CN218612253U - 一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，包括安装座，还包括装设在安装座上的定位机构以及装设在定位机构一侧且与定位机构相配合的激光焊接机构，所述定位机构包括用于对圆柱电池壳体进行定位的定位治具以及装设在定位治具上方且用于将负极集流盘卡紧在圆柱电池壳体内壁上的卡具，所述激光焊接机构包括装设在定位治具上方且用于将负极集流盘和圆柱电池壳体焊接在一起的激光焊接头；本实用新型能够对圆柱电池壳体精确定位，具有负极集流盘定位在圆柱电池壳体内壁简单方便、定位后负极集流盘卡紧在圆柱电池壳体内壁以及能够对负极集流盘与圆柱电池壳体的焊接位置进行精准焊接的优点，焊接效果好，提高圆柱电池的产品合格率。

Description

一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置

技术领域

本实用新型涉及圆柱电池激光焊接的技术领域，特别涉及一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置。

背景技术

圆柱电池已广泛应用于各种类型的储能领域中，未来仍具有较大的应用发展空间。目前，关于圆柱电池的激光焊接技术仍在不断发展中，其激光焊接质量的好坏直接影响圆柱电池的性能和稳定性，而影响其激光焊接质量的其中一个因素为焊接部件状况。

特别是，在现有的圆柱电池的制造工艺中，负极集流盘与圆柱电池壳体进行激光焊接时的焊接部件状况会直接影响激光焊接质量，其原因在于：

圆柱电池壳体和负极集流盘均是结构较小的部件，目前将负极集流盘定位在圆柱电池壳体内壁上仍然通过人工进行定位压实的方式实现。但是人工进行定位压实的方式存在定位难度大的问题，且人工将负极集流盘定位压实在圆柱电池壳体内壁后，负极集流盘会受到一定回弹力使得负极集流盘的位置发生一定偏移，同时导致负极集流盘与圆柱电池壳体之间产生一定的间隙，这两种焊接部件状况均会使得激光焊接效果较差，甚至焊接失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其包括的定位治具，精确对圆柱电池壳体定位；其包括的卡具，将负极集流盘定位卡紧在圆柱电池壳体内壁，有效解决了人工定位难度大、人工定位后负极集流盘与圆柱电池壳体之间发生一定位置偏移或产生一定间隙的问题；其包括的激光焊接头与定位治具、卡具配合，对负极集流盘和圆柱电池壳体进行精确焊接，有效提高焊接质量。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，包括安装座，还包括装设在安装座上的定位机构以及装设在定位机构一侧且与定位机构相配合的激光焊接机构，所述定位机构包括用于对圆柱电池壳体进行定位的定位治具以及装设在定位治具上方且用于将负极集流盘卡紧在圆柱电池壳体内壁上的卡具，所述激光焊接机构包括装设在定位治具上方且用于将负极集流盘和圆柱电池壳体焊接在一起的激光焊接头。

作为优选的，所述卡具包括相互对称设置的第一卡紧件和第二卡紧件，所述第一卡紧件与第二卡紧件分别连接有涨紧调节组件；卡具可一次将两个负极集流盘分别卡紧在圆柱电池壳体内壁上，并且通过涨紧调节组件调节第一卡紧件与第二卡紧件之间的距离，从而分别调节两个负极集流盘的卡紧力，卡紧效果好。

作为优选的，所述第一卡紧件和第二卡紧件分别包括与负极集流盘一端面形状相同且用于将负极集流盘抵紧在圆柱电池壳体内壁上的抵紧件。

作为优选的，所述定位治具包括固定定位块以及活动定位块，当所述定位治具对圆柱电池壳体进行定位时，所述固定定位块和活动定位块共同配合将圆柱电池壳体进行定位夹紧，所述活动定位块一端连接有夹紧调节组件；固定定位块作为定位基准，便于后续确定卡具和负极集流盘的放置位置以及便于激光焊接头确认焊接位置，夹紧调节组件能够调节固定定位块与活动定位块之间的距离，从而调节圆柱电池壳体的夹紧力。

作为优选的，所述定位机构还包括装设在定位治具底部且用于驱动定位治具旋转的旋转驱动器，所述激光焊接机构还包括用于安装激光焊接头且用于驱动激光焊接头分别沿三个轴向方向往复运动的三轴驱动模组。

作为优选的，当所述激光焊接头对负极集流盘和圆柱电池壳体进行焊接时，所述旋转驱动器与三轴驱动模组联动控制；旋转驱动器与三轴驱动模组联动控制，能对卡紧的负极集流盘和圆柱壳体之间焊接的焊接位置进行精准焊接作业。

作为优选的，所述旋转驱动器为DD马达；DD马达具有高速度，高刚性，高精度和低震动的优点，配合三轴驱动模组完成负极集流盘与圆柱电池壳体的焊接，焊接效果高。

作为优选的，所述定位机构还包括装设在旋转驱动器底部的角度调节安装板；角度调节安装板可以调节圆柱电池壳体相对于水平面的放置角度，与DD马达和激光焊接机构配合，共同调试出最佳焊接效果时圆柱电磁壳体的放置角度参数。

作为优选的，所述定位机构还包括用于安装角度调节安装板的支撑架，所述支撑架底部装设有定位板，所述定位板上开设有便于激光焊接机构确定定位机构放置位置的定位孔组；通过定位孔组，便于激光焊接机构的激光焊接头确定定位机构的放置位置，从而确定定位治具中的圆柱电池壳体的放置位置，最后确定负极集流盘与圆柱电池壳体的焊接位置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型设置有定位治具、卡具和激光焊接头，定位治具具有对圆柱电池壳体进行精确和稳固定位的优点，便于确定卡具和负极集流盘的放置位置以及便于激光焊接头确认焊接位置；人工轻松将卡具和负极集流盘定位放置在圆柱电池壳体内壁上，保证在焊接过程中负极集流盘一直被卡紧在圆柱电池壳体内壁，有效提高焊接质量；激光焊接头，能够精确对准卡紧的负极集流盘和圆柱电池壳体之间焊接的焊接位置，并将其两者焊接一起。

2.本实用新型提供的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，能够对圆柱电池壳体精确定位，具有负极集流盘定位在圆柱电池壳体内壁简单方便、定位后负极集流盘卡紧在圆柱电池壳体内壁以及能够对负极集流盘与圆柱电池壳体的焊接位置进行精准焊接的优点，焊接效果好，提高圆柱电池的产品合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的激光焊接机构的结构示意图；

图3是本实用新型提供的定位机构的结构示意图；

图4是本实用新型提供的定位治具和卡具的结构示意图；

图5是本实用新型提供的卡具的结构示意图；

图6是现有技术的负极集流盘与圆柱电池壳体焊接在一起的结构示意图。

在图中包括有：

1、安装座；11、负极集流盘；12、圆柱电池壳体；2、定位机构；20、支撑架；21、定位板；210、定位孔组；3、定位治具；31、固定定位块；32、活动定位块；33、夹紧调节组件；4、卡具；41、第一卡紧件；42、第二卡紧件；43、涨紧调节组件；46、抵紧件；5、旋转驱动器；6、角度调节安装板；7、激光焊接机构；8、激光焊接头；80、激光发生器；9、三轴驱动模组；91、Z轴驱动模组；92、Y轴驱动模组；93、X轴驱动模组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型本实施方式中的附图，对本实用新型本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本实用新型的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本实用新型中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图6，本实用新型的实施例提供了一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，包括安装座1、定位机构2和激光焊接机构7。定位机构2装设在安装座1上，激光焊接机构7装设在定位机构2一侧，激光焊接机构7与定位机构2相配合，共同作用将负极集流盘11和圆柱电池壳体12焊接在一起。

其中，定位机构2包括用于对圆柱电池壳体12进行定位的定位治具3、装设在定位治具3上方且用于将负极集流盘11卡紧在圆柱电池壳体12内壁上的卡具4、装设在定位治具3底部且用于驱动定位治具3旋转的旋转驱动器5、装设在旋转驱动器5底部的角度调节安装板6、用于安装角度调节安装板6的支撑架20以及装设在支撑架20底部的定位板21。激光焊接机构7包括装设在定位治具3上方且用于将负极集流盘11和圆柱电池壳体12焊接在一起的激光焊接头8、与激光焊接头8相连接且用于产生激光光束的激光发生器80以及用于安装激光焊接头8且用于驱动激光焊接头8分别沿三个轴向方向往复运动的三轴驱动模组9。

定位治具3包括固定定位块31以及活动定位块32，当定位治具3对圆柱电池壳体12进行定位时，固定定位块31作为定位基准，固定定位块31和活动定位块32共同配合将圆柱电池壳体12进行定位夹紧，活动定位块32一端连接有夹紧调节组件33，夹紧调节组件33包括螺栓、套设在螺栓上且与活动定位块32一端相抵紧的弹簧。固定定位块31和活动定位块32便于确定卡具4和负极集流盘11的放置位置以及便于激光焊接头8确认焊接位置，夹紧调节组件33能够调节固定定位块31与活动定位块32之间的距离，从而调节圆柱电池壳体12的夹紧力，保证圆柱电池壳体12定位精确和稳固。

卡具4包括相互对称设置的第一卡紧件41和第二卡紧件42，第一卡紧件41与第二卡紧件42分别连接有涨紧调节组件43，涨紧调节组件43包括分别与第一卡紧件41、第二卡紧件42螺纹连接的螺栓、套设在螺栓上且装设在第一卡紧件41和第二卡紧件42之间的弹簧。第一卡紧件41和第二卡紧件42分别包括与负极集流盘11一端面形状相同且用于将负极集流盘11抵紧在圆柱电池壳体12内壁上的抵紧件46，抵紧件46呈弧形形状。第一卡紧件41的抵紧件46将其中一个负极集流盘11抵紧在圆柱电池壳体12内壁上，第二卡紧件42的抵紧件46将其中另一个负极集流盘11抵紧在圆柱电池壳体12内壁上，最终实现第一卡紧件41的抵紧件46和第二卡紧件42的抵紧件46共同将两个负极集流盘11分别卡紧在圆柱电池壳体12内壁上。涨紧调节组件43通过螺栓可调节第一卡紧件41与第二卡紧件42之间的距离，从而分别调节两个负极集流盘11的卡紧力。

当定位治具3对圆柱电池壳体12进行定位后，人工可轻松将卡具4和负极集流盘11定位放置在圆柱电池壳体12内壁上，卡具4能够保证在焊接过程中，负极集流盘11一直被卡紧在圆柱电池壳体12内壁。

角度调节安装板6上设有角度刻度值标志，角度调节安装板6可以调节圆柱电池壳体12相对于水平面的放置角度，角度调节安装板6与DD马达和焊接机构配合，共同调试出最佳焊接效果时圆柱电池壳体12的放置角度参数。

旋转驱动器5为DD马达；DD马达具有高速度，高刚性，高精度和低震动的优点，配合三轴驱动模组9完成负极集流盘11与圆柱电池壳体12的焊接，焊接效果高。

三轴驱动模组9包括用于驱动激光焊接头8沿Z轴方向往复运动的Z轴驱动模组91、用于驱动Z轴驱动模组91沿Y轴方向往复运动的Y轴驱动模组92以及用于驱动Y轴驱动模组92沿X轴方向往复运动的X轴驱动模组93。

定位板21上开设有便于激光焊接机构7确定定位机构2放置位置的定位孔组210，定位孔组210便于激光焊接机构7的激光焊接头8确定定位机构2的放置位置，从而确定定位治具3中的圆柱电池壳体12的放置位置，最后确定负极集流盘11与圆柱电池壳体12的焊接位置。

当激光焊接机构7的激光焊接头8对负极集流盘11和圆柱电池壳体12进行焊接时，旋转驱动器5与三轴驱动模组9联动控制，即旋转驱动器5和三轴驱动模组9根据负极集流盘11与圆柱电池壳体12的焊接位置计算出激光焊接轨迹，旋转驱动器5与三轴驱动模组9联动完成该激光焊接轨迹的路径，最终完成对负极集流盘11与圆柱电池壳体12的焊接作业。

本实用新型实施例的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，能够对圆柱电池壳体12精确定位，负极集流盘11定位在圆柱电池壳体12内壁简单方便、定位后负极集流盘11卡紧在圆柱电池壳体12内壁以及能够对负极集流盘11与圆柱电池壳体12的焊接位置进行精准焊接，焊接效果好。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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)

1.一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，包括安装座(1)，其特征在于，还包括装设在安装座(1)上的定位机构(2)以及装设在定位机构(2)一侧且与定位机构(2)相配合的激光焊接机构(7)，所述定位机构(2)包括用于对圆柱电池壳体(12)进行定位的定位治具(3)以及装设在定位治具(3)上方且用于将负极集流盘(11)卡紧在圆柱电池壳体(12)内壁上的卡具(4)，所述激光焊接机构(7)包括装设在定位治具(3)上方且用于将负极集流盘(11)和圆柱电池壳体(12)焊接在一起的激光焊接头(8)。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述卡具(4)包括相互对称设置的第一卡紧件(41)和第二卡紧件(42)，所述第一卡紧件(41)与第二卡紧件(42)分别连接有涨紧调节组件(43)。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述第一卡紧件(41)和第二卡紧件(42)分别包括与负极集流盘(11)一端面形状相同且用于将负极集流盘(11)抵紧在圆柱电池壳体(12)内壁上的抵紧件(46)。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述定位治具(3)包括固定定位块(31)以及活动定位块(32)，当所述定位治具(3)对圆柱电池壳体(12)进行定位时，所述固定定位块(31)和活动定位块(32)共同配合将圆柱电池壳体(12)进行定位夹紧，所述活动定位块(32)一端连接有夹紧调节组件(33)。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述定位机构(2)还包括装设在定位治具(3)底部且用于驱动定位治具(3)旋转的旋转驱动器(5)，所述激光焊接机构(7)还包括用于安装激光焊接头(8)且用于驱动激光焊接头(8)分别沿三个轴向方向往复运动的三轴驱动模组(9)。

6.根据权利要求5所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，当所述激光焊接头(8)对负极集流盘(11)和圆柱电池壳体(12)进行焊接时，所述旋转驱动器(5)与三轴驱动模组(9)联动控制。

7.根据权利要求5所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述旋转驱动器(5)为DD马达。

8.根据权利要求5所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述三轴驱动模组(9)包括用于驱动激光焊接头(8)沿Z轴方向往复运动的Z轴驱动模组(91)、用于驱动Z轴驱动模组(91)沿Y轴方向往复运动的Y轴驱动模组(92)以及用于驱动Y轴驱动模组(92)沿X轴方向往复运动的X轴驱动模组(93)。

9.根据权利要求5所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述定位机构(2)还包括装设在旋转驱动器(5)底部的角度调节安装板(6)。

10.根据权利要求9所述的一种圆柱电池壳体和负极集流盘的焊接装置，其特征在于，所述定位机构(2)还包括用于安装角度调节安装板(6)的支撑架(20)，所述支撑架(20)底部装设有定位板(21)，所述定位板(21)上开设有便于激光焊接机构(7)确定定位机构(2)放置位置的定位孔组(210)。

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