CN206296610U - 方形动力电池激光侧焊夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种方形动力电池激光侧焊夹具，通过设置DD直驱电机，旋转定位精度更高；通过设置拨杆，保证上压紧块与电池夹具同步转动，进一步提高定位精度；通过设置滚轮，保证激光焦点与需要焊接的盖壳焊缝的相对位置在焊接运动过程中保持不变，提高焊接的质量。

Description

方形动力电池激光侧焊夹具

技术领域

本实用新型涉及方形动力电池焊接设备，尤其涉及方形动力电池激光侧焊夹具。

背景技术

进入21世纪以来，各国对于能源的需求和环境越来越多的关注。特别是近几年，对于温室效应影响的对策，各国基本达成统一的意见，就是降低CO2的排放量。这就推动了新能源电动车、电动汽车、储能移动电源、基站备用电源等动力电池的兴起。新能源动力方形电池要求安全性和一致性更高，对方形电池盖板的密封焊接也要求更高。以往的激光焊接机构都是采用电机单独定位，旋转气缸将电池旋转以焊接四条边。与DD马达相比，旋转气缸的精度较差，并且电机独立定位与需要焊接的电池外壳的形位没有建立直接联系，无法保证激光焦点与需要焊接的盖壳焊缝的相对位置在焊接运动过程中保持不变，无法保证焊接的质量。如果激光密封焊接不好，电池的密封性较差，就容易产生漏液和空气进入电池内部。对于大容量电池造成不良率高和安全性、质量无法保证。为了保证激光焦点与需要焊接的盖壳焊缝的相对位置在焊接过程中保持不变，有的焊接设备采用距离传感器等系统，成本增加。为了把壳体与盖压紧，通常在电池上端位置安装一上压紧块。焊接时，上压紧块压在盖上；转动时，上压紧块应随电池一起转动，不得由相对运动。为此目的，有的设备在上压紧块上连接以电机，令其与DD马达同步运动。技术难度大，成本高。有的则采用一脱落机构。该机构在电池转动时，与电池夹具连接，使上压紧块与驱动夹具的DD马达同步运动；焊接时，该机构则从电池夹具中脱开，以提供足够空间满足焊接头的运动完成焊接。这种做法结构复杂、动作多。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种定位精度更高的方形动力电池激光侧焊 夹具及激光焊接设备。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一方面，本实用新型提供了一种方形动力电池激光侧焊夹具，其包括DD直驱电机、升降气缸、电池夹具、上压紧块、压紧旋转轴和支架，升降气缸上下两端分别与电池夹具和DD直驱电机固定，电池夹具固定电池壳体，上压紧块底部与电池夹具正对且顶部连接有压紧旋转轴，压紧旋转轴嵌套在支架上并与之可枢转连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括拨杆，电池夹具上设置有插锁，拨杆一端与上压紧块固定，另一端插入插锁内。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括进出料水平导轨，进出料水平导轨连接支架，DD直驱电机固定在支架上。

第二方面，本实用新型提供了一种激光焊接设备，其包括第一方面所述的方形动力电池激光侧焊夹具，还包括激光焊接机构，所述激光焊接机构包括激光焊接头、滚轮和焊接平台，滚轮铰接在焊接平台上，激光焊接头安装在焊接平台上。

在以上技术方案的基础上，优选的，激光焊接头、滚轮处于同一铅垂面内。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括调焦导轨，调焦导轨分别与焊接平台和激光焊接头连接并且与激光焊接头激光出射方向平行设置。进一步优选的，还包括焊接导轨、推送滑轨和机架，所述焊接导轨与调焦导轨垂直设置且与焊接平台连接，推送滑轨与焊接导轨垂直滑动连接且固定在机架上。更进一步优选的，还包括推进气缸和反向推进气缸，推进气缸和反向推进气缸相对设置于推送滑轨两端且分别与焊接导轨传动连接。

本实用新型的方形动力电池激光侧焊夹具及激光焊接设备相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置DD直驱电机，旋转定位精度更高；

(2)通过设置拨杆，保证上压紧块与电池夹具同步转动，进一步提高定位精度；

(3)通过设置滚轮，保证激光焦点与需要焊接的盖壳焊缝的相对位置在焊接运动过程中保持不变，提高焊接的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型方形动力电池激光侧焊夹具的正视图；

图2为本实用新型激光焊接机构部分的正视图；

图3为本实用新型激光焊接设备的部分结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，本实用新型的方形动力电池激光侧焊夹具1，其包括DD直驱电机11、升降气缸12、电池夹具13、上压紧块14、压紧旋转轴15和支架16。

升降气缸12，推动电池夹具13上下运动，从而夹紧或者松开电池壳体M与电池盖帽N。其上下两端分别与电池夹具13和DD直驱电机11固定。

DD直驱电机11，其旋转定位精度更高，驱动电池壳体M和电池盖帽N在水平面内旋转。

支架16一方面支撑固定整个方形动力电池激光侧焊夹具1，从而方便将定位好的电池整体水平移动，从而进行激光焊接。具体的，还包括进出料水平导轨19，进出料水平导轨19连接支架16，DD直驱电机11固定在支架16上。如此，可通过进出料水平导轨19驱动电池整体水平移动，从而进行激光焊接。具 体的，所述在进出料水平导轨19可固定在机架3上。本实用新型中，所述导轨可采用一切本领域技术人员可想得到的直线性运动机构，包括滑轨、伸缩气缸或者丝杆机构等。另一方面，支架16提供升降气缸12的反作用力，从而夹紧电池壳体M和电池盖帽N，在本实用新型中，支架16设置为半工字型结构。

电池夹具13固定电池壳体M，上压紧块14底部与电池夹具13正对从而压紧电池盖帽N。电池夹具13顶部连接有压紧旋转轴15，压紧旋转轴15嵌套在支架16上并与之可枢转连接。优选的，还包括拨杆17，电池夹具13上设置有插锁18，拨杆17一端与上压紧块14固定，另一端插入插锁18内。如此，当DD直驱电机11驱动升降气缸12、电池夹具13和电池壳体M在水平面内旋转时，在拨杆17的带动下，上压紧块14以及电池盖帽N也能一并旋转，从而保证电池壳体M和电池盖帽N始终处于压紧状态，防止在旋转过程中二者错位，导致焊接缺陷。

本实用新型的激光焊接设备，如图2所示，还包括激光焊接机构2，其定位好电池并对电池壳体M和电池盖帽N的交接处进行激光焊接。

所述激光焊接机构2包括激光焊接头21、滚轮22和焊接平台23。

滚轮22铰接在焊接平台23上，随着焊接平台23的伸出，滚轮22抵持在电池壳体M的侧面上，防止电池壳体M和盖帽间出现缝隙，影响焊接质量。

激光焊接头21，发出激光，焦聚于安装在电池壳体M和电池盖帽N的交接处从而将二者焊接起来。具体的，激光焊接头21与滚轮22处于同一铅垂面内。如此，可保证在激光焊接头21与滚轮22直线移动从而对电池壳体M和电池盖帽N交接处整条直边进行焊接的过程中，滚轮22始终保持对电池壳体M侧面的抵持，防止电池壳体M翘曲导致的缝隙。

具体的，作为激光焊接头21与滚轮22的驱动装置。本实用新型的激光焊接机构2还包括调焦导轨24，调焦导轨24分别与焊接平台23和激光焊接头21连接并且与激光焊接头21激光出射方向平行设置。如此，可通过调焦导轨24驱动激光焊接头21前后移动，从而将激光焦点聚集。进一步的，还包括焊接导轨25、推送滑轨26和机架3，所述焊接导轨25与调焦导轨24垂直设置且与焊 接平台23连接，推送滑轨26与焊接导轨25垂直滑动连接且固定在机架3上。如此，通过焊接导轨25驱动激光焊接头21与滚轮22直线运动，从而逐步对电池壳体M和电池盖帽N交接处整条直边进行焊接，通过推送滑轨26驱动滚轮22前后运动，从而抵持在电池壳体M侧面上。具体的，还包括推进气缸27和反向推进气缸28，推进气缸27和反向推进气缸28相对设置于推送滑轨26两端且分别与焊接导轨25传动连接。推进气缸27提供滚轮22前进的动力，反向推进气缸28防止动力过大损坏滚轮22。

如图3所示，以下具体介绍本实用新型的方形动力电池激光侧焊夹具及激光焊接设备的工作流程：

步骤一，将电池壳体M装入电池夹具13中并固定，将电池盖帽N定位后盖设在电池壳体M上，启动升降气缸12，使得电池壳体M与电池盖帽N向上运动并与上压紧块14夹紧，在此过程中，拨杆17也插入插锁18内；

步骤二，启动进出料水平导轨19，将整个方形动力电池激光侧焊夹具1推送到焊接区；

步骤三，启动推进气缸27，焊接平台23和滚轮22向电池壳体M方向运动，在靠近时，启动反向推进气缸28，焊接平台23和滚轮22运动速度减缓，继续向右运动，抵持在电池壳体M侧面上；

步骤四，启动激光焊接头21和调焦导轨24，对出射激光聚焦在电池壳体M和电池盖帽N交接处；

步骤五，启动焊接导轨25，驱动激光焊接头21和滚轮22直线运动，对电池壳体M和电池盖帽N交接处一条直线边进行焊接，在此过程中，电池壳体M和激光焊接头21之间的距离保持不变；

步骤六，一条直线边焊接完成后，反向启动推进气缸27，撤出激光焊接头21和滚轮22；

步骤七，启动DD直驱电机11，驱动电池壳体M和电池盖帽N旋转180度角；

步骤八，重复步骤三到五完成另一条直线边焊接，再次重复步骤六；

步骤九，启动DD直驱电机11，驱动电池壳体M和电池盖帽N旋转90度角；

步骤十，重复步骤三到五完成短边的焊接，再次重复步骤六和步骤九，完成另一条短边的焊接；

步骤十一，焊接完成后，反向启动进出料水平导轨19，将整个方形动力电池激光侧焊夹具1推出焊接区，激光焊接头21和滚轮22复位。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种方形动力电池激光侧焊夹具(1)，其特征在于：其包括DD直驱电机(11)、升降气缸(12)、电池夹具(13)、上压紧块(14)、压紧旋转轴(15)和支架(16)，升降气缸(12)上下两端分别与电池夹具(13)和DD直驱电机(11)固定，电池夹具(13)固定电池壳体，上压紧块(14)底部与电池夹具(13)正对且顶部连接有压紧旋转轴(15)，压紧旋转轴(15)嵌套在支架(16)上并与之可枢转连接。

2.如权利要求1所述的方形动力电池激光侧焊夹具(1)，其特征在于：还包括拨杆(17)，电池夹具(13)上设置有插锁(18)，拨杆(17)一端与上压紧块(14)固定，另一端插入插锁(18)内。

3.如权利要求1所述的方形动力电池激光侧焊夹具(1)，其特征在于：还包括进出料水平导轨(19)，进出料水平导轨(19)连接支架(16)，DD直驱电机(11)固定在支架(16)上。