CN216966636U - 一种激光焊接装置及激光焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产技术领域，具体涉及一种激光焊接装置及激光焊接系统，激光焊接装置包括用于夹持外壳的第一夹块与第二夹块，利用距离调节组件能调节第一夹块与第二夹块之间的距离，使第一夹块配合第二夹块对外壳的四角进行夹持，只要距离调节组件施加压平整形外壳所需的力，就能使第一夹块与第二夹块在夹持住外壳的时候对外壳的四角进行压平整形，由此，在利用本实施例的激光焊接装置的夹持机构固定外壳并对盖板与外壳的连接位置进行焊接之前，不需要利用整形工具对外壳进行压平整形，简化了生产步骤，不仅大幅提高了生产效率，还降低了生产成本。

Description

一种激光焊接装置及激光焊接系统

技术领域

本实用新型涉及电池生产领域，特别是一种激光焊接装置及激光焊接系统。

背景技术

电池生产过程中，会将电芯装入外壳并往外壳的开口处盖上盖板，为了避免焊接后出现翘角，盖好盖板后需要先利用整形工具对外壳进行压平整形，才能利用激光焊接装置的夹持机构固定外壳并对盖板与外壳的连接位置进行焊接，生产步骤繁多，以至于生产效率低下。

实用新型内容

本实用新型实施例要解决的技术问题在于，提供一种激光焊接装置，以解决现有技术中往外壳的开口处盖上盖板后需要先利用整形工具对外壳进行压平整形，才能利用激光焊接装置的夹持机构固定外壳并对盖板与外壳的连接位置进行焊接，生产步骤繁多，以至于生产效率低下的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种激光焊接装置，包括：机架；夹持机构，其包括与所述机架连接的第一夹块、第二夹块以及距离调节组件；所述第二夹块与所述第一夹块间隔设置；所述距离调节组件与所述第一夹块和/或所述第二夹块连接，用于调节所述第一夹块与所述第二夹块之间的距离，以使所述第一夹块配合所述第二夹块对所述外壳的四角进行夹持或松放；激光器，其与所述机架连接，所述激光器用于发射激光以对所述外壳与所述盖板的连接位置进行焊接。

进一步地，所述第一夹块与所述第二夹块均具有分别用于夹持所述外壳四角的第一角部、第二角部、第三角部以及第四角部。

进一步地，所述夹持机构还包括与所述距离调节组件连接的安装块，所述安装块上设有第一安装结构；所述第一夹块和/或所述第二夹块还开设有第二安装结构，且所述第二安装结构位于所述第一角部、所述第二角部、所述第三角部以及所述第四角部四者之间；其中，所述第二安装结构用于与所述第一安装结构配合，以将所述第一夹块和/或所述第二夹块装设于所述安装块上，所述距离调节组件通过驱动所述安装块移动，以带动所述第一夹块和/或所述第二夹块。

进一步地，所述距离调节组件与所述第一夹块及所述第二夹块连接，以同步带动所述第一夹块与所述第二夹块正向或反向移动。

进一步地，还包括用于承载所述电池的上料载块；所述夹持机构还包括第一上料位移组件，所述第一上料位移组件与所述机架、所述第一夹块以及所述第二夹块连接，所述夹持机构用于带动所述第一夹块与所述第二夹块往返于所述上料载块与所述激光器，以将待焊接的所述电池从所述上料载块运往所述激光器。

进一步地，所述第二夹块整体呈“工”字形，所述上料载块的表面开设有供所述第二夹块穿行的“工”字形通孔。

进一步地，还包括下料机构，所述下料机构包括：下料承载组件，其与所述机架连接，用于承载完成焊接的所述电池；下料搬运组件，其包括下料位移组件与下料机械手，所述下料机械手用于拾取与放置完成焊接的所述电池，所述下料位移组件装设于所述机架，并与所述下料机械手连接，所述下料位移组件用于带动所述下料机械手往返于所述激光器以及所述下料承载组件，以将完成焊接的所述电池从所述激光器运往所述下料承载组件。

进一步地，所述第一夹块的第二角部与所述第三角部均位于所述第一夹块靠近所述下料承载组件的一侧，所述第一夹块的边缘朝所述第一夹块的中部延伸的避空区域，且所述避空区域位于所述第二角部与所述第三角部之间，所述下料机械手穿过所述避空区域拾取所述电池。

进一步地，还包括上料机构，所述上料机构包括：上料承载组件，其与所述机架连接，用于承载待焊接的所述电池；上料搬运组件，其包括第二上料位移组件与上料机械手，所述上料机械手用于拾取与放置待焊接的所述电池，所述第二上料位移组件装设于所述机架，并与所述上料机械手连接，所述第二上料位移组件用于带动所述上料机械手往返于所述上料承载组件以及所述上料载块，以将待焊接的所述电池从所述上料承载组件运往所述上料载块。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种激光焊接系统，包括：激光焊接装置，其为上述第一方面所述的激光焊接装置；供能装置，其与所述激光焊接装置的激光器与距离调节组件连接，以为所述激光器与所述距离调节组件提供能源。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的激光焊接装置及激光焊接系统的有益效果在于：

本实施例的激光焊接装置设有用于夹持外壳的第一夹块与第二夹块，利用距离调节组件能调节第一夹块与第二夹块之间的距离，使第一夹块配合第二夹块对外壳的四角进行夹持，只要距离调节组件施加压平整形外壳所需的力，就能使第一夹块与第二夹块在夹持住外壳的时候对外壳的四角进行压平整形，由此，在利用本实施例的激光焊接装置的夹持机构固定外壳并对盖板与外壳的连接位置进行焊接之前，不需要利用整形工具对外壳进行压平整形，简化了生产步骤，不仅大幅提高了生产效率，还降低了生产成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的激光焊接装置的立体结构示意图；

图2是电池的立体结构示意图；

图3是翘角电池的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第一夹块配合第二夹块夹持电池的立体结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第一夹块的立体结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的第二夹块的立体结构示意图；

图7是图1中A位置局部放大示意图；

图8是本实用新型实施例提供的----平面结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的激光焊接系统的立体结构示意图；

图中各附图标记为：

1、激光焊接装置；11、机架；12、夹持机构；121、第一夹块；1211、第一角部；1212、第二角部；1213、第三角部；1214、第四角部；1215、第二安装结构；1216、避空区域；122、第二夹块；123、距离调节组件；124、安装块；1241、螺钉；125、第一上料位移组件；13、激光器；14、上料载块；141、“工”字形通孔；142、支撑部；15、下料机构；151、下料承载组件；152、下料搬运组件；1521、下料位移组件；1522、下料机械手；16、上料机构；161、上料承载组件；162、上料搬运组件；1621、上料位移组件；1622、上料机械手；2、激光焊接系统；21、供能装置；200、电池；2001、外壳；2002、盖板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

本实用新型提实施例供了一种激光焊接装置1，如图1-图6所示，用于对电池200的外壳2001与盖板2002的连接位置进行焊接。如图1所示，激光焊接装置1包括机架11、夹持机构12及激光器13。夹持机构12包括与机架11连接的第一夹块121、第二夹块122以及距离调节组件123；第二夹块122与第一夹块121间隔设置；距离调节组件123与第一夹块121和/或第二夹块122连接，用于调节第一夹块121与第二夹块122之间的距离，以使第一夹块121配合第二夹块122对外壳2001的四角进行夹持或松放。激光器13与机架11连接，激光器13用于发射激光以对外壳2001与盖板2002的连接位置进行焊接。

本实施例的激光焊接装置1设有用于夹持外壳2001的第一夹块121与第二夹块122，通过实施本实施例，利用距离调节组件123能调节第一夹块121与第二夹块122之间的距离，使第一夹块121配合第二夹块122对外壳2001的四角进行夹持，只要距离调节组件123施加压平整形外壳2001所需的力，就能使第一夹块121与第二夹块122在夹持住外壳2001的时候对外壳2001的四角进行压平整形。由此，在利用本实施例的激光焊接装置1的夹持机构12固定外壳2001并对盖板2002与外壳2001的连接位置进行焊接之前，不需要利用整形工具对外壳2001进行压平整形，简化了生产步骤，不仅大幅提高了生产效率，还降低了生产成本。

其中，利用距离调节组件123控制第一夹块121和/或第二夹块122夹持电池200的实施例有多种。

在实施例一中，距离调节组件123与第一夹块121连接，用于带动第一夹块121朝第二夹块122正向移动，以夹持电池200，或者用于带动第一夹块121朝第二夹块122反向移动，以松放电池200。

在实施例二中，距离调节组件123与第二夹块122连接，用于带动第二夹块122朝第一夹块121正向移动，以夹持电池200，或者用于带动第二夹块122朝第一夹块121反向移动，以松放电池200。

在实施例三中，距离调节组件123与第一夹块121及第二夹块122连接，用于同步带动第一夹块121与第二夹块122正向移动，以夹持电池200，或者用于同步带动第一夹块121与第二夹块122反向移动，以松放电池200。

具体地，同步带动第一夹块121与第二夹块122的优点在于，能更快速地调节第一夹块121与第二夹块122之间的距离，通过加快对电池200进行夹持的速度，从而有效地提高生产效率。

在具体实施例中，第一夹块121与第二夹块122均具有第一角部1211、第二角部1212、第三角部1213与第四角部1214。在第一夹块121与第二夹块122对外壳2001进行夹持时，第一夹块121与第二夹块122的第一角部1211、第二角部1212、第三角部1213与第四角部1214能分别用于夹持外壳2001四角。

在具体实施例中，如图1-图7所示，夹持机构12还包括与距离调节组件123连接的安装块124，安装块124上设有第一安装结构(图中未示出)；第一夹块121和/或第二夹块122还开设有第二安装结构1215，且第二安装结构1215位于第一角部1211、第二角部1212、第三角部1213以及第四角部1214四者之间。其中，第二安装结构1215用于与第一安装结构配合，以将第一夹块121和/或第二夹块122装设于安装块124上，距离调节组件123通过驱动安装块124移动，以带动第一夹块121和/或第二夹块122。

在本实施例中，距离调节组件123是通过驱动安装块124，从而带动第一夹块121和/或第二夹块122的，所以第一夹块121和/或第二夹块122对外壳2001施加的压力来自安装块124。又因为第一夹块121和/或第二夹块122是通过第二安装结构1215安装在安装块124上的，所以第一夹块121和/或第二夹块122对外壳2001施加的压力都是由第二安装结构1215所在的位置传递至第一角部1211、第二角部1212、第三角部1213以及第四角部1214上的。本实施例将第二安装结构1215设置于第一角部1211、第二角部1212、第三角部1213以及第四角部1214之间，能平衡第一角部1211、第二角部1212、第三角部1213与第四角部1214对电池200施加压力的大小，在对外壳2001进行压平整形时，不易压坏电池200。

具体地，第一安装结构与第二安装结构1215的具体实施方式繁多，例如第一安装结构与第二安装结构1215均为安装孔，通过螺钉1241连接在一起，又例如第一安装结构为卡槽或卡键中的其中一者，第二安装结构1215为卡槽或卡键中的其中另一者，卡槽与卡键配合就能使第一夹块121和/或第二夹块122安装在安装块124上，本实施例在此不做限定，本领域技术人员可以对此进行适应性调节。

在具体实施例中，如图1-图6所示，激光焊接装置1还包括用于承载电池200的上料载块14。夹持机构12还包括第一上料位移组件125，第一上料位移组件125与机架11、第一夹块121以及第二夹块122连接，夹持机构12用于带动第一夹块121与第二夹块122往返于上料载块14与激光器13，以将待焊接的电池200从上料载块14运往激光器13。

通过实施本实施例，操作人员只需将电池200放置于上料载块14上，然后就可以启动第一上料位移组件125带动第一夹块121与第二夹块122，使其移动至上料载块14处将电池200夹往激光器13所在位置对外壳2001与盖板2002的连接位置进行激光焊接。这样可以有效地避免因操作人员操作不当，而被第一夹块121与第二夹块122夹伤手的情况发生。

在具体实施例中，如图1-图8所示，第二夹块122整体呈“工”字形，上料载块14的表面开设有供第二夹块122穿行的“工”字形通孔141，第二夹块122能穿过“工”字形通孔141。

具体地，若要上料载块14更好地支撑电池200，那么就需要尽可能地提高上料载块14的承载面积，且提高上料载块14承载面积的同时，不能让上料载块14阻碍第二夹块122对电池200进行夹持操作。为了实现上述目的，本实施例将第二夹块122设计成“工”字形，并与上料载块14的表面开设有供第二夹块122穿行的“工”字形通孔141。在本实施例中“工”字形通孔141围合成两个相对且间隔设置的支撑部142，为电池200提供了良好的支撑，由于第二夹块122是“工”字形的，所以第二夹块122夹持电池200时，可以穿过“工”字形通孔141，不会被上料载块14所干扰。

为了使第二夹块122夹持电池200后，能顺利地利用第一上料位移组件125将电池200移动到激光器13处，不会让第二夹块122撞击上料载块14。必须在第一上料位移组件125带动第二夹块122前，使第二夹块122升高并从“工”字形通孔141中穿出。以下提供两个实施例解决这一技术问题。

在一实施例中，如图1-图8所示，第一夹块121与第二夹块122在分别移动到上料载块14上下两侧时。第一夹块121与外壳2001上表面之间的距离，大于第二夹块122与外壳2001下表面之间的距离。因此利用第一夹块121与第二夹块122夹持电池200时，第二夹块122会先触碰到外壳2001，随后第二夹块122会带动电池200升高，直至第二夹块122整体从“工”字形通孔141中穿出后，才会与第一夹块121配合夹住电池200，此时就能顺利地利用第一上料位移组件125将电池200移动到激光器13处，不会让第二夹块122撞击上料载块14。

具体地，本实施例无需新增结构，能顺利地利用第一上料位移组件125将电池200移动到激光器13处，不会让第二夹块122撞击上料载块14。

在另一实施例中，如图1-图8所示，夹持机构12还包括升降组件(图中未示出)，升降组件与距离调节组件123连接，升降组件通过驱动距离调节组件123升降，以带动第一夹块121与第二夹块122同步升降。在利用第一夹块121与第二夹块122夹住电池200后，可以利用升降组件同步升高第一夹块121与第二夹块122，使第二夹块122整体从“工”字形通孔141中穿出，此时就能顺利地利用第一上料位移组件125将电池200移动到激光器13处，不会让第二夹块122撞击上料载块14。

具体地，本实施例能让第一夹块121与第二夹块122同时夹住电池200，避免电池200在被夹住之前产生位移，提高后续利用激光器13对外壳2001与盖板2002进行焊接时的准确率。

在一实施例中，如图1-图8所示，激光焊接装置1还包括下料机构15，下料机构15包括下料承载组件151与下料搬运组件152。下料承载组件151与机架11连接，用于承载完成焊接的电池200。下料搬运组件152包括下料位移组件1521与下料机械手1522，下料机械手1522用于拾取与放置完成焊接的电池200，下料位移组件1521装设于机架11，并与下料机械手1522连接，下料位移组件1521用于带动下料机械手1522往返于激光器13以及下料承载组件151，以将完成焊接的电池200从激光器13运往下料承载组件151。

本实施例通过设置有下料机构15，在利用激光器13对外壳2001与盖板2002进行激光焊接后，就可以利用下料机构15进行下料。具体是利用下料位移组件1521带动下料机械手1522位移至激光器13处拾取完成焊接的电池200，再利用下料位移组件1521带动下料机械手1522位移至下料承载组件151处放置完成焊接的电池200。提高了自动化程度，有效地降低了工人的劳动强度。

具体地，下料承载组件151可以是一个放置平台，也可以是一个具有运输功能的流水线，本实施例在此不做限定，本领域技术人员可以对此进行适应性调节。

在具体实施例中，下料机械手1522为真空吸盘。

具体地，吸盘能稳定地吸住外壳2001，并且不会对外壳2001造成任何损坏。

当然，可以理解的是，下料机械手1522也可以采用机械夹抓。

具体地，机械夹抓稳定可靠，能长期在恶劣的环境中运行。

为了使下料位移组件1521带动下料机械手1522去拾取电池200时，下料机械手1522不会撞击第一夹块121，以下提供两个实施例解决这一技术问题。

在一实施例中，在下料位移组件1521带动下料机械手1522去拾取电池200前，利用距离调节组件123调节第一夹块121与第二夹块122之间的距离，使得第一夹块121与电池200之间的距离能容纳下料机械手1522后，再启用下料位移组件1521带动下料机械手1522去拾取电池200。

在另一实施例中，如图1-图8所示，第一夹块121的第二角部1212与第三角部1213均位于第一夹块121靠近下料承载组件151的一侧，第一夹块121的边缘朝第一夹块121的中部延伸的避空区域1216，且避空区域1216位于第二角部1212与第三角部1213之间，下料机械手1522穿过避空区域1216拾取电池200。

具体地，本实施例只需要第一夹块121与第二夹块122略微松开电池200，就能利用下料机械手1522拾取到电池200，速度较快，能有效地提高生产效率。

在一实施例中，如图1-图8所示，激光焊接装置1还包括上料机构16，上料机构16包括上料承载组件161与上料搬运组件162。上料承载组件161与机架11连接，用于承载待焊接的电池200。上料搬运组件162包括第二上料位移组件1621与上料机械手1622，上料机械手1622用于拾取与放置待焊接的电池200，第二上料位移组件1621装设于机架11，并与上料机械手1622连接，第二上料位移组件1621用于带动上料机械手1622往返于上料承载组件161以及上料载块14，以将待焊接的电池200从上料承载组件161运往上料载块14。

具体地，上料机构16可以利用第二上料位移组件1621带动上料机械手1622位移至上料承载组件161处拾待焊接的电池200，再利用第二上料位移组件1621带动上料机械手1622位移至上料载块14处放置待焊接的电池200。提高了自动化程度，有效地降低了工人的劳动强度。

在具体实施例中，上料机构16为爬坡式上料机构，可以一次性放置多个待焊接的电池200。

本实用新型实施例展示了一种激光焊接装置1，如图1-图6所示，激光焊接装置1设有用于夹持外壳2001的第一夹块121与第二夹块122，利用距离调节组件123能调节第一夹块121与第二夹块122之间的距离，使第一夹块121配合第二夹块122对外壳2001的四角进行夹持，只要距离调节组件123施加压平整形外壳2001所需的力，就能使第一夹块121与第二夹块122在夹持住外壳2001的时候对外壳2001的四角进行压平整形。由此，在利用本实施例的激光焊接装置1的夹持机构12固定外壳2001并对盖板2002与外壳2001的连接位置进行焊接之前，不需要利用整形工具对外壳2001进行压平整形，简化了生产步骤，不仅大幅提高了生产效率，还降低了生产成本。

本实用新型还提供了一种激光焊接系统2，如图1-图9所示，激光焊接系统2包括激光焊接装置1以及供能装置21。激光焊接系统2包括激光焊接装置1以及供能装置21。激光焊接装置1为上述实施例所展示的激光焊接装置1。供能装置21与激光焊接装置1的激光器13与距离调节组件123连接，以为激光器13与距离调节组件123提供能源。

在利用本实施例的激光焊接装置1的夹持机构12固定外壳2001并对盖板2002与外壳2001的连接位置进行焊接之前，不需要利用整形工具对外壳2001进行压平整形，简化了生产步骤，不仅大幅提高了生产效率，还降低了生产成本。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光焊接装置，用于对电池的外壳与盖板的连接位置进行焊接，其特征在于，包括：

机架；

夹持机构，其包括与所述机架连接的第一夹块、第二夹块以及距离调节组件；所述第二夹块与所述第一夹块间隔设置；所述距离调节组件与所述第一夹块和/或所述第二夹块连接，用于调节所述第一夹块与所述第二夹块之间的距离，以使所述第一夹块配合所述第二夹块对所述外壳的四角进行夹持或松放；

激光器，其与所述机架连接，所述激光器用于发射激光以对所述外壳与所述盖板的连接位置进行焊接。

2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第一夹块与所述第二夹块均具有分别用于夹持所述外壳四角的第一角部、第二角部、第三角部以及第四角部。

3.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述夹持机构还包括与所述距离调节组件连接的安装块，所述安装块上设有第一安装结构；所述第一夹块和/或所述第二夹块还开设有第二安装结构，且所述第二安装结构位于所述第一角部、所述第二角部、所述第三角部以及所述第四角部四者之间；

其中，所述第二安装结构用于与所述第一安装结构配合，以将所述第一夹块和/或所述第二夹块装设于所述安装块上，所述距离调节组件通过驱动所述安装块移动，以带动所述第一夹块和/或所述第二夹块。

4.根据权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述距离调节组件与所述第一夹块及所述第二夹块连接，以同步带动所述第一夹块与所述第二夹块正向或反向移动。

5.根据权利要求4所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括用于承载所述电池的上料载块；所述夹持机构还包括第一上料位移组件，所述第一上料位移组件与所述机架、所述第一夹块以及所述第二夹块连接，所述夹持机构用于带动所述第一夹块与所述第二夹块往返于所述上料载块与所述激光器，以将待焊接的所述电池从所述上料载块运往所述激光器。

6.根据权利要求5所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第二夹块整体呈“工”字形，所述上料载块的表面开设有供所述第二夹块穿行的“工”字形通孔。

7.根据权利要求2-6任一项所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括下料机构，所述下料机构包括：

下料承载组件，其与所述机架连接，用于承载完成焊接的所述电池；

下料搬运组件，其包括下料位移组件与下料机械手，所述下料机械手用于拾取与放置完成焊接的所述电池，所述下料位移组件装设于所述机架，并与所述下料机械手连接，所述下料位移组件用于带动所述下料机械手往返于所述激光器以及所述下料承载组件，以将完成焊接的所述电池从所述激光器运往所述下料承载组件。

8.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第一夹块的第二角部与所述第三角部均位于所述第一夹块靠近所述下料承载组件的一侧，所述第一夹块的边缘朝所述第一夹块的中部延伸的避空区域，且所述避空区域位于所述第二角部与所述第三角部之间，所述下料机械手穿过所述避空区域拾取所述电池。

9.根据权利要求5-6任一项所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括上料机构，所述上料机构包括：

上料承载组件，其与所述机架连接，用于承载待焊接的所述电池；

上料搬运组件，其包括第二上料位移组件与上料机械手，所述上料机械手用于拾取与放置待焊接的所述电池，所述第二上料位移组件装设于所述机架，并与所述上料机械手连接，所述第二上料位移组件用于带动所述上料机械手往返于所述上料承载组件以及所述上料载块，以将待焊接的所述电池从所述上料承载组件运往所述上料载块。

10.一种激光焊接系统，其特征在于，包括：

激光焊接装置，其为上述权利要求1-9任一项所述的激光焊接装置；

供能装置，其与所述激光焊接装置的激光器与距离调节组件连接，以为所述激光器与所述距离调节组件提供能源。

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