CN216829227U - 一种工装夹具及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种工装夹具及激光焊接设备。工装夹具适用于激光焊接设备，工装夹具包括三轴运动组件和设在三轴运动组件上的压头组件；压头组件在三轴运动组件的带动下在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向自由移动；其中，压头组件设有一个或多个用于压紧待焊接的工件的压头。本申请实施例的工装夹具设置三轴运动组件，可以带动压头组件在X轴、Y轴和Z轴方向自由移动，使压头组件每次可以只压紧一个或部分CCS组件，这样设计可以尽量减少压头的数量，降低了更换压头组件的成本，并且压头组件的数量越少，成本越低。

Description

一种工装夹具及激光焊接设备

技术领域

本申请涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种工装夹具及激光焊接设备。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池是由电池单体以串并联的方式组成电池包(pack)，为整车提供动力能源。电池单体之间需要线束隔离板组件(CCS组件)连接电芯极柱，CCS组件的焊接工序，是电池包组装过程中很重要的一个环节，但是现有技术CCS组件的焊接工序的加工成本较高，导致电池包的生产成本较高。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种工装夹具及激光焊接设备，能够解决因CCS模组焊接工序的加工成本较高，导致的电池包的生产成本高的问题。

第一方面，本申请提供了一种工装夹具，适用于激光焊接设备，工装夹具包括三轴运动组件和设在三轴运动组件上的压头组件；压头组件在三轴运动组件的带动下在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向自由移动；其中，压头组件设有一个或多个用于压紧待焊接的工件的压头。

本申请实施例的技术方案中，设置三轴运动组件，可以带动压头组件在X轴、Y轴和Z轴方向自由移动，使压头组件每次只压紧一个或部分CCS组件，当被压紧的CCS组件的焊接完成时，再移动压头组件到下一个位置，直到完成整箱电池包的焊接。这样设计可以尽量减少压头的数量，降低了更换压头组件的成本，并且压头组件的数量越少，成本越低。

在一些实施例中，在对电池包中的CCS组件进行焊接时，压头组件可以设置为双压头，分别压紧一个电池单体上的两个电芯极柱上的CCS组件，此时，工装夹具不受电池单体之间的间距的公差的影响，能够精准的压接在电芯极柱的正中心，保证焊接的质量。并且，由于压头组件上仅设置两个压头，因此更换压头组件的成本很低。

可选的，压头组件也可以只设置一个压头，压紧一个电芯极柱上的CCS组件。这样设计，压头组件每次只压紧一个CCS和电芯极柱，可以兼容包括不规则整箱电池包在内的各种规格的产品，无需更换，进一步降低了设计成本和材料成本。

在一些实施例中，三轴运动组件包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件，Z轴运动组件上设有压板机构，压头组件设置在压板机构的底部；其中，Y轴运动组件设于X轴运动组件上，可以在X轴运动组件的作用下在X轴方向上自由移动；Z轴运动组件设于Y轴运动组件上，可以在Y轴运动组件的作用下在Y轴方向上自由移动；压板机构设置在Z轴运动组件上，在Z轴运动组件的作用下带动压头组件在Z轴上自由的上下移动。通过X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件，可以带动压头组件在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的自由移动，从而将压头组件准确的移动到工件的坐标位置，压紧工件。

在一些实施例中，压板机构设有总安装板和升降气缸组件。升降气缸组件安装在总安装板的下方，压头组件设于升降气缸组件的下方，与升降气缸组件的活塞杆连接。总安装板在Z轴运动组件的带动下上升或下降，从而使压头组件远离或靠近工件，气缸模组则控制压头组件下压紧或松开待焊接的工件，这样的设计先利用Z轴运动组件带动总安装板使压头组件靠近工件，再利用升降气缸组件控制压头组件继续下降至压紧工件，不仅可以更精确的控制压头组件的下降位移，而且可以避免压头组件在压紧工件过程中损坏工件。

在一些实施例中，升降气缸组件包括气缸、气缸安装板和升降压板；气缸安装板上设有导柱孔；升降压板的顶部向上设有导柱和浮动接头；其中，气缸安装板位于总安装板的下方，气缸固定在气缸安装板上，升降压板的导柱滑动的设置于导柱孔中，气缸的活塞杆穿过气缸安装板与升降压板的浮动接头固定在一起。通过导柱和导柱孔的配合，可以使升降压板的运动更加平稳，并且浮动接头具有一定的缓冲作用，可以进一步保证升降板运动的平稳性。

在一些实施例中，导柱孔内设有直线轴承，导柱与直线轴承滑动配合。设置直线轴承，可以减少导柱在滑动过程中所受的摩擦力。

在一些实施例中，升降气缸组件还包括油压缓冲器和/或限位螺栓，油压缓冲器和/或限位螺栓设于总安装板的底部。气缸安装板上对应油压缓冲器和/或限位螺栓设置避让孔，当压头接触工件时，所述油压缓冲器和/或限位螺栓通过避让孔与升降压板抵触。安装油压缓冲器和/或限位螺栓可以对该升降压板进行缓冲和减速，有效的保护气缸。

在一些实施例中，工装夹具还包括风刀抽尘组件和风控组件,其中，风刀抽尘组件包括一个两端开口的箱体，该箱体内设有吹气口；总安装板和气缸安装板上均设有开窗，箱体两端的开口分别与两个开窗对齐连接；风控组件可以设置在总安装板上，用于控制风刀抽尘组件。风刀抽尘组件的箱体设于总安装板和气缸安装板之间，将气缸安装板和总安装板连接固定起来，并形成一个保护腔；箱体内部设置吹气口，可以向着振镜组件的光学镜头吹气除尘，保护光学镜头。

在一些实施例中，升降压板的边缘设有抽尘管，抽尘管的一端与风刀抽尘组件连通，另一端设有开口朝向压头的吸气管。设置抽尘管有利于焊接时有效吸尘，防止焊渣掉落。

在一些实施例中，气缸安装板与升降压板之间设置风琴罩；风琴罩的两端开口，其上端的开口与气缸安装板上的开窗对齐连接，下端的开口与所述升降压板连接。在升降压板在气缸和气缸安装板之间设置风琴罩进行防尘，能更好的对光学镜头进行保护。

在一些实施例中，压头组件的位置与风琴罩的开口位置对应，压头组件和升降压板上设有相互连通的通孔，形成透光孔。设置透光孔，可以使激光束通过透光孔作用于工件上进行焊接。

在一些实施例中，总安装板上还设有磁栅尺读数组件。磁栅尺读数组件可以监测总安装板的位移数据，及时发现异常。

第二方面，本申请提供了一种激光焊接工具，包括上述实施例中的工装夹具。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为一些常用的电池包的分解结构示意图；

图2为本申请一些实施例的工装夹具的立体结构示意图；

图3为本申请一些实施例的压板组件的分解结构示意图；

图4为图3的压板组件的另一个角度的分解结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

电池100；

箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池单体20，电芯极柱21；

X轴电机组件311，X轴滑轨312，Y轴电机组件321，Y轴滑轨322，Z轴电机组件331，Z轴滑轨332，Z轴固定座333，拖链盒34，拖链板35；

压头组件40，压头41，压头安装板42；

压板机构50，总安装板51，气缸521，气缸安装板522，直线轴承5221，升降压板523，导柱5231，浮动接头5232，油压缓冲器5241，限位螺栓5242，安装架5243；

风刀抽尘组件61，抽尘管63，吸气管631，风琴罩64；

磁栅尺读数组件70。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

如图1所示，为一些常用的电池包100的爆炸图。电池包100可以由多个并联或串联在一起的电池单体20构成，这些电池单体20以矩阵形式整齐的排列在在电池包箱体10内，每个电池单体均设置两个电芯极柱21(包括一个正极柱和一个负极柱)，这些电池单体的电芯极柱21在电池包内也是以矩阵形式整齐排列。电池包100还包括CCS组件，用于连接电池单体20之间的电芯极柱。

本发明人注意到，在动力电池的电池包制作工序中，当对CCS组件进行焊接时，需要利用工装夹具压紧CCS组件和电芯极柱，以使CCS组件和电芯极柱接触，便于进行激光焊接。工装夹具上通常根据电池包中的电芯极柱的数量及各个电芯极柱的位置设置压头，将所有压头固定在工装夹具上，其中，每个压头对应一个电芯极柱，压头的数与电芯极柱的数量相等。由于各压头的间距都是根据电池包中的各个电芯极柱的位置设置的，不可调整，兼容性差，当电池单体的间距存在公差较大时，压头不能压接在电芯极柱正中心，存在焊偏风险，并且，每一个工装夹具仅适用于一款电池包产品，每当电池包的规格改变时，就需要重新设计并更换夹具，不仅费时费力，而且生产成本较高。

申请人研究发现，可以通过降低压头组件的生产成本降低电池包的生产成本。为了降低压头组件的生产成本，可以减少压头组件的压头的数量，压头的数量越少，成本越低。同时，由于压头的数量的减少，因此，无法一次性压紧电池包箱体内的所有电芯极柱上的CCS组件，所以增设了三轴运动组件，由三轴运动组件带动压头组件在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向自由移动，这样就可以使压头组件先压紧一个或部分CCS组件，当被压紧的CCS组件的焊接完成时，再移动压头组件到下一个位置，直到完成整箱电池包的焊接，因此，当电池单体的规格不变时，即使电池包的规格发生变化，也无需更换压头组件，不仅降低了生产成本，也提高了压头组件的兼容性，即使有需要根据电池包产品的规格更换压头组件的情况，由于压头组件的成本降低了，电池包焊接的成本也随之降低。并且，当采用单个压头时，由于一次只压紧一个CCS组件，其不受电池单体的电芯极柱距离以及电池单体之间的间距的影响，可以兼容各种规格的产品。

本申请实施例公开的工装夹具，适用但不限于激光焊接设备，该激光焊接设备可以但不限于电池包的焊接。

根据本申请的一些实施例，参照图2至图4。图2为根据本申请一些实施例的工装夹具的结构示意图；图3和图4为不同角度的压板机构和压头组件的分解结构示意图。本申请提供了一种工装夹具。工装夹具包括三轴运动组件和压头组件40。压头组件40安装在三轴运动组件上，可以在三轴运动组件的带动下在实现X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的自由移动。压头组件40上设有一个或多个用于压紧待焊接的工件的压头41。

三轴运动组件设置在激光焊接设备的龙门组件的支架上，压头组件40固定在三轴运动组件上。三轴运动组件可以采用电机组件驱动齿轮与滑轨的齿条配合的方式移动，完成三轴(X轴、Y轴和Z轴)的位置补偿，将压头组件40移动到工件所在的位置压紧工件。压头41固定在压头组件40上用于压紧工件。压头组件40上可以设置至少一个压头41，压头40可以采用铜嘴。每个压头41可以压紧一个工件(如CCS组件)。

该工件可以但不限于电池包的CCS组件，其中，CCS组件用于桥接两个电芯单元的顶部。

由于压头组件40可以在X轴、Y轴和Z轴方向自由移动，因此，在对电池包进行CCS组件焊接时，可以使压头组件40先压紧一个或部分CCS组件，当被压紧的CCS组件的焊接完成时，再移动压头组件40到下一个位置，通过多次移动，完成整箱电池包的焊接。这样就可以尽量减少压头41的数量，降低压头组件40的成本，进而降低了更换压头组件40的成本，并且压头41的数量越少，成本越低。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图3所示，在对电池包中连接各电池单体的CCS组件进行焊接时，压头组件40可以设置为双压头，两个压头41可以分别压紧一个电池单体上的两个电芯极柱上的CCS组件。

两个压头41之间的距离根据电池单体上的两个电芯极柱的距离设置。

由于每次仅对一个电池单体的2电芯极柱上的CCS组件进行压紧，因此在，在压紧时，工装夹具不受电池单体之间的间距的公差的影响，能够精准的压紧在电芯极柱的正中心，保证焊接的质量。并且，由于压头组件40上仅设置两个压头42，因此更换压头组件40的成本很低。

根据本申请的一些实施例，可选的，压头组件40也可以只设置一个压头41，压紧1个电芯极柱上的CCS组件。

当压头组件40仅设置一个压头41时，压头组件40每次只压紧一个电芯极柱上的CCS组件，因此，无论电池单体之间的距离是否存在工差、电芯极柱的高度是否一致，或者电池包的规格是否变化，均不会对压头组件40产生影响，因此，压头组件40可以兼容包括不规则整箱电池包在内的各种规格的产品，无需更换，极大的降低了材料成本和时间成本。

请继续参阅图2，根据本申请的一些实施例，三轴运动组件包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件，Z轴运动组件上设有压板机构50，压头组件40设于压板机构50的下方。

其中，Y轴运动组件和X轴运动组件配合，可以在X轴运动组件的作用下在X轴方向上自由移动；Z轴运动组件和Y轴运动组件配合，并在Y轴运动组件的作用下在Y轴方向上自由移动；压板机构50设置在Z轴运动组件上，并在Z轴运动组件的作用下带动压头组件40在Z轴方向自由的上下移动。

X轴运动组件包括2个X轴电机组件311和2个X轴滑轨312；Y轴运动组件包括Y轴电机组件321和Y轴滑轨322；Z轴运动组件包括Z轴电机组件331和Z轴滑轨332。其中，X轴滑轨312、Y轴滑轨322和Z轴滑轨332上均设有齿条；X轴电机组件311、Y轴电机组件321和Z轴电机组件331上均设有齿轮。

Y轴导轨322的两端与分别与一个X轴电机组件311固定在一起；两个X轴电机组件311的齿轮分别与两个X轴滑轨312上的齿条配合。X轴电机组件311驱动齿轮转动，通过齿轮于齿条的啮合将旋转运动转化为直线运动，从而带动Y轴导轨322在X轴滑轨312上移动，此时压头组件40可以被移动到工件的X轴坐标处。

Y轴电机组件321、Z轴电机组件331及Z轴滑轨332固定均固定在Z轴固定座333上，Y轴电机组件321的齿轮与Y轴滑轨322的齿条配合，带动Z轴底座333在Y轴导轨上移动，此时，Z轴运动组件和压头组件40可以被移动到工件的Y轴坐标处。

Z轴电机组件331的电机与齿轮之间可以通过传动机构连接，齿轮与Z轴滑轨332的齿条配合，带动压板机构50在Z轴滑轨332上上下移动，此时压头组件40可以被移动到工件的Z轴坐标处。

在一些可行的方案中，也可以将Z轴电机组件332与压板组件50固定在一起，此时Z轴电机组件331的齿轮与Z轴滑轨332的齿条配合，带Z轴动电机组件331和压板组件50一同在Z轴滑轨332上移动。

在一些可行的方案中，各电机组件可以包括电机，还可以包括与电机连接的减速器等传动机构。

在一些可行的方案中，可以在X轴滑轨312、Y轴滑轨322和Z轴滑轨332上拖链盒34，在Y轴滑轨322上、Z轴固定座33上和压板组件50上设置与拖链盒34配合的拖链板35上，拖链盒34内可以放置并保护电线，避免电线在三轴运动组件的移动过程中受损。

通过X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件，可以带动压头组件在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的自由移动，从而将压头组件准确的移动到工件的坐标位置，压紧工件。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图3和图4。如图中所示，压板机构50设有总安装板51和升降气缸组件。升降气缸组件50设于总安装板51的下方，压头组件40安装在升降气缸组件的下方，与升降气缸组件的活塞杆连接。总安装板51固定在Z轴运动组件上，能够在Z轴运动组件的带动下上升或下降。

在一些可行的方案中，总安装板51可以和Z轴运动组件的齿轮固定在一起，也可以和Z轴运动组件的Z轴运动组件331固定在一起，总安装板51在Z轴运动组件331的带动下向Z轴正方向或Z轴负方向移动，从而带动压头组件40远离或靠近工件。当总安装板51带着压头组件40靠近工件后，Z轴电机组件331控制其齿轮停止运动，然后由升降气缸组件通过活塞杆控制压头组件40继续向下移动压紧工件。

在一些可行的方案中，可以通过控制装置(如PLC)、电磁阀等对X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件以及升降气缸组件进行控制。

先利用Z轴运动组件带动总安装板51使压头组件靠近工件，再利用升降气缸组件控制压头组件40继续下降至工件的Z轴坐标，不仅可以更精确的控制压头组件40的下降位移，而且可以避免压头组件40在压紧工件过程中损坏工件。

根据本申请的一些实施例，可选地，继续参阅图3和图4，升降气缸组件包括气缸521、气缸安装板522和升降压板523。气缸安装板522上设有导柱孔。升降压板523的顶部向上设有导柱5231和浮动接头5232。其中，气缸安装板521设于总安装板51的下方，气缸521固定在气缸安装板522上，升降压板523的导柱5231滑动的设置于导柱孔中，气缸522的活塞杆穿过气缸安装板522与升降压板523的浮动接头5232固定在一起。

压头组件40固定在升降压板523上，并位于升降压板523的下方。

通过控制气缸521的活塞杆的上下移动的位移，可以控制压头组件40的位移。为了保证升降压板523运动的平稳性，可以在气缸安装板522的两端各设一个气缸521，并在气缸安装板522的四个角各设一个导柱孔；在升降压板523上对应的位置处设置浮动接头5232和导柱5231。

将压头组件40固定在压板523上，通过升降压板523与气缸521的活塞杆连接可以实现气缸521对压头组件40的控制，并通过导柱5231和导柱孔的配合，可以使升降压板522的运动更加平稳。并且浮动接头5232具有一定的缓冲作用，可以进一步保证升降板522的运动的平稳性。

根据本申请的一些实施例，可选地，导柱孔内设有直线轴承5221，导柱5231与直线轴承5221滑动配合。

在导柱孔522内设置直线轴承5221，可以减少导柱522在滑动过程中所受的摩擦力。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图3和图4，升降气缸组件还包括油压缓冲器5241和/或限位螺栓5242。油压缓冲器5241和/或限位螺栓5242设于总安装板51的底部。气缸安装板522上对应油压缓冲器5241和/或限位螺栓5242设置避让孔，当压头41接触工件时，所述油压缓冲器5241和/或限位螺栓5242通过避让孔与升降压板523抵触。

在一些可行的方案中，可以在总安装板底部的两端各固定一个安装架，并使其位于气缸521的外侧，然后将油压缓冲器5241和/或限位螺栓5242固定在安装架上。

由于电芯极柱的高度和压头41下降的位移都可能存在误差，因此压头41在下降过程中，可能会出现过渡挤压CCS组件甚至与CCS组件发生撞击的情况，此时压头41受到的CCS组件反冲力较大，并带动升降压板523向上退回一段位移，可能会对气缸521造成损害，安装油压缓冲器5241和/或限位螺栓5242则可以对该升降压板523进行缓冲和减速，对气缸521起到一定的保护作用。

根据本申请的一些实施例，可选地，请再次参考图3和图4。工装夹具还包括风刀抽尘组件61和风控组件。其中，风刀抽尘组件61包括一个两端开口的箱体，该箱体内设有吹气口。

总安装板51和气缸安装板522上均设有开窗，风刀抽尘组件61的箱体设于总安装板51和所述气缸安装板522之间，箱体的两端的开口分别与总安装板51和所述气缸安装板522的开窗对齐连接。

风控组件可以固定在总安装板51上，用于控制风刀抽尘组件61。

由于激光焊接的过程中，振镜组件的光学镜头容易被焊接过程所产生的烟雾或粉尘等污染，造成镜头损坏、性能下降或影响加工效果，所以需要对光学镜头进行保护。风刀抽尘组件61的箱体设于总安装板51和气缸安装板522之间，将气缸安装板522和总安装板51连接固定起来，并形成一个保护腔。

箱体内部设置吹气口，可以向着振镜组件的光学镜头吹气，到达除尘效果，保护光学镜头。

根据本申请的一些实施例，可选地，请再次参考图4，升降压板523边缘设有抽尘管63，抽尘管63的一端与风刀抽尘组件61连通，另一端设有开口朝向压头41的吸气管631。

在激光焊接的过程中，会产生大量的焊渣，因此需要设置抽尘管63，抽尘管63的一端与风刀抽尘组件61连通，可以由风控组件控制风刀抽尘组件61进行吸尘。吸气管631直接朝向压头，可以将焊接产生的焊渣直接吸走。

设置抽尘管63有利于焊接时有效吸尘，防止焊渣掉落，避免焊渣影响工件的焊接，有利于提高产品质量。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图3和图4，气缸安装板522与升降压板523之间设置风琴罩64；风琴罩64的两端开口，其上端的开口和气缸安装板522上的开窗连接在一起，下端的开口和升降压板523连接在一起。

由于升降压板523在气缸活塞杆的带动下上下移动，因此在升降压板523和气缸安装板522之间设置风琴罩64进行防尘，以更好的对光学镜头进行保护。

根据本申请的一些实施例，可选地，请继续参考图4，压头组件40的位置与风琴罩64的开口位置对应，压头组件40和升降压板523上设有相互连通的通孔，形成透光孔。

可选的，压头组件40设有压头安装板42，压头41固定在压头安装板42的底部，压头安装板42固定在升降压板523的底部。压头41、压头安装板42和升降压板523上设置的通孔连接形成可供振镜组件产生的激光束通过的透光孔。

设置透光孔，可以使激光束通过透光孔作用于工件上进行焊接。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图3，总安装板上还设有磁栅尺读数组件70。

磁栅尺读数组件70设置在总安装板51上，可以精确的对总安装板51的位移进行测量和读取。

磁栅尺读数组件70还可以将总安装板51的位移数据发送给控制装置，由控制装置监控总安装板51的位移数据，并在位移数据发生异常时进行报警。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种激光焊接工具，包括以上任一方案所述的工装夹具。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种适用于激光焊接设备的工装夹具。该工装夹具设有三轴运动组件、压板机构和压头机构。三轴运动组件包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件；压板机构固定在Z轴运动组件上，压板机构上设有升降气缸组件；压头组件与升降气缸组件连接，压头组件采用单铜嘴。X轴运动组件带动Y轴运动组件在X轴滑轨上移动，将Y轴运动组件移动到一个电芯极柱的X坐标位置；Y轴运动组件带动Z轴运动组件在Y轴滑轨上移动，将Z轴运动组件移动到该电芯极柱的Y坐标位置；此时设置在Z轴运动组件上的压板机构和压头组件到达了该电芯极柱的正上方，Z轴运动组件带动压板机构在Z轴上下降至预设的Z轴坐标位置，使压头组件靠近电芯极柱；然后升降气缸组件控制压头组件继续下降直至铜嘴压紧电芯极柱上的CCS组件；当完成对该电芯极柱上CCS组件的焊接时，升降气缸组件抬起压头组件，重复上述过程将压头组件移动到下一个电芯极柱。

压头组件采用单铜嘴工位模式进行压紧CCS焊接可以减少使用工装铜嘴数量，控制开发成本，铜嘴安装在压板组件上，由PLC控制三轴运动组件，带动压板组件移动焊接轨迹，Z轴运动模组下降压紧CCS，可进行三轴单独位置补偿(X轴、Y轴、Z轴)，增加设备产品兼容性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种工装夹具，适用于激光焊接设备，其特征在于，所述工装夹具包括三轴运动组件和压头组件；

所述压头组件设于所述三轴运动组件上，并在所述三轴运动组件的带动下在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向自由移动；

所述压头组件包括至少一个压头，所述压头用于压紧待焊接的工件。

2.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，当所述工件为电池包中的线束隔离板组件时：

所述压头的数量为1个，用于压紧一个电芯极柱上的线束隔离板组件；或者

所述压头的数量为2个，用于压紧一个电池单体的1对电芯极柱上的线束隔离板组件。

3.如权利要求1所述的工装夹具，其特征在于，所述三轴运动组件包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件；

所述Y轴运动组件与所述X轴运动组件配合，并在所述X轴运动组件的作用下沿所述X轴方向移动；

所述Z轴运动组件与所述Y轴运动组件配合，并在所述Y轴运动组将的作用下沿所述Y轴方向移动；

所述Z轴运动组件上设有压板机构，所述压板机构在所述Z轴运动组件的作用下沿所述Z轴方向移动；

所述压头组件设于所述压板机构的底部，并跟随所述压板机构在所述Z轴方向移动。

4.如权利要求3所述的工装夹具，其特征在于，所述压板机构包括总安装板和升降气缸组件；

所述总安装板固定在所述Z轴运动组件上，所述总安装板在所述Z轴运动组件的带动下上升或下降；

所述升降气缸组件设于所述总安装板的下方；

所述压头组件设于所述升降气缸组件的下方，并与所述升降气缸组件的活塞杆连接。

5.如权利要求4所述的工装夹具，其特征在于，所述升降气缸组件包括气缸、气缸安装板和升降压板；

所述气缸安装板设于所述总安装板的下方，所述气缸安装板上设有导柱孔；

所述升降压板的顶部向上设有导柱和浮动接头，所述导柱与所述导柱孔滑动配合；

所述气缸固定在所述气缸安装板上，其活塞杆穿过所述气缸安装板与所述浮动接头固定在一起；

所述压头组件固定在所述升降压板上，并位于所述升降压板的下方。

6.如权利要求5所述的工装夹具，其特征在于，所述导柱孔内设有直线轴承，所述导柱与所述直线轴承滑动配合。

7.如权利要求6所述的工装夹具，其特征在于，所述升降气缸组件还包括油压缓冲器和/或限位螺栓，所述油压缓冲器和/或所述限位螺栓设于所述总安装板底部；

所述气缸安装板上设有避让孔，当所述压头接触所述工件时，所述油压缓冲器和/或所述限位螺栓通过所述避让孔与所述升降压板抵触。

8.如权利要求6所述的工装夹具，其特征在于，所述工装夹具还包括风刀抽尘组件和风控组件；

所述风刀抽尘组件包括一个两端开口的箱体，所述箱体内设有吹气口；

所述总安装板和所述气缸安装板上均设有开窗，所述箱体两端的开口分别与两个所述开窗对齐连接；

所述风控组件设于所述总安装板上，用于控制所述风刀抽尘组件。

9.如权利要求8所述的工装夹具，其特征在于，所述升降压板边缘设有抽尘管，所述抽尘管的一端与所述风刀抽尘组件连通，另一端设有吸气管，所述吸气管的开口向所述压头。

10.如权利要求8所述的工装夹具，其特征在于，所述气缸安装板与所述升降压板之间设有风琴罩；

所述风琴罩的两端开口，其上端的开口与所述气缸安装板上的开窗对齐连接，下端的开口与所述升降压板连接。

11.如权利要求10所述的工装夹具，其特征在于，所述压头组件的位置与所述风琴罩的开口位置对应，所述压头组件和升降压板上设有相互连通的通孔，形成透光孔。

12.如权利要求4所述的工装夹具，其特征在于，所述总安装板上还设有磁栅尺读数组件。

13.一种激光焊接设备，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项所述的工装夹具。

Images