CN201394703Y - 一种超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结构简单，性能可靠、实用的超级电容器下集流体和壳激光焊接夹具。其特征在于：夹具自上而下依次为框架、压力驱动机构、挤压定位机构、顶针定位机构、电容器定位机构。顶针定位机构包括顶针辅助定位块、顶针。顶针与下集流体接触挤压的部分为圆，其外径与焊接轨迹圆环的外径一致。这样，挤压受力面积小，即使下集流体略有形变，也能够保证焊接轨迹上的下集流体与壳底是配合良好的。

Description

一种超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具

技术领域

本实用新型属于超级电容器生产工序中的焊接装置，特别涉及一种超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具。

背景技术

在超级电容器的产品结构中，下集流体是连接正极片与超级电容器壳的的桥梁，需要焊接在一起，焊接强度要求高，且焊接处使用氦气检测需要保证不泄露，因此焊接难度大。目前世界上的超级电容器厂家普遍使用激光来实现下集流体和壳之间的焊接。因产品结构、激光设备结构、焊接安全性等方面考虑，在焊接过程中，激光基本上都是扫射在壳底部焊接，然而，壳底的厚度比下集流体的厚度大，这就增大了激光焊接的难度。激光强度小一些，焊接强度就有可能不够，激光强度大一些，焊接处就有可能密封不合格；下集流体和壳底配合不紧密，就可能产生爆点，造成废品。因此，焊接时，必须保证下集流体与壳体配合紧密度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、实用，性能可靠的超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具。

本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具，其特征在于：夹具自上而下依次为框架、压力驱动机构、挤压定位机构、顶针定位机构、电容器定位机构。

所述框架包括定位基板、立框、焊接基板、拉手。定位基板位于夹具的上层，是夹具的水平基准，也是夹具在激光焊接设备上的定位基准。所述立框上端分别固定在定位基板左右两侧，下端分别固定在焊接基板左右两侧，从而保证了定位基板与焊接基板在水平面上平行，且保证夹具在上下料的时候，定位基板与焊接基板的相对距离保持一致。所述焊接基板的每个工位上均有一圆形沉孔，沉孔直径与壳直径相同，用于上料时超级电容器的定位，沉孔前端有开口槽，用于超级电容器上料时的导向。所述拉手、分别固定在立框的外侧，用于夹具移动时的手的握持。

所述压力驱动机构包括固定座、连接轴、把手、偏心轮、随动器、止动销、限位销。所述固定座固定在定位基板上中间有连接轴穿过。所述连接轴可以旋转一定角度，其外侧固定有把手，内侧固定有偏心轮；所述偏心轮上固定有随动器和止动销；所述止动销和限位销配合，对偏心轮旋转角度进行限制；所述限位销固定在定位基板上。

所述挤压定位机构包括中间板、复位导向轴、线性轴套、复位弹簧、挤压导向轴、挤压弹簧、挤压板。所述中间板左右两侧后端各套有一个线性轴套，左右两侧前端套有挤压导向轴。所述线性轴套套在复位导向轴上。所述复位导向轴上端固定在定位基板上，下端固定在焊接基板上。所述复位弹簧套在复位导向轴，并提供压力使中间板与偏心轮或随动器的外圈始终保持相切。所述挤压导向轴上端穿过中间板，中间套有挤压弹簧，下端固定在挤压板上。

所述顶针定位机构包括顶针辅助定位块、顶针。所述顶针辅助定位块用于辅助顶针插入超级电容器时的导向定位，其下部为圆形沉孔，沉孔直径与超级电容器壳的外径相同。其中部有一通孔，通孔直径与顶针直径相同。所述顶针用于下集流体与壳的挤压定位，其上部为一圆板，下部为圆柱。夹具定位时挤压板挤压顶针圆板，顶针圆柱将下集流体与壳底顶紧。

所述电容器定位机构包括焊接铜块、壳限位柱。所述焊接铜块固定在焊接基板下方，由铜材料制成，对激光有较强的反射率，散热性也较好，因此有较好的使用寿命。其中部有一个圆锥孔，上部圆直径能保证激光焊接时，激光不会扫射在焊接铜块上，其锥面倾斜角越大越好，倾斜角越大，越能避免激光焊接时的飞溅物被锥面反弹到壳底，造成外观不良或泄露。所述壳限位柱固定在焊接基板的上方，用于超级电容器上料时的定位辅助。

本实用新型的有益效果是：

1、定位简单：员工在夹具外将顶针定位机构安装到超级电容器上，再直接把电容器放入夹具的焊接基板的圆形沉孔内，就实现了超级电容器在焊接基板上的定位。

2、易于实现下集流体和壳的一次挤压定位：超级电容器在焊接基板上定位完成后，旋转把手，挤压块就将壳和下集流体挤压定位。此后直到焊接完成，员工只对夹具整体进行移动和定位，不会影响壳和下集流体的相对定位情况。

3、易于线外上下料操作：顶针定位机构的定位完全是在夹具外实现的，操作空间大，便于灵活操作。

4、同夹具多工位：一个夹具上可以设置多个工位，这样可以实现一个夹具上多套下集流体和壳的焊接，从而提高生产效率。

5、焊接处的下集流体与壳配合良好：顶针与下集流体接触挤压的部分为圆，其外径与焊接轨迹圆环的外径一致。这样，挤压受力面积小，即使下集流体略有形变，也能够保证焊接轨迹上的下集流体与壳底是配合良好的。

附图说明

图1是本实用新型结构等轴侧视图；

图2是本实用新型结构前视图；

图3是本实用新型结构后视图；

图4是本实用新型顶针定位机构结构示意图；

图5是本实用新型焊接基板结构侧视图。

具体实施方式：

以下结合附图和两工位的实施例，对本实用新型的具体结构、实施方式详述如下：

如图1-3所示，一种超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具，其特征在于：夹具自上而下依次为框架、压力驱动机构、挤压定位机构、顶针定位机构、电容器定位机构。

所述框架包括定位基板1、立板2、焊接基板20、拉手3。定位基板1位于夹具的上层，是夹具的水平基准，也是夹具在激光焊接设备上的定位基准。所述立板2-1、2-2上端分别固定在定位基板1左右两侧，下端分别固定在焊接基板20左右两侧，从而保证了定位基板1与焊接基板20在水平面上平行，且保证夹具在上下料的时候，定位基板1与焊接基板20的相对距离保持一致。如图5，所述焊接基板20的每个工位上均有一圆形沉孔28，沉孔28直径与壳直径相同，用于上料时超级电容器的定位，沉孔前端有开口槽29，用于超级电容器上料时的导向。所述拉手3-1、3-2分别固定在立板2-1、2-2的外侧，用于夹具移动时的手的握持。

所述压力驱动器包括固定座4、连接轴5、把手6、偏心轮7、随动器8、止动销9、限位销10。所述固定座4固定在定位基板1上，中间有连接轴5穿过。所述连接轴5可以旋转一定角度，其外侧固定有把手6，内侧固定有偏心轮7；所述偏心轮7上固定有随动器8和止动销9；所述止动销9和限位销10配合，对偏心轮7旋转角度进行限制；所述限位销10固定在定位基板1上。

所述挤压定位机构包括中间板12、复位导向轴11、线性轴套13、复位弹簧14、挤压导向轴15、挤压弹簧16、挤压板17等。所述中间板12左右两侧后端各套有一个线性轴套13-1、13-2，左右两侧前端套有挤压导向轴15-1、15-2、15-3、15-4。所述线性轴套13-1、13-2套在复位导向轴11-1、11-2上。所述复位导向轴11-1、11-2上端固定在定位基板1上，下端固定在焊接基板20上。所述复位弹簧14-1、14-2套在复位导向轴11-1、11-2，并提供压力使中间板12与偏心轮7或随动器8的外圈始终保持相切。所述挤压导向轴15-1、15-2、15-3、15-4上端穿过中间板，中间套有挤压弹簧16-1、16-2、16-3、16-4，下端固定在挤压板17-1、17-2上。

所述顶针定位机构如图4包括顶针辅助定位块19、顶针18。所述顶针辅助定位块19用于辅助顶针18插入超级电容器时的导向定位，其下部有圆形沉孔，沉孔直径与超级电容器壳的外径相同。其中部有一通孔，通孔直径与顶针18直径相同。所述顶针18用于下集流体与壳的挤压定位，其上部为一圆板，下部为圆柱。夹具定位时挤压板17挤压顶针圆板，顶针圆柱将下集流体与壳底顶紧。

所述电容器定位机构包括焊接铜块21、壳限位柱23。所述焊接铜块21固定在焊接基板20下方，由铜材料制成，对激光有较强的反射率，散热性也较好，因此有较好的使用寿命。焊接铜块中部有一个圆锥孔，上部圆直径能保证激光焊接时，激光不会扫射在焊接铜块21上，其锥面倾斜角越大越好，倾斜角越大，越能避免激光焊接时的飞溅物被锥面反弹到壳底，造成外观不良或泄露。所述壳限位柱23固定在焊接基板20的上方，用于超级电容器上料时的定位辅助，如图3共有四个壳限位柱分别位于两个复位弹簧的两侧。

具体工作过程如下：

1.如图1-4所示，将夹具放置在工作台面上，其中，焊接基板20与工作台面接触。

2.旋转把手6，使挤压板17-1、17-2在复位弹簧14-1、14-2的作用下，向上移动到最大行程。夹具打开。

3.将夹具内下集流体与壳焊接完成的超级电容器22取出。

4.如图5-6所示，将入完壳的超级电容器22的壳口插入顶针辅助定位块19的圆形沉孔。

5.将顶针18从顶针辅助定位块19的通孔插入到底。

6.将安装好顶针定位机构的超级电容器22放入夹具的焊接基板20的圆形沉孔28内，此时超级电容器22的壳外圆与壳限位柱23的外圆相切。

7.旋转把手6，直到止动销9的外圆和限位销10的外圆相切，此时偏心轮7无法继续旋转，且偏心轮7与中间板12相切，挤压弹簧16-1、16-2、16-3、16-4形变，挤压板17-1、17-2对顶针18-1、18-2挤压。顶针18将下集流体26与壳顶死。

8.双手把持拉手3-1、3-2.将夹具翻转180°。此时，定位基板1与工作台面接触。

9.双手把持拉手3-1、3-2。将夹具移动到焊接设备上定位焊接。

上述是参照两工位实施例对该超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具进行的详细描述，这个描述是说明性的而不是限定性的，因此在超级电容器下集流体和壳激光焊接领域不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具，其特征在于：夹具包括框架、压力驱动机构、挤压定位机构、顶针定位机构和电容器定位机构；

所述框架由定位基板、焊接基板和立框组成；

所述压力驱动机构包括固定座、连接轴、偏心轮和随动器，所述固定座固定在定位基板上，连接轴穿过固定座，所述连接轴外侧固定有把手，内侧固定有偏心轮，所述偏心轮上固定有随动器和止动销；所述限位销固定在定位基板上；

所述挤压定位机构包括中间板、复位导向轴、线性轴套、复位弹簧、挤压导向轴、挤压弹簧、挤压过渡板和挤压板，所述复位导向轴上端固定在定位基板上，下端固定在焊接基板上，所述复位弹簧套于复位导向轴，所述中间板左右两侧后端各套有一个线性轴套，左右两侧前端套有挤压导向轴，所述线性轴套套在复位导向轴上，所述挤压导向轴上端穿过中间板，中间套有挤压弹簧，下端固定在挤压板上；

所述顶针定位机构包括顶针辅助定位块、顶针，所述挤压板下方依次设置顶针辅助定位块、顶针；

所述电容器定位机构包括焊接铜块、壳限位柱，所述焊接基板上方固定有焊接铜块，焊接基板下方固定有壳限位柱。

2.根据权利要求1所述的超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具，其特征在于：所述顶针辅助定位块其下部为圆形沉孔，沉孔直径与超级电容器壳的外径相同，其中部有一通孔，通孔直径与顶针直径相同。

3.根据权利要求1所述的超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具，其特征在于：焊接基板的每个工位上均有一圆形沉孔，沉孔直径与壳直径相同，沉孔前端有开口槽。

4.根据权利要求1所述的超级电容器下集流体与壳激光焊接夹具，其特征在于：顶针与下集流体接触挤压的部分为圆，其外径与焊接轨迹圆环的外径一致。

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