CN219310390U - 一种焊接工装及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接工装及焊接设备，具体包括焊接工位、两个长边固定夹具及两个短边固定夹具。其对铝壳等待焊接物进行焊接时，将铝壳设置于焊接工位上；接着，沿宽度方向设置在铝壳两侧的长边固定夹具，能够对铝壳的长边面进行固定，沿长度方向设置在铝壳两侧的短边固定夹具，能够对铝壳的短边面进行固定；从而，通过长边固定夹具与短边固定夹具的配合，从各个面完成对铝壳的夹持固定，确保铝壳不位移；同时，长边固定夹具包括多个沿长度方向分布的长边伸缩单元，可以通过多个长边伸缩单元共同挤压固定铝壳的长边面，使得铝壳的侧面各处受力更加均匀，避免局部受力过小，进而避免铝壳发生倾斜，避免漏激光的风险，进而提高焊接效果。

Description

一种焊接工装及焊接设备

技术领域

本实用新型涉及动力电池制造技术领域，尤其涉及一种焊接工装及焊接设备。

背景技术

在动力电池的制作过程中，需要进行多道工艺，例如涂覆、卷膜、铝壳焊接等工艺；其中，铝壳焊接工艺指的是对铝壳进行焊接的一种工艺，以将顶盖焊接于铝壳上。

在传统的铝壳焊接工艺中，通常会设置有单个夹具以固定铝壳，但该工装形式仅适用于尺寸较厚的铝壳；随着对动力电池性能需求的进一步扩大，人们开始追求能量密度更高的动力电池，因此需要减少各个部件的重量，故市面上出现采用更薄的铝壳制成的动力电池，该铝壳的厚度仅有0.1～0.5mm。

当铝壳的厚度减少后，其在进行焊接工艺的满焊工序时，传统单夹具的工装形式存在着缺陷；具体地，由于厚度减少后的铝壳容易发生形变，加之上述工装形式存在侧面受力不均的问题，体现为铝壳侧面拐角处的受力与形变最小，进而导致铝壳的边缘发生倾斜，导致焊接时有漏激光的风险，直接影响焊接效果。

故有必要开发一种新型的焊接机构，以克服传统工装形式会影响较薄的铝壳焊接效果的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种焊接工装及焊接设备，来解决传统工装形式会影响较薄的铝壳焊接效果的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种焊接工装，包括焊接工位、两个长边固定夹具及两个短边固定夹具，所述焊接工位用于放置待焊接物；

沿所述待焊接物的宽度方向，所述焊接工位设置于两个所述长边固定夹具之间；所述长边固定夹具包括多个沿所述待焊接物的长度方向分布的长边伸缩单元，所述长边伸缩单元的伸缩端能沿所述宽度方向伸缩；

沿所述待焊接物的长度方向，所述焊接工位设置于两个所述短边固定夹具之间；所述短边固定夹具包括短边移动单元，所述短边移动单元的移动端能相对于所述焊接工位移动。

可选地，所述长边伸缩单元包括套筒和活动轴，所述套筒开设有活动槽；所述活动轴套设于所述活动槽内，且所述活动轴能相对于所述套筒滑动。

可选地，所述活动轴靠近所述焊接工位的一端固定连接有安装板，所述安装板朝向所述焊接工位的一面设置有柔性层。

可选地，所述安装板朝向所述焊接工位的一面的轮廓为方形。

可选地，所述活动槽内开设有进气孔或进液孔。

可选地，所述焊接工位的下方设置有机架，所述长边固定夹具能沿所述宽度方向相对于所述机架活动，以用于调节所述焊接工位的宽度。

可选地，所述长边固定夹具与所述机架之间设置有移动平台；

所述移动平台能沿所述宽度方向相对于所述机架活动，且所述长边固定夹具安装于所述移动平台上。

可选地，所述移动平台的数量为两个，各所述移动平台均安装有所述长边固定夹具，且所述焊接工位设置于两个所述移动平台之间；

两个所述移动平台之间形成有定位槽，所述焊接工位设置于所述定位槽中。

可选地，所述长边固定夹具还包括固定部，所述长边伸缩单元通过所述固定部安装于所述移动平台上。

一种焊接设备，包括如上所述的焊接工装，所述焊接工位的上方设置有激光焊接结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的焊接工装及焊接设备，用于对铝壳等待焊接物进行焊接，示例性的，对铝壳进行焊接时，可以将铝壳设置于焊接工位上；接着，沿宽度方向设置在铝壳两侧的长边固定夹具，能够对铝壳的长边面进行固定，沿长度方向设置在铝壳两侧的短边固定夹具，能够对铝壳的短边面进行固定；从而，通过长边固定夹具与短边固定夹具的配合，从各个面完成对铝壳的夹持固定，确保铝壳不位移；同时，长边固定夹具包括多个沿长度方向分布的长边伸缩单元，可以通过多个长边伸缩单元共同挤压固定铝壳的长边面，使得铝壳的侧面各处受力更加均匀，避免局部受力过小，进而避免铝壳的边缘发生倾斜，避免漏激光的风险，进而提高焊接效果。因此，本电芯铝壳焊接用工装机构及焊接设备，能够提高超薄铝壳焊接的良率，进而节约成本，具有较高的市场应用价值。

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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的焊接工装的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的焊接工装的爆炸结构示意图。

图示说明：10、焊接工位；20、待焊接物；21、长边面；22、短边面；

30、长边固定夹具；31、长边伸缩单元；311、套筒；312、活动轴；32、安装板；33、固定部；

40、短边固定夹具；41、短边移动单元；

50、机架；60、移动平台；61、定位槽。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1至图2，图1为本实用新型实施例提供的焊接工装的整体结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的焊接工装的爆炸结构示意图。

实施例一

本实施例提供的焊接工装，应用于动力电池技术领域，其用于铝壳等待焊接物20的焊接场景，起到固定待焊接物20的作用，其中，特别适用于厚度较薄的待焊接物20，即超薄铝壳，更具体地，为厚度为0.1～0.5mm的铝壳；接下来，以超薄铝壳的焊接作为例子，并通过对焊接工装进行结构优化，使其能够避免铝壳因受力不均出现倾斜的情况，进而减少漏激光的风险，保证铝壳与顶盖的焊接效果。

如图1和图2所示，本实施例提供的焊接工装包括焊接工位10、两个长边固定夹具30及两个短边固定夹具40，焊接工位10用于放置铝壳等待焊接物20；其中，铝壳呈长方体状，其侧壁包括两个长边面21和两个短边面22。

沿铝壳的宽度方向，焊接工位10设置于两个长边固定夹具30之间；长边固定夹具30包括多个沿铝壳的长度方向分布的长边伸缩单元31，长边伸缩单元31的伸缩端能沿靠近焊接工位10的方向伸出；其中，长边伸缩单元31伸出后，能与长边面21相抵接。

沿铝壳的长度方向，焊接工位10设置于两个短边固定夹具40之间；短边固定夹具40包括短边移动单元41，短边移动单元41的移动端能相对于焊接工位10移动；其中，短边移动单元41指的是具备空间移动能力的一种结构，当需要将铝壳放置于焊接工位10时，该移动端能够避开铝壳的移动路径，在铝壳放置于焊接工位10后，移动端可以先移动至铝壳的短边面22的一侧，然后沿长度方向靠近短边面22，使移动端与短边面22抵接，从而通过移动端固定短边面22；更加具体地，短边移动单元41包括沿高度方向设置的滚珠丝杆模块，该滚珠丝杆模块配置有电机与升降块，电机通过驱动滚珠丝杆模块带动升降块升降，同时升降块上可以设置有伸缩杆电机(还可以选用伸缩气缸等其他结构)，该伸缩杆电机沿长度方向，其伸缩杆电机的伸缩杆的末端安装有压板，该压板即为移动端，起到固定短边面22的作用；需要说明的是，上述的滚珠丝杆模块、电机及伸缩杆电机的具体结构已为本领域技术人员所知悉，于此不作具体的展开；示例性的，当铝壳放置于焊接工位10后，电机带动滚珠丝杆模块带动升降块移动至短边面22的一侧，然后通过伸缩杆电机带动压板沿长度方向伸出，以令压板能与短边面22相抵接。

具体地，当对铝壳进行焊接时，将铝壳设置于焊接工位10上；接着，沿宽度方向设置在铝壳两侧的长边固定夹具30，能够对铝壳的长边面21进行固定，沿长度方向设置在铝壳两侧的短边固定夹具40，能够对铝壳的短边面22进行固定；从而，通过长边固定夹具30与短边固定夹具40的配合，从各个面完成对铝壳的夹持固定，确保铝壳不位移；同时，长边固定夹具30包括多个沿长度方向分布的长边伸缩单元31，可以通过多个长边伸缩单元31共同挤压固定铝壳的长边面21，使得铝壳的侧面各处受力更加均匀，避免局部受力过小，进而避免铝壳的边缘发生倾斜，避免漏激光的风险，进而提高焊接效果。因此，本焊接工装，能够提高超薄铝壳焊接的良率，进而节约成本，具有较高的市场应用价值。

进一步地，如图2所示，长边伸缩单元31包括套筒311和活动轴312，套筒311开设有活动槽；活动轴312套设于活动槽内，且活动轴312能相对于套筒311滑动；其中，当铝壳设置于焊接工位10后，通过调节活动轴312的位置，以令活动轴312的末端能与铝壳的长边面21直接或间接地接触，进而对长边面21进行定位。

具体地，活动槽内开设有进气孔或进液孔。以进气孔为例，进气孔可以连接一外部的气源，当需要长边伸缩单元31对长边面21施压时，通过气源向进气孔通气，使得活动槽的槽底与活动轴312之间的气压上升，使得活动轴312向靠近长边面21的方向移动，其中，通过向进气孔通入不同压力的气体，可以精确控制活动轴312的位移量，实现对铝壳的精准施压；当选用进液孔的方案时，令进液孔连通外部的液泵即可。

进一步地，活动轴312靠近焊接工位10的一端固定连接有安装板32，安装板32朝向焊接工位10的一面设置有柔性层。其中，柔性层的材质可以为橡胶、硅胶、乳胶等，柔性层的设置可避免铝壳在工装或焊接的过程中被划伤或撞伤。

在本实施例中，安装板32朝向焊接工位10的一面的轮廓为方形；其中，方形的安装板32增大了与铝壳的长边面21的接触面积，可使工装压力均匀分布在铝壳表面，令铝壳侧边保持在同一条直线上，避免铝壳侧边因受力不均扭曲变形，提高了焊接的稳定性。

进一步地，焊接工位10的下方设置有机架50，长边固定夹具30能沿宽度方向相对于机架50活动，以用于调节焊接工位10的宽度。

进一步地，长边固定夹具30与机架50之间设置有移动平台60；移动平台60能沿宽度方向相对于机架50活动，且长边固定夹具30安装于移动平台60上，即各长边伸缩单元31通过固定部33安装于移动平台60上，示例性的，长边伸缩单元31可以通过焊接的方式固定在固定部33上，然后固定部33通过卡扣或者螺栓连接等方式安装于移动平台60上。其中，需要理解的是，通过移动平台60的设置，能够调节两个长边固定夹具30，其能够起到调节焊接工位10的位置的作用，从而匹配不同的焊接场景；同时，移动平台60可以选用沿宽度方向设置的直线电机，直线电机配置有滑块，该滑块能受驱沿宽度方向滑动，长边固定夹具30安装在滑块上，从而直线电机能带动长边固定夹具30滑动。

在一个具体的实施方式中，移动平台60的数量为两个，各移动平台60均安装有长边固定夹具30，且焊接工位10设置于两个移动平台60之间；两个移动平台60之间形成有定位槽61，焊接工位10设置于定位槽61中。可以理解的是，通过调节两个移动平台60的位置，能够调节定位槽61的宽度，从而匹配不同尺寸的铝壳，另外，定位槽61的设置起到对铝壳的定位作用，能够进一步提高焊接稳定性。

在其他可选的实施方式中，移动平台60的数量可以设为一个，两个长边固定夹具30均安装在移动平台60上，从而实现调节焊接工位10的位置的作用。

对于本实施例的焊接工装而言，其进料方向与长度方向平行，其沿长度方向不断地向焊接工位10输入铝壳；当铝壳进入定位槽61后，先通过定位槽61对铝壳进行第一次定位，其中，定位槽61的宽度通过两个移动平台60的调节与铝壳的宽度相匹配；随后，长边固定夹具30沿宽度方向对长边面21施加压力，短边固定夹具40的移动端先移动至定位槽61中，再沿长度方向移动以对短边面22施加压力；其中，长边固定夹具30通过多个长边伸缩单元31能够对长边面21的各处施加均匀的压力；最终，可以通过激光焊接结构，完成铝壳与顶盖等其他零件的焊接动作。

实施例二

本实施例的焊接设备包括如实施例一中的焊接工装，焊接工位10的上方设置有激光焊接结构。实施例一中叙述了关于焊接工装的具体结构及技术效果，本实施例的焊接设备引用了该结构，同样具有其技术效果。

综上所述，本实施例的焊接设备适用于超薄铝壳的焊接场景，并且通过对结构的优化，使得铝壳的侧面各处受力更加均匀，避免局部受力过小，进而避免铝壳的边缘发生倾斜，避免漏激光的风险，进而提高焊接效果。因此，本焊接设备能够提高超薄铝壳焊接的良率，进而节约成本，具有较高的市场应用价值。

以上所述，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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接工装，其特征在于，包括焊接工位(10)、两个长边固定夹具(30)及两个短边固定夹具(40)，所述焊接工位(10)用于放置待焊接物(20)；

沿所述待焊接物(20)的宽度方向，所述焊接工位(10)设置于两个所述长边固定夹具(30)之间；所述长边固定夹具(30)包括多个沿所述待焊接物(20)的长度方向分布的长边伸缩单元(31)，所述长边伸缩单元(31)的伸缩端能沿所述宽度方向伸缩；

沿所述待焊接物(20)的长度方向，所述焊接工位(10)设置于两个所述短边固定夹具(40)之间；所述短边固定夹具(40)包括短边移动单元(41)，所述短边移动单元(41)的移动端能相对于所述焊接工位(10)移动。

2.根据权利要求1所述的一种焊接工装，其特征在于，所述长边伸缩单元(31)包括套筒(311)和活动轴(312)，所述套筒(311)开设有活动槽；所述活动轴(312)套设于所述活动槽内，且所述活动轴(312)能相对于所述套筒(311)滑动。

3.根据权利要求2所述的一种焊接工装，其特征在于，所述活动轴(312)靠近所述焊接工位(10)的一端固定连接有安装板(32)，所述安装板(32)朝向所述焊接工位(10)的一面设置有柔性层。

4.根据权利要求3所述的一种焊接工装，其特征在于，所述安装板(32)朝向所述焊接工位(10)的一面的轮廓为方形。

5.根据权利要求2所述的一种焊接工装，其特征在于，所述活动槽内开设有进气孔或进液孔。

6.根据权利要求1所述的一种焊接工装，其特征在于，所述焊接工位(10)的下方设置有机架(50)，所述长边固定夹具(30)能沿所述宽度方向相对于所述机架(50)活动，以用于调节所述焊接工位(10)的宽度。

7.根据权利要求6所述的一种焊接工装，其特征在于，所述长边固定夹具(30)与所述机架(50)之间设置有移动平台(60)；

所述移动平台(60)能沿所述宽度方向相对于所述机架(50)活动，且所述长边固定夹具(30)安装于所述移动平台(60)上。

8.根据权利要求7所述的一种焊接工装，其特征在于，所述移动平台(60)的数量为两个，各所述移动平台(60)均安装有所述长边固定夹具(30)，且所述焊接工位(10)设置于两个所述移动平台(60)之间；

两个所述移动平台(60)之间形成有定位槽(61)，所述焊接工位(10)设置于所述定位槽(61)中。

9.根据权利要求7所述的一种焊接工装，其特征在于，所述长边固定夹具(30)还包括固定部(33)，所述长边伸缩单元(31)通过所述固定部(33)安装于所述移动平台(60)上。

10.一种焊接设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的焊接工装，所述焊接工位(10)的上方设置有激光焊接结构。

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