CN209578475U - 一种方壳电池侧板激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方壳电池侧板激光焊接设备，其包括六轴机器人、设置在所述六轴机器人活动端的激光焊接头、围绕所述六轴机器人设置的光纤激光器、以及若干电池箱体固定单元；所述电池箱体固定单元包括可移动式支架、设置在所述可移动式支架上的支撑治具、位于所述支撑治具两侧的且用于固定两侧侧板的侧板固定机构、位于所述支撑治具一端的第一铜质压板、位于所述支撑治具另一端的且用于固定端板的端板固定机构、位于所述支撑治具上方用于压紧电池包上表面的弹性压板机构。本实用新型大大提高了焊接精度和焊接效率，实现了电池包箱体的全自动焊接加工。

Description

一种方壳电池侧板激光焊接设备

【技术领域】

本实用新型属于激光加工技术领域，特别是涉及一种方壳电池侧板激光焊接设备。

【背景技术】

在当今全球工业高速发展的大环境下，各国提出了环保至上的战略要求，新能源汽车逐步取代燃油车，全球各大公司也在加速研究并革新新能源电池，相信在不久的将来，市场上燃油车会全部被取代。新能源汽车中电池包是一个必不可少的动力源模块，目前，城市大巴、城市物流车已经朝着新能源汽车方向进行开发。届时，各家锂电池制造厂商会在产品的生产效率上提出更高的要求，此时机器人激光焊接工序环节起到举足轻重的作用，不仅取代了人工焊接，而且能大大提高了生产效率，并保证焊接产品的一致性。

电池包一般会有一个箱体，电芯均固定在箱体内，电池箱体是由侧板与端板焊接连接，由于侧板与端板为竖直状态，因此在定位上难以保证焊接所需的精准度，且焊接缝呈竖向分布，焊接头难以操作。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种方壳电池侧板激光焊接设备，大大提高了焊接精度和焊接效率，实现了电池包箱体的全自动焊接加工。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种方壳电池侧板激光焊接设备，其包括六轴机器人、设置在所述六轴机器人活动端的激光焊接头、围绕所述六轴机器人设置的光纤激光器、以及若干电池箱体固定单元；所述电池箱体固定单元包括可移动式支架、设置在所述可移动式支架上的支撑治具、位于所述支撑治具两侧的且用于固定两侧侧板的侧板固定机构、位于所述支撑治具一端的第一铜质压板、位于所述支撑治具另一端的且用于固定端板的端板固定机构、位于所述支撑治具上方用于压紧电池包上表面的弹性压板机构。

进一步的，所述侧板固定机构包括支撑座、设置在所述支撑座上的第二螺杆、受所述第二螺杆驱动靠近或远离侧板的第二铜质压板、固定在所述第二螺杆上的第一旋转手轮以及锁紧所述第二螺杆的第一锁紧夹块。

进一步的，所述第一铜质压板抵持电池包箱体端板的一侧表面设置有压力传感器。

进一步的，所述端板固定机构包括第一滑轨、位于所述第一滑轨之间的第一螺杆、受所述第一螺杆驱动在所述第一滑轨上滑动的第一活动板、设置在所述第一螺杆上并可锁紧所述第一螺杆防止其旋转的第二锁紧夹块、设置在所述第一活动板上的第三滑轨、位于所述第三滑轨之间的第三螺杆、固定在所述第三螺杆端部的第二旋转手轮、可锁紧所述第三螺杆防止其旋转的第三锁紧夹块、受所述第三螺杆驱动在所述第三滑轨上滑动的第四活动板、固定在所述第四活动板前端抵持住箱体端板的第三铜质压板。

进一步的，所述第一铜质压板的两边设置有一对抵持定位电池包内部框架的第一定位支撑机构。

进一步的，电池包的上部四个角区域设置有开口凹槽，所述第一定位支撑机构包括第二滑轨、设置在所述第二滑轨上的第二活动板、固定在所述第二活动板上的且插入所述开口凹槽中抵持电池包内部框架的抵持定位块、将所述第二活动板向电池包推进并固定其位置的第一机械式肘推杆。

进一步的，所述端板固定机构的两边设置有一对抵持定位电池包侧板上部的第二定位支撑机构。

进一步的，侧板一端上部形成有第一L型开口，所述第二定位支撑机构包括第三滑轨、在所述第三滑轨上滑动的第三活动板、将所述第三活动板向电池包推进并固定其位置的第二机械式肘推杆，所述第三活动板上设置有卡入抵持所述第一L型开口内壁的第二L型开口。

进一步的，所述弹性压板机构包括铰链座、铰接在所述铰链座上的且可翻转的盖板、根据电池包形状分布在所述盖板上的且压紧产品上表面的若干弹性压头。

进一步的，所述盖板的一边设置有扣压块，所述扣压块上设置有向外凸起的扣压凸起；所述弹性压板机构还包括压紧所述盖板另一边的且将所述扣压凸起向下扣住的扣压拉环。

与现有技术相比，本实用新型一种方壳电池侧板激光焊接设备的有益效果在于：通过第一铜质压板挡住箱体的一端端板，通过端板固定机构，利用螺杆和定位板配合螺杆锁紧夹，压合箱体的两一端端板；再配合第一定位支撑机构和第二定位支撑机构对挡板与侧板的接缝处进行固定，保障焊缝位置的稳定性，通过压力传感器的数字显示表显示产品施压力的大小，当压力达到产品所需压力的大小时，盖板翻转，并通过弹性压头压紧产品上表面，四个侧板焊接区域通过铜质压板压合牢固，六轴机器人控制激光焊接头精确焊接四条焊缝位置，并完成每个工位的焊接；通过设置多个电池箱体固定单元，大大提高了焊接的效率，实现无间歇式焊接。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电池箱体固定单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中电池箱体固定单元中盖板打开状态结构示意图；

图4为本实用新型实施例中电池箱体固定单元的局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例中端板固定机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中电池箱体固定单元的盖板闭合状态的结构示意图；

图中数字表示：

100方壳电池侧板激光焊接设备；101第一L型开口；

1六轴机器人；2光纤激光器；3冷水机；

4电池箱体固定单元，41可移动式支架，42支撑治具，43侧板固定机构，431支撑座，432第二铜质压板，433第一旋转手轮，44第一铜质压板，441压力传感器，

45端板固定机构，451第一滑轨，452第一活动板，453第一螺杆，454第二锁紧夹块，455第三铜质压板，456第二旋转手轮，457第三滑轨，458第三螺杆，459第四活动板，46弹性压板机构，461铰链座，462盖板，463弹性压头，464扣压块，465扣压凸起，466扣压拉环，47第一定位支撑机构，471第二滑轨，472第二活动板，473抵持定位块，474第一机械式肘推杆，48第二定位支撑机构，481第三滑轨，482第三活动板，483第二机械式肘推杆，484第二L型开口；

5激光焊接头。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图6，本实施例为方壳电池侧板激光焊接设备100，其包括六轴机器人1、设置在所述六轴机器人1活动端的激光焊接头5、围绕六轴机器人1设置的光纤激光器2与冷水机3、以及若干电池箱体固定单元4。

电池箱体固定单元4包括可移动式支架41、设置在可移动式支架41上的支撑治具42、位于支撑治具42两侧的且用于固定两侧侧板的侧板固定机构43、位于支撑治具42一端的第一铜质压板44、位于支撑治具42另一端的且用于固定端板的端板固定机构45、位于支撑治具42上方用于压紧电池包上表面的弹性压板机构46。

支撑治具42能够有效的、快速的限定电池包箱体的水平位置。

侧板固定机构43包括支撑座431、设置在支撑座431上的第二螺杆(图中未标识)、受所述第二螺杆驱动靠近或远离侧板的第二铜质压板432、固定在所述第二螺杆上的第一旋转手轮433以及锁紧所述第二螺杆的第一锁紧夹块(图中未标识)。侧板固定机构43根据电池包侧板的长度可设置多个。

第一铜质压板44抵持电池包箱体端板的一侧表面设置有压力传感器441。用于监测端板固定机构45对电池包端板的抵持压力，保障箱体焊接板的固定力度，减小侧板与端板的配合接缝，从而保障焊接质量。

端板固定机构45包括第一滑轨451、位于第一滑轨451之间的第一螺杆453、受第一螺杆453驱动在第一滑轨451上滑动的第一活动板452、设置在第一螺杆453上并可锁紧第一螺杆453防止其旋转的第二锁紧夹块454、设置在第一活动板452上的第三滑轨457、位于第三滑轨457之间的第三螺杆458、固定在第三螺杆458端部的第二旋转手轮456、可锁紧第三螺杆458防止其旋转的第三锁紧夹块457、受第三螺杆458驱动在第三滑轨457上滑动的第四活动板459、固定在第四活动板459前端抵持住箱体端板的第三铜质压板455。第三铜质压板455抵持住电池包箱体的端板，对其进行定位和压持。

第一铜质压板44的两边设置有一对抵持定位电池包内部框架的第一定位支撑机构47，电池包的上部四个角区域设置有开口凹槽，所述第一定位支撑机构47包括第二滑轨471、设置在第二滑轨471上的第二活动板472、固定在第二活动板472上的且插入所述开口凹槽中抵持电池包内部框架的抵持定位块473、将第二活动板472向电池包推进并固定其位置的第一机械式肘推杆474。通过第一机械式肘推杆474固定第二活动板472的位置，并让第二活动板472上的抵持定位块473抵持住电池包上部，防止电池包上下倾斜，保障电池包端部处于一个竖直平面上，且能够与侧板紧密拼接；还能够简单、快捷的且有效的对电池包箱体整体的一端进行精准的定位以及给予有力的支撑。

端板固定机构45的两边设置有一对抵持定位电池包侧板上部的第二定位支撑机构48，侧板一端上部形成有第一L型开口101，所述第二定位支撑机构48包括第三滑轨481、在第三滑轨481上滑动的第三活动板482、将第三活动板482向电池包推进并固定其位置的第二机械式肘推杆483，第三活动板482上设置有卡入抵持第一L型开口101内壁的第二L型开口484。通过第二机械式肘推杆483固定第三活动板482的位置，再通过第三活动板482上的第二L型开口484与侧板上的第一L型开口101配合抵持，能够有效的保持对箱体端部的压力作用，保障焊接过程中侧板与端板的位置稳定性以及拼接缝的严密性，大大提高焊接质量。

弹性压板机构46包括铰链座461、铰接在铰链座461上的且可翻转的盖板462、根据电池包形状分布在盖板462上的且压紧产品上表面的若干弹性压头463，盖板462的一边设置有扣压块464，扣压块464上设置有向外凸起的扣压凸起465，弹性压板机构46还包括压紧盖板462另一边的且将扣压凸起465向下扣住的扣压拉环466。

本实施例为方壳电池侧板激光焊接设备100在焊接时，人工将产品放置在支撑治具42上，通过第一铜质压板44挡住箱体的一端端板，通过端板固定机构45，利用螺杆和定位板配合螺杆锁紧夹，压合箱体的两一端端板；再配合第一定位支撑机构47和第二定位支撑机构48对挡板与侧板的接缝处进行固定，保障焊缝位置的稳定性，通过压力传感器441的数字显示表显示产品施压力的大小，当压力达到产品所需压力的大小时，盖板462翻转，并通过弹性压头463压紧产品上表面，四个侧板焊接区域通过铜质压板压合牢固，六轴机器人控制激光焊接头精确焊接四条焊缝位置，并完成每个工位的焊接；通过设置多个电池箱体固定单元4，可以大大提高焊接的效率，实现无间歇式焊接。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：其包括六轴机器人、设置在所述六轴机器人活动端的激光焊接头、围绕所述六轴机器人设置的光纤激光器、以及若干电池箱体固定单元；所述电池箱体固定单元包括可移动式支架、设置在所述可移动式支架上的支撑治具、位于所述支撑治具两侧的且用于固定两侧侧板的侧板固定机构、位于所述支撑治具一端的第一铜质压板、位于所述支撑治具另一端的且用于固定端板的端板固定机构、位于所述支撑治具上方用于压紧电池包上表面的弹性压板机构。

2.如权利要求1所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：所述侧板固定机构包括支撑座、设置在所述支撑座上的第二螺杆、受所述第二螺杆驱动靠近或远离侧板的第二铜质压板、固定在所述第二螺杆上的第一旋转手轮以及锁紧所述第二螺杆的第一锁紧夹块。

3.如权利要求1所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：所述第一铜质压板抵持电池包箱体端板的一侧表面设置有压力传感器。

4.如权利要求1所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：所述端板固定机构包括第一滑轨、位于所述第一滑轨之间的第一螺杆、受所述第一螺杆驱动在所述第一滑轨上滑动的第一活动板、设置在所述第一螺杆上并可锁紧所述第一螺杆防止其旋转的第二锁紧夹块、设置在所述第一活动板上的第三滑轨、位于所述第三滑轨之间的第三螺杆、固定在所述第三螺杆端部的第二旋转手轮、可锁紧所述第三螺杆防止其旋转的第三锁紧夹块、受所述第三螺杆驱动在所述第三滑轨上滑动的第四活动板、固定在所述第四活动板前端抵持住箱体端板的第三铜质压板。

5.如权利要求1所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：所述第一铜质压板的两边设置有一对抵持定位电池包内部框架的第一定位支撑机构。

6.如权利要求5所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：电池包的上部四个角区域设置有开口凹槽，所述第一定位支撑机构包括第二滑轨、设置在所述第二滑轨上的第二活动板、固定在所述第二活动板上的且插入所述开口凹槽中抵持电池包内部框架的抵持定位块、将所述第二活动板向电池包推进并固定其位置的第一机械式肘推杆。

7.如权利要求1所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：所述端板固定机构的两边设置有一对抵持定位电池包侧板上部的第二定位支撑机构。

8.如权利要求7所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：侧板一端上部形成有第一L型开口，所述第二定位支撑机构包括第三滑轨、在所述第三滑轨上滑动的第三活动板、将所述第三活动板向电池包推进并固定其位置的第二机械式肘推杆，所述第三活动板上设置有卡入抵持所述第一L型开口内壁的第二L型开口。

9.如权利要求1所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：所述弹性压板机构包括铰链座、铰接在所述铰链座上的且可翻转的盖板、根据电池包形状分布在所述盖板上的且压紧产品上表面的若干弹性压头。

10.如权利要求9所述的方壳电池侧板激光焊接设备，其特征在于：所述盖板的一边设置有扣压块，所述扣压块上设置有向外凸起的扣压凸起；所述弹性压板机构还包括压紧所述盖板另一边的且将所述扣压凸起向下扣住的扣压拉环。