CN216151452U - 一种压紧装置及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池模组生产领域，特别涉及一种压紧装置及激光焊接设备，压紧装置包括安装板、第一压紧组件、第二压紧组件、第一驱动机构和第二驱动机构；第一压紧组件滑动安装在安装板上，第一压紧组件的底面和第二压紧组件的底面平齐，第一驱动机构带动第一压紧组件运动，以使得第一压紧组件和第二压紧组件压紧在电池模组的中间区域；第二驱动机构带动第二压紧组件运动，以使得第一压紧组件的底面和第二压紧组件的底面错开，第一驱动机构带动第一压紧组件运动时，第一压紧组件压在边缘区域。本实用新型中通过两组压紧组件，分区域压紧，解决累积误差超规的缺陷，确保压筒压紧连接片时的同心度，提高单体电芯与连接片的焊接质量。

Description

一种压紧装置及激光焊接设备

技术领域

本实用新型属于电池模组生产技术领域，特别是涉及一种压紧装置及激光焊接设备。

背景技术

随着动力电池模组的性能要求越来越高，现阶段很多动力电池模组倾向于多排多列的方式排布电芯，电池模组的电芯极柱与连接片通过整板铝质连接片压紧组件进行压紧。

但是，动力电池模组中总电芯数量越多，电芯极柱间距的累积误差越大，整板压的压紧方式使得各压筒之间的间距不能调整，整板压的方式压筒间距固定，无法满足累积误差造成随意性的间距，导致极柱中心与压筒中心孔同轴度差，影响激光焊接质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中压紧组件无法消除电芯极柱间距的累计误差，导致极柱中心与压筒中心孔同轴度差的问题，提供一种压紧装置及激光焊接设备。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种压紧装置，包括安装座、第一压紧组件、第二压紧组件、用于驱动所述第一压紧组件运动的第一驱动机构和用于驱动所述第二压紧组件运动的第二驱动机构；

所述第一驱动机构安装在所述安装座上，所述第一压紧组件滑动安装在所述安装座上，所述第一压紧组件上设置有用于安装所述第二压紧组件的避让孔，所述第一压紧组件的底面和所述第二压紧组件的底面平齐，所述第一驱动机构带动所述第一压紧组件运动，以使得所述第一压紧组件和所述第二压紧组件压紧在电池模组的中间区域；

所述第二驱动机构安装在所述第一压紧组件上，所述第二驱动机构的输出端带动所述第二压紧组件在所述避让孔中运动，以使得所述第一压紧组件的底面和所述第二压紧组件的底面错开，所述第一驱动机构带动所述第一压紧组件运动时，所述第一压紧组件压在电池模组的边缘区域。

可选地，所述第一压紧组件包括第一连接板和第一压筒安装板，所述第一连接板滑动连接在所述安装座上，所述第一压筒安装板安装在所述第一连接板上，所述第一压筒安装板上设置有用于构成所述避让孔的第二缺口。

可选地，所述避让孔还包括设置在所述第一连接板上的第一缺口，所述第一缺口与所述第二缺口连接，以使得所述避让孔形成在所述第一连接板和所述第一压筒安装板的连接处。

可选地，所述第一压紧组件还包括安装在所述第一压筒安装板上的多个第一压筒。

可选地，所述第二压紧组件包括第二连接板和第二压筒安装板，所述第二压筒安装板安装在所述第二连接板上，所述第二驱动机构的输出端连接在所述第二连接板上，所述第二压筒安装板设置在所述第二缺口中。

可选地，所述第二连接板滑动连接在所述安装座上，所述第二连接板设置在所述第一缺口中。

可选地，所述第二压紧组件还包括安装在所述第二压筒安装板上的多个第二压筒。

可选地，所述压紧装置还包括第一直线导轨和第二直线导轨，所述第一直线导轨连接在所述第一连接板和所述安装座之间，所述第二直线导轨连接在所述第二连接板和所述安装座之间。

可选地，所述第一驱动机构包括伺服电机、减速机、同步带传动组件、丝杠和丝杠螺母，所述伺服电机连接所述减速机，所述同步带传动组件连接在所述减速机和所述丝杠之间，所述丝杠螺母螺纹连接在所述丝杠上，所述丝杠螺母连接所述第一压紧组件。

另一方面，本实用新型实施例提供一种激光焊接设备，包括移载机构和如前所述的压紧装置，所述移载机构用于移动所述压紧装置。

本实用新型的实施例中，对电池模组的边缘区域进行压紧时，所述第二驱动机构带动所述第二压紧组件相对所述第一压紧组件运动，所述第一压紧组件的底面和所述第二压紧组件的底面错开，第一压紧组件下压后，仅所述第一压紧组件触碰在电池模组的边缘区域并压紧，实现所述第二压紧组件对电池模组的避让，避免第二压紧组件与电池模组相干涉，且本实用新型中通过设置两组压紧组件，实现化大为小，对电池模组分区域进行压紧，能够解决电池模组的单体电芯数量多时，累积误差超规的缺陷，确保压筒压紧连接片时的同心度，提高单体电芯与连接片的焊接质量。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的压紧装置的示意图；

图2是图1中实施例提供的压紧装置的第一压紧组件的示意图；

图3是图1中实施例提供的压紧装置的第二压紧组件的示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的电池模组的示意图；

图5是现有技术中整板压紧组件的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、安装座；2、第一压紧组件；21、避让孔；22、第一连接板；23、第一压筒安装板；24、第一缺口；25、第二缺口；26、第一压筒；27、第一筋板；3、第二压紧组件；31、第二连接板；32、第二压筒安装板；33、第三缺口；34、第二压筒；35、第二筋板；41、伺服电机；42、减速机；43、同步带；44、主动轮；45、被动轮；46、丝杠；47、丝杠螺母；5、第二驱动机构；6、第一直线导轨；7、第二直线导轨；

A、中间区域；B、边缘区域。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。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。

如图1至图4所示，一方面，本实用新型一实施例提供的一种压紧装置，所述压紧装置用于对电池模组中单体电芯的极柱上表面与铝制连接片的下表面进行压紧，所述压紧装置包括安装座1、第一压紧组件2、第二压紧组件3、用于驱动所述第一压紧组件2运动的第一驱动机构和用于驱动所述第二压紧组件3运动的第二驱动机构5。

所述第一驱动机构安装在所述安装座1上，所述第一压紧组件2滑动安装在所述安装座1上，所述第一压紧组件2上设置有用于安装所述第二压紧组件3的避让孔21，所述第二压紧组件3容置在所述避让孔21中，所述第一驱动机构能够带动所述第一压紧组件2在所述安装座1上滑动，所述第二压紧组件3跟随所述第一压紧组件2运动，所述第一压紧组件2的底面和所述第二压紧组件3的底面平齐时，所述第一驱动机构带动所述第一压紧组件2运动，以使得所述第一压紧组件2和所述第二压紧组件3同时压紧在电池模组的中间区域A。

所述第二驱动机构5安装在所述第一压紧组件2上，所述第二驱动机构5的输出端带动所述第二压紧组件3在所述避让孔21中运动，以使得所述第一压紧组件2的底面和所述第二压紧组件3的底面错开，所述第一驱动机构带动所述第一压紧组件2运动时，所述第一压紧组件2压在电池模组的边缘区域B。

电池模组中，单体电芯之间通过铝制连接片进行连接，铝制连接片的作用是把各个单体电芯通过串联的方式重组起来，实现整套电池模组总输出电压达到功能所需的电压的目的，因此，各电芯之间的电流需要导通良好，如果电芯极柱与连接片之间的接触间隙过大，会影响过流面积，导致动力电池模组的能量不能完全发挥作用,最终导致动力电池模组品质不合格。

因此，本实用新型中的所述压紧装置用于把电池模组中单体电芯的极柱上表面与铝制连接片的下表面进行压紧，保证接触面积间隙小于0.03mm，从而保证下一工序激光焊接电芯极柱与连接片时的焊接质量。

如图5所示，为整板铝质连接片压紧组件的结构示意图，所有的压筒连接在一个整板上，各个压筒之间的间距不能调整，极柱中心与压筒中心孔同轴度差。

通过本实用新型的压紧装置，在所述第一驱动机构带动下，所述第二压紧组件3跟随所述第一压紧组件2运动，所述第一压紧组件2的底面和所述第二压紧组件3的底面保持平齐，压紧在电池模组的中间区域A。对电池模组的边缘区域B进行压紧时，通过所述第二驱动机构5带动所述第二压紧组件3相对所述第一压紧组件2运动，所述第一压紧组件2的底面和所述第二压紧组件3的底面错开，下压后，仅所述第一驱动机构触碰在电池模组的边缘区域B并压紧，实现所述第二压紧组件3对电池模组的避让，避免第二压紧组件3与电池模组相干涉，且本实用新型中通过设置两组压紧组件，实现化大为小，对电池模组分区域进行压紧，能够解决电池模组的单体电芯数量多时，累积误差超规的缺陷，确保压筒压紧连接片时的同心度，提高单体电芯与连接片的焊接质量。

所述第二驱动机构5带动所述第二压紧组件3避让时，相对于所述第一压紧组件2的底面，所述第二压紧组件3的底面移动至高于所述第一压紧组件2的底面，也可以移动至低于所述第一压紧组件2的底面，在本实施例中，所述第二驱动机构5带动所述第二压紧组件3的底面移动至高于所述第一压紧组件2的底面，所述第一压紧组件2的底面和所述第二压紧组件3的底面的高度差为5mm左右。

在一实施例中，所述第一压紧组件2包括第一连接板22和第一压筒安装板23，所述第一连接板22滑动连接在所述安装座1上，所述第一驱动机构的输出端连接在所述第一连接板22上，能够带动所述第一连接板22在所述安装座1上滑动，所述第一压筒安装板23安装在所述第一连接板22上，所述第一压筒安装板23上设置有用于构成所述避让孔21的第二缺口25。

在未图示的另一实施例中，所述第二驱动机构5安装在所述第一连接板22上，所述第二驱动机构5的输出端带动所述第二压紧组件3在所述第二缺口25中运动，实现所述第一压紧组件2和所述第二压紧组件3的错位避让。

在一实施例中，如图2所示，从减小所述压紧装置的整体体积出发，所述避让孔21还包括设置在所述第一连接板22上的第一缺口24，所述第一缺口24和所述第二缺口25共同形成所述避让孔21，所述第一缺口24与所述第二缺口25连接，所述避让孔21形成在所述第一连接板22和所述第一压筒安装板23的连接处。所述第二驱动机构5的输出端带动所述第二压紧组件3在所述避让孔21中运动。根据本实用新型，无论所述避让孔21是否由所述第一缺口24和所述第二缺口25共同形成，都能够得到避让的效果。

优选地，所述第一连接板22沿竖直方向安装，所述第一压筒安装板23水平安装，且所述第一压筒安装板23垂直连接于所述第一连接板22上，相应地，所述第一缺口24的延伸方向和所述第二缺口25的延伸方向也相互垂直。

如图2所示，在一实施例中，所述第一压紧组件2还包括安装在所述第一压筒安装板23上的多个第一压筒26。所述第一压筒26用于压紧在电池模组的中间区域A或边缘区域B的单体电芯和连接片上，且需要保证所述第一压筒26和单体电池的极柱的同心度，才能够达到良好的压紧效果。

所述第一压筒26设置有三个，三个所述第一压筒26位于同一直线上，相邻所述第一压筒26的间距根据电池模组中单体电芯的间距进行确定。

在一实施例中，所述第一连接板22和所述第一压筒安装板23之间连接有第一筋板27，用于增加第一连接板22和所述第一压筒安装板23的连接的稳定性。

如图3所示，在一实施例中，所述第二压紧组件3包括第二连接板31和第二压筒安装板32，所述第二驱动机构5的输出端连接在所述第二连接板31上，所述第二压筒安装板32安装在所述第二连接板31上，所述第二压筒安装板32设置在所述第二缺口25中，所述第二压筒安装板32和所述第一压筒安装板23共面。

在未图示的另一实施例中，所述第二连接板31滑动连接在所述第一连接板22上，所述第二驱动机构5带动所述第二连接板31相对所述第一连接板22滑动，使得所述第二压紧组件3在所述第二缺口25中运动。

在一实施例中，如图2、图3所示，从减小所述压紧装置的整体体积出发，所述第二连接板31设置在所述第一缺口24中，所述第二连接板31和所述第一连接板22共面，所述第二连接板31滑动连接在所述安装座1上，所述第二驱动机构5的输出端连接在所述第二连接板31上，以带动所述第二压紧组件3在所述第二缺口25中运动。

为了保证所述第二压紧组件3的运动行程，所述第二连接板31的面积小于所述第一缺口24的面积，所述第二连接板31和所述第一缺口24之间具有空隙，使得所述第二压紧组件3在所述第二驱动机构5的带动下具有5mm左右的行程。

在一实施例中，所述第二连接板31沿竖直方向安装，所述第二压筒安装板32沿水平向安装，且所述第二压筒安装板32垂直连接于所述第二连接板31上。

如图3所示，在一实施例中，所述第二连接板31上设置有第三缺口33，所述第三缺口33设置在所述第二连接板31的远离所述第二压筒安装板32的一侧，所述第二驱动机构5设置在所述第三缺口33中，所述第二驱动机构5的输出端连接在所述第三缺口33处。本实施例中，所述第三缺口33为U型结构，所述第二驱动机构5设置在U型结构中，所述第二驱动机构5的输出端连接在U型结构的底部。

优选地，所述第二驱动机构5为气缸，所述气缸的固定端连接在所述第一缺口24上，所述气缸的伸缩端连接在所述U型结构的底部，能够带动所述第二连接板31相对于所述第一连接板22运动，当压紧电池模组的边缘区域B时，所述气缸带动所述第二压紧组件3向上运动，实现所述第二压筒34与电池模组的避让，避免所述第二压筒34的电池模组的箱体相互干涉。

如图3所示，在一实施例中，所述第二压紧组件3还包括安装在所述第二压筒安装板32上的多个第二压筒34。所述第二压筒34用于压紧在电池模组的中间区域A的单体电芯和连接片上，且需要保证所述第二压筒34和单体电池的极柱的同心度，才能够达到良好的压紧效果。所述第二压筒34设置有三个，三个所述第二压筒34位于同一直线上，所述第二压筒34所在的直线和所述第一压筒26所在的直线相互平行。相邻所述第二压筒34的间距根据电池模组中单体电芯的间距进行确定。

在一实施例中，所述第二连接板31和所述第二压筒安装板32之间连接有第二筋板35，用于增加第二连接板31和所述第二压筒安装板32的连接的稳定性。

如图1所示，在一实施例中，所述压紧装置还包括第一直线导轨6和第二直线导轨7，所述第一直线导轨6连接在所述第一连接板22和所述安装座1之间，所述第一直线导轨6的导轨安装在所述安装座1上，所述第一直线导轨6上的滑块安装在所述第一连接板22上，从而使得所述第一连接板22能够在所述安装座1上滑动。

所述第二直线导轨7连接在所述第二连接板31和所述安装座1之间，所述第二直线导轨7的导轨安装在所述安装座1上，所述第二直线导轨7上的滑块安装在所述第二连接板31上，从而使得所述第二连接板31能够在所述安装座1上滑动。

由于所述第二连接板31小于所述第一连接板22，所述第二直线导轨7安装在所述第一直线导轨6内侧，且所述第二直线导轨7的长度小于第一直线导轨6的长度。

如图1所示，在一实施例中，所述第一驱动机构包括伺服电机41、减速机42、同步带43传动组件、丝杠46和丝杠螺母47，所述伺服电机41连接所述减速机42，所述同步带43传动组件连接在所述减速机42和所述丝杠46之间，所述丝杠螺母47螺纹连接在所述丝杠46上，所述丝杠螺母47连接所述第一压紧组件2。

所述伺服电机41提供旋转扭矩，通过所述减速机42降速，同时加大扭矩，所述同步带43传动组件把旋转力矩传送至所述丝杠46，所述丝杠46转动能够带动所述丝杠螺母47沿着所述丝杠46做上下往复运动，所述丝杠螺母47连接在所述第一压紧组件2的第一连接板22上，从而带动所述第一压紧组件2上下运动。所述第一压筒安装板23上安装有三个所述第一压筒26，所述第一压紧组件2向下运动时，使所述第一压筒26具备向下的压紧力，将单体电芯的极柱上表面与铝质连接片的下表面压紧。

在一实施例中，所述同步带43传动组件包括同步带43、主动轮44和被动轮45，所述同步带43绕设在所述主动轮44和所述被动轮45上，所述主动轮44安装在所述减速机42的输出端，所述主动轮44在所述减速机42的带动下进行旋转，所述被动轮45安装在所述丝杠46上，通过所述同步带43的传动作用，所述被动轮45进行旋转，并带动所述丝杠46进行旋转。

如图1至图4所示，另一方面，本实用新型一实施例提供一种激光焊接设备，包括移载机构和如前所述的压紧装置，所述移载机构用于移动所述压紧装置。

所述激光焊接设备作用在电池模组上，电池模组的单体电芯之间连接有连接片，通过所述压紧装置对连接片进行压紧，电池模组的压紧过程为：

如图4所示，为电池模组的俯视示意图，如中间的虚线框内的范围为电池模组的中间区域A，两侧的虚线框内为电池模组的边缘区域B。

压紧电池模组的边缘区域B时

步骤一、通过所述移载机构带动所述压紧装置移动至准备要压紧的单体电芯的极柱上方。

步骤二、所述第二驱动机构5动作，带动所述第二连接板31往上缩回，使所述第二压紧组件3往上收缩，避让电池模组，为下一步所述第一压筒26对单体电芯的极柱上表面与铝制连接片的下表面的压紧做准备。

步骤三、所述伺服电机41驱动所述丝杠46正向旋转，所述丝杠螺母47带动所述第一连接板22向下运动，所述第一压筒26对单体电芯的极柱上表面与铝制连接片的下表面进行压紧。此时，所述第二压筒34位于电池模组箱体的上方5mm左右处，不会触碰到电池模组。

步骤四、激光焊接完成后，所述伺服电机41驱动所述丝杠46逆向旋转，所述丝杠螺母47带动所述第一连接板22向上运动，所述第一压筒26离开连接片的上表面，同时所述第二驱动机构5带动所述第二连接板31向下运动，使得三个所述第二压筒34和三个所述第一压筒26处在同一水平面上，为同时压紧电池模组中间区域A的6个单体电芯的极柱上表面与铝质连接片的下表面做准备。

所述移载机构带动所述压紧装置移动，直至将电池模组边缘的位置压紧完成。

压紧电池模组的中间区域A时

步骤一、通过所述移载机构带动所述压紧装置移动至准备要压紧的单体电芯的极柱上方，此时6个压筒的下表面处于同一水平面上。

步骤二、所述伺服电机41驱动所述丝杠46正向旋转，所述丝杠螺母47带动所述第一连接板22向下运动，所述第一压筒26和所述第二压筒34同时压紧，能够对6个单体电芯的极柱上表面与铝制连接片的下表面进行压紧。

步骤三、激光焊接完成后，所述伺服电机41驱动所述丝杠46逆向旋转，所述丝杠螺母47带动所述第一连接板22向上运动，所述第二连接板31跟随所述第一连接板22一起运动，所述第一压筒26的下表面和所述第二压筒34的下表面离开连接片的上表面。

所述移载机构带动所述压紧装置移动，改变压紧位置，直至将电池模组的中间区域A的所有连接片压紧完成。

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)

1.一种压紧装置，其特征在于，包括安装座、第一压紧组件、第二压紧组件、用于驱动所述第一压紧组件运动的第一驱动机构和用于驱动所述第二压紧组件运动的第二驱动机构；

所述第一驱动机构安装在所述安装座上，所述第一压紧组件滑动安装在所述安装座上，所述第一压紧组件上设置有用于安装所述第二压紧组件的避让孔，所述第一压紧组件的底面和所述第二压紧组件的底面平齐，所述第一驱动机构带动所述第一压紧组件运动，以使得所述第一压紧组件和所述第二压紧组件压紧在电池模组的中间区域；

所述第二驱动机构安装在所述第一压紧组件上，所述第二驱动机构的输出端带动所述第二压紧组件在所述避让孔中运动，以使得所述第一压紧组件的底面和所述第二压紧组件的底面错开，所述第一驱动机构带动所述第一压紧组件运动时，所述第一压紧组件压在电池模组的边缘区域。

2.如权利要求1所述的压紧装置，其特征在于，所述第一压紧组件包括第一连接板和第一压筒安装板，所述第一连接板滑动连接在所述安装座上，所述第一压筒安装板安装在所述第一连接板上，所述第一压筒安装板上设置有用于构成所述避让孔的第二缺口。

3.如权利要求2所述的压紧装置，其特征在于，所述避让孔还包括设置在所述第一连接板上的第一缺口，所述第一缺口与所述第二缺口连接，以使得所述避让孔形成在所述第一连接板和所述第一压筒安装板的连接处。

4.如权利要求2所述的压紧装置，其特征在于，所述第一压紧组件还包括安装在所述第一压筒安装板上的多个第一压筒。

5.如权利要求3所述的压紧装置，其特征在于，所述第二压紧组件包括第二连接板和第二压筒安装板，所述第二压筒安装板安装在所述第二连接板上，所述第二驱动机构的输出端连接在所述第二连接板上，所述第二压筒安装板设置在所述第二缺口中。

6.如权利要求5所述的压紧装置，其特征在于，所述第二连接板滑动连接在所述安装座上，所述第二连接板设置在所述第一缺口中。

7.如权利要求5所述的压紧装置，其特征在于，所述第二压紧组件还包括安装在所述第二压筒安装板上的多个第二压筒。

8.如权利要求5所述的压紧装置，其特征在于，所述压紧装置还包括第一直线导轨和第二直线导轨，所述第一直线导轨连接在所述第一连接板和所述安装座之间，所述第二直线导轨连接在所述第二连接板和所述安装座之间。

9.如权利要求1所述的压紧装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括伺服电机、减速机、同步带传动组件、丝杠和丝杠螺母，所述伺服电机连接所述减速机，所述同步带传动组件连接在所述减速机和所述丝杠之间，所述丝杠螺母螺纹连接在所述丝杠上，所述丝杠螺母连接所述第一压紧组件。

10.一种激光焊接设备，其特征在于，包括移载机构和权利要求1-9任一项所述的压紧装置，所述移载机构用于移动所述压紧装置。

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