CN206689572U - 角度调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种角度调整装置，解决了现有技术中焊头无法准确对准极耳的技术问题。该角度调整装置包括固定支架，所述固定支架上安装有转轴，所述转轴外端安装有焊头安装板，被调节的焊头安装在所述焊头安装板上，可围绕所述转轴转动，所述固定支架和所述焊头安装板之间连接有调整限位装置。本实用新型实现了电芯极耳与汇流排的自动焊接，提高了电池组装作业效率和电池组装质量。本实用新型中将焊头安装在角度调整装置上，提高了焊头对准极耳的准确度，保证有效焊接，提高了电池组装质量，产品合格率较高。

Description

角度调整装置

技术领域

本实用新型涉及一种角度调整装置，具体涉及一种调整焊头朝向的角度调整装置。

背景技术

目前，软包电芯电池使用越来越广泛。现有软包电芯电池结构如图1、图2中所示，外侧设置有左端板6-1和右端板6-5，内部设置有若干组电芯模块，图1、图2中所示均是四组电芯模块，电芯模块之间是串联结构。现有技术中也有多于四组电芯模块的电池，例如设置五组或六组。

图1中，在电芯模块内部设置有九块并联的软包电芯6-3，图2中，在电芯模块内部设置有十块并联的软包电芯6-3，电芯模块内部还设置有包装辅料。

软包电芯6-3和包装辅料的排列结构具体为：每一组电芯模块的左侧设置有云母片6-7(双面贴胶)，云母片6-7两侧均叠加有EVA6-2，相邻的软包电芯6-3之间或者叠加双面胶6-4，或者叠加EVA6-2，双面胶6-4和EVA6-2是间隔设置的。

在组装软包电芯模组6的过程中，需要将软包电芯6-3的极耳6-6焊接在汇流排上，由于软包电芯6-3数量较多，采用人工焊接时作业效率低，而且焊接质量无法保证，例如有虚焊、漏焊，降低了电池质量，产品不合格率较高。如果采用自动焊接，则需要解决焊接时焊头朝向问题，焊头朝向不合适时会影响焊接质量。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种角度调整装置，将焊头安装在该角度调整装置上，焊头可以围绕某一个坐标轴的轴线旋转，从而实现焊头朝向的角度调整，提高了焊头对准极耳的准确度，保证有效焊接，提高了电池组装质量。

本实用新型同时还提供了一种焊头模组，设置有上述角度调整装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种角度调整装置，包括固定支架，所述固定支架上安装有转轴，所述转轴外端安装有焊头安装板，被调节的焊头安装在所述焊头安装板上，可围绕所述转轴转动，所述固定支架和所述焊头安装板之间连接有调整限位装置。

进一步，所述调整限位装置包括下限位块和上限位块，所述下限位块固定在所述固定支架上，所述上限位块固定在所述焊头安装板上，所述下限位块和上限位块之间连接有螺栓，所述螺栓上端安装有螺母，所述螺母上固定有限位柱，所述上限位块上带有限位孔，所述限位柱插装在所述限位孔中，旋转所述焊头安装板时所述螺母带动所述螺栓上下移位；所述下限位块上设置有夹紧块，所述夹紧块对所述螺栓的下端夹持固定，旋转所述焊头安装板时松开所述夹紧块，停止旋转时拧紧所述夹紧块。

进一步，所述下限位块与焊头安装板之间有间隙，所述上限位块和固定支架之间有间隙。

进一步，所述螺栓的下端表面带有防滑凸纹；所述上限位块上的限位孔为长孔。

进一步，所述调整限位装置包括在固定支架上设置若干个螺纹孔，所述螺纹孔中装入螺栓，所述螺栓外端顶住所述焊头安装板，旋转所述焊头安装板时松开所述螺栓，调节到位之后拧紧所述螺栓。

进一步，所述固定支架上设置有刻度板，所述安装板上设置有指针；所述固定支架一侧设置有凸出的固定块，所述固定块上设置有安装孔。

本实用新型提供了一种焊头模组，包括焊头，所述焊头安装在三轴移动平台上，包括X轴、Y轴、Z轴驱动模组；所述X轴、Y轴、或Z轴驱动模组上设置有权利要求1-6任一项所述的角度调整装置，所述焊头安装在所述角度调整装置上，所述角度调整装置可围绕Y轴方向旋转调整所述焊头的朝向。

进一步，所述焊头采用激光焊头，所述X轴、Y轴、Z轴驱动模组采用电缸。

进一步，安装所述焊头的驱动模组上设置有安装座，所述驱动模组带动所述安装座往复移动，所述角度调整装置通过螺栓安装固定在所述安装座上。

进一步，所述焊头旁边还安装有相机，所述相机拍摄焊接结果以供检测焊接质量。

采用上述结构设置的角度调整装置具有以下优点：

本实用新型中将焊头安装在该角度调整装置上，焊头可以围绕某一个坐标轴的轴线旋转，从而实现焊头朝向的角度调整，提高了焊头对准极耳的准确度，保证有效焊接，提高了电池组装质量，产品合格率较高。

采用上述结构设置的焊头模组具有以下优点：

本实用新型中将焊头设置在三轴移动平台上，焊头自动移位进行焊接，从而实现电芯极耳与汇流排的自动焊接，提高了电池组装作业效率。

附图说明

图1是软包电芯模组分解图，图中为九并四串模组；

图2是软包电芯模组分解图，图中为十并四串模组；

图3是安装本实用新型焊头模组的电池极耳焊接设备的立体图；

图4是本实用新型焊头模组的立体图；

图5是电池极耳焊接设备所设置中模组的立体图；

图6是电池极耳焊接设备所设置下模组的立体图；

图7是图3的局部放大视图；

图8是本实用新型焊头模组的立体图(焊头后侧)；

图9是本实用新型角度调整装置的立体图(后侧局部)；

图10是本实用新型角度调整装置的立体图(前侧)。

图中：1.上模组；1-1.X轴驱动模组；1-2.焊头；1-3.Y轴驱动模组；1-4.Z轴驱动模组；1-5.相机；1-6.角度调整装置；1-6-1.固定支架；1-6-2.焊头安装板；1-6-3.转轴；1-6-4.螺栓；1-6-5.下限位块；1-6-6.夹紧块；1-6-7.螺母；1-6-8.上限位块；1-6-9.刻度板；1-7.安装座；

2.中模组；2-1.X轴驱动模组；2-2.Z轴驱动模组；2-3.悬臂；2-4.支架；2-5.外侧传感器；2-6.光缆；2-7.传感器保护套；2-8.安装座；

3.下模组；3-1.X轴驱动模组；3-2.Z轴驱动模组；3-3.悬臂；3-4.支架；3-5.内侧传感器；3-6.光缆；3-7.传感器保护套；3-8.安装座；

4.输送辊道；4-1.升降气缸；4-2.定位块；

5.底板；

6.软包电芯模组；6-1.左端板；6-2.EVA；6-3.软包电芯；6-4.双面胶；6-5.右端板；6-6.极耳；6-7.云母片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型的焊头模组可以应用在电池极耳焊接设备中，为了方便说明本实用新型焊头模组的具体结构，以下实施例中首先介绍了电池极耳焊接设备的具体结构，同时介绍了焊头模组的具体结构。

实施例1

如图3所示为一种电池极耳焊接设备的实施例之一，在该实施例中，一种电池极耳焊接设备，包括输送辊道4，待焊接极耳的电池模组在输送辊道4上输送，输送辊道4上设置有限位装置对待焊接极耳的电池模组进行临时限位，输送辊道4旁边设置有焊头1-2，焊头1-2至少可三轴移位，输送辊道4旁边还设置有传感器，传感器感应被限位的电池模组中的电芯极耳位置，然后引导焊头1-2移位对准极耳进行焊接，将电芯极耳焊接在汇流排上(未图示，可参考现有技术中的极耳与汇流排的焊接结构)。

焊头1-2采用激光焊头，上述传感器采用光电传感器。传感器将电芯极耳位置信息发送至系统控制单元，由系统控制单元再控制焊头1-2的移动。

如图1、图2所示，由于电池模组中的软包电芯6-3数量比较多，而且软包电芯6-3之间有间隔，所以极耳6-6之间也有间隔，必须设置传感器寻找极耳6-6的位置，才能实施焊接。

如图3、图4所示，焊头1-2安装在三轴移动平台上，包括X轴驱动模组1-1、Y轴驱动模组1-3、Z轴驱动模组1-4。这些驱动模组均采用电缸，直线驱动，可以停留在行程任意位置。

如图3、图7所示，传感器设置两组分别对应电芯极耳的正负极(在输送辊道4上，电池模组被输送时电芯极耳的正负极位于内外两侧)，分为外侧传感器2-5和内侧传感器3-5，均设置在三轴移动平台上，包括X轴、Y轴、Z轴驱动模组。其中，X轴驱动模组2-1、3-1，Z轴驱动模组2-2、3-2均采用电缸，直线驱动，可以停留在行程任意位置。

如图3所示，焊头1-2和驱动它的三轴移动平台构成上模组1，外侧传感器2-5和驱动它的三轴移动平台构成中模组2，内侧传感器3-5和驱动它的三轴移动平台构成下模组3。

上模组1、中模组2和下模组3中的三组X轴驱动模组1-1、2-1、3-1由上至下重叠并且平行设置，这样设计能够节省设备空间，尽量减小设备体积。X轴驱动模组1-1、2-1、3-1上可以设置防尘的风琴罩。

如图4所示，焊头1-2具体安装在上模组1中的Z轴驱动模组1-4上，焊头1-2旁边还安装有相机1-5，相机1-5拍摄焊接结果以供检测焊接质量。相机1-5可以拍摄照片或者视频供质检人员查看，从而检查焊头1-2是否有效焊接，再对焊头1-2的位置、角度做相应调整，直至达到最佳焊接质量。

如图4、图8所示，上模组1中的Z轴驱动模组1-4上设置有角度调整装置1-6，焊头1-2安装在角度调整装置1-6上，角度调整装置1-6可围绕Y方向轴旋转调整焊头1-2的朝向，例如让焊头1-2的朝向由竖直变为倾斜。角度调整装置1-6进一步提高了焊头1-2对准极耳的准确度，保证了有效焊接。

如图5所示，中模组2中的Y轴驱动模组(图5中未标记，可以采用一个小气缸或气动滑台，安装在Z轴驱动模组2-2上端)上固定有悬臂2-3，悬臂2-3外端设置有竖直的支架2-4，外侧传感器2-5安装在支架2-4顶端，悬臂2-3外端正对外侧传感器2-5安装有传感器保护套2-7，传感器保护套2-7可以减弱焊接时的污染对传感器的影响，例如有可能产生的强光、烟气、飞溅物。

传感器保护套2-7中设置有通孔，上宽下窄，外侧传感器2-5的感应光路从传感器保护套2-7的通孔穿过，感应下方的极耳。传感器保护套2-7通过螺栓安装在悬臂2-3外端下表面，悬臂2-3外端最好也设置一个透孔对应传感器保护套2-7的通孔。

如图6所示，下模组3中的Y轴驱动模组(图6中未标记，可以采用一个小气缸或气动滑台，安装在Z轴驱动模组3-2上端)上固定有悬臂3-3，悬臂3-3外端设置有竖直的支架3-4，内侧传感器3-5安装在支架3-4顶端，悬臂3-3外端正对内侧传感器3-5安装有传感器保护套3-7，传感器保护套7-7可以减少焊接时的污染对传感器的影响。

传感器保护套3-7中设置有通孔，上宽下窄，内侧传感器3-5的感应光路从传感器保护套3-7的通孔穿过，感应下方的极耳。传感器保护套3-7通过螺栓安装在悬臂3-3外端下表面，悬臂3-3外端最好也设置一个透孔对应传感器保护套3-7的通孔。

在中模组2和下模组3中，外侧传感器2-5和内侧传感器3-5位于同一高度，并且沿着Y轴方向位于同一直线上。所不同的是，悬臂2-3外端多了一个L形拐角，悬臂3-3外端还是直条，悬臂2-3半包围悬臂3-3，这样就可以实现外侧传感器2-5和内侧传感器3-5位于同一直线上了。

如图1所示，输送辊道4中设置有两个定位块4-2，对待焊接极耳的电池模组进行限位，定位块4-2由气缸4-1驱动进行升降。当有电池模组到达定位块4-2位置时，定位块4-2升起(从辊道间隙中)阻挡电池模组移动，这时候焊头1-2开始对极耳和汇流排进行焊接，待焊接完成之后定位块4-2下降对电池模组放行。

实施例2

在本实施例中，与实施例1所不同的是，焊头1-2可以设计为能够围绕Y轴自动旋转的结构，例如由步进电机驱动旋转，自动调整朝向。这样设计可以进一步提高设备的自动化和智能化。

其他结构与实施例1中相同，在此不再重复描述。

实施例3

如图8、图9、图10所示为角度调整装置的实施例之一，在该实施例中，角度调整装置1-6包括固定支架1-6-1，通过固定支架1-6-1安装在上模组中的Z轴驱动模组1-4上(固定支架1-6-1一侧设置有凸出的固定块，固定块上设置有安装孔，通过螺栓安装固定在安装座1-7上)，固定支架1-6-1上安装有转轴1-6-3，转轴1-6-3的外端安装有焊头安装板1-6-2，焊头1-2安装在焊头安装板1-6-2上，可围绕转轴1-6-3转动，固定支架1-6-1和焊头安装板1-6-2之间连接有调整限位装置。

在本实施例中，调整限位装置可以采用这样的结构设计：包括下限位块1-6-5和上限位块1-6-8，下限位块1-6-5固定在固定支架1-6-1上，上限位块1-6-8固定在焊头安装板1-6-2上，下限位块1-6-5和上限位块1-6-8之间连接有螺栓1-6-4，螺栓1-6-4上端安装有螺母1-6-7，螺母1-6-7上固定有限位柱，上限位块1-6-8上带有限位孔，限位柱插装在限位孔中，旋转焊头安装板1-6-2时螺母1-6-7带动螺栓1-6-4上下移位。旋转焊头安装板1-6-2时，螺栓1-6-4的朝向始终不变。

下限位块1-6-5与焊头安装板1-6-2之间有间隙，上限位块1-6-8和固定支架1-6-1之间有间隙，不影响焊头安装板1-6-2相对于固定支架1-6-1转动。

上限位块1-6-8中的限位孔需要设计成长孔，这样可以相对于螺母1-6-7上的限位柱进行滑动。

下限位块1-6-5上设置有夹紧块1-6-6，夹紧块1-6-6对螺栓1-6-4的下端夹持固定，旋转焊头安装板1-6-2时松开夹紧块1-6-6，停止旋转时拧紧夹紧块1-6-6。螺栓1-6-4的下端需要设计成表面带有防滑凸纹的结构，这样在夹紧块1-6-6对螺栓1-6-4的下端夹持固定时可以有效防止松动。

为了便于观察调整角度，如图10所示，可以在固定支架1-6-1上设置刻度板1-6-9，在焊头安装板1-6-2上设置指针，在焊头安装板1-6-2相对于固定支架1-6-1转动时指针在刻度板1-6-9上会指示不同的刻度。

实施例4

在本实施例中，与实施例3所不同的是，角度调整装置中的调整限位装置采用更简单的形式，例如可以在固定支架1-6-1上设置两个螺纹孔，螺纹孔中装入螺栓(顶丝)，螺栓外端顶住焊头安装板1-6-2。旋转调节焊头安装板1-6-2时松开螺栓，调节到位之后拧紧螺栓，即可实现调整限位。

其他结构与实施例1中相同，在此不再重复描述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种角度调整装置，其特征在于，包括固定支架，所述固定支架上安装有转轴，所述转轴外端安装有焊头安装板，被调节的焊头安装在所述焊头安装板上，可围绕所述转轴转动，所述固定支架和所述焊头安装板之间连接有调整限位装置。

2.根据权利要求1所述的角度调整装置，其特征在于，所述调整限位装置包括下限位块和上限位块，所述下限位块固定在所述固定支架上，所述上限位块固定在所述焊头安装板上，所述下限位块和上限位块之间连接有螺栓，所述螺栓上端安装有螺母，所述螺母上固定有限位柱，所述上限位块上带有限位孔，所述限位柱插装在所述限位孔中，旋转所述焊头安装板时所述螺母带动所述螺栓上下移位；所述下限位块上设置有夹紧块，所述夹紧块对所述螺栓的下端夹持固定，旋转所述焊头安装板时松开所述夹紧块，停止旋转时拧紧所述夹紧块。

3.根据权利要求2所述的角度调整装置，其特征在于，所述下限位块与焊头安装板之间有间隙，所述上限位块和固定支架之间有间隙。

4.根据权利要求2所述的角度调整装置，其特征在于，所述螺栓的下端表面带有防滑凸纹；所述上限位块上的限位孔为长孔。

5.根据权利要求1所述的角度调整装置，其特征在于，所述调整限位装置包括在固定支架上设置若干个螺纹孔，所述螺纹孔中装入螺栓，所述螺栓外端顶住所述焊头安装板，旋转所述焊头安装板时松开所述螺栓，调节到位之后拧紧所述螺栓。

6.根据权利要求1所述的角度调整装置，其特征在于，所述固定支架上设置有刻度板，所述安装板上设置有指针；所述固定支架一侧设置有凸出的固定块，所述固定块上设置有安装孔。