CN219988503U - 焊接装置和焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊接装置和焊接系统。该焊接装置包括半导体激光器，半导体激光器能够向目标位置发射激光进行激光焊接，该目标位置位于电芯的聚酯薄膜和顶盖待连接的区域。可见，本实用新型创新性地采用半导体激光器对聚酯薄膜和电芯顶盖待连接的区域进行激光焊接，具有热熔时间短、工作效率高、焊接工艺精准可控、生产成本低等优点。

Description

焊接装置和焊接系统

技术领域

本实用新型涉及电池生产和制造技术领域，特别涉及一种焊接装置和一种焊接系统。

背景技术

在方壳锂电池制作工艺中，最初的磷酸铁锂电池是没有包绝缘膜的，后期发展出三元锂电池，需要在电芯表面包裹一层绝缘膜，业内大部分采用的是Mylar膜(即麦拉膜，一种聚酯薄膜)。Mylar膜与电池顶盖固定连接时一般采用脉冲热熔的方式。最初的热熔采用的是全加热式的热熔丝，后通过表面镀铜实现局部热熔，为防止拉丝、保证热熔品质，需要频繁更换铁氟龙胶布和热熔丝，因此，热熔时间长、耗材成本高、维护难成为行业痛点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种焊接装置和一种焊接系统，通过半导体激光器对聚酯薄膜和电芯顶盖待连接的区域进行激光焊接，具有热熔时间短、工作效率高、焊接工艺精准可控、生产成本低等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种焊接装置，包括半导体激光器，所述半导体激光器能够向目标位置发射激光进行激光焊接，所述目标位置位于电芯的聚酯薄膜和顶盖待连接的区域。

可选地，在上述焊接装置中，还包括第一传动机构，用于控制所述半导体激光器移动。

可选地，在上述焊接装置中，所述第一传动机构包括第一移动模组，所述半导体激光器安装于所述第一移动模组；

所述第一移动模组用于控制所述半导体激光器沿预设轨迹移动以形成具有预设形状的焊印，和/或，用于控制所述半导体激光器在多个所述目标位置之间进行切换。

可选地，在上述焊接装置中，所述第一传动机构还包括第二移动模组，所述第一移动模组安装于所述第二移动模组；

所述第二移动模组用于调节所述半导体激光器与位于焊接位置的所述电芯之间的水平距离。

可选地，在上述焊接装置中，还包括第二传动机构，用于控制所述电芯移动到焊接工位。

可选地，在上述焊接装置中，所述焊接工位的单侧或两侧分别设置有所述半导体激光器。

可选地，在上述焊接装置中，还包括治具，所述治具包括：

夹持机构，能够对所述电芯的侧面进行夹持；

和/或，旋转机构，用于控制所述电芯水平旋转预设角度。

可选地，在上述焊接装置中，所述电芯倒立设置在所述夹持机构内。

可选地，在上述焊接装置中，所述夹持机构的夹爪侧边处设置有用于露出所述目标位置的避让槽；

和/或，所述夹持机构的夹爪面内设置有用于露出所述目标位置的避让孔。

可选地，在上述焊接装置中，所述夹持机构包括：

第一夹持组件，用于对所述电芯的前后侧面进行夹持固定；

第二夹持组件，用于对所述电芯的左右侧面进行夹持固定；

基座，用于承载所述电芯，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件分别安装于上述基座。

可选地，在上述焊接装置中，所述旋转机构包括：

齿轮齿条传动机构；

直线驱动器，用于控制所述齿轮齿条传动机构中的齿条沿长度方向移动；

基座，用于承载所述电芯，且与所述齿轮齿条传动机构中的齿轮固定连接。

可选地，在上述焊接装置中，还包括机架，所述机架安装有多个所述半导体激光器，能够对多个所述目标位置进行激光焊接。

可选地，在上述焊接装置中，还包括除尘组件，用于对完成激光焊接的所述目标位置及其周围环境进行除尘。

一种焊接系统，包括：

上料工位，用于承接电芯本体；

包膜工位，用于将聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的底面和前后侧面；

翻折工位，用于将聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的左右侧面；

焊接工位，设置有上文中所述的焊接装置，用于对所述聚酯薄膜与所述电芯本体的顶盖待连接的目标位置进行激光焊接；

下料工位，用于对完成所述激光焊接的电芯进行下料；

多工位传动机构，所述多工位传动机构沿送料方向依次经过所述上料工位、所述包膜工位、所述翻折工位、所述焊接工位、所述下料工位。

可选地，在上述焊接系统中，还包括：

上料装置，设置于所述上料工位，用于将所述电芯本体放置到所述多工位传动机构上；

和/或，包膜装置，设置于所述包膜工位，用于将所述聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的底面和前后侧面；

和/或，翻折装置，设置于所述翻折工位，用于对所述聚酯薄膜进行翻折，以使所述聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的左右侧面；

和/或，下料装置，设置于所述下料工位，用于对完成所述激光焊接的所述电芯进行下料。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的焊接装置和焊接系统中，通过半导体激光器对聚酯薄膜和电芯顶盖待连接的区域进行激光焊接，由于半导体激光器具有外形尺寸小、设备成本低的优点，其单套成本约为脉冲热熔焊接系统的1/10，因此，本实用新型提供的焊接装置和焊接系统具有热熔时间短、工作效率高、焊接工艺精准可控、生产成本低等优点。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的焊接装置的轴测图；

图2为本实用新型实施例提供的准备焊接时治具与激光器的配合关系轴测图；

图3为图2中的组合装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的由两个治具构成的一个组合治具单元的轴测图；

图5为本实用新型实施例提供的单个治具中的第二夹持组件的轴测图；

图6为本实用新型实施例提供的单个治具中的第一夹持组件的轴测图；

图7为图4中的治具组合单元中的底部旋转机构的轴测图；

图8为本实用新型实施例提供的单个治具中的基座的轴测图；

图9为本实用新型实施例提供的焊接系统的多工位布局俯视图。

其中：

1-除尘组件，2-半导体激光器，3-机架，

4-第一移动模组，5-第二移动模组，6-治具，

61-夹持机构，62-旋转机构，71-传动底座，

611-第一夹持组件，612-第二夹持组件，

621-直线驱动器，622-齿轮齿条传动机构，623-基座，

6110-第一开锁控制件，6111-第一连杆，6112-第一夹爪单元，

6113-第一直线导轨，6114-第一弹簧，

6120-第二开锁控制件，6121-第二连杆，6122-第二夹爪单元，

6123-第二直线导轨，6124-第二弹簧，

6125-第三直线导轨，

6112a-第一夹持部，6112b-第一夹持部，

6122a-第三夹持部，6122b-第四夹持部，

6231-中间板，

K1-避让槽，K2-避让孔，

W1-上料工位，W2-包膜工位，W3-翻折工位，W4-焊接工位，

W5-下料工位。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种焊接装置和一种焊接系统，通过半导体激光器对聚酯薄膜和电芯顶盖待连接的区域进行激光焊接，具有热熔时间短、工作效率高、焊接工艺精准可控、生产成本低等优点。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图9，本实用新型实施例提供了一种焊接装置。该焊接装置中，通过半导体激光器2向目标位置发射激光进行激光焊接，本文中所说的目标位置是指位于电芯的聚酯薄膜和顶盖待连接的区域的任意位置。半导体激光器2具有外形尺寸小、设备成本低的优点，其单套成本约为脉冲热熔焊接系统的1/10。具体实施时，通过调节参数和焦距即可达到焊接要求。

需要说明的是，本文中所说的“半导体激光器2”是指利用半导体材料中的电子跃迁来产生激光的一种小型激光器件，其核心零件为半导体激光二极管。半导体激光器2具有结构简单、能耗低、体积小、寿命长、可靠性高等优点，现有技术中被广泛应用于光纤通信、光盘、激光打印机、激光扫描器、激光指示器(激光笔)等技术领域。

而本实用新型创新性地在聚酯薄膜和电芯顶盖的焊接工艺中采用了半导体激光器2，通过半导体激光器2发射的激光对聚酯薄膜的待焊接区域(即目标位置)进行焊接，以实现聚酯薄膜和顶盖之间的固定连接。在该焊接过程中，无需铁氟龙胶布和热熔丝，基本无耗材产生，而且热熔时间短、焊接区域精准可控、无拉丝，维护频率也很低。此外，由于半导体激光器2的成本较低，因此，采用本实用新型实施例提供的焊接装置对聚酯薄膜进行焊接时，不仅具有较高的工作效率、焊接工艺精准可控，而且该工序的生产成本也相对较低。

具体实施时，本文中所说的聚酯薄膜可以是麦拉膜，也可以是能够起到绝缘保护作用的其他材质的薄膜。

具体实施时，本实用新型提供的焊接装置中的半导体激光器2发射的激光波长范围在355nm至500nm，实际焊接功率范围在20W至200W(优选为20W)，激光照射时间为0.7s至1.5s。

进一步地，该焊接装置设置有用于控制半导体激光器2移动的第一传动机构。

例如，请参见图1，第一传动机构包括第一移动模组4，半导体激光器2安装在第一移动模组4上。第一移动模组4用于控制半导体激光器2沿预设轨迹移动以形成具有预设形状的焊印，和/或，用于控制半导体激光器2在多个所述目标位置之间进行切换。

进一步地，第一传动机构还包括第二移动模组5，第一移动模组4安装在第二移动模组5上；第二移动模组5用于调节半导体激光器2与位于焊接位置的电芯之间的水平距离。具体地，第二移动模组5驱动第一移动模组4水平移动时，则带着半导体激光器2水平移动，以将半导体激光器2调节至合适的工作位置，使半导体激光器2与位于焊接位置的电芯之间保持合适的水平距离，使电芯待焊接的目标位置正好位于半导体激光器2的焦点处。

例如，在某一可能的具体实施例中：

首先，第二移动模组5驱动第一移动模组4带着半导体激光器2向靠近电芯的方向移动，并停靠在合适的工作位置，使半导体激光器2与位于焊接位置的电芯大面(面积较大的侧面)之间保持合适的水平距离，使该电芯大面上的待焊接的至少一个目标位置正好位于半导体激光器2的焦点处；然后，通过第一移动模组4控制半导体激光器2在该电芯大面的多个待焊接的目标位置之间进行切换，以通过同一个或同一组激光器能够对该电芯侧面不同位置的多个待焊接的目标位置分别进行激光焊接，形成多个或多组焊印；

对该电芯大面完成焊接后，需要电芯水平旋转90°后再对其窄面(面积较小的侧面)上的待焊接的目标位置进行切换。由于电芯的长度尺寸和宽度尺寸不同，因此在对电芯窄面进行焊接前，需要通过第二移动模组5驱动第一移动模组4带着半导体激光器2向远离电芯的方向移动，并停靠在合适的工作位置，使半导体激光器2与位于焊接位置的电芯窄面之间保持合适的水平距离，使该电芯窄面待焊接的至少一个目标位置正好位于半导体激光器2的焦点处；若电芯窄面有多个待焊接的目标位置，则通过第一移动模组4控制半导体激光器2在该电芯窄面的多个待焊接的目标位置之间进行切换，以通过同一个或同一组激光器能够对该电芯窄面不同位置的多个待焊接的目标位置分别进行激光焊接，形成多个或多组焊印；

最后，第二移动模组5、第一移动模组4、半导体激光器2归位，等待下一次焊接。

或者，在其他具体实施例中，也可以通过第一移动模组4控制半导体激光器2沿预设轨迹移动以形成具有预设形状的焊印(例如，预设轨迹为直线型，则形成直线型焊印；预设轨迹为波浪形，则形成波浪形焊印；预设轨迹为Z字形，则形成Z形焊印)。

具体实施时，第一移动模组4可以采用X轴平移模组，第二移动模组5可以采用Y轴平移模组。或者，在其他具体实施例中，也可以采用其他方式控制半导体激光器2移动。例如机械手、丝杠或气缸等驱动方式。

而且，在其他具体实施例中，也可以通过调整半导体激光器2发出的激光形状形成具有预设形状的焊印，焊印形状可以是曲线型、折线形、环形、异型或其他任意形状，本实用新型对焊印形状并不做具体限定。

优选实施例中，该焊接装置还包括有第二传动机构，用于控制电芯移动到焊接工位(即准备等待激光焊接的工位，可参见图9中的W4)。当电芯位于焊接工位时，半导体激光器2能够向电芯顶盖和聚酯薄膜待连接的目标位置发射激光并对其进行激光焊接。

具体实施时，可以在焊接工位的单侧设置半导体激光器2，也可以在焊接工位的两侧分别设置有半导体激光器2。当焊接工位的单侧设置半导体激光器2时，可通过控制电芯依次转动至90°、180°、270°后分别完成各个侧面的焊接；当焊接工位的两侧分别设置有半导体激光器2时，通过控制电芯转动90°即可完成各个侧面的焊接。

具体实施时，请参见图2、图3和图9，上述用于控制电芯移动的第二传动机构优选设置为一条能够向焊接位置连续输送待焊电芯的输送线，具体可以是循环轨结构。或者，在其他实施例中，也可以采用多工位转盘结构(例如6工位转盘)作为上述第二传动机构。简言之，第二传动机构优选采用能够连续输送电芯的多工位传动机构。

优选地，第二传动机构上设置有多个用于安装电芯的安装位，每个安装位上分别设置有治具6。通过治具6能够实现电芯在第二传动机构上的固定安装。生产过程中，在焊接聚酯薄膜之前，需要通过治具6固定住待焊接的电芯，避免聚酯薄膜与电芯本体松脱/脱离，然后再通过半导体激光器2对聚酯薄膜和顶盖待连接的位置发射激光，以对其进行加热，实现聚酯薄膜和顶盖之间的焊接粘接。

具体实施时，请参见图2和图3，治具6设置有夹持机构61，通过夹持机构61能够对电芯的侧面进行夹持。优选地，电芯的包膜方式采用倒立方式，即电芯倒立设置在夹持机构61内，顶盖朝下，聚酯薄膜与顶盖待连接的位置靠近倒立电芯的底部。

具体地，请参见图2和图4，夹持机构61的夹爪侧边处设置有用于露出电芯侧面待焊接的目标位置的避让槽K1(或称为激光穿过槽)，焊接过程中，半导体激光器2发出的激光穿过避让槽K1照射到电芯侧面待焊接的目标位置，实现激光焊接；和/或，夹持机构61的夹爪面内设置有用于露出电芯侧面待焊接的目标位置的避让孔K2(或称为激光穿过孔)，焊接过程中，半导体激光器2发出的激光穿过避让孔K2照射到电芯侧面待焊接的目标位置，实现激光焊接。

具体地，夹持机构61包括第一夹持组件611和第二夹持组件612。

请参见图5，第一夹持组件611用于对电芯的前后侧面(大面)进行夹持，包括对称设置的两个第一夹爪单元6112，二者之间通过第一连杆6111控制开合，第一连杆6111通过第一开锁控制件6110控制转动。当通过外置动力推动第一开锁控制件6110时，第一连杆6111水平转动一定角度，以使两个第一夹爪单元6112沿第一直线导轨6113平移后彼此远离，方便放入电芯，也方便与电芯的前后侧面脱离方便下料；当取消外置动力后，在第一弹簧6114的作用下，两个第一夹爪单元6112沿第一直线导轨6113平移后自动夹紧。

请参见图6，第二夹持组件612用于对电芯的左右侧面(窄面)进行夹持，包括对称设置的两个第二夹爪单元6122，二者之间通过第二连杆6121控制开合，第二连杆6121通过第二开锁控制件6120控制移动。当通过外置动力推动第二开锁控制件6120时，第二开锁控制件6120沿第三直线导轨6125平移，从而在第二连杆6121的作用下，两个第二夹爪单元6122沿第二直线导轨6123平移后彼此远离，方便放入电芯，或与电芯的左右侧面脱离方便下料；当取消外置动力后，在第二弹簧6124的作用下，两个第二夹爪单元6122沿第二直线导轨6123平移后自动夹紧。

具体实施时，由于电芯主体的长宽尺寸和顶盖的长宽尺寸一般并不相同，因此在优选实施例中：

第一夹持组件611中的第一夹爪单元6112设置有用于夹持电芯主体(主要是指极片所在的位置)的第一夹持部6112a，以及用于夹持顶盖的第二夹持部6112b，第一夹持部6112a和第二夹持部6112b中的至少一者为弹性夹持机构(或称为浮动夹持机构)。例如，请参见图5，第一夹持部6112a与第一夹爪架6112c固定连接，第二夹持部6112b和第一夹爪架6112c之间设置有弹性件(例如弹簧、橡胶垫或其他能够实现弹性连接的机构)。当第一夹持组件611中的两个第一夹爪单元6112夹持电芯时，分别位于电芯两侧的两个第二夹持部6112b与电芯顶盖之间均为弹性接触，也就是说，分别位于电芯两侧的两个第二夹持部6112b之间的距离能够根据电芯顶盖的实际尺寸进行适应性调整，实现对电芯顶盖的稳定夹持。

同理地，第二夹持组件612中的第二夹爪单元6122设置有用于夹持电芯主体的第三夹持部6122a，以及用于夹持顶盖的第四夹持部6122b，第三夹持部6122a和第四夹持部6122b中的至少一者为弹性夹持机构(或称为浮动夹持机构)。例如，请参见图6，第二夹持部6122a与第二夹爪架6122c固定连接，第二夹持部6122b和第二夹爪架6122c之间设置有弹性件(例如弹簧、橡胶垫或其他能够实现弹性连接的机构)。当第二夹持组件612中的两个第二夹爪单元6122夹持电芯时，分别位于电芯两侧的两个第四夹持部6122b与电芯顶盖之间均为弹性接触，也就是说，分别位于电芯两侧的两个第四夹持部6122b之间的距离能够根据电芯顶盖的实际尺寸进行适应性调整，实现对电芯顶盖的稳定夹持。

具体实施时，请参见图4，第一夹持组件611和第二夹持组件612分别安装于基座623。基座623可以是一体式结构的零件，也可以是拼接构成的组件，具体可参见图8。其中：第一夹持组件611中的第一直线导轨6113固定安装在基座623的中间板6231的上侧面，两个第一夹爪单元6112的移动方向可参见图8中Y轴方向的双向箭头；第二夹持组件612中的第二直线导轨6123固定安装在基座623的中间板6231的下侧面，两个第二夹爪单元6122的移动方向可参见图8中X轴方向的双向箭头。

优选实施例中，通过治具6还可以控制电芯自动旋转。例如，请参见图2、图4和图7，治具6设置有旋转机构62，通过旋转机构62能够控制电芯水平旋转预设角度。例如，当电芯聚酯薄膜上的部分目标位置完成激光焊接后，旋转机构62控制电芯水平转动一定角度(例如90°)，从而使另一部分待连接区域(即待焊接的目标位置)对准半导体激光器2，进行激光焊接。

具体地，旋转机构62位于治具6的底部，包括齿轮齿条传动机构622、直线驱动器621、基座623。直线驱动器621用于控制齿轮齿条传动机构622中的齿条沿长度方向移动；基座623能够承载电芯，且与齿轮齿条传动机构622中的齿轮固定连接，从而能够带着电芯水平转动。当直线驱动器621在外置动力作用下带着齿条平移时，能够驱动齿轮带着基座623水平转动，从而通过基座623控制治具6水平转动，实现电芯焊接位置的切换。

综上，治具6中的夹持机构61和旋转机构62分别采用外置动力，可以实现同一治具6装夹上工位拆分，既保证聚酯薄膜定位精度，又大大提高了产出效率。通过旋转机构62，以及XY轴移动模组，可以兼容电芯多面焊接需求，同时可以参数化设置焊印(即焊印)的长宽尺寸。但是并不局限于此，在其他具体实施例中，也可以采用连杆机构、凸轮机构或其他传动机构代替上述旋转机构62来控制电芯旋转。

在优选实施例中，请参见图1至图3，焊接装置设置有机架3，机架3安装有多个半导体激光器2，能够对待焊电芯上的多个目标位置同时进行激光焊接，在待焊电芯的不同位置形成多个焊印。

进一步地，该焊接装置设置有除尘组件1，用于对完成激光焊接的目标位置及其周围环境进行除尘。具体地，请参见图1，该除尘组件1可以安装在半导体激光器2的附近，除尘口朝向焊接工位，能够对位于焊接工位的电芯及其附近环境(包括已完成激光焊接的目标位置)进行大功率大范围的除尘。或者，在其他具体实施例中，也可以令除尘组件1的除尘口更加精准地朝向位于焊接工位的电芯已完成激光焊接的目标位置，以对该目标位置及其附近环境进行精准除尘。

综上，本实用新型实施例提供的焊接装置的工作过程包括：

半导体激光器2通过第二移动模组5提前移动至第一工作位置；第二传动机构(例如循环轨)带着治具6和待焊电芯到达焊接工位；此时，待焊电芯的前后侧面(大面)的至少部分待焊区域基本位于半导体激光器2的焦点处；

然后，第一移动模组4控制半导体激光器2移动，同时半导体激光器2发射激光，以对电芯的前后侧面进行焊接，形成第一焊印；第一移动模组4控制半导体激光器2平移固定间距后，再次发射激光，形成第二焊印；继而通过同样的方式还可以形成第三焊印；直到电芯的前后侧面完成焊接；

第二移动模组5后退至第二工作位置，开夹气缸伸出带动治具6旋转90°后，待焊电芯的左右侧面(窄面)的至少部分待焊区域基本位于半导体激光器2的焦点处；继而通过半导体激光器2对电芯的左右侧面(窄面)进行焊接；

焊接完成后开夹气缸缩回，治具6在复位弹簧作用下回到初始位；

焊接过程中，位于激光器上方的除尘组件1同步吸尘，除尘管道接入除尘机。

本实用新型实施例还提供了一种焊接系统，具体可参见图9，该焊接系统包括多个工位和多工位传动机构。其中，多个工位包括：上料工位W1，用于承接电芯本体；包膜工位W2，用于将聚酯薄膜包覆到电芯本体的底面和前后侧面；翻折工位W3，用于将聚酯薄膜包覆到电芯本体的左右侧面；焊接工位W4，设置有焊接装置，用于对聚酯薄膜与电芯本体的顶盖待连接的目标位置进行激光焊接；下料工位W5，用于对完成激光焊接的电芯进行下料。多工位传动机构沿送料方向依次经过上料工位W1、包膜工位W2、翻折工位W3、焊接工位W4、下料工位W5。

优选实施例中，为了实现自动化生产，可以根据实际生产需要在相应工位设置相应的自动化或半自动化装置。例如：上料工位W1设置有上料装置，用于将电芯本体放置到多工位传动机构上；和/或，包膜工位W2设置有包膜装置，用于将聚酯薄膜包覆到电芯本体的底面和前后侧面；和/或，翻折工位W3设置有翻折装置，用于对聚酯薄膜进行翻折，以使聚酯薄膜包覆到电芯本体的左右侧面；和/或，下料工位W5设置有下料装置，用于对完成激光焊接的电芯进行下料。

优选地，每个焊接装置能够同时为多个电芯进行激光焊接。例如，请参见图2、图3和图9，第二传动机构为循环轨，循环轨上设置有多个传动底座71，每个传动底座71上设置有两个治具6。每个焊接装置设置有多个半导体激光器2，能够同时对两个治具6中的电芯进行激光焊接。

请参见图9，以第二传动机构为循环轨为例：

当循环轨带着电芯移动到上料工位W1时，通过上料装置(或人工)将电芯本体放置到位于循环轨上的治具6内；

当循环轨带着电芯移动到包膜工位W2时，通过薄膜装置(或人工)使聚酯薄膜包覆电芯本体的底面和前后侧面(即电芯大面)，并夹紧大面；

当循环轨带着电芯和聚酯薄膜移动到翻折工位W3时，通过翻折装置(或人工)使聚酯薄膜向电芯本体的左右侧面(即电芯窄面)翻折，以包覆电芯本体的左右侧面，并夹紧窄面；

当循环轨带着电芯和聚酯薄膜移动到焊接工位W4时，通过半导体激光器2对聚酯薄膜和顶盖待连接的目标位置进行激光焊接，例如，先对电芯大面进行焊接，然后再通过治具6控制电芯旋转90°后，对电芯窄面进行焊接；

最后，通过循环轨将完成焊接的电芯移动到下料工位W5，通过下料装置(或人工)进行下料。

可见，通过上述多工位布局、半导体激光焊接、立式包膜、治具6外置动力开夹、双治具6、多组激光器等，可以将电芯上料、大面包膜、侧面折边及激光焊接拆分在各个工位，同时保证一次装夹，既能保证聚酯薄膜定位精度，又通过拆分工位和双倍工位，大大提高了产出效率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种焊接装置，其特征在于，包括半导体激光器(2)，所述半导体激光器(2)能够向目标位置发射激光进行激光焊接，所述目标位置位于电芯的聚酯薄膜和顶盖待连接的区域；

还包括第一传动机构，用于控制所述半导体激光器(2)移动；

和/或，还包括治具(6)，所述治具(6)包括旋转机构(62)，用于控制所述电芯水平旋转预设角度。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述第一传动机构包括第一移动模组(4)，所述半导体激光器(2)安装于所述第一移动模组(4)；

所述第一移动模组(4)用于控制所述半导体激光器(2)沿预设轨迹移动以形成具有预设形状的焊印，和/或，用于控制所述半导体激光器(2)在多个所述目标位置之间进行切换。

3.根据权利要求2所述的焊接装置，其特征在于，所述第一传动机构还包括第二移动模组(5)，所述第一移动模组(4)安装于所述第二移动模组(5)；

所述第二移动模组(5)用于调节所述半导体激光器(2)与位于焊接位置的所述电芯之间的水平距离。

4.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，还包括第二传动机构，用于控制所述电芯移动到焊接工位。

5.根据权利要求4所述的焊接装置，其特征在于，所述焊接工位的单侧或两侧分别设置有所述半导体激光器(2)。

6.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述治具(6)还包括：

夹持机构(61)，能够对所述电芯的侧面进行夹持。

7.根据权利要求6所述的焊接装置，其特征在于，所述电芯倒立设置在所述夹持机构(61)内。

8.根据权利要求7所述的焊接装置，其特征在于，所述夹持机构(61)的夹爪侧边处设置有用于露出所述目标位置的避让槽(K1)；

和/或，所述夹持机构(61)的夹爪面内设置有用于露出所述目标位置的避让孔(K2)。

9.根据权利要求6所述的焊接装置，其特征在于，所述夹持机构(61)包括：

第一夹持组件(611)，用于对所述电芯的前后侧面进行夹持固定；

第二夹持组件(612)，用于对所述电芯的左右侧面进行夹持固定；

基座(623)，用于承载所述电芯，所述第一夹持组件(611)和所述第二夹持组件(612)分别安装于上述基座(623)。

10.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述旋转机构(62)包括：

齿轮齿条传动机构(622)；

直线驱动器(621)，用于控制所述齿轮齿条传动机构(622)中的齿条沿长度方向移动；

基座(623)，用于承载所述电芯，且与所述齿轮齿条传动机构(622)中的齿轮固定连接。

11.根据权利要求1至10任一项所述的焊接装置，其特征在于，还包括机架(3)，所述机架(3)安装有多个所述半导体激光器(2)，能够对多个所述目标位置进行激光焊接。

12.根据权利要求1至10任一项所述的焊接装置，其特征在于，还包括除尘组件(1)，用于对完成激光焊接的所述目标位置及其周围环境进行除尘。

13.一种焊接系统，其特征在于，包括：

上料工位(W1)，用于承接电芯本体；

包膜工位(W2)，用于将聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的底面和前后侧面；

翻折工位(W3)，用于将聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的左右侧面；

焊接工位(W4)，设置有如权利要求1至12任一项所述的焊接装置，用于对所述聚酯薄膜与所述电芯本体的顶盖待连接的目标位置进行激光焊接；

下料工位(W5)，用于对完成所述激光焊接的电芯进行下料；

多工位传动机构，所述多工位传动机构沿送料方向依次经过所述上料工位(W1)、所述包膜工位(W2)、所述翻折工位(W3)、所述焊接工位(W4)、所述下料工位(W5)。

14.根据权利要求13所述的焊接系统，其特征在于，还包括：

上料装置，设置于所述上料工位(W1)，用于将所述电芯本体放置到所述多工位传动机构上；

和/或，包膜装置，设置于所述包膜工位(W2)，用于将所述聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的底面和前后侧面；

和/或，翻折装置，设置于所述翻折工位(W3)，用于对所述聚酯薄膜进行翻折，以使所述聚酯薄膜包覆到所述电芯本体的左右侧面；

和/或，下料装置，设置于所述下料工位(W5)，用于对完成所述激光焊接的所述电芯进行下料。