一种动力电池外壳焊接工装的制作方法

本实用新型涉及动力电池生产技术领域，具体涉及一种动力电池外壳焊接工装。

背景技术：

在对动力电池外壳进行激光焊接时，涉及到对电池外壳多个面的操作，现有的动力电池外壳焊接工装，在对一面进行焊接后，通常需要对焊接工装的位置进行重新调整和固定；且通常针对不同的焊接面都需要重新夹持，多次的重复夹持作业会导致动力电池外壳相对位置错位等问题。降低了焊接质量和生产效率，难以满足生产设计需要。

因此，需要设计一种动力电池外壳焊接工装，在对焊接工装进行一次性固定后，就可以实现对动力电池外壳不同面的夹持和多角度的激光焊接作业。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足，提供一种动力电池外壳焊接工装，可以实现对动力电池外壳不同面的夹持和多角度的激光焊接作业，提高了焊接质量和生产效率。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种动力电池外壳焊接工装，所述动力电池外壳焊接工装包括用于承载动力电池并带动动力电池转动和上下运动的支撑臂机构；相对设置在支撑臂机构两侧，与所述支撑臂机构固定连接，用于实现对动力电池外壳不同部位夹持的夹持臂机构；以及用于对夹持后的动力电池外壳进行多角度激光焊接的焊接机械臂机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述支撑臂机构包括转动台，固设于转动台上的支撑机械臂，支撑连接于支撑机械臂上用于承载动力电池的支撑座，用于承接支撑座上的动力电池的焊接平台，以及用于驱动转动台转动的第一电机；所述支撑机械臂用于带动所述支撑座做上下运动。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述夹持臂机构包括底座，夹持机械臂机构，以及设于所述底座上用于驱动夹持机械臂机构做水平运动的丝杆机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述丝杆机构上还设有驱动所述夹持机械臂机构做竖直运动的电致伸缩杆机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述夹持机械臂机构包括与电致伸缩杆结构连接的第一机械臂，与第一机械臂连接的第二机械臂，与第二机械臂连接用于对动力电池外壳进行夹持的执行机械臂组件，以及用于驱动第二机械臂和执行机械臂组件转动的第二电机。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述执行机械臂组件包括与第二机械臂连接的安装夹具，设置于安装夹具上用于对动力电池外壳的两端部位进行夹持的两个侧面机械臂，以及设于两个侧面机械臂之间用于对动力电池外壳的中间部位进行夹持的中间机械臂。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述第一机械臂包括第一机械臂主体和套接于所述第一机械臂主体上用于在第一机械臂主体内进行伸缩运动的第一机械臂伸缩臂；所述电致伸缩杆机构上设有连接件，所述第一机械臂主体上设有与所述连接件相适应的连接孔。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述支撑机械臂包括支撑机械臂主体和套接于支撑机械臂主体上用于在支撑机械臂主体内进行伸缩运动的支撑机械臂伸缩臂；所述支撑座设于所述支撑机械臂伸缩臂上。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述支撑臂机构还包括与所述转动台固接的水平连接件机构，所述第一机械臂主体上还设有可与所述水平连接件机构卡接的水平伸缩杆机构。

本实用新型的更进一步优选方案是:所述焊接机械臂机构包括焊接机械臂底座，第一焊接机械臂，第二焊接机械臂，第三焊接机械臂，第四焊接机械臂机构，设于第四焊接机械臂机构上用于对动力电池外壳进行激光焊接的激光焊接枪，以及分别驱动所述第一焊接机械臂、第二焊接机械臂、第三焊接机械臂和第四焊接机械臂机构进行转动的焊接机械臂第一电机、焊接机械臂第二电机、焊接机械臂第三电机、焊接机械臂第四电机。

本实用新型的有益效果在于，通过设置支撑臂机构，相对设置在支撑臂机构两侧与所述支撑臂机构固定连接的夹持臂机构，以及用于对夹持后的动力电池外壳进行多角度激光焊接的焊接机械臂机构。所述支撑臂机构承载并带动动力电池转动和上下运动，用来适应夹持臂机构对动力电池外壳不同部位的夹持、可多角度转动的焊接机械臂机构对不同面的焊接，从而实现对动力电池外壳不同面的夹持和多角度的激光焊接作业，提高了焊接质量和生产效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的支撑臂机构和夹持臂机构的结构示意图；

图2是本实用新型的执行机械臂组件的结构示意图；

图3是本实用新型的焊接机械臂机构结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

如图1、图3所示，本实施例中的动力电池外壳焊接工装包括用于承载动力电池并带动动力电池转动和上下运动的支撑臂机构1；相对设置在支撑臂机构1两侧，与所述支撑臂机构1固定连接，用于实现对动力电池外壳不同部位夹持的夹持臂机构2；以及用于对夹持后的动力电池外壳进行多角度激光焊接的焊接机械臂机构3。其中，所述动力电池及其外壳4包括左右、前后、上下六个面，即分为前壳、后壳、左壳、右壳、上壳和下壳。

进一步地，所述夹持臂机构2包括底座21，夹持机械臂机构22，以及设于所述底座21上用于驱动夹持机械臂机构22做水平运动的丝杆机构23。所述夹持机械臂机构22滑动设置于丝杆机构23上，使所述夹持机械臂机构22可以在水平方向上进行运动，便于调整所述夹持臂机构2和支撑臂机构1的水平相对位置，将夹持臂机构2和支撑臂机构1固定连接在一起。通过设置用于承载并带动动力电池转动的支撑臂机构1，可与所述支撑臂机构1固定连接用于对动力电池外壳进行焊接夹持的两个夹持臂机构2，以及对动力电池外壳进行激光焊接的焊接机械臂机构3，在对焊接工装进行一次性固定后，就可以实现对动力电池外壳不同面的夹持，并对电池外壳进行全方位的激光焊接作业，提高了焊接质量和生产效率。所述一次性固定是指将夹持臂机构2和支撑臂机构1一次性固定连接在一起后，就可以对动力电池外壳的每一个面进行夹持和焊接，在焊接过程中无需重新调整和固定。

如图1所示，本实施例中，所述丝杆机构23上还设有驱动所述夹持机械臂机构22做竖直运动的电致伸缩杆机构24。所述丝杆机构23包括丝杆231和滑台232，具体地，所述电致伸缩杆机构24设置在滑台232上，可随滑台232一起在丝杠上进行水平运动，与所述电致伸缩杆机构24连接的夹持机械臂机构22在随丝杆机构23进行水平运动的同时，可以在电致伸缩杆机构24的驱动下进行竖直运动。所述夹持机械臂机构22在竖直方向运动有利于夹持臂机构2对动力电池外壳4不同面的夹持，还可以实现从传动带或者其他平台夹取代加工的动力电池外壳。

如图1、图2所示，本实施例中，所述夹持机械臂机构22包括与电致伸缩杆机构24连接的第一机械臂221，与第一机械臂221连接的第二机械臂222，与第二机械臂222连接用于对动力电池外壳4进行夹持的执行机械臂组件223，以及用于驱动第二机械臂222和执行机械臂组件223转动的第二电机224。进一步地，所述第一机械臂221包括第一机械臂主体2211和套接于所述第一机械臂主体2211上用于在第一机械臂主体2211内进行伸缩运动的第一机械臂伸缩臂2212。所述第二机械臂222包括第二机械臂主体2221和套接于所述第一机械臂主体2221上用于在第二机械臂主体2221内进行伸缩运动的第二机械臂伸缩臂2222，所述伸缩运动的驱动方式均为液压驱动。在所述第二电机224的驱动下，所述第二机械臂222和执行机械臂组件224可以形成不同的姿态，再配合第一机械臂221和第二机械臂222的伸缩运动，以及在电致伸缩杆机构24驱动下的竖直运动，使得所述夹持臂机构2可以实现多方位的姿态调整，来适应对动力电池外壳4的夹持动作。

进一步地，在本实施例中，为了便于夹持机械臂机构22与丝杆机构23之间进行连接固定，所述电致伸缩杆机构24上设有连接件25，所述第一机械臂主体上设有与所述连接件相适应的连接孔26。所述连接件25插入连接孔26，将夹持机械臂机构22固定在电致伸缩杆机构24上，即将夹持机械臂机构22固定在丝杆机构23的滑台232上。

进一步地，在本实施例中，所述执行机械臂组件223包括与第二机械臂222连接的安装夹具2231，设置于安装夹具2231上用于对外壳的两端部位进行夹持的两个侧面机械臂2232，以及设于两个侧面机械臂2232之间用于对外壳的中间部位进行夹持的中间机械臂2233。更进一步地，所述侧面机械臂2232和中间机械臂2233均为伸缩式结构，可在液压驱动下进行伸缩运动。所述执行机械臂组件223为两组，相对设置于所述支撑臂机构1的两侧。具体地，左右四个侧面机械臂2232相对夹持在动力电池外壳4某一面的两侧部位(靠近棱角的部位)上时，激光焊接臂机构对此面外壳的中间部位进行激光焊接；两个中间机械臂相对夹持在外壳某一面的中间部位时，焊接机械臂机构3对此面外壳的棱角部位进行激光焊接。

如图1所示，在本实施例中，所述支撑臂机构1包括：转动台12，固设于转动台12上的支撑机械臂13，支撑连接于支撑机械臂13上用于承载动力电池的支撑座16，用于承接支撑座16上的动力电池的焊接平台17，以及用于驱动转动台12转动的第一电机14；所述支撑机械臂13用于带动所述支撑座16做上下运动。进一步地，所述支撑臂机构1还包括支撑底座11，所述转动台12设于所述支撑底座11上。所述第一电机14和转动台12之间还设有固定支撑块15，所述固定支撑块15固定连接在转动台12上，起转接和支撑作用。

进一步地，在本实施例中，所述支撑机械臂13包括支撑机械臂主体131和套接于支撑机械臂主体131上用于在支撑机械臂主体131内进行伸缩运动的支撑机械臂伸缩臂132，所述支撑座16设于所述支撑机械臂伸缩臂132上。所述支撑座16承载动力电池一起可在支撑机械臂13的带动下做上下运动。在本实施例中，所述焊接平台17设于所述支撑机械臂13的上端，具体地，设于所述支撑机械臂主体131与支撑机械臂伸缩臂132连接的一端，所述支撑机械臂伸缩臂132可穿过所述焊接平台17进行上下运动。将动力电池和外壳放置于支撑座16上后，所述支撑机械臂伸缩臂132下降，同时带动支撑座16和动力电池下降，当支撑机械臂伸缩臂132向下伸缩的高度低于焊接平台17时，放置于支撑座16上的动力电池就会被转放到焊接平台17上，为下一步的激光焊接做好准备。所述第一电机14的设置，可以驱动转动台12并带动两个支撑机械臂13、动力电池、焊接平台17一起转动，以便于焊接机械臂机构3对动力电池外壳4不同面的多角度、全方位的激光焊接动作。

进一步，本实施例中，所述支撑臂机构1还包括与所述转动台12固接的水平连接件机构18，所述第一机械臂主体2211上还设有可与所述水平连接件机构18卡接的水平伸缩杆机构27。所述水平伸缩杆机构27在沿水平方向做伸缩运动，所述水平伸缩杆机构27卡接入水平连接件机构18内，实现支撑臂机构1与夹持臂机构2的固定连接，在转动台12进行转动时，可以带动夹持臂机构2一起转动，以便于在不同的方位上对动力电池外壳4进行夹持操作。

具体激光焊接时，先将下壳放置在焊接平台17上，动力电池从支撑座16上转降到焊接平台17上时，和事先放置好的下壳对准，由焊接机械臂机构3对下壳的棱角部位进行激光焊接；然后由相对设置在支撑臂机构1左右两边的执行机械臂组件223中的四个侧面机械臂2232和两个中间机械臂2233相互配合和相对夹持，对前后壳、左右壳和上壳的中间部位和棱角部位进行激光焊接。然后所述支撑机械臂伸缩臂132上升，同时带动支撑座16，支撑座16带动动力电池一起上升，以便焊接机械臂机构3对下壳的中间部位进行焊接。

如图3所示，在本实施例中，所述焊接机械臂机构3包括焊接机械臂底座31，设于焊接机械臂底座31上的焊接机械臂第二电机32，与焊接机械臂第二电机32连接的第一焊接机械臂33，与第一焊接机械臂33连接的焊接机械臂第二电机34，与焊接机械臂第二电机34连接的第二焊接机械臂35，与第二焊接机械臂35连接的焊接机械臂第三电机36，与焊接机械臂第三电机36连接的第三焊接机械臂37，与第三焊接机械臂37连接的焊接机械臂第四电机38，与焊接机械臂第四电机38连接的第四焊接机械臂机构39，以及设于第四焊接机械臂机构39上用于对动力电池外壳4进行激光焊接的激光焊接枪40。所述焊接机械臂第二电机32、焊接机械臂第二电机34、焊接机械臂第三电机36、焊接机械臂第四电机38分别驱动所述第一焊接机械臂33、第二焊接机械臂35、第三焊接机械臂37和第四焊接机械臂机构39进行转动，使焊接机械臂机构3通过多角度的转动形成不同的姿态，再配合支撑臂机构1带动动力电池转动和上下运动，从而实现对动力电池外壳4各个面的多角度、全方位的激光焊接。进一步地，所述第四焊接机械臂39机构包括焊接机械臂机构主体391，套接于焊接机械臂机构主体391上的焊接伸缩臂392，以及驱动焊接伸缩臂392在焊接机械臂机构主体391内进行伸缩运动的液压驱动机构(图中未示出)。其中，在其他实施例中，所述液压驱动机构也可以为气压驱动或电致伸缩杆等。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述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；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。