CN220782744U - 一种焊接装夹工装及电芯焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种焊接装夹工装及电芯焊接设备，焊接装夹工装包括载料组件和定位组件，载料组件包括第一基座、承载件和第一驱动器，承载件安装在第一基座上，承载件包括第一定位部，第一定位部在第一方向上位于承载件的一侧，承载件用于在第二方向上承托工件，定位组件包括第二基座和第一压紧件，第一基座和第一压紧件安装在第二基座上，第一压紧件包括第二定位部，第二定位部在第一方向上与第一定位部相对布置，第一驱动器能够驱动承载件在第一方向上运动。通过采用第一压紧件保持相对静止，承载件向第一压紧件运动的方式夹住工件，使得第二定位部起到定位基准的作用，因此焊接装夹工装能够根据第二定位部准确定位工件在焊接时的基准边。

Description

一种焊接装夹工装及电芯焊接设备

技术领域

本申请涉及锂电池焊接领域，特别是一种焊接装夹工装及电芯焊接设备。

背景技术

在锂电池的生产工艺中，电芯装入壳体后需要将顶盖和壳体进行焊接。相关技术中，焊接分为点焊和满焊两步进行，先将顶盖扣合在壳体上并压紧，在壳体和顶盖的接缝处点焊固定，再沿接缝满焊实现封装。

由于加工误差，壳体的尺寸可能存在波动，对于不同规格型号的锂电池产品，壳体的尺寸也可能不同，因此待焊接的位置存在偏差，焊接时存在难以准确定位焊接的基准边的问题，这会导致焊接编程的难度增大，甚至可能导致焊接轨迹错误，降低锂电池产品的良率。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种焊接装夹工装及电芯焊接设备，焊接装夹工装有助于准确定位待焊接工件的基准边。

根据本申请提供的焊接装夹工装，包括载料组件和定位组件，所述载料组件包括第一基座、承载件和第一驱动器，所述承载件安装在所述第一基座上，所述承载件包括第一定位部，所述第一定位部在第一方向上位于所述承载件的一侧，所述承载件用于在第二方向上承托工件，所述定位组件包括第二基座和第一压紧件，所述第一基座和所述第一压紧件安装在所述第二基座上，所述第一压紧件包括第二定位部，所述第二定位部在所述第一方向上与所述第一定位部相对布置，所述第一驱动器能够驱动所述承载件在所述第一方向上运动，以使所述第一定位部和所述第二定位部夹住所述工件。

根据本申请提供的焊接装夹工装，至少具有如下技术效果：使用时，工件待焊接的一侧朝向第一压紧件放置在承载件上，通过采用第一压紧件保持相对静止，承载件向第一压紧件运动的方式夹住工件，使得第二定位部起到定位基准的作用，工件的尺寸变化不会影响第二定位部，因此焊接装夹工装能够根据第二定位部准确定位工件在焊接时的基准边。

根据本申请的一些实施例，所述第一压紧件包括多个所述第二定位部，多个所述第二定位部共同定位所述工件。

根据本申请的一些实施例，所述第一压紧件包括安装板和压紧杆，所述压紧杆的端部形成所述第二定位部；所述安装板开设有沿所述第一方向的螺纹孔，所述压紧杆安装在所述螺纹孔中，所述第一压紧件还包括用于锁紧所述压紧杆的锁紧螺母。

根据本申请的一些实施例，所述定位组件包括第二压紧件和第三压紧件，所述第二压紧件在所述第二方向上与所述承载件相对布置，所述第二压紧件能够在所述第二方向上靠近或远离所述承载件，两个所述第三压紧件在第三方向上位于所述承载件的两侧，两个所述第三压紧件能够在所述第三方向上相互靠近或远离。

根据本申请的一些实施例，所述承载件靠近所述第一压紧件的一侧开设有第一焊窗，所述第二压紧件靠近所述第一压紧件的一侧开设有第二焊窗。

根据本申请的一些实施例，所述承载件包括肋板，多个所述肋板在第三方向上间隔布置，相邻的两个肋板之间形成在所述第一方向上延伸并贯穿所述承载件的通槽，所述通槽用于在所述承载件上取放所述工件。

根据本申请的一些实施例，所述焊接装夹工装包括转动组件，所述转动组件具有中心孔，所述载料组件和所述定位组件安装在中心孔内，所述转动组件用于驱动所述载料组件和所述定位组件转动。

根据本申请提供的电芯焊接设备，包括激光焊接装置以及本申请提供的焊接装夹工装。

根据本申请的一些实施例，所述电芯焊接设备包括机架，所述机架在第三方向上间隔布置多个所述焊接装夹工装，所述机架包括在所述第三方向上延伸的第二滑轨，所述激光焊接装置安装在所述第二滑轨上，所述激光焊接装置能够在所述第二滑轨上运动以与不同的所述焊接装夹工装切换配对。

根据本申请的一些实施例，所述电芯焊接设备包括除尘装置，所述除尘装置包括吸尘口，所述吸尘口朝向所述焊接装夹工装，所述除尘装置用于去除焊接时产生的杂质。

本申请提供的电芯焊接设备包括本申请提供的焊接装夹工装，因此电芯焊接设备相应具备焊接装夹工装所提供的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例的焊接装夹工装的结构示意图；

图2是本申请实施例的载料组件的结构示意图；

图3是本申请实施例的载料组件的结构示意图；

图4是图1中A区域的局部放大图；

图5是本申请实施例的电芯焊接设备的结构示意图；

图6是本申请实施例的电芯焊接设备的结构示意图。

附图标记：

第一基座110、承载件120、第一定位部121、第一焊窗122、肋板123、通槽124、底板125、第一驱动器130、第一滑轨140、

第二基座210、第一压紧件220、安装板221、压紧杆222、锁紧螺母223、第二压紧件230、第二焊窗231、第三压紧件、第二驱动器250、第三驱动器260、转台310、转座320、第四驱动器330、

激光焊接装置400、

除尘装置500、

机架600。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

锂电池的生产工艺中，电芯装入壳体(称为电芯入壳)后需要将顶盖和壳体进行焊接，对电芯进行封装。相关技术中，一般采用电芯焊接设备完成电芯焊接，电芯焊接设备包括激光焊接装置以及焊接装夹工装，首先通过焊接装夹工装装夹定位待焊接的电芯，再通过激光焊接装置进行焊接。

电芯焊接设备往往需要应对不同形状、尺寸的锂电池产品，相关技术中，由于普遍采用将顶盖压紧在壳体上的装夹方式，导致不同壳体和顶盖的接缝(也就是待焊接的基准边)会随着锂电池产品规格的变化而变化，不利于焊接轨迹的编程，甚至可能导致焊接轨迹与基准边对不上，出现焊接不良。

参照图1、图2和图3，本申请提供的焊接装夹工装，包括载料组件和定位组件，载料组件包括第一基座110、承载件120和第一驱动器130，承载件120安装在第一基座110上，承载件120包括第一定位部121，第一定位部121在第一方向上位于承载件120的一侧，承载件120用于在第二方向上承托工件，定位组件包括第二基座210和第一压紧件220，第一基座110和第一压紧件220安装在第二基座210上，第一压紧件220包括第二定位部，第二定位部在第一方向上与第一定位部121相对布置，第一驱动器130能够驱动承载件120在第一方向上运动，以使第一定位部121和第二定位部夹住工件。

应用于电芯焊接设备时，工件即为待焊接的锂电池，使用时，工件待焊接的一侧(也就是顶盖一侧)朝向第一压紧件220放置在承载件120上，通过采用第一压紧件220保持相对静止，承载件120向第一压紧件220运动的方式夹住工件，使得第二定位部起到定位基准的作用，工件的尺寸变化不会影响第二定位部，因此焊接装夹工装能够根据第二定位部准确定位工件在焊接时的基准边。

参照图6，本申请还提出了使用本申请的焊接装夹工装的电芯焊接设备，电芯焊接设备还包括激光焊接装置400，电芯焊接设备相应具有焊接装夹工装所提供的有益效果，在此不再赘述。

可以理解的是，除了较为常见的方形锂电池，焊接装夹工装还可以适用于圆柱形等其它形状的锂电池，焊接装夹工装也可应用于非锂电池的其它工件的焊接。

在一些相关技术中，以压板的侧表面作为第二定位部，第二定位部对顶盖的整个表面施加压紧力，由于压板以及顶盖都可能存在凹凸起伏的状况，因此可能会导致定位不稳定、定位不准确的问题。针对这一问题，在本申请的一些实施例中，第一压紧件220包括多个第二定位部，多个第二定位部共同定位工件。多个第二定位部起到点定位的效果，从而使得顶盖的定位更加准确，降低焊接不良的风险。

理论上只需要三个第二定位部即可实现顶盖的完全定位，但是多个可以是三个以上，从而能够有效地分摊压紧力，避免局部压力过大导致顶盖变形。

进一步地，可以使得各个第二定位部在第一方向上的位置可调，以便对定位效果进行微调。

具体来说，参照图4，在一些实施例中，第一压紧件220包括安装板221和压紧杆222，压紧杆222的端部形成第二定位部；安装板221开设有沿第一方向的螺纹孔，压紧杆222安装在螺纹孔中。旋动压紧杆222从而对第二定位部进行微调。

第一压紧件220还包括用于锁紧压紧杆222的锁紧螺母223，当调整好压紧杆222的位置之后，旋动锁紧螺母223使得锁紧螺母223压住安装板221，从而固定住压紧杆222，避免压紧杆222松动导致定位出现偏差。

第一压紧件220在第一方向上对工件进行定位，除了第一压紧件220，定位组件还包括第二压紧件230和第三压紧件，第二压紧件230在第二方向上与承载件120相对布置，第二压紧件230能够在第二方向上靠近或远离承载件120，从而在第二方向上对工件进行定位；两个第三压紧件在第三方向上位于承载件120的两侧，两个第三压紧件能够在第三方向上相互靠近或远离，从而在第三方向上对工件进行定位。第一压紧件220、第二压紧件230以及第三压紧件共同作用，实现工件的完全定位。

定位组件还包括用于驱动第二压紧件230的第二驱动器250以及用于驱动第三压紧件的第三驱动器260，示例性地，参照图1，第二驱动器250安装在第二基座210上，第二压紧件230安装在第二驱动器250的输出端，第三驱动器260安装在第二基座210上，第三压紧件(图中未示出)安装在第三驱动器260的输出端，第二驱动器250、第三驱动器260在驱动的同时还起到了承载的作用。

当然，在其它的实施例中，也可以通过导轨滑块机构或者类似机构将第二压紧件230、第三压紧件安装到第二基座210上，第二驱动器250和第三驱动器260仅起到驱动作用。第二驱动器250和第三驱动器260的其它实现方式可以参考相关技术中的技术方案，在此不再赘述。

为了暴露出接缝上待点焊的区域，在一些实施例中，承载件120靠近第一压紧件220的一侧开设有第一焊窗122，第二压紧件230靠近第一压紧件220的一侧开设有第二焊窗231。

第一焊窗122以及第二焊窗231的数量可以是一个或者多个。在仅有一个的情况下，第一焊窗122完整地暴露出工件一侧的接缝，第二焊窗231完整地暴露出工件另一侧的接缝；而在具有多个的情况下，参照图3和图4，第一焊窗122以及第二焊窗231仅暴露出需要进行点焊的位置，承载件120位于相邻第一焊窗122之间的实体部分以及第二压紧件230位于相邻第二焊窗231之间的实体部分共同夹住工件，有助于保证工件的压紧效果。

在一些实施例中，承载件120形成有在第一方向上延伸并且贯通的通槽124，通槽124用于在承载件120上取放工件，货叉能够伸入通槽124中并抬起，从而托起承载件120上的工件，货叉逆向动作，即可将工件放置在承载件120上。

示例性地，参照图2和图3，承载件120包括肋板123，多个肋板123在第三方向上间隔布置，相邻的两个肋板123之间形成在第一方向上延伸并贯穿承载件120的通槽124。第一定位部121凸起于肋板123的一侧，承载件120还包括底板125，各个肋板123可拆卸地安装在底板125上，或者肋板123与底板125一体成型。底板125可以通过第一滑轨140安装在第一基座110上，第一驱动器130连接底板125，以驱动承载件120运动。第一驱动器130的其它实现方式可以参考相关技术中的技术方案，在此不再赘述。

一些相关技术中，壳体和顶盖的点焊和满焊在两个工位分别进行，导致需要分别配置点焊设备以及满焊设备，场地面积占用大，并且焊接效率不高。

在本申请的一些实施例中，焊接装夹工装还包括转动组件，转动组件具有中心孔，载料组件和定位组件安装在中心孔内，转动组件能够带动工件绕轴自转，从而切换工件朝向激光焊接装置400的侧面，使得激光焊接装置400能够对工件的不同位置进行焊接，焊接装夹工装能够兼容点焊和满焊的需求，有效地提高了工件焊接的效率，节约了生产成本。

具体来说，参照图5，转动组件包括转台310、转座320以及第四驱动器330，转台310和第四驱动器330安装在转座320上，转台310开设中心孔，第四驱动器330带动转台310转动，从而实现工件绕中心孔的轴线的自转。第四驱动器330可以通过齿轮传动或者其它的传动方式与转台310连接，相关实现方式可以参考相关技术中的技术方案，在此不再赘述。

应用于电芯焊接设备时，焊接装夹工装以及激光焊接装置400安装在电芯焊接设备的机架600上。一些相关技术中，焊接装夹工装与激光焊接装置400一一对应，当为焊接装夹工装装卸工件时，激光焊接装置400处于闲置状态，导致激光焊接装置400的利用率有待提高。

为此，在一些实施例中，参照图6，机架600在第三方向上间隔布置多个焊接装夹工装，机架600包括在第三方向上延伸的第二滑轨，一个或者多个激光焊接装置400安装在第二滑轨上，激光焊接装置400能够在第二滑轨上运动以与不同的焊接装夹工装切换配对。在当前焊接装夹工装进行上下料时，激光焊接装置400能够移动并与另一个焊接装夹工装配对，从而有效地提高了激光焊接装置400的使用效率。

继续参照图6，电芯焊接设备还包括除尘装置500，除尘装置500包括吸尘口，吸尘口朝向焊接装夹工装，除尘装置500用于去除焊接时产生的杂质。除尘装置500的相关实现方式可以参考相关技术中的技术方案，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种焊接装夹工装，其特征在于，包括：

载料组件，所述载料组件包括第一基座、承载件和第一驱动器，所述承载件安装在所述第一基座上，所述承载件包括第一定位部，所述第一定位部在第一方向上位于所述承载件的一侧，所述承载件用于在第二方向上承托工件；

定位组件，所述定位组件包括第二基座和第一压紧件，所述第一基座和所述第一压紧件安装在所述第二基座上，所述第一压紧件包括第二定位部，所述第二定位部在所述第一方向上与所述第一定位部相对布置，所述第一驱动器能够驱动所述承载件在所述第一方向上运动，以使所述第一定位部和所述第二定位部夹住所述工件。

2.根据权利要求1所述的焊接装夹工装，其特征在于，所述第一压紧件包括多个所述第二定位部，多个所述第二定位部共同定位所述工件。

3.根据权利要求2所述的焊接装夹工装，其特征在于，所述第一压紧件包括安装板和压紧杆，所述压紧杆的端部形成所述第二定位部；所述安装板开设有沿所述第一方向的螺纹孔，所述压紧杆安装在所述螺纹孔中，所述第一压紧件还包括用于锁紧所述压紧杆的锁紧螺母。

4.根据权利要求1所述的焊接装夹工装，其特征在于，所述定位组件包括第二压紧件和第三压紧件，所述第二压紧件在所述第二方向上与所述承载件相对布置，所述第二压紧件能够在所述第二方向上靠近或远离所述承载件，两个所述第三压紧件在第三方向上位于所述承载件的两侧，两个所述第三压紧件能够在所述第三方向上相互靠近或远离。

5.根据权利要求4所述的焊接装夹工装，其特征在于，所述承载件靠近所述第一压紧件的一侧开设有第一焊窗，所述第二压紧件靠近所述第一压紧件的一侧开设有第二焊窗。

6.根据权利要求1所述的焊接装夹工装，其特征在于，所述承载件包括肋板，多个所述肋板在第三方向上间隔布置，相邻的两个肋板之间形成在所述第一方向上延伸并贯穿所述承载件的通槽，所述通槽用于在所述承载件上取放所述工件。

7.根据权利要求1所述的焊接装夹工装，其特征在于，所述焊接装夹工装包括转动组件，所述转动组件具有中心孔，所述载料组件和所述定位组件安装在中心孔内，所述转动组件用于驱动所述载料组件和所述定位组件转动。

8.一种电芯焊接设备，其特征在于，所述电芯焊接设备包括激光焊接装置以及权利要求1至7任一项所述的焊接装夹工装。

9.根据权利要求8所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述电芯焊接设备包括机架，所述机架在第三方向上间隔布置多个所述焊接装夹工装，所述机架包括在所述第三方向上延伸的第二滑轨，所述激光焊接装置安装在所述第二滑轨上，所述激光焊接装置能够在所述第二滑轨上运动以与不同的所述焊接装夹工装切换配对。

10.根据权利要求8所述的电芯焊接设备，其特征在于，所述电芯焊接设备包括除尘装置，所述除尘装置包括吸尘口，所述吸尘口朝向所述焊接装夹工装，所述除尘装置用于去除焊接时产生的杂质。