CN214868019U - 一种极耳焊接压紧装置及极耳焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池制造技术领域，公开了一种极耳焊接压紧装置及极耳焊接设备，用于在极耳和汇流排焊接的过程中，将极耳压紧在汇流排上。极耳焊接压紧装置包括压紧组件、弹性件和吸尘罩。压紧组件包括间隔设置的基座和环状压嘴，压嘴包括沿周向间隔设置的多个压紧部。每个压紧部与基座之间均设置弹性件，弹性件能够改变压紧部与基座之间的距离。吸尘罩罩设在压嘴外。本实用新型保证了焊接的牢固程度，保证了产品的合格率，提高了安全性。

Description

一种极耳焊接压紧装置及极耳焊接设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池制造技术领域，尤其涉及一种极耳焊接压紧装置及极耳焊接设备。

背景技术

极耳激光焊接工序是软包电池生产的关键工序，即模组内部的软包电池的极耳通过激光焊接在汇流排上。软包电池的极耳焊接的难度较高。通常焊接步骤是先将汇流排放置在极耳旁，再把极耳朝向汇流排的方向折弯90°形成L型，形成两个垂直连接的连接边，远离软包电池的连接边朝向软包电池的电芯的一侧贴合于汇流排，使得软包电池的电芯与上述连接边分别置于汇流排两侧，然后采用焊接压紧装置从极耳的上述连接边的上方压向汇流排并压紧，然后再将该连接边与汇流排焊接。极耳在折弯处容易成弧形面，也就是说两个连接边之间的连接处为弧形面，弧形面的高度较高，现有技术中压紧装置的压嘴采用一体式环状结构，中间设置通道，环状激光能够穿过压嘴的通道进行焊接。由于极耳折弯处具有弧度，当压嘴压向极耳时，若压嘴接触极耳的接触面的一边与弧形面接触，则导致另一边悬空，无法保证压紧极耳，不易将极耳与汇流排压牢固，使得极耳在焊接时与汇流排之间易存在缝隙，发生焊裂或爆点，导致模组报废，如果极耳与汇流排之间焊接不牢固，还容易在车辆颠簸的过程中发生极耳断裂导致车辆故障甚至着火等事故，降低了安全性。而且焊接时产生的烟雾容易影响焊接效果，降低合格率。

基于此，亟需一种极耳焊接压紧装置及极耳焊接设备用来解决如上提到的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种极耳焊接压紧装置及极耳焊接设备，保证了焊接的牢固程度，保证了产品的合格率，提高了安全性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种极耳焊接压紧装置，用于在极耳和汇流排焊接的过程中，将所述极耳压紧在所述汇流排上，包括：

压紧组件，所述压紧组件包括间隔设置的基座和环状压嘴，所述压嘴包括沿周向间隔设置的多个压紧部；

弹性件，每个所述压紧部与所述基座之间均设置所述弹性件，所述弹性件能够改变所述压紧部与所述基座之间的距离；

吸尘罩，所述吸尘罩罩设在所述压嘴外。

优选地，所述极耳焊接压紧装置还包括连接杆，所述连接杆的一端与所述压紧部连接，另一端穿设所述弹性件，所述弹性件的一端抵接于所述基座，另一端与所述连接杆连接。

优选地，所述基座上还设置有容置槽，所述弹性件置于所述容置槽内，所述弹性件的端部抵接于所述容置槽的槽底面。

优选地，所述容置槽的槽底面上开设有导向孔，所述连接杆的端部穿过所述弹性件并活动穿设于所述导向孔内。

优选地，所述压紧组件还包括限位件，所述限位件包括止挡部和连接部，所述连接部与所述基座连接，所述止挡部连接于所述连接部，所述压嘴朝向所述基座的一端凸设有连接座，所述止挡部和所述基座分别设置在所述连接座的两侧，当所述压嘴远离所述极耳时，所述连接座与所述止挡部抵接。

优选地，所述吸尘罩上设置有吸气孔和吹气孔，所述吸气孔通过管路与吸气件连接，所述吹气孔通过管路与吹气件连接。

优选地，所述压嘴上开设有多个通气孔，所述通气孔均连通于所述压嘴的内外两侧。

优选地，所述极耳焊接压紧装置还包括第一驱动件，所述第一驱动件的输出端与所述压紧组件连接并能够驱动所述压紧组件运动以使所述压嘴靠近或远离所述极耳。

优选地，所述极耳焊接压紧装置还包括压力传感器，所述压力传感器用于测量所述压嘴对所述极耳施加的力的大小。

一种极耳焊接设备，包括激光焊接装置和如上所述的极耳焊接压紧装置。

本实用新型的有益效果：压嘴包括多个压紧部，多个压紧部均能够通过弹性件调整与基座之间的距离，保证压紧部能够适应极耳上不同高度的部位，保证极耳能够被压紧，保证了焊接的牢固程度，保证了产品的合格率，提高了安全性。设置吸尘罩，利于将焊接过程中产生的烟尘通过压紧部之间的间隙排出压嘴，避免烟尘对焊接效果的影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的极耳焊接压紧装置的第一视角的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的极耳焊接压紧装置的第二视角的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的极耳焊接压紧装置的爆炸图；

图4是本实用新型实施例提供的压紧组件的第一视角的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的压紧组件的第二视角的结构示意图；

图6是图5中沿A-A截面的剖视图；

图7是图5中沿B-B截面的剖视图；

图8是本实用新型实施例提供的压紧组件的爆炸图。

图中：

1、压紧组件；11、基座；111、容置槽；112、导向孔；113、放置槽；114、安装台；12、压嘴；121、第一压紧部；122、第二压紧部；13、限位件；131、止挡部；132、连接部；14、通气孔；15、连接座；

2、弹性件；

3、吸尘罩；31、吸气孔；32、吹气孔；33、翻边；

4、连接杆；41、凸出部；

5、第一驱动件；51、连接架；511、激光穿孔；512、连接板；

6、压力传感器；

7、第二驱动件；71、第一转接板；

8、第三驱动件；81、第二转接板；

9、限位柱。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种极耳焊接压紧装置，用于在极耳和汇流排焊接的过程中，将极耳压紧在汇流排上。具体地，如图1-图8所示，极耳焊接压紧装置包括压紧组件1、弹性件2和吸尘罩3。压紧组件1包括间隔设置的基座11和环状压嘴12，压嘴12包括沿周向间隔设置的多个压紧部；每个压紧部与基座11之间均设置弹性件2，弹性件2能够改变压紧部与基座11之间的距离；吸尘罩3罩设在压嘴12外。压嘴12包括多个压紧部，多个压紧部均能够通过弹性件2调整与基座11之间的距离，保证压紧部能够适应极耳上不同高度的部位，保证极耳能够被压紧，保证了焊接的牢固程度，保证了产品的合格率，提高了安全性。设置吸尘罩3，利于将焊接过程中产生的烟尘通过压紧部之间的间隙排出压嘴12，避免烟尘对焊接效果的影响。

优选地，吸尘罩3上设置有吸气孔31和吹气孔32，吸气孔31通过管路与吸气件连接，吹气孔32通过管路与吹气件连接。焊接产生的烟尘能够通过压紧部之间的间隙排出压嘴12，设置吸气孔31，能够将烟尘吸出，避免了烟尘对于焊接效果的影响。设置吹气孔32，能够加速吸尘罩3内的空气流动速度，进一步加速烟尘的排出。具体地，吸气件可为吸气泵，吹气件可为吹气泵。在其他实施例中，吸气件与吹气件均可为其他结构，在此不作限定。

在本实施例中，吸尘罩3为两端开口的中空管状结构，压嘴12与吸尘罩3安装在基座11的同一侧，且朝向远离基座11的方向延伸。吸尘罩3朝向基座11的一端设置有翻边33，便于与基座11固定连接。管状结构保证在焊接时，激光能够穿过。当弹性件2处于第一状态时，压嘴12远离极耳，压嘴12对于极耳施加的力为零，弹性件2可为压缩状态或放松状态，且压嘴12的端部距离基座11的长度大于吸尘罩3的端部距离基座11的长度。当弹性件2处于第二状态时，压嘴12压紧极耳，且压嘴12对于极耳施加的力处于压紧力的预设范围内的最大设定值时，弹性件2为压缩状态，压嘴12的端部距离基座11的长度依旧大于吸尘罩3的端部距离基座11的长度，避免了吸尘罩3影响压嘴12压紧极耳。

优选地，压嘴12上开设有多个通气孔14，通气孔14连通于压嘴12的内外两侧，设置通气孔14，进一步利于将焊接过程中产生的烟尘排至压嘴12外，并被吸尘罩3吸走，进一步避免了烟尘影响焊接效果，保证了产品的合格率。

优选地，基座11上还设置有限位柱9，限位柱9与压嘴12和吸尘罩3安装在基座11的同一侧，且三者延伸方向相同。当弹性件2处于第二状态时，压嘴12压进极耳，且压嘴12对于极耳施加的力处于压紧力的预设范围内的最大设定值时，压嘴12的端部距离基座11的长度等于限位柱9的端部距离基座11的长度。当压嘴12压向极耳时，限位柱9能够与模组上的极耳支架抵接，避免压嘴12向极耳施加的压力过大，破坏极耳。

在本实施例中，基座11的一侧凸出设置有安装台114，限位柱9安装在安装台114上，安装台114的高度比基座11的高度低。进一步地，限位柱9平行且间隔设置有两个，基座11的安装台114上开设有螺纹孔，限位柱9的端部设有外螺纹，限位柱9通过与基座11螺接的方式实现可拆卸连接。便于更换不通长度的限位柱9，扩大了适用范围。在其他实施例中，安装台114还可以与基座11的高度相同，在此不作限定。

在本实施例中，压嘴12包括两个压紧部，即第一压紧部121和第二压紧部122。压嘴12的横截面呈腰型，包括两个平行的直边，两个直边的两端分别连接有一个半圆弧。第一压紧部121和第二压紧部122为沿平行于直边的直线将压嘴12平分形成的两个压紧部。在其他实施例中，压嘴12包括的压紧部的数量可适应性调整，压嘴12的截面形状也不限于腰型，便于激光穿设即可，在此不作限定。

在本实施例中，压嘴12采用紫铜的材质制成，其硬度较高，避免了焊渣对其产生破坏，提高了耐用度，延长了使用寿命，也便于清理。

优选地，压紧组件1还包括限位件13，限位件13包括止挡部131和连接部132，连接部132与基座11连接，止挡部131连接于连接部132，压嘴12朝向基座11的一端凸设有连接座15，止挡部131和基座11分别设置在连接座15的两侧，连接座15能够与止挡部131抵接，具体当压嘴12远离极耳时，连接座15与止挡部131抵接。限位件13上设置止挡部131，便于限制压嘴12的位置，避免了压嘴12脱离基座11，保证了压紧装置运行的稳定性，避免了不必要的维护成本，从而提高了实用性。可以理解的是，当压嘴12压紧极耳时，连接座15靠近基座11并远离止挡部131。

在本实施例中，设置有四个连接座15，第一压紧部121和第二压紧部122上分别设置有两个连接座15，第一压紧部121与两个连接座15一体设置，第二压紧部122与两个连接座15一体设置。进一步地，限位件13上的连接部132呈环状设置，且一端与基座11通过螺栓和螺母可拆卸连接。连接部132的另一端端部朝向内部延伸设置止挡部131，止挡部131呈环形并与压嘴12间隙配合，压嘴12能够穿过止挡部131，且止挡部131并能够阻挡连接座15，起到限位的作用。限位件13为一体成型。

可以理解的是，吸尘罩3与限位件13固定连接，由于弹性件2的设置，止挡部131与基座11之间的距离应该保证压嘴12能够随着弹性件2的弹性变形而在吸尘罩3内部往复运动。当压嘴12远离极耳时，弹性件2处于第一状态，连接座15相背于基座11的端面与止挡部131朝向基座11的端面相抵。当压嘴12压紧极耳时，弹性件2处于第二状态，连接座15朝向基座11的端面与基座11之间的距离最小。在其他实施例中，当弹性件2处于第二状态时，连接座15朝向基座11的端面可与基座11接触。

优选地，极耳焊接压紧装置还包括连接杆4，连接杆4的一端与压紧部连接，另一端穿设弹性件2，弹性件2的一端抵接于基座11，另一端与连接杆4连接。连接杆4穿设弹性件2，当在弹性件2产生弹性变形时，仅能够沿连接杆4伸缩，避免弹性件2歪斜。本实施例中，弹性件2为弹簧，且采用YSWF-D6-L15型号弹簧。弹簧型号可根据受力大小适应性调整。连接杆4一端的侧壁上沿周向环设有凸出部41，凸出部41的侧壁上设置有外螺纹，压紧部上的连接座15的底部开设有螺纹孔，凸出部41与螺纹孔螺接，实现连接杆4与压嘴12之间的可拆卸连接，便于拆装。连接杆4的另一端穿设于弹簧，弹簧的端部与凸出部41的端面抵接。在其他实施例中，弹性件2还可为橡胶圈等结构。

进一步地，基座11上还设置有容置槽111，弹性件2置于容置槽111内，弹性件2的端部抵接于容置槽111的槽底面，设置容置槽11，便于安装定位弹性件2，也降低了弹性件2与基座11安装后的高度，提高了结构紧凑程度，提高了空间利用率。

优选地，容置槽111的槽底面上开设有导向孔112，连接杆4的端部穿过弹性件2并活动穿设于导向孔112内，开设导向孔112，当压嘴12与基座11之间发生相对运动时，避免了压嘴12与基座11之间偏移，进一步保证了压紧装置运行的稳定性，避免了不必要的维护成本，从而提高了实用性。具体地，连接杆4的端部穿过弹簧后活动穿设于导向孔112，连接杆4与导向孔112之间采用间隙配合。可以理解的是，连接杆4、导向孔112、容置槽111和弹性件2均设置有四个，与四个连接座15一一对应设置。

优选地，极耳焊接压紧装置还包括第一驱动件5。第一驱动件5的输出端与压紧组件1连接并能够驱动压紧组件1运动以使压嘴12靠近或远离极耳。设置第一驱动件5，能够自动使压嘴12靠近或远离极耳，提高了装置的自动化程度，提高了实用性。具体地，第一驱动件5可为气缸。此外，第一驱动件5还可为电缸或直线电机，在此不作限定。

具体地，极耳焊接压紧装置还包括连接架51，连接架51的一侧与第一驱动件5的输出端连接，另一侧与压紧组件1连接。具体地，连接架51呈长方形且一侧与压紧组件1连接，具体连接于压紧组件1的基座11远离压嘴12的一端，连接架51上开设有供激光穿过的激光穿孔511。连接架51的其中一个侧壁上连接有连接板512，连接板512与第一驱动件5通过螺栓螺母可拆卸连接，第一驱动件5和压紧组件1分别设置在连接架51的两侧。压紧组件1和第一驱动件5交错设置在连接架51上，避免第一驱动件5阻止用于焊接的激光穿过压紧组件1，提高了实用性。

在本实施例中，还包括第二驱动件7和第三驱动件8。第二驱动件7和第三驱动件8均为电缸，第一驱动件5与第二驱动件7的输出端连接，第二驱动件7与第三驱动件8的输出端连接，且第二驱动件7的输出端的运动方向与第三驱动件8的输出端的运动方向相垂直。此外，第二驱动件7和第三驱动件8还可为气缸或直线电机。第一驱动件5与第二驱动件7之间以及第二驱动件7与第三驱动件8之间均为可拆卸连接。其中第一驱动件5的输出端的运动方向与第三驱动件8的输出端的运动方向相同。此外，第二驱动件7的输出端上可拆卸设置有第一转接板71，第一驱动件5可拆卸设置于第一转接板71上。第三驱动件8的输出端上可拆卸设置有第二转接板81，第二驱动件7可拆卸设置于第二转接板81上。上述可拆卸的连接方式均通过螺栓和螺母的结构实现。

现有技术中，直接使用气缸将极耳与汇流排压紧，其输出的压力不可控制，容易导致压力过大压坏模组，或压力过小使压紧不牢固。其中，当压力过大时，压紧组件1的限位柱9能够推动汇流排与电芯之间的极耳支架压向电芯，极耳支架上设置有尖锐结构，尖锐结构能够刺破软包电池的封装膜，破坏软包电池。优选地，极耳焊接压紧装置还包括压力传感器6，压力传感器6用于测量压嘴12对极耳施加的力的大小。压力传感器6能够显示压嘴12对于极耳施加的力的大小，及时调整第一驱动件5的输出端的移动距离，避免对极耳的压力过大压坏模组或压力过小导致压紧不牢固，保证了对极耳的压紧效果，提高了实用性。

现有技术中压紧装置中无法实时监测压嘴12对极耳施加的压力，无法确定极耳是否牢固的压紧在汇流排上。进一步地，极耳焊接压紧装置还包括控制器，控制器与压力传感器6电连接，控制器能够将当前测得的压力值和预设范围比较，若当前压力值不在预设范围内，则控制器控制报警模块发出报警信号，人工确认模组的状态，具体检查极耳与汇流排之间是否留有间隙或极耳是否被压坏，第一驱动件5恢复至初始位置，待位置恢复后，再次通过第一驱动件5的驱动使压嘴2重复压紧动作压紧极耳。控制器可由PLC组成，且其与报警模块的结构均为现有技术，在此不再赘述。

在本实施例中，压力传感器6设置在第一驱动件5与压紧组件1之间，具体设置在连接架51和基座11之间。进一步地，基座11朝向连接架51的表面上设置有放置槽113，压力传感器6置于放置槽113内部，设置放置槽113，便于安装压力传感器6，起到保护压力传感器6的作用，也降低了压力传感器6与基座11安装后的厚度，提高了结构紧凑程度，提高了空间利用率。

本实施例还提供了一种极耳焊接设备。具体地，极耳焊接设备包括激光焊接装置和如前文所述的极耳焊接压紧装置。

下面参照图1-图8介绍极耳焊接压紧装置的工作流程。模组到达焊接工位后，第三驱动件8移动到设定行程位置，第二驱动件7移动到模组上的第一条焊缝位置，第一驱动件5驱动压嘴12向极耳移动并将极耳压紧到汇流排上，压力传感器6显示当前压力值，控制器将当前值和设定值比较，若当前压力值不在设定值范围内，设备报警。人工确认模组状态，状态正常后，再次重复上述动作。安装在吸尘罩3的吸气件和吹气件开始启动，激光焊接装置发射激光，激光从连接架51和压紧组件1中间的通道内打入，焊接极耳。第一道焊缝焊接完毕后，第一驱动件5驱动压嘴12远离极耳，第二驱动件7驱动压嘴12移动到下一道焊缝，按焊接第一道焊缝的动作执行，焊接第二道焊缝。如此重复动作，将所有焊缝焊接完毕。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极耳焊接压紧装置，用于在极耳和汇流排焊接的过程中，将所述极耳压紧在所述汇流排上，其特征在于，包括：

压紧组件(1)，所述压紧组件(1)包括间隔设置的基座(11)和环状压嘴(12)，所述压嘴(12)包括沿周向间隔设置的多个压紧部；

弹性件(2)，每个所述压紧部与所述基座(11)之间均设置所述弹性件(2)，所述弹性件(2)能够改变所述压紧部与所述基座(11)之间的距离；

吸尘罩(3)，所述吸尘罩(3)罩设在所述压嘴(12)外。

2.根据权利要求1所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述极耳焊接压紧装置还包括连接杆(4)，所述连接杆(4)的一端与所述压紧部连接，另一端穿设所述弹性件(2)，所述弹性件(2)的一端抵接于所述基座(11)，另一端与所述连接杆(4)连接。

3.根据权利要求2所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述基座(11)上还设置有容置槽(111)，所述弹性件(2)置于所述容置槽(111)内，所述弹性件(2)的端部抵接于所述容置槽(111)的槽底面。

4.根据权利要求3所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述容置槽(111)的槽底面上开设有导向孔(112)，所述连接杆(4)的端部穿过所述弹性件(2)并活动穿设于所述导向孔(112)内。

5.根据权利要求1所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述压紧组件(1)还包括限位件(13)，所述限位件(13)包括止挡部(131)和连接部(132)，所述连接部(132)与所述基座(11)连接，所述止挡部(131)连接于所述连接部(132)，所述压嘴(12)朝向所述基座(11)的一端凸设有连接座(15)，所述止挡部(131)和所述基座(11)分别设置在所述连接座(15)的两侧，当所述压嘴(12)远离所述极耳时，所述连接座(15)与所述止挡部(131)抵接。

6.根据权利要求1所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述吸尘罩(3)上设置有吸气孔(31)和吹气孔(32)，所述吸气孔(31)通过管路与吸气件连接，所述吹气孔(32)通过管路与吹气件连接。

7.根据权利要求1所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述压嘴(12)上开设有多个通气孔(14)，所述通气孔(14)连通于所述压嘴(12)的内外两侧。

8.根据权利要求1所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述极耳焊接压紧装置还包括第一驱动件(5)，所述第一驱动件(5)的输出端与所述压紧组件(1)连接并能够驱动所述压紧组件(1)运动以使所述压嘴(12)靠近或远离所述极耳。

9.根据权利要求1所述的极耳焊接压紧装置，其特征在于，所述极耳焊接压紧装置还包括压力传感器(6)，所述压力传感器(6)用于测量所述压嘴(12)对所述极耳施加的力的大小。

10.一种极耳焊接设备，其特征在于，包括激光焊接装置和如权利要求1-9任一项所述的极耳焊接压紧装置。

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