一种电池模组的汇流焊接装置的制作方法

1.本发明属于电池模组制造技术领域，具体涉及一种电池模组的汇流焊接装置。


背景技术：

2.电池模组汇流焊接装置技术广泛应用于新能源汽车领域。电池模组是指若干个电池模块经串并联焊接方式组合，并加保护线路板及外壳后，能够直接供电的组合体。在电池模组的汇流焊接过程中，需要使汇流排与汇流片完全贴合，才能保证汇流焊接的良率，同时也能保证焊接的外观要求。
3.汇流焊接时，对于汇流排与汇流片的贴合度要求较高，对于焊接外观要求也比较高。然而由于焊接能量大而出现的焊接外观较差、熔渣飞溅以及烟尘四起的现象。因此需要一种汇流排贴合度好、自动化程度高、符合焊接外观要求以及工作环境污染少的电池模组汇流焊接工装。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种电池模组的汇流焊接装置，使汇流排与汇流片可靠地贴合，焊接品质高，自动化程度高。
5.本发明提供了如下的技术方案：
6.一种电池模组的汇流焊接装置，包括输送机构、支撑机构和压紧机构；
7.所述支撑机构用于支撑叠放的汇流排和汇流片；
8.所述压紧机构位于所述焊接工位上，用于在焊接时将汇流排和汇流片压紧；所述压紧机构包括驱动装置、压板和铜嘴组件，所述驱动装置驱动式连接所述压板，所述支撑机构由所述输送机构输送至所述压板下方；所述铜嘴组件嵌装于所述压板上，所述驱动装置可驱动所述压板下行，使铜嘴组件压紧汇流片和汇流排；
9.其中，所述铜嘴组件包括：导柱、铜嘴和弹性体；
10.所述导柱竖直安装于所述压板上，所述导柱的底部设有紧贴所述压板底部的下限位台阶，所述导柱穿过压板和铜嘴，所述弹性体套接于所述导柱上，所述导柱的顶部设有用于抵接弹性体的上限位台阶；所述铜嘴内设有中空的焊接腔。
11.优选的，所述铜嘴上安装管接头，所述铜嘴内设有与管接头连通的气道，所述铜嘴的底部一侧设有用于压紧汇流片的压边，所述压边的内侧设有水平延伸的出气槽口，若干条所述气道均延伸至所述出气槽口处，保护气经过各条气道汇流至所述出气槽口喷出。
12.优选的，所述铜嘴与所述压边相对的一侧底部设有若干个溢流槽口，用于分散保护气。
13.优选的，所述压板上设有用于安装铜嘴的开窗，所述铜嘴的顶部设有凸缘，所述凸缘向开窗的外侧水平弯折并压在所述开窗的边缘；所述导柱安装于所述凸缘上。
14.进一步的，还包括吸烟机构，所述吸烟机构包括连接抽风机的吸烟罩，所述吸烟罩的吸烟口位于焊接工位的侧边。
15.优选的，所述支撑机构包括水平设置的支撑架板和支撑板，所述支撑板由定位柱可拆卸地定位于所述支撑架板的上方，并且所述支撑板与所述支撑架板之间设有密封的空腔，所述吸烟罩的出口可连通所述空腔，使所述空腔内形成正压，使所述汇流排和汇流片向上挤压所述铜嘴。
16.优选的，所述支撑板的上表面设有连接孔，所述压板的底部安装与所述连接孔适配的注气嘴，所述注气嘴跟随所述压板下行直至插入连接孔内。
17.优选的，所述支撑板上还设有出气孔，所述出气孔上安装带电磁阀的出气接头。
18.优选的，所述吸烟罩与注气嘴连接的管路上安装烟气过滤器。
19.优选的，所述支撑板上设置定位槽和定位柱，所述汇流排和所述汇流片由所述定位槽和定位柱定位于支撑板上。
20.本发明的有益效果是：
21.本发明的铜嘴组件安装于压板上，压板位于焊接工位上，支撑机构的初始位置不在焊接工位，因此便于将汇流片和汇流排上料于支撑机构上，然后由输送机构将支撑机构输送至压板的下方，启动压紧机构的驱动装置，将压板压下，从而使铜嘴压紧汇流片，提高汇流排与汇流片焊接时的贴合度，保证焊接品质。本发明整体上实现自动化作业，作业效率高。
22.本发明的铜嘴组件包括导柱、铜嘴和弹性体，它们之间的装配结构使铜嘴柔性化压紧汇流排和汇流片，不会损坏工件。
23.本发明在焊接工位的侧边设吸烟罩，及时吸走熔渣飞溅的烟尘，保护工作环境。本发明支撑机构包括水平安装的支撑架板和支撑板，支撑板由定位柱可拆卸地定位于支撑架板的上方，便于灵活地更换与汇流排规格匹配的支撑板；并且支撑板与支撑架板之间设有密封的空腔，减轻支撑机构的重量，降低输送机构的驱动能耗；此外吸烟罩在压板下压时通过注气嘴连通空腔，向空腔内排气，使空腔内形成正压，从而可靠地向上压支撑板，使汇流排和汇流片向上挤压铜嘴，从而汇流排和汇流片更紧密地贴合，焊接更牢固。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
25.图1是本发明的立体结构示意图；
26.图2是体现本发明的铜嘴安装于压板的开窗内的结构示意图；
27.图3是铜嘴压紧汇流片的结构示意图；
28.图4是铜嘴组件的剖视结构示意图；
29.图5是注气嘴与空腔的位置关系示意图。
30.图中标记为：1、直线滑台；2、导轨；3、汇流排；4、汇流片；5、气缸；6、压板；7、底板；8、导柱；9、铜嘴；10、弹性体；11、开窗；12、凸缘；13、焊接腔；14、下限位台阶；15、上限位台阶；16、管接头；17、气道；18、压边；19、出气槽口；20、溢流槽口；21、吸烟罩；22、吸烟口；23、支撑架板；24、支撑板；25、柱筒；26、空腔；27、连接孔；28、注气嘴。
具体实施方式
31.实施例1
32.如图1至图5所示，一种电池模组的汇流焊接装置，包括输送机构、支撑机构和压紧机构。
33.请参考图1，输送机构包括平行安装的直线滑台1和导轨2，支撑机构安装于输送机构的滑块上，由输送机构输送至焊接工位上。
34.支撑机构用于支撑叠放的汇流排3和汇流片4；支撑机构的支撑板24上设有定位槽和定位柱，上料时，汇流排3和汇流片4由定位槽和定位柱准确地定位于支撑板24上。
35.压紧机构位于焊接工位上，用于在焊接时将汇流排3和汇流片4压紧。压紧机构包括驱动装置、压板6和铜嘴组件，驱动装置可选用气缸5，气缸5固定于底板7上，两组气缸5分别位于压板6的前后两侧，气缸5的活塞杆驱动式连接压板6，支撑机构由输送机构输送至压板6下方。铜嘴组件嵌装于压板6上，焊接时，驱动装置驱动压板6下行，使铜嘴组件压紧汇流片4和汇流排3。
36.请参考图2至图4，铜嘴组件包括：导柱8、铜嘴9和弹性体10。压板6上设有多个用于安装铜嘴9的开窗11，铜嘴9的顶部设有凸缘12，凸缘12向开窗11的外侧水平弯折并压在开窗11的边缘。铜嘴9内设有中空的焊接腔13，焊接激光束通过焊接腔13后打在汇流片4上。
37.导柱8安装于铜嘴9的凸缘12上，并且竖直插入压板6内，导柱8的底部设有紧贴压板6底部的下限位台阶14，弹性体10位于凸缘12上方并且套接于导柱8上，导柱8的顶部设有用于抵接弹性体10的上限位台阶15。弹性体10可选用扁弹簧。
38.气缸5压下压板6后，导柱8跟随压板6下行，直至铜嘴9的底部压在汇流片4上，铜嘴9在汇流片4的反作用力下沿导柱8向上移动，挤压弹性件，使弹性体10蓄力，弹性体10在上限位台阶15的挤压下向下压紧铜嘴9，使铜嘴9柔性地压紧汇流片4。
39.为了保护焊缝熔池，减少氧化，利用铜嘴9向焊缝施加保护气。请参考图4，铜嘴9上安装管接头16，管接头16连接保护气罐，铜嘴9内设有若干条与管接头16连通的气道17。铜嘴9的底部一侧设有用于压紧汇流片4的压边18，压边18的内侧设有水平延伸的出气槽口19，若干条气道17均延伸至出气槽口19处，保护气经过各条气道17汇流至出气槽口19，均匀地从水平方向喷出，减少焊缝氧化的同时，还有效减小焊接过程中产生的飞溅物。
40.铜嘴9与压边18相对的一侧底部设有若干个溢流槽口20，用于分散保护气，将保护气和飞溅物从对侧的溢流槽口20吹扫出焊接腔13外。
41.本装置还包括吸烟机构，吸烟机构包括连接抽风机的吸烟罩21，两个吸烟罩21的吸烟口22分别位于焊接工位的左右两侧，及时将焊接过程中飞溅的烟尘和熔渣吸走，避免焊渣影响焊接外观品质。
42.进一步的，请参考图5，支撑机构包括水平设置的支撑架板23和支撑板24，支撑架板23的顶面设有多个支撑柱，支撑板24的底部设有多个与支撑柱匹配的柱筒25，将柱筒25套在支撑柱上，使支撑板24定位于支撑架板23的上方。当支撑板24安装于支撑架板23上时，支撑板24与支撑架板23之间形成密封的空腔26，以减轻支撑机构的重量，为了保证空腔26的密封性，在支撑板24与支撑架板23的连接边上安装一圈密封圈。为了保证支撑板24对汇流排3的可靠支撑，防止铜嘴9压住汇流片4后导致支撑板24发生变形，将吸烟罩21的出口连通空腔26，使空腔26内形成稳定的正压，对汇流排3和汇流片4施加向上的压力，从而汇流排
3和汇流片4在两个相反力的作用下可靠地紧贴在一起。
43.具体地，支撑板24的上表面设有连接孔27，连接孔内安装一圈密封垫，压板6的底部安装与连接孔27适配的注气嘴28，注气嘴28在跟随压板6下行时插入连接孔27内，压紧密封垫；完成焊接后注气嘴28与压板6一起上行，脱离压板6，使压板6可以由输送机构从焊接工位移走。吸烟罩21与注气嘴28连接的管路上安装烟气过滤器，将气体中的烟尘和熔渣过滤。
44.支撑板24上还设有出气孔，出气孔上安装带电磁阀的出气接头，支撑板24上安装压力传感器，通过压力传感器监测空腔26内的气压，控制器根据气压的变化调整电磁阀的开度，使空腔26内的气压保持设定值。
45.本发明的工作过程为：
46.在上料工位将汇流排3定位于支撑板24上，将汇流片4定位于汇流排3上方；
47.直线滑台1将支撑机构输送至压板6下方，到位后停止移动；
48.气缸5驱动压板6向下移动，使铜嘴9压在汇流片4上，铜嘴9在扁弹簧的挤压下牢靠地压紧汇流片4；同时注气嘴28插入连接孔27内；
49.向铜嘴9内注入保护气，启动吸烟罩21的抽风机开关，开始焊接汇流排3和汇流片4；焊接过程中保护气从铜嘴9底部的出气槽口19均匀地沿水平方向喷出，减少焊缝氧化，并且将焊接过程中产生的飞溅物吹入对侧的溢流槽口20内，及时排出焊接腔13外，保护焊接的外观品质；
50.吸烟罩21将部分飞溅物和烟尘从焊接腔13顶部吸走，并且由注气嘴28将部分气流送入空腔26内，使空腔26内形成正压，与铜嘴9配合压紧汇流排3和汇流片4；
51.焊接结束后，气缸5顶起压板6，铜嘴9和注气嘴28脱离压板6，输送机构将汇流排3和汇流片4返回至初始位置。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。