CN116237657A - 用于电池与导板的激光焊接的定位与压紧装置 - Google Patents

Abstract

一种用于电池与导板的激光焊接的定位与压紧装置，具有：电池限位机构，所述电池限位机构具有能够并排容纳多个电池的电池容纳空间，并且具有平面状的盖板，所述盖板能够与所述多个电池的端部的除了电极以外的部分抵接而限制电池向上方移动；上推机构，所述上推机构能够从下方对所述多个电池分别施加向上的推力而使所述电池的端部与所述盖板抵接；以及下压机构，所述下压机构能够从上方经由导板对所述多个电池的电极分别施加向下的压力，并且该向下的压力小于所述上推机构对电池施加的向上的推力。

Description

用于电池与导板的激光焊接的定位与压紧装置

技术领域

本发明涉及电池生产过程中的焊接技术领域，具体涉及一种用于对电池和导板进行激光焊接时使用的定位与压紧装置。该定位与压紧装置用于对电池和导板进行定位，并将导板压紧在电池的电极上。

背景技术

随着电池需求的大幅增加，对电池的加工工艺和生产效率也提出了更高的要求。对电池和导板进行焊接是电池在生产过程中至关重要的生产环节，目前，已知有通过激光焊接将电池的电极与导板焊接在一起的技术。为了保证激光焊接的稳定性，在焊接过程中，需要通过定位与压紧装置对电池的电极与导板进行定位并使两者完全贴合。但是，由于电池的高度有差异，需要不断调整激光的焦点高度，影响焊接的效率和品质。并且，电池高度的差异有时还会导致导板与电池的电极无法完全贴合，导致焊接不牢甚至脱焊。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种定位与压紧装置，能够可靠地对电池和导板进行定位并将导板压紧在电池的电极上，从而提高激光焊接的效率和质量。

本发明的第一方式的定位与压紧装置，具有：电池限位机构，所述电池限位机构具有能够并排容纳多个电池的电池容纳空间，并且具有平面状的盖板，所述盖板能够与所述多个电池的端部的除了电极以外的部分抵接而限制电池向上方移动；上推机构，所述上推机构能够从下方对所述多个电池分别施加向上的推力而使所述电池的端部与所述盖板抵接；下压机构，所述下压机构能够从上方经由导板对所述多个电池的电极分别施加向下的压力，并且该向下的压力小于所述上推机构对电池施加的向上的推力。

根据本发明，能够通过上推机构将多个电池向上推，直到电池的端部与电池限位机构的盖板抵接位置，从而对多个电池的端部同时进行定位，另外，能够通过下压机构将导板按压在电池的电极上，因此，能够可靠地对电池和导板进行定位并将导板压紧在电池的电极上，从而提高激光焊接的效率和质量。

本发明的第二方式的定位与压紧装置为，在第一方式的定位与压紧装置中，所述下压机构具有与所述多个电池分别对应的多个压块，所述多个压块能够将导板按压在电池的电极上，在所述多个压块上开设有用于激光焊接的焊接孔。

根据本发明，通过与多个电池分别对应的多个压块，能够可靠地将将导板按压在电池的电极上。

本发明的第三方式的定位与压紧装置为，在第二方式的定位与压紧装置中，所述焊接孔为用于四点激光焊接的焊接孔，所述焊接孔呈两个并列设置的“8”字状。

根据本发明，能够通过呈两个并列设置的“8”字状的焊接孔使激光的能量得到充分的利用，进行高质量的四点激光焊接。

本发明的第四方式的定位与压紧装置为，在第二和第三方式的定位与压紧装置中，所述下压机构还具有拉簧，所述拉簧对所述多个压块施加向下的拉力。

根据本发明，能够通过拉簧使压块产生下压力，从而使结构简单，成本降低。

本发明的第五方式的定位与压紧装置为，在第一至第三方式的定位与压紧装置中，所述上推机构具有与所述多个电池分别对应的多个顶块和与所述多个顶块分别连接的多个弹性构件。

根据本发明，能够通过与所述多个电池分别对应的多个顶块对各个电池施加向上的推力，从而使多个电池的端部与电池限位机构的盖板抵接，使多个电池的端部处于同一基准平面，完成对多个电池的端部的定位。并且，能够通过多个弹性构件吸收各个电池的高度差。

本发明的第六方式的定位与压紧装置为，在第五方式的定位与压紧装置中，所述上推机构还具有顶块支承构件和顶块驱动机构，所述多个顶块分别经由所述多个弹性构件设置在所述顶块支承构件上，所述顶块驱动机构经由所述顶块支承构件驱动所述多个顶块同步移动，所述弹性构件在所述上推机构对所述电池施加向上的推力时产生弹性形变。

根据本发明，能够通过一个顶块驱动机构同时驱动多个顶块，并且，通过利用弹性构件的弹性形变来吸收各个电池之间的高度差，从而保证各个顶块都能够将对应的电池向上推到使各个电池的端部与电池限位机构的盖板抵接为止。

本发明的第七方式的定位与压紧装置为，在第六方式的定位与压紧装置中，所述顶块支承构件形成为板状的基底板。

根据本发明，能够通过板状的基底板同时带动多个顶块，使结构简单化，降低成本。

本发明的第八方式的定位与压紧装置为，在第七方式的定位与压紧装置中，所述弹性构件为弹簧

根据本发明，能够通过弹簧吸收多个电池之间的高度差，使多个电池的端部处于同一基准面。

本发明的第九方式的定位与压紧装置为，在第六方式的定位与压紧装置中，所述顶块驱动机构为气缸。

根据本发明，能够通过气缸驱动顶块，使结构简单化，降低成本。

附图说明

图1是表示本发明的定位与压紧装置的结构的立体图。

图2是表示本发明的定位与压紧装置的结构的分体立体图。

图3是表示本发明的定位与压紧装置的纵剖视图。

图4是表示本发明的压块的结构的立体图。

图5是表示本发明的焊接孔的结构的俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明进行详细说明。

[定位与压紧装置的结构]

图1是表示本发明的定位与压紧装置的结构的立体图，图2是表示本发明的定位与压紧装置的结构的分体立体图，图3是表示本发明的定位与压紧装置的纵剖视图。图4是表示本发明的压块的结构的立体图。图5是表示本发明的焊接孔的结构的俯视图。

本发明的定位与压紧装置1用于对图3和图4中所示的圆筒形的电池15进行定位，并将图4所示的导板14压紧在电池15的电极上，以便进行激光焊接。如图1～图3所示，定位与压紧装置1主要由电池限位机构2、上推机构3和下压机构4构成。

如图1～图3所述，电池限位机构2大致呈方盒状，内部由横向隔板形成上下两个空间。在上部空间内设置有呈格栅状的夹具21，在夹具21中能够并列容纳多个电池15，在下部空间内设置后述的图3的上推机构3。电池限位机构2的上方可拆装地设置盖板23，盖板23呈平面状，在与电池的电极相对应的部分开设有缺口31。该盖板23的底面作为电池的定位基准面，能够与电池15的端部的除了电极以外的部分抵接从而限制电池向上方移动。

如图3所示，上推机构3是用于从下方对多个电池15分别施加向上的推力的机构，包括多个由顶块11和弹簧12构成的上推单元、基底板13以及气缸9。

基底板13设置在电池限位机构2的底部，基底板13上固定多个由顶块11和弹簧12构成的上推单元，其中，顶块11与弹簧12连接。基底板13与第一气缸9连接并由第一气缸9驱动为可以在电池限位机构2的下部空间内上下移动。当基底板13在第一气缸9的驱动下向上方移动时，带动各个上推单元中的弹簧12和顶块11一起向上方移动，使顶块11向上推动电池15。

通过第一气缸9的驱动，各个电池15的上端部与作为电池的定位基准面的盖板23抵接，从而使各个电池15的上端部处于同一基准面内，完成对电池的定位。这里，当各个电池15的上端部处于同一基准面时，通过各个弹簧12的收缩，吸收了各个电池15各自的高度差异。

如图1所示，下压机构4是用于将图4所示的导板14压紧在电池15的电极上的机构，下压机构4包括多个由压块6、拉簧7、导向板8、导轨81构成的下压单元以及第二气缸10构成。

多个下压单元中的多个压块6与多个电池15分别对应，如图4和图5所示，压块6的前端压住导板14的一端并开设有用于激光焊接的焊接孔16，焊接孔16形成为两个并列设置的“8”字状，双“8”字状之间形成压接面。通过设置成该形状，能够使激光的能量得到充分的利用，进行高质量的四点激光焊接。

在各个下压单元中，压块6的后端固定在长条状的导向板8上端，导向板8对压块6进行支承而使压块6保持水平，两者形成大致L字状。导向板8设置在导轨81上，能够与压块6一起沿着导轨81上下移动。拉簧7是持续对压块6施加向下的拉力的机构，其拉力设置为小于上推单元对电池15施加的向上的推力。例如，上推单元的向上的推力设定为2Kg，则拉簧7的向下的拉力可以设定为1Kg。第二气缸10能够将导向板8和压块6向上方推动，从而在完成激光焊接后解除压块6对电池15的下压力，方便从电池限位机构12中取出电池。

[定位与压紧装置的结构的工作过程]

以下，对采用本发明的定位与压紧装置进行激光焊接的过程进行说明。

首先，将多个电池15以竖立并列设置的方式放入电池限位机构2中上部空间内的夹具中，此时，各个电池15的下端由对应的顶块11支承。将导板14放入压块6与电池15的上端的电极之间，压块6在拉簧7的作用下压在电池15的上端的电极上，对电池15的上端施加向下的压力，从而通过压块6将导板14压紧在电池15上端的电极上。

然后，使上推机构3工作，通过第一气缸9推动基底板13，基底板13带动弹簧12和顶块11一起向上移动，顶块11对电池15施加向上的推力。由于该向上的推力大于压块6对电池上端施加的向下的压力，各个电池15被向上推动，电池15也推动压块6一起向上移动，直到各个电池15的上端部与电池限位机构2上的盖板23的底面抵接为止。虽然各个电池15可能存在高度差，但是该高度差被与顶块11连接的弹簧12吸收，最终确保各个电池15的上端部位于由盖板23确定的同一定位基准面。由于多个电池15的上端部的电极位于同一定位基准面，因此，在进行激光焊接时焦距保持固定，能够高效且高质量地进行激光焊接。

之后，通过压块6前端形成的激光焊接孔，对导板照射激光，将导板14和电池15的电极焊接在一起，完成焊接工作。

最后，通过第一气缸9使基底板13下降，使电池15的上端与电池限位机构2上的盖板23分离，并通过第二气缸10向上推动导板8和压块6，使压块6与电池15的上端分离，从而解除了下压机构2和上推机构3对电池15的夹持作用，使完成了焊接的电池15能够容易地被取出。

[变形例]

以上对本发明的定位与压紧装置的一个实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

例如，在以上的实施方式中，多个顶块11分别经由对应的弹簧12设置在基底板13上，通过第一气缸9推动基底板13上升。但是，也可以不设置基底板13和弹簧12，而通过设置多个气缸来分别推动多个顶块。另外，弹簧12也可以设置在顶块11的上端，还可以用其它弹性结构来代替弹簧12。

对于本领域技术人员而言，显然能够在不脱离本发明的精神或者范围的前提下对本发明进行各种省略、变更及变形。因此，应理解为本发明包括在附带的权利要求书及其均等范围内的改变及变形。

Claims (9)

1.一种定位与压紧装置，其特征在于，具有：

电池限位机构，所述电池限位机构具有能够并排容纳多个电池的电池容纳空间，并且具有平面状的盖板，所述盖板能够与所述多个电池的端部的除了电极以外的部分抵接而限制电池向上方移动；

上推机构，所述上推机构能够从下方对所述多个电池分别施加向上的推力而使所述电池的端部与所述盖板抵接；以及

下压机构，所述下压机构能够从上方经由导板对所述多个电池的电极分别施加向下的压力，并且该向下的压力小于所述上推机构对电池施加的向上的推力。

2.根据权利要求1所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述下压机构具有与所述多个电池分别对应的多个压块，所述多个压块能够将导板按压在电池的电极上，在所述多个压块上开设有用于激光焊接的焊接孔。

3.根据权利要求2所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述焊接孔为用于四点激光焊接的焊接孔，所述焊接孔呈两个并列设置的“8”字状。

4.根据权利要求2或3所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述下压机构还具有拉簧，所述拉簧对所述多个压块施加向下的拉力。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述上推机构具有与所述多个电池分别对应的多个顶块和与所述多个顶块分别连接的多个弹性构件。

6.根据权利要求5所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述上推机构还具有顶块支承构件和顶块驱动机构，所述多个顶块分别经由所述多个弹性构件设置在所述顶块支承构件上，所述顶块驱动机构经由所述顶块支承构件驱动所述多个顶块同步移动，

所述弹性构件在所述上推机构对所述电池施加向上的推力时产生弹性形变。

7.根据权利要求6所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述顶块支承构件形成为板状的基底板。

8.根据权利要求5所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述弹性构件为弹簧。

9.根据权利要求6所述的定位与压紧装置，其特征在于，

所述顶块驱动机构为气缸。

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