[發明專利]一種方殼電池單體壓裝焊接夾具及自動焊接設備

有效

• 申請號: 202110430820.4
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113020825B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 何建軍;劉偉;朱洪平;袁純全;鄧喬兵
• 申請（專利權）人: 深圳市譽辰智能裝備股份有限公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K37/04;B23K26/21
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 曾文洪

本發明提供一種方殼電池單體壓裝焊接夾具及自動焊接設備，其中，方殼電池單體壓裝焊接夾具包括：框架機構；承載機構用于承載并移動電池；壓裝機構用于將已預裝的電池的蓋體壓入殼體一致到位；扣合機構用于扣緊已壓入到位的蓋體防止蓋體退出；裝夾機構用于將電池無刮擦地移動至基準位置并夾緊。自動焊接設備采用同一套激光器、同一套焊接頭、同一個雙通道各安裝一套壓裝焊接夾具的焊接平臺等，一機依次完成壓裝、裝夾、預焊、滿焊且在雙通道上輪流施焊。減少了夾具數、裝夾工位數、裝夾次數和流轉時間，提高了裝夾精度和焊接質量，縮短了作業周期，節約了設備成本，充分利用了焊接設備，減少了電池生產設備種類和場地。

技術領域

本發明涉及電池單體焊接的技術領域，更具體地說，是涉及一種方殼電池單體壓裝焊接夾具及自動焊接設備。

背景技術

方形鋁殼鋰電池的蓋板與殼體的頂向激光焊接(簡稱蓋板激光焊接)現行工藝是按次序分開進行，先壓裝、再預焊、后滿焊，均需經各自不同的裝夾工位，且焊前均需準備各自不同的焊接保護。

一般地現行工藝設備依賴于夾具極高的壓裝精度、定位精度及其極高的高速運動精度。

然而，現行工藝設備存在以下困難：

1.現行工藝分入殼、壓裝、裝夾、預焊和滿焊，上述現行工藝設備采用兩套不同的預焊、滿焊激光器和兩套不同的焊接頭，分別稱為預焊機(帶入殼、壓裝功能)和滿焊機，分別采用三套不同的夾具，依靠不屬于夾具的三套不同的外部壓裝和壓整裝置，各設置專門獨立的裝夾工位進行壓裝裝夾、預焊裝夾和滿焊裝夾。三套夾具作三次裝夾，會造成裝夾精度下降和焊接周期延長；

2.由于殼體和蓋板的制造尺寸偏差以及兩者之間的裝配配合偏差，殼體與蓋板組合后存在高度差，蓋板的頂面和殼體的殼口構成的焊接線平面可能歪斜，現行工藝設備采用底部固定托板為定位結構，將帶來殼體和蓋板對激光的離焦距離不一致從而所受激光能量密度不一致導致焊接質量不穩定；

3.殼體與蓋板之間存在較大的縫隙，在焊接時激光通過縫隙進入腔體內灼傷卷芯外膜或其它元件，破壞電池安全性能，發生透光事故。

發明內容

本發明的目的在于提供一種方殼電池單體壓裝焊接夾具及自動焊接設備，以解決現有技術中存在的工藝設備分開成壓裝預焊機、滿焊機，裝夾夾具多，裝夾工位多，裝夾精度低，需專門焊接保護蓋加卸和周轉裝置，焊接周期長，以及容易因電池殼體與蓋板的制造工藝、裝配精度偏差而在壓裝焊接過程中引起的焊接質量不穩定和透光事故。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的第一部分是一種方殼電池單體壓裝焊接夾具，包括：

框架機構，用于安裝承載機構、壓裝機構、扣合機構、裝夾機構，將相對于所述框架機構的底面豎直方向定為Z軸，將垂直于Z軸的左右方向定為X軸，將垂直于Z軸和X軸的前后方向定為Y軸；

承載機構，用于承載電池并移動所述電池，所述承載機構能夠沿Z軸、X軸和Y軸移動；

壓裝機構，用于將已預裝(指蓋體已裝入殼體但尚未到位)的所述電池的蓋體壓入殼體一致到位，所述壓裝機構能夠沿Z軸、X軸和Y軸移動；

扣合機構，用于扣緊已壓入到位的所述蓋體防止所述蓋體退出，所述扣合機構設于所述承載機構上，且位于所述壓裝機構和所述裝夾機構的下方，所述扣合機構圍繞所述電池設置，所述扣合機構的插指能夠沿Z軸移動和Y軸相對移動以扣住電池的蓋體；

裝夾機構，設于框架機構上，位于所述壓裝機構和所述扣合機構之間，所述裝夾機構的夾緊板圍繞所述電池設置，所述夾緊板能夠各自沿X軸和/或Y軸移動以將所述電池移動至基準位置并夾緊。

通過采用上述技術方案：