CN116275512B - 一种圆柱电池水冷激光焊接装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆柱电池水冷激光焊接装置及其使用方法，属于电池焊接技术领域，其由安装座、PLC控制器、输送带、四工位旋转输送机构、四工位同步夹持机构、定夹持组件、四工位抓取机构、丝杆螺母传动机构、多轴输送机构以及水冷夹持机构构成；四工位旋转输送机构可转动地设于安装座上，其用以实现待加工圆柱电池旋转输送，继而实现水冷激光焊接；定夹持组件设有多组，呈环形阵列地设于四工位旋转输送机构上；本发明旨在解决现有技术中水冷焊接效率低下以及冷却效果差的技术问题。

Description

一种圆柱电池水冷激光焊接装置及其使用方法

技术领域

本发明属于电池焊接技术领域，具体涉及一种圆柱电池水冷激光焊接装置。

背景技术

圆柱形电池壳体与电池壳盖的焊接方式大多采用氩弧焊或高能束焊进行端面旋转焊接圆缝，对于内部组件热敏感性不强的电池，具焊接后的电池壳体与电池壳盖具有焊接牢固、电池壳体与电池壳盖的密封性强的特点。对于内部组件热敏感性较强的电池，如电池盖端聚四氟绝缘组件和电池壳体端的电池隔膜，耐热温度较低，由于氩弧焊或高能束焊产生的局部热量较大，焊缝附近温度较高，导致电池内部组件因温度过高而熔化甚至气化，不仅起不到良好的绝缘作用，而且由于熔化或气化产生的微粒物质会污染电芯和焊缝，降低了电池性能和安全的可靠性。当多次焊接后，焊接装置本身温度就会很高，摸起来烫手，需停止加工，待装置冷却到常温再继续工作，因此工作效率很低。

公开号为CN203664904U的专利记载了“一种圆柱形电池壳体电池壳盖焊接用冷却装置，包括电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分：所述电池壳体散热部分水冷套、壳体旋转法兰，位于壳体旋转接头上的电池壳体进水口和壳体出水口，壳体旋转接头固装于壳体定位支架；电池壳盖散热部分包括置于电池壳盖和水冷柱之间的端面水冷压块、壳盖旋转法兰，壳盖旋转接头装于壳盖定位支架；所述壳盖定位支架经滑块置于气动滑轨上”。

上述专利采用电池壳体散热部分和电池壳盖散热部分两部分循环水冷却的装置，电池壳体和电池壳盖在旋转焊接圆缝过程中，对电池壳体和电池壳盖进行随时冷却，保证焊接过程中不会损伤电池内部组件，同时保证了焊接后的电池壳体与电池壳盖牢固性强、密封效果好。

但上述专利在进行水冷焊接时，其需要频繁上料以及下料，每次只能实现一个电池的上料以及下料，需要耗费大量的人力物力，继而导致其效率低下的技术问题；

同时上述专利冷却的覆盖面积小，分布不均匀，导致焊接效果不佳,在高功率焊接过程中会产生大量的热量，如果散热不够充分，会受热变形损坏电池内部，周围的零件也会受热影响，电池也会不能正常工作，因此上述专利的冷却效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆柱电池水冷激光焊接装置，旨在解决现有技术中水冷焊接效率低下以及冷却效果差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种圆柱电池水冷激光焊接装置，其包括：

安装座；

其还包括：

四工位旋转输送机构，可转动地设于所述安装座上，其用以实现待加工圆柱电池旋转输送，继而实现水冷激光焊接；

定夹持组件，其设有多组，呈环形阵列地设于所述四工位旋转输送机构上；

四工位同步夹持机构，设于所述四工位旋转输送机构上，其上设有与多组所述定夹持组件相配合的动夹持组件，所述四工位同步夹持机构用于实现多组所述动夹持组件同步动作，继而与相对应的所述定夹持组件配合以夹持待加工圆柱电池；

输送带，其设有多组，呈环形阵列地设于所述定夹持组件一侧，其用以输送待加工圆柱电池，继而实现上料以及下料；

丝杆螺母传动机构，设于所述安装座上；

四工位抓取机构，设于所述丝杆螺母传动机构上，其通过所述丝杆螺母传动机构实现直线移动，继而抓取待加工圆柱电池；

多轴输送机构，设于所述定夹持组件一侧；

水冷夹持机构，设于所述多轴输送机构上，其通过所述多轴输送机构实现横向移动以及纵向升降，继而抵触待加工圆柱电池顶部，其外接回水冷却设备；以及

PLC控制器，与所述输送带、四工位旋转输送机构、丝杆螺母传动机构以及多轴输送机构电连接以实现控制。

一种圆柱电池水冷激光焊接装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、放料：操作人员依次将多个待加工圆柱电池放置在多组输送带上表面的多个第一放置槽内；

S2、抓取上料：通过PLC控制器控制第一气缸伸长A秒，继而将四组弧形抓取机械手分别运送至四组输送带上的四个待加工圆柱电池上部外侧，继而通过PLC控制器同步控制四组第二气缸伸长B秒以同步实现四组弧形抓取机械手运动，最终夹持四个待加工圆柱电池上部，继而通过PLC控制器控制第一气缸缩短A秒以实现其复位，通过PLC控制器正向启动第二正反转电机 C秒，继而通过丝杆螺母传动机构将四工位抓取机构输送至四工位加工台正上侧，此时四个待加工圆柱电池分别位于四个第二放置槽正上侧，通过PLC控制器控制第一气缸伸长D秒将四个待加工圆柱电池分别输送至四个第二放置槽内，通过PLC控制器同步控制四组第二气缸缩短B秒以使得四组弧形抓取机械手不再夹持待加工圆柱电池，继而通过PLC控制器控制第一气缸缩短D秒以实现其复位，最终完成抓取上料；

S3、同步夹持待加工圆柱电池圆周表面：通过PLC控制器反向控制第一正反转电机启动E秒，第一正反转电机输出端逆时针转动实现主动齿轮逆时针转动，主动齿轮逆时针转动带动从动齿轮顺时针转动，继而实现细转轴以及大齿轮顺时针转动，大齿轮顺时针转动分别实现两个第一齿条朝向相反的方向运动，同时大齿轮顺时针转动分别实现两个第二齿条朝向相反的方向运动，继而实现四组动夹持组件分别靠近相对应的四组定夹持组件，最终同步夹持四个待加工圆柱电池表面；

S4、夹持待加工圆柱电池顶部：通过PLC控制器控制第三气缸伸长F秒，继而通过滑座将水冷板推送至其中一个待加工圆柱电池正上侧，通过PLC控制器控制第四气缸伸长G秒，继而使得水冷板底部与待加工圆柱电池顶部抵触，此时待加工圆柱电池的盖帽处于圆形孔位内，启动回水冷却设备使得冷却水沿着流动槽的路径流动，使其散发的冷量均匀覆盖待加工圆柱电池的顶部，操作人员进行焊接工序；

S5、焊接：完成其中一个待加工圆柱电池的焊接工序后，通过PLC控制器控制第四气缸缩短G秒实现其复位，继而通过PLC控制器正向启动伺服电机 H秒以实现四工位加工台转动，最终将下一个待加工圆柱电池输送至水冷夹持机构正下侧，再次通过PLC控制器控制第四气缸伸长G秒，继而使得水冷板底部与另一个待加工圆柱电池顶部抵触，最终进行焊接工序，循环执行步骤S4-S5，最终依次完成四个待加工圆柱电池的焊接工序；

S6、解除夹持：完成最后一个待加工圆柱电池的焊接工序后，通过PLC控制器控制第四气缸缩短G秒实现其复位，使得水冷板不再与其抵触，继而通过PLC控制器控制第三气缸缩短F秒以实现其复位，通过PLC控制器正向控制第一正反转电机启动E秒，最终使得动夹持组件与定夹持组件不再夹持加工后的圆柱电池以解除夹持；

S7、抓取下料：通过PLC控制器控制第一气缸伸长D秒，继而通过PLC控制器同步控制四组第二气缸伸长B秒以使得四组弧形抓取机械手夹持加工后的圆柱电池上部，夹持后通过PLC控制器控制第一气缸缩短D秒实现其复位，通过PLC控制器反向启动第二正反转电机 C秒，继而通过丝杆螺母传动机构将四工位抓取机构输送至四组输送带正上侧，此时四个加工后的圆柱电池分别位于初始状态下的四个第一放置槽正上侧，通过PLC控制器控制第一气缸伸长A秒，继而将四个加工后的圆柱电池分别放置在四个初始状态下的第一放置槽内，通过PLC控制器同步控制四组第二气缸缩短B秒以解除加工后的圆柱电池的夹持，最终通过PLC控制器控制第一气缸缩短D秒已实现其复位，通过PLC控制器同步启动四组输送带 I秒，继而实现加工后的圆柱电池的下料，同时后续的待加工圆柱电池再次输送至弧形抓取机械手正下侧，循环执行步骤S1-S7。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中通过纵向升降组件实现抓取组件向下运动，继而使得抓取组件同步抓取四个第一放置槽内的待加工圆柱电池，继而驱使纵向升降组件复位，通过丝杆螺母传动机构将四工位抓取机构运输至四工位旋转输送机构正上侧，再次通过纵向升降组件将四个待加工圆柱电池输送分别输送至四个第二放置槽内，继而解除抓取组件的夹持，然后控制纵向升降组件复位，通过启动夹持驱动组件实现四工位齿轮齿条夹持传动组件运行，使得四组动夹持组件同步朝向四组定夹持组件运动，同步实现四个待加工圆柱电池的夹持，继而通过横向移动组件将水冷夹持机构输送至其中一个待加工圆柱电池正上侧，再通过纵向移动组件将水冷夹持机构与待加工圆柱电池顶部抵触，继而进行相应的焊接工序，焊接完成后，驱使纵向移动组件复位，继而通过旋转驱动组件实现旋转组件运行，将四工位加工台转动，继而将下一个待加工圆柱电池输送至水冷夹持机构正下侧，再次使得水冷夹持机构与该待加工圆柱电池抵触进行焊接，依次焊接四个待加工圆柱电池，待焊接结束后，驱动水冷夹持机构回归初始位置，最后将四个加工后的圆柱电池抓取，并原路输送至初始的四个第一放置槽内，最后控制四组输送带运行，输送带运行后，加工后的圆柱电池被输送下料，后续的待加工圆柱电池运行至初始第一放置槽的位置处，继而再次抓取，其具有较高的效率。

本发明中扇形孔位的设置不仅便于操作人员进行焊接工序，同时多个扇形孔位便于实现焊接时热量的快速导出，如图11所示状态下，其箭头为水流的流动路径，通过流动槽的特殊构造，便于实现水流的大面积流动，同时便于使得冷却水的冷量均匀地向下发散，同时保证冷却水能够覆盖更大的焊接面积，也能使冷却水更加均匀的分布在焊接面上，以达到更好的焊接效果，可以保证待加工圆柱电池在高温工作的情况下不会变形；也可以保证在高温情况下，给待加工圆柱电池电池进行高效的散热，保证机构能够正常运行。

本发明便于同步实现四个待加工圆柱电池的夹持，当反向启动第一正反转电机时，其输出端为逆时针转动状态，其输出端逆时针转动带动主动齿轮逆时针转动，基于从动齿轮与主动齿轮相啮合，继而实现从动齿轮顺时针转动，继而带动细转轴顺时针转动，细转轴顺时针转动时带动大齿轮顺时针转动，大齿轮顺时针转动带动位于右侧的第一齿条向前运动，同时带动位于左侧的从动齿轮向后运动，即两个第一齿条一前一后运动，其运动方向相反，大齿轮顺时针转动带动位于前侧的第二齿条向右运动，同时带动位于后侧的第二齿条向左运动，即两个第二齿条一左一右运动，其运动方向相反，通过上述设置后可实现四组动夹持组件分别靠近四组定夹持组件，继而同步实现四个待加工圆柱电池的同步夹持，反之正向启动第一正反转电机时，可解除上述夹持限制。

本发明中第二上弧形夹块与第二下弧形夹块夹持待加工圆柱电池的圆周表面一侧，第二上弧形夹块与第二下弧形夹块的厚度较小，同时第二上弧形夹块与第二下弧形夹块之间具有一定距离，同时定夹持安装柱与第二上弧形夹块之间与定夹持安装柱之间也存在一定距离，通过上述设置后，既可以实现待加工圆柱电池的夹持，又可以减少定夹持安装柱、第二上弧形夹块与电池的接触面积，继而实现待加工圆柱电池在焊接时其表面的热量快速向外扩散，最终避免待加工圆柱电池因高温变形的问题，同理，第一上弧形夹块以及第一下弧形夹块与上述原理相同，待加工圆柱电池基于第一上弧形夹块、第一下弧形夹块、第二上弧形夹块和第二下弧形夹块的共同配合实现牢固夹持。

本发明中由于第一T型滑块和第二T型滑块均与第二滑槽滑动配合，继而可实现第一齿条进行平稳的直线运动，同时通过第一T型滑块和第二T型滑块均与第二滑槽滑动限位，使得第一齿条不会掉落，最终实现其中两组动夹持组件的稳定移动，通过第三T型滑块与第一滑槽之间的滑动配合，可以实现第二齿条的直线移动，但由于单侧受力，其运动不平稳，因此通过球形滚珠与弧形滑槽之间的滑动配合，继而可以对第二齿条的下侧另一端进行支撑，同时在其共同配合下，实现第二齿条的平稳运动，由于弧形滑槽的截面呈弧形，球形滚珠的截面呈球形，继而可有效减少摩擦，最终使其进行直线运动时更加平滑。

本发明中扇形卡条的设置不仅使得水冷夹持机构整体更为美观，同时便于实现挡水板的卡合，挡水板使得冷却水在流动时不会向外溅射，继而沿着其既定轨道缓缓流动。

本发明中输送带用于实现待加工圆柱电池的摆料，继而方便对其进行抓取，同时输送加工后的圆柱电池，可同时进行上下料的作用。

本发明中多个散热孔便于快速导出待加工圆柱电池底部散发的热量，本发明通过水冷实现待加工圆柱电池的顶部散热，通过减少第一上弧形夹块、第一下弧形夹块、第二上弧形夹块以及第二下弧形夹块与待加工电池之间的接触面积，使其圆柱表面热量快速导出，最后配合多个散热孔实现待加工圆柱电池底部散发的热量，三管齐下，实现高效散热。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置的第一视角立体图；

图2为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置的爆炸图；

图3为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中安装座、输送带、四工位旋转输送机构以及丝杆螺母传动机构处的立体图；

图4为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置第二放置槽处的立体图；

图5为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中四工位同步夹持机构处的立体图；

图6为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中四工位同步夹持机构处的爆炸图；

图7为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中四工位抓取机构处的立体图；

图8为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中多轴输送机构处的立体图；

图9为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中多轴输送机构处的爆炸图；

图10为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中水冷夹持机构处的立体图；

图11为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置中水冷夹持机构处的爆炸图；

图12为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置的第二视角立体图；

图13为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置的第三视角立体图；

图14为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置的第四视角立体图；

图15为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置的立体图剖视图；

图16为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置图15的A处放大图；

图17为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置图15的B处放大图；

图18为本发明一种圆柱电池水冷激光焊接装置的使用方法的流程图。

图中：

1、安装座；101、侧板；102、六边形底板；103、矩形底板；

2、PLC控制器；

3、输送带；301、第一放置槽；

4、四工位旋转输送机构；401、粗转轴；402、支撑圆盘；403、支撑立柱；404、四工位加工台；405、第一滑槽；406、第二滑槽；407、第二放置槽；408、散热孔；409、伺服电机；4010、主传动轮；4011、从传动轮；4012、传动皮带；

5、四工位同步夹持机构；501、细转轴；502、大齿轮；503、第一正反转电机；504、主动齿轮；505、从动齿轮；506、第一齿条；507、第一T型滑块；508、第二T型滑块；509、第二齿条；5010、第三T型滑块；5011、动夹持安装柱；5012、第一上弧形夹块；5013、第一下弧形夹块；5014、L型限位板；5015、连杆；5016、球形滚珠；5017、弧形滑槽；

6、定夹持组件；601、定夹持安装柱；602、第二上弧形夹块；603、第二下弧形夹块；

7、四工位抓取机构；701、连接座；702、第一气缸；703、四工位抓取台；704、U型安装板；705、第二气缸；706、弧形抓取机械手；

8、丝杆螺母传动机构；801、第二正反转电机；802、丝杆；803、导向横梁；8031、第一燕尾槽；804、螺母；805、第一燕尾块；

9、多轴输送机构；901、底座；902、立杆；903、U型基座；904、第二燕尾槽；905、固定座；906、第三气缸；907、滑座；908、第二燕尾块；909、第四气缸；9010、限位滑杆；9011、U型装配座；

10、水冷夹持机构；1001、水冷板；1002、扇形孔位；1003、扇形卡条；1004、挡水板；1005、流动槽。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图18，本发明提供以下技术方案：

一种圆柱电池水冷激光焊接装置，其由安装座1、PLC控制器2、输送带3、四工位旋转输送机构4、四工位同步夹持机构5、定夹持组件6、四工位抓取机构7、丝杆螺母传动机构8、多轴输送机构9以及水冷夹持机构10构成，具体如下阐述：

请参阅图1，安装座1由侧板101、六边形底板102和矩形底板103构成，具体的，侧板101对称地设有两个，六边形底板102处于两个侧板101之间，矩形底板103设有两个，两个矩形底板103长度一长一短，两个矩形底板103实现六边形底板102与两个侧板101连接，即其中一个矩形底板103固定于六边形底板102与其中一个侧板101之间，另一个侧板101固定于六边形底板102与另一个侧板101之间，安装座1的截面呈“U”型构造；

请参阅图1、图2和图3，四工位旋转输送机构4可转动地设于安装座1上，其用以实现待加工圆柱电池旋转输送，继而实现水冷激光焊接，四工位旋转输送机构4由四工位加工台404、旋转组件、旋转驱动组件构成，具体如下阐述：

请参阅图3，四工位加工台404设于安装座1上，具体为安装座1上的六边形底板102上侧，如图3所示状态下；

请继续参阅图3，旋转组件设于四工位加工台404与安装座1之间，其用以实现四工位加工台404转动，具体的，旋转组件由粗转轴401、支撑圆盘402和支撑立柱403构成，粗转轴401一端与六边形底板102顶部转接配合，粗转轴401另一端与支撑圆盘402底部相固定，支撑立柱403设有多个，多个支撑立柱403呈环形阵列地固定于四工位加工台404与支撑圆盘402之间；

在本实施例中：支撑圆盘402通过粗转轴401的旋转支撑可实现转动，多个支撑立柱403将四工位加工台404支撑，继而实现四工位加工台404转动；

请再参阅图3，旋转驱动组件设于安装座1上并与旋转组件相连以实现其转动，具体的，旋转驱动组件由伺服电机409、主传动轮4010、从传动轮4011和传动皮带4012构成，伺服电机409固定于六边形底板102顶部，伺服电机409与PLC控制器2电连接，主传动轮4010固定于伺服电机409输出端，从传动轮4011固定于粗转轴401圆周表面，传动皮带4012套设于主传动轮4010与从传动轮4011之间以实现传动配合；

在本实施例中：旋转驱动组件可实现旋转组件转动，继而可实现四工位加工台404转动，具体的，启动伺服电机409，伺服电机409的输出端转动带动主传动轮4010转动，基于主传动轮4010、从传动轮4011以及传动皮带4012之间的传动配合，继而实现粗转轴401转动，粗转轴401转动带动支撑立柱403转动，最终实现四工位加工台404转动，待加工圆柱电池至于四工位加工台404上，可实现多个待加工圆柱电池的旋转送料，继而依次对待加工圆柱电池进行焊接工序；

请参阅图3，定夹持组件6设有多组，多组呈环形阵列地设于四工位旋转输送机构4上，具体的，定夹持组件6设有四组，相邻的两组定夹持组件6之间的夹角为90°，每组定夹持组件6均由定夹持安装柱601、第二上弧形夹块602和第二下弧形夹块603构成，四个定夹持安装柱601呈环形阵列地固定于四工位加工台404顶部，第二上弧形夹块602和第二下弧形夹块603自上而下地固定于定夹持安装柱601端部，第二上弧形夹块602和第二下弧形夹块603夹持方向朝向内侧；

在本实施例中：第二上弧形夹块602与第二下弧形夹块603夹持待加工圆柱电池的圆周表面一侧，第二上弧形夹块602与第二下弧形夹块603的厚度较小，同时第二上弧形夹块602与第二下弧形夹块603之间具有一定距离，同时定夹持安装柱601与第二上弧形夹块602之间与定夹持安装柱601之间也存在一定距离，通过上述设置后，既可以实现待加工圆柱电池的夹持，又可以减少定夹持安装柱601、第二上弧形夹块602与电池的接触面积，继而实现待加工圆柱电池在焊接时其表面的热量快速向外扩散，最终避免待加工圆柱电池因高温变形的问题。

请参阅图2、图5和图6，四工位同步夹持机构5设于四工位旋转输送机构4上，其上设有与多组定夹持组件6相配合的动夹持组件，四工位同步夹持机构5用于实现多组动夹持组件同步动作，继而与相对应的定夹持组件6配合以夹持待加工圆柱电池，四工位同步夹持机构5由夹持驱动组件、四工位齿轮齿条夹持传动组件以及滑动限位组件构成，具体如下阐述：

请参阅图5和图6，夹持驱动组件设于支撑立柱403上，具体的，夹持驱动组件由细转轴501、第一正反转电机503、主动齿轮504和从动齿轮505构成，细转轴501可转动地设于支撑立柱403顶部，第一正反转电机503固定于支撑立柱403顶部，第一正反转电机503与PLC控制器2电连接，主动齿轮504固定于第一正反转电机503输出端，从动齿轮505固定于细转轴501圆周表面，主动齿轮504与从动齿轮505相啮合；

在本实施例中：当反向启动第一正反转电机503时，其输出端为逆时针转动状态，其输出端逆时针转动带动主动齿轮504逆时针转动，基于从动齿轮505与主动齿轮504相啮合，继而实现从动齿轮505顺时针转动，继而带动细转轴501顺时针转动，反之正向启动第一正反转电机503时，细转轴501为逆时针转动状态；

请继续参阅图5和图6，四工位齿轮齿条夹持传动组件与夹持驱动组件连接以实现其驱动，具体的，四工位齿轮齿条夹持传动组件由大齿轮502、第一齿条506和第二齿条509构成，大齿轮502固定于细转轴501顶部，第一齿条506和第二齿条509均设有两个，两个第一齿条506对称地与大齿轮502上部相啮合，两个第二齿条509对称地与大齿轮502下部相啮合，第一齿条506与第二齿条509在空间上垂直错位，两个第一齿条506与两个第二齿条509形成“井”字构造；

在本实施例中：如图5所示状态下，细转轴501顺时针转动时带动大齿轮502顺时针转动，大齿轮502顺时针转动带动位于右侧的第一齿条506向前运动，同时带动位于左侧的从动齿轮505向后运动，即两个第一齿条506一前一后运动，其运动方向相反，大齿轮502顺时针转动带动位于前侧的第二齿条509向右运动，同时带动位于后侧的第二齿条509向左运动，即两个第二齿条509一左一右运动，其运动方向相反，通过上述设置后可实现四组动夹持组件分别靠近四组定夹持组件6，继而同步实现四个待加工圆柱电池的同步夹持，反之正向启动第一正反转电机503时可解除上述夹持限制。

请参阅图1、图3、图5和图6，滑动限位组件设于四工位齿轮齿条夹持传动组件上并与四工位加工台404滑动配合，动夹持组件设有四组，四组动夹持组件呈环形阵列地设于滑动限位组件上，具体的，滑动限位组件由第一T型滑块507、第二T型滑块508、第三T型滑块5010、L型限位板5014、连杆5015和球形滚珠5016构成，第一T型滑块507和第二T型滑块508均设有两个，两个第一T型滑块507相对应地固定于两个第一齿条506顶部中心处，两个第二T型滑块508分别固定于两个第一齿条506顶部，两个第二T型滑块508呈对角设置，第三T型滑块5010设有两个，两个第三T型滑块5010分别固定于两个第二齿条509顶部，两个第三T型滑块5010呈对角设置，L型限位板5014、连杆5015和球形滚珠5016均设有两个，两个L型限位板5014均固定于四工位加工台404底部，两个L型限位板5014相对应地位于两个第二齿条509下侧，第二齿条509与L型限位板5014上下平行设置，两个连杆5015分别固定于两个第二齿条509底部，两个连杆5015呈对角设置，两个球形滚珠5016相对应地固定于两个连杆5015底部，两个L型限位板5014的顶部均开设有截面呈球形的弧形滑槽5017，球形滚珠5016与弧形滑槽5017滑动配合。

请继续参阅图1、图3、图5和图6，四工位加工台404顶部开设有两个第一滑槽405和两个第二滑槽406，每个第三T型滑块5010相对应地与每个第一滑槽405滑动配合，每个第一T型滑块507以及第二T型滑块508相对应地与每个第二滑槽406滑动配合，第二滑槽406长度大于第一滑槽405长；

在本实施例中：第一T型滑块507和第二T型滑块508均与第二滑槽406滑动配合，继而可实现第一齿条506进行平稳的直线运动，同时通过第一T型滑块507和第二T型滑块508均与第二滑槽406滑动限位，使得第一齿条506不会掉落，最终实现其中两组动夹持组件的稳定移动，通过第三T型滑块5010与第一滑槽405之间的滑动配合，可以实现第二齿条509的直线移动，但由于单侧受力，其运动不平稳，因此通过球形滚珠5016与弧形滑槽5017之间的滑动配合，继而可以对第二齿条509的下侧另一端进行支撑，同时在其共同配合下，实现第二齿条509的平稳运动，由于弧形滑槽5017的截面呈弧形，球形滚珠5016的截面呈球形，继而可有效减少摩擦，最终使其进行直线运动时更加平滑。

请参阅图5和图6，每组动夹持组件均由动夹持安装柱5011、第一上弧形夹块5012和第一下弧形夹块5013构成，四个动夹持安装柱5011分别固定于两个第二T型滑块508以及两个第三T型滑块5010顶部，动夹持安装柱5011位于四工位加工台404上侧，第一上弧形夹块5012和第一下弧形夹块5013自上而下地固定于动夹持安装柱5011端部，第一上弧形夹块5012和第一下弧形夹块5013夹持方向朝向外侧；

第二上弧形夹块602与第一上弧形夹块5012相持平并正对设置，第二下弧形夹块603与第一下弧形夹块5013相持平并正对设置；

在本实施例中：第一上弧形夹块5012和第一下弧形夹块5013分别对应第二上弧形夹块602和第二下弧形夹块603，在其共同配合下，可实现对待加工圆柱电池的牢固夹持。

请参阅图1，输送带3设有多组，呈环形阵列地设于定夹持组件6一侧，其用以输送待加工圆柱电池，继而实现上料以及下料，具体的，输送带3设有四组，如图12所示状态下，四组输送带3的输送方向为顺时针，在进行加工后的圆柱电池下料时，需要在输送带3的输送方向出口处设置相应的收集箱进行收集，输送带3用于实现待加工圆柱电池的摆料，继而方便对其进行抓取，同时输送加工后的圆柱电池，可同时进行上下料的作用。

请参阅图1、图7、图15和图16，丝杆螺母传动机构8设于安装座1上，四工位抓取机构7设于丝杆螺母传动机构8上，其通过丝杆螺母传动机构8实现直线移动，继而抓取待加工圆柱电池。

请参阅图7，四工位抓取机构7由纵向升降组件、四工位抓取台703以及抓取组件构成，具体如下阐述：

请继续参阅图7，纵向升降组件与丝杆螺母传动机构8相连以实现直线移动，具体的，纵向升降组件由连接座701和第一气缸702构成，第一气缸702设有四个，四个第一气缸702相对应地固定于连接座701底部四角处，第一气缸702与PLC控制器2电连接，四工位抓取台703设于纵向升降组件上以实现其纵向升降，更具体的，四工位抓取台703固定于四个四工位抓取台703伸长端；

在本实施例中：如图7所示状态下，第一气缸702伸长时，其伸长端向下运动继而实现四工位抓取台703向下运动。

请再参阅图7，抓取组件设有四组，呈环形阵列地设于四工位抓取台703上，其用以抓取待加工圆柱电池，具体的，每组抓取组件均由U型安装板704、第二气缸705和弧形抓取机械手706构成，U型安装板704固定于四工位抓取台703端部，第二气缸705和弧形抓取机械手706均设有两个，两个第二气缸705对称地固定于U型安装板704两侧壁，第二气缸705与PLC控制器2电连接，两个弧形抓取机械手706相对应地固定于两个第二气缸705伸长端；

在本实施例中：通过每组中的两个第二气缸705伸长，继而实现两个弧形抓取机械手706相互靠近，最终夹持待加工圆柱电池的上部处，四组弧形抓取机械手706由PLC控制器2控制进行同步伸缩，继而同步夹持待加工圆柱电池。

请参阅图1、图3和图7，丝杆螺母传动机构8由第二正反转电机801、丝杆802、导向横梁803、螺母804和第一燕尾块805构成，丝杆802转动设于两个侧板101之间，第二正反转电机801固定于其中一个侧板101端部，其输出端转动贯穿侧板101并与丝杆802一端相固定，第二正反转电机801与PLC控制器2电连接，导向横梁803设有两个，两个导向横梁803均固定于两个侧板101之间，两个导向横梁803对称地分布于丝杆802两侧，两个导向横梁803底部均开设有第一燕尾槽8031，螺母804固定于连接座701顶部并与丝杆802螺纹配合，第一燕尾块805设有两个，两个第一燕尾块805对称地固定于连接座701顶部，两个第一燕尾块805相对应地与两个第一燕尾槽8031滑动配合

在本实施例中：通过丝杆螺母构造实现四工位抓取机构7的整体平移，继而进行待加工圆柱电池以及加工后的圆柱电池的直线输送。

请参阅图8和图9，多轴输送机构9设于定夹持组件6一侧，多轴输送机构9由安装架体、滑座907、横向移动组件以及纵向移动组件构成，具体如下阐述：

请继续参阅图8和图9，安装架体由底座901、立杆902和U型基座903构成，U型基座903位于底座901上侧，立杆902设有四个，四个立杆902固定于底座901与U型基座903之间，滑座907可滑动地设于安装架体上，其通过横向移动组件实现横向移动，具体的，滑座907底部固定有两个对称分布的第二燕尾块908，U型基座903侧端对称地开设有两个与第二燕尾块908相匹配的第二燕尾槽904，第二燕尾块908与第二燕尾槽904滑动配合；

在本实施例中：滑座907通过第二燕尾块908与第二燕尾槽904之间的滑动配合，继而可实现滑座907进行直线滑动；

具体的，横向移动组件设有两组，两组横向移动组件对称设置，每组横向移动组件均由固定座905和第三气缸906构成，固定座905固定于U型基座903顶部，第三气缸906一端与固定座905相固定，第三气缸906伸长端与滑座907相固定，第三气缸906与PLC控制器2电连接；

在本实施例中：通过第三气缸906伸缩实现滑座907在U型基座903上进行直线滑动；

请再参阅图8和图9，纵向移动组件设于滑座907上，纵向移动组件由第四气缸909、限位滑杆9010和U型装配座9011构成，第四气缸909和限位滑杆9010均设有两个，两个第四气缸909对称地固定于滑座907顶部，U型装配座9011固定于两个第四气缸909伸长端，两个限位滑杆9010对称地固定于滑座907顶部，两个限位滑杆9010滑动贯穿U型装配座9011并向上延伸，水冷板1001通过螺栓装配于U型装配座9011底部；

在本实施例中：通过第四气缸909伸缩实现U型装配座9011进行上下升降，基于限位滑杆9010与U型装配座9011之间滑动贯穿配合，使其在进行上下升降时保持良好的稳定性。

请参阅图8、图9、图10和图11，水冷夹持机构10设于多轴输送机构9上，其通过多轴输送机构9实现横向移动以及纵向升降，继而抵触待加工圆柱电池顶部，其外接回水冷却设备，具体的，水冷夹持机构10设于纵向移动组件上以实现其纵向升降，水冷夹持机构10由水冷板1001、扇形卡条1003和挡水板1004构成，水冷板1001上开设有六个呈环形阵列的扇形孔位1002，扇形孔位1002为扇形构造，扇形卡条1003设有六个，六个扇形卡条1003呈环形阵列地固定于水冷板1001顶部，六个扇形卡条1003相对应地分布于六个扇形孔位1002顶部，六个扇形卡条1003之间具有形成有缝隙，水冷板1001顶部开设有沿着缝隙环绕的流动槽1005，挡水板1004具有与外部连通的进水端a以及出水端b，进水端a以及出水端b连接回水冷却设备，挡水板1004覆盖于流动槽1005顶部并卡合于缝隙内，水冷板1001顶部中心处开设有用于容纳待加工圆柱电池盖帽的圆形孔位。

在本实施例中：扇形孔位1002的设置不仅便于操作人员进行焊接工序，具体的，焊接是以划线或者划点的方式将盖板焊接，同时多个扇形孔位1002便于实现焊接时热量的快速导出，如图11所示状态下，其箭头为水流的流动路径，通过流动槽1005的特殊构造，便于实现水流的大面积流动，同时便于使得冷却水的冷量均匀地向下发散，同时保证冷却水能够覆盖更大的焊接面积，也能使冷却水更加均匀的分布在焊接面上，以达到更好的焊接效果，可以保证待加工圆柱电池在高温工作的情况下不会变形；也可以保证在高温情况下，给待加工圆柱电池电池进行高效的散热，保证机构能够正常运行，扇形卡条1003的设置不仅使得水冷夹持机构10整体更为美观，同时便于实现挡水板1004的卡合，挡水板1004使得冷却水在流动时不会向外溅射，继而沿着其既定轨道缓缓流动。

在上述实施例中：回水冷却设备由多条软管、泵体以及冷却池构造，软管基于所需数量设置，在连接时，应分别使得两条软管一端分别连接进水端a以及出水端b，继而分别与泵体以及冷却池连接，冷却池与泵体之间同样通过软管连接，由于水冷夹持机构10需要进行升降以及直线滑动，因此需设置软管以配合其运动，需要进行说明的是：回水冷却设备属于本领域技术人员的常规技术手段，因此本发明未进行图示。

请参阅1，PLC控制器2与输送带3、四工位旋转输送机构4、丝杆螺母传动机构8以及多轴输送机构9电连接以实现控制，PLC控制器2作为本发明的控制核心，其上设有相应的按钮或者旋钮开关进行相应的操作，其内部导入有相应的编程进行本发明的一系列控制，本领域技术人员基于本发明的思路可直接地、毫无疑义地获取，故此本发明不再对其进行详细阐述。

实施例2

请参阅图12，四组输送带3上均开设有多个用于放置待加工圆柱电池的第一放置槽301，第一放置槽301便于放置待加工圆柱电池，使摆放地更加工整，同时相邻的两个第一放置槽301之间的间距相等；

图12以及图13所示状态为本发明的初始状态，具体请参阅图12，在该初始状态下，四组弧形抓取机械手706分别位于四组输送带3中的①号位的第一放置槽301正上侧，此时通过控制第一气缸702向下伸长，即可将四组弧形抓取机械手706推动至包围四个待加工圆柱电池上部的位置，初始状态下两个弧形抓取机械手706之间的间距大于待加工圆柱电池的直径，同时在上述初始状态下，弧形抓取机械手706的高度小于水冷夹持机构10的高度，水冷夹持机构10此时位于弧形抓取机械手706左后侧。

实施例3

请参阅图4，四工位加工台404顶部呈环形阵列地开设有四个用于放置待加工圆柱电池的第二放置槽407，每个第二放置槽407处于正对设置的第二下弧形夹块603与第一下弧形夹块5013之间，每个第二放置槽407底壁均开设有多个用于实现待加工圆柱电池底部散热的散热孔408；

在本实施中：第二放置槽407便于放置待加工圆柱电池，继而便于其进行夹持，多个散热孔408便于快速导出待加工圆柱电池底部散发的热量，本发明通过水冷实现待加工圆柱电池的顶部散热，通过减少第一上弧形夹块5012、第一下弧形夹块5013、第二上弧形夹块602以及第二下弧形夹块603与待加工电池之间的接触面积，使其圆柱表面热量快速导出，最后配合多个散热孔408实现待加工圆柱电池底部散发的热量，三管齐下，实现高效散热。

实施例4

一种圆柱电池水冷激光焊接装置的使用方法，其大致步骤如下：

本发明中通过纵向升降组件实现抓取组件向下运动，继而使得抓取组件同步抓取四个第一放置槽301内的待加工圆柱电池，继而驱使纵向升降组件复位，通过丝杆螺母传动机构8将四工位抓取机构7运输至四工位旋转输送机构4正上侧，再次通过纵向升降组件将四个待加工圆柱电池输送分别输送至四个第二放置槽407内，继而解除抓取组件的夹持，然后控制纵向升降组件复位，通过启动夹持驱动组件实现四工位齿轮齿条夹持传动组件运行，使得四组动夹持组件同步朝向四组定夹持组件6运动，同步实现四个待加工圆柱电池的夹持，继而通过横向移动组件将水冷夹持机构10输送至其中一个待加工圆柱电池正上侧，再通过纵向移动组件将水冷夹持机构10与待加工圆柱电池顶部抵触，继而进行相应的焊接工序，焊接完成后，驱使纵向移动组件复位，继而通过旋转驱动组件实现旋转组件运行，将四工位加工台404转动，继而将下一个待加工圆柱电池输送至水冷夹持机构10正下侧，再次使得水冷夹持机构10与该待加工圆柱电池抵触进行焊接，依次焊接四个待加工圆柱电池，待焊接结束后，驱动水冷夹持机构10回归初始位置，最后将四个加工后的圆柱电池抓取，并原路输送至初始的四个第一放置槽301内，最后控制四组输送带3运行，输送带3运行后，加工后的圆柱电池被输送下料，后续的待加工圆柱电池运行至初始第一放置槽301的位置处，继而再次抓取。

通过上述大致步骤，此处对其细分，请参阅图18，其具体步骤为：

S1、放料：操作人员依次将多个待加工圆柱电池放置在多组输送带3上表面的多个第一放置槽301内；

S2、抓取上料：通过PLC控制器2控制第一气缸702伸长A秒，继而将四组弧形抓取机械手706分别运送至四组输送带3上的四个待加工圆柱电池上部外侧，继而通过PLC控制器2同步控制四组第二气缸705伸长B秒以同步实现四组弧形抓取机械手706运动，最终夹持四个待加工圆柱电池上部，继而通过PLC控制器2控制第一气缸702缩短A秒以实现其复位，通过PLC控制器2正向启动第二正反转电机801 C秒，继而通过丝杆螺母传动机构8将四工位抓取机构7输送至四工位加工台404正上侧，此时四个待加工圆柱电池分别位于四个第二放置槽407正上侧，通过PLC控制器2控制第一气缸702伸长D秒将四个待加工圆柱电池分别输送至四个第二放置槽407内，通过PLC控制器2同步控制四组第二气缸705缩短B秒以使得四组弧形抓取机械手706不再夹持待加工圆柱电池，继而通过PLC控制器2控制第一气缸702缩短D秒以实现其复位，最终完成抓取上料；

S3、同步夹持待加工圆柱电池圆周表面：通过PLC控制器2反向控制第一正反转电机503启动E秒，第一正反转电机503输出端逆时针转动实现主动齿轮504逆时针转动，主动齿轮504逆时针转动带动从动齿轮505顺时针转动，继而实现细转轴501以及大齿轮502顺时针转动，大齿轮502顺时针转动分别实现两个第一齿条506朝向相反的方向运动，同时大齿轮502顺时针转动分别实现两个第二齿条509朝向相反的方向运动，继而实现四组动夹持组件分别靠近相对应的四组定夹持组件6，最终同步夹持四个待加工圆柱电池表面；

S4、夹持待加工圆柱电池顶部：通过PLC控制器2控制第三气缸906伸长F秒，继而通过滑座907将水冷板1001推送至其中一个待加工圆柱电池正上侧，通过PLC控制器2控制第四气缸909伸长G秒，继而使得水冷板1001底部与待加工圆柱电池顶部抵触，此时待加工圆柱电池的盖帽处于圆形孔位内，启动回水冷却设备使得冷却水沿着流动槽1005的路径流动，使其散发的冷量均匀覆盖待加工圆柱电池的顶部，操作人员进行焊接工序；

S5、焊接：完成其中一个待加工圆柱电池的焊接工序后，通过PLC控制器2控制第四气缸909缩短G秒实现其复位，继而通过PLC控制器2正向启动伺服电机409 H秒以实现四工位加工台404转动，最终将下一个待加工圆柱电池输送至水冷夹持机构10正下侧，再次通过PLC控制器2控制第四气缸909伸长G秒，继而使得水冷板1001底部与另一个待加工圆柱电池顶部抵触，最终进行焊接工序，循环执行步骤S4-S5，最终依次完成四个待加工圆柱电池的焊接工序；

S6、解除夹持：完成最后一个待加工圆柱电池的焊接工序后，通过PLC控制器2控制第四气缸909缩短G秒实现其复位，使得水冷板1001不再与其抵触，继而通过PLC控制器2控制第三气缸906缩短F秒以实现其复位，通过PLC控制器2正向控制第一正反转电机503启动E秒，最终使得动夹持组件与定夹持组件6不再夹持加工后的圆柱电池以解除夹持；

S7、抓取下料：通过PLC控制器2控制第一气缸702伸长D秒，继而通过PLC控制器2同步控制四组第二气缸705伸长B秒以使得四组弧形抓取机械手706夹持加工后的圆柱电池上部，夹持后通过PLC控制器2控制第一气缸702缩短D秒实现其复位，通过PLC控制器2反向启动第二正反转电机801 C秒，继而通过丝杆螺母传动机构8将四工位抓取机构7输送至四组输送带3正上侧，此时四个加工后的圆柱电池分别位于初始状态下的四个第一放置槽301正上侧，通过PLC控制器2控制第一气缸702伸长A秒，继而将四个加工后的圆柱电池分别放置在四个初始状态下的第一放置槽301内，通过PLC控制器2同步控制四组第二气缸705缩短B秒以解除加工后的圆柱电池的夹持，最终通过PLC控制器2控制第一气缸702缩短D秒已实现其复位，通过PLC控制器2同步启动四组输送带3 I秒，继而实现加工后的圆柱电池的下料，同时后续的待加工圆柱电池再次输送至弧形抓取机械手706正下侧，循环执行步骤S1-S7。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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来说，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。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 (7)

1.一种圆柱电池水冷激光焊接装置，包括：

安装座（1）；

其特征在于，还包括：

四工位旋转输送机构（4），可转动地设于所述安装座（1）上，其用以实现待加工圆柱电池旋转输送，继而实现水冷激光焊接；

定夹持组件（6），其设有多组，呈环形阵列地设于所述四工位旋转输送机构（4）上；

四工位同步夹持机构（5），设于所述四工位旋转输送机构（4）上，其上设有与多组所述定夹持组件（6）相配合的动夹持组件，所述四工位同步夹持机构（5）用于实现多组所述动夹持组件同步动作，继而与相对应的所述定夹持组件（6）配合以夹持待加工圆柱电池；

输送带（3），其设有多组，呈环形阵列地设于所述定夹持组件（6）一侧，其用以输送待加工圆柱电池，继而实现上料以及下料；

丝杆螺母传动机构（8），设于所述安装座（1）上；

四工位抓取机构（7），设于所述丝杆螺母传动机构（8）上，其通过所述丝杆螺母传动机构（8）实现直线移动，继而抓取待加工圆柱电池；

多轴输送机构（9），设于所述定夹持组件（6）一侧；

水冷夹持机构（10），设于所述多轴输送机构（9）上，其通过所述多轴输送机构（9）实现横向移动以及纵向升降，继而抵触待加工圆柱电池顶部，其外接回水冷却设备；以及

PLC控制器（2），与所述输送带（3）、四工位旋转输送机构（4）、丝杆螺母传动机构（8）以及多轴输送机构（9）电连接以实现控制；

所述水冷夹持机构（10）包括水冷板（1001）、扇形卡条（1003）和挡水板（1004），所述水冷板（1001）上开设有六个呈环形阵列的扇形孔位（1002），所述扇形孔位（1002）为扇形构造，所述扇形卡条（1003）设有六个，六个所述扇形卡条（1003）呈环形阵列地固定于所述水冷板（1001）顶部，六个所述扇形卡条（1003）相对应地分布于六个所述扇形孔位（1002）顶部，六个所述扇形卡条（1003）之间具有形成有缝隙，所述水冷板（1001）顶部开设有沿着所述缝隙环绕的流动槽（1005），所述挡水板（1004）具有与外部连通的进水端a以及出水端b，所述进水端a以及所述出水端b连接所述回水冷却设备，所述挡水板（1004）覆盖于所述流动槽（1005）顶部并卡合于所述缝隙内，所述水冷板（1001）顶部中心处开设有用于容纳待加工圆柱电池盖帽的圆形孔位；

所述四工位旋转输送机构（4）包括：

四工位加工台（404），设于所述安装座（1）上；

旋转组件，设于所述四工位加工台（404）与所述安装座（1）之间，其用以实现所述四工位加工台（404）转动；以及

旋转驱动组件，设于所述安装座（1）上并与所述旋转组件相连以实现其转动；

所述安装座（1）包括侧板（101）、六边形底板（102）和矩形底板（103），所述侧板（101）对称地设有两个，所述六边形底板（102）处于两个所述侧板（101）之间，所述矩形底板（103）设有两个，两个所述矩形底板（103）长度一长一短，两个所述矩形底板（103）实现所述六边形底板（102）与两个所述侧板（101）连接；

所述旋转组件包括粗转轴（401）、支撑圆盘（402）和支撑立柱（403），所述粗转轴（401）一端与所述六边形底板（102）顶部转接配合，所述粗转轴（401）另一端与所述支撑圆盘（402）底部相固定，所述支撑立柱（403）设有多个，多个所述支撑立柱（403）呈环形阵列地固定于所述四工位加工台（404）与所述支撑圆盘（402）之间；

所述旋转驱动组件包括伺服电机（409）、主传动轮（4010）、从传动轮（4011）和传动皮带（4012），所述伺服电机（409）固定于所述六边形底板（102）顶部，所述伺服电机（409）与所述PLC控制器（2）电连接，所述主传动轮（4010）固定于所述伺服电机（409）输出端，所述从传动轮（4011）固定于所述粗转轴（401）圆周表面，所述传动皮带（4012）套设于所述主传动轮（4010）与所述从传动轮（4011）之间以实现传动配合。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池水冷激光焊接装置，其特征在于，所述四工位同步夹持机构（5）包括：

夹持驱动组件，设于所述支撑立柱（403）上；

四工位齿轮齿条夹持传动组件，其与所述夹持驱动组件连接以实现其驱动；以及

滑动限位组件，设于所述四工位齿轮齿条夹持传动组件上并与所述四工位加工台（404）滑动配合，所述动夹持组件与所述定夹持组件（6）均设有四组，四组所述动夹持组件呈环形阵列地设于所述滑动限位组件上。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱电池水冷激光焊接装置，其特征在于，所述夹持驱动组件包括细转轴（501）、第一正反转电机（503）、主动齿轮（504）和从动齿轮（505），所述细转轴（501）可转动地设于所述支撑立柱（403）顶部，所述第一正反转电机（503）固定于所述支撑立柱（403）顶部，所述第一正反转电机（503）与所述PLC控制器（2）电连接，所述主动齿轮（504）固定于所述第一正反转电机（503）输出端，所述从动齿轮（505）固定于所述细转轴（501）圆周表面，所述主动齿轮（504）与所述从动齿轮（505）相啮合；

所述四工位齿轮齿条夹持传动组件包括大齿轮（502）、第一齿条（506）和第二齿条（509），所述大齿轮（502）固定于所述细转轴（501）顶部，所述第一齿条（506）和所述第二齿条（509）均设有两个，两个所述第一齿条（506）对称地与所述大齿轮（502）上部相啮合，两个所述第二齿条（509）对称地与所述大齿轮（502）下部相啮合，所述第一齿条（506）与所述第二齿条（509）在空间上垂直错位，两个所述第一齿条（506）与两个所述第二齿条（509）形成“井”字构造；

所述滑动限位组件包括第一T型滑块（507）、第二T型滑块（508）、第三T型滑块（5010）、L型限位板（5014）、连杆（5015）和球形滚珠（5016），所述第一T型滑块（507）和所述第二T型滑块（508）均设有两个，两个所述第一T型滑块（507）相对应地固定于两个所述第一齿条（506）顶部中心处，两个所述第二T型滑块（508）分别固定于两个所述第一齿条（506）顶部，两个所述第二T型滑块（508）呈对角设置，所述第三T型滑块（5010）设有两个，两个所述第三T型滑块（5010）分别固定于两个所述第二齿条（509）顶部，两个所述第三T型滑块（5010）呈对角设置，所述L型限位板（5014）、所述连杆（5015）和所述球形滚珠（5016）均设有两个，两个所述L型限位板（5014）均固定于所述四工位加工台（404）底部，两个所述L型限位板（5014）相对应地位于两个所述第二齿条（509）下侧，所述第二齿条（509）与所述L型限位板（5014）上下平行设置，两个所述连杆（5015）分别固定于两个所述第二齿条（509）底部，两个所述连杆（5015）呈对角设置，两个所述球形滚珠（5016）相对应地固定于两个所述连杆（5015）底部，两个所述L型限位板（5014）的顶部均开设有截面呈球形的弧形滑槽（5017），所述球形滚珠（5016）与所述弧形滑槽（5017）滑动配合；

所述四工位加工台（404）顶部开设有两个第一滑槽（405）和两个第二滑槽（406），每个所述第三T型滑块（5010）相对应地与每个所述第一滑槽（405）滑动配合，每个所述第一T型滑块（507）以及所述第二T型滑块（508）相对应地与每个所述第二滑槽（406）滑动配合，所述第二滑槽（406）长度大于所述第一滑槽（405）长；

每组所述动夹持组件均包括动夹持安装柱（5011）、第一上弧形夹块（5012）和第一下弧形夹块（5013），四个所述动夹持安装柱（5011）分别固定于两个所述第二T型滑块（508）以及两个所述第三T型滑块（5010）顶部，所述动夹持安装柱（5011）位于所述四工位加工台（404）上侧，所述第一上弧形夹块（5012）和所述第一下弧形夹块（5013）自上而下地固定于所述动夹持安装柱（5011）端部，所述第一上弧形夹块（5012）和所述第一下弧形夹块（5013）夹持方向朝向外侧；

每组所述定夹持组件（6）均包括定夹持安装柱（601）、第二上弧形夹块（602）和第二下弧形夹块（603），四个所述定夹持安装柱（601）呈环形阵列地固定于所述四工位加工台（404）顶部，所述第二上弧形夹块（602）和所述第二下弧形夹块（603）自上而下地固定于所述定夹持安装柱（601）端部，所述第二上弧形夹块（602）和所述第二下弧形夹块（603）夹持方向朝向内侧，所述第二上弧形夹块（602）与所述第一上弧形夹块（5012）相持平并正对设置，所述第二下弧形夹块（603）与所述第一下弧形夹块（5013）相持平并正对设置。

4.根据权利要求3所述的一种圆柱电池水冷激光焊接装置，其特征在于，所述四工位加工台（404）顶部呈环形阵列地开设有四个用于放置待加工圆柱电池的第二放置槽（407），每个所述第二放置槽（407）处于正对设置的所述第二下弧形夹块（603）与所述第一下弧形夹块（5013）之间，每个所述第二放置槽（407）底壁均开设有多个用于实现待加工圆柱电池底部散热的散热孔（408）。

5.根据权利要求4所述的一种圆柱电池水冷激光焊接装置，其特征在于，所述四工位抓取机构（7）包括：

纵向升降组件，与所述丝杆螺母传动机构（8）相连以实现直线移动；

四工位抓取台（703），设于所述纵向升降组件上以实现其纵向升降；以及

抓取组件，其设有四组，呈环形阵列地设于所述四工位抓取台（703）上，其用以抓取待加工圆柱电池；

所述纵向升降组件包括连接座（701）和第一气缸（702），所述第一气缸（702）设有四个，四个所述第一气缸（702）相对应地固定于所述连接座（701）底部四角处，所述第一气缸（702）与所述PLC控制器（2）电连接，所述四工位抓取台（703）固定于四个所述四工位抓取台（703）伸长端；

每组所述抓取组件均包括U型安装板（704）、第二气缸（705）和弧形抓取机械手（706），所述U型安装板（704）固定于所述四工位抓取台（703）端部，所述第二气缸（705）和所述弧形抓取机械手（706）均设有两个，两个所述第二气缸（705）对称地固定于所述U型安装板（704）两侧壁，所述第二气缸（705）与所述PLC控制器（2）电连接，两个所述弧形抓取机械手（706）相对应地固定于两个所述第二气缸（705）伸长端；

所述丝杆螺母传动机构（8）包括第二正反转电机（801）、丝杆（802）、导向横梁（803）、螺母（804）和第一燕尾块（805），所述丝杆（802）转动设于两个所述侧板（101）之间，所述第二正反转电机（801）固定于其中一个所述侧板（101）端部，其输出端转动贯穿所述侧板（101）并与所述丝杆（802）一端相固定，所述第二正反转电机（801）与所述PLC控制器（2）电连接，所述导向横梁（803）设有两个，两个所述导向横梁（803）均固定于两个所述侧板（101）之间，两个所述导向横梁（803）对称地分布于所述丝杆（802）两侧，两个所述导向横梁（803）底部均开设有第一燕尾槽（8031），所述螺母（804）固定于所述连接座（701）顶部并与所述丝杆（802）螺纹配合，所述第一燕尾块（805）设有两个，两个所述第一燕尾块（805）对称地固定于所述连接座（701）顶部，两个所述第一燕尾块（805）相对应地与两个所述第一燕尾槽（8031）滑动配合。

6.根据权利要求5所述的一种圆柱电池水冷激光焊接装置，其特征在于，所述多轴输送机构（9）包括：

安装架体；

滑座（907），可滑动地设于所述安装架体上，其通过横向移动组件实现横向移动；

纵向移动组件，设于所述滑座（907）上，所述水冷夹持机构（10）设于所述纵向移动组件上以实现其纵向升降；

所述安装架体包括底座（901）、立杆（902）和U型基座（903），所述U型基座（903）位于所述底座（901）上侧，所述立杆（902）设有四个，四个所述立杆（902）固定于所述底座（901）与所述U型基座（903）之间，所述滑座（907）底部固定有两个对称分布的第二燕尾块（908），所述U型基座（903）侧端对称地开设有两个与所述第二燕尾块（908）相匹配的第二燕尾槽（904），所述第二燕尾块（908）与所述第二燕尾槽（904）滑动配合；

所述横向移动组件设有两组，两组所述横向移动组件对称设置，每组所述横向移动组件均包括固定座（905）和第三气缸（906），所述固定座（905）固定于所述U型基座（903）顶部，所述第三气缸（906）一端与所述固定座（905）相固定，所述第三气缸（906）伸长端与所述滑座（907）相固定，所述第三气缸（906）与所述PLC控制器（2）电连接；

所述纵向移动组件包括第四气缸（909）、限位滑杆（9010）和U型装配座（9011），所述第四气缸（909）和所述限位滑杆（9010）均设有两个，两个所述第四气缸（909）对称地固定于所述滑座（907）顶部，所述U型装配座（9011）固定于两个所述第四气缸（909）伸长端，两个所述限位滑杆（9010）对称地固定于所述滑座（907）顶部，两个所述限位滑杆（9010）滑动贯穿U型装配座（9011）并向上延伸，所述水冷板（1001）通过螺栓装配于所述U型装配座（9011）底部；

所述输送带（3）设有四组，四组所述输送带（3）上均开设有多个用于放置待加工圆柱电池的第一放置槽（301）。

7.一种圆柱电池水冷激光焊接装置的使用方法，其特征在于，应用有如权利要求6所述的一种圆柱电池水冷激光焊接装置，包括如下步骤：

S1、放料：操作人员依次将多个待加工圆柱电池放置在多组输送带（3）上表面的多个第一放置槽（301）内；

S2、抓取上料：通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）伸长A秒，继而将四组弧形抓取机械手（706）分别运送至四组输送带（3）上的四个待加工圆柱电池上部外侧，继而通过PLC控制器（2）同步控制四组第二气缸（705）伸长B秒以同步实现四组弧形抓取机械手（706）运动，最终夹持四个待加工圆柱电池上部，继而通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）缩短A秒以实现其复位，通过PLC控制器（2）正向启动第二正反转电机（801） C秒，继而通过丝杆螺母传动机构（8）将四工位抓取机构（7）输送至四工位加工台（404）正上侧，此时四个待加工圆柱电池分别位于四个第二放置槽（407）正上侧，通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）伸长D秒将四个待加工圆柱电池分别输送至四个第二放置槽（407）内，通过PLC控制器（2）同步控制四组第二气缸（705）缩短B秒以使得四组弧形抓取机械手（706）不再夹持待加工圆柱电池，继而通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）缩短D秒以实现其复位，最终完成抓取上料；

S3、同步夹持待加工圆柱电池圆周表面：通过PLC控制器（2）反向控制第一正反转电机（503）启动E秒，第一正反转电机（503）输出端逆时针转动实现主动齿轮（504）逆时针转动，主动齿轮（504）逆时针转动带动从动齿轮（505）顺时针转动，继而实现细转轴（501）以及大齿轮（502）顺时针转动，大齿轮（502）顺时针转动分别实现两个第一齿条（506）朝向相反的方向运动，同时大齿轮（502）顺时针转动分别实现两个第二齿条（509）朝向相反的方向运动，继而实现四组动夹持组件分别靠近相对应的四组定夹持组件（6），最终同步夹持四个待加工圆柱电池表面；

S4、夹持待加工圆柱电池顶部：通过PLC控制器（2）控制第三气缸（906）伸长F秒，继而通过滑座（907）将水冷板（1001）推送至其中一个待加工圆柱电池正上侧，通过PLC控制器（2）控制第四气缸（909）伸长G秒，继而使得水冷板（1001）底部与待加工圆柱电池顶部抵触，此时待加工圆柱电池的盖帽处于圆形孔位内，启动回水冷却设备使得冷却水沿着流动槽（1005）的路径流动，使其散发的冷量均匀覆盖待加工圆柱电池的顶部，操作人员进行焊接工序；

S5、焊接：完成其中一个待加工圆柱电池的焊接工序后，通过PLC控制器（2）控制第四气缸（909）缩短G秒实现其复位，继而通过PLC控制器（2）正向启动伺服电机（409） H秒以实现四工位加工台（404）转动，最终将下一个待加工圆柱电池输送至水冷夹持机构（10）正下侧，再次通过PLC控制器（2）控制第四气缸（909）伸长G秒，继而使得水冷板（1001）底部与另一个待加工圆柱电池顶部抵触，最终进行焊接工序，循环执行步骤S4-S5，最终依次完成四个待加工圆柱电池的焊接工序；

S6、解除夹持：完成最后一个待加工圆柱电池的焊接工序后，通过PLC控制器（2）控制第四气缸（909）缩短G秒实现其复位，使得水冷板（1001）不再与其抵触，继而通过PLC控制器（2）控制第三气缸（906）缩短F秒以实现其复位，通过PLC控制器（2）正向控制第一正反转电机（503）启动E秒，最终使得动夹持组件与定夹持组件（6）不再夹持加工后的圆柱电池以解除夹持；

S7、抓取下料：通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）伸长D秒，继而通过PLC控制器（2）同步控制四组第二气缸（705）伸长B秒以使得四组弧形抓取机械手（706）夹持加工后的圆柱电池上部，夹持后通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）缩短D秒实现其复位，通过PLC控制器（2）反向启动第二正反转电机（801） C秒，继而通过丝杆螺母传动机构（8）将四工位抓取机构（7）输送至四组输送带（3）正上侧，此时四个加工后的圆柱电池分别位于初始状态下的四个第一放置槽（301）正上侧，通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）伸长A秒，继而将四个加工后的圆柱电池分别放置在四个初始状态下的第一放置槽（301）内，通过PLC控制器（2）同步控制四组第二气缸（705）缩短B秒以解除加工后的圆柱电池的夹持，最终通过PLC控制器（2）控制第一气缸（702）缩短D秒已实现其复位，通过PLC控制器（2）同步启动四组输送带（3） I秒，继而实现加工后的圆柱电池的下料，同时后续的待加工圆柱电池再次输送至弧形抓取机械手（706）正下侧，循环执行步骤S1-S7。