CN207104092U - 一种锂电池激光焊接精密夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂电池激光焊接精密夹具，包括壳体，所述壳体上设置有转盘、直线运动机构、夹爪和C型构件，所述转盘上设置有直线运动机构，所述直线运动机构上设置有C型构件，所述夹爪设置在所述C型构件内，所述转盘内设置有转动轴分别与所述夹爪和所述C型构件连接用以同步旋转。本实用新型针对激光精密焊接，通过趋于理想运动轨迹的焊接夹爪，区别于传统激光焊接使用XY运动插补的方式，配合焊接夹爪使用，精确定位焊点位置，实现连续自动焊接，提高焊接效率。实用方便，结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焊接设备，尤其涉及一种锂电池激光焊接精密夹具。
背景技术
随着全球气候变暖及环境恶化的加剧，世界各国对于环境保护高度重视，新型环保高效储能设备得到快速发展。相比对环境污染威胁较大的传统铅酸电池，锂电池作为可重复充电使用的储能元器件，近几年发展迅猛，在电子产品、汽车、通讯基站中应用广泛。锂电池广泛使用铝壳作为载体进行制造，激光焊接在铝材料的焊接应用大量出现在汽车工业中，由于铝材料对激光有着较高的吸收效率，因此铝壳锂电池也广泛使用激光进行壳体焊接。
从机构原理上说，如图10所示，在传统激光焊接圆弧时，通过XY插补运动走出近似圆弧的运动轨迹，且焊接圆弧时激光并没有垂直于焊缝轨迹，由此导致焊接圆弧时与焊接直线时激光能量扩散不一致，圆弧段的焊缝凸边或者凹坑经常出现，也容易出现未焊透和漏孔等缺陷。一个半圆弧使用XY插补走圆弧方式需要分两次才能完成焊接，因此需要一种趋于理想运动轨迹的焊接夹爪，区别于传统激光焊接使用XY运动插补的方式。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种锂电池激光焊接精密夹具。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
本实用新型包括壳体，所述壳体上设置有转盘、直线运动机构、夹爪和C型构件，所述转盘上设置有直线运动机构，所述直线运动机构上设置有C型构件，所述夹爪设置在所述C型构件内，所述转盘内设置有转动轴分别与所述夹爪和所述C型构件连接用以同步旋转。
具体地，所述直线运动机构包括滑板、伺服马达、滚珠丝杠和直线导轨，所述伺服马达的输出端与所述滚珠丝杠的一端连接，所述滚珠丝杠的另一端与所述直线导轨连接，所述直线导轨上设置有所述滑板，所述滑板滑板与所述C型构件连接。
进一步地，所述C型构件包括第一同步带、传动轴、第二同步带和从动端，所述转动轴上通过所述第一同步带与所述传动轴的一端连接，所述传动轴的另一端通过所述第二同步带与所述从动端连接。
具体地，所述夹爪包括夹爪气缸、齿轮齿条、竖直夹爪和水平夹爪，所述夹爪气缸分别通过齿轮齿条与所述竖直夹爪和水平夹爪的输入端连接，所述夹爪为对称夹紧结构。
进一步地，所述C型构件远离所述C型构件的从动端的一侧设置有推料气缸，所述从动端上设置有顶盖压板。
具体地，所述夹爪的下端设置有压缩弹簧。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型针对激光精密焊接，通过趋于理想运动轨迹的焊接夹爪，区别于传统激光焊接使用XY运动插补的方式，配合焊接夹爪使用，精确定位焊点位置，在圆弧焊接后只需一次旋转180°就可完成焊接，实现连续自动焊接，提高焊接效率，实用方便，结构简单。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型所述直线运动机构的结构示意图；
图3是本实用新型所述C型构件的结构示意图；
图4是本实用新型所述夹爪的结构示意图；
图5是本实用新型所述夹爪的结构示意图；
图6是本实用新型定位固定的结构示意图；
图7是本实用新型直线段焊接原理图；
图8是本实用新型圆弧段焊接1原理图；
图9是本实用新型圆弧段焊接2原理图；
图10是传统激光焊接圆弧示意图。
图中：1-转盘2-直线运动机构，21-直线导轨，22-滑板，23-直线导轨，24-伺服马达，25-滚珠丝杠，3-夹爪，31-夹爪气缸、32-齿轮齿条，33-竖直夹爪，34-水平夹爪，4-C型构件，41-第一同步带，42-传动轴，43-第二同步带，44-从动端，5-壳体，7-顶盖压板，8-压缩弹簧，9-推料气缸，10-电池。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型包括壳体，所述壳体上设置有转盘1、直线运动机构2、夹爪3和C型构件4，所述转盘1上设置有直线运动机构2，所述直线运动机构2上设置有C型构件4，所述夹爪3设置在所述C型构件4内，所述转盘1内设置有转动轴分别与所述夹爪3和所述C型构件4连接用以同步旋转。
如图2所示，所述直线运动机构2包括滑板22、伺服马达24、滚珠丝杠25和直线导轨23，所述伺服马达24的输出端与所述滚珠丝杠25的一端连接，所述滚珠丝杠25的另一端与所述直线导轨23连接，所述直线导轨23上设置有所述滑板22，所述滑板滑板22与所述C型构件4连接。
如图3所示，所述C型构件4包括第一同步带41、传动轴42、第二同步带43和从动端44，所述转动轴上通过所述第一同步带与所述传动轴42的一端连接，所述传动轴42的另一端通过所述第二同步带43与所述从动端44连接。
如图4和5所示，所述夹爪3包括夹爪气缸31、齿轮齿条32、竖直夹爪33和水平夹爪34，所述夹爪气缸31分别通过齿轮齿条32与所述竖直夹爪33和水平夹爪43的输入端连接，所述夹爪为对称夹紧结构。
电池焊接时需夹紧电池10，且电池顶盖需被压紧，同时为了在焊接圆弧时电池能够以圆弧中心为旋转中心进行旋转，夹爪必须是对称夹紧结构。电池放入夹爪中，夹爪从上下和左右两侧对中夹紧电池，使电池的对称中心与夹爪的对称中心重合。两个方向的夹紧动作均由气缸推动齿轮齿条机构来实现对中夹紧。
如图6所示，所述C型构件4远离所述从动端的一侧设置有推料气缸9，所述从动端上设置有顶盖压板7，所述夹爪的下端设置有压缩弹簧8。
如图7所示，焊接时激光焊接头保持不动；焊接直线段时，转盘1静止不动，直线运动机构2驱动夹爪做直线运动。由于电池10的对称中心与转盘的旋转中心重合，当电池10做直线运动时，转盘1的旋转中心始终在电池两个圆弧中心的连线上。
如图8和9所示，焊接圆弧段时，电池圆弧中心与转盘中心重合，电池随转盘旋转180°从而完成一个半圆弧的焊接。由于焊接圆弧段时，电池圆弧中心与转盘中心重合，夹紧机构的中心偏离了转盘的中心，因此在转盘旋转时夹爪跟随转盘做偏心旋转运动，夹爪与C型构件通过轴承连接在一起，C型构件跟随夹爪做偏心旋转，但C型构件本身不旋转，且始终保持竖直状态。
无论焊接直线段还是焊接圆弧段时，激光焦点始终位于焊缝线上，且激光始终垂直于焊接轨迹；通过运动参数的设置可保证焊接直线段和焊接圆弧段保持同样的焊接速度。在保证激光焦距始终不变、激光始终垂直于焊缝和焊接速度始终不变的情况下，焊接动作连续无中断，焊接轨迹趋于理想轨迹，直线段的焊接和圆弧段的焊接质量就可以做到均匀一致。可大幅提高焊接质量，同时可提高焊接效率。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种锂电池激光焊接精密夹具，包括壳体，其特征在于：所述壳体上设置有转盘、直线运动机构、夹爪和C型构件，所述转盘上设置有直线运动机构，所述直线运动机构上设置有C型构件，所述夹爪设置在所述C型构件内，所述转盘内设置有转动轴分别与所述夹爪和所述C型构件连接用以同步旋转。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接精密夹具，其特征在于：所述直线运动机构包括滑板、伺服马达、滚珠丝杠和直线导轨，所述伺服马达的输出端与所述滚珠丝杠的一端连接，所述滚珠丝杠的另一端与所述直线导轨连接，所述直线导轨上设置有所述滑板，所述滑板滑板与所述C型构件连接。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接精密夹具，其特征在于：所述C型构件包括第一同步带、传动轴、第二同步带和从动端，所述转动轴上通过所述第一同步带与所述传动轴的一端连接，所述传动轴的另一端通过所述第二同步带与所述从动端连接。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接精密夹具，其特征在于：所述夹爪包括夹爪气缸、齿轮齿条、竖直夹爪和水平夹爪，所述夹爪气缸分别通过齿轮齿条与所述竖直夹爪和水平夹爪的输入端连接，所述夹爪为对称夹紧结构。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接精密夹具，其特征在于：所述C型构件远离所述C型构件的从动端的一侧设置有推料气缸，所述从动端上设置有顶盖气缸。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池激光焊接精密夹具，其特征在于：所述夹爪的下端设置有压缩弹簧。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721004417.0U CN207104092U (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 一种锂电池激光焊接精密夹具 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107252969A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-10-17 | 厦门市三熠智能科技有限公司 | 一种锂电池激光焊接精密夹具 |
| CN113211482A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-06 | 南京埃斯顿智能系统工程有限公司 | 自动快速交换的翼型轴承座专用夹具 |
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2017
- 2017-08-11 CN CN201721004417.0U patent/CN207104092U/zh active Active
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