CN209407759U - 一种焊接压紧机构及焊接定位压紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体公开了一种焊接压紧机构。包括座板以及安装于座板上的第一驱动组件；第一驱动组件的驱动端设有第二驱动组件,第二驱动组件在第一驱动组件的驱动下直线往复运动；在第二驱动组件的驱动端架设有压块组件，压块组件在第二驱动组件的驱动下直线运动靠近并压紧焊接点；压块组件包括至少两个并列设置的压条,在压条上设有与焊接点相对应的压头模块，每个压头模块对应焊接点的位置设有供激光穿过的焊接孔，所述压条上对应所述焊接孔的位置也设有避空区，且所述压头模块的长边方向与所述焊接点的阵列方向成锐角设置。还公开了一种焊接定位压紧装置，均可以自动化压紧极片进行焊接,极大节省了人力,提高工作效率。

Description

一种焊接压紧机构及焊接定位压紧装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种焊接压紧机构及焊接定位压紧装置。

背景技术

现阶段电池模组和极片的焊接主要为人工把电池模组放入并固定在夹具中，再由工人手动把极片放在电池模组上,通过手动把电池模组和极片压紧再进行焊接，劳动强度大、人容易疲劳，这种方式需要投入大量的人力，而且生产效率低，稳定性差，安装不当还会引起电池模组和极片之间导电着火的安全问题。

实用新型内容

本实用新型实施例通过实现机构自动压紧极片,解决人工放置极片并且将其压紧在电池模组上劳动强度大、需要大量人力,而且生产效率低下,容易放置不当导致安全事故的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种焊接压紧机构。

一种焊接压紧机构，包括座板以及安装于所述座板上的第一驱动组件；

所述第一驱动组件的驱动端设有第二驱动组件,所述第二驱动组件在所述第一驱动组件的驱动下直线往复运动；

在所述第二驱动组件的驱动端架设有压块组件，所述压块组件在所述第二驱动组件的驱动下直线运动靠近并压紧焊接点；

所述压块组件包括至少两个并列设置的压条,在所述压条上设有与焊接点相对应的压头模块，每个所述压头模块对应焊接点的位置设有供激光穿过的焊接孔，所述压条上对应所述焊接孔的位置设有避空区，且所述压头模块的长边方向与所述焊接点的排列方向成锐角设置。

进一步的，所述压头模块包括两个沿所述第二驱动组件运动方向设置的弹性组件，所述弹性组件的一端固设于所述压条内，另一端邻近所述焊接点且设有压板，在所述压板对应焊接点的位置设有伸向所述焊接点的凸块，所述焊接孔贯穿所述压板与所述凸块。

进一步的，所述弹性组件包括导柱、弹簧和导向套；

所述导柱一端与所述压板固定连接，另一端依次穿过所述弹簧、导向套和压条且与所述压条固定连接；

所述导向套嵌设于所述压条内，用于对所述压头模块的运动进行导向；

所述弹簧的一端抵顶在所述压板，另一端抵顶在所述导向套。

可选的，所述压头模块的长边方向与所述焊接点的排列方向成30度角～60度角设置。

进一步的，所述压块组件还包括用于连接所有压条的绝缘连接板,所述压条与压条之间留有缝隙。

进一步的，所述压条的数量与所述焊接点的排数相同。

进一步的，所述第一驱动组件沿水平方向设置；

所述第二驱动组件沿竖直方向设置，包括支撑架及安装于所述支撑架上的第二气缸和连接块；

所述第二气缸的输出端与所述压块组件连接；

所述连接块沿所述第二气缸的运动方向平行设置，一端与所述支撑架滑动连接，另一端与所述压块组件连接；

所述压块组件在所述第二气缸的驱动下直线往复运动靠近或者远离所述焊接点；

所述支撑架设于所述第一驱动组件的驱动端，并在所述第一驱动组件的驱动下在水平方向上直线往复运动，以带动所述压块组件水平移动。

进一步的，所述支撑架正对所述压块组件的位置设有缓冲件。

进一步的，所述焊接压紧机构还包括安装板，所述安装板架设于所述第二驱动组件的驱动端，所述压块组件装设于所述安装板上,且所述压块组件包括至少两个。

一种焊接定位压紧装置，包括前述的焊接压紧机构，在所述焊接压紧机构的座板上还设置有定位机构以及传输系统，所述定位机构分别从电池模组的四个侧面对其进行定位；所述传输系统实现电池模组的自动传输。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的焊接压紧机构以及焊接定位压紧装置具有以下有益效果：

焊接压紧机构的第一驱动组件直线往复运动运动到正对电池模组的焊接点的位置，第二驱动组件直线往复运动压紧或者远离电池模组与极片，露出焊接点，当焊接完成后，第二驱动组件与第一驱动组件各自复位，实现整个过程的自动化，减少了人工操作，提升了加工效率，并且提升了加工过程的准确度；

将所述压头模块的长边方向与所述焊接点的排列方向成锐角设置，可以更好的解决电池模组的焊接点之间距离狭小的问题。

焊接定位压紧装置增加了定位结构和传输系统，功能更多，实现了更多流程的自动化。

附图说明

图1为本实施例中的电池模组与极片的结构示意图；

图2为本实施例提供的焊接压紧机构的结构示意图；

图3为图2中的局部结构放大示意图；

图4为本实施例提供的第二驱动组件的结构示意图；

图5为本实施例中的压块组件的第一方向结构示意图；

图6为本实施例中的压块组件与焊接点的装配关系的结构示意图；

图7为本实施例中的压头模块的结构示意图；

图8为本实施例中部分结构装配的结构示意图；

图9为本实施例中的焊接定位压紧装置的结构示意图。

附图标记说明：

10-座板、20-压块组件、21-压条、211-避空区、23-压头模块、231-压板、2311-凸块、2312-焊接孔、232-弹性组件、2321-导柱、2322-弹簧、2323-导向套、24-气嘴座、25-绝缘连接板、27-安装板、30-第二驱动组件、31-第二气缸、32-支撑架、321-上横板、33-缓冲件、331-弹性缓冲件、332-硬限位缓冲件、35-连接块、36-第二滑轨副、40-第一驱动组件、41-第一气缸、42-第一滑轨副、6-极片、67-焊接点、7-电池模组、9-定位机构。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用的词语“上”、“下”、“上方”、“下方”、“水平”、“竖直”、等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、一特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“安装”、“相连接”、“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，或是一体地连接；可以是机械连接；可以是直接连接，或者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中的具体含义。本实用新型的说明书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，图1为本实施例中的电池模组与极片的结构示意图，为了便于看清楚极片与电池模组的装配关系，图中省略了部分极片。本实施例中，电池模组7包括四排极柱，每一排的极柱极性相同，且一排正极极柱与一排负极极柱交错设置，每一排极柱均覆盖有一个极片6，通过焊接点67将电池模组7与极片6焊接在一起，在每个极柱位置均设置有焊接点67，一排正极极柱或者负极极柱所包括的焊接点67称为一排焊接点67,其排列方向称为焊接点67的排列方向。

请参阅图2，图2为本实施例提供的焊接压紧机构的结构示意图，本实施例提供了一种焊接压紧机构，包括座板10以及安装于所述座板10上的第一驱动组件40；所述第一驱动组件40的驱动端设有第二驱动组件30,所述第二驱动组件30在所述第一驱动组件40的驱动下直线往复运动；具体的，在本实施例中，所述第一驱动组件40沿水平方向设置；第一驱动组件40包括两个平行设置的第一气缸41以及两个与其并行设置的第一滑轨副42；第一滑轨副42用于对第二驱动组件30的运动进行导向，包括第一滑轨和第一滑块，第一滑轨固设于座板10上，第二驱动组件30通过第一滑块沿第一滑轨副42直线往复运动。

在其他一些实施例中，第一驱动组件40可以省略一个第一气缸41只包括一个第一气缸41以及与其并行设置的两个第一滑轨副42，第一气缸41的输出端与第二驱动组件30相连接，带动其沿着第一滑轨副42直线往复运动；

参阅图2和图4，图4为本实施例提供的第二驱动组件的结构示意图。在本实施例中，所述第二驱动组件30包括两个，且沿竖直方向设置，包括支撑架32；

具体的，本实施例中的支撑架32包括两个横板以及位于两个横板之间的竖板，分别为上横板321和下横板。

第一驱动组件40有两个，支撑架32包括有两个，所述支撑架32设于所述第一驱动组件40的驱动端，并在所述第一驱动组件40的驱动下在水平方向上直线往复运动，以带动所述压块组件20水平移动；具体的，支撑架32通过下横板与第一驱动组件40的驱动端相连接，本实施例中，第一气缸41驱动下横板进而带着支撑架32在座板10上直线往复运动，以带动整个压块组件20水平移动，移动到正对焊接点67的位置；为了使支撑架32相对于座板10的运动稳定可靠，第一滑轨副42设置在下横板与座板10接触的地方，第一滑轨副42的设置既避免了支撑架32与座板10直接产生相对滑动导致座板10的磨损，影响座板10的使用和寿命，同时对支撑架32相对座板10的滑动起了导向作用。第一气缸41的活塞杆设置在下横板的侧面附近，且通过连接块与下横板相连接。

在其他一些实施例中，省略掉一个第一驱动组件40只包括有一个第一驱动组件40，支撑架32包括有两个，一个支撑架32设于第一驱动组件40的驱动端，并在第一驱动组件40的驱动下直线往复运动并带着另一个支撑架32一起运动。

所述第二驱动组件30还包括安装于所述支撑架32上的第二气缸31，具体的，在本实施例中，两个支撑架32上各设有一个第二气缸31，第二气缸31的输出端穿过上横板321指向位于上横板321上方的压块组件20，所述第二气缸31的输出端与所述压块组件20连接；在本实施例中，第二气缸31的活塞杆与压块组件20活动连接，更具体的，参阅图3，图3为图2的局部放大结构示意图，第二气缸31的活塞杆穿过上横板321的末端设有膨大的台肩，同时在压块组件20的对应位置设有两个L型的卡块，两个卡块相向设置形成一个上宽下窄的阶梯口，宽的地方大于台肩的宽度，窄的地方略大于活塞杆的直径，而小于台肩的直径，使得活塞杆的台肩可以平行插入阶梯口中，但是不能沿竖直方向掉出阶梯口，这样设置的好处可以方便更换压块组件20。

为了对第二气缸31的运动进行导向，所述第二驱动组件30还设置了连接块35，所述连接块35沿所述第二气缸31的运动方向平行设置，一端与所述支撑架32滑动连接，另一端与所述压块组件20连接；所述压块组件20在所述第二气缸31的驱动下直线往复运动靠近或者远离所述焊接点67。

具体的，在本实施例中，连接块35分别设置于支撑架32的两个竖板的外侧，在第二气缸31的两边对称设置，同时，第二气缸31位于上横梁的中部，使得压块组件20两边受到的支撑力相同，更好的保持水平；每个连接块35与竖板之间通过第二滑轨副36实现滑动连接。为了避免压块组件20在运动的过程中下压过度压伤待焊接的电池模组7或者极片6，所述支撑架32正对所述压块组件20的位置设有缓冲件33；具体的，在支撑架32的上横板上设置有弹性缓冲件331，同时还设置了硬限位缓冲件332。

在其他一些实施例中，可以省略掉一个第二气缸31只包括一个第二气缸31，其中一个支撑架32内的第二气缸31带动整个支撑架32进而带着压块组件20直线往复运动。

继续参阅图2，在所述第二驱动组件30的驱动端架设有压块组件20，所述压块组件20在所述第二驱动组件30的驱动下直线运动靠近并压紧焊接点67；

进一步的，参阅图5，图5为本实施例中的压块组件的第一方向结构示意图。所述压块组件20包括至少两个并列设置的压条21,具体的，在本实施例中，所述压条21的数量与一个电池模组7中的焊接点67的排数相同。在其他实施例中，压条21的数量可以少于或者多于一个电池模组7中的焊接点67的排数。本实施例中的压条21采用但是不限于金属导电材料，每一个压条21分别对应一个电池模组7的一排极柱，由于电池模组7的正极极柱与负极极柱交错设置，如果两个压条21相接触会导致正极极柱和负极极柱串联导电，电池模组7烧坏报废，因此，在压条21与压条21之间需要留有缝隙。

为了将所有的压条21固定在一起做成一个模块，便于整体安装拆卸更换，本实施例中的压块组件20还包括用于连接所有压条的绝缘连接板25。

在所述压条21上设有与每一个焊接点67相对应的压头模块23，每个所述压头模块23对应焊接点67的位置设有供激光穿过的焊接孔2312(请同时参阅图6，图6为本实施例中的压块组件与焊接点的装配关系的结构示意图)，所述压条21上对应所述焊接孔2312的位置设有避空区211；具体的，在本实施例中，在压条21的中间挖空，形成避空区211，由于射向焊接点67的激光束呈锥形，如果避空区211直径不够大，可能会造成激光束直径比较大的地方被挡光而造成假焊，因此避空区211的直径需要大于激光束的最大直径；当避空区211的直径无法做到足够大时，也可以在压条21位于激光束射进的一面对避空区211内侧壁进行倒角，倒角的设置也可以避免激光束在焊接时被挡光造成假焊的问题。

参阅图7和图8，图7为本实施例中的压头模块的结构示意图，图8为本实用新型实施例中部分结构装配的结构示意图，图8中包括压条21、压头模块23和极片6。所述压头模块23包括两个沿所述第二驱动组件30运动方向设置的弹性组件232，所述弹性组件232的一端固设于所述压条21内，另一端邻近焊接点67且设有压板231，在所述压板231对应焊接点67的位置设有伸向焊接点67的凸块2311，所述焊接孔2312贯穿所述压板231与所述凸块2311。

进一步的，压块组件20中的压条21在第二驱动组件30的驱动下直线往复运动远离或者靠近焊接点67，具体的，在本实施例中，直线往复运动为上下运动，此过程中压条21在下压的过程中压缩弹性组件232，进而推动压板231接触并压紧焊接点67进行焊接。

具体的，本实施例中的所述弹性组件232包括导柱2321、弹簧2322和导向套2323；所述导柱2321一端与所述压板231固定连接，另一端依次穿过所述弹簧2322、导向套2323和压条21且与所述压条21固定连接，具体的，导柱2321穿出所述压条21的一端设有膨大的台肩，以卡紧在压条21的外端面上；所述导向套2323嵌设于所述压条21内，用于对所述压头模块23的运动进行导向；所述弹簧2322的一端抵顶在所述压板231，另一端抵顶在所述导向套2323。压条21在下压的过程中通过导向套2323给弹簧2322一个压力使得弹簧2322被压缩产生推向压板231的推力，压板231下压接触并压紧焊接点67，由于弹簧2322的弹性作用对整个压紧过程产生缓冲作用，避免压伤电池模组7或极片6。

反过来继续参阅图6，当空间足够的时候，压板231长边方向可以沿着与一排所述焊接点67的排列方向垂直的方向设置，但是在本实施例中，为了避免压板231会干涉到另一排焊接点67，压板231长边方向与所述焊接点67的排列方向成锐角设置，则所述压头模块23的长边方向与所述焊接点67的排列方向成锐角例如可以是30度～60度角设置；具体的，在本实施例中，所述压头模块23的长边方向与所述焊接点67阵列的排列方向成45度角设置。

本实施例中，为了将压块组件20做成模块化，便于更换不同的类型或者型号的压块组件20以适应不同种类或者型号的电池模组7和极片6进行焊接，所述焊接压紧机构还进一步包括安装板27，所述安装板27架设于所述第二驱动组件30的驱动端，所述压块组件20装设于所述安装板27上,且所述压块组件20包括至少两个。

参阅图9,本实用新型还提供了一种焊接定位压紧装置，包括前述的焊接压紧机构，在所述焊接压紧机构的座板10上还设置有定位机构9以及传输系统8，所述定位机构9分别从电池模组7的四个侧面对其进行定位；所述传输系统8实现电池模组7的自动传输。

本实施例中的焊接定位压紧装置与焊接压紧机构的工作原理与过程如下:

传输系统8将电池模组7从其他位置自动传输到定位结构9的目标位置，再由定位结构9对其进行自动定位；当电池模组7定位成功后,通过机械手将极片6放置在电池模组7上,焊接压紧机构的第一驱动组件40水平移动到电池模组7正上方；压块组件20在第二驱动组件30的作用下直线下压带动压条21上的每一个压头模块23分别压紧极片6且通过焊接孔2312露出每一个焊接点67，然后进行激光焊接；焊接完后压块组件20在第二驱动组件30的作用下直线上升远离电池模组7，整个焊接压紧机构在第一驱动组件40的作用下水平移动远离电池模组7回到初始位置，整个动作完成。

相比于现有技术，本实用新型实施例提供的焊接压紧机构以及焊接定位压紧装置具有以下有益效果：

焊接压紧机构通过第一驱动组件40使压块组件20自动到达电池模组7的正上方，再通过第二驱动组件30使压块组件20中的压头模组23自动下压或者远离电池模组7，实现自动压紧焊接点67进行焊接的目的；本申请的焊接压紧机构实现了机械自动化，极大地减少了人力操作，提高了加工效率，而且提高了对准压紧的准确度。

焊接定位压紧装置增加了定位机构9和传输系统8，所述定位机构9分别从电池模组的四个侧面对其进行定位；所述传输系统8实现电池模组的自动传输。本申请的焊接定位压紧装置功能更多，实现了更多流程的自动化。

本实用新型不限于上述实施方式，以上所述是本实用新型的优选实施方式，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些等价形式的改进和修饰也应视为包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种焊接压紧机构，其特征在于，包括座板以及安装于所述座板上的第一驱动组件；

所述第一驱动组件的驱动端设有第二驱动组件,所述第二驱动组件在所述第一驱动组件的驱动下直线往复运动；

在所述第二驱动组件的驱动端架设有压块组件，所述压块组件在所述第二驱动组件的驱动下直线运动靠近并压紧焊接点；

所述压块组件包括至少两个并列设置的压条,在所述压条上设有与焊接点相对应的压头模块，每个所述压头模块对应焊接点的位置设有供激光穿过的焊接孔，所述压条上对应所述焊接孔的位置设有避空区，且所述压头模块的长边方向与所述焊接点的排列方向成锐角设置。

2.根据权利要求1所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述压头模块包括两个沿所述第二驱动组件运动方向设置的弹性组件，所述弹性组件的一端固设于所述压条内，另一端邻近所述焊接点且设有压板，在所述压板对应焊接点的位置设有伸向所述焊接点的凸块，所述焊接孔贯穿所述压板与所述凸块。

3.根据权利要求2所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述弹性组件包括导柱、弹簧和导向套；

所述导柱一端与所述压板固定连接，另一端依次穿过所述弹簧、导向套和压条且与所述压条固定连接；

所述导向套嵌设于所述压条内，用于对所述压头模块的运动进行导向；

所述弹簧的一端抵顶在所述压板，另一端抵顶在所述导向套。

4.根据权利要求3所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述压头模块的长边方向与所述焊接点的排列方向成30度角～60度角设置。

5.根据权利要求4所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述压块组件还包括用于连接所有压条的绝缘连接板,所述压条与压条之间留有缝隙。

6.根据权利要求5所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述压条的数量与所述焊接点的排数相同。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述第一驱动组件沿水平方向设置；

所述第二驱动组件沿竖直方向设置，包括支撑架及安装于所述支撑架上的第二气缸和连接块；

所述第二气缸的输出端与所述压块组件连接；

所述连接块沿所述第二气缸的运动方向平行设置，一端与所述支撑架滑动连接，另一端与所述压块组件连接；

所述压块组件在所述第二气缸的驱动下直线往复运动靠近或者远离所述焊接点；

所述支撑架设于所述第一驱动组件的驱动端，并在所述第一驱动组件的驱动下在水平方向上直线往复运动，以带动所述压块组件水平移动。

8.根据权利要求7所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述支撑架正对所述压块组件的位置设有缓冲件。

9.根据权利要求8所述的焊接压紧机构，其特征在于，所述焊接压紧机构还包括安装板，所述安装板架设于所述第二驱动组件的驱动端，所述压块组件装设于所述安装板上,且所述压块组件包括至少两个。

10.一种焊接定位压紧装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的焊接压紧机构，在所述焊接压紧机构的座板上还设置有定位机构以及传输系统，所述定位机构分别从电池模组的四个侧面对其进行定位；所述传输系统实现电池模组的自动传输。