CN207997064U - 一种电池壳盖焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池壳盖焊接设备，包括第一焊接压紧装置、第二焊接压紧装置及抽烟除尘管道；第一焊接压紧装置包括第一轴向压紧头，第二焊接压紧装置包括第二轴向压紧头；第一轴向压紧头和第二轴向压紧头沿待焊接电池的轴向可相对运动设置；第一轴向压紧头和第二轴向压紧头绕电池中心轴可旋转设置，所述电池中心轴沿与待焊接电池端面垂直的方向穿过待焊接电池端面的圆心；抽烟除尘管道的吸入口设置于焊接位置旁，所述焊接位置为待焊接电池壳体与盖板的连接处。本实用新型通过在焊接位置旁设置抽烟除尘管道，从而将焊接过程中产生的烟雾及灰尘及时排出，保证工厂车间的清洁环境。

Description

一种电池壳盖焊接设备

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体涉及一种电池壳盖焊接设备。

背景技术

随着国家对新能源的政策扶持，锂电池行业近年来发展迅速。在锂电池生产过程中，先要将集流盘焊接在电芯的两极，然后将盖板与壳体合在一起，最后进行壳盖密封焊接。电池早期的封装技术主要为氩弧焊接，但是氩弧焊接过程中的热量输入很大，容易损伤电池内部物质。目前动力电池的焊接几乎全部采用激光焊接方式，可以极大减少热量输入，防止过多热量输入导致电池内部物质损伤及电池变形。

现有技术中，针对电池壳盖的焊接存在动力电池外壳激光焊接工作台，包括X轴及Y轴线性运动模组，并分别由两个伺服电机驱动；旋转轴由步进电机驱动，通过工控机编程实现三轴联动。激光器与激光聚焦焊接头为整体设计，激光出头与运动控制由工控机联动控制，实现焊接。但现有技术中的上述方案在焊接过程中会产生大量烟尘，造成了加工车间的环境污染。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种电池壳盖焊接设备。

本实用新型提供的电池壳盖焊接设备，包括第一焊接压紧装置、第二焊接压紧装置及抽烟除尘管道；第一焊接压紧装置包括第一轴向压紧头，第二焊接压紧装置包括第二轴向压紧头；第一轴向压紧头和第二轴向压紧头沿待焊接电池的轴向可相对运动设置；第一轴向压紧头和第二轴向压紧头绕电池中心轴可旋转设置，所述电池中心轴沿与待焊接电池端面垂直的方向穿过待焊接电池端面的圆心；抽烟除尘管道的吸入口设置于焊接位置旁，所述焊接位置为待焊接电池壳体与盖板的连接处。

其中，所述第一焊接压紧装置还包括第一前推气缸和第一支撑架；第一前推气缸固定设置于第一支撑架的上部，第一前推气缸的轴向活塞杆与第一轴向压紧头连接；所述第二焊接压紧装置还包括第二前推气缸和第二支撑架；第二前推气缸固定设置于第二支撑架的上部，第二前推气缸的轴向活塞杆与第二轴向压紧头连接。

所述设备还包括顶升气缸和至少一个顶升杆；顶升气缸包括沿竖直方向可运动设置的活塞杆，活塞杆的上端与顶升杆的下端连接，顶升杆的上端与电池托轮组件的下端连接；电池托轮组件的上端设置有至少一对用于托举待焊接电池侧部的滚轮，所述滚轮绕滚轮中心轴可旋转设置，所述滚轮中心轴与电池中心轴平行。

其中，所述第一焊接压紧装置还包括气缸支撑架、竖直压紧气缸和竖直压紧头；气缸支撑架的下端固定设置于第一支撑架的上部，竖直压紧气缸与气缸支撑架连接；竖直压紧气缸包括沿竖直方向可运动设置的活塞杆，活塞杆的下端与竖直压紧头的上端连接，竖直压紧头的下端设置有用于下压待焊接电池侧部的滚轮。

其中，所述抽烟除尘管道可调节设置于气缸支撑架。

其中，所述第二焊接压紧装置还包括旋转驱动电机；所述旋转驱动电机固定设置于第二支撑架，旋转驱动电机的输出轴与第二轴向压紧头连接。

所述设备还包括激光焊接头、手动滑移台和焊接头支撑架；手动滑移台可调节设置于焊接头支撑架上，激光焊接头设置于手动滑移台。

本实用新型提供的电池壳盖焊接设备，通过在焊接位置旁设置抽烟除尘管道，从而将焊接过程中产生的烟雾及灰尘及时排出，保证工厂车间的清洁环境。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本实用新型实施例提供的电池壳盖焊接设备的结构示意图；

图中，101：第一支撑架；102：第一前推气缸；103：第一轴向压紧头；104：气缸支撑架；105：竖直压紧气缸；106：竖直压紧头；201：第二支撑架；202：第二前推气缸；203：第二轴向压紧头；204：旋转驱动电机；301：抽烟除尘管道；401：电池托轮组件；402：顶升杆；403：顶升气缸；501：焊接头支撑架；502：手动滑移台；503：激光焊接头；601：待焊接电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的电池壳盖焊接设备的结构示意图，如图1所示，包括第一焊接压紧装置、第二焊接压紧装置及抽烟除尘管道301；第一焊接压紧装置包括第一轴向压紧头103，第二焊接压紧装置包括第二轴向压紧头203；第一轴向压紧头103和第二轴向压紧头203沿待焊接电池601的轴向可相对运动设置；第一轴向压紧头103和第二轴向压紧头203绕电池中心轴可旋转设置，所述电池中心轴沿与待焊接电池601端面垂直的方向穿过待焊接电池601端面的圆心；抽烟除尘管道301的吸入口设置于焊接位置旁，所述焊接位置为待焊接电池601壳体与盖板的连接处。

具体地，在焊接过程中，待焊接电池601设置于第一轴向压紧头103和第二轴向压紧头203之间，由两个轴向压紧头从轴向将电池压紧，以对电池进行轴向的固定。由于焊接过程是将盖板与壳体焊接在一起；因此，第一轴向压紧头103和第二轴向压紧头203应当能够旋转，从而带动电池绕电池中心轴旋转，使得壳体与盖板的连接处(绕电池侧部一周)能够通过电池的旋转而被焊接。而为了保证加工的清洁，需要设置抽烟除尘管道301，管道的吸入口位于焊接位置的附近，从而将焊接过程产生的污染物抽入管道。

本实用新型实施例提供的电池壳盖焊接设备，通过在焊接位置旁设置抽烟除尘管道，从而将焊接过程中产生的烟雾及灰尘及时排出，保证工厂车间的清洁环境。

在上述任一实施例的基础上，所述第一焊接压紧装置还包括第一前推气缸102和第一支撑架101；第一前推气缸102固定设置于第一支撑架101的上部，第一前推气缸102的轴向活塞杆与第一轴向压紧头103连接；所述第二焊接压紧装置还包括第二前推气缸202和第二支撑架201；第二前推气缸202固定设置于第二支撑架201的上部，第二前推气缸202的轴向活塞杆与第二轴向压紧头203连接。

具体地，第一前推气缸102和第二前推气缸202能够分别为第一轴向压紧头103和第二轴向压紧头203提供轴向运动的力，从而使得当待焊接电池601到达加工位置时，推动两个轴向压紧头压紧电池；并在焊接完成后，驱动轴向压紧头后退，返回原位，并重复上述操作，从而依次对每个电池进行焊接加工。

在上述任一实施例的基础上，所述设备还包括顶升气缸403和至少一个顶升杆402；顶升气缸403包括沿竖直方向可运动设置的活塞杆，活塞杆的上端与顶升杆402的下端连接，顶升杆402的上端与电池托轮组件401的下端连接；电池托轮组件401的上端设置有至少一对用于托举待焊接电池601侧部的滚轮，所述滚轮绕滚轮中心轴可旋转设置，所述滚轮中心轴与电池中心轴平行。

具体地，电池托轮组件401上设置有至少一对滚轮，两个滚轮之间与待焊接电池601的侧部接触；顶升气缸403的活塞杆未伸出时，待焊接电池601首先被传送到电池托轮组件401上，然后活塞杆竖直向上伸出，驱动待焊接电池601运动到焊接位置；电池托轮组件401上的滚轮能够旋转，从而与电池在焊接过程中的旋转相配合，滚轮的旋转轴与电池的旋转轴平行。

应当说明的是，顶升气缸402的数量可以是一个或多个；例如，当为一个时，可以设置于电池侧部的中间；当为两个时，可以设置于如图1所示的电池侧部的两端；当为其他数量时，可以均匀分布在电池的侧部。

在上述任一实施例的基础上，所述第一焊接压紧装置还包括气缸支撑架104、竖直压紧气缸105和竖直压紧头106；气缸支撑架104的下端固定设置于第一支撑架101的上部，竖直压紧气缸105与气缸支撑架104连接；竖直压紧气缸105包括沿竖直方向可运动设置的活塞杆，活塞杆的下端与竖直压紧头106的上端连接，竖直压紧头106的下端设置有用于下压待焊接电池601侧部的滚轮。

具体地，竖直压紧气缸105能够驱动竖直压紧头106向下移动，从而将待焊接电池601压紧到电池托轮组件401上；使得电池能够在水平方向及竖直方向均被夹紧，从而使焊接位置更加精确。另外，为了配合电池的旋转，竖直压紧头106的下部同样应当设置有滚轮，滚轮的中心轴与电池中心轴平行。

在上述任一实施例的基础上，所述抽烟除尘管道301可调节设置于气缸支撑架104。具体地，可调节范围包括水平方向调整和竖直方向调整，从而使烟尘吸入口能够正对焊接位置。

在上述任一实施例的基础上，所述第二焊接压紧装置还包括旋转驱动电机204；所述旋转驱动电机204固定设置于第二支撑架201，旋转驱动电机204的输出轴与第二轴向压紧头203连接。

具体地，旋转驱动电机204为第二轴向压紧头提供旋转的驱动力。

在上述任一实施例的基础上，所述设备还包括激光焊接头503、手动滑移台502和焊接头支撑架501；手动滑移台502可调节设置于焊接头支撑架501上，激光焊接头503设置于手动滑移台502。

具体地，激光焊接头503将激光发射至焊接位置进行焊接；手动滑移台502与焊接头支撑架501可以采用圆弧形长腰孔连接，能够实现手动滑移台502在水平方向和竖直方向上的调整，即可以通过手动的方式对激光焊接头503进行微量进给调节；从而调整激光焊接头503与待焊接电池601之间的角度，从而达到最佳的焊接位置。

以下对本实用新型实施例提供的设备的焊接过程进行说明，当电池被传送过来后，顶升气缸403活塞杆伸出，推动两端的顶升杆402及电池托轮组件401向上运动，从而使得电池601被顶升起来。随后，第一前推气缸102和第二前推气缸202推动第一轴向压紧头103和第二轴向压紧头203向前运动，从两侧将电池轴向夹紧。然后，竖直压紧气缸105活塞杆伸出，推动竖直压紧头106向下将电池601上下压紧。当电池被完全夹紧后，旋转驱动电机204开始带动电池旋转；旋转的同时，激光焊接头503对电池进行密封焊接。电池旋转一圈后，焊接即已完成。焊接完成后，所有的气缸恢复原位，电池被传送至后续工位。

需要说明的是，第一轴向压紧头103、第二轴向压紧头203、竖直压紧头106均配有相应的轴承，以便可以沿着轴向方向自由旋转。此外，在焊接位置附近，配有抽烟除尘管道301，管道与单独的抽烟除尘装置相连，以便将焊接过程中产生的烟雾及灰尘及时排出，保证工厂车间的清洁环境。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电池壳盖焊接设备，其特征在于，包括第一焊接压紧装置、第二焊接压紧装置及抽烟除尘管道；

第一焊接压紧装置包括第一轴向压紧头，第二焊接压紧装置包括第二轴向压紧头；第一轴向压紧头和第二轴向压紧头沿待焊接电池的轴向可相对运动设置；

第一轴向压紧头和第二轴向压紧头绕电池中心轴可旋转设置，所述电池中心轴沿与待焊接电池端面垂直的方向穿过待焊接电池端面的圆心；

抽烟除尘管道的吸入口设置于焊接位置旁，所述焊接位置为待焊接电池壳体与盖板的连接处。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述第一焊接压紧装置还包括第一前推气缸和第一支撑架；第一前推气缸固定设置于第一支撑架的上部，第一前推气缸的轴向活塞杆与第一轴向压紧头连接；

所述第二焊接压紧装置还包括第二前推气缸和第二支撑架；第二前推气缸固定设置于第二支撑架的上部，第二前推气缸的轴向活塞杆与第二轴向压紧头连接。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括顶升气缸和至少一个顶升杆；

顶升气缸包括沿竖直方向可运动设置的活塞杆，活塞杆的上端与顶升杆的下端连接，顶升杆的上端与电池托轮组件的下端连接；

电池托轮组件的上端设置有至少一对用于托举待焊接电池侧部的滚轮，所述滚轮绕滚轮中心轴可旋转设置，所述滚轮中心轴与电池中心轴平行。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一焊接压紧装置还包括气缸支撑架、竖直压紧气缸和竖直压紧头；

气缸支撑架的下端固定设置于第一支撑架的上部，竖直压紧气缸与气缸支撑架连接；

竖直压紧气缸包括沿竖直方向可运动设置的活塞杆，活塞杆的下端与竖直压紧头的上端连接，竖直压紧头的下端设置有用于下压待焊接电池侧部的滚轮。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述抽烟除尘管道可调节设置于气缸支撑架。

6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第二焊接压紧装置还包括旋转驱动电机；所述旋转驱动电机固定设置于第二支撑架，旋转驱动电机的输出轴与第二轴向压紧头连接。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括激光焊接头、手动滑移台和焊接头支撑架；手动滑移台可调节设置于焊接头支撑架上，激光焊接头设置于手动滑移台。