CN212169339U - 一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电模组焊接装配设备领域，具体的说是一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置。包括工作台、激光焊接头以及多辆载有模组夹具的推车；工作台上间隔设有多个供推车插入工作台中的插槽，在插槽内位于插槽槽口两侧的位置分别设有成列分布的多个滚轮，在推车的两侧分别设有定位凸条；激光焊接头设置在一个位移机构上，位移机构包括固定在工作台上并与插槽方向平行的第一水平线轨、滑动设置在第一水平线轨上并与第一水平线轨垂直的第二水平线轨以及滑动设置在第二水平线轨上的竖直线轨，在竖直线轨上滑动设有用于固定激光焊接头的滑块。本实用新型用于提高锂电模组的装配焊接效率并提高焊接质量。

Description

一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置

技术领域

本实用新型涉及锂电模组焊接装配设备领域，具体的说是一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置。

背景技术

块状的单体电池装配形成锂电模组的过程中，需要将导电排焊接固定于相邻两块单体电池的极柱上，以完成单体电池的串并联成组装配。由于缺少必要的辅助焊接工装，现有技术中往往在将所有单体电池通过人工整齐码放至平整的工作台后，再将导电排直接放置于单体电池的极柱上后即进行焊接。

此种焊接方式一方面因锂电池自重较大而耗费大量人工，导致锂电模组的生产效率低下；另一方面，工人摆放导电排也较为随意，影响成组后的锂电模组的美观，且导电排与极柱间普遍存在间隙导致虚焊，影响锂电模组在负荷工作状态下的稳定性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，大大提高锂电模组的装配焊接效率并提高焊接质量。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，包括工作台、激光焊接头以及多辆载有模组夹具的推车；

工作台上间隔设有多个供推车插入工作台中的插槽，在插槽内位于插槽槽口两侧的位置分别设有成列分布的多个滚轮，在推车的两侧分别设有定位凸条，定位凸条可与对应侧的成列滚轮的上沿配合以将推车悬空插入插槽中；

激光焊接头设置在一个位移机构上，以使激光焊接头可通过位移机构移动至对应任一推车上的模组夹具上的焊接位置，位移机构包括固定在工作台上并与插槽方向平行的第一水平线轨、滑动设置在第一水平线轨上并与第一水平线轨垂直的第二水平线轨以及滑动设置在第二水平线轨上的竖直线轨，在竖直线轨上滑动设有用于固定激光焊接头的滑块。

优选的，工作台的形状为山字形并具有两个插槽。

优选的，滚轮转动设置在固定于插槽槽口内侧位置的限位板上，同一插槽中的两块限位板的间距与推车两侧的两根定位凸条的外缘距相对应。

优选的，定位凸条的端部为楔形或圆弧形。

优选的，在工作台上位于插槽的槽口外部设有用于阻挡推车由插槽中滑出的限位挡片，限位挡片转动设置在工作台上。

优选的，模组夹具包括由下至上顺次平行分布的底板、定位板以及压板；

底板固定在推车顶部，底板和定位板之间间隔设置，以在底板和定位板之间形成用于容纳待焊接单体电池的容纳腔，在底板上设有供所有待焊接单体电池规则排布的限位圈，在定位板上开设有供待焊接单体电池顶部的极柱露出的卡槽，对应相邻两块待焊接单体电池极柱的卡槽贯通分布，以在卡槽中放置用于连接相邻两块待焊接单体电池的极柱的导电排；

压板可拆卸连接在底板上，在压板上对应任一卡槽位置均设有压紧元件，压紧元件用于在压板连接于底板后将对应卡槽中的导电排紧压在对应的极柱上，且压紧元件具有空心结构，以通过压紧元件的空心位置对导电排和极柱进行焊接。

优选的，在底板上位于限位圈的外周位置间隔设有多根滑柱，在定位板上对应设有与滑柱滑动配合的滑孔。

优选的，底板和压板之间通过门闩式快速肘夹钳压头连接。

优选的，压板为倒扣的凵字型，在定位板的两端位置设有供压板的两端定位扣接安装的定位槽。

优选的，压紧元件分别通过弹簧钢片连接在压板上。

有益效果

本实用新型的工作台上设有多个插槽，任一插槽中均可插接配合再由模组夹具的推车。当其中一个推车插入插槽中，其上的模组夹具中的待焊接单体电池由设置在工作台上的位移机构上的激光焊接头进行焊接的过程中，其余推车可拔出插槽而进行模组夹具中待焊接单体电池的装取工作。上述焊接与装取工作同步进行，使得锂电模组装配的连续性强，工人劳动强度低，生产效率大大提高。

本申请中的推车两侧设有定位凸条，在插槽内两侧均设有成列分布的滚轮。当工人推动推车进入插槽时，定位凸条的下缘与滚轮的上沿配合，从而将推车悬空插入插槽内。通过滚轮和定位凸条的配合作用，达到了定位推车与插槽配合位置的作用。从而在焊接过程中不用反复调整激光焊接头的行程，进一步提高了生产效率。

本实用新型的模组夹具具有定位板和压板，将定位板装配于底板上后，可使待焊接单体电池上端的极柱正好位于开设在定位板上的卡槽中，且相邻两块待焊接单体电池所对应的卡槽相连，从而在卡槽中防止导电排后，即可使导电排按照设计要求将相邻待焊接单体电池电连接。在将压板装配于底板后，可通过压板上的压紧元件将导电盘紧压在极柱上，从而便于由压紧元件的中部空心位置对导电排和极柱进行焊接操作。整个焊接过程十分简单方便，节省人工。并由卡槽限定导电排的放置位置，使导电排分布更加规范统一；由压紧元件的作用，使得导电排和极柱紧密接触，避免虚焊现象。从而使通过本实用新型辅助生产的锂电模组在美观程度和产品稳定性方面都大大提高。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为图1中A部分的局部放大示意图；

图3为本实用新型中的模组夹具部分的结构示意图；

图4为图3中的压板分离后的示意图；

图5为图3的俯视图；

图中标记：1、底板，2、门闩式快速肘夹钳压头，3、定位板，301、定位槽，302、卡槽，4、压板，5、弹簧钢片，6、压紧元件，7、滑柱，8、待焊接单体电池，9、限位圈，10、导电排，11、第二水平线轨，12、插槽，13、竖直线轨，14、滑块，15、激光焊接头，16、第一水平线轨，17、模组夹具，18、推车，19、定位凸条，20、滚轮，21、限位板，22、工作台，23、限位挡片。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，主要包括工作台22、一个激光焊接头15以及两辆载有模组夹具17的推车18。

工作台22的形状为山字形并具有两个供推车18插接配合的插槽12。结合图2所示，推车18底部的两侧位置分别设有沿推车18行进方向分布的定位凸条19，并通过定位凸条19定位插接于插槽12中。在插槽12内位于插槽12槽口两侧的位置分别设有成列分布的多个滚轮20。推车18在由人工推动行进过程中，定位凸条19低于滚轮20的上缘而高于滚轮20的水平中心线，从而在推动推车18插向插槽12的过程中，定位凸条19的前端接触滚轮20的中上部，并在持续推动力的作用下，由滚轮20与定位凸条19的配合支撑推车18的重量，使推车18以悬空姿态插接与插口内，最终由多个滚轮20和定位凸条19的配合保证了推车18上的模组夹具17的水平度。在工作台22上位于插槽12的槽口外部设有用于阻挡推车18由插槽12中滑出的限位挡片23，限位挡片23转动设置在工作台22上。

为了实现推车18宽度方向上的定位，在插槽12槽口两侧的底部位置均设有限位板21，滚轮20均转动设置在限位板21上，且同一插槽12中的两块限位板21的间距与推车18两侧的两根定位凸条19的外缘距相对应。本实施例中的定位凸条19的端部为楔形，以便于推动推车18与插槽12槽口部位的对接。

激光焊接头15设置在一个位移机构上，以使激光焊接头15可通过位移机构移动至对应任一推车18上的模组夹具17上的焊接位置，位移机构包括固定在工作台22上并与插槽12方向平行的第一水平线轨16、滑动设置在第一水平线轨16上并与第一水平线轨16垂直的第二水平线轨11以及滑动设置在第二水平线轨11上的竖直线轨13，在竖直线轨13上滑动设有用于固定激光焊接头15的滑块14。

在图1所示的状态下，左侧推车18上的模组夹具17中的锂电模组焊接完成，右侧推车18上的模组夹具17中的待焊接单体电池装载完成。此时将左侧推车18拔出并将右侧推车18插入对应的插槽12，由激光焊接头15通过位移机构移动至工作台22右侧，对对应位置的待焊接单体电池进行激光焊接作业。左侧推车18卸下完成的锂电模组后重新装载待焊接单体电池，并在右侧推车18完成焊接后再次将左侧推车18插入。如此往复循环，大大提高锂电模组的装配效率。

如图3-5所示，本实用新型中的模组夹具17包括由下至上顺次平行分布的底板1、定位板3以及压板4。

底板1固定在推车18的顶部，底板1和定位板3之间间隔设置。在底板1顶面的外缘位置间隔设有多个滑柱7，在定位板3上对应开设有与滑柱7滑动配合的滑孔并设置有轴套，以使定位板3可沿竖直方向相对于底板1滑动，并可在滑离滑柱7的顶部后与底板1分离。在底板1和定位板3之间形成用于容纳待焊接单体电池8的容纳腔，在底板1上设有供所有待焊接单体电池8规则排布的限位圈9。限位圈9的内缘形状为矩形，宽度与待焊接单体电池8的宽度相对应，长度方向可供多块待焊接单体电池8摆放。在将多块待焊接单体电池8紧密摆放于限位圈9后，形成锂电模组基块。

在定位板3上开设有供待焊接单体电池8顶部的极柱露出的卡槽302。在将锂电模组基块摆放完成后，各个待焊接单体电池8的基柱恰位于卡槽302中。因对应相邻两块待焊接单体电池8极柱的卡槽302贯通分布，从而在如图4所示的，在卡槽302中放置与卡槽302形状相对应的导电排10后，即可使导电排10将相邻两块待焊接单体电池8的极柱相连。

压板4为倒扣的凵形件，其两端内缘定位扣接与开设于定位板3两端位置的定位槽301中。两端的外缘分别通过门闩式快速肘夹钳压头2连接与底板1可拆卸相连。门闩式快速肘夹钳压头2的把手部固定在底板1上，挂钩部固定在压板4的端部。将门闩式快速肘夹钳压头2的把手部和挂钩部扣合后，即可将压板4和定位板3均固定在底板1上。

在压板4的两侧分别间间隔固定有多根弹簧钢片5，任意弹簧钢片5均延伸至压板4外部并对应卡槽302的位置分布。在弹簧钢片5对应卡槽302正上方的位置均固定设有压紧元件6。本实施例中，位于压板4一侧的六个压紧元件6均为工字型，位于压板4另一侧的七个压紧元件6中，中部的五个压紧元件6为工字型，两端的两个压紧元件6为口字形。所有工字型压紧元件6对应锂电模组内部连接的导电排10焊接，两个口字形压紧元件6对应锂电模组对外甩出的两个导电排10的焊接。所有压紧元件6均为中部镂空的空心结构，在压板4通过门闩式快速肘夹钳压头2固定于底板1上后，所有压紧元件6的外周紧压在导电排10的外周，使导电排10与极柱紧密接触。所有压紧元件6的镂空中心部供激光焊接头进行焊接。

在本实用新型的实施过程中，首先将所有待焊接单体电池8整齐码放于底板1上的限位圈9内后通过滑柱7盖上定位板3；然后在定位板3上的卡槽302中置入导电排10，使导电排10与带焊接单体电池的极柱相连；最后通过门闩式快速肘夹钳压头2将压板4固定在底板1上，通过压紧元件6将导电排10紧压在极柱上后，即可通过推车18将模组夹具17插接与插槽12内。通过激光焊接头15将导电排10焊接固定在带焊接单体电池的极柱上。待所有焊接完成后，依次拆除压板4和定位板3后，将锂电模组由限位圈9中取出即可。

Claims (10)

1.一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：包括工作台（22）、激光焊接头（15）以及多辆载有模组夹具（17）的推车（18）；

工作台（22）上间隔设有多个供推车（18）插入工作台（22）中的插槽（12），在插槽（12）内位于插槽（12）槽口两侧的位置分别设有成列分布的多个滚轮（20），在推车（18）的两侧分别设有定位凸条（19），定位凸条（19）可与对应侧的成列滚轮（20）的上沿配合以将推车（18）悬空插入插槽（12）中；

激光焊接头（15）设置在一个位移机构上，以使激光焊接头（15）可通过位移机构移动至对应任一推车（18）上的模组夹具（17）上的焊接位置，位移机构包括固定在工作台（22）上并与插槽（12）方向平行的第一水平线轨（16）、滑动设置在第一水平线轨（16）上并与第一水平线轨（16）垂直的第二水平线轨（11）以及滑动设置在第二水平线轨（11）上的竖直线轨（13），在竖直线轨（13）上滑动设有用于固定激光焊接头（15）的滑块（14）。

2.根据权利要求1所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：工作台（22）的形状为山字形并具有两个插槽（12）。

3.根据权利要求1所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：滚轮（20）转动设置在固定于插槽（12）槽口内侧位置的限位板（21）上，同一插槽（12）中的两块限位板（21）的间距与推车（18）两侧的两根定位凸条（19）的外缘距相对应。

4.根据权利要求1所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：定位凸条（19）的端部为楔形或圆弧形。

5.根据权利要求1所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：在工作台（22）上位于插槽（12）的槽口外部设有用于阻挡推车（18）由插槽（12）中滑出的限位挡片（23），限位挡片（23）转动设置在工作台（22）上。

6.根据权利要求1所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：模组夹具（17）包括由下至上顺次平行分布的底板（1）、定位板（3）以及压板（4）；

底板（1）固定在推车（18）顶部，底板（1）和定位板（3）之间间隔设置，以在底板（1）和定位板（3）之间形成用于容纳待焊接单体电池（8）的容纳腔，在底板（1）上设有供所有待焊接单体电池（8）规则排布的限位圈（9），在定位板（3）上开设有供待焊接单体电池（8）顶部的极柱露出的卡槽（302），对应相邻两块待焊接单体电池（8）极柱的卡槽（302）贯通分布，以在卡槽（302）中放置用于连接相邻两块待焊接单体电池（8）的极柱的导电排（10）；

压板（4）可拆卸连接在底板（1）上，在压板（4）上对应任一卡槽（302）位置均设有压紧元件（6），压紧元件（6）用于在压板（4）连接于底板（1）后将对应卡槽（302）中的导电排（10）紧压在对应的极柱上，且压紧元件（6）具有空心结构，以通过压紧元件（6）的空心位置对导电排（10）和极柱进行焊接。

7.根据权利要求6所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：在底板（1）上位于限位圈（9）的外周位置间隔设有多根滑柱（7），在定位板（3）上对应设有与滑柱（7）滑动配合的滑孔。

8.根据权利要求6所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：底板（1）和压板（4）之间通过门闩式快速肘夹钳压头（2）连接。

9.根据权利要求6所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：压板（4）为倒扣的凵字型，在定位板（3）的两端位置设有供压板（4）的两端定位扣接安装的定位槽（301）。

10.根据权利要求6所述的一种用于锂电模组极柱导电排焊接的多工位焊接装置，其特征在于：压紧元件（6）分别通过弹簧钢片（5）连接在压板（4）上。

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