CN209773753U - 一种动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置，定位装置包括：定位装置本体、推动机构和动力电池焊接定位夹具，定位夹具包括定位板和至少两组夹紧机构，定位板上设置有顶盖定位结构，两组夹紧机构设置在定位板上，夹紧机构包括：第一驱动块、第二驱动块、反转运动结构、回复结构和夹紧臂。在将动力电池的转接片与顶盖焊接前，先将定位夹具装配在定位装置上，然后把动力电池的顶盖定位在顶盖定位结构上，之后推动机构推动第一驱动块以带动夹紧臂松开，推动机构松开时在回复结构的作用下夹紧臂将电芯和顶盖夹紧在定位夹具上。本实用新型的定位夹具无需手动装夹，能够有效提高激光焊接汽车动力电池时装夹定位过程的效率。

Description

一种动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置

技术领域

本实用新型属于动力电池装夹治具领域，尤其涉及一种动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置。

背景技术

近几年来国家对新能源发展大力支持，让很多厂家对新能源动力电池的需求量大幅攀升。现阶段很多厂家制作的焊接设备对新能源动力电池盖板激光焊接效率与市场需求差距明显，其中动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置效率不高极大地限制了整个设备生产效率的提高。且动力电池组装工艺发生变化，以前为转接片焊接后，再装配Mylar膜(一种坚韧聚脂类高分子材料,广泛应用在电子行业中)、底托片热熔后产品最后包膜入壳；现改为Mylar膜、底托片热熔后产品装配在顶盖和电芯之间，最后转接片激光焊接。

传统的动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置往往是手动装夹压紧，这样导致效率较低，劳动强度高；或者是气缸压紧，这样导致夹具难以在转盘或流水线上循环利用，生产率低下。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置，旨在提高激光焊接汽车动力电池时装夹定位过程的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种动力电池焊接定位夹具，包括定位板和至少两组夹紧机构，所述定位板的定位板面上设置有顶盖定位结构，两组所述夹紧机构设置在所述定位板上且位于所述顶盖定位结构的两侧，所述夹紧机构包括：第一驱动块、第二驱动块、反转运动结构、回复结构和夹紧臂，所述第一驱动块和所述第二驱动块均滑动装配在所述定位板上，所述反转运动结构连接在所述第一驱动块和所述第二驱动块之间，在第一驱动块滑动时，所述反转运动结构能够将所述第一驱动块的运动等量且反向地传递给所述第二驱动块，所述回复结构设置在定位板上，所述第一驱动块和所述第二驱动块上均活动地设置有夹紧臂，所述回复结构提供回复力使所述第一驱动块朝远离所述第二驱动块的方向运动时，所述第一驱动块和所述第二驱动块带动对应的所述夹紧臂做夹紧动作。

进一步地，所述定位板的与所述定位板面相背侧的板面上开设有两导向槽，两个所述导向槽相互平行，同一组所述夹紧机构的所述第一驱动块和所述第二驱动块上均设置有滑块，两组所述夹紧机构的滑块分别滑动装配在两所述导向槽上。

进一步地，所述定位板上设置有凸块，所述凸块上开设有导向孔，所述回复结构包括：导向轴座、导向轴和弹性件，所述导向轴座与所述第一驱动块固定连接，所述导向轴固定在所述导向轴座上，所述导向轴的延伸方向平行于所述导向槽的延伸方向，所述导向轴穿过所述导向孔，所述弹性件设置在所述导向轴座和所述凸块之间，且所述弹性件预紧压缩在所述导向轴座与所述凸块之间。

进一步地，所述弹性件采用弹簧，所述弹性件套设在所述导向轴上且两端分别抵顶在所述导向轴座和所述凸块上。

进一步地，所述夹紧臂包括：安装块、曲柄、第一连杆和压块，所述安装块固定装配在所述定位板上，所述安装块延伸出所述定位板的定位板面，所述曲柄通过转轴可转动地装配在所述安装块的延伸端上，所述曲柄具有第一延伸端和第二延伸端，并且所述第一延伸端和所述第二延伸端分别位于所述转轴的两侧，所述压块固定装配在所述曲柄的第一延伸端上，在同一组所述夹紧机构的所述第一驱动块和所述第二驱动块中，相应的所述第一连杆的两端分别与所述第一驱动块和所述曲柄的第二延伸端可转动地连接，且相应的所述第一连杆的两端分别与所述第二驱动块和所述曲柄的第二延伸端可转动地连接。

进一步地，所述压块包括压板和垫块，所述压板固定装配在所述曲柄的第二延伸端上，所述垫块固定装配在所述压板的靠近所述定位板面侧。

进一步地，每一所述反转运动结构均包括：反转轴座、驱动转座和两第二连杆，所述反转轴座固定装配在所述定位板的背侧板面上，所述驱动转座转动装配在所述反转轴座上，所述驱动转座具有第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂相对所述驱动转座的转动轴对称设置，所述第一臂的端部和所述第一驱动块分别转动地连接其中一个所述第二连杆的两端，所述第二臂的端部和所述第二驱动块分别转动地连接另一个所述第二连杆的两端。

进一步地，所述定位板上开设有卡嵌槽，所述顶盖定位结构包括顶盖座，所述顶盖座卡嵌装配在所述卡嵌槽内，所述顶盖座上开设有顶盖定位槽；所述定位板的定位板面上设置有垫板，所述垫板与相应的所述夹紧臂对应设置。

进一步地，每一所述反转运动结构均包括：反转齿轮和两齿条，所述反转齿轮转动装配在所述定位板的背侧板面上，并且所述反转齿轮位于所述第一驱动块和所述第二驱动块之间的中心位置，两所述齿条分别设置在所述第一驱动块和所述第二驱动块上，两所述齿条相互平行且分别啮合在所述反转齿轮的两侧，两所述齿条相对所述反转齿轮的转动轴中心对称。

进一步地，提供一种定位装置，包括：定位装置本体、推动机构和动力电池焊接定位夹具，所述推动机构装配在所述定位装置本体上，所述动力电池焊接定位夹具为如上任意一种方案所述的动力电池焊接定位夹具，所述动力电池焊接定位夹具固定在所述定位装置本体上，所述推动机构与所述动力电池焊接定位夹具的第一驱动块相匹配，当所述推动机构推动所述第一驱动块朝靠近所述第二驱动块的方向移动时带动对应的所述夹紧臂松开并向回复结构储存弹性势能，当所述推动机构松开时，所述回复结构释放弹性势能提供回复力使所述第一驱动块朝远离所述第二驱动块的方向运动以带动对应的所述夹紧臂做夹紧动作。

本实用新型中动力电池焊接定位夹具以及应用其的定位装置与现有技术相比，有益效果在于：

在将动力电池的转接片与顶盖焊接前，在外力的作用下推动第一驱动块朝靠近第二驱动块的方向运动，此时由于反转运动结构的作用，第二驱动块朝靠近第一驱动块的方向运动且运动量与第一驱动块的运动量等量相反，从而带动夹紧臂松开，之后把两块电芯分别放置在位于顶盖定位结构两侧的夹紧臂和定位板面之间，且使电芯上的转接片抵压在顶盖上，失去外力的作用时第一驱动块和第二驱动块在回复结构的作用下朝相互远离的方向运动，从而使夹紧臂将电芯夹紧在动力电池焊接定位夹具上，同时也把顶盖压紧在定位夹具上。本实用新型的定位夹具无需手动装夹，并且适于流水线的使用，能够有效提高激光焊接汽车动力电池时装夹定位过程的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中动力电池焊接定位夹具装夹电芯和顶盖时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中动力电池焊接定位夹具的结构示意图；

图3是本实用新型实施例动力电池焊接定位夹具中夹紧机构的结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：10、动力电池焊接定位夹具；20、电芯；30、顶盖；40、Mylar膜；11、定位板；12、夹紧机构；13、顶盖定位结构；13’、暂存顶盖定位结构；21、转接片；111、导向槽；112、凸块；113、卡嵌槽；113’、暂存卡嵌槽；114、垫板；121、第一驱动块；122、第二驱动块；123、反转运动结构；124、回复结构；125、夹紧臂；126、滑块；131、顶盖座；131’、暂存顶盖座；1231、反转轴座；1232、驱动转座；1233、第二连杆；1241、导向轴座；1242、导向轴；1243、弹性件；1251、安装块；1252、曲柄；1253、第一连杆；1254、压块；12541、压板；12542、垫块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

在本实施例中，如图1-3所示，定位装置(未示出)包括：定位装置本体、推动机构和动力电池焊接定位夹具10，推动机构装配在定位装置本体上，动力电池焊接定位夹具10固定在定位装置本体上；动力电池焊接定位夹具10包括定位板11和至少两组夹紧机构12，定位板11的定位板面上设置有顶盖定位结构13，两组夹紧机构12设置在定位板11上且位于顶盖定位结构13的两侧，夹紧机构12包括：第一驱动块121、第二驱动块122、反转运动结构123、回复结构124和夹紧臂125，第一驱动块121和第二驱动块122均滑动装配在定位板11上，反转运动结构123连接第一驱动块121和第二驱动块122，反转运动结构123能够将第一驱动块121的运动等量反向地传递给第二驱动块122，回复结构124设置在定位板11上，第一驱动块121和第二驱动块122上均活动地设置有夹紧臂125；推动机构与动力电池焊接定位夹具10的第一驱动块121相匹配，当推动机构推动第一驱动块121朝靠近第二驱动块122的方向移动时带动对应的夹紧臂125松开，当推动机构松开时，回复结构124提供回复力使第一驱动块121朝远离第二驱动块122的方向运动以带动对应的夹紧臂125做夹紧动作。

在将动力电池的转接片21与顶盖30焊接前，先将动力电池焊接定位夹具10装配在定位装置上，然后把动力电池的顶盖30定位在顶盖定位结构13上，之后推动机构推动第一驱动块121朝靠近第二驱动块122的方向运动，此时由于反转运动结构123的作用，第二驱动块122朝靠近第一驱动块121的方向运动且运动量与第一驱动块121的运动量等量相反，从而带动夹紧臂125松开，之后把两块电芯20分别放置在位于顶盖定位结构13两侧的夹紧臂125和定位板面之间，且使电芯20上的转接片21抵压在顶盖30上，最后推动机构松开时第一驱动块121和第二驱动块122在回复结构124的作用下朝相互远离的方向运动，从而使夹紧臂125将电芯20夹紧在动力电池焊接定位夹具10上，同时也把顶盖30压紧在定位夹具上。本实用新型的定位夹具无需手动装夹，并且适于流水线的使用，能够有效提高激光焊接汽车动力电池时装夹定位过程的效率。

在本实施例中，如图1-3所示，定位板11为长方体状，定位板11的与定位板面相背侧的板面上开设有两导向槽111，导向槽111相互平行，导向槽111平行于定位板11的宽度方向，导向槽111的槽壁上均设置有延伸方向与导向槽111延伸方向平行的导向棱，同一组夹紧机构12的第一驱动块121和第二驱动块122上均设置有滑块126，滑块126的两侧开设有与滑块126的延伸方向平行的凹槽，两组夹紧机构12的滑块126分别滑动装配在两导向槽111上，即同组的夹紧机构12滑动装配在同一导向槽111上，滑块126上的凹槽与对应导向槽111内的导向棱滑动匹配，以防止滑块126从导向槽111内脱离，更加稳定和可靠，同组夹紧机构12的第一驱动块121和第二驱动块122以对应装配的导向槽111的中心截面对称，以保证第一驱动块121和第二驱动块122运动时始终相对导向槽111的中心截面对称。

定位板11上设置有凸块112，凸块112设置在定位板11的背侧板面上且位于中部，凸块112上开设有两个导向孔，导向孔的延伸方向与定位板11的宽度方向平行，回复结构124包括：导向轴座1241、导向轴1242和弹性件1243，导向轴座1241固定连接在第一驱动块121的一侧，导向轴1242固定在导向轴座1241上，导向轴1242的延伸方向平行于导向槽111的延伸方向，两组夹紧机构12上的导向轴1242分别滑动装配在凸块112上的两个导向孔内，弹性件1243设置在导向轴座1241和凸块112之间，在本实施例中，弹性件1243采用弹簧，弹簧处于压缩状态，弹性件1243套设在导向轴1242上且两端分别抵顶在导向轴座1241和凸块112的表面，在其他实施例中，弹性件1243可以采用弹片或弹块。

在本实施例中，第一驱动块121和第二驱动块122上均设置有两个夹紧臂125，并且第一驱动块121和第二驱动块122上的两个夹紧臂125对应设置，两个夹紧臂125分别夹紧电芯20上的Mylar膜40以及电芯20，从而将电芯20夹紧，每一夹紧臂125均包括：安装块1251、曲柄1252、第一连杆1253和压块1254，安装块1251通过螺钉固定装配在定位板11的侧面，安装块1251延伸出定位板11的定位板面，曲柄1252转动装配在安装块1251的延伸端上，曲柄1252具有第一延伸端和第二延伸端，并且第一延伸端和第二延伸端分别位于曲柄1252的转轴的两侧，压块1254通过螺钉固定装配在曲柄1252的第一延伸端上，压块1254也可以针对不同型号(一定尺寸范围内)进行更换，第一连杆1253的两端分别转动装配在第一驱动块121和曲柄1252的第二延伸端上，或，第一连杆1253的两端分别转动装配在第二驱动块122和曲柄1252的第二延伸端上。当第一驱动块121和第二驱动块122朝相互靠近的方向运动时，第一驱动块121或第二驱动块122带动第一连杆1253运动，从而使第一连杆1253拉动曲柄1252的第二延伸端，曲柄1252转动以使曲柄1252的第一延伸端和压块1254上翘，即压块1254松开；当第一驱动块121和第二驱动块122朝相互远离的方向运动时，第一驱动块121或第二驱动块122带动第一连杆1253运动，从而使第一连杆1253推动曲柄1252的第二延伸端，曲柄1252转动以使曲柄1252的第一延伸端和压块1254下压，即压块1254压紧。

压块1254包括压板12541和垫块12542，压板12541通过螺钉固定装配在曲柄1252的第二延伸端上，垫块12542固定装配在压板12541的靠近定位板面侧，垫块12542采用软质材料，在本实施例中，垫块12542采用聚氨酯材料，能够更好地弥补加工带来的尺寸误差，保证电芯20以及Mylar膜40压紧，在其他实施例中，垫块12542可以采用橡胶或硅胶材料等。

定位板11上开设有一组卡嵌槽113和一组暂存卡嵌槽113’，其中卡嵌槽113位于两组夹紧机构12之间，暂存卡嵌槽113’位于一组夹紧机构12的一侧，顶盖定位结构13包括顶盖座131，顶盖座131卡嵌装配在卡嵌槽113内，顶盖座131上开设有顶盖定位槽，定位夹具还包括暂存顶盖定位结构13’，用于暂存顶盖30，暂存顶盖定位结构13’包括暂存顶盖座131’，暂存顶盖座131’卡嵌装配在暂存卡嵌槽113’内；定位板11的定位板面上设置有四个垫板114，每组夹紧机构12对应有两个垫板114且垫板114与夹紧臂125对应设置。垫板114用于支撑电芯20和Mylar膜40，顶盖30通过顶盖定位槽定位在顶盖座131上，顶盖座131可以针对不同型号(在一定尺寸范围内)的电池进行更换，便于实现换型。

在本实施例中，每一反转运动结构123均包括：反转轴座1231、驱动转座1232和两第二连杆1233，反转轴座1231固定装配在定位板11的背侧板面上，并且反转轴座1231位于第一驱动块121和第二驱动块122之间的中心位置，驱动转座1232转动装配在反转轴座1231上，驱动转座1232具有第一臂和第二臂，第一臂和第二臂相对驱动转座1232的转动轴中心对称，第一臂的端部和第一驱动块121分别转动连接一第二连杆1233的两端，第二臂的端部和第二驱动块122分别转动连接另一第二连杆1233的两端，两第二连接杆相对驱动转座1232的转动轴中心对称。在第一驱动块121沿着导向槽111移动时，带动与第一驱动块121相连的第二连杆1233运动，第二连杆1233带动驱动转座1232转动，然后驱动转座1232带动与第二驱动块122相连的第二连杆1233运动，从而带动第二驱动块122运动，由于驱动转座1232的第一臂和第二臂、两第二连杆1233均相对驱动转座1232的转动轴中心对称，因此当第一驱动块121运动时，反转运动结构123能够带动第二驱动块122移动与第一驱动块121等量相反的运动量，从而使相应的夹紧臂125夹紧或放松动作一致。

在其他实施例中(未示出)，反转运动结构123可以包括：反转齿轮和两齿条，反转齿轮转动装配在定位板11的背侧板面上，并且反转齿轮位于第一驱动块121和第二驱动块122之间的中心位置，两齿条分别设置在第一驱动块121和第二驱动块122上，两齿条相互平行且分别啮合在反转齿轮的两侧，两齿条相对反转齿轮的转动轴中心对称。

以上所述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之内。

Claims (10)

1.一种动力电池焊接定位夹具，其特征在于，包括定位板(11)和至少两组夹紧机构(12)，所述定位板(11)的定位板面上设置有顶盖定位结构(13)，两组所述夹紧机构(12)设置在所述定位板(11)上且位于所述顶盖定位结构(13)的两侧，所述夹紧机构(12)包括：第一驱动块(121)、第二驱动块(122)、反转运动结构(123)、回复结构(124)和夹紧臂(125)，所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)均滑动装配在所述定位板(11)上，所述反转运动结构(123)连接在所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)之间，在第一驱动块(121)滑动时，所述反转运动结构(123)能够将所述第一驱动块(121)的运动等量且反向地传递给所述第二驱动块(122)，所述回复结构(124)设置在定位板(11)上，所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)上均活动地设置有夹紧臂(125)，所述回复结构(124)提供回复力使所述第一驱动块(121)朝远离所述第二驱动块(122)的方向运动时，所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)带动对应的所述夹紧臂(125)做夹紧动作。

2.根据权利要求1所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，所述定位板(11)的与所述定位板面相背侧的板面上开设有两导向槽(111)，两个所述导向槽(111)相互平行，同一组所述夹紧机构(12)的所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)上均设置有滑块(126)，两组所述夹紧机构(12)的滑块(126)分别滑动装配在两所述导向槽(111)上。

3.根据权利要求2所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，所述定位板(11)上设置有凸块(112)，所述凸块(112)上开设有导向孔，所述回复结构(124)包括：导向轴座(1241)、导向轴(1242)和弹性件(1243)，所述导向轴座(1241)与所述第一驱动块(121)固定连接，所述导向轴(1242)固定在所述导向轴座(1241)上，所述导向轴(1242)的延伸方向平行于所述导向槽(111)的延伸方向，所述导向轴(1242)穿过所述导向孔，所述弹性件(1243)设置在所述导向轴座(1241)和所述凸块(112)之间，且所述弹性件(1243)预紧压缩在所述导向轴座(1241)与所述凸块(112)之间。

4.根据权利要求3所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，所述弹性件(1243)采用弹簧，所述弹性件(1243)套设在所述导向轴(1242)上且两端分别抵顶在所述导向轴座(1241)和所述凸块(112)上。

5.根据权利要求3所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，所述夹紧臂(125)包括：安装块(1251)、曲柄(1252)、第一连杆(1253)和压块(1254)，所述安装块(1251)固定装配在所述定位板(11)上，所述安装块(1251)延伸出所述定位板(11)的定位板面，所述曲柄(1252)通过转轴可转动地装配在所述安装块(1251)的延伸端上，所述曲柄(1252)具有第一延伸端和第二延伸端，并且所述第一延伸端和所述第二延伸端分别位于所述转轴的两侧，所述压块(1254)固定装配在所述曲柄(1252)的第一延伸端上，在同一组所述夹紧机构(12)的所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)中，相应的所述第一连杆(1253)的两端分别与所述第一驱动块(121)和所述曲柄(1252)的第二延伸端可转动地连接，且相应的所述第一连杆(1253)的两端分别与所述第二驱动块(122)和所述曲柄(1252)的第二延伸端可转动地连接。

6.根据权利要求5所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，所述压块(1254)包括压板(12541)和垫块(12542)，所述压板(12541)固定装配在所述曲柄(1252)的第二延伸端上，所述垫块(12542)固定装配在所述压板(12541)的靠近所述定位板面侧。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，每一所述反转运动结构(123)均包括：反转轴座(1231)、驱动转座(1232)和两第二连杆(1233)，所述反转轴座(1231)固定装配在所述定位板(11)的背侧板面上，所述驱动转座(1232)转动装配在所述反转轴座(1231)上，所述驱动转座(1232)具有第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂相对所述驱动转座(1232)的转动轴对称设置，所述第一臂的端部和所述第一驱动块(121)分别转动地连接其中一个所述第二连杆(1233)的两端，所述第二臂的端部和所述第二驱动块(122)分别转动地连接另一个所述第二连杆(1233)的两端。

8.根据权利要求7所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，所述定位板(11)上开设有卡嵌槽(113)，所述顶盖定位结构(13)包括顶盖座(131)，所述顶盖座(131)卡嵌装配在所述卡嵌槽(113)内，所述顶盖座(131)上开设有顶盖定位槽；所述定位板(11)的定位板面上设置有垫板(114)，所述垫板(114)与相应的所述夹紧臂(125)对应设置。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的动力电池焊接定位夹具，其特征在于，每一所述反转运动结构(123)均包括：反转齿轮和两齿条，所述反转齿轮转动装配在所述定位板(11)的背侧板面上，并且所述反转齿轮位于所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)之间的中心位置，两所述齿条分别设置在所述第一驱动块(121)和所述第二驱动块(122)上，两所述齿条相互平行且分别啮合在所述反转齿轮的两侧，两所述齿条相对所述反转齿轮的转动轴中心对称。

10.一种定位装置，其特征在于，包括：定位装置本体、推动机构和动力电池焊接定位夹具(10)，所述推动机构装配在所述定位装置本体上，所述动力电池焊接定位夹具(10)为如权利要求1-9中任意一项所述的动力电池焊接定位夹具(10)，所述动力电池焊接定位夹具(10)固定在所述定位装置本体上，所述推动机构与所述动力电池焊接定位夹具(10)的第一驱动块(121)相匹配，当所述推动机构推动所述第一驱动块(121)朝靠近所述第二驱动块(122)的方向移动时带动对应的所述夹紧臂(125)松开并向回复结构(124)储存弹性势能，当所述推动机构松开时，所述回复结构(124)释放弹性势能提供回复力使所述第一驱动块(121)朝远离所述第二驱动块(122)的方向运动以带动对应的所述夹紧臂(125)做夹紧动作。