24V锂离子电池模组激光焊接工装的制作方法

本发明涉及一种电池模组生产设备，具体涉及一种24v锂离子电池模组激光焊接工装。

背景技术：

锂电池模组一般由多块锂电池组合而成。在生产过程中，多块锂电池内置于一个外壳内，通过利用电池连接板将锂电池各个电池串联或者并联起来实现锂电池模组的正极及负极，电池连接板与锂电池之间的连接通过电池模组焊接机进行焊接。

目前，电池生产线上的激光焊接机只有工作台，没有焊接夹具，无法固定电池模块，激光焊接工序大多是采用人工完成。由人工将激光焊枪调整到正确位置，人工监视焊接的全过程。因手工按压固定焊接，难以把控其尺寸，组装质量差，在后期的整包系统的装配过程中，带来了不必要的麻烦；并且，手工按压不仅影响生产效率，而且在生产过程中也会产生安全隐患；同时，无法预测手工预压力数值，存在焊接后内部松动的现象，很难保证焊接质量。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种24v锂离子电池模组激光焊接工装，本工装设置支撑夹紧件和焊接操作件，实现机械化固定电池模组，改变现有人工按压固定的操作方式，不仅杜绝安全隐患的发生，提高生产效率，而且支撑夹紧件可精准、且可靠夹紧电池模组，组装质量好，从而大大提高了焊接质量，此外还设置惰性气体防氧化保护，有效避免焊接时焊接处高温氧化，提高成品质量。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：

24v锂离子电池模组激光焊接工装，包括支撑夹紧件和设于支撑夹紧件上的焊接操作件；所述支撑夹紧件包括呈方状的夹紧底板，所述夹紧底板的前端两侧对称设有两转轴支撑柱，两转轴支撑柱的顶端均设有一转轴安装块，所述转轴安装块上均设有一转轴，所述夹紧底板的后端两侧设有焊接基板支撑柱，两焊接基板支撑柱的顶端均设有基板吸嘴，所述夹紧底板上、且位于两转轴支撑柱与两焊接基板支撑柱之间对称设有若干个快速夹具支撑柱，每个快速夹具支撑柱的顶端均设有快速夹具，所述夹紧底板上、且位于快速夹具支撑柱之间设有若干块用于固定电池模组的端部定位块，所述端部定位块之间设有若干根固定支撑杆，所述夹紧底板的左侧且位于两快速夹具支撑柱之间、夹紧底板的后端且位于两焊接基板支撑柱之间均设有一调整杆基座，两调整杆基座上均有横向设置的调整杆，所述调整杆的端部通过曲柄杆连接一操作杆，则通过操作杆可实现调整杆前后移动；所述焊接操作件包括设有呈方状的焊接基板，所述焊接基板的前端与转轴连接，所述焊接基板的后端与基板吸嘴连接，所述焊接基板的两侧均开设有与快速夹具配合连接的夹具槽，所述焊接基板的两侧、且位于两夹具槽之间均设有若干个用于喷射惰性气体的防氧化部件，所述防氧化部件均包括分气块，所述分气块的端部设有与其内部相通的进气接头，所述分气块的侧部设有与其内部相通的若干个出气接头，所述出气接头均固定在设于焊接基板下方的焊接支撑板上，所述焊接基板的表面开设有与24v锂离子电池模组相对应的电池焊接槽，每个电池焊接槽的四周均设有绝缘间隔块，且每个电池焊接槽上均设有用于喷射惰性气体的保护嘴，所述保护嘴与出气接头一一对应连接，所述焊接基板的后端设有一操作手柄；所述焊接支撑板上可拆卸设有一用于放置电池连接板的连接板支撑板，所述连接板支撑板上开设有若干个电池连接板固定槽口，所述连接板支撑板上还设有导正销和导向块。

作为优选技术方案，为了便于焊接基板的翻转，同时给焊接基板翻转时提供一个缓冲力，防止焊接基板的损坏，所述夹紧底板上设有位于两转轴支撑柱之间的缓冲柱，该缓冲柱的顶端设置缓冲块。

作为优选技术方案，为了防止焊接基板与支撑夹紧件盖上时损坏，使焊接基板具有伸缩缓冲的作用，有效延长焊接基板的使用寿命，所述焊接基板表面的四端角均设有压缩缓冲件，所述焊接基板与焊接支撑板之间设有一缓冲垫。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

1、本工装设置支撑夹紧件和焊接操作件，实现机械化固定电池模组，改变现有人工按压固定的操作方式，不仅杜绝安全隐患的发生，提高生产效率，而且支撑夹紧件可精准、且可靠夹紧电池模组，组装质量好，从而大大提高了焊接质量，此外还设置惰性气体防氧化保护，有效避免焊接时焊接处高温氧化，提高成品质量。

2、夹紧底板上设有位于两转轴支撑柱之间缓冲柱，该缓冲柱的顶端设置缓冲块，便于焊接基板的翻转，同时给焊接基板翻转时提供一个缓冲力，防止焊接基板的损坏。

3、焊接基板设置压缩缓冲件和缓冲垫，防止焊接基板与支撑夹紧件盖上时损坏，使焊接基板具有伸缩缓冲的作用，有效延长焊接基板的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为支撑夹紧件的结构示意图；

图3为焊接操作件的结构示意图；

图4为连接板支撑板的结构示意图；

图5为保护嘴的结构示意图；

附图标号：1、支撑夹紧件，1-1、夹紧底板，1-2、转轴支撑柱，1-3、转轴安装块，1-4、转轴，1-5、焊接基板支撑柱，1-6、基板吸嘴，1-7、快速夹具支撑柱，1-8、快速夹具，1-9、端部定位块，1-10、固定支撑杆，1-11、缓冲柱，1-12、缓冲块，1-13、深沟球轴承，1-14、轴性弹性挡圈，1-15、吊环螺栓，1-16、调整杆基座，1-17、调整杆，1-18、曲柄杆，1-19、操作杆，2、焊接操作件，2-1、焊接基板，2-2、夹具槽，2-3、分气块，2-4、进气接头，2-5、出气接头，2-6、焊接支撑板，2-7、电池焊接槽，2-8、绝缘间隔块，2-9、保护嘴，2-9-1、外环，2-9-2、弹簧，2-9-3、导向杆，2-9-4、内环，2-9-5、带肩锁链销，2-9-6、气接头，2-10、操作手柄，2-11、压缩缓冲件，2-11-1、固定垫块，2-11-2、垫圈，2-11-3、缓冲柱，2-11-4、轴端挡块，2-11-5、缓冲弹簧，2-12、缓冲垫，3、连接板支撑板，3-1、电池连接板固定槽口，3-2、导正销，3-3、导向块。

具体实施方式

如图1所示提出本发明一种具体实施例，24v锂离子电池模组激光焊接工装，包括支撑夹紧件1和设于支撑夹紧件1上的焊接操作件2；所述支撑夹紧件1包括呈方状的夹紧底板1-1，所述夹紧底板1-1的前端两侧对称设有两转轴支撑柱1-1，两转轴支撑柱1-1的顶端均设有一转轴安装块1-3，本实施例设置转轴安装块1-3与转轴支撑柱1-2之间采用螺栓连接，所述转轴安装块1-3上均设有一转轴1-4，为了便于焊接基板2-1的翻转，本实施例设置转轴1-4与转轴安装块1-1之间均设有深沟球轴承1-13，且为了防止转轴1-4的损害，延长转轴1-4与深沟球轴承1-13的使用寿命，所述深沟球轴承1-13与转轴1-4之间设有轴性弹性挡圈1-14，所述夹紧底板1-1的后端两侧设有焊接基板支撑柱1-5，两焊接基板支撑柱1-5的顶端均设有基板吸嘴1-6，为了保证焊接基板2-1与支撑夹紧件1的稳固，本实施例设置基板吸嘴1-1为磁性门吸，所述夹紧底板1-1上、且位于两转轴支撑柱1-2与两焊接基板支撑柱1-5之间对称设有若干个快速夹具支撑柱1-7，本实施例的快速夹具支撑柱1-7设置四个，且四个快速夹具支撑柱1-6呈四边形设置，每个快速夹具支撑柱1-7的顶端均设有快速夹具1-8，本实施例设置的快速夹具1-8为现有成熟工具，其具体结构详见https://item.taobao.com/item.htm？id＝575432558615&ali_refid＝a3_430673_1006:1159490115:n:rm9wsa9gfeg3pnjc7jlazx2trdrs9％2fqc:03abcbd9eee7d5318587abcf067f2daf&ali_trackid＝1_03abcbd9eee7d5318587abcf067f2daf&spm＝a2e15.8261149.07626516002.14，所述夹紧底板1-1上、且位于快速夹具支撑柱1-7之间设有若干块用于固定电池模组的端部定位块1-9，所述端部定位块1-9之间设有若干根固定支撑杆1-10，本实施例设置3块端部定位块1-9，且这3块端部定位块1-9呈l形设置，其中一块位于两转轴支撑柱1-2之间，两块位于同侧的两快速夹具支撑柱1-7之间，本实施例设置两根固定支撑杆1-10，且该两根固定支撑杆1-10平行设置，所述夹紧底板1的左侧且位于两快速夹具支撑柱1-7之间、夹紧底板1的后端且位于两焊接基板支撑柱1-5之间均设有一调整杆基座1-16，两调整杆基座1-16上均有横向设置的调整杆1-17，所述调整杆1-17的端部通过曲柄杆1-18连接一操作杆1-19，则通过操作杆1-19可实现调整杆1-17前后移动，进而进一步保证电池模组的定位，为了实现支撑夹紧件1的机械吊装，本实施例在夹紧底板1-1的四端均设有一吊环螺栓1-15，如图2所示；所述焊接操作件2包括设有呈方状的焊接基板2-1，所述焊接基板2-1的前端与转轴1-4连接，本实施例设置焊接基板2-1通过螺栓与转轴1-4可拆卸连接，则焊接基板2-1在转轴1-4的作用下，可绕着两端转轴支撑柱1-2上下翻转，所述焊接基板2-1的后端与基板吸嘴1-6连接，所述焊接基板2-1的两侧均开设有与快速夹具1-8配合连接的夹具槽2-2，所述焊接基板2-1的两侧、且位于两夹具槽2-2之间均设有若干个用于喷射惰性气体的防氧化部件，本实施例在焊接基板的一侧设有两个防氧化部件，则总共设置四个防氧化部件，所述防氧化部件均包括分气块2-3，所述分气块2-3的端部设有与其内部相通的进气接头2-4，所述分气块2-3的侧部设有与其内部相通的若干个出气接头2-5，本实施例在一个分气块2-3上设有4个出气接头2-5，则总共有16个出气接头2-5，所述出气接头2-5均固定在设于焊接基板2-1下方的焊接支撑板2-6上，本实施例设置焊接基板2-1与焊接支撑板2-6通过螺栓连接，且焊接支撑板2-6的两端部刚好位于两转轴支撑柱1-2和两焊接基板支撑柱1-5上，所述焊接基板2-1的表面开设有与24v锂离子电池模组相对应的电池焊接槽2-7，每个电池焊接槽2-7的四周均设有绝缘间隔块2-8，且每个电池焊接槽2-7上均设有用于喷射惰性气体的保护嘴2-9，本实施例设置惰性气体为氮气，所述保护嘴2-9与出气接头2-5一一对应连接，所述保护嘴2-9包括外环2-9-1、贯穿外环2-9-1的四个套设有弹簧2-9-2的导向杆2-9-3、设于外环2-9-1一侧的内环2-9-4、设于内环2-9-4上的带肩锁链销2-9-5以及设于外环2-9-1上且与其相通的气接头2-9-6，如图5所示，所述保护嘴2-9均固定在焊接支撑板上2-6，所述焊接基板2-1的后端设有一操作手柄2-10，如图3所示，则通过操作手柄2-10可实现焊接基板2-1的上下翻转；所述焊接支撑板2-6上可拆卸设有一用于放置电池连接板的连接板支撑板3，本实施例选择电池连接板为铝板，所述连接板支撑板3上开设有若干个电池连接板固定槽口3-1，所述连接板支撑板3上还设有导正销3-2和导向块3-3，本实施例在连接板支撑板3表面的两端开设有形状一样两长条状的电池连接板固定槽口3-1，在两长条状电池连接板固定槽口3-1的端部均设有一导正销3-2，在连接板支撑板3表面的中心处设有四个短条状的电池连接板固定槽口3-1，在四个短条状的电池连接板固定槽口3-1的端部均设有一导向块3-3，如图4所示。

所述夹紧底板1-1上设有位于两转轴支撑柱1-2之间的缓冲柱1-11，该缓冲柱1-11的顶端设置缓冲块1-12，便于焊接基板2-1的翻转，同时给焊接基板2-1翻转时提供一个缓冲力，防止焊接基板2-1的损坏。

所述焊接基板2-1表面的四端角均设有压缩缓冲件2-11，所述焊接基板2-1与焊接支撑板2-6之间设有一缓冲垫2-12，本实施例设置压缩缓冲件2-11从下往上依次包括固定垫块2-11-1、垫圈2-11-2、缓冲柱2-11-3、轴端挡块2-11-4，所述缓冲柱2-11-3上套设有缓冲弹簧2-11-5，如图3所示，所述缓冲垫2-12通过螺栓固定于焊接基板2-1与焊接支撑板2-6之间，防止焊接基板2-1与支撑夹紧件2盖上时损坏，使焊接基板2-1具有伸缩缓冲的作用，有效延长焊接基板2-1的使用寿命。

本发明使用时：通过操作手柄2-10使焊接基板2-1绕两转轴支撑柱1-2向上翻转，将需要焊接电池模组放置两固定支撑杆1-10之间，再通过三块端部定位块1-9将电池模组进行定位，最后通过操作杆1-19使调节杆1-17移动使电池模组在指定位置进行定位，在连接板支撑板的电池连接板固定槽口3-1内固定电池连接板铝板，且铝板与电池模组的极柱进行连接，通过操作手柄2-10使焊接基板2-1盖上，同时通过快速夹具1-8将焊接基板2-1稳固后，分气块2-3的进气接头2-4与惰性气体供应系统连接，通过导轨机构将本工装送到焊接位置，由激光焊接机进行焊接，在焊接的同时，保护嘴2-9向电池模组喷射惰性气体，从而防止焊接点高温氧化，杜绝电池损坏，同时保证焊接质量。

当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。