CN220260023U - 一种电芯预焊载料机构与电芯预焊系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯预焊载料机构与电芯预焊系统。该电芯预焊载料机构包括焊接夹具、旋转驱动件、顶盖压装圆盘和限位凸轮；所述旋转驱动件与所述焊接夹具传动连接以驱动所述焊接夹具旋转；所述顶盖压装圆盘能够在所述焊接夹具的轴向上移动的设置在所述焊接夹具的端部，旋转方向上随所述焊接夹具旋转；所述限位凸轮与所述顶盖压装圆盘在所述焊接夹具的轴向上限位作用，且可由压装驱动件带动在所述焊接夹具的轴向上移动。本实用新型的电芯预焊载料机构方便在稳定夹持电芯的状态下进行预焊旋转调整位置，调整灵活性高。本实用新型的电芯预焊系统采用上述的电芯预焊载料机构进行电芯的预焊载料，预焊过程中电芯的位置可灵活调整，确保预焊质量。

Description

一种电芯预焊载料机构与电芯预焊系统

技术领域

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，具体涉及一种电芯预焊载料机构与电芯预焊系统。

背景技术

电池生产过程中，封装入壳的电芯需将电芯上的盖板与外壳进行焊接，使电芯极片在壳体内固定封装。而电芯极片的封装焊接，通常不是一步到位的焊接，而是先在盖板与外壳的待焊接部位进行点焊预焊，使盖板与外壳完成初步定位固定，再进行一步到位的焊接。

由于电芯的盖板与外壳的点焊预焊位置通常是环绕壳口的多个，预焊过程中需不断翻转调整电芯的位置。传统的预焊装置采用机械手分步执行翻转调整电芯的位置的方式，容易使电芯的盖板与外壳之间发生相对移位，降低焊接质量；而且，机械手夹持电芯进行预焊的稳定性和灵活性低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的电芯预焊装置存在电芯的预焊位置调整稳定性及灵活性低，容易导致焊接质量差的问题，提供了一种电芯预焊载料机构。该电芯预焊载料机构采用带定位块的焊接夹具并配置旋转驱动件驱动旋转，方便在稳定夹持电芯的状态下进行预焊旋转调整位置，调整灵活性高。

本实用新型的另一目的在于提供一种电芯预焊系统。该电芯预焊系统采用上述的电芯预焊载料机构进行电芯的预焊载料，保证预焊质量，进而提高焊接质量。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

一方面，本实用新型提供的电芯预焊载料机构，包括：

焊接夹具，具有电芯置放位，且设置有用于将电芯定位在所述电芯置放位上的电芯定位块；

旋转驱动件，与所述焊接夹具传动连接以驱动所述焊接夹具旋转；

顶盖压装圆盘，能够在所述焊接夹具的轴向上移动的设置在所述焊接夹具的端部，旋转方向上随所述焊接夹具旋转，且连接有朝向所述电芯置放位的压装块；

限位凸轮，与所述顶盖压装圆盘在所述焊接夹具的轴向上限位作用，且可由压装驱动件带动在所述焊接夹具的轴向上移动。

在优选的实施例中，所述电芯定位块以两个为一组相对的布设在所述电芯置放位的宽度方向上；且所述电芯定位块与电芯定位驱动件传动连接，可由所述电芯定位驱动件驱动移动靠近或远离所述电芯置放位。

在优选的实施例中，所述顶盖压装圆盘包括第一圆盘和第二圆盘，所述第一圆盘和所述第二圆盘分别布设在所述焊接夹具的轴向两端，所述第一圆盘和所述第二圆盘分别连接第一压装块和第二压装块；且所述限位凸轮包括分别与所述第一圆盘和所述第二圆盘对应作用的第一凸轮和第二凸轮。

进一步优选的实施例中，所述压装驱动件包括分别与所述第一凸轮和所述第二凸轮对应作用的第一压装驱动件和第二压装驱动件。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯预焊载料机构，所述焊接夹具的端部上还设置有顶盖定位模块；所述顶盖定位模块包括顶盖定位驱动件以及顶盖定位块，所述顶盖定位驱动件能够驱动所述顶盖定位块在所述焊接夹具的径向上伸缩移动。

进一步优选的实施例中，所述顶盖定位模块能够在所述焊接夹具的轴向上移动的设置在所述焊接夹具的端部。

另一方面，本实用新型提供的电芯预焊系统，包括电芯预焊载料机构以及焊接装置，所述电芯预焊载料机构为上述任一项所述的电芯预焊载料机构；所述电芯预焊载料机构设置在平移模组上，能够由所述平移模组带动移动至所述焊接工位处；所述焊接装置设置在所述焊接工位处，以对所述电芯预焊载料机构载料并转移至所述焊接工位处的电芯进行预焊。

在优选的实施例中，所述焊接装置设置在支架上，并能够由第一升降模组和第一横移模组驱动进行升降及水平移动。

在优选的实施例中，所述焊接工位处设置有除尘罩。

在优选的实施例中，上述任一项所述的电芯预焊系统，所述焊接工位处设置有轮廓检测仪；所述轮廓检测仪设置在支架上，并能够由第二升降模组和第二横移模组驱动进行升降及水平移动。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：

本实用新型的电芯预焊载料机构，设置带有电芯定位块的焊接夹具，能够对电芯进行精准、稳定的定位夹持，且焊接夹具能够在旋转驱动件的驱动下进行旋转。从而，方便在稳定夹持电芯的状态下进行预焊旋转调整位置，调整灵活性高。

而且，设置有顶盖压装圆盘及与顶盖压装圆盘配合的限位凸轮，在预焊的旋转调整位置过程中确保对盖板与外壳的压装贴合定位，保证预焊的旋转调整位置顺畅性的同时，确保盖板与外壳口的位置相对稳定性，从而保证预焊质量，进而保证焊接质量。

本实用新型的电芯预焊系统，采用上述的电芯预焊载料机构进行电芯的预焊载料，有效确保预焊过程中电芯位置的旋转调整，保障预焊质量。而且，焊接装置为可升降、横移的灵活设置，能够根据需要进行位置调整，提高焊接灵活性，满足不同焊接操作需求。

此外，该电芯预焊系统还设置有轮廓检测仪，能够对预焊前的盖板与外壳口的相对位置、焊接后的焊缝进行检测，进一步保障预焊质量。

附图说明

图1为具体实施例中本实用新型的电芯预焊载料机构的立体结构示意图；

图2为具体实施例中本实用新型的电芯预焊载料机构进行夹载电芯的立体结构示意图；

图3为具体实施例中本实用新型的电芯预焊载料机构进行夹载电芯的俯视结构示意图；

图4为具体实施例中本实用新型的电芯预焊系统的立体结构示意图。

附图标注：1-焊接装置，2-第一支架，3-第一升降模组，4-第一横移模组，5-电芯预焊载料机构，50-基板，51-焊接夹具，5101-电芯置放位，52-电芯定位块，53-电芯定位驱动件，54-旋转驱动件，55-顶盖压装圆盘，551-第一圆盘，552-第二圆盘，56-第一压装块，57-第二压装块，58-限位凸轮，581-第一凸轮，582-第二凸轮，59-第一压装驱动件，510-第二压装驱动件，511-顶盖定位模块，5111-顶盖定位驱动件，5112-顶盖定位块，512-第一凸轮导轨，513-第二凸轮导轨，514-顶盖定位导轨，6-平移模组，7-除尘罩，8-除尘罩升降模组，9-第二支架，10-轮廓检测仪，11-第二升降模组，12-第二横移模组，13-电芯，131-外壳，132-盖板，100-电芯上料位，200-焊接工位。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。

在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“第一”、“第二”等，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结构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，更不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

本实用新型提供的电芯预焊载料机构5，用于电芯13预焊时对电芯13的载料。请参阅图1至图3所示，该电芯预焊载料机构5包括基台50以及设置在基台50上的焊接夹具51和旋转驱动件54。

其中，焊接夹具51为具有与电芯13相适应的延伸长度。在焊接夹具51上设置具有电芯置放位5101，该电芯置放位5101与电芯13相适配，具有与电芯13相适配的长度和宽度，电芯13上料至该焊接夹具51时为置放在该电芯置放位5101上。而且，在焊接夹具51上设置有用于将电芯13定位在电芯置放位5101上的电芯定位块52，电芯定位块52具体通过设置的电芯定位驱动件53驱动而对置放于电芯置放位5101上的电芯13进行定位夹紧，使电芯13在电芯置放位5101上精准定位置放。

具体的，电芯定位块52以两个为一组左右相对的布设在电芯置放位5101的宽度方向上，如示出的具体实施例中，电芯定位块52共设置沿长度轴向前中后依次分布的三组，各组的电芯定位块52包括在电芯置放位5101的左右两侧相对布置的两个。

此外，电芯定位驱动件53可选但不限于气缸，电芯定位块52与电芯定位驱动件53传动连接，驱动电芯定位块52伸缩移动进行夹紧动作。

而且，各电芯定位块52可分别连接独立的一个电芯定位驱动件53，以驱动相应的电芯定位块52在宽度方向上移动靠近或远离电芯置放位5101；或者，同组的两个电芯定位块52可由独立的一个电芯定位驱动件53驱动而联动相向合拢靠近或相互背离远离电芯置放位5101。在同组的两个电芯定位块52相向合拢靠近电芯置放位5101时，即可实现对其上置放的电芯13形成夹紧的动作；而在同组的两个电芯定位块52相互背离远离电芯置放位5101时，则可松开对其上置放的电芯13的夹紧作用。

焊接夹具51具体为可旋转的设置在基台50上，旋转驱动件54与焊接夹具51传动连接，能够驱动焊接夹具51相对基台50旋转。其中，焊接夹具51的长度轴向前后两端通过轴承座可旋转的安装在基台50上，可相对基台50旋转；而旋转驱动件54可选但不限于电机，且旋转驱动件54可以设置为一个或者多个，如旋转驱动件54可以设置一个并通过减速机传动连接焊接夹具51的前端，或者可以在焊接夹具51的前后端分别传动连接一个旋转驱动件54。

进行电芯13的预焊作业时，电芯13通过电芯定位块52被稳定的定位夹紧在焊接夹具51上，而预焊过程中，通过旋转驱动件54驱动焊接夹具51旋转，即可使其上的电芯13旋转调整至不同位置，以方便对电芯13的不同部位进行预焊，操作方便，稳定性及调节灵活性高。

在另外优选的实施例中，对应电芯置放位5101的端部处设置有压装块，该压装块朝向电芯置放位5101设置，用于在预焊过程中将置放其上的电芯13的盖板132与外壳131进行压装贴合，以确保电芯13的盖板132和外壳131之间的密封在预焊后达到要求。

具体的，压装块通过设置在焊接夹具51的端部的顶盖压装圆盘55实现压合移动控制。其中，顶盖压装圆盘55活动设置在焊接夹具51的端部并能够在焊接夹具51的长度轴向上移动，在焊接夹具51旋转时顶盖压装圆盘55随焊接夹具51旋转；而压装块连接在顶盖压装圆盘55的朝向电芯置放位5101的一侧，在顶盖压装圆盘55朝向电芯置放位5101移动时，即可带动压装块同步朝向电芯置放位5101移动以对其上置放的电芯13的盖板132和外壳131进行压装贴合。

进一步的，在基台50上设置有限位凸轮58。该限位凸轮58通过凸轮导轨滑动设置在基台50上，并与顶盖压装圆盘55在焊接夹具51的长度轴向上限位作用；且该限位凸轮58由设置在基台50上的压装驱动件带动而在焊接夹具51的轴向上移动，使该限位凸轮58在焊接夹具51的长度轴向上的位置可调节，且完成位置调整后、压装驱动件未驱动的状态下，该限位凸轮58的位置即保持固定。

其中，压装驱动件可选但不限于电机。从而，在进行电芯13的盖板132与外壳131的压装贴合时，可由压装驱动件带动限位凸轮58移动，进而由限位凸轮58带动与之限位作用的顶盖压装圆盘55移动而使压装块将盖板132向外壳131压装贴合。并且，在预焊过程中电芯13的旋转调整位置时，由于限位凸轮的位置保持固定，而限位凸轮58在长度轴向上与顶盖压装圆盘55限位，顶盖压装圆盘55可相对限位凸轮58旋转，而在长度轴向上与限位凸轮58保持相对固定，进而使顶盖压装圆盘55在长度轴向上保持位置相对固定，即使得压装块能够保持对盖板132的压装顶紧作用，在不对焊接夹具51及电芯13的旋转调整造成干涉的情况，使盖板132与外壳131能够保持稳定的贴合以确保预焊质量。

在一些优选的实施例中，基于电芯13的前后端均设置有盖板132的情况，顶盖压装圆盘55设置包括第一圆盘551和第二圆盘552，其中，第一圆盘551和第二圆盘552分别布设在焊接夹具51的轴向前后两端，且第一圆盘551和第二圆盘552分别连接第一压装块56和第二压装块57，分别用于将电芯13前后端的盖板132与外壳131的前后端压装贴合。

进一步的，限位凸轮58包括分别与第一圆盘551和第二圆盘552对应作用的第一凸轮581和第二凸轮582，基台50上设置有供第一凸轮581和第二凸轮582前后移动的第一凸轮导轨512和第二凸轮导轨513。而压装驱动件包括分别与第一凸轮581和第二凸轮582对应作用的第一压装驱动件59和第二压装驱动件510，第一压装驱动件59和第二压装驱动件510可选但不限于电机，能够分别带动第一凸轮581和第二凸轮582分别沿第一凸轮导轨512和第二凸轮导轨513前后移动，以进行前后端的盖板132的压装位置调节。且前后端同时进行前后端的盖板132的压装贴合时，第一压装块56和第二压装块57为相向对电芯13进行压紧，能够进一步提高前后端的盖板132的压装贴合作用。

实施例二

本实施例与实施例一相近，进一步的，请再参阅图1至图3所示，本实施例的电芯预焊载料机构5中，焊接夹具51的端部上还设置有顶盖定位模块511，可在盖板132与外壳131进行压装贴合前，对盖板132与外壳131的位置进行定位，以提高盖板132与外壳131的压装贴合精度。

具体的，顶盖定位模块511包括顶盖定位驱动件5111以及顶盖定位块5112，顶盖定位驱动件5111可选但不限于气缸，顶盖定位驱动件5111与顶盖定位块5112传动连接并能够驱动顶盖定位块5112在焊接夹具51的径向上伸缩移动。如示出的具体实施例中，顶盖定位模块511架设在电芯置放位5101的上方，顶盖定位驱动件5111可驱动顶盖定位块5112上下移动，定位作业时顶盖定位驱动件5111驱动顶盖定位块5112下移以对电芯置放位5101上的电芯13的盖板132及外壳131进行定位。

进一步优选的实施例中，焊接夹具51上设置有与焊接夹具51的长度延伸方向一致的顶盖定位导轨514，顶盖定位模块511能够沿顶盖定位导轨514在焊接夹具51的长度轴向上滑行移动。从而，在对应不同尺寸的电芯13，或者电芯13在电芯置放位5101上的置放位置存在差异时，顶盖定位模块511能够根据需要调整位置，以对电芯13上的盖板132进行精准的定位。

实施例三

本实用新型提供的电芯预焊系统，请参阅图4所示，包括电芯预焊载料机构5以及焊接装置1，该焊接装置1可选但不限于激光焊机，电芯预焊载料机构5为实施例一或实施例二的电芯预焊载料机构。

其中，电芯预焊载料机构5设置在平移模组6上，该平移模组6具有衔接电芯上料工位100及焊接工位200的延伸长度，电芯预焊载料机构5能够由平移模组6带动往返移动于电芯上料工位100及焊接工位200之间，而焊接装置1设置在焊接工位200处。

进行电芯13预焊时，电芯13在电芯上料工位100处上料至电芯预焊载料机构5的焊接夹具51上，而后由平移模组6移载至焊接工位200，由焊接装置1对电芯预焊载料机构5上的电芯13进行预焊。预焊过程中，可由电芯预焊载料机构5上的旋转驱动件54驱动焊接夹具51旋转而使其上的电芯13不断调节位置，以对不同的预焊部位实现点焊。而且，完成预焊后的电芯13可在焊接工位200处直接下料，或者由平移模组6移载回电芯上料工位100处进行下料。

在优选的实施例中，焊接装置1通过第一升降模组3和第一横移模组4连接设置在第一支架2上，并能够由第一升降模组3和第一横移模组4驱动进行升降及水平移动。从而，能够根据电芯13在焊接工位200处的位置精准调整焊接装置1的位置，实现精准焊接。

进一步优选的实施例中，平移模组6可设置为两组，各平移模组6上设置一组电芯预焊载料机构5，第一支架2横跨两组的平移模组6对应的两个焊接工位200，而焊接装置1能够通过第一升降模组3和第一横移模组4的带动在两个焊接工位200之间连续进行焊接作业，提高焊接效率。

实施例四

本实施例与实施例三相近，进一步的，请再参阅图4所示，本实施例的电芯预焊系统中，焊接工位200处设置有除尘罩7。该除尘罩7外接真空发生装置，能够抽吸带走焊接过程中产生的烟尘。

在优选的实施例中，除尘罩7通过除尘罩升降模组8连接在第一横移模组4上，使除尘罩7能够被驱动进行升降及水平移动，进而可根据电芯13在焊接工位200处的位置精准调整除尘罩7的位置，实现精准抽吸除尘。且进一步的，使除尘罩7可随焊接装置1在两个焊接工位200之间进行相应除尘作业。

实施例五

本实施例与实施例三或实施例四相近，进一步的，请再参阅图4所示，本实施例的电芯预焊系统中，焊接工位200处设置有轮廓检测仪10，能够对预焊前盖板132与外壳131的贴合轮廓以及预焊后的焊缝轮廓进行外观检测，以确保焊接质量。

在优选的实施例中，轮廓检测仪10通过第二升降模组11和第二横移模组12连接设置在第二支架9上，并能够由第二升降模组11和第二横移模组12驱动进行升降及水平移动。从而，能够根据电芯13在焊接工位200处的位置精准调整轮廓检测仪10的位置，实现精准检测识别。且进一步的，使轮廓检测仪10可在两个焊接工位200之间进行相应的焊接前后的外观检测。

以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯预焊载料机构，其特征在于，包括：

焊接夹具，具有电芯置放位，且设置有用于将电芯定位在所述电芯置放位上的电芯定位块；

旋转驱动件，与所述焊接夹具传动连接以驱动所述焊接夹具旋转；

顶盖压装圆盘，能够在所述焊接夹具的轴向上移动的设置在所述焊接夹具的端部，旋转方向上随所述焊接夹具旋转，且连接有朝向所述电芯置放位的压装块；

限位凸轮，与所述顶盖压装圆盘在所述焊接夹具的轴向上限位作用，且可由压装驱动件带动在所述焊接夹具的轴向上移动。

2.根据权利要求1所述的电芯预焊载料机构，其特征在于，所述电芯定位块以两个为一组相对的布设在所述电芯置放位的宽度方向上；且所述电芯定位块与电芯定位驱动件传动连接，可由所述电芯定位驱动件驱动移动靠近或远离所述电芯置放位。

3.根据权利要求1所述的电芯预焊载料机构，其特征在于，所述顶盖压装圆盘包括第一圆盘和第二圆盘，所述第一圆盘和所述第二圆盘分别布设在所述焊接夹具的轴向两端，所述第一圆盘和所述第二圆盘分别连接第一压装块和第二压装块；且所述限位凸轮包括分别与所述第一圆盘和所述第二圆盘对应作用的第一凸轮和第二凸轮。

4.根据权利要求3所述的电芯预焊载料机构，其特征在于，所述压装驱动件包括分别与所述第一凸轮和所述第二凸轮对应作用的第一压装驱动件和第二压装驱动件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电芯预焊载料机构，其特征在于，所述焊接夹具的端部上还设置有顶盖定位模块；所述顶盖定位模块包括顶盖定位驱动件以及顶盖定位块，所述顶盖定位驱动件能够驱动所述顶盖定位块在所述焊接夹具的径向上伸缩移动。

6.根据权利要求5所述的电芯预焊载料机构，其特征在于，所述顶盖定位模块能够在所述焊接夹具的轴向上移动的设置在所述焊接夹具的端部。

7.一种电芯预焊系统，其特征在于，包括电芯预焊载料机构以及焊接装置，所述电芯预焊载料机构为权利要求1-6任一项所述的电芯预焊载料机构；所述电芯预焊载料机构设置在平移模组上，能够由所述平移模组带动移动至焊接工位处；所述焊接装置设置在所述焊接工位处，以对所述电芯预焊载料机构载料并转移至所述焊接工位处的电芯进行预焊。

8.根据权利要求7所述的电芯预焊系统，其特征在于，所述焊接装置设置在支架上，并能够由第一升降模组和第一横移模组驱动进行升降及水平移动。

9.根据权利要求7所述的电芯预焊系统，其特征在于，所述焊接工位处设置有除尘罩。

10.根据权利要求7-9任一项所述的电芯预焊系统，其特征在于，所述焊接工位处设置有轮廓检测仪；所述轮廓检测仪设置在支架上，并能够由第二升降模组和第二横移模组驱动进行升降及水平移动。