CN218487582U - 电池顶盖焊接治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池顶盖焊接治具，用于承接预装有顶盖的电池，并使顶盖和电池的壳体之间的缝隙对应于焊接工位，焊接治具包括夹持机构、压装机构和承托架，其中，夹持机构包括可被驱动而旋转的设于承托架上的旋转盘，旋转盘上装设有电池托盘，和夹持电池的夹持部。而压装机构则包括设于电池托盘上的压头和基准块，压头沿旋转轴线的方向，导向移动于电池托盘上，以将顶盖压紧在壳体上。本实用新型中的焊接治具将顶盖和壳体之间的压装和焊接集成在同一设备上，减少了占地面积和所需的操作员数量，从而有利于降低电池的生产成本和提升电池焊接时的焊接效率。

Description

电池顶盖焊接治具

技术领域

本实用新型涉及电池生产技术领域，特别涉及一种电池顶盖焊接治具。

背景技术

随着动力电池行业发展，电池企业间的竞争变得愈加激烈，提高产品质量的同时扩大产能成为公司的战略发展方向。锂电池生产的关键设备是产品产能和质量的重要保证，电芯正负极的顶盖激光焊接设备就是诸多生产环节中的关键设备之一。

目前行业中针对电芯顶盖焊接是分为两台设备来依次完成的。首先是负极压装和点焊设备，第二是正极压装和点焊设备，第一和第二都是对顶盖与电芯进行压装和点焊，之后电芯转运到满焊设备，完成正负极顶盖的周边焊。

顶盖的压装和点焊工序在三个两个来完成，造成了顶盖焊接工序的机台数量多，设备总体的体积大，占地面积多。电芯的转运装夹定位次数较多，电芯更容易在此过程中受到多次定位装夹，定位基准不统一，基准不集中的问题，焊接精度降低等风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池顶盖焊接治具，以提升对电池焊接的焊接效率。

为达上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池顶盖焊接治具，用于承接预装有顶盖的电池，并使所述顶盖和所述电池的壳体之间的缝隙对应于焊接工位，

所述焊接治具包括夹持机构、压装机构和承托架，所述夹持机构包括旋转盘，所述旋转盘受驱动而可旋转的设于所述承托架上，所述旋转盘上装设有沿其旋转轴线方向布置的电池托盘，以及夹持所述电池的夹持部，且，所述电池托盘上预留有焊枪焊接的焊接位，输送至所述焊接治具的所述电池，在所述夹持部的夹持下，于所述承托架上旋转，而使各个方向的所述缝隙对应于所述焊接工位；

所述压装机构包括设于电池托盘上的压头和基准块，所述压头沿所述旋转轴线的方向，受驱动而导向移动于所述电池托盘上，以将所述顶盖压紧在所述壳体上。

进一步的，对应于所述旋转盘，连接有为所述焊接治具供气供电的电气滑环，且所述电气滑环的中心轴线与所述旋转轴线位于同一直线上。

进一步的，所述电池托盘平行于所述旋转轴线设置，而使所述电池长度方向上的中心轴线与所述旋转轴线重合。

进一步的，所述夹持部包括壳体夹持部和顶盖夹持部，所述顶盖夹持部预留有所述焊枪焊接的焊接孔。

进一步的，所述壳体夹持部和所述顶盖夹持部均采用气缸驱动以进行夹持动作，且，所述壳体夹持部和所述顶盖夹持部被分置于所述旋转盘的盘面两侧。

进一步的，焊接除尘部，对应于所述焊接工位设置，并具有随所述焊枪移动而设置的除尘罩，所述除尘罩与外部真空气源联通，并于焊接时罩设在所述顶盖上方。

进一步的，包括检测所述旋转盘旋转角度的角度检测装置，所述角度检测装置设于所述旋转盘上方，并固定于所述承托架上。

进一步的，所述承托架上设有突出的安装结构和驱动电机，所述旋转盘与所述安装结构啮合连接，并在所述驱动电机的驱动下，沿所述旋转轴线进行旋转。

进一步的，包括设在所述电池托盘上，检测所述壳体夹持部夹持压力的压力检测装置。

进一步的，包括支撑所述焊接除尘部的固定架，且，所述焊接除尘部远离所述除尘罩的一端枢转连接于所述固定架上。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型中的电池顶盖焊接治具利用设置的夹持机构、压装机构和承托架，在将顶盖压紧在壳体上之后，通过夹持机构和压装机构在承托架上的旋转，能够使壳体和顶盖之间的缝隙对应焊接工位，进而便于将电池顶盖焊接在壳体上。同时，本实用新型将顶盖和壳体之间的压装和焊接集成在同一设备上，减少了占地面积和所需的操作员数量，从而有利于降低电池的生产成本和提升电池焊接时的焊接效率。

此外，通过在顶盖夹持部上设置的焊接孔，便于焊枪通过焊接孔；来对顶盖和壳体之间的焊缝进行焊接。从而令本焊接治具的结构设计更为合力。

另外，通过设置的电气滑环，在夹持机构和压装机构旋转的过程中，也能够不断的为其进行供气供电，并便于驱动夹持机构和压装机构。

不仅如此，通过对应焊接工位设置的焊接除尘部，能够将焊接时所生产生的有害气体进行收集，防止有害气体对本焊接治具的工作环境进行污染，并有益于保障操作人员的身体健康。

而且，通过将旋转盘和安装结构之间的连接方式设置为啮合连接，使得旋转盘在安装结构上的旋转定位更为精准，并便于控制旋转角度，进而方便焊枪对准焊缝，以将顶盖焊接在壳体上。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的电池顶盖焊接治具的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述的电池顶盖焊接治具另一角度下的整体结构示意图；

图3为本实用新型所述的电池顶盖焊接治具的部分结构示意图；

图4为本实用新型所述的电池顶盖焊接治具的部分结构的另一角度示意图；

图5为本实用新型所述的电池顶盖焊接治具中的电池的结构示意图；

图6为图1的A部位置放大图；

图7为图3的B部位置放大图。

附图标记说明：

1、电池；10、顶盖；11、壳体；

21、旋转盘；22、电池托盘；221、挡块；231、顶盖夹持部；2310、焊接孔；232、壳体夹持部；24、连接架；25、电气滑环；26、角度检测装置；261、光感元件；262、档杆；

3、压装机构；

4、承托架；41、安装结构；42、驱动电机；43、内齿圈；

5、焊接除尘部；51、除尘罩；52、固定架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制；若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种电池顶盖焊接治具，其一种示例性结构如图1至图4所示。

整体而言，该焊接治具主要用于承接预装有顶盖10的电池1，并使顶盖10和电池1的壳体11之间的缝隙对应于焊接工位。其中，焊接治具包括夹持机构、压装机构3和承托架4，夹持机构包括可被驱动而旋转的设于承托架4上的旋转盘21，旋转盘21上装设有沿旋转盘21的旋转轴线方向布置的电池托盘22，以及夹持电池1的夹持部。并且，在电池托盘22上，预留有焊枪焊接的焊接位，输送至焊接治具的电池1，在夹持部的夹持下，在承托架4上旋转，而使各个方向的缝隙对应于焊接工位。进而便于焊枪对顶盖10和壳体11之间的缝隙进行焊接。

至于压装机构3，其包括设于电池托盘22上的压头和基准块，压头沿旋转轴线的方向，可被驱动而导向移动于电池托盘22上，以将顶盖10压紧在壳体11上。

详细来讲，为了便于壳体11和顶盖10之间的缝隙能够对准焊枪，在本实施例中，如图1并结合图2所示，电池托盘22平行于旋转轴线设置，而使电池1长度方向上的中心轴线与旋转轴线重合。这样一来，电池1在旋转的过程中，其旋转轴线和旋转盘21的中心轴线相重合，方便焊枪对准顶盖10和壳体11之间的缝隙。

此外，对于夹持部来讲，在本实施例中，为了便于对壳体11和顶盖10进行夹持，夹持部包括壳体夹持部232和顶盖夹持部231，并且，壳体夹持部232和顶盖夹持部231均采用气缸驱动以进行夹持动作。并且，壳体夹持部232和顶盖夹持部231被分置于旋转盘21的盘面两侧。另外，顶盖夹持部231预留有焊枪焊接的焊接孔2310。

需要说明的是，仍如图1至图4所示，壳体夹持部232和顶盖夹持部231均通过连接架24连接在旋转盘21上。在需要对壳体11或顶盖10进行夹持时，气缸以连接架24为支撑，驱使连接在气缸动力输出端的压头靠近电池1的壳体11或顶盖10。其中，壳体夹持部232包括壳体11下压组件和位于电池1左右两侧的两个壳体11侧压组件，壳体11下压组件向下压电池1，和电池托盘22共同作用，压紧壳体11，而位于壳体11左右两侧的壳体11侧压组件，则相互作用，以夹紧电池1。另外，为了不压坏电池1，在电池托盘22的盘面上，设有压力传感器，以检测壳体夹持部232对壳体11的夹持力度。

至于顶盖夹持部231的设置方式，可参考上述的顶盖夹持部231，但两者不同的是，如图1并结合图7所示，在顶盖夹持部231上的顶盖10下压组件和顶盖10侧压组件上，均设有便于焊枪焊机缝隙的焊接孔2310，在具体实施时，焊枪通过预留的焊接孔2310，间断的穿经焊接孔2310而为顶盖10和壳体11之间的焊缝进行焊接。

需要说明的是，在本实施例中的电池托盘22上，如图2并结合图4所示，还设有与前步工序中的电池1输送插盘配合的挡块221以及预留槽；在具体实施时，电池1输送插盘托着电池1，将电池1插进电池托盘22上，进而电池1输送插盘下移进电池托盘22上的预留槽中，同时，挡块221防止电池1脱出，之后电池1输送插盘即可从预留槽中抽出，以输送下一批次的电池1。

除上述可行的实施方式之外，在本实施例中，对于夹持机构和压装机构3的动力来源来讲，有一种更为优选的实施方式。详细来讲，对应于旋转盘21，连接有为焊接治具供气供电的电气滑环25，且电气滑环25的中心轴线与旋转轴线位于同一直线上。这样一来，电气滑环25能够在夹持机构和压装机构3旋转的过程中，持续为两者供气供电，以便于压装和焊接工序的顺利进行。

此外，对于承托架4来讲，其设有突出的安装结构41和驱动电机42，在具体实施时，安装结构41内部设有内齿圈43，旋转盘21与内齿圈43啮合连接。同时，在内齿圈43上，还设有挡圈，以防止旋转盘21的脱出。进而，驱动电机42通过和旋转盘21和内齿圈43之间所设置的传动齿轮，驱动旋转盘21旋转。

当然，如图1并结合图6所示，还可在承托架4上设置角度检测装置26，相应的，角度检测装置26还包括设置在旋转盘21上的档杆262，档杆262随旋转盘21的转动而旋转，旋转盘21旋转的过程中，档杆262会途径角度检测装置26中的光感元件261，进而光杆元件将档杆262途径时所产生的波动信号反馈至电脑，以监测旋转盘21的旋转角度。

为了对焊接时所产生的有害气体进行处理，在本实施例中，设有焊接除尘部5，详细来讲，焊接除尘部5对应于焊接工位而设置，并具有随焊枪移动而设置的除尘罩51，除尘罩51与外部真空气源联通，并于焊接时罩设在顶盖10上方。

并且，为了便于调整焊接部的角度，本实施例中还设有支撑焊接除尘部5的固定架52，焊接除尘部5远离除尘罩51的一端枢转连接于固定架52上，在具体实施时，除尘罩51通过驱动气缸联机铰接在固定架52上，并通过锁紧螺母调整焊接除尘部5在固定架52上的放置角度。

需要说明的是，上文中提到的电气滑环25也可被设置在固定架52上。

总而言之，本实用新型中的一种实施例利用设置的夹持机构、压装机构3和承托架4，在将顶盖10压紧在壳体11上之后，通过夹持机构和压装机构3在承托架4上的旋转，能够使壳体11和顶盖10之间的缝隙对应焊接工位，进而便于将电池1的顶盖10焊接在壳体11上。同时，本实用新型将顶盖10和壳体11之间的压装和焊接集成在同一设备上，减少了占地面积和所需的操作员数量，从而有利于降低电池1的生产成本。

不仅如此，通过对应焊接工位设置的焊接除尘部5，能够将焊接时所生产生的有害气体和各种微粒进行收集，防止对生产车间造成污染，并有益于保障操作人员的身体健康。而且，通过将旋转盘21和安装结构41之间的连接方式设置为啮合连接，使得旋转盘21在安装结构41上的旋转定位更为精准，并便于控制旋转角度，进而方便焊枪对准焊缝，以将顶盖10焊接在壳体11上。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池顶盖焊接治具，用于承接预装有顶盖(10)的电池(1)，并使所述顶盖(10)和所述电池(1)的壳体(11)之间的缝隙对应于焊接工位，其特征在于：

所述焊接治具包括夹持机构、压装机构(3)和承托架(4)，所述夹持机构包括旋转盘(21)，所述旋转盘(21)受驱动而可旋转的设于所述承托架(4)上，所述旋转盘(21)上装设有沿其旋转轴线方向布置的电池托盘(22)，以及夹持所述电池(1)的夹持部，且，所述电池托盘(22)上预留有焊枪焊接的焊接位，输送至所述焊接治具的所述电池(1)，在所述夹持部的夹持下，于所述承托架(4)上旋转，而使各个方向的所述缝隙对应于所述焊接工位；

所述压装机构(3)包括设于电池托盘(22)上的压头和基准块，所述压头沿所述旋转轴线的方向，受驱动而导向移动于所述电池托盘(22)上，以将所述顶盖(10)压紧在所述壳体(11)上。

2.根据权利要求1所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

对应于所述旋转盘(21)，连接有为所述焊接治具供气供电的电气滑环(25)，且所述电气滑环(25)的中心轴线与所述旋转轴线位于同一直线上。

3.根据权利要求1所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

所述电池托盘(22)平行于所述旋转轴线设置，而使所述电池(1)长度方向上的中心轴线与所述旋转轴线重合。

4.根据权利要求3所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

所述夹持部包括壳体夹持部(232)和顶盖夹持部(231)，所述顶盖夹持部(231)预留有所述焊枪焊接的焊接孔(2310)。

5.根据权利要求4所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

所述壳体夹持部(232)和所述顶盖夹持部(231)均采用气缸驱动以进行夹持动作，且，所述壳体夹持部(232)和所述顶盖夹持部(231)被分置于所述旋转盘(21)的盘面两侧。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

焊接除尘部(5)，对应于所述焊接工位设置，并具有随所述焊枪移动而设置的除尘罩(51)，所述除尘罩(51)与外部真空气源联通，并于焊接时罩设在所述顶盖(10)上方。

7.根据权利要求6所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

包括检测所述旋转盘(21)旋转角度的角度检测装置(26)，所述角度检测装置(26)设于所述旋转盘(21)上方，并固定于所述承托架(4)上。

8.根据权利要求7所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

所述承托架(4)上设有突出的安装结构(41)和驱动电机(42)，所述旋转盘(21)与所述安装结构(41)啮合连接，并在所述驱动电机(42)的驱动下，沿所述旋转轴线进行旋转。

9.根据权利要求5所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

包括设在所述电池托盘(22)上，检测所述壳体夹持部(232)夹持压力的压力检测装置。

10.根据权利要求8所述的电池顶盖焊接治具，其特征在于：

包括支撑所述焊接除尘部(5)的固定架(52)，且，所述焊接除尘部(5)远离所述除尘罩(51)的一端枢转连接于所述固定架(52)上。

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