一种锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及电芯焊接技术领域，尤其涉及一种锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备。


背景技术：

2.锂电池为提供电容量，会采用多个电芯组合使用，一般会将两个电芯的同极性极耳焊接在一起，行业内称为蝴蝶焊；一般的做法是利用夹具将两个电芯固定，然后工人将同极性的极耳焊接相连；然而效率不够高。
3.另外，夹具对于不同型号大小的电芯的适配性不够强，如公开号为cn210092159u的中国专利，公开了一种可兼容不同尺寸电芯的蝴蝶焊定位托盘，包括固定板和两个电芯定位组件；电芯定位组件包括定位板、托板、x轴挡片、y轴挡片、第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件和第四驱动组件，定位板滑动安装在固定板上并由第一驱动组件驱动在固定板上沿x轴方向移动，托板由第二驱动组件驱动在定位板上沿y轴方向移动，托板顶面在y轴方向一侧设有沿x轴方向布置的固定挡片，y轴挡片由第三驱动组件驱动在托板上沿y轴方向移动；x轴挡片由第四驱动组件驱动在x轴方向移动。然而其定位托盘的结构还是比较复杂，制造成本高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出一种锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备，可以至少在一定程度上解决现有的锂电池电芯蝴蝶焊效率不够高和需要时常更换夹具的问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备，包括机座，所述机座上设置有超声波发生器、超声波焊接装置、固定夹具以及送料装置；
7.所述超声波焊接装置有两台，两台所述超声波焊接装置相对设置于所述机座上；所述超声波焊接装置包括超声波焊接机构、用于驱动所述超声波焊接机构沿第一方向移动的第一电缸、用于驱动所述超声波焊接机构沿竖直方向移动的气缸；
8.所述固定夹具由所述送料装置驱动以沿第二方向移动；所述第二方向与所述第一方向为水平面上相互垂直的方向；所述固定夹具位于两台所述超声波焊接装置之间；所述固定夹具包括夹台和设于所述夹台上定位块，所述夹台的上表面凸出有用于承托电芯上的极耳的凸棱；所述定位块上设有槽孔，所述定位块通过螺栓固定在所述夹台上。
9.作为所述锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的进一步可选方案，所述超声波焊接机构包括依次连接的焊接头、变幅杆和换能器；所述换能器连接所述超声波发生器。
10.作为所述锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的进一步可选方案，所述第一电缸包括可沿第一方向滑动的第一滑块；所述第一滑块上设置有基板，所述基板上竖直设置有导杆，所述导杆上设有升降座，所述超声波焊接机构固定于所述升降座上；所述气缸连接所述升降座以驱动其沿所述导杆升降。
11.作为所述锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的进一步可选方案，所述基板上设有覆盖在所述超声波焊接机构外的外壳。
12.作为所述锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的进一步可选方案，所述送料装置包括第二电缸，所述第二电缸上设有可沿第二方向移动的第二滑块；所述第二滑块上设置有可升降的安装板，所述固定夹具固定在所述安装板上。
13.作为所述锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的进一步可选方案，所述第二滑块上设有x形升降架和第三电缸，所述x型升降架包括交叉铰接的第一升降杆和第二升降杆；所述第三电缸包括可滑动的第三滑块，所述第一升降杆的底端铰接于所述第三滑块上，所述第一升降杆的顶端铰接于所述安装板的底部；所述安装板底部设有与所述第三滑块位置对应的可滑动的第四滑块，所述第二升降杆的顶端铰接于所述第四滑块上，所述第二升降杆的底端铰接于所述第二滑块上。
14.作为所述锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的进一步可选方案，所述机座上设有机壳。
15.本实用新型的有益效果有：通过超声波焊接的方式提高蝴蝶焊的效率与焊接质量；通过送料装置将固定夹具从焊接位置和工人放料位置来回切换，提高工人放料效率，以提高加工效率；通过易于调节的定位块调节放置电芯的位置的大小，便于适配不同型号大小的电芯，避免需要频繁更换夹具。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。
17.图1为一种锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备的结构示意图；
18.图2为所述超声波焊接装置和所述固定夹具的配合结构示意图；
19.图3为所述超声波焊接装置的结构示意图；
20.图4为所述超声波焊接装置的爆炸示意图；
21.图5为所述送料装置的结构示意图；
22.图6为所述送料装置的侧视图；
23.图7为所述固定夹具的结构示意图；
24.图8为所述固定夹具的爆炸示意图。
25.图中：1、机座；11、机壳；2、超声波发生器；3、超声波焊接装置；31、超声波焊接机构；311、焊接头；32、第一电缸；321、第一滑块；33、基板；34、导杆；35、升降座；36、气缸；37、外壳；4、固定夹具；41、夹台；411、凸棱；42、定位块；421、槽孔；5、送料装置；51、第二电缸；511、第二滑块；52、x形升降架；521、第一升降杆；522、第二升降杆；53、第三电缸；531、第三滑块；54、安装板；541、第四滑块。
26.a、第一方向；b、第二方向。
具体实施方式
27.下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.参考图1
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8，示出了一种锂电池电芯蝴蝶焊用的超声波焊接设备，包括机座1，所述机座1上设置有超声波发生器2、超声波焊接装置3、固定夹具4以及送料装置5；
32.所述超声波焊接装置3有两台，两台所述超声波焊接装置3相对设置于所述机座1上；所述超声波焊接装置3包括超声波焊接机构31、用于驱动所述超声波焊接机构31沿第一方向a移动的第一电缸32、用于驱动所述超声波焊接机构31沿竖直方向移动的气缸36；
33.所述固定夹具4由所述送料装置5驱动以沿第二方向b移动；所述第二方向b与所述第一方向a为水平面上相互垂直的方向；所述固定夹具4位于两台所述超声波焊接装置3之间；所述固定夹具4包括夹台41和设于所述夹台41上定位块42，所述夹台41的上表面凸出有用于承托电芯上的极耳的凸棱411；所述定位块42上设有槽孔421，所述定位块42通过螺栓固定在所述夹台41上。
34.其中，电芯放置在夹台41上，两块电芯分别位于所述凸棱411的两侧，而电芯的极耳置于所述凸棱411上，所述定位块42位于电芯的外侧，使得电芯在水平面上不能移动。
35.在实际应用中，预先根据电芯的大小调节好所述定位块42在夹台41上的位置，工人将电芯放好后，所述送料装置5将所述固定夹具4送至两个超声波焊接装置3之间，使得两个电芯的正极极耳和负极极耳分别对应两个超声波焊接装置3；所述超声波焊接机构31在第一电缸32和所述气缸36的驱动下，沿第一方向a和沿竖直方向靠近电芯，进行焊接工作；焊接完成后，所述超声波焊接机构31沿第一方向a和沿竖直方向远离电芯，所述送料装置5将所述固定夹具4退回，工人取出焊接好的两块电芯，并将新的待加工的电芯放入固定夹具4内，如此循环。
36.如此，通过超声波焊接的方式提高蝴蝶焊的效率与焊接质量；通过送料装置5将固定夹具4从焊接位置和工人放料位置来回切换，提高工人放料效率，以提高加工效率；通过易于调节的定位块42调节放置电芯的位置的大小，便于适配不同型号大小的电芯，避免需要频繁更换夹具。
37.上述方案具体的，所述超声波焊接机构31包括依次连接的焊接头311、变幅杆(图未标记)和换能器(图未标记)；所述换能器连接所述超声波发生器2。具体而言，通过超声波发生器2将电流转换成高频电能，高频电能再被所述换能器转换成同等频率的机械运动，随后机械运动通过可以改变振幅的变幅杆传递到所述焊接头311上，所述焊接头311将接收到的振动能量传递到电芯的极耳上，两块电芯的极耳发生热效应而焊接在一起。
38.上述方案具体的，为了方便驱动所述超声波焊接机构31移动而进行焊接工作，参考图3和图4，所述第一电缸32包括可沿第一方向a滑动的第一滑块321；所述第一滑块321上设置有基板33，所述基板33上竖直设置有导杆34，所述导杆34上设有升降座35，所述超声波焊接机构31固定于所述升降座35上；所述气缸36连接所述升降座35以驱动其沿所述导杆34升降。其中，为了避免所述超声波焊接机构31受到外界干扰，所述基板33上设有覆盖在所述超声波焊接机构31外的外壳37。
39.上述方案具体的，为了便于移动所述固定夹具4，参考图5和图6，所述送料装置5包括第二电缸51，所述第二电缸51上设有可沿第二方向b移动的第二滑块511；所述第二滑块511上设置有可升降的安装板54，所述固定夹具4固定在所述安装板54上。更具体的，所述第二滑块511上设有x形升降架52和第三电缸53，所述x型升降架包括交叉铰接的第一升降杆521和第二升降杆522；所述第三电缸53包括可滑动的第三滑块531，所述第一升降杆521的底端铰接于所述第三滑块531上，所述第一升降杆521的顶端铰接于所述安装板54的底部；所述安装板54底部设有与所述第三滑块531位置对应的可滑动的第四滑块541，所述第二升降杆522的顶端铰接于所述第四滑块541上，所述第二升降杆522的底端铰接于所述第二滑块511上。换而言之，通过所述第二电缸51驱动所述第二滑块511移动，从而使所述固定夹具4沿所述第二方向b移动；而所述气缸36驱动所述第三滑块531移动时，会拉动所述第一升降杆521的底端移动，使得所述第二升降杆522也被拉动，而所述第二升降杆522的顶端通过所述第四滑块541移动，最终实现所述安装板54的升降。
40.上述方案具体的，参考图1，为了避免外界对蝴蝶焊的工作过程有影响，所述机座1上设有机壳11。
41.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。