CN205200849U - 一种动力电池模组焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种动力电池模组焊接装置，包括工作台、纵向设置在工作台上的Y轴移动机构、横向设置在工作台上方的X轴移动机构、X轴移动机构上设置的Z轴移动机构、设置在Z轴移动机构上的焊接机构、步进电机和焊接电源，本实用新型提供三个轴方向的运动，分别是X、Y和Z三个自由度，其中Y轴是安装在工作台上可前后运动，X轴是安装在横梁上可左右运动，Z轴是安装在X轴滑块上可上下运动，托盘装置安装在Y轴导轨上，在承载并定位电池模组的同时带动其在Y轴方向运动，焊接机头安装在Z轴滑块上，在提供焊接压力的同时焊接机头可在Z轴方向运动，实现点焊目的。本实用新型自动化程度高，定位精准，可有效提升焊接效率，保证焊接质量稳定、一致性好，提高了生产效率，并降低了生产成本。

Description

一种动力电池模组焊接装置

技术领域

本实用新型涉及电池生产设备技术领域，尤其涉及一种动力电池模组焊接装置。

背景技术

随着近年来新能源汽车的热潮，纯电动汽车也逐渐走进了普通消费者的视野，但纯电动汽车要得到消费者的认可却不是一件简单的事情，目前纯电动汽车由于受到续驶里程短、充电困难、充电时间长等方面的限制，对大众消费者来说，它还不是当前最好的选择。为了使得纯电动汽车能够进入千家万户，必须解决这些限制其发展的问题，其中首当其冲的就是续驶里程问题，而增加续驶里程最首要的手段就是提高动力电池的能量。

目前来说，在短时间内提高动力电池单体容量无法突破，只能通过串并联更多的单体电芯，也就是并联更多的单体电芯、串联更多的电池模组来提高动力电池的能量。对于使用18650形式的单体电芯，将几十上百个单芯并联成一个模组，一般都是采用将单体电芯两极分别都焊接到一个导片上，这个导片材料一般为镍带或者镀镍的导电材料，将每个单体电芯两极分别焊接到导片上，这将是一个十分繁重的工作量，同时，目前无论是电阻焊还是激光焊，一般的焊接机头都只能在Z轴方向运动，不手动调整电池位置的情况下只能焊接一个部位，这种方式无法满足高效率生产和降低生产成本的要求，同时焊接质量的一致性也得不到保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种能在X/Y/Z三个方向的运动的全自动的动力电池模组焊接装置。

为了解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种动力电池模组焊接装置，包括工作台、纵向设置在工作台上的Y轴移动机构、横向设置在工作台上方的X轴移动机构、X轴移动机构上设置的Z轴移动机构、设置在Z轴移动机构上的焊接机构、步进电机和焊接电源，所述的Y轴移动机构包括纵向固定在工作台上的Y轴导轨和匹配滑动安装在Y轴导轨上的托盘，所述的X轴移动机构包括垂直对称固定设置在Y轴导轨端部两侧的工作台上的两立柱、横向设置在两立柱顶部之间的横梁、横向安装在横梁上的X轴导轨、以及匹配滑动安装在X轴导轨上的X轴滑块，Z轴移动机构包括垂直向下固定连接在X轴滑块上的Z轴导轨、以及匹配滑动安装在Z轴导轨上的Z轴滑块,所述的焊接机构包括固定安装在Z轴滑块上的连接板、固定安装在连接板上的焊接机头、以及通过电极夹块对称固定在焊接机头两侧的两电极、两电极夹块上均连接的导线、以及两导线的另一端分别相应连接的对称固定在横梁两侧的两L型铜排，所述的两L型铜排的上端分别通过导线与焊接电源的正负极相连，所述的步进电机电控托盘、X轴滑块和Z轴滑块移动。

所述的焊接机构的焊接机头上安装有用于调节两个电极的压紧压力的两压力调节旋钮，所述的焊接机头通过电极夹块支撑轴与电极夹块相连接。

所述的Y轴移动机构的托盘上设置有多排定位孔和固定安装有4个用于动力电池定位的定位条，所述的定位条上设置有和定位孔相匹配的长圆孔，所述的4个定位条通过螺栓固定安装在托盘的四周。

所述的X轴滑块上固定连接有线槽。

所述的Z轴滑块的两侧对称设置有两列定位孔一，所述的连接板上设置有两个相应的定位孔二。

本实用新型的增益效果是：

本实用新型包括工作台、横向设置在工作台上的Y轴移动机构、纵向设置在工作台上方的X轴移动机构、X轴移动机构上设置的Z轴移动机构、设置在Z轴移动机构上的焊接机构，提供三个轴方向的运动，分别是X、Y和Z三个自由度，其中Y轴是安装在工作台上可前后运动，X轴是安装在横梁上可左右运动，Z轴是安装在X轴滑块上可上下运动，托盘装置安装在Y轴导轨上，在承载并定位电池模组的同时带动其在Y轴方向运动，焊接机头安装在Z轴滑块上，在提供焊接压力的同时焊接机头可在Z轴方向运动，实现点焊目的。本实用新型自动化程度高，定位精准，可有效提升焊接效率，保证焊接质量稳定、一致性好，提高了生产效率，并降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种动力电池模组焊接装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种动力电池模组焊接装置的前视图。

图3为本实用新型一种动力电池模组焊接装置的托盘的结构示意图。

图4为动力电池模组的示意图。

图5为动力电池模组的焊接点位置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图1、图2、图3、图4和图5，图中序号：1为工作台、2为Y轴导轨、3为托盘、4为立柱、5为横梁、6为X轴导轨、7为X轴滑块、8为Z轴导轨、9为Z轴滑块、10为连接板、11为焊接机头、12为电极、13电极夹块、14定位孔二、15为导线、16为L型铜排、17为压力调节旋钮、18为电极夹块支撑轴、19为定位孔、20为定位条、21为长圆孔、22为线槽、23为定位孔一和24为位置一、25为位置二、26为位置三、27为a点、28为b点、29为c点和30为d点。

本实用新型一种动力电池模组焊接装置，包括工作台1、纵向设置在工作台上的Y轴移动机构、横向设置在工作台上方的X轴移动机构、X轴移动机构上设置的Z轴移动机构、设置在Z轴移动机构上的焊接机构、步进电机和焊接电源，所述的Y轴移动机构包括纵向固定在工作台上的Y轴导轨2和匹配滑动安装在Y轴导轨上的托盘3，所述的X轴移动机构包括垂直对称设置在Y轴导轨端部两侧的两立柱4、横向设置在两立柱顶部之间的横梁5、横向安装在横梁上的X轴导轨6、以及匹配滑动设置安装在X轴导轨上的X轴滑块7，Z轴移动机构包括垂直向下固定连接在X轴滑块7上的Z轴导轨8和匹配滑动设置安装在Z轴导轨上的Z轴滑块9,所述的焊接机构包括固定安装在Z轴滑块9上的连接板10、固定安装在连接板上的焊接机头11、以及通过两电极夹块13对称固定的两电极12、两电极夹块13上均连接的导线15、以及两导线15的另一端分别连接的对称固定在横梁5两侧的两L型铜排16，所述的两L型铜排16分别与焊接电源的正负极相连，所述的步进电机电控托盘、X轴滑块和Z轴滑块移动，所述的焊接机构的焊接机头11上安装有用于调节两个电极12的压紧压力的两压力调节旋钮17，所述的焊接机头11通过电极夹块支撑轴18与电极夹块13相连接。所述的Y轴移动机构的托盘3上设置有多排定位孔19和固定安装有4个用于动力电池定位的定位条20，所述的定位条上设置有和定位孔19相匹配的长圆孔21，所述的4个定位条20通过螺栓固定安装在托盘的四周。所述的X轴滑块7上固定连接有线槽22。所述的Z轴滑块9的两侧对称设置有两列定位孔一23，所述的连接板10上相应设置有两列定位孔二14。

本实用新型通过螺栓将定位条20上的长圆孔21与托盘3上不同的定位孔19连接，达到给动力电池定位及固定的目的。焊接机头11通过连接板10与Z轴滑块9连接在一起，Z轴滑块9上有与连接板10两侧定位孔二14相应的定位孔一23，通过调整定位螺栓位置可以调整焊接机头11在Z轴上的高度，左右两压力调节旋钮17可分别调节左右两个电极12在焊接镍片与动力电池正极端（负极端）时的压紧压力，这个压力是由焊接机头11内部的弹簧机构提供的。两个相互独立的电极夹块13用来夹紧固定两个电极12，电极夹块13通过电极夹块支撑轴18与焊接机头11内部的弹簧机构连接，提供电极下落时与焊接部位的柔性接触。电极夹块13为铁材质或其他导电性良好的材质。横梁5两侧对称固定两个L型铜排16，两个铜排16与横梁5之间绝缘处理。两个铜排16下侧分别用可承载焊接电流的导线15与左右两个电极夹块13连接。两个铜排12上侧分别用可承载焊接电流的导线与焊接电源的正负极相连。

先按下电源开关将机器开启，然后按下复位按钮将机器各状态复位，Y轴移动机构、X轴移动机构和Z轴移动机构都回到基准点，在托盘3合适位置上放上待焊接的动力电池模组，调整定位条20夹紧定位动力电池模组。通过移动Y轴移动机构、X轴移动机构和Z轴移动机构，使得两个电极12下端置于位置一24的a点27和b点28，刚好压紧镍片与动力电池正极（负极）端，记录此时的三轴方向坐标，然后将两个电极12移至位置一24的c点29和d点30，记录此时的三轴方向坐标。同样地方法记录位置二25和位置三26的相应三轴坐标。根据这三个位置的坐标可计算整个动力电池模组需焊接部位的坐标，再将这些坐标参数通过外设装置输入机器存储装置中进行保存。再次按下复位按钮将机器各状态复位，通过外设装置加载之前存储的焊接部位坐标参数，按下开始按钮，移动机构开始运行，电极首先到达指定位置一24的a点27和b点28，点焊机开始工作进行焊接操作，焊接完成后电极离开a点27和b点28，再运行到c点29和d点30进行焊接操作，如此自动按照之前编辑好的轨迹进行焊接操作，直至所有焊接完成后电极回到规定的等待位置。调整动力电池模组上下面，同样的操作焊接动力电池模组的另一电极。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种动力电池模组焊接装置，包括工作台、纵向设置在工作台上的Y轴移动机构、横向设置在工作台上方的X轴移动机构、X轴移动机构上设置的Z轴移动机构、设置在Z轴移动机构上的焊接机构、步进电机和焊接电源，其特征在于：所述的Y轴移动机构包括纵向固定在工作台上的Y轴导轨和匹配滑动安装在Y轴导轨上的托盘，所述的X轴移动机构包括垂直对称固定设置在Y轴导轨端部两侧的工作台上的两立柱、横向设置在两立柱顶部之间的横梁、横向安装在横梁上的X轴导轨、以及匹配滑动安装在X轴导轨上的X轴滑块，Z轴移动机构包括垂直向下固定连接在X轴滑块上的Z轴导轨、以及匹配滑动安装在Z轴导轨上的Z轴滑块,所述的焊接机构包括固定安装在Z轴滑块上的连接板、固定安装在连接板上的焊接机头、以及通过电极夹块对称固定在焊接机头两侧的两电极、两电极夹块上均连接的导线、以及两导线的另一端分别相应连接的对称固定在X轴滑块两侧的两L型铜排，所述的两L型铜排的上端分别通过导线与焊接电源的正负极相连，所述的步进电机电控托盘、X轴滑块和Z轴滑块移动。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池模组焊接装置，其特征在于：所述的焊接机构的焊接机头上安装有用于调节两个电极的压紧压力的两压力调节旋钮，所述的焊接机头通过电极夹块支撑轴与电极夹块相连接。

3.根据权利要求1所述的一种动力电池模组焊接装置，其特征在于：所述的Y轴移动机构的托盘上设置有多排定位孔和固定安装有4个用于动力电池定位的定位条，所述的定位条上设置有和定位孔相匹配的长圆孔，所述的4个定位条通过螺栓固定安装在托盘的四周。

4.根据权利要求1所述的一种动力电池模组焊接装置，其特征在于：所述的X轴滑块上固定连接有线槽。

5.根据权利要求1所述的一种动力电池模组焊接装置，其特征在于：所述的Z轴滑块的两侧对称设置有两列定位孔一，所述的连接板上设置有两个相应的定位孔二。