CN218081040U - 一种锂电池极柱焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的一种锂电池极柱焊接机，包括机架、工装板、驱动工装板沿竖直方向上下活动的顶升驱动装置，机架包括基座板、定位板、设置于基座板周围处的等高柱，定位板上贯通有与焊接环对应的活动孔，活动孔的内壁转动连接有压持部，压持部设置有焊接头，压持部的底部转动连接有套设于极柱上的黄铜盖帽，活动孔的内孔壁对应黄铜盖帽处连通有进气道，定位板上设置有除尘装置，除尘装置包括除尘罩、出气管、气源，以向活动孔内输入惰性气体。本实用新型焊接作业时保护极柱并吸收传递至极柱上的部分热量，除尘装置排出焊烟并加速黄铜盖帽的冷却，从而确保极柱的塑料部分的不受高温影响，提升了锂电池顶板的焊接质量。

Description

一种锂电池极柱焊接机

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产设备技术领域，特别涉及一种锂电池极柱焊接机。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正负极材料、使用非水电解质溶液的电池，已经广泛应用于各种电动汽车、城市公交等领域。其中，在锂电池顶板是锂电池的重要部件，如图1所示的一种锂电池顶板，包括电池盖板1和两个极柱2，电池盖板1管上对称贯通有两个安装孔3，安装孔3的内壁开设有密封槽4，电池盖板1开设有与安装孔3同轴设置的焊接槽5，极柱2由正负极材料22和焊接环21通过注塑的方式制成，将密封圈6装入至密封槽4上，并将焊接环21装入焊接槽5内以将极柱2装入至电池顶盖上，通过压紧极柱2使得密封圈6压到指定厚度，将焊接环21和电池顶盖焊接，完成锂电池顶板的装配焊接。

在极柱的焊接过程中，需对装配后的锂电池顶板进行夹持固定，避免焊接时发生偏位。如公布号为CN114799699A公开了一种电池盖板极柱焊接工装，包括工装板，用于支撑电池盖板；压紧装置，与工装板配合压紧极柱，压紧装置包括形成于工装板上方的主体部、用于驱动主体部上下移动的压紧驱动机构、形成于主体部上对应于极柱安装槽的位置处的安装孔以及可转动设于安装孔中的极柱压持部，极柱压持部具有垂直贯通以供焊接头向下穿越的穿越空间，在水平投影面上，极柱压持部具有遮挡电池盖板的遮挡部分；以及旋转装置，用于驱动极柱压持部转动以变化遮挡部分的位置。

然而，使用该工装在对焊接环和电池顶盖进行焊接时，焊接环受热易与空气氧化而容易产生黑色焊点和焊烟，温度较高的黑色焊点飞溅落到极柱上或焊接时传递至极柱上的热量，均会导致极柱的塑料部分发生融化，降低了锂电池顶板的焊接质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种锂电池极柱焊接机，焊接作业时保护极柱并吸收传递至极柱上的部分热量，除尘装置排出焊烟并加速黄铜盖帽的冷却，从而确保极柱的塑料部分的不受高温影响，提升了锂电池顶板的焊接质量。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：通过上述技术方案，一种锂电池极柱焊接机，包括机架、供电池盖板放置的工装板、驱动所述工装板沿竖直方向上下活动的顶升驱动装置，所述机架包括基座板、定位板、设置于所述基座板周围处的等高柱，所述定位板上贯通有与焊接环对应的活动孔，所述活动孔的内壁转动连接有用以压紧极柱的压持部，所述压持部设置有焊接头，所述焊接头的焊接端与焊接环的外周侧壁对齐，所述压持部的底部转动连接有套设于极柱上的黄铜盖帽，所述活动孔的内孔壁对应所述黄铜盖帽处连通有进气道，所述定位板上设置有除尘装置，所述除尘装置包括设覆盖于所述活动孔上的除尘罩、与所述除尘罩的内部相通的出气管、与所述进气道相通的气源，所述气源位于所述进气道露出所述定位板的端部处，以向所述活动孔内输入惰性气体。

优选的，所述压持部包括转动连接于所述活动孔内的驱动环、位于所述驱动环轴线处的压持件、连接驱动环和压持件的连接部，所述压持部具有所述焊接头的焊接端通过的空间，所述黄铜盖帽转动连接于所述压持件的底部中心处，所述定位板上设置有用于驱动所述驱动环转动的旋转驱动装置，以变化所述连接部的位置。

优选的，所述旋转驱动装置包括相对设置的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的驱动端和所述第二气缸的驱动端之间设置有传动齿条，所述定位板内转动连接有与所述传动齿条相啮合的齿轮传动件，所述驱动环的外周侧壁与所述齿轮传动件相啮合，所述旋转驱动装置驱动所述传动齿条沿直线移动以使所述驱动环转动。

优选的，所述除尘罩的顶面贯通有供所述焊接头活动的通孔，所述除尘罩的顶部对应通孔处转动连接有透明罩，所述焊接头拆卸式连接于所述透明罩。

优选的，所述除尘罩的顶面开设有与所述活动孔同轴设置的环槽，所述透明罩的底部设置有转动连接于所述环槽内的导向环，所述环槽沿周向开设有定位槽，所述导向环设装有滑移连接与所述定位槽内的定位件。

优选的，所述工装板的顶面对应极柱处开设有顶孔，所述顶孔内滑移连接有顶件，所述顶孔的内孔壁与所述顶件之间设置有第一弹性件。

优选的，所述顶孔的内孔壁开设有第一限位槽，所述顶件设置有滑移连接于所述第一限位槽内的第一限位件。

优选的，所述定位板的底面设置有两个插销，所述工装板的底面开设有供所述插销插接的导正套，所述插销插入所述导正套的端部为锥状结构。

优选的，所述定位板内设置有定位机构，所述定位机构的底面开设有供所述插销滑移连接的滑孔，所述滑孔的内孔壁与所述插销之间设置有第二弹性件。

优选的，所述滑孔的内孔壁开设有第二限位槽，所述插销设置有滑移连接于所述第二限位槽的第二限位件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:使用该焊接机时，将装配后的锂电池顶板放置于工装板上，通过顶升驱动装置驱动工作板与定位板合模，压持部配合工装板压紧极柱，维持极柱在电池盖板上的位置，可启动焊接头，利用压持部在活动孔内的转动连接，对焊接环的外周侧壁和与之抵触的焊接槽的内槽壁进行激光焊接，以将极柱焊接固定在电池盖板上，在该过程中，黄铜盖帽套设于极柱上，黄铜具备较强的耐磨性能和导热性，黄铜盖帽可保护极柱并吸收传递至极柱上的部分热量，除尘罩的内部与活动孔相通，气源通过进气道向活动孔内输入惰性气体，隔绝焊接环和空气，以避免焊接环焊接时与空气氧化产生黑色焊点，利用活动孔的内壁结构来引导惰性气体内流动带走黄铜盖帽上的热量，加速黄铜盖帽的冷却，从而确保极柱的塑料部分的不受高温影响，提升了锂电池顶板的焊接质量。

附图说明

图1是锂电池顶板的结构示意图；

图2是实施例的结构示意图；

图3是实施例的剖视图一；

图4是图3中A区的放大图；

图5是实施例的剖视图二。

图中：1、电池盖板；2、极柱；21、焊接环；22、正负极材料；3、安装孔；4、密封槽；5、焊接槽；6、密封圈；7、机架；71、基座板；72、定位板；73、等高柱；8、压持部；81、驱动环；82、压持件；83、连接部；9、除尘装置；91、除尘罩；92、出气管；93、气源；10、旋转驱动装置；101、第一气缸；102、第二气缸；11、工装板；12、顶升驱动装置；13、活动孔；14、焊接头；15、黄铜盖帽；16、进气道；17、传动齿条；18、齿轮传动件；19、通孔；20、透明罩；23、环槽；24、导向环；25、定位槽；26、定位件；27、顶孔；28、顶件；29、第一弹性件；30、第一限位槽；31、第一限位件；32、插销；33、导正套；34、定位机构；35、滑孔；36、第二弹性件；37、第二限位槽；38、第二限位件；39、支撑件；40、滑槽；41、定位柱；42、放置槽；43、控制器；44、行程条；45、第一接触开关；46、第二接触开关；47、触发件；48、保护罩。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参考图1至图5，一种锂电池极柱2焊接机，包括机架7、工装板11、顶升驱动装置12，机架7包括基座板71、定位板72、设置于基座板71周围处的等高柱73，等高柱73用以支撑机架7。

工装板11的顶面开设有供电池盖板1放置的放置槽42，以引导装配后的锂电池顶部预置于工装板11的顶面上，顶升驱动装置12为气缸，顶升驱动装置12固定连接于工装板11的底部，顶升驱动装置12的驱动端固定连接于基座板71上，通过启动顶升驱动装置12进行伸出或退回，驱动工装板11沿竖直方向上下活动，实现工装板11与定位板72合模或分模，基座板71对应顶升驱动装置12处设置有支撑件39，支撑件39的顶部开设有滑槽40，工装板11的底部设置有滑移连接于滑槽40内的定位柱41，用以加强工装板11的上下移动。

定位板72上贯通有与焊接环21对应的活动孔13，活动孔13的内壁转动连接有用以压紧极柱2的压持部8，压持部8设置有焊接头14，焊接头14的焊接端与焊接环21的外周侧壁对齐，压持部8的底部转动连接有套设于极柱2上的黄铜盖帽15，活动孔13的内孔壁对应黄铜盖帽15处连通有进气道16，定位板72上设置有除尘装置9，除尘装置9包括设覆盖于活动孔13上的除尘罩91、与除尘罩91的内部相通的出气管92、与进气道16相通的气源93，气源93位于进气道16露出定位板72的端部处，进气道16露出定位板72的端部为管状结构，以向活动孔13内输入惰性气体，惰性气体可为氩气或氮气，出气管92与外接气泵连接，用以对除尘罩91内的气体进行抽气作业。

当工装板11与定位板72合模时，工装板11与定位板72夹持固定电池盖板1，压持部8配合工装板11压紧极柱2，维持极柱2在电池盖板1上的位置，之后，可启动焊接头14，利用压持部8在活动孔13内的转动连接，对焊接环21的外周侧壁和与之抵触的焊接槽5的内槽壁进行激光焊接，以将极柱2焊接固定在电池盖板1上，在该过程中，由于黄铜盖帽15套设于极柱2上，黄铜具备较强的耐磨性能和导热性，使得黄铜盖帽15可保护极柱2并吸收传递至极柱2上的部分热量，除尘罩91的内部与活动孔13相通，气源93通过进气道16向活动孔13内输入惰性气体，隔绝焊接环21和空气，以避免焊接环21焊接时与空气氧化产生黑色焊点，利用活动孔13的内壁结构来引导惰性气体内流动带走黄铜盖帽15上的热量，加速黄铜盖帽15的冷却，从而确保极柱2的塑料部分的不受高温影响，提升了锂电池顶板的焊接质量。

工装板11的顶面对应极柱2处开设有顶孔27，顶孔27形成与放置槽42的底部内槽部处，顶孔27内滑移连接有顶件28，顶孔27的内孔壁与顶件28之间设置有第一弹性件29，顶孔27的内孔壁开设有第一限位槽30，顶件28设置有滑移连接于第一限位槽30内的第一限位件31，第一限位槽30和第一限位件31用以限位顶件28在顶孔27内的顶出程度，防止顶件28脱离顶孔27。

当工装板11靠近定位板72时，极柱2插入黄铜盖帽15内，顶件28与密封圈6相抵紧并在顶孔27内向下滑移，第一弹性件29受压变形，缓冲黄铜盖帽15下压时的压力，顶件28和黄铜盖帽15对极柱2和密封圈6进行夹紧固定与电池盖板1上，以便焊接头14进行激光焊接作业，直到锂电池顶盖完成焊接作业后，顶升驱动装置12退回以使工装板11与定位板72相互分离，第一弹性回复变形的弹力驱使顶件28带动极柱2顶出，进而将电池盖板1顶离放置槽42，避免锂电池顶盖出料卡涩。

定位板72的底面设置有两个插销32，工装板11的底面开设有供插销32插接的导正套33，插销32插入导正套33的端部为锥状结构。定位板72内设置有定位机构34，定位机构34的底面开设有供插销32滑移连接的滑孔35，滑孔35的内孔壁与插销32之间设置有第二弹性件36。滑孔35的内孔壁开设有第二限位槽37，插销32设置有滑移连接于第二限位槽37的第二限位件38，第二限位槽37和第二限位件38，用以限位插销32在滑孔35内的滑移，防止插销32脱离滑孔35。

在工装板11和定位板72的合模过程中，插销32插入导正套33内，导正套33的内壁与插销32相抵触，引导工装板11和定位板72以正确的位置进行合模，第二弹性件36受压变形，以缓冲工装板11上顶的压力，确保合模稳定。

除尘罩91的顶面贯通有供焊接头14活动的通孔19，除尘罩91的顶部对应通孔19处转动连接有透明罩20，焊接头14拆卸式连接于透明罩20，除尘罩91的顶面开设有与活动孔13同轴设置的环槽23，透明罩20的底部设置有转动连接于环槽23内的导向环24，以引导透明罩20在除尘罩91上的转动活动，环槽23沿周向开设有定位槽25，导向环24设装有滑移连接与定位槽25内的定位件26，用以防止透明罩20脱离定位板72。透明罩20为耐高温塑料材料制成，可通过透明罩20观察焊接环21和焊接槽5的焊接情况，且透明罩20、除尘罩91、活动孔13相通并形成较为密闭的空间，使得外界气泵可通过出气管92对空间内的惰性气体进行较好的抽气作业，利于惰性气体的回收利用。

压持部8包括转动连接于活动孔13内的驱动环81、位于驱动环81轴线处的压持件82、连接驱动环81和压持件82的连接部83，压持部8具有焊接头14的焊接端通过的空间，黄铜盖帽15转动连接于压持件82的底部中心处，定位板72上设置有旋转驱动装置10，旋转驱动装置10包括相对设置的第一气缸101和第二气缸102，第一气缸101的驱动端和第二气缸102的驱动端之间设置有传动齿条17，定位板72内转动连接有与传动齿条17相啮合的齿轮传动件18，齿轮传动件18为柱状齿轮结构，定位板72对应齿轮传动件18露出定位板72的端部处盖设有保护罩48，齿轮传动件18的一端转动连接于定位板72内，齿轮传动件18的另一端转动连接于保护罩48内。齿轮传动件18的轴向与驱动环81的轴向平行，驱动环81的外周侧壁与齿轮传动件18的侧壁相啮合，第一气缸101伸出时，第二气缸102退回，第一气缸101退回时，第二气缸102伸出，旋转驱动装置10驱动传动齿条17沿直线移动以使驱动环81转动，以变化连接部83的位置，确保焊接头14可一次完成对焊接环21和焊接槽5的周向焊接。

机架7上设置有控制器43，控制器43为PLC控制，为现有技术，在此不作详细赘述，所诉顶升驱动装置12、第一气缸101、第二气缸102、气源93以及焊接头14均与控制器43连接并受其控制，基座板71对应顶升驱动装置12处设置有行程条44，行程条44上设置有第一接触开关45和第二接触开关46，第一接触开关45和第二接触开关46均与控制器43电性连接，顶升驱动装置12设置有与第一接触开关45或第二接触开关46相抵触的触发件47，当触发件47与第一接触开关45或第二接触开关46抵触时，控制器43停止顶升驱动装置12，使得机电一体化程度高，该焊接机操作较为方便。

当然，以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池极柱焊接机，其特征是：包括机架(7)、供电池盖板(1)放置的工装板(11)、驱动所述工装板(11)沿竖直方向上下活动的顶升驱动装置(12)，所述机架(7)包括基座板(71)、定位板(72)、设置于所述基座板(71)周围处的等高柱(73)，所述定位板(72)上贯通有与焊接环(21)对应的活动孔(13)，所述活动孔(13)的内壁转动连接有用以压紧极柱(2)的压持部(8)，所述压持部(8)设置有焊接头(14)，所述焊接头(14)的焊接端与焊接环(21)的外周侧壁对齐，所述压持部(8)的底部转动连接有套设于极柱(2)上的黄铜盖帽(15)，所述活动孔(13)的内孔壁对应所述黄铜盖帽(15)处连通有进气道(16)，所述定位板(72)上设置有除尘装置(9)，所述除尘装置(9)包括设覆盖于所述活动孔(13)上的除尘罩(91)、与所述除尘罩(91)的内部相通的出气管(92)、与所述进气道(16)相通的气源(93)，所述气源(93)位于所述进气道(16)露出所述定位板(72)的端部处，以向所述活动孔(13)内输入惰性气体。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述压持部(8)包括转动连接于所述活动孔(13)内的驱动环(81)、位于所述驱动环(81)轴线处的压持件(82)、连接驱动环(81)和压持件(82)的连接部(83)，所述压持部(8)具有所述焊接头(14)的焊接端通过的空间，所述黄铜盖帽(15)转动连接于所述压持件(82)的底部中心处，所述定位板(72)上设置有用于驱动所述驱动环(81)转动的旋转驱动装置(10)，以变化所述连接部(83)的位置。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述旋转驱动装置(10)包括相对设置的第一气缸(101)和第二气缸(102)，所述第一气缸(101)的驱动端和所述第二气缸(102)的驱动端之间设置有传动齿条(17)，所述定位板(72)内转动连接有与所述传动齿条(17)相啮合的齿轮传动件(18)，所述驱动环(81)的外周侧壁与所述齿轮传动件(18)相啮合，所述旋转驱动装置(10)驱动所述传动齿条(17)沿直线移动以使所述驱动环(81)转动。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述除尘罩(91)的顶面贯通有供所述焊接头(14)活动的通孔(19)，所述除尘罩(91)的顶部对应通孔(19)处转动连接有透明罩(20)，所述焊接头(14)拆卸式连接于所述透明罩(20)。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述除尘罩(91)的顶面开设有与所述活动孔(13)同轴设置的环槽(23)，所述透明罩(20)的底部设置有转动连接于所述环槽(23)内的导向环(24)，所述环槽(23)沿周向开设有定位槽(25)，所述导向环(24)设装有滑移连接与所述定位槽(25)内的定位件(26)。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述工装板(11)的顶面对应极柱(2)处开设有顶孔(27)，所述顶孔(27)内滑移连接有顶件(28)，所述顶孔(27)的内孔壁与所述顶件(28)之间设置有第一弹性件(29)。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述顶孔(27)的内孔壁开设有第一限位槽(30)，所述顶件(28)设置有滑移连接于所述第一限位槽(30)内的第一限位件(31)。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述定位板(72)的底面设置有两个插销(32)，所述工装板(11)的底面开设有供所述插销(32)插接的导正套(33)，所述插销(32)插入所述导正套(33)的端部为锥状结构。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述定位板(72)内设置有定位机构(34)，所述定位机构(34)的底面开设有供所述插销(32)滑移连接的滑孔(35)，所述滑孔(35)的内孔壁与所述插销(32)之间设置有第二弹性件(36)。

10.根据权利要求9所述的一种锂电池极柱焊接机，其特征是：所述滑孔(35)的内孔壁开设有第二限位槽(37)，所述插销(32)设置有滑移连接于所述第二限位槽(37)的第二限位件(38)。

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