一种方形电池的焊接辅助装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，更具体地说，它涉及一种方形电池的焊接辅助装置。


背景技术：

2.随着新能源电动汽车的快速发展，其中，方形电池具有内阻小、大倍率充放电性能较优以及更均匀一致的电流密度、优良的内部散热性能，受广泛使用；方形电池在生产过程中常需采用到焊接工艺，其中，在将由多个极片叠合成的极组封装于电池壳体前，需要将正极集流片、负极集流片分别定位焊接在极组两端的极耳处；目前，现有技术大多是采用先将激光熔化钎料焊接于集流片的底端，然后人工手持焊有纤料的集流片将正、负集流片分别定位放置于极组两端的极耳处，之后，通过焊枪将正、负集流片分别焊接在极组两端的极耳处；然而，由于集流片薄，不易于人手抓取，且在人工手动叠放集流片极易因工作人员手抖动致使集流片定位偏移，从而极易出现集流片虚焊或焊接不良的问题，造成集流片定位精准度低和焊接效率低；
3.为此，现有技术出现采用如图1所示的两块定位板28，通过在定位板28的两端分别开设供集流片固定的定位槽29和供电子束穿过的焊接定位孔30，以便于对集流片的定位和焊接，该结构虽然提高了对集流片的定位精准度，然而，该种定位板需要与对应的极组定位工装31相匹配，且需人手动将集流片放于对应定位槽29内，以及手动将定位板28锁紧于极组定位工装31，造成制造成本高、人工成本高、定位效率和焊接效率依旧低的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种方形电池的焊接辅助装置，集对集流片自动取料、运输、定位和焊接于一体，具有定位精度高、焊接效率高且成本低的优点。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种方形电池的焊接辅助装置，包括极组、集流片、激光熔化镍基钎料、焊枪机构和自动取料定位机构，所述焊枪机构架设于所述极组的极耳上方，所述集流片开设有若干个供所述激光熔化镍基钎料放置的焊接孔，所述焊接孔的长度方向与所述集流片的宽度方向平行；所述集流片的长度两侧朝下延伸设置有防止所述极组的极耳晃动的限位板，所述自动取料定位机构包括机架、升降驱动件、一组用于夹取所述集流片的夹板和用于控制所述夹板开闭的夹板驱动件，所述夹板驱动件的驱动端与所述夹板上端连接，所述升降驱动件的驱动端与所述夹板驱动件连接，所述机架上端连接有驱动所述夹板朝极组移动的平移驱动件，所述平移驱动件的驱动端与所述升降驱动件连接，所述限位板开设有供所述夹板下端放置的限位通槽，所述夹板下端设置有与所述限位通槽槽壁磁性连接的电磁铁。
7.进一步设置：所述平移驱动件为直线导轨，所述直线导轨的滑块与升降驱动件可拆卸连接，所述直线导轨可拆卸安装于所述机架上端。
8.进一步设置：所述升降驱动件包括升降气缸和呈l型设置的连接板，所述升降气缸的顶杆与所述连接板的横端连接，所述夹板驱动件与所述连接板的竖端可拆卸连接。
9.进一步设置：所述夹板驱动件包括左伸缩气缸和右伸缩气缸，所述左伸缩气缸的顶杆与所述右伸缩气缸的顶杆呈相对设置；所述左伸缩气缸、右伸缩气缸分别可拆卸安装于所述升降驱动件的两侧，所述左伸缩气缸的顶杆与一侧所述夹板的上端连接，所述右伸缩气缸的顶杆与另一侧所述夹板的上端连接。
10.进一步设置：所述自动取料定位机构还包括放置有多片所述集流片的料箱，所述料箱的上端两侧开设有供夹板底端穿过的通槽，所述料箱的底端设置有驱动顶部所述集流片上升至所述通槽处的顶升气缸，所述顶升气缸的顶杆设置有供底部所述集流片放置的支撑板。
11.进一步设置；所述夹板的底端延伸设置有用于支撑所述集流片底端两侧的支撑块。
12.进一步设置：还包括用于限定所述极组底端的定位支架，所述定位支架远离所述机架的一侧朝上延伸设置有限位杆，所述集流片的宽度一侧开设有供所述限位杆穿过的限位凹槽。
13.综上所述，本实用新型通过升降驱动件、夹板和夹板驱动件，实现初步自动夹紧集流片的作用；通过限位通槽和电磁铁，避免夹板的下端晃动而影响对集流片的夹紧度，起到进一步自动夹紧集流片和防止夹板晃动的作用，以及实现对集流片自动取料的作用；通过平移驱动件，实现自动输送集流片至极组的极耳上方的作用；通过重新启动升降驱动件，实现将集流片精准定位放置于极组的极耳处的作用；通过限位板，起到防止极组的极耳晃动和进一步提高集流片的定位精度的作用；通过焊枪机构和若干个焊接孔，实现自动对集流片焊接和提高焊接效率的作用，与现有技术相比，省去了先将纤料单独焊接于集流片的底端面的步骤；本实用新型全程自动化程度高，集对集流片自动取料、运输、定位和焊接于一体，具有定位精度高、焊接效率高且成本低的优点。
附图说明
14.图1为现有技术集流片焊接辅助工装的结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例的整体结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例中集流片的结构示意图；
17.图4为本实用新型实施例中自动取料定位机构的结构示意图；
18.图5为本实用新型实施例的局部剖视图；
19.图6为本实用新型实施例极组、定位支架和焊有激光熔化镍基钎料的集流片的结构示意图。
20.图中：1、极组；2、集流片；3、激光熔化镍基钎料；4、焊枪机构；5、自动取料定位机构；6、焊接孔；7、限位板；8、机架；9、升降驱动件；10、夹板；11、夹板驱动件；12、平移驱动件；13、直线导轨；14、限位通槽；15、电磁铁；16、升降气缸；17、连接板；18、左伸缩气缸；19、右伸缩气缸；20、料箱；21、通槽；22、顶升气缸；23、支撑板；24、支撑块；25、定位支架；26、限位杆；27、限位凹槽；28、定位板；29、定位槽；30、焊接定位孔；31、极组定位工装。
具体实施方式
21.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“上”和“下”指的是附图2中的方向，词语“底端”和“顶端”指的是附图1中朝向特定部件几何中心的方向。
22.本实用新型最关键的构思在于：通过升降驱动件9、夹板10和夹板驱动件11，先后启动升降驱动件9和夹板驱动件11，升降驱动件9带动夹板驱动件11和夹板10一起朝集流片2的方向向下移动，直至夹板10的下端移动至集流片2两侧并将集流片2两侧夹紧，实现初步自动夹紧集流片2的作用；通过限位通槽14和电磁铁15，电磁铁15与限位通槽14的槽壁磁性连接，限位通槽14防止了夹板10的下端晃动而影响对集流片2的夹紧度，起到进一步自动夹紧集流片2和防止夹板10晃动的作用，进而实现对集流片2自动取料的作用；通过平移驱动件12，实现自动输送集流片2至极组1的极耳上方的作用；通过重新启动升降驱动件9，实现将集流片2精准定位放置于极组1的极耳处的作用；通过限位板7，极组1的极耳均位于集流片2两侧的限位板7之间，起到防止极组1的极耳晃动和进一步提高集流片2的定位精度的作用；通过焊枪机构4和若干个焊接孔6，实现自动对集流片2焊接和提高焊接效率的作用，与现有技术相比，省去了先将纤料单独焊接于集流片2的底端面的步骤；
23.本实用新型全程自动化程度高，且无需另外增加集流片定位板以及与集流片定位板相匹配的极组定位工装，集对集流片2自动取料、运输、定位和焊接于一体，具有定位精度高、焊接效率高且成本低的优点。
24.请参照图2至图6所示，一种方形电池的焊接辅助装置，包括极组1、集流片2、激光熔化镍基钎料3、焊枪机构4和自动取料定位机构5，焊枪机构4架设于极组1的极耳上方，集流片2开设有若干个供激光熔化镍基钎料3放置的焊接孔6，焊接孔6的长度方向与集流片2的宽度方向平行；集流片2的长度两侧朝下延伸设置有防止极组1的极耳晃动的限位板7，自动取料定位机构5包括机架8、升降驱动件9、一组用于夹取集流片2的夹板10和用于控制夹板10开闭的夹板驱动件11，夹板驱动件11的驱动端与夹板10上端连接，升降驱动件9的驱动端与夹板驱动件11连接，机架8上端连接有驱动夹板10朝极组1移动的平移驱动件12，平移驱动件12的驱动端与升降驱动件9连接，限位板7开设有供夹板10下端放置的限位通槽14，夹板10下端设置有与限位通槽14槽壁磁性连接的电磁铁15。
25.从上述描述可知，当需要自动抓取集流片2取料时，通过升降驱动件9、夹板10和夹板驱动件11，先启动升降驱动件9，升降驱动件9带动夹板驱动件11下降，从而带动夹板10一起朝集流片2的方向向下移动，直至夹板10的下端移动至集流片2两侧，然后，启动夹板驱动件11，夹板驱动件11带动一组夹板10分别朝集流片2的两侧移动，直至夹板10下端移动至限位通槽14内将待定位的集流片2两侧夹紧，实现初步自动夹紧集流片2的作用；之后，电磁铁15通电，通过电磁铁15与限位通槽14的槽壁磁性连接，实现进一步自动夹紧集流片2的作用；最后，升降驱动件9上升，带动夹板10和被夹板10夹紧的集流片2一起复位，进而实现对集流片2自动取料的作用；
26.当需要对夹紧的集流片2进行运输和定位时，通过平移驱动件12，首先，启动平移驱动件12，平移驱动件12驱动升降驱动件9朝极组1的方向平移，进而带动升降驱动件9、夹板驱动件11、夹板10和被夹板10夹紧的集流片2一起朝极组1的方向移动，直至被夹紧的集流片2和夹板10一起移动至极组1极耳的正上方，实现自动输送集流片2至极组1的极耳上方
的作用；然后，通过重新启动升降驱动件9，升降驱动件9带动夹板驱动件11、夹板10和集流片2一起朝极组1的极耳方向下降，直至集流片2定位放置于极组1的极耳上，实现将集流片2精准定位放置于极组1的极耳处的作用；之后，通过设置于集流片2的长度两侧的限位板7，极组1的极耳均位于集流片2两侧的限位板7之间，防止极耳与集流片2沿集流片2的宽度方向产生偏移，起到防止极组1的极耳晃动和进一步提高集流片2的定位精度的作用，与现有技术相比，全程自动化程度高，且无需另外增加集流片定位板以及与集流片定位板相匹配的极组定位工装，实现定位效率高、制造及人工成本低的作用；
27.最后，通过焊枪机构4和若干个开设于集流片2的焊接孔6，先将激光熔化镍基钎料3放置于焊接孔6内，再经焊枪机构4将激光熔化镍基钎料3溶解并进入极耳之间缝隙以及极耳与集流片2之间，与现有技术相比，省去了先将纤料单独焊接于集流片2的底端面的步骤，实现自动对集流片2焊接和提高焊接效率的作用。
28.进一步的：平移驱动件12为直线导轨13，直线导轨13的滑块与升降驱动件9可拆卸连接，直线导轨13可拆卸安装于机架8上端。
29.从上述描述可知，当需要对夹紧的集流片2进行运输时，启动直线导轨13，直线导轨13的滑块朝极组1的正上方移动，带动可拆卸连接于直线导轨13的滑块的升降驱动件9一起朝极组1的正上方平移，实现自动将集流片2输送至极组1的极耳上方的作用。
30.进一步的：升降驱动件9包括升降气缸16和呈l型设置的连接板17，升降气缸16的顶杆与连接板17的横端连接，夹板驱动件11与连接板17的竖端可拆卸连接。
31.从上述描述可知，当需要夹紧的集流片2移动至极组1的极耳正上方时，通过启动升降气缸16，升降气缸16的顶杆朝极组1的极耳方向伸长，带动连接板17、夹板驱动件11和夹板10一起朝极组1的极耳方向移动，直至将集流片2定位放置于极组1的极耳上，实现将集流片2精准定位放置于极组1的极耳处的作用。
32.进一步的：夹板驱动件11包括左伸缩气缸18和右伸缩气缸19，左伸缩气缸18的顶杆与右伸缩气缸19的顶杆呈相对设置；左伸缩气缸18、右伸缩气缸19分别可拆卸安装于升降驱动件9的两侧，左伸缩气缸18的顶杆与一侧夹板10的上端连接，右伸缩气缸19的顶杆与另一侧夹板10的上端连接。
33.从上述描述可知，当夹板10的下端移动至集流片2两侧时，通过启动左伸缩气缸18和右伸缩气缸19，由于左伸缩气缸18的顶杆与右伸缩气缸19的顶杆呈相对设置，左伸缩气缸18的顶杆与右伸缩气缸19的顶杆伸长，带动两侧夹板10分别朝集流片2的两侧移动，直至夹板10下端移动至限位通槽14内，同时，夹板10将待定位的集流片2两侧夹紧，从而实现初步自动夹紧集流片2的作用。
34.进一步的：自动取料定位机构5还包括放置有多片集流片2的料箱20，料箱20的上端两侧开设有供夹板10底端穿过的通槽21，料箱20的底端设置有驱动顶部集流片2上升至通槽21处的顶升气缸22，顶升气缸22的顶杆设置有供底部集流片2放置的支撑板23。
35.从上述描述可知，在自动抓取集流片2取料前，首先，通过料箱20，用于储存多片待定位焊接的集流片2，实现储存集流片2的作用；然后，通过通槽21，便于夹板10的底端穿过并将位于料箱20顶部的集流片2的两侧夹紧，实现便于夹板10更好抓取顶部集流片2的作用；之后，在夹板10夹取完一片待定位焊接的集流片2后，通过顶升气缸22和支撑板23，启动顶升气缸22，顶升气缸22的顶杆朝上伸长，带动支撑板23和位于支撑板23上堆叠的多片集
流片2上升，直至位于顶部的集流片2上升至通槽21处，便于后续夹板10能快速夹取且准确夹取集流片2，起到进一步提高集流片2的取料效率和取料精准度的作用。
36.进一步的：夹板10的底端延伸设置有用于支撑集流片2底端两侧的支撑块24。
37.从上述描述可知，当需要将集流片2的两侧夹紧时，除了电磁铁15，还通过支撑块24，用以支撑集流片2底端的两侧，实现进一步提高夹板10对集流片2两侧的夹紧度和保证后续集流片2的定位精准度的作用。
38.进一步的：还包括用于限定极组1底端的定位支架25，定位支架25远离机架8的一侧朝上延伸设置有限位杆26，集流片2的宽度一侧开设有供限位杆26穿过的限位凹槽27。
39.从上述描述可知，通过定位支架25，避免极组1在定位和焊接的过程中晃动而影响集流片2的定位精度和焊接效率，实现对极组1的底端进行定位，以及保证集流片2的定位精度和焊接效率的作用；当平移驱动件12带动夹紧的集流片2运输至极耳正上方时，通过限位杆26和限位凹槽27，限位杆26位于限位凹槽27，并与限位凹槽27接触，避免极耳与集流片2沿集流片2的长度方向产生偏移而影响集流片2的定位精度，实现进一步提高集流片2的定位精度的作用。
40.参照图2至图6，本实用新型提供的实施例为：
41.一种方形电池的焊接辅助装置，如图2和图6所示，包括极组1、集流片2、激光熔化镍基钎料3、焊枪机构4和自动取料定位机构5；焊枪机构4架设于极组1的极耳上方；还包括用于限定极组1底端的定位支架25，定位支架25远离机架8的一侧朝上延伸设置有限位杆26，限位杆26穿过限位凹槽27。
42.如图3和图6所示，集流片2开设有若干个供激光熔化镍基钎料3放置的焊接孔6，焊接孔6的长度方向与集流片2的宽度方向平行；集流片2的长度两侧朝下延伸设置有防止极组1的极耳晃动的限位板7；限位板7开设有供夹板10下端放置的限位通槽14，集流片2的宽度一侧开设有限位凹槽27。
43.如图2和图4所示，自动取料定位机构5包括机架8、升降驱动件9、一组用于夹取集流片2的夹板10和用于控制夹板10开闭的夹板驱动件11；夹板驱动件11的驱动端与夹板10上端连接，升降驱动件9的驱动端与夹板驱动件11连接；机架8上端连接有驱动夹板10朝极组1移动的平移驱动件12，平移驱动件12的驱动端与升降驱动件9连接，平移驱动件12为直线导轨13，直线导轨13的滑块与升降驱动件9可拆卸连接，直线导轨13可拆卸安装于机架8上端；
44.如图2和图4所示，升降驱动件9包括升降气缸16和呈l型设置的连接板17，升降气缸16的顶杆与连接板17的横端连接，夹板驱动件11与连接板17的竖端可拆卸连接。
45.如图2和图4所示，夹板驱动件11包括左伸缩气缸18和右伸缩气缸19，左伸缩气缸18的顶杆与右伸缩气缸19的顶杆呈相对设置；左伸缩气缸18、右伸缩气缸19分别可拆卸安装于升降驱动件9的两侧，左伸缩气缸18的顶杆与一侧夹板10的上端连接，右伸缩气缸19的顶杆与另一侧夹板10的上端连接。
46.如图4和图5所示，自动取料定位机构5还包括放置有多片集流片2的料箱20，料箱20的上端两侧开设有供夹板10底端穿过的通槽21，料箱20的底端设置有驱动顶部集流片2上升至通槽21处的顶升气缸22，顶升气缸22的顶杆设置有供底部集流片2放置的支撑板23。
47.如图2和图4所示，夹板10下端设置有与限位通槽14的槽壁磁性连接的电磁铁15；
夹板10的底端延伸设置有用于支撑集流片2底端两侧的支撑块24。
48.综上所述，本实用新型与现有技术相比集对集流片2自动取料、运输、定位和焊接于一体，具有定位精度高、焊接效率高且成本低的优点；通过升降驱动件9、夹板10和夹板驱动件11，实现初步自动夹紧集流片2的作用；通过限位通槽14和电磁铁15，避免夹板10的下端晃动而影响对集流片2的夹紧度，起到进一步自动夹紧集流片2和防止夹板10晃动的作用，以及实现对集流片2自动取料的作用；通过平移驱动件12，实现自动输送集流片2至极组1的极耳上方的作用；通过重新启动升降驱动件9，实现将集流片2精准定位放置于极组1的极耳处的作用；通过限位板7，起到防止极组1的极耳晃动和进一步提高集流片2的定位精度的作用；通过焊枪机构4和若干个焊接孔6，与现有技术相比，省去了先将纤料单独焊接于集流片2的底端面的步骤，实现自动对集流片2焊接和提高焊接效率的作用。
49.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。