CN117123951B - 一种载具装置及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种载具装置及激光焊接设备，包括机架、夹持组件、伺服电机与锁止组件，其中，机架包括支座、支撑管与载台，支撑管与支座转动连接，以及与载台的底部转动连接，载台用于承载动力电池；夹持组件包括螺母座、多个连杆与多个夹持板，螺母座套设于支撑管，并与支撑管螺纹连接，各个夹持板滑动设置于载台，用于夹持动力电池，连杆与夹持板等数量设置，并一一转动连接，且各个连杆与螺母座转动连接；伺服电机用于驱动支撑管转动。载具装置仅采用一个伺服电机同时驱动各个夹持板运动，从而实现动力电池的夹持，且无需较复杂的控制***；并且，载具装置仅需要一个伺服电机，载具装置的占用空间小，且制造成本得到了较好的降低。

Description

一种载具装置及激光焊接设备

技术领域

本发明涉及激光焊接的技术领域，尤其涉及一种载具装置及激光焊接设备。

背景技术

新能源汽车的发展持续增长，在全球新能源汽车市场的优势和份额日益扩大同时，国家也在新能源方面特别是新能源汽车方面出台相关措施发展和创新，引发了新能源动力电池的生产需求量大增。

相关技术中，动力电池的极柱与电池顶盖通常采用激光设备进行焊接，如此，可以快速完成极柱与电池顶盖之间的焊接。其中，激光设备包括载具装置，载具装置包括载台、多个夹持板与多个气缸，各个夹板滑动设置于载台上，气缸与夹持板等数量设置，并一一相连接。激光设备在焊接过程中，动力电池放置于载台上，各个气缸推动对应的夹持板相互靠近，从而夹紧动力电池，并将动力电池精确地固定于对应的位置，激光设备精确地对电池进行激光焊接。

然而，采用上述结构形式的载具装置，需要较复杂的控制***控制各个气缸，从而控制各个夹持板同步运动，从而精确地将动力电池固定于对应的位置；同时，载具上需要设置多个气缸，导致载具的成本较高，载台占用空间较大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种载具装置，可以较方便地控制夹持板同步运动。

本发明还提出了一种具有上述载具装置的激光焊接设备。

第一方面，本申请实施例提供了一种载具装置，包括：

机架，包括支座、支撑管与载台，其中，所述支撑管与所述支座转动连接，以及与所述载台的底部转动连接，所述载台用于承载动力电池；

夹持组件，包括螺母座、多个连杆与多个夹持板，所述螺母座套设于所述支撑管，并与所述支撑管螺纹连接，各个所述夹持板滑动设置于载台，并用于位于动力电池的四周，以夹持动力电池，所述连杆与所述夹持板等数量设置，并一一转动连接，且各个所述连杆与所述螺母座转动连接；

伺服电机，设置于所述支座，用于驱动所述支撑管转动，其中，所述伺服电机驱动所述支撑管转动，所述螺母座沿所述支撑管移动，并通过各个所述连杆拉动所述夹持板相互靠近移动，以夹持动力电池；

锁止组件，包括第一驱动件与锁止件，所述第一驱动件设置于所述支座，所述第一驱动件用于驱动所述锁止件切换至止动位置，且所述锁止件在所述止动位置时，所述锁止件插接于所述载台的底部的锁止槽，以限制所述载台转动。

根据本发明的一些实施例，所述锁止槽径向延伸设置的两侧棱倒角设置。

根据本发明的一些实施例，所述载具装置还包括下限位环与第一弹簧，所述下限位环与所述支撑管螺纹连接，并位于所述螺母座的下方，所述第一弹簧套设于所述支撑管，并抵持于所述螺母座与所述下限位环之间。

根据本发明的一些实施例，所述载具装置还包括上限位环与第二弹簧，所述上限位环与所述支撑管螺纹连接，并位于所述螺母座的上方，所述第二弹簧套设于所述支撑管，并抵持于所述螺母座与所述上限位环之间。

根据本发明的一些实施例，所述载具装置还包括底座与动力件，所述支座转动设置所述底座，所述动力件用于驱动所述支座转动。

根据本发明的一些实施例，所述载具装置还包括传动轴，所述传动轴的侧壁沿其轴向方向开设有条形凹槽，所述支撑管的内壁沿其轴向方向设置有第一条形凸起，所述第一条形凸起嵌设于所述条形凹槽，所述伺服电机的驱动轴通过联轴器与所述传动轴相连接。

根据本发明的一些实施例，所述载具装置还包括：

安装座，所述安装座与所述载台的底部相连接；其中，所述安装座开设有第一安装孔，所述第一安装孔的底面开设有第二安装孔，所述第二安装孔的侧壁沿其轴向方向设置有第二条形凸起，所述支撑管的端部转动设置于所述第一安装孔；

第二驱动件，用于驱动所述伺服电机沿其轴向方向在第一位置与第二位置之间切换，且所述伺服电机在第二位置时，所述传动轴的端部插接于所述第二安装孔，所述第二条形凸起嵌设于所述条形凹槽，所述伺服电机通过所述传动轴驱动所述载台转动。

根据本发明的一些实施例，所述机架包括底板、导向柱、活动板与顶板，所述导向柱一端部与所述底板相连接，另一端部与所述顶板相连接，所述活动板滑动设置于所述导向柱，所述第二驱动件设置于所述底板，并与所述活动板相连接，用于推动所述活动板沿所述导向柱运动，所述伺服电机设置于所述活动板，所述支撑管与所述顶板转动连接。

根据本发明的一些实施例，所述载具装置还包括第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述导向柱，并抵持于所述活动板与所述顶板之间，所述第二驱动件的驱动部与所述活动板相抵持。

第二方面，本申请实施例提供了一种激光焊接设备，包括：

上述的载具装置；

激光焊接装置，用于激光焊接所述载具装置上的动力电池的顶盖。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

1、载具装置仅采用一个伺服电机同时驱动各个夹持板运动，从而实现动力电池的夹持，且无需较复杂的控制***；并且，载具装置仅需要一个伺服电机，载具装置的占用空间小，且制造成本得到了较好的降低。

2、当第一驱动件驱动锁止件脱离锁止槽，锁止件解除对载台的限制，载台可以通过支撑管周向旋转，从而方便后续对动力电池进行激光焊接。

3、工作人员可以通过调整伺服电机的控制程序，从而调整螺母座的位置，进而调整夹持板的位置，如此设置，载具装置可以适配多种型号的动力电池。

附图说明

图1为本发明实施例的载具装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的传动轴、支撑管、载台与夹持组件的装配结构示意图；

图3为图2中A部区域的放大示意图；

图4为本发明实施例的传动轴、支撑管与夹持组件的装配结构示意图；

图5为本发明实施例的传动轴、支撑管与安装座的***结构示意图。

其中，附图标记含义如下：

10、动力电池；100、机架；110、支座；111、底板；112、导向柱；113、活动板；114、顶板；115、第三弹簧；120、支撑管；121、下限位环；122、第一弹簧；123、上限位环；124、第二弹簧；125、第一条形凸起；130、载台；131、锁止槽；1311、倒角；200、夹持组件；210、螺母座；220、连杆；230、夹持板；300、伺服电机；400、锁止组件；410、第一驱动件；420、锁止件；500、传动轴；510、条形凹槽；600、安装座；610、第一安装孔；620、第二安装孔；621、第二条形凸起；700、第二驱动件；800、激光焊接装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、上、下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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

请参阅图1至图2，为本发明实施例提供的一种载具装置，包括机架100、夹持组件200、伺服电机300与锁止组件400，其中，机架100包括支座110、支撑管120与载台130，其中，支撑管120与支座110转动连接，以及与载台130的底部转动连接，载台130用于承载动力电池10；夹持组件200包括螺母座210、多个连杆220与多个夹持板230，螺母座210套设于支撑管120，并与支撑管120螺纹连接，各个夹持板230滑动设置于载台130，并用于位于动力电池10的四周，以夹持动力电池10，连杆220与夹持板230等数量设置，并一一转动连接，且各个连杆220与螺母座210转动连接；伺服电机300设置于支座110，用于驱动支撑管120转动，其中，伺服电机300驱动支撑管120转动，螺母座210沿支撑管120移动，并通过各个连杆220拉动夹持板230相互靠近移动，以夹持动力电池10；锁止组件400包括第一驱动件410与锁止件420，第一驱动件410设置于支座110，第一驱动件410用于驱动锁止件420切换至止动位置，且锁止件420在止动位置时，锁止件420插接于载台130的底部的锁止槽131，以限制载台130转动。

具体地，在上料阶段，第一驱动件410驱动锁止件420向上运动，锁止件420插接于载台130的底部的锁止槽131，此时，载台130保持于上料位置。工作人员将动力电池10放置于载台130的上方，并位于四个夹持板230之间。然后，伺服电机300驱动支撑管120正向旋转，螺母座210沿支撑管120向下移动，螺母座210通过连杆220拉动各个夹持板230同步地相互靠拢，从而将动力电池10夹持于上料位置，以便后续对动力电池10进行精确的激光焊接。在下料阶段，伺服电机300驱动支撑管120反向旋转，螺母座210沿支撑管120向上移动，螺母座210通过连杆220推动各个夹持板230同步地相互远离运动，以便后续机械手取走动力电池10。

可以理解的是，相比于现有技术中通过设置多个驱动件分别驱动夹持板230相向运动；在本申请中，载具装置仅采用一个伺服电机300同时驱动各个夹持板230运动，从而实现动力电池10的夹持，且无需较复杂的控制***；并且，载具装置仅需要一个伺服电机300，载具装置的占用空间小，且制造成本得到了较好的降低。

此外，当第一驱动件410驱动锁止件420脱离锁止槽131，锁止件420解除对载台130的限制，载台130可以通过支撑管120周向旋转，从而方便后续对动力电池10进行激光焊接。

另外，工作人员可以通过调整伺服电机300的控制程序，从而调整螺母座210的运动行程，进而调整夹持板230的位置，如此设置，载具装置可以适配多种型号的动力电池10。

在一些实施例中，参照图2与图3，锁止槽131沿径向方向延伸设置，锁止槽131径向延伸设置的两侧棱倒角1311设置。具体说明，锁止件420脱离锁止槽131后，若第一驱动件410再次驱动锁止件420***锁止槽131，载台130可能未运动到位，导致第一驱动件410无法正常地驱动锁止件420***锁止槽131。基于上述问题，锁止槽131径向延伸设置的两侧棱倒角1311设置，锁止件420在***锁止槽131的过程中，锁止件420可以通过倒角1311纠正载台130的位置，从而能够精确地***锁止槽131。

在一些实施例中，参照图2与图4，载具装置还包括下限位环121与第一弹簧122，下限位环121与支撑管120螺纹连接，并位于螺母座210的下方。第一弹簧122套设于支撑管120，并抵持于螺母座210与下限位环121之间。可以理解的是，通过第一弹簧122的设置，第一弹簧122对螺母座210具有预紧力，从而使螺母座210可以稳定地保持于支撑管120对应的位置，进而保证夹持板230稳定地夹持动力电池10。

同理，载具装置还包括上限位环123与第二弹簧124，上限位环123与支撑管120螺纹连接，并位于螺母座210的上方，第二弹簧124套设于支撑管120，并抵持于螺母座210与上限位环123之间；可以理解的是，通过第二弹簧124的设置，第二弹簧124对螺母座210具有预紧力，从而使螺母座210可以稳定地保持于支撑管120对应的位置，进而保证夹持板230稳定地夹持动力电池10。

在一些实施例中，载具装置还包括底座与动力件（图中未示出），支座110转动设置底座，动力件用于驱动支座110转动。可以理解的是，动力件驱动支座110转动，支座110带动载台130运动，外部的激光焊接装置800对动力电池10进行周向焊接。

在一些实施例中，参照图4与图5，载具装置还包括传动轴500，传动轴500的侧壁沿其轴向方向开设有条形凹槽510，支撑管120的内壁沿其轴向方向设置有第一条形凸起125，第一条形凸起125嵌设于条形凹槽510，伺服电机300的驱动轴通过联轴器与传动轴500相连接。具体地，伺服电机300驱动传动轴500转动，传动轴500带动支撑管120转动，从而控制夹持板230夹紧动力电池10。其中，传动轴500与支撑管120采用上述的连接方式，如此设置，传动轴500与支撑管120安装、拆卸较方便。

在一些实施例中，参照图1、图2图5，载具装置还包括安装座600与第二驱动件700，安装座600与载台130的底部相连接；其中，安装座600开设有第一安装孔610，第一安装孔610的底面开设有第二安装孔620，第二安装孔620的侧壁沿其轴向方向设置有第二条形凸起621，支撑管120的端部转动设置于第一安装孔610。第二驱动件700用于驱动伺服电机300沿其轴向方向在第一位置与第二位置之间切换，且伺服电机300在第二位置时，传动轴500的端部插接于第二安装孔620，第二条形凸起621嵌设于条形凹槽510，伺服电机300通过传动轴500驱动载台130转动。

其中，第二驱动件700可以采用气缸等驱动结构。

具体地，当外部的激光焊接装置800激光焊接动力电池10时，首先，第一驱动件410驱动锁止件420向下运动，锁止件420脱离锁止槽131。然而，第二驱动件700驱动伺服电机300向上运动，传动轴500同步向上运动，传动轴500的上端部插接于第二安装孔620，第二条形凸起621嵌设于传动轴500的条形凹槽510，如此，传动轴500与安装座600周向固定设置。最后，伺服电机300驱动传动轴500转动，传动轴500带动载台130周向运动，这样，外部的激光焊接装置800可以周向焊接动力电池10。

另外，通过安装座600的设置，安装座600通过设置第一安装孔610与第二安装孔620，传动轴500与支撑管120能够较便捷地与安装座600相连接，从而较便捷地与载台130相连接。

在进一步实施例中，参照图1，机架100包括底板111、导向柱112、活动板113与顶板114，导向柱112竖向设置，导向柱112的下端部与底板111相连接，导向柱112的上端部与顶板114相连接，活动板113位于底板111与顶板114之间，并滑动设置于导向柱112。其中，第一驱动件410设置于底板111，并与活动板113相连接，伺服电机300设置于活动板113，支撑管120的下端部与顶板114转动连接。

可以理解的是，机架100采用上述的结构，第二驱动件700通过活动板113可以稳定地驱动伺服电机300稳定上下运动，从而带动传动轴500上下运动。

在更进一步实施例中，载具装置还包括第三弹簧115，第三弹簧115套设于导向柱112，并抵持于活动板113与顶板114之间，第二驱动件700的驱动部与活动板113相抵持。

其中，第二驱动件700可以是气缸、电机凸轮结构等。

具体地，第二驱动件700的驱动部克服第三弹簧115的弹力，推动活动板113向上运动，活动板113带动伺服电机300向上运动，从而带动传动轴500的上端部插接于第二安装孔620。第二驱动件700的驱动部收缩，第三弹簧115推动活动板113向下运动，伺服电机300与传动轴500同步向下运动，传动轴500脱离第二安装孔620。可以理解的是，第二驱动件700与活动板113采用抵接的方式，第二驱动件700拆卸安装较方便。

本申请还公开了一种激光焊接设备，参照图1，包括上述的载具装置与激光焊接装置800，激光焊接装置800用于激光焊接载具装置上的动力电池10的顶盖。

具体地，在上料阶段，第一驱动件410驱动锁止件420向上运动，锁止件420插接于载台130的底部的锁止槽131，此时，载台130保持于上料位置。工作人员将动力电池10放置于载台130的上方，并位于四个夹持板230之间。然后，伺服电机300驱动支撑管120正向旋转，螺母座210沿支撑管120向下移动，螺母座210通过连杆220拉动各个夹持板230同步地相互靠拢，从而将动力电池10夹持于特定的位置。在焊接阶段，激光焊接装置800对载台130上的动力电池10进行进行焊接。在下料阶段，伺服电机300驱动支撑管120反向旋转，螺母座210沿支撑管120向上移动，螺母座210通过连杆220推动各个夹持板230同步地相互远离运动，以便后续机械手取走动力电池10。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种载具装置，其特征在于，包括：

机架，包括支座、支撑管与载台，其中，所述支撑管与所述支座转动连接，以及与所述载台的底部转动连接，所述载台用于承载动力电池；

夹持组件，包括螺母座、多个连杆与多个夹持板，所述螺母座套设于所述支撑管，并与所述支撑管螺纹连接，各个所述夹持板滑动设置于载台，并位于动力电池的四周，以夹持动力电池，所述连杆与所述夹持板等数量设置，并一一转动连接，且各个所述连杆与所述螺母座转动连接；

伺服电机，设置于所述支座，用于驱动所述支撑管转动，其中，所述伺服电机驱动所述支撑管转动，所述螺母座沿所述支撑管移动，并通过各个所述连杆拉动所述夹持板相互靠近移动，以夹持动力电池；

锁止组件，包括第一驱动件与锁止件，所述第一驱动件设置于所述支座，所述第一驱动件用于驱动所述锁止件切换至止动位置，且所述锁止件在所述止动位置时，所述锁止件插接于所述载台的底部的锁止槽，以限制所述载台转动；

传动轴，所述传动轴的侧壁沿其轴向方向开设有条形凹槽，所述支撑管的内壁沿其轴向方向设置有第一条形凸起，所述第一条形凸起嵌设于所述条形凹槽，所述伺服电机的驱动轴通过联轴器与所述传动轴相连接；

安装座，所述安装座与所述载台的底部相连接；其中，所述安装座开设有第一安装孔，所述第一安装孔的底面开设有第二安装孔，所述第二安装孔的侧壁沿其轴向方向设置有第二条形凸起，所述支撑管的端部转动设置于所述第一安装孔；

第二驱动件，用于驱动所述伺服电机沿其轴向方向在第一位置与第二位置之间切换，且所述伺服电机在第二位置时，所述传动轴的端部插接于所述第二安装孔，所述第二条形凸起嵌设于所述条形凹槽，所述伺服电机通过所述传动轴驱动所述载台转动；

所述机架还包括底板、导向柱、活动板与顶板，所述导向柱一端部与所述底板相连接，另一端部与所述顶板相连接，所述活动板滑动设置于所述导向柱，所述第二驱动件设置于所述底板，并与所述活动板相连接，用于推动所述活动板沿所述导向柱运动，所述伺服电机设置于所述活动板，所述支撑管与所述顶板转动连接；

第三弹簧，所述第三弹簧套设于所述导向柱，并抵持于所述活动板与所述顶板之间，所述第二驱动件的驱动部与所述活动板相抵持。

2.根据权利要求1所述的一种载具装置，其特征在于，所述锁止槽沿所述载台径向方向延伸设置的两侧棱倒角设置。

3.根据权利要求1所述的一种载具装置，其特征在于，所述载具装置还包括下限位环与第一弹簧，所述下限位环与所述支撑管螺纹连接，并位于所述螺母座的下方，所述第一弹簧套设于所述支撑管，并抵持于所述螺母座与所述下限位环之间。

4.根据权利要求1所述的一种载具装置，其特征在于，所述载具装置还包括上限位环与第二弹簧，所述上限位环与所述支撑管螺纹连接，并位于所述螺母座的上方，所述第二弹簧套设于所述支撑管，并抵持于所述螺母座与所述上限位环之间。

5.根据权利要求1所述的一种载具装置，其特征在于，所述载具装置还包括底座与动力件，所述支座转动设置于所述底座，所述动力件用于驱动所述支座转动。

6.一种激光焊接设备，其特征在于，包括：

权利要求1至5中任意一项所述的载具装置；

激光焊接装置，用于激光焊接所述载具装置上的动力电池的顶盖。