激光头23进行焊接结合。电池放置于仿形立板12顶部后先由夹持组件夹紧，待下压组件1的下压头9压紧电池顶盖后，下压头9与仿形立板12已将电池的顶盖和下壳夹紧，此时仿形立板12上的夹持组件退后，不再用来夹紧电池。

夹持组件包括左滑块14、后滑块13、右滑块16、前滑块17，仿形立板12的左侧设有左滑轨，左滑轨上设有左滑板，左滑块14和后滑块13均安设于所述左滑板上，DD马达夹具组件2还包括驱动左滑板沿左滑轨上下移动的第一气缸15，仿形立板12的右侧设有右滑轨，右滑轨上设有右滑板，所述右滑块16和所述前滑块17均安设于所述右滑板上，DD马达夹具组件2还包括驱动右滑板沿右滑轨上下移动的第二气缸18，DD马达夹具组件2还包括驱动左滑块14朝仿形立板12方向压紧的第一弹簧32、驱动后滑块13朝仿形立板12方向压紧的第二弹簧33、驱动右滑块16朝仿形立板12方向压紧的第三弹簧34、驱动前滑块17朝仿形立板12方向压紧的第四弹簧35，DD马达夹具组件2还包括驱动左滑块14远离仿形立板12的第三气缸28、驱动右滑块16远离仿形立板12的第四气缸29，所述左滑块14上设有第一楔形面30，所述后滑块13上设有与所述第一楔形面30配合的第一滚轮部36，所述右滑块16上设有第二楔形面31，所述前滑块17上设有与所述第二楔形面31配合的第二滚轮部37。

如图3，电池放置于仿形立板12顶部后，第一气缸15驱动左滑块14和后滑块13上升，第二气缸18驱动右滑块16和前滑块17上升，上升过程中，第三气缸28驱动左滑块14远离仿形立板12，左滑块14上的第一楔形面30带动第一滚轮部36进而带动后滑块13远离仿形立板12，此时左滑块14处的第一弹簧32、后滑块13处的第二弹簧33均处于压缩状态；上升过程中，第四气缸29驱动右滑块16远离仿形立板12，右滑块16上的第二楔形面31带动第二滚轮部37进而带动前滑块17远离仿形立板12，此时右滑块16处的第三弹簧34、前滑块17处的第四弹簧35均处于压缩状态；当左滑块14、后滑块13、右滑块16、前滑块17都上升到电池的侧壁位置时，第三气缸28和第四气缸29停止工作，此时左滑块14在第一弹簧32的作用下、后滑块13在第二弹簧33的作用下、右滑块16在第三弹簧34的作用下、前滑块17在第四弹簧35的作用下分别朝电池的四个侧壁压紧。

所述下压组件1还包括第五气缸5、第二底板7、电机8、滑轨安装板11、用作竖向支撑的加强组件6，第二底板7固定于第一底板20上，加强组件6设于第二底板7上，滑轨安装板11安设于加强组件6上，滑轨安装板11上设有滑轨10，下压头9通过联轴器与电机8的输出轴相连，电机8通过滑块与滑轨10滑动连接，第五气缸5设于滑轨安装板11上，第五气缸5用于驱动滑块以带动电机8和下压头9上下移动。如图2，电机8装配在滑轨10上，下压头9装配在电机8上，第五气缸5立在滑轨安装板11上，可以调节下压头9的下压深度，下压头9可在第五气缸5的驱动下向下压向电池的顶盖，当下压头9底部的矩形块压紧电池的顶盖后，第三气缸28和第四气缸29开始工作，驱动左滑块14、后滑块13、右滑块16、前滑块17分别远离电池的四个侧壁，然后第一气缸15和第二气缸18工作，驱动左滑块14、后滑块13、右滑块16、前滑块17竖直下降，下降到低于所述仿形立板12的上表面，之后侧焊激光头23下降到电池所在位置，侧焊激光头23对准电池，由侧焊激光头23对电池的下壳和顶盖进行焊接结合，夹具X与Y向模组4与治具相配合，前后移动，下压头9和仿形立板12同步转动，使电池的四周都得到焊接，下压头9由电机8驱动，仿形立板12由DD马达19驱动，下压组件1的电机8与DD马达夹具组件2的DD马达19一起转动，使朝电池产品的四边，焊接面与激光头距离一样焊接产品。

所述侧焊组件模组3包括龙门架22、侧焊激光头23、调节侧焊激光头23竖直方向高度的立式模组24、调节侧焊激光头23焊接角度的摆动台25，侧焊激光头23安设于摆动台25上，摆动台25固定于所述立式模组24上，立式模组24安装于所述龙门架22上，X与Y向模组4位于龙门架22正下方。

焊接前先通过X与Y向模组4调整好下压组件1和DD马达夹具组件2的位置，使得侧焊激光头23与电池间保持合适的间距，侧焊激光头23对电池的焊接始终控制在指定尺寸区域内，焊接距离不会过近，避免了焊接温度过高而破坏壳体内电极隔离体的问题。电池放置到仿形立板12上后，初始由左滑块14、后滑块13、右滑块16、前滑块17夹紧电池的X向和Y向，然后由下压头9配合仿形立板12夹紧电池的Z向(竖直方向)，左滑块14和后滑块13的边缘可用作X方向与Y方向的基准，左滑块14与后滑块13在X方向的边缘与X向模组27平行，左滑块14与后滑块13在Y方向的边缘与Y向模组26平行，DD马达夹具组件2夹紧电池的X与Y向进行预定位，通过夹具与电池壳体预定位，可以有效消除不同电池产品壳盖的尺寸误差，保证壳盖定位的一致性。焊接过程中，下压组件1上的电机8与DD马达夹具组件2上的DD马达19一起转动，与夹具X与Y向模组4相配合，加焊接产品四侧边。

图1为产品壳盖定位焊接夹具的整体结构，包括下压组件1，DD马达夹具组件2，侧焊组件模组3，夹具X与Y向模组4。

图2是下压组件1，用于夹紧产品Z向(竖直方向)，下压组件1包括：第五气缸5、加强组件6、第二底板7、电机8、下压头9、滑轨10、滑轨安装板11。

图3～图4为DD马达夹具组件2，夹紧产品的X与Y向预定位。DD马达夹具组件2包括：仿形立板12、后滑块13、左滑块14、第一气缸15、右滑块16、前滑块17、第二气缸18、DD马达19、第一底板20、活动板21。

图5为侧焊组件模组3，控制产品的Z向焊接(将电池的顶盖和下壳进行焊接结合)。侧焊组件模组3包括：龙门架22、侧焊激光头23、立式模组24、摆动台25。

图6为夹具X与Y向模组4。夹具X与Y向模组4包括：Y向模组26，X向模组27。

产品放在DD马达夹具组件2上，用滑块(后滑块13、左滑块14、右滑块16、前滑块17)夹紧产品。下压组件1的电机8下压一起夹紧产品。DD马达夹具组件2的滑块松开，只保留下压组件1夹紧状态。侧焊组件模组3下降到治具产品同样高度。下压组件1上的电机8与DD马达夹具组件2上的DD马达19一起转动，与夹具X与Y向模组4相配合，加焊接产品四侧边。

本实施例提供了下压夹紧组件(下压组件1)，由电机8、第五气缸5，滑块组成锁在X向模组27上，焊接夹紧治具(DD马达夹具组件2)装配在DD马达19上，然后装配在X向模组27上。侧焊组件模组3装配在龙门架22上，组件上有一个立式模组24，可Z向调节高度，一个摆动台25，侧焊激光头组立在摆动台25上，可调节角度焊接，夹具X与Y向模组4，由Y向模组26、X向模组27两个模组装配在一起，两相模组相配合，控制X向左右运动与Y向前后夹具的运动。

图2是下压组件1，第二底板7装配在X向模组27上，加强组件6装配在第二底板7上，第五气缸组立在滑轨安装板11上，可以调节压头，下压深度。滑轨10装配在滑轨安装板11上，电机8装配在滑轨10上，下压头9装配在电机8上。

图3～图4为点焊夹具，仿形立板12装配在DD马达上19上，后滑块13与左滑块14装配在仿形立板12左侧滑轨上，右滑块16与前滑块17装配在仿形立板12右侧滑轨上。第一气缸15装配在仿形立板12左侧，第二气缸18装配在仿形立板12右侧，DD马达19装配在第一底板20上，第一底板20装配在活动板21上，活动板21装配在X向模组27上。

图5为侧焊组件模组3，龙门架22装配在大理石上，立式模组24装配在龙门架22上，摆动台25装配在立式模组24上，可以上下调正Z向深度，侧焊激光头23装配在摆动台25上。

图6为夹具X与Y向模组4，X向模组27，Y向模组26。

本发明可以实现超窄电池壳盖侧焊焊接的准确性。同时，超窄电池壳盖侧焊焊接四侧与激光头直接漏空，中间没有盖板挡住，避免以往盖板夹持产品产生机械损伤。此外，通过夹具与产品壳体预定位，可以有效消除不同产品壳盖的尺寸误差，保证壳盖定位的一致性。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构，其特征在于：包括下压组件、马达夹具组件、侧焊组件模组、移动模组，下压组件和马达夹具组件均安设于所述移动模组上，马达夹具组件包括在马达驱动下可转动的仿形立板，电池放置于仿形立板顶部，下压组件包括在电机驱动下可转动的下压头，下压头用于压紧电池顶盖，侧焊组件模组包括用于焊接的侧焊激光头；

所述移动模组为夹具X与Y向模组，夹具X与Y向模组包括Y向模组、设于Y向模组上的X向模组，下压组件和马达夹具组件均安设于X向模组上；

所述马达夹具组件为DD马达夹具组件，DD马达夹具组件还包括第一底板、活动板、带动仿形立板转动的DD马达，第一底板固定于活动板上，活动板与X向模组滑动连接，DD马达固定于第一底板上，仿形立板与DD马达的输出轴相连，仿形立板上设有用于夹持电池的夹持组件；

夹持组件包括左滑块、后滑块、右滑块、前滑块，仿形立板的左侧设有左滑轨，左滑轨上设有左滑板，左滑块和后滑块均安设于所述左滑板上，DD马达夹具组件还包括驱动左滑板沿左滑轨上下移动的第一气缸，仿形立板的右侧设有右滑轨，右滑轨上设有右滑板，所述右滑块和所述前滑块均安设于所述右滑板上，DD马达夹具组件还包括驱动右滑板沿右滑轨上下移动的第二气缸，DD马达夹具组件还包括驱动左滑块朝仿形立板方向压紧的第一弹簧、驱动后滑块朝仿形立板方向压紧的第二弹簧、驱动右滑块朝仿形立板方向压紧的第三弹簧、驱动前滑块朝仿形立板方向压紧的第四弹簧，DD马达夹具组件还包括驱动左滑块远离仿形立板的第三气缸、驱动右滑块远离仿形立板的第四气缸，所述左滑块上设有第一楔形面，所述后滑块上设有与所述第一楔形面配合的第一滚轮部，所述右滑块上设有第二楔形面，所述前滑块上设有与所述第二楔形面配合的第二滚轮部；

X向模组可沿Y向模组的长度方向移动，活动板可沿X向模组的长度方向移动；

超窄电池为一长方体电池，长方体电池包括下壳和顶盖，下壳水平放置于仿形立板顶部，顶盖盖设于所述下壳上，下压头底部设有一矩形块，矩形块用来压紧超窄电池的顶盖，下壳和顶盖通过侧焊激光头进行焊接结合；

电池放置于仿形立板顶部后，第一气缸驱动左滑块和后滑块上升，第二气缸驱动右滑块和前滑块上升，上升过程中，第三气缸驱动左滑块远离仿形立板，左滑块上的第一楔形面带动第一滚轮部进而带动后滑块远离仿形立板，此时左滑块处的第一弹簧、后滑块处的第二弹簧均处于压缩状态；上升过程中，第四气缸驱动右滑块远离仿形立板，右滑块上的第二楔形面带动第二滚轮部进而带动前滑块远离仿形立板，此时右滑块处的第三弹簧、前滑块处的第四弹簧均处于压缩状态；当左滑块、后滑块、右滑块、前滑块都上升到电池的侧壁位置时，第三气缸和第四气缸停止工作，此时左滑块在第一弹簧的作用下、后滑块在第二弹簧的作用下、右滑块在第三弹簧的作用下、前滑块在第四弹簧的作用下分别朝电池的四个侧壁压紧；

电池放置于仿形立板顶部后先由夹持组件夹紧，待下压组件的下压头压紧电池顶盖后，下压头与仿形立板已将电池的顶盖和下壳夹紧，此时仿形立板上的夹持组件退后，不再用来夹紧电池。

2.如权利要求1所述的超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构，其特征在于：所述下压组件还包括第五气缸、第二底板、电机、滑轨安装板、用作竖向支撑的加强组件，第二底板固定于第一底板上，加强组件设于第二底板上，滑轨安装板安设于加强组件上，滑轨安装板上设有滑轨，下压头与电机的输出轴相连，电机通过滑块与滑轨滑动连接，第五气缸设于滑轨安装板上，第五气缸用于驱动滑块以带动电机和下压头上下移动。

3.如权利要求1所述的超窄电池壳盖侧焊焊接的定位夹具机构，其特征在于：所述侧焊组件模组包括龙门架、侧焊激光头、调节侧焊激光头竖直方向高度的立式模组、调节侧焊激光头焊接角度的摆动台，侧焊激光头安设于摆动台上，摆动台固定于所述立式模组上，立式模组安装于所述龙门架上，移动模组位于龙门架正下方。