CN205147572U - 一种动力电池模组极耳焊接工装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池模组极耳焊接工装装置，本实用新型提供的动力电池模组极耳焊接工装装置，在控制单元的控制下，利用动力电池模组固定机构固定夹紧动力电池模组，利用极耳连接片固定机构固定夹紧极耳连接片后，通过动力电池模组行走机构控制固定夹紧的动力电池模组的极耳与极耳连接片接触后，进行焊接。这样，就不需要采用手持对动力电池模组进行焊接操作，解决了不能机械化和自动化的问题，不会造成偏焊的问题，提高了动力电池模组的焊接质量，使得焊后装配尺寸合适，不会出现偏差。

Description

一种动力电池模组极耳焊接工装装置

技术领域

本实用新型涉及电动汽车的动力电池领域，特别涉及一种动力电池模组极耳焊接工装装置。

背景技术

电动汽车是未来绿色出行的发展方向，锂离子动力电池作为电动汽车的常用动力来源，具有容量大、体积小、重量轻及使用寿命长等优点。为了满足电动汽车不同的电压、功率和容量等特性需求，通常，动力电池单体以各种的串、并联方式组合成动力电池模组。因此，在制造动力电池模组的过程中，需要将多个动力电池单体的极耳连接起来，常常采用焊接方式实现。

具体地，超声波焊接方式是动力电池模组极耳连接的主要方法。超声波焊接方式包括：首先，通过超声波发生器将工频电流转变成超声波频率，即15～60千赫兹频率的振荡电流；然后，被转换的高频振荡电流通过换能器被转换成为同等频率的机械振动能；最后，采用焊接装置中的传振杆和聚能器来放大机械振动能的振幅，并通过耦合杆上声极传递到待焊接工件的结合部，在该结合部，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，形变能及随后有限的温升后，对结合部焊接。

采用超声波焊接方式对动力电池模组的极耳进行焊接时，需要焊接到极耳连接片上，这时，就需要对所述极耳安装极耳连接片且准确定位后焊接。但是，目前整个焊接过程采用手持对动力电池模组操作，容易造成偏焊的问题，导致焊接质量不高，最终导致焊后装配尺寸偏差大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种动力电池模组极耳焊接工装装置，该工装装置能够提高动力电池模组的焊接质量。

具体地，动力电池模组极耳焊接工装，包括：

一种动力电池模组极耳焊接工装装置，包括：

动力电池模组固定机构11；

动力电池模组行走机构12，所述动力电池模组行走机构12安装所述动力电池模组固定机构11，并且使得所述动力电池模组固定机构11在第一方向和第二方向上具有滑移自由度，所述第一方向和所述第二方向相交；

极耳连接片固定机构13，所述极耳连接片固定机构13位于所述动力电池模组行走机构12延伸方向上且远离所述动力电池模组固定机构11；

控制单元，所述控制单元控制所述动力电池模组行走机构12沿第一方向及第二方向滑移所述动力电池模组固定机构11，使所述动力电池模组固定机构11可固定的动力电池模组极耳与所述极耳连接片固定机构13可固定的极耳连接片接触。

较佳地，所述动力电池模组固定机构11包括：托板111、限位块112及快夹单元113，其中，所述托板111可放置所述动力电池模组；所述限位块112对所述动力电池模组在托板111上的位置进行限定；所述快夹单元113夹紧所述动力电池模组。

较佳地，所述快夹单元113包括快夹安装板1131及快夹1132，所述快夹安装板1131固定在托板111上，所述快夹1132固定在快夹安装板1131上，并且位于所述动力电池模组外侧，夹紧所述动力电池模组。

较佳地，所述托板111面向可放置所述动力电池模组的表面安装光栅防错机构，检测所述动力电池模组是否放置在所述托板111上。

较佳地，所述动力电池模组行走机构12包括：电缸121、滑台气缸122及安装板123，其中，

所述安装板123固定在所述电缸121的水平方向滑轨上，并且所述安装板123上安装所述滑台气缸122；

所述电缸121使得所述安装板123沿水平方向具有滑动自由度；

所述滑台气缸122上安装动力电池模组固定机构11，所述滑台气缸122使得所述动力电池模组固定机构11沿第二方向具有滑动自由度。

较佳地，所述极耳连接片固定机构13包括底模131、固定座132、夹紧气缸133及压板134，其中，

所述底模131安装在所述固定座132上，可放置极耳连接片；

所述夹紧气缸133使得所述压板134朝向所述极耳连接片的方向上移动，压紧放置在所述底模131中的所述极耳连接片。

较佳地，所述控制单元还控制所述极耳连接片固定机构13对可放置的所述极耳连接片的夹紧固定。

较佳地，所述装置还包括：

焊机焊头，所述焊机焊头对接触的所述动力电池模组极耳与所述极耳连接片进行焊接；

所述控制单元还控制焊机焊头的焊接动作。

较佳地，所述装置还包括：

工装台面15，所述工装台面固定所述极耳连接片固定机构13及所述动力电池模组行走机构12。

根据以上各个实施例，本实用新型提供的动力电池模组极耳焊接工装装置，在控制单元的控制下，利用动力电池模组固定机构固定夹紧动力电池模组，利用极耳连接片固定机构固定夹紧极耳连接片后，通过动力电池模组行走机构控制固定夹紧的动力电池模组的极耳与极耳连接片接触后，进行焊接。这样，就不需要采用手持对动力电池模组进行焊接操作，解决了不能机械化和自动化的问题，不会造成偏焊的问题，提高了动力电池模组的焊接质量，使得焊后装配尺寸合适，不会出现偏差。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为一个实施例中动力电池模组结构示意图；

图2为一个实施例中动力电池模组极耳连接片结构示意图；

图3为一个实施例中动力电池模组极耳与极耳连接片焊接的结构示意图；

图4为一个实施例中动力电池模组极耳焊接工装装置的结构主视图；

图5为一个实施例中动力电池模组极耳焊接工装装置的结构俯视图；

图6为一个实施例中动力电池模组极耳焊接工装装置的结构左视图；

图7为一个实施例中动力电池模组极耳焊接工装装置的结构轴测图。

标号说明

101两侧动力电池框

102中间动力电池框

104动力电池的铜极耳

105动力电池的铝极耳

106动力电池本体

1动力电池模组

26动力电池模组的铜极耳连接片

27动力电缆模组的铝极耳连接片

11动力电池模组固定机构

111托板

112限位块

113快夹单元

1131快夹安装板

1132快夹

12动力电池模组行走机构

121电缸

122滑台气缸

123安装板

13极耳连接片固定机构

131底模

132固定座

133夹紧气缸

134压板

15工装台面

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

在一个实施例中，如图1所示，是本实用新型提供的动力电池模组结构示意图，包括：3个动力电池本体106，所述3个动力电池本体106分别被两侧动力电池框101及中间动力电池框102固定住，并且所述动力电池的铜极耳104及动力电池的铝极耳105延伸出两侧动力电池框101及中间动力电池框102。进一步地，在动力电池本体106非覆盖两侧动力电池框101及中间动力电池框102的表面，即两侧侧面可分别设置导热金属片和保温泡棉。在该实施例中，动力电池模组的极耳不仅仅可以只是铜极耳或铝极耳，还可以是镀有镍层的铜极耳或铝极耳，或者其他金属极耳，这里不限制。

在一个实施例中，如图2所示的极耳连接片，极耳连接片为纯铝或铝合金材质，或者是纯铜、铜合金材质，在极耳连接片表面镀有镍层。较佳地，该镀镍层厚度为1μm至10μm。在这里，该极耳连接片可以为动力电池模组的铜极耳连接片26和动力电池模组的铝极耳连接片27，这里不限定。

在一个实施例中，如图3所示，动力电池模组的铜极耳连接片26和动力电池模组的铝极耳连接片27与动力电池模组1通过超声波方式进行焊接。

在一个实施例中，请参照图4～图7，是本实施例提供的动力电池模组极耳焊接工装装置的不同视角的结构示意图，即主视图、俯视图、左视图及轴侧图。本实用新型提供的动力电池模组极耳焊接工装装置包括：

动力电池模组固定机构11；

动力电池模组行走机构12，所述动力电池模组行走机构12安装所述动力电池模组固定机构11，并且使得所述动力电池模组固定机构11在第一方向和第二方向上具有滑移自由度，所述第一方向和所述第二方向相交；

极耳连接片固定机构13，所述极耳连接片固定机构13位于所述动力电池模组行走机构12延伸方向上且远离所述动力电池模组固定机构11；

控制单元，所述控制单元控制所述动力电池模组行走机构12沿第一方向及第二方向上滑移所述动力电池模组固定机构11，使所述动力电池模组固定机构11可固定的动力电池模组极耳与所述极耳连接片固定机构13可固定的极耳连接片接触。

在一个实施例中，动力电池模组固定机构11可用于放置动力电池模组1，并能够使动力电池模组准确定位及夹紧。

在一个实施例中，所述第一方向可以是水平方向，所述第二方向可以是垂直方向。

在一个实施例中，动力电池模组行走机构12主要用于输送待电焊的动力电池模组1及焊接完成后的退料过程。

在一个实施例中，极耳连接片固定机构13主要用于固定及夹紧极耳连接片。

在一个实施例中，所述控制单元可以包括可编程式控制逻辑器(PLC)工业触摸屏一体机、电磁阀、气控阀及电气连接线路等，在图3中未示出控制单元的主体结构，但可以理解，其采用PLC工业触摸屏执行控制操作，通过连接线路控制极耳连接片固定机构13的夹紧动作，以及后续的焊接动作，其也通过连接线路控制所述动力电池模组行走机构12沿第一方向及第二方向上滑移所述动力电池模组固定机构11。具体地，所述控制单元还控制所述极耳连接片固定机构13对可放置的所述极耳连接片的夹紧固定。

在一个实施例中，所述动力电池模组固定机构11包括：托板111、限位块112及快夹单元113，其中，所述托板111可放置所述动力电池模组1；所述限位块112对所述动力电池模组在托板111上的位置进行限定；所述快夹单元113夹紧所述动力电池模组。具体地，所述快夹单元113包括快夹安装板1131及快夹1132，所述快夹安装板1131，固定在托板111上，所述快夹1132固定在快夹安装板1131上，并且位于所述动力电池模组外侧，夹紧所述动力电池模组。

在一个实施例中，所述托板111面向可放置所述动力电池模组的表面安装光栅防错机构，检测所述动力电池模组是否放置在所述托板111上。具体地，当检测到动力电池模组未放置在托板111上时，则通过控制单元停止动力电池模组行走机构12的滑移，停止焊接。

在一个实施例中，所述动力电池模组行走机构12包括：电缸121、滑台气缸122及安装板123，其中，所述安装板123固定在所述电缸121的水平方向滑轨上，并且所述安装板123上安装所述滑台气缸122；所述电缸121使得所述安装板123沿第一方向具有滑动自由度；所述滑台气缸122上安装动力电池模组固定机构11，所述滑台气缸122使得所述动力电池模组固定机构11沿第二方向具有滑动自由度。

在一个实施例中，所述极耳连接片固定机构13包括底模131、固定座132、夹紧气缸133及压板134，其中，所述底模131安装在所述固定座132上，可放置极耳连接片；所述夹紧气缸133使得所述压板134朝向所述极耳连接片的方向上移动，压紧放置在所述底模131中的所述极耳连接片。

在一个实施例中，所述极耳连接片固定机构13及所述动力电池模组行走机构12安装在工装台面15上，具体地是所述极耳连接片固定机构13的固定座132安装在工装台面15上，所述动力电池模组行走机构12的电缸121安装在工装台面15上。

在一个实施例中，所述控制单元采用超声波焊接方式对接触的动力电池模组与极耳连接片进行焊接动作。具体地，所述动力电池模组极耳焊接工装装置还包括：

焊机焊头，所述焊机焊头对接触的所述动力电池模组极耳与所述极耳连接片进行焊接；

所述控制单元还控制焊机焊头的焊接动作。

以下结合图4～图7对使用所述动力电池模组极耳焊接工装装置的过程进行详细说明，其中的动力电池模组行走机构12及焊接动作都是由控制单元控制完成的，具体通过PLC工业触摸屏一体机控制。

步骤1、将动力电池模组1放置在托板111上，并通过限位块112准确定位，采用快夹单元113将动力电池模组1压紧固定；

步骤2，将动力电池模组的铜极耳连接片26及动力电池模组的铝极耳连接片27放置在底模131上；

步骤3，夹紧气缸133朝向动力电池模组的铜极耳连接片26及动力电池模组的铝极耳连接片27方向推出，压板134将动力电池模组的铜极耳连接片26及动力电池模组的铝极耳连接片27压紧；

步骤4，电缸121朝向极耳连接片固定机构13方向移动，安装板123及其上的动力电池模组1前进至动力电池模组的铜极耳连接片26及动力电缆模组的铝极耳连接片27的正上方；

步骤5，动力电池模组的铝极耳连接片27与动力电池模组1的极耳焊接；

步骤6，动力电池模组的铜极耳连接片26与动力电池模组1的极耳焊接；

步骤7，夹紧气缸133退回，压板134脱离动力电池模组的铜极耳连接片26及动力电缆模组的铝极耳连接片27；

步骤8，滑台气缸122朝背向极耳连接片固定机构13的方向上移动，也就是在垂直方向上向上移动，动力电池模组1以及动力电池模组的铜极耳连接片26和动力电池模组的铝极耳连接片27脱离底模131；

步骤9、电缸121朝远离极耳连接片固定机构13的方向移动，退回到初始位置；

步骤10、松开快夹单元113，取出焊接完成的动力电池模组。

本实用新型提供的动力电池模组极耳焊接工装装置，通过限位块及快夹单元对动力电池模组定位并夹紧，通过电缸、滑台气缸及夹紧气缸预设动作行程，保证了极耳连接片在动力电池模组极耳上的相对位置保持不变，提升了动力电池模组焊接尺寸和质量的稳定性。进一步地，控制单元通过PLC工业触摸屏一体机控制电缸、滑台气缸及夹紧气缸，以及超声波焊机焊头的动作，实现了机械化和自动化，提升了生产效率。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动力电池模组极耳焊接工装装置，其特征在于，包括：

动力电池模组固定机构(11)；

动力电池模组行走机构(12)，所述动力电池模组行走机构(12)安装所述动力电池模组固定机构(11)，并且使得所述动力电池模组固定机构(11)在第一方向和第二方向上具有滑移自由度，所述第一方向和所述第二方向相交；

极耳连接片固定机构(13)，所述极耳连接片固定机构(13)位于所述动力电池模组行走机构(12)延伸方向上且远离所述动力电池模组固定机构(11)；

控制单元，所述控制单元控制所述动力电池模组行走机构(12)沿第一方向及第二方向滑移所述动力电池模组固定机构(11)，使所述动力电池模组固定机构(11)可固定的动力电池模组极耳与所述极耳连接片固定机构(13)可固定的极耳连接片接触。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力电池模组固定机构(11)包括：托板(111)、限位块(112)及快夹单元(113)，其中，所述托板(111)可放置所述动力电池模组；所述限位块(112)对所述动力电池模组在托板(111)上的位置进行限定；所述快夹单元(113)夹紧所述动力电池模组。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述快夹单元(113)包括快夹安装板(1131)及快夹(1132)，所述快夹安装板(1131)固定在托板(111)上，所述快夹(1132)固定在快夹安装板(1131)上，并且位于所述动力电池模组外侧，夹紧所述动力电池模组。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述托板(111)面向可放置所述动力电池模组的表面安装光栅防错机构，检测所述动力电池模组是否放置在所述托板(111)上。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力电池模组行走机构(12)包括：电缸(121)、滑台气缸(122)及安装板(123)，其中，

所述安装板(123)固定在所述电缸(121)的水平方向滑轨上，并且所述安装板(123)上安装所述滑台气缸(122)；

所述电缸(121)使得所述安装板(123)沿水平方向具有滑动自由度；

所述滑台气缸(122)上安装动力电池模组固定机构(11)，所述滑台气缸(122)使得所述动力电池模组固定机构(11)沿第二方向具有滑动自由度。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述极耳连接片固定机构(13)包括底模(131)、固定座(132)、夹紧气缸(133)及压板(134)，其中，

所述底模(131)安装在所述固定座(132)上，可放置极耳连接片；

所述夹紧气缸(133)使得所述压板(134)朝向所述极耳连接片的方向上移动，压紧放置在所述底模(131)中的所述极耳连接片。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元还控制所述极耳连接片固定机构(13)对可放置的所述极耳连接片的夹紧固定。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

焊机焊头，所述焊机焊头对接触的所述动力电池模组极耳与所述极耳连接片进行焊接；

所述控制单元还控制焊机焊头的焊接动作。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

工装台面(15)，所述工装台面固定所述极耳连接片固定机构13及所述动力电池模组行走机构(12)。