CN220782803U - 一种圆柱电池端面焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱电池端面焊接工装，涉及电池焊接技术领域，其中焊接头和底板，高度限位块，设置在底板上方，上方放置有圆柱电池，用来为圆柱电池的焊接高度进行调整，避免因为高度不对导致过焊或者虚焊；固定组件，设置在底板上方，对圆柱电池的侧面进行夹持。本实用新型由于采用了高度限位块来对电池进行支撑，并通过更换不同尺寸的高度限位块来调整高度，解决高度不对导致过焊或者虚焊；通过两个对称设计的仿形块装夹后，可以防止圆柱电池竖直方向的歪斜，使电池的焊接端面与焊接头垂直，即焊接头距离焊接端面的每个点距离都相同，提升焊接质量与焊接效果一致性。

Description

一种圆柱电池端面焊接工装

技术领域

本实用新型涉及电池焊接技术领域，特别涉及一种圆柱电池端面焊接工装。

背景技术

圆柱主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主，铁锂电池表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、对环境友好。广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上。

圆柱电池在加工的过程中需要进行焊接，圆柱电池端面在焊接盖板、防爆阀或密封铝钉时，常常会出现焊接失效的情况，这种失效的主要原因有两种：

一是圆柱电池放置的高度不对导致过焊或者虚焊；

二是圆柱电池歪斜，焊接端面与激光焊接机焊接头的垂直度不够，导致端面处的焊接效果不一致而失效。

为此，我们提出一种圆柱电池端面焊接工装来解决上述问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种圆柱电池端面焊接工装，解决背景技术中提出的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种圆柱电池端面焊接工装，包括焊接头和底板，需要焊机的圆柱电池放置在底板上方后通过焊接头来进行焊接操作，

高度限位块，设置在底板上方，上方放置有圆柱电池，用来为圆柱电池的焊接高度进行调整，避免因为高度不对导致过焊或者虚焊；

固定组件，设置在底板上方，对圆柱电池的侧面进行夹持。

优选的，固定组件包括有支撑部件和夹持部件，其中支撑部件包括有第一支撑块和第二支撑块，第一支撑块和第二支撑块通过螺栓固定安装在底板上方两侧，夹持部件包括有固定限位块和移动限位块，固定限位块固定安装在第一支撑块内侧，第二支撑块中部设置有法兰轴承，通过法兰轴承转动安装有螺杆，螺杆的一端安装有移动限位块，通过固定限位块和移动限位块来对圆柱电池的侧边进行夹紧操作。

优选的，第一支撑块和第二支撑块上方两侧设置有滑杆，滑杆中部滑动安装有滑块，滑块两侧边设置有直线轴承，通过滑块一侧通过螺栓固定安装有移动限位块，螺杆一端设置有法兰轴承，通过法兰轴承固定安装在滑块的另一侧，通过螺杆的转动转化为滑块在水平方向的移动，实现对于移动限位块夹紧动作和松开动作的控制，另外通过滑杆和直线轴承来将移动限位块的移动来进行导向，从而提升固定限位块和移动限位块夹紧圆柱电池的精度。

优选的，固定限位块和移动限位块为两组结构尺寸相同/仿形块，其中仿形块包括装夹部和安装部，装夹部有一圆弧形槽，圆弧半径与圆柱电池壳体外圆半径相同，槽深小于壳体外圆半径，圆弧面轴线与安装部底面平行，两个仿形块圆弧面的轴线平行。

优选的，安装部开设有通孔，通过螺栓与圆柱销钉分别安装在底板和滑块上，固定限位块和移动限位块根据圆柱电池的尺寸的要求可以进行对应的尺寸配件的选择，实现良好的侧向支撑，从而更好地实现对于圆柱电池的侧向支撑。

优选的，高度限位块采用螺栓固定安装并在底板上方，便于更换，其中高度限位块的高度根据电池的尺寸以及焊接高度的要求可以进行对应的调整，每组高度限位块外侧标注有垫起高度以及适用的电池型号。

优选的，另外高度限位块上端中部设置有限位凹槽，限位凹槽为圆柱形槽，通过限位凹槽与圆柱电池端面极柱相对应，限位凹槽的形状根据圆柱电池端面极柱结构设定，可以是圆形、多边形等，规格尺寸大于极柱外形尺寸。

优选的，高度限位块的上接触面与激光焊接机平台垂直，并且限位凹槽的圆心与焊接头轴线方向重合，使圆柱电池轴心与激光焊接机焊接头重合。

优选的，第一支撑块和第二支撑块外侧设置有侧向的L型结构块，结构块中部设置有角撑板。

优选的，螺杆外侧设置有把手，通过把手来带动螺杆进行手动操作，另外螺杆的末端也可以同轴安装到驱动电机中，实现电动驱动。

(三)有益效果

1、由于采用了高度限位块来对电池进行支撑，并通过更换不同尺寸的高度限位块来调整高度，解决高度不对导致过焊或者虚焊；通过两个对称设计的仿形块装夹后，可以防止圆柱电池竖直方向的歪斜，使电池的焊接端面与焊接头垂直，即焊接头距离焊接端面的每个点距离都相同，提升焊接质量与焊接效果一致性。

2、固定限位块和移动限位块为两组结构尺寸相同/仿形块，圆弧半径与圆柱电池壳体外圆半径相同，槽深小于壳体外圆半径，圆弧面轴线与安装部底面平行，两个仿形块圆弧面的轴线平行，通过滑杆和直线轴承来将移动限位块的移动来进行导向，进一步提升夹持位移的精度，从而提升固定限位块和移动限位块夹紧圆柱电池的精度。

3、针对不同规格的圆柱电池，仅需更换高度限位块和仿形块，换型高效便捷、成本低，具有更好的使用兼容性。

附图说明

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为本实用新型一种圆柱电池端面焊接工装的三维结构图；

图2为本实用新型一种圆柱电池端面焊接工装的测试结构图；

图3为本实用新型一种圆柱电池端面焊接工装的俯视结构图；

图4为本实用新型一种圆柱电池端面焊接工装的侧剖连接图。

图例说明：1、底板；2、第一支撑块；3、第二支撑块；4、高度限位块；5、固定限位块；6、移动限位块；7、滑块；8、螺杆；9、滑杆；10、直线轴承；11、限位凹槽；12、螺栓；13、法兰轴承。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种圆柱电池端面焊接工装，解决现有技术中由于电池支撑部件造成的焊接质量问题的问题，采用高度限位块来对电池进行支撑，并通过更换不同尺寸的高度限位块来调整高度，解决高度不对导致过焊或者虚焊；通过两个对称设计的仿形块装夹后，可以防止圆柱电池竖直方向的歪斜，使电池的焊接端面与焊接头垂直，即焊接头距离焊接端面的每个点距离都相同，提升焊接质量与焊接效果一致性。

实施例1

本申请实施例中的技术方案为解决上述焊接高度无法匹配的问题，总体思路如下：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种圆柱电池端面焊接工装，包括焊接头和底板1，需要焊机的圆柱电池放置在底板1上方后通过焊接头来进行焊接操作，

高度限位块4，设置在底板1上方，上方放置有圆柱电池，用来为圆柱电池的焊接高度进行调整，避免因为高度不对导致过焊或者虚焊；

固定组件，设置在底板1上方，对圆柱电池的侧面进行夹持。

高度限位块4采用螺栓固定安装并在底板1上方，便于更换，其中高度限位块4的高度根据电池的尺寸以及焊接高度的要求可以进行对应的调整，每组高度限位块4外侧标注有垫起高度以及适用的电池型号。

另外高度限位块4上端中部设置有限位凹槽11，限位凹槽11为圆柱形槽，通过限位凹槽11与圆柱电池端面极柱相对应，限位凹槽11的形状根据圆柱电池端面极柱结构设定，可以是圆形、多边形等，规格尺寸大于极柱外形尺寸。

高度限位块4的上接触面与激光焊接机平台垂直，并且限位凹槽11的圆心与焊接头轴线方向重合，使圆柱电池轴心与激光焊接机焊接头重合。

第一支撑块2和第二支撑块3外侧设置有侧向的L型结构块，结构块中部设置有角撑板，来提升对于第一支撑块2和第二支撑块3侧向的结构强度。

螺杆8外侧设置有把手，通过把手来带动螺杆8进行手动操作，另外螺杆8的末端也可以同轴安装到驱动电机中，实现电动驱动。

实施例2

以实施例1为基础，本申请实施例为应对圆柱电池焊接端面与激光焊接机焊接头的垂直度不够，导致端面处的焊接效果不一致而失效，总体思路如下：

固定组件包括有支撑部件和夹持部件，其中支撑部件包括有第一支撑块2和第二支撑块3，第一支撑块2和第二支撑块3通过螺栓固定安装在底板1上方两侧，夹持部件包括有固定限位块5和移动限位块6，固定限位块5固定安装在第一支撑块2内侧，第二支撑块3中部设置有法兰轴承13，通过法兰轴承13转动安装有螺杆8，螺杆8的一端安装有移动限位块6，通过固定限位块5和移动限位块6来对圆柱电池的侧边进行夹紧操作。

第一支撑块2和第二支撑块3上方两侧设置有滑杆9，滑杆9中部滑动安装有滑块7，滑块7两侧边设置有直线轴承10，通过滑块7一侧通过螺栓固定安装有移动限位块6，螺杆8一端设置有法兰轴承13，通过法兰轴承13固定安装在滑块7的另一侧，通过螺杆8的转动转化为滑块7在水平方向的移动，实现对于移动限位块6夹紧动作和松开动作的控制，另外通过滑杆9和直线轴承10来将移动限位块6的移动来进行导向，从而提升固定限位块5和移动限位块6夹紧圆柱电池的精度。

固定限位块5和移动限位块6为两组结构尺寸相同1/2仿形块，其中仿形块包括装夹部和安装部，装夹部有一圆弧形槽，圆弧半径与圆柱电池壳体外圆半径相同，槽深小于壳体外圆半径，圆弧面轴线与安装部底面平行，两个仿形块圆弧面的轴线平行。

安装部开设有通孔，通过螺栓12与圆柱销钉分别安装在底板1和滑块7上，固定限位块5和移动限位块6根据圆柱电池的尺寸的要求可以进行对应的尺寸配件的选择，实现良好的侧向支撑，从而更好地实现对于圆柱电池的侧向支撑。

使用时，现将第一支撑块2和第二支撑块3分别安装在底板1上方，并将滑杆9安装在第一支撑块2和第二支撑块3之间，将螺杆8通过半牙螺栓装配在第二支撑块3上，将装配好直线轴承10的滑块7穿过套入滑杆9，高度限位块4通过螺栓装配在底板1上，装配好的焊接工装放置在焊接平台上。

将需要焊接端面的圆柱电池放置在在高度限位块4上，将盖板端面极柱等凸出结构放置在避空孔内，确定圆柱电池的焊接高度，并将电池壳体贴紧在高度限位块的圆弧形槽内；

旋转螺杆8推动套设在滑杆9上的滑块7，使滑块7上的移动限位块6压紧圆柱电池壳体固定，使圆柱电池竖直垂直与底板和激光机平台，即激光头垂直与圆柱电池的上端面；

将需要焊接的结构件(如防爆阀、密封铝钉、盖板等)装配在圆柱电池壳体的上端面，并压紧，然后打开激光焊接设备，固定激光焊接头的位置，完成焊接封口工序。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种圆柱电池端面焊接工装，包括焊接头和底板(1)，其特征在于：

高度限位块(4)，设置在底板(1)上方，上方放置有圆柱电池，用来为圆柱电池的焊接高度进行调整；

固定组件，设置在底板(1)上方，对圆柱电池的侧面进行夹持。

2.如权利要求1的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：固定组件包括有支撑部件和夹持部件，其中支撑部件包括有第一支撑块(2)和第二支撑块(3)，第一支撑块(2)和第二支撑块(3)通过螺栓固定安装在底板(1)上方两侧，夹持部件包括有固定限位块(5)和移动限位块(6)，固定限位块(5)固定安装在第一支撑块(2)内侧，第二支撑块(3)中部设置有法兰轴承(13)，通过法兰轴承(13)转动安装有螺杆(8)，螺杆(8)的一端安装有移动限位块(6)。

3.如权利要求2的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：第一支撑块(2)和第二支撑块(3)上方两侧设置有滑杆(9)，滑杆(9)中部滑动安装有滑块(7)，滑块(7)两侧边设置有直线轴承(10)，通过滑块(7)一侧通过螺栓固定安装有移动限位块(6)，螺杆(8)一端设置有法兰轴承(13)，通过法兰轴承(13)固定安装在滑块(7)的另一侧。

4.如权利要求3的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：固定限位块(5)和移动限位块(6)为两组结构尺寸相同1/2仿形块，其中仿形块包括装夹部和安装部，装夹部有一圆弧形槽，圆弧半径与圆柱电池壳体外圆半径相同，槽深小于壳体外圆半径，圆弧面轴线与安装部底面平行，两个仿形块圆弧面的轴线平行。

5.如权利要求4的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：安装部开设有通孔，通过螺栓(12)与圆柱销钉分别安装在底板(1)和滑块(7)上，固定限位块(5)和移动限位块(6)根据圆柱电池的尺寸的要求可以进行对应的尺寸配件的选择。

6.如权利要求1的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：高度限位块(4)采用螺栓固定安装并在底板(1)上方，其中高度限位块(4)的高度根据电池的尺寸以及焊接高度的要求进行对应的调整。

7.如权利要求6的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：另外高度限位块(4)上端中部设置有限位凹槽(11)，限位凹槽(11)为圆柱形槽，通过限位凹槽(11)与圆柱电池端面极柱相对应，限位凹槽(11)的形状根据圆柱电池端面极柱结构设定，限位凹槽(11)是圆形或者多边形之一，规格尺寸大于极柱外形尺寸。

8.如权利要求7的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：高度限位块(4)的上接触面与激光焊接机平台垂直，并且限位凹槽(11)的圆心与焊接头轴线方向重合，使圆柱电池轴心与激光焊接机焊接头重合。

9.如权利要求2的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：第一支撑块(2)和第二支撑块(3)外侧设置有侧向的L型结构块，结构块中部设置有角撑板。

10.如权利要求7的一种圆柱电池端面焊接工装，其特征在于：螺杆(8)外侧设置有把手，另外螺杆(8)的末端或同轴安装到驱动电机中。