CN214518483U - 一种电池顶盖焊接工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池顶盖焊接工作台，包括：机架；电芯夹具，用于夹持电芯，所述电芯夹具设置在所述机架上；送料驱动机构，用于驱动所述电芯夹具移动，所述送料驱动机构设置在所述机架上；顶盖下压机构，用于将顶盖压入电芯壳体，所述顶盖下压机构设置在所述机架上；以及焊接机构，用于将顶盖焊接于电芯壳体上，所述焊接机构设置在所述机架上。本实用新型可以通过送料驱动机构将电芯夹具输送到合适位置进行装料；然后输送到顶盖下压机构处，通过顶盖下压机构将顶盖压入电芯壳体，然后再输送到焊接机构处，由焊接机构将顶盖焊接在电芯上。整个焊接过程不仅安全可靠，而且焊接效率高，可以满足大批量电池生产的需求。

Description

一种电池顶盖焊接工作台

技术领域

本实用新型涉及新能源电池模组技术领域，特别涉及一种电池顶盖焊接工作台。

背景技术

在电池生产过程中，需要将电池盖板焊接到电池壳体的封口端，以使电池封闭。现阶段新能源汽车行业发展迅速，因此对新能源汽车电池的生产需求大大增加。但是，现有电池中电芯尺寸没有统一标准，其具有很多型号，所以不同的电池需要焊接不同尺寸的电池盖板。目前，通过人工焊接电池盖板的方式效率较低，而通过现有焊接设备则适用的电芯尺寸比较单一，不能满足大批量电池生产的需求。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种电池顶盖焊接工作台，不仅结构可靠，而且焊接效率高，可以满足大批量电池生产的需求。

本实用新型采取了以下技术方案：

一种电池顶盖焊接工作台，包括：

机架；

电芯夹具，用于夹持电芯，所述电芯夹具设置在所述机架上；

送料驱动机构，用于驱动所述电芯夹具移动，所述送料驱动机构设置在所述机架上；

顶盖下压机构，用于将顶盖压入电芯壳体，所述顶盖下压机构设置在所述机架上；以及

焊接机构，用于将顶盖焊接于电芯壳体上，所述焊接机构设置在所述机架上。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，所述电芯夹具包括：

底座，所述底座设置在所述机架上；

长边挡板，所述长边挡板固定在所述底座上；

短边挡板，所述短边挡板固定在所述底座上；

长边压紧板；

长边压紧驱动组件，用于驱动所述长边压紧板压紧电芯，所述长边压紧板设置在所述长边压紧驱动组件的驱动端，所述长边压紧驱动组件设置在所述底座上；

短边压紧板；以及

短边压紧驱动组件，用于驱动所述短边压紧板压紧电芯，所述短边压紧板设置在所述短边压紧驱动组件的驱动端，所述短边压紧驱动组件设置在所述底座上。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，所述顶盖下压机构包括：

下压支架，所述下压支架设置在所述机架上；

下压驱动组件，所述下压驱动组件设置在所述下压支架上；以及

顶盖压板，所述顶盖压板设置在所述下压驱动组件的驱动端。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，还包括：

保护盖，用于在顶盖焊接过程中保护电芯；以及

保护盖夹取机构，用于将保护盖放置于电芯上，所述保护盖夹取机构设置在所述机架上。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，所述保护盖夹取机构包括：

夹取支架，所述夹取支架设置在所述机架上；

夹爪，用于夹取保护盖；

夹爪驱动组件，用于驱动夹爪夹紧/松开保护盖，所述夹爪设置在所述夹爪驱动组件的驱动端；以及

夹取驱动组件，用于驱动所述夹爪驱动组件移动，所述夹爪驱动组件设置在所述夹取驱动组件的驱动端，所述夹取驱动组件设置在所述夹取支架上。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，所述夹爪上设置有定位销，所述保护盖上设置有与所述定位销配合的定位孔。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，还包括用于将电芯从所述电芯夹具中顶出的电芯顶升机构，所述电芯顶升机构设置在所述电芯夹具的底部。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，所述电芯顶升机构包括：

垫块；以及

顶升驱动组件，用于驱动所述垫块上顶电芯，所述顶升驱动组件设置在所述电芯夹具的底部，所述垫块设置在所述顶升驱动组件的驱动端。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，还包括机罩，所述机罩设置在所述机架上，机罩上设有供电芯夹具移出的开口。

进一步的，在所述电池顶盖焊接工作台中，所述开口处设置有防护门机构，所述防护门机构包括：

防护门；

导向轴，所述导向轴设置在所述机架上，所述防护门与所述导向轴滑动连接；以及

防护门驱动组件，用于驱动所述防护门沿所述导向轴滑动，使开口打开/关闭，所述防护门驱动组件设置在所述机架上。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台，可以通过送料驱动机构将电芯夹具输送到合适位置进行装料；然后输送到顶盖下压机构处，通过顶盖下压机构将顶盖压入电芯壳体，然后再输送到焊接机构处，由焊接机构将顶盖焊接在电芯上。整个焊接过程不仅安全可靠，而且焊接效率高，可以满足大批量电池生产的需求。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台的整体结构示意图一。

图2为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台中电芯夹具的结构示意图。

图3为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台中电芯顶升机构的结构示意图。

图4为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台中顶盖下压机构的结构示意图。

图5为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台中保护盖夹取机构的结构示意图。

图6为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台的整体结构示意图二。

图7为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台中防护门机构的结构示意图。

其中，10、机架；20、电芯夹具；21、底座；22、长边挡板；23、短边挡板；24、长边压紧板；25、长边压紧驱动组件；26、短边压紧板；27、短边压紧驱动组件；28、长边定位基准件；29、短边定位基准件；30、送料驱动机构；40、顶盖下压机构；41、下压支架；42、下压驱动组件；43、顶盖压板；44、连接板；50、焊接机构；60、电芯顶升机构；61、垫块；62、弹性组件；63、顶升驱动组件；70、保护盖；71、定位孔；80、保护盖夹取机构；81、夹取支架；82、夹爪；83、夹爪驱动组件；84、夹取驱动组件；85、定位销；90、机罩；100、防护门机构；101、防护门；102、导向轴；103、防护门驱动组件；110、光幕。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以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定，术语“相连”、“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，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以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。

请参阅图1，为本实用新型提供的一种电池顶盖焊接工作台的整体结构示意图一，所述电池顶盖焊接工作台包括：

机架10；

电芯夹具20，用于夹持电芯，所述电芯夹具20设置在所述机架10上；

送料驱动机构30，用于驱动所述电芯夹具20移动，所述送料驱动机构30设置在所述机架10上；

顶盖下压机构40，用于将顶盖压入电芯壳体，所述顶盖下压机构40设置在所述机架10上；以及

焊接机构50，用于将顶盖焊接于电芯壳体上，所述焊接机构50设置在所述机架10上。

其中，送料驱动机构30采用由电机、导轨及拖链等元件组成的送料伺服平台。送料伺服平台可将电芯夹具20输送到合适位置进行装料，即将电芯及顶盖分别装入电芯夹具20中；然后将电芯夹具20与电芯输送到顶盖下压机构40处，通过顶盖下压机构40将顶盖压入电芯壳体；然后电芯夹具20与电芯再被输送到焊接机构50处，由焊接机构50将顶盖焊接在电芯上。当然，送料驱动机构30也可采用其他驱动方式驱动电芯夹具20移动，本实用新型对此不做限定。

焊接机构50包括激光焊接头、拍照镜头及驱动激光焊接头移动的三轴伺服平台。采用激光焊接头对顶盖进行焊接，可达到较高的焊接速度及焊接精度。三轴伺服平台采用电机、导轨及拖链等元件组成，可使激光焊接头在三轴方向上移动，在拍照镜头对顶盖拍照并确定焊接位置时，三轴伺服平台可将激光焊接头移动到准确的焊接位置进行焊接。当然，焊接机构50也可采用其他的焊接方式及驱动方式，本实用新型对此不做限定。

本实用新型中的电芯夹具20适用于夹持各种尺寸的电芯，请参阅图2，所述电芯夹具20包括：

底座21，所述底座21设置在所述机架10上；

长边挡板22，所述长边挡板22固定在所述底座21上；

短边挡板23，所述短边挡板23固定在所述底座21上；

长边压紧板24；

长边压紧驱动组件25，用于驱动所述长边压紧板24压紧电芯，所述长边压紧板24设置在所述长边压紧驱动组件25的驱动端，所述长边压紧驱动组件25设置在所述底座21上；

短边压紧板26；以及

短边压紧驱动组件27，用于驱动所述短边压紧板26压紧电芯，所述短边压紧板26设置在所述短边压紧驱动组件27的驱动端，所述短边压紧驱动组件27设置在所述底座21上。

其中，长边挡板22和短边挡板23可一体设置或者分开设置，且长边挡板22和短边挡板23上分别设置有长边定位基准件28和短边定位基准件29，其用于定位电芯的放置位置，保证电芯准确放入电芯夹具20。

在具体的实施例中，短边压紧驱动组件27包括气缸安装座、压紧气缸、转接板及支撑板等部件。压紧气缸安装在气缸安装座上，支撑板设置在底座21上，且支撑板上设置有线轨，转接板可在线轨中移动；压紧气缸的输出杆连接转接板，短边压紧板26设置在转接板的端部。当气缸工作时，可推动转接板及短边压紧板26移动，使得短边压紧板26压紧电芯的一侧短边。同理，长边压紧驱动组件25可采用与短边压紧驱动组件27相同的驱动方式，本实用新型对此不做赘述。

当然，长边压紧驱动组件25和短边压紧驱动组件27也可采用其它的驱动方式驱动对应压紧板移动并压紧电芯。例如，采用液压缸与导轨的配合、或者采用电机与蜗轮蜗杆的配合等等，本实用新型对此不做限定。

在进一步的实施例中，请参阅图3，所述电池顶盖焊接工作台还包括用于将电芯从所述电芯夹具20中顶出的电芯顶升机构60，所述电芯顶升机构60设置在所述电芯夹具20的底部。所述电芯顶升机构60包括：

垫块61；

弹性组件62，所述弹性组件62设置于所述垫块61的下方；以及

顶升驱动组件63，用于驱动所述垫块61上顶电芯，所述顶升驱动组件63设置在所述电芯夹具20的底部，所述垫块61设置在所述顶升驱动组件63的驱动端。

其中，垫块61采用绝缘材料制成，防止电芯漏电对设备造成损害。弹性组件62包括弹簧及支撑块，且弹簧设置在支撑块与垫块61之间。顶升驱动组件63优选为顶升驱动气缸，并且在驱动组件63与弹性组件62之间可以设置一转接板(本实施例中为Z形转接板)，顶升驱动组件63通过转接板驱动支撑块沿竖直方向上移动，进而驱动垫块61沿竖直方向移动。当然，顶升驱动组件63也可以选择其它驱动方式，如直线电机驱动、液压马达驱动等等，本实用新型对此不做限定。

更佳的，在所述底座21上设置有导向柱，所述支撑块套设在导向柱上并沿着导向柱移动，使得支撑块及垫块61移动时不会晃动，电芯顶升过程更加平稳顺利。

请参阅图4，所述顶盖下压机构40包括：

下压支架41，所述下压支架41设置在所述机架10上；

下压驱动组件42，所述下压驱动组件42设置在所述下压支架41上；以及

顶盖压板43，所述顶盖压板43设置在所述下压驱动组件42的驱动端。

在具体的实施例中，所述下压支架41及下压驱动组件42均设置为一对，分别位于电芯夹具20的左右两侧，并设置连接板44进行连接。所述下压驱动组件42优选为下压气缸，当然也可选用其他驱动组件，如直线电机、液压马达等等，本实用新型对此不做限定。一对下压气缸的输出杆分别与连接板44的两端固定，顶盖压板43则设置在连接板44的下方。下压过程中，一对下压气缸同时驱动连接板44及顶盖压板43下压，此时顶盖压板43不容易晃动，可以更准确的将顶盖压入电芯壳体内。

在进一步的实施例中，请结合图1和图5，所述电池顶盖焊接工作台还包括：

保护盖70，用于在顶盖焊接过程中保护电芯；以及

保护盖夹取机构80，用于将保护盖70放置于电芯上，所述保护盖夹取机构80设置在所述机架10上。

当保护盖70放置在电芯上后，在顶盖焊接过程中，保护盖70可以防止焊渣烧伤电芯的上表面，避免影响电芯的外观及性能。

具体的，所述保护盖夹取机构80包括：

夹取支架81，所述夹取支架81设置在所述机架10上；

夹爪82，用于夹取保护盖70；

夹爪驱动组件83，用于驱动夹爪82夹紧/松开保护盖70，所述夹爪82设置在所述夹爪驱动组件83的驱动端；以及

夹取驱动组件84，用于驱动所述夹爪驱动组件83移动，所述夹爪驱动组件83设置在所述夹取驱动组件84的驱动端，所述夹取驱动组件84设置在所述夹取支架81上。

其中，夹爪驱动组件83选用气爪，夹取驱动组件84选用双轴气缸。在夹取过程中，首先通过双轴气缸将夹爪82和保护盖70移动到电芯上方合适位置，再由气爪驱动夹爪82松开保护盖70，使得保护盖70放置于电芯上。当然，夹爪驱动组件83及夹取驱动组件84也可采用其他驱动方式，本实用新型对此不做限定。

较佳的，所述夹爪82上设置有定位销85，所述保护盖70上设置有与所述定位销85配合的定位孔71。通过定位销85及定位孔71的配合，能够使夹爪82稳定地夹取保护盖70，并将其准确的放置在电芯合适的位置上。

在另一实施例中，所述保护盖夹取机构还可以由空压机连接负压吸盘，通过负压吸取的方式吸取保护盖；或者通过电磁铁，利用电磁原理使得电磁铁通电后产生磁吸力来吸取保护盖等等，本实用新型对此不做限定。

此外，请参阅图6，所述电池顶盖焊接工作台还包括机罩90，所述机罩90设置在所述机架10上，机罩90上设有供电芯夹具20移出的开口。机罩90可对机架10上的各部件起到遮挡防护的作用，并改善人员操作时的安全环境。

在进一步的实施例中，请结合图6和图7，所述开口处设置有防护门机构100，所述防护门机构100包括：

防护门101；

导向轴102，所述导向轴102设置在所述机架10上，所述防护门101与所述导向轴102滑动连接；以及

防护门驱动组件103，用于驱动所述防护门101沿所述导向轴102滑动，使开口打开/关闭，所述防护门驱动组件103设置在所述机架10上。

具体来说，在防护门101的两侧各设置有一根导向轴102，且防护门101两侧固定有直线轴承，通过直线轴承与导向轴102之间的相互配合，实现防护门101平稳顺利开启/关闭开口。所述防护门驱动组件103可选用气杆，其擅长作往复直线运动。当然，所述防护门驱动组件103也可选择其它驱动方式，如采用直线电机或液压马达等驱动防护门101开启/关闭，或者防护门101可以采用与机罩90转动连接的方式开启/关闭等等，本实用新型对此不做限定。

更进一步的实施例中，请继续参阅图6，所述开口处还设置有安全光幕110。通过安全光幕110，可以进一步地提高电池顶盖焊接工作台的安全性能，在运行时有效防止人员伤害。

为了更好的理解本实用新型，以下结合图1-图7，对本实施例提供的一种电池顶盖焊接工作台的具体工作流程进行详细描述。

电池顶盖焊接工作台启动后，电芯夹具20处于机罩90开口处的初始位置，此时操作人员根据电芯夹具20的长边定位基准件28及短边定位基准件29，分别将电芯和顶盖准确地放入电芯夹具20中，再由长边压紧板24和短边压紧板26对电芯及顶盖进行固定。之后，送料驱动机构30将电芯夹具20送至顶盖下压机构40处，此时防护门机构100先驱动防护门101将开口关闭，再由下压驱动组件42驱动顶盖压板43将顶盖压入电芯壳体内。然后，送料驱动机构30将电芯夹具20送至焊接工位处。此时先由保护盖夹取机构80通过夹爪82将保护盖70放置在电芯上，然后再由焊接机构50对电芯拍照定位后进行焊接。焊接过程中保护盖70能防止焊渣烧伤电芯上表面。

焊接完成后，保护盖夹取机构80重新通过夹爪82将保护盖70从电芯上取走。此时防护门机构100驱动防护门101将开口打开，送料驱动机构30将电芯夹具20送回至初始位置。电芯夹具20停稳后，电芯夹具20驱动长边压紧板24和短边压紧板26松开电芯，且电芯顶升机构60启动并将电芯顶升，方便操作人员取出焊接后的电芯。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，包括：

机架；

电芯夹具，用于夹持电芯，所述电芯夹具设置在所述机架上；

送料驱动机构，用于驱动所述电芯夹具移动，所述送料驱动机构设置在所述机架上；

顶盖下压机构，用于将顶盖压入电芯壳体，所述顶盖下压机构设置在所述机架上；以及

焊接机构，用于将顶盖焊接于电芯壳体上，所述焊接机构设置在所述机架上。

2.根据权利要求1所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，所述电芯夹具包括：

底座，所述底座设置在所述机架上；

长边挡板，所述长边挡板固定在所述底座上；

短边挡板，所述短边挡板固定在所述底座上；

长边压紧板；

长边压紧驱动组件，用于驱动所述长边压紧板压紧电芯，所述长边压紧板设置在所述长边压紧驱动组件的驱动端，所述长边压紧驱动组件设置在所述底座上；

短边压紧板；以及

短边压紧驱动组件，用于驱动所述短边压紧板压紧电芯，所述短边压紧板设置在所述短边压紧驱动组件的驱动端，所述短边压紧驱动组件设置在所述底座上。

3.根据权利要求1所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，所述顶盖下压机构包括：

下压支架，所述下压支架设置在所述机架上；

下压驱动组件，所述下压驱动组件设置在所述下压支架上；以及

顶盖压板，所述顶盖压板设置在所述下压驱动组件的驱动端。

4.根据权利要求1所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，还包括：

保护盖，用于在顶盖焊接过程中保护电芯；以及

保护盖夹取机构，用于将保护盖放置于电芯上，所述保护盖夹取机构设置在所述机架上。

5.根据权利要求4所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，所述保护盖夹取机构包括：

夹取支架，所述夹取支架设置在所述机架上；

夹爪，用于夹取保护盖；

夹爪驱动组件，用于驱动夹爪夹紧/松开保护盖，所述夹爪设置在所述夹爪驱动组件的驱动端；以及

夹取驱动组件，用于驱动所述夹爪驱动组件移动，所述夹爪驱动组件设置在所述夹取驱动组件的驱动端，所述夹取驱动组件设置在所述夹取支架上。

6.根据权利要求5所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，所述夹爪上设置有定位销，所述保护盖上设置有与所述定位销配合的定位孔。

7.根据权利要求1所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，还包括用于将电芯从所述电芯夹具中顶出的电芯顶升机构，所述电芯顶升机构设置在所述电芯夹具的底部。

8.根据权利要求7所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，所述电芯顶升机构包括：

垫块；以及

顶升驱动组件，用于驱动所述垫块上顶电芯，所述顶升驱动组件设置在所述电芯夹具的底部，所述垫块设置在所述顶升驱动组件的驱动端。

9.根据权利要求1所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，还包括机罩，所述机罩设置在所述机架上，机罩上设有供电芯夹具移出的开口。

10.根据权利要求9所述的一种电池顶盖焊接工作台，其特征在于，所述开口处设置有防护门机构，所述防护门机构包括：

防护门；

导向轴，所述导向轴设置在所述机架上，所述防护门与所述导向轴滑动连接；以及

防护门驱动组件，用于驱动所述防护门沿所述导向轴滑动，使开口打开/关闭，所述防护门驱动组件设置在所述机架上。

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