CN206632534U - 焊接压头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种焊接压头装置，包括上压头、可移动的设置于上压头上且用于压紧焊接工件的下压头、设置于上压头上且用于将保护气体或冷却气体引导至下压头内的气嘴，气嘴内设有进气腔，下压头内设有让激光发生器产生的激光束通过的入射腔和使入射腔与进气腔连通的冷却风道，下压头的侧壁上设有与入射腔连通的散热孔。本实用新型的焊接压头装置，通过出光过程中的散热孔散热和非出光时间的风冷散热两重作用来保证散热，从而提高了焊接过程中的散热效果。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源动力电池激光焊焊接技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种焊接压头装置。
背景技术
随着国家政策对新能源汽车行业巨大扶持，新能源汽车得到快速发展，动力电池作为新能源汽车核心，2016年需求量已超过60万套。随着新能源动力电池行业的快速崛起，激光焊接逐渐进入到新能源领域并得到前所未有的发展机遇。
新能源汽车的动力电池对激光焊接要求不同于其他行业，其对焊接技术和安全性要求远远高于其他行业，焊接过程中不仅要保证焊接精度和强度，更要保证焊接的安全性。由于焊接过程中会产生大量的热量，铜极耳连接片焊接过程瞬间最高温度能达到上千摄氏度，而电芯本身对温度要求又较高，如果焊接过程中产生的热量无法及时消散，连续焊接情况下热量不断在焊接压头装置中累积，长时间使用不但会导致焊接压头温度越来越高甚至产生变形，变形后压头上下卡涩而导致激光焊偏进而影响产品质量。焊接过程中一般需要加保护气体，激光焊头出光这段时间是无法吹冷却空气的，否则保护气体起不到任何作用，焊接效果达不到，焊接发生过程中热量会在焊接夹具和焊接对象形成的一个密闭空间内累积，无法及时消散，这会导致电芯在焊接过程中温度升高较快，针对大功率焊接，电芯内部温度存在超过安全温度的风险。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种焊接压头装置，目的是提高散热性能。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：焊接压头装置，包括上压头、可移动的设置于上压头上且用于压紧焊接工件的下压头、设置于上压头上且用于将保护气体或冷却气体引导至下压头内的气嘴，气嘴内设有进气腔，下压头内设有让激光发生器产生的激光束通过的入射腔和使入射腔与进气腔连通的冷却风道，下压头的侧壁上设有与入射腔连通的散热孔。
所述下压头通过螺栓与所述上压头连接且螺栓上套设有弹簧，弹簧夹在上压头与下压头之间。
所述螺栓设置多个。
所述散热孔在所述下压头的侧壁上贯穿设置的通孔，散热孔在下压头的侧壁上设置多排且各排设置多个散热孔。
所述散热孔位于所述冷却风道的下方且散热孔分布在所述入射腔的两侧。
所述上压头的侧壁上设有与所述冷却风道和所述进气腔连通的过气孔。
本实用新型的焊接压头装置，通过出光过程中的散热孔散热和非出光时间的风冷散热两重作用来保证散热，从而提高了焊接过程中的散热效果。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本实用新型焊接压头装置的结构示意图；
图2是本实用新型焊接压头装置处于松弛状态时的剖视图；
图3是本实用新型焊接压头装置处于压紧状态时的剖视图；
图4是下压头的结构示意图；
图5是气嘴的结构示意图；
图中标记为：
1、螺栓；2、弹簧；3、上压头；31、入光口；32、过气孔；4、下压头；41、入射腔；42、出光口；43、散热孔；44、冷却风道；45、螺纹孔；5、气嘴；51、进气腔；52、安装孔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图5所示，本实用新型提供了一种焊接压头装置，用于新能源汽车的动力电池焊接时使用，该焊接压头装置包括上压头3、可移动的设置于上压头3上且用于压紧焊接工件的下压头4、设置于上压头3上且用于将保护气体或冷却气体引导至下压头4内的气嘴5，气嘴5内设有进气腔51，下压头4内设有让激光发生器产生的激光束通过的入射腔41和使入射腔41与进气腔51连通的冷却风道44，下压头4的侧壁上设有与入射腔41连通的散热孔43。
具体地说，如图1至图4所示，上压头3上设有一个让激光发生器产生的激光束通过的入光口31，入射腔41位于该入光口31的下方且两者相对设置，入射腔41在下压头4的顶面上形成一个接收激光束的开口，入射腔41并在下压头4的底面上也形成一个开口，作为出光口42，出光口42与入光口31为长条形的开口且两者的长度方向相平行。下压头4内部设置冷却风道44，该冷却风道44为冷却空气和焊接过程需使用的保护气体共用的风道，焊接过程中通过切换冷却气体和保护气体的供应，来分别使用冷却气体和保护气体。当焊接压头装置下压，激光发生器出光前开启保护气体的供应，当前焊缝完成，激光发生器闭光后则切换到冷却空气来对压头进行降温，冷却空气经气嘴5进入冷却风道44中，最终进入入射腔41中；切换到下一条焊缝焊接前，焊接压头装置再次切换到保护气体供应，如此反复来实现焊接压头的降温效果。
如图1至图4所示，下压头4通过螺栓1与上压头3连接，螺栓1将下压头4和上压头3连接在一起，螺栓1设置多个且分布在入射腔41的相对两侧。上压头3上设有让螺栓1穿过的通孔，下压头4上与螺栓1为螺纹连接，相应在下压头4上设有螺纹孔45，螺纹孔45设置于下压头4的顶面上且分布在入射腔41的相对两侧。下压头4嵌入上压头3的内部且两者为滑动连接，螺栓1的轴线与下压头4的移动方向相平行。在本实施例中，螺栓1共设置四个，下压头4上设置四个螺纹孔45且入射腔41的相对两侧分别设置两个螺纹孔45。
如图1图3所示，作为优选的，各个螺栓1上套设有弹簧2，弹簧2夹在上压头3与下压头4之间，弹簧2用于对下压头4提供使其向下朝向远离下压头4的方向移动的作用力。焊接压头装置工作时，通过下压头4将待焊接的工件压紧后，如图3所示，下压头4相对上压头3位置上移，此时弹簧2处于压缩状态，螺栓1相对于上压头3位置也上移；如图2所示，焊接压头装置处于松弛状态时，下压头4向上移动与工件脱离，弹簧2伸展并将下压头4弹回至松弛状态。
如图1至图4所示，作为优选的，入射腔41为在下压头4内贯穿设置且为等腰梯形结构的中空腔体，入射腔41在下压头4顶面形成的开口比在下压头4底面形成的开口尺寸大，从而在下压头4的内部形成两个相对的倾斜内壁面。散热孔43在下压头4的侧壁上贯穿设置的通孔，即散热孔43为从下压头4的内部倾斜内壁面上延伸至下压头4的外壁面上，使入射腔41与外界大气环境连通，散热孔43在下压头4的侧壁上设置多排且各排设置多个散热孔43，各排的多个散热孔43为等距分布，散热孔43与冷却风道44相结合，冷却风道44将冷却气体送入入射腔41中，最终可将焊接过程中产生的高温热量通过散热孔43迅速向外散发掉。
如图1至图5所示，上压头3的侧壁上设有与冷却风道44和进气腔51连通的过气孔32，过气孔32为在上压头3的侧壁上所设的通孔，过气孔32始终与气嘴5内所设的进气腔51保持连通状态，当下压头4内所设的冷却风道44与过气孔32对齐后，进入进气腔51中的冷却气体或保护气体则可经过气孔32和冷却风道44流入到入射腔41中。冷却风道44在下压头4内部为倾斜设置，冷却风道44并在下压头4的外壁面上形成与过气孔32对接的开口，散热孔43位于冷却风道44的下方且散热孔43对称分布在入射腔41的两侧。气嘴5通过螺栓与上压头3固定连接，相应在气嘴5上设有让螺栓穿过的安装孔52。
如图3所示，焊接压头装置处于工作状态时，激光束沿竖直方向穿过下压头4底部所设的出光口42作用于焊接工件表面。当焊接压头装置下压并使下压头4压紧工件表面时，处于压紧状态，保护气体进入到气嘴5的进气腔51中，然后通过过气孔32和冷却风道44到达焊接工件表面，提供激光焊接时所需保护气体，焊接发生过程中产生大量热量，通过散热孔43快速扩散至外部，另有一部分热量残留在下压头4中。
如图2所示，当前焊缝焊接完成后焊接压头抬起并远离焊接工件表面，此时压头处于松弛状态，外部气源提供冷却空气，冷却气体进入到气嘴5的进气腔51中，然后通过过气孔32和冷却风道44到达入射腔41中，快速将下压头4中的热量带走，起到冷却散热作用，冷却空气和保护气体交替供应。
以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.焊接压头装置，其特征在于：包括上压头、可移动的设置于上压头上且用于压紧焊接工件的下压头、设置于上压头上且用于将保护气体或冷却气体引导至下压头内的气嘴，气嘴内设有进气腔，下压头内设有让激光发生器产生的激光束通过的入射腔和使入射腔与进气腔连通的冷却风道，下压头的侧壁上设有与入射腔连通的散热孔。
2.根据权利要求1所述的焊接压头装置，其特征在于：所述下压头通过螺栓与所述上压头连接且螺栓上套设有弹簧，弹簧夹在上压头与下压头之间。
3.根据权利要求2所述的焊接压头装置，其特征在于：所述螺栓设置多个。
4.根据权利要求1或2或3所述的焊接压头装置，其特征在于：所述散热孔在所述下压头的侧壁上贯穿设置的通孔，散热孔在下压头的侧壁上设置多排且各排设置多个散热孔。
5.根据权利要求4所述的焊接压头装置，其特征在于：所述散热孔位于所述冷却风道的下方且散热孔分布在所述入射腔的两侧。
6.根据权利要求4所述的焊接压头装置，其特征在于：所述上压头的侧壁上设有与所述冷却风道和所述进气腔连通的过气孔。
Priority Applications (1)
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| CN201720246013.6U CN206632534U (zh) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | 焊接压头装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201720246013.6U CN206632534U (zh) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | 焊接压头装置 |
Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108188596A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-22 | 国轩新能源（苏州）有限公司 | 激光焊平面焊接用排烟式压紧夹具 |
| CN114346415A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-04-15 | 苏州创鑫激光科技有限公司 | 用于激光加工设备的气墙环及激光加工设备 |
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