CN211361182U - 一种圆柱形电池封口焊接工装 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种圆柱形电池封口焊接工装，圆柱形电池封口焊接夹具包括：间隔布置的左旋转夹头和右旋转夹头，转夹头左右移动的顶压气缸，驱动右旋转夹头绕自转的电机，与左旋转夹头固定的左定位片，与右旋转夹头固定的右定位片，布置于左旋转夹头和右旋转夹头之间下方的电池托辊。本申请这种焊接夹具和工装结构简单、定位准确、使用方便。

Description

一种圆柱形电池封口焊接工装

技术领域

本申请涉及一种圆柱形电池封口焊接夹具及工装。

背景技术

目前，动力电池外壳和电池盖材料绝大部分采用铝合金材料，其成本低廉，抗腐蚀性好，易于机械加工。一般采用壳体和盖帽的分体结构，然后通过焊接将两者焊接在一起，焊接形式为拼结焊，要求焊缝密封，外壳无变形，焊接轨迹沿着电池盖四周(电池盖和电池壳的缝隙)。一般采用激光焊接方式。激光焊接是一种精密焊接方式，影响焊接质量的主要因素除了激光器的种类选择和工艺探索以外，制约激光焊接进一步发展的是焊接夹具的研发，夹具的精确程度与激光焊接的质量高低紧密相关。特别是对于形状比较特殊的柱形锂离子电池，其焊接更需要与其结构相对应的专业夹具来辅助完成，但是，目前用于柱形锂离子电池的焊接夹具存在结构简单但定位不准确或定位准确但结构太过复杂这两种主要弊端。

发明内容

本申请目的是：针对上述问题，提出一种圆柱形电池封口焊接夹具以及配置该夹具的焊接工装，其结构简单、定位准确、使用方便。

本申请的技术方案是：

一种圆柱形电池封口焊接夹具，包括：

间隔布置的左旋转夹头和右旋转夹头，所述左旋转夹头和右旋转夹头均能够围绕同一条左右延伸的轴线自转运动；

顶压气缸，所述顶压气缸与所述左旋转夹头传动连接、以驱动所述左旋转夹头左右移动；

电机，所述电机与所述右旋转夹头传动连接、以驱动所述右旋转夹头绕所述轴线自转；

与所述左旋转夹头固定的左定位片；

与所述右旋转夹头固定的右定位片；以及

布置于所述左旋转夹头和右旋转夹头之间下方的电池托辊。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述电池托辊设置两个，这两个电池托辊均枢转安装于一基座上，而且这两个电池托辊的枢转中心线与所述轴线平行布置。

所述左旋转夹头和所述右旋转夹头均为圆形结构，所述轴线为所述左旋转夹头和所述右旋转夹头的中轴线。

所述基座上固定设置左右延伸的直线导轨，所述直线导轨连接能够沿该直线导轨左右移动的滑块，所述左旋转夹头旋转安装于所述滑块上，固定于所述基座上的所述顶压气缸具有向右伸出的气缸轴，所述气缸轴与所述滑块相连。

所述电机固定于所述基座上，其具有向左伸出的电机轴，所述电机轴与所述右旋转夹头固定连接。

所述基座上固定设置一轴承座，所述右旋转夹头旋转安装于所述轴承座上。

所述电机为伺服电机，并且该电机与所述顶压气缸电路连接。

一种圆柱形电池封口焊接工装，包括焊接枪头，还包括：

上述结构的圆柱形电池封口焊接夹具，以及

与所述焊接枪头传动连接、以驱动所述焊接枪头左右移动的焊头移动驱动组件；

而且所述焊接枪头上安装有与所述左定位片和所述右定位片相配合的触碰传感器。

所述触碰传感器与所述焊头移动驱动组件电路连接。

所述触碰传感器包括位于所述焊接枪头左侧的左触碰头和位于所述焊接枪头右侧的右触碰头。

本申请的优点是：本申请这种焊接工装配置了触碰传感器以及与触碰传感器配合的左、右限位片，左、右限位片与左、右旋转夹头的位置相对固定，而焊接作业时左、右旋转夹头又与电池左、右盖板的位置相对固定，如此使得左、右限位片与左右盖板焊缝位置相对固定，而触碰传感器与焊接枪头固定，故而只需预先调整好前述各部件的相对位置，一旦触碰传感器触碰左、右限位片，焊接枪头便刚好处于盖板焊缝部位，不会出现因不同电池的壳体长度存在偏差而导致焊接部位不准的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例中圆柱形电池的剖面结构示意图；

其中：a-电池，1-基座，2-左旋转夹头，3-右旋转夹头，4-顶压气缸，4a-气缸轴，5-电机，5a-电机轴，6-左定位片，7-右定位片，8-电池托辊，9-直线导轨， 10-滑块，11-轴承座，12-焊接枪头，13-触碰传感器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1示出了本申请这种圆柱形电池封口焊接工装的一个优选实施例，其包括用于定位待焊接电池a位置的焊接夹具以及用于对前述焊接夹具上的电池a 进行焊接加工的焊接枪头12，该焊接枪头12为激光枪头。

本实施例的关键改进在于：上述焊接夹具主要由左旋转夹头2、右旋转夹头 3、顶压气缸4、电机5、左定位片6和右定位片7构成。其中：

左旋转夹头2和右旋转夹头3一左一右间隔布置，二者均能够围绕同一条轴线自转运动，显然前述轴线为左右延伸的直线。顶压气缸4与左旋转夹头2 传动连接、以驱动左旋转夹头2左右移动。电机5与右旋转夹头3传动连接、以驱动右旋转夹头3绕前述轴线自转。左定位片6与左旋转夹头2固定，右定位片7与右旋转夹头3固定。电池托辊8布置于左旋转夹头2和右旋转夹头3 之间的下方部位。

上述焊接枪头12与焊头移动驱动组件传动连接，以借助该焊头移动驱动组件带动焊接枪头12左右移动，并且焊接枪头12上安装有与上述左定位片6和右定位片7相配合的触碰传感器13(即触碰式位置传感器)。

在实际应用时，首先当正负极盖板盒盖后的电池a横向放置于电池托辊8 上，顶压气缸4动作，驱动左旋转夹头2向右移动，从而将前述电池a轴向夹紧于左旋转夹头2和右旋转夹头3之间。之后电机5运行带动右旋转夹头3自转，在摩擦力作用下，右旋转夹头3带动电池a和左旋转夹头2同步转动。焊接枪头12在焊头移动驱动组件的带动下先向右移动，当触碰传感器13触碰到右定位片7后停止右移，并开始激光焊接，完成电池a右端部电池盖板的焊接。之后，焊接枪头12在焊头移动驱动组件的带动下向左移动，当触碰传感器13 触碰到左定位片6后停止左移，并开始激光焊接，完成电池a左端部电池盖板的焊接。顶压气缸4松开，左旋转夹头2向左移动复位，取出电池a。

若上述触碰传感器13只具有一个触碰头，需要通过复杂的结构设计才能够使得该触碰头即能够向左触碰左定位片6，又能够向右触碰右触碰片，其设计成本以及制作成本较高。对此，本实施例这种触碰传感器13一共配置有两个触碰头，分别是位于焊接枪头12左侧的左触碰头和位于焊接枪头12右侧的右触碰头，当焊接枪头12向左移动时，左触碰头与左定位片6触碰配合；当焊接枪头 12向右移动时，右触碰头与右定位片7触碰配合。

可将上述触碰传感器13与焊头移动驱动组件电路连接，从而在触碰传感器 13触碰到左、右定位片时发送电信号给焊头移动驱动组件，进而由焊头移动驱动组件控制焊接枪头12的移动/停止。

为防止电池a从电池托辊8上掉落，本实施例一共配置了两个电池托辊8，这两个电池托辊8均枢转安装于一基座1上，而且这两个电池托辊8的枢转中心线与上述轴线平行布置。实际应用时，将电池a放置在这两个电池托辊8之间，由这两个电池托辊8共同托举支撑。

上述的左旋转夹头2和右旋转夹头3均为圆形结构，上述轴线(左右旋转夹头的自转轴线)为圆形左旋转夹头2和圆形右旋转夹头3的中轴线。

上述顶压气缸4与左旋转夹头2的具体连接结构为：前述基座1上固定设置左右延伸的直线导轨9，直线导轨9连接能够沿着该直线导轨左右移动的滑块 10，左旋转夹头2旋转安装于该滑块10上，顶压气缸4固定于基座1，而且顶压气缸4具有向右伸出的气缸轴4a，该气缸轴4a与滑块10相连。工作时，由顶压气缸4的气缸轴带动滑块10左右一定(移动)，进而带动左旋转夹头2左右移动。滑块10对气缸轴3a具有支撑作用，防止气缸轴因承受竖向荷载而弯折。

上述电机5与右旋转夹头3的具体连接结构为：电机5固定于前述基座1 上，而且电机5具有向左伸出的电机轴5a，前述电机轴5a与右旋转夹头3直接固定连接，二者之间并未配置减速机构。

为了防止上述电机轴5a因承受竖向荷载而发生完全(弯曲)，本实施例在前述基座1上固定设置一轴承座11，右旋转夹头3旋转安装于该轴承座11上。显然，与右旋转夹头3固定连接的电机轴5a被该轴承座11支撑。

上述电机5为伺服电机，并且可将该电机5(的控制器)与顶压气缸4(的控制器)电路连接，这样，当顶压气缸4动作而夹紧电池a之后，发送电信号至电机5，再由电机5带动电芯转动。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种圆柱形电池封口焊接工装，包括焊接枪头(12)，其特征在于：还包括焊接夹具，以及与所述焊接枪头(12)传动连接、以驱动所述焊接枪头(12)左右移动的焊头移动驱动组件；

所述焊接夹具包括：

间隔布置的左旋转夹头(2)和右旋转夹头(3)，所述左旋转夹头(2)和右旋转夹头(3)均能够围绕同一条左右延伸的轴线自转运动；

顶升气缸(4)，所述顶升气缸(4)与所述左旋转夹头(2)传动连接、以驱动所述左旋转夹头(2)左右移动；

电机(5)，所述电机(5)与所述右旋转夹头(3)传动连接、以驱动所述右旋转夹头(3)绕所述轴线自转；

与所述左旋转夹头(2)固定的左定位片(6)；

与所述右旋转夹头(3)固定的右定位片(7)；以及

布置于所述左旋转夹头(2)和右旋转夹头(3)之间下方的电池托辊(8)；

其中，所述焊接枪头(12)上安装有与所述左定位片(6)和所述右定位片(7)相配合的触碰传感器(13)。

2.根据权利要求1所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述触碰传感器(13)与所述焊头移动驱动组件电路连接。

3.根据权利要求1所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述触碰传感器(13)包括位于所述焊接枪头(12)左侧的左触碰头和位于所述焊接枪头(12)右侧的右触碰头。

4.根据权利要求1所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述电池托辊(8)设置两个，这两个电池托辊(8)均枢转安装于一基座(1)上，而且这两个电池托辊(8)的枢转中心线与所述轴线平行布置。

5.根据权利要求4所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述左旋转夹头(2)和所述右旋转夹头(3)均为圆形结构，所述轴线为所述左旋转夹头(2)和所述右旋转夹头(3)的中轴线。

6.根据权利要求4所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述基座(1)上固定设置左右延伸的直线导轨(9)，所述直线导轨(9)连接能够沿该直线导轨左右移动的滑块(10)，所述左旋转夹头(2)旋转安装于所述滑块(10)上，固定于所述基座(1)上的所述顶升气缸(4)具有向右伸出的气缸轴(4a)，所述气缸轴(4a)与所述滑块(10)相连。

7.根据权利要求4所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述电机(5)固定于所述基座(1)上，其具有向左伸出的电机轴(5a)，所述电机轴(5a)与所述右旋转夹头(3)固定连接。

8.根据权利要求7所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述基座(1)上固定设置一轴承座(11)，所述右旋转夹头(3)旋转安装于所述轴承座(11)上。

9.根据权利要求1所述的圆柱形电池封口焊接工装，其特征在于：所述电机(5)为伺服电机，并且该电机(5)与所述顶升气缸(4)电路连接。

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