CN1990163A - 圆柱电池壳体激光焊接夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆柱电池壳体激光焊接夹具，其包括工作台、夹紧机构及支撑机构；所述夹紧机构位于工作台上，其包括分别用于夹持电池两端的两个夹头以及用于驱动二夹头以自身轴线为旋转轴进行旋转的第一驱动装置；所述支撑机构位于所述工作台上，其具有与电池的圆柱面相切或相吻合的支撑面。采用上述结构后，电池装夹时，支撑机构的支撑面能很好地保证电池的轴线与夹具的旋转轴线重合，夹头转动时，电池的圆跳动量较小，从而改善了激光焊接质量，使电池漏气率降低。

Description

圆柱电池壳体激光焊接夹具
【技术领域】
本发明涉及一种圆柱电池生产设备，尤其涉及一种圆柱电池壳体激光焊接夹具。
【背景技术】
传统圆柱形锂离子电池通常采用辊压翻边封口方式，采用这种封口方式的圆柱电池的封口辊压槽占用的空间大，从而导致电池容量小。
为了充分利用电池的内部空间，提高电池容量，业界采用激光焊接封口技术。该技术分为立焊和平焊两种，立焊的激光束沿圆柱电池轴向焊接，平焊的激光束沿圆柱电池径向焊接，目前，以平焊较为常见。
申请人于2005年5月25日申请了中国实用新型专利，  申请号为200520034321.X、名称为“圆柱电池壳体的激光焊接辅助装置”。该专利申请提供了一种能对圆柱电池进行平焊焊接封口的装置，该装置通过夹具将电池夹紧，并通过转动装置驱动夹具以自身轴线为旋转轴进行旋转。然而，采用上述装置焊接时，电池的圆跳动量较大，激光束容易偏移焊缝，造成焊接不良，从而导致电池漏气。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种圆柱电池激光焊接夹具，其可防止电池在焊接过程中因圆跳动量较大而引起的焊接不良。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种圆柱电池壳体激光焊接夹具，其包括工作台、夹紧机构及支撑机构；所述夹紧机构位于工作台上，其包括分别用于夹持电池两端的两个夹头以及用于驱动二夹头以自身轴线为旋转轴进行旋转的第一驱动装置；所述支撑机构位于所述工作台上，其具有与电池的圆柱面相切或相吻合的支撑面。
作为上述技术方案的进一步改进，所述夹紧机构还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置与至少一夹头连接，其可驱动所述夹头靠近或远离另一夹头。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第二驱动装置与夹头之间通过连轴器连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述夹紧装置的夹头上设置有散热片。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第二驱动装置是气缸。
作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑机构包括可活动的支撑块及用于驱动支撑块移动的第三驱动装置，所述支撑面位于支撑块上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑块为两块，其位于所述夹紧机构的二夹头之间，并且分别位于夹紧机构的旋转轴两侧，所述支撑块可在第三驱动装置的驱动下分离或合拢。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第三驱动装置是气缸。
作为上述技术方案的进一步改进，所述夹具还包括供所述工作台在其上往复移动的导轨，以及用于驱动工作台沿所述导轨往复移动的第四驱动装置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动装置是伺服电机。
与现有技术相比较，本发明的夹具采用了支撑机构，电池装夹时，支撑机构的支撑面能很好地保证电池的轴线与夹具的旋转轴线重合，夹头转动时，电池的圆跳动量较小，从而改善了激光焊接质量，使电池漏气率降低。另外，通过工作台在导轨上的活动设置，电池只需一次装夹，即可将上、下盖板与筒体焊接，操作非常方便。
【附图说明】
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1是本发明一较佳实施例的示意图。
图2是图1中支撑机构支撑电池时的示意图。
图3是图1中夹紧机构的夹头的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1，是本发明的一较佳实施例，该圆柱电池壳体激光焊接夹具主要包括工作台1、夹紧机构及支撑机构。
所述夹紧机构位于工作台1上，其包括两个夹头21、22、第一驱动装置23以及第二驱动装置24。该二夹头21、22用于夹持电池100的两端，其中一个夹头21与第一驱动装置23连接，另一个夹头22与第二驱动装置24连接。该第一驱动装置23用于驱动夹头21、22以自身轴线为旋转轴进行旋转，在本实施例中，第一驱动装置23为伺服电机。该第二驱动装置24用于驱动夹头22靠近或远离另一夹头21，在本实施例中，第二驱动装置24是气缸，其活塞杆242与夹头22的安装柄(图中未标号)通过一螺旋连轴器25连接，从而使可转动的安装柄与第二驱动装置24中不可转动的活塞杆242连接。当然，第二驱动装置24也可以是两个气缸，其可分别与二夹头21、22连接，以驱动二夹头21、22相向或反向移动。
所述支撑机构亦位于工作台1上，其包括两块可活动的支撑块31以及第三驱动装置32。该二支撑块31位于夹紧机构的二夹头21、22之间，并且分别位于夹紧机构的旋转轴两侧，其可在第三驱动装置32的驱动下分离或合拢。请一同参阅图2，于支撑块31上设有与电池100的圆柱面相切的支撑面312。该第三驱动装置32用于驱动支撑块31移动，在本实施例中，第三驱动装置32是两个气缸，其分别与二支撑块31连接。
激光焊接圆柱电池100的壳体时，首先，启动第三驱动装置32，驱动二支撑块31合拢，从而使二支撑块31移动至夹头21、22下方；接下来，将装配好的圆柱电池100的圆柱面紧抵支撑块31的支撑面312(请参阅图2)；启动第二驱动装置24，驱动夹头22，从而将电100夹紧于两夹头21、22之间；再次启动第三驱动装置32，驱动二支撑块31分离，使其支撑面312与电池100的圆柱面分离；最后，启动第一驱动装置23，驱动夹头21、22和电池100转动，与此同时，启动激光，使激光束射在电池100的连接缝上，电池100焊接一圈后，停止激光。
请参阅图3，上述夹头21、22在旋转的过程中会产生大量的热量，本发明在夹头21、22的外表面设置有若干散热片212/222，以便于散热。
由于本发明的夹具采用了支撑机构，电池100装夹时，支撑面32能很好地保证电池100的轴线与夹具的旋转轴线重合，夹头21、22转动时，电池100的圆跳动量较小，从而改善了激光焊接质量，使电池100的漏气率降低。
可以理解，上述支撑块可以是一个整体，其移动的方式可根据支撑块的设计而有所不同，例如：从下往上移动；而支撑块上的支撑面不限于与电池100的圆柱面相切，也可以设计为与电池100的圆柱面相吻合，同样可达到保证电池100轴线与夹具的旋转轴线重合的效果。
请再参阅图1，作为上述实施方式的进一步改进，可在工作台1下方设置导轨4，通过一第四驱动装置5使工作台1沿导轨4往复移动。这样，当电池100的一端焊接完成后，启动第四驱动装置5，驱动工作台1沿导轨4向右移动，使电池100的另一端焊缝正对激光头6；再次启动第一驱动装置23，重复上述激光焊接的操作，从而完成电池100另一端的焊接。通过工作台1在导轨4上的活动设置，电池100只需一次装夹，即可将上、下盖板与筒体焊接，操作非常方便。

Claims (10)

1、一种圆柱电池壳体激光焊接夹具，包括工作台以及夹紧机构，所述夹紧机构位于工作台上，其包括分别用于夹持电池两端的两个夹头以及用于驱动二夹头以自身轴线为旋转轴进行旋转的第一驱动装置，其特征在于：所述夹具还包括支撑机构，所述支撑机构位于所述工作台上，其具有与电池的圆柱面相切或相吻合的支撑面。
2、如权利要求1所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述夹紧机构还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置与至少一夹头连接，其可驱动所述夹头靠近或远离另一夹头。
3、如权利要求2所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述第二驱动装置与夹头之间通过连轴器连接。
4、如权利要求1至3中任意一项所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述夹紧装置的夹头上设置有散热片。
5、如权利要求2或3所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述第二驱动装置是气缸。
6、如权利要求1所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述支撑机构包括可活动的支撑块及用于驱动支撑块移动的第三驱动装置，所述支撑面位于支撑块上。
7、如权利要求6所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述支撑块为两块，其位于所述夹紧机构的二夹头之间，并且分别位于夹紧机构的旋转轴两侧，所述支撑块可在第三驱动装置的驱动下分离或合拢。
8、如权利要求7所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述第三驱动装置是气缸。
9、如权利要求1、2、3、6、7或8所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述夹具还包括供所述工作台在其上往复移动的导轨，以及用于驱动工作台沿所述导轨往复移动的第四驱动装置。
10、如权利要求1所述的圆柱电池壳体激光焊接夹具，其特征在于：所述第一驱动装置是伺服电机。
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