本發(fā)明涉及一種焊接設(shè)備，尤其涉及一種鋰電池激光焊接精密夾具。

背景技術(shù)：

隨著全球氣候變暖及環(huán)境惡化的加劇，世界各國對于環(huán)境保護高度重視，新型環(huán)保高效儲能設(shè)備得到快速發(fā)展。相比對環(huán)境污染威脅較大的傳統(tǒng)鉛酸電池，鋰電池作為可重復(fù)充電使用的儲能元器件，近幾年發(fā)展迅猛，在電子產(chǎn)品、汽車、通訊基站中應(yīng)用廣泛。鋰電池廣泛使用鋁殼作為載體進行制造，激光焊接在鋁材料的焊接應(yīng)用大量出現(xiàn)在汽車工業(yè)中，由于鋁材料對激光有著較高的吸收效率，因此鋁殼鋰電池也廣泛使用激光進行殼體焊接。

從機構(gòu)原理上說，如圖10所示，在傳統(tǒng)激光焊接圓弧時，通過xy插補運動走出近似圓弧的運動軌跡，且焊接圓弧時激光并沒有垂直于焊縫軌跡，由此導(dǎo)致焊接圓弧時與焊接直線時激光能量擴散不一致，圓弧段的焊縫凸邊或者凹坑經(jīng)常出現(xiàn)，也容易出現(xiàn)未焊透和漏孔等缺陷。一個半圓弧使用xy插補走圓弧方式需要分兩次才能完成焊接，因此需要一種趨于理想運動軌跡的焊接夾爪，區(qū)別于傳統(tǒng)激光焊接使用xy運動插補的方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種鋰電池激光焊接精密夾具。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明包括殼體，所述殼體上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤、直線運動機構(gòu)、夾爪和c型構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有直線運動機構(gòu)，所述直線運動機構(gòu)上設(shè)置有c型構(gòu)件，所述夾爪設(shè)置在所述c型構(gòu)件內(nèi)，所述轉(zhuǎn)盤內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)動軸分別與所述夾爪和所述c型構(gòu)件連接用以同步旋轉(zhuǎn)。

具體地，所述直線運動機構(gòu)包括滑板、伺服馬達、滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌，所述伺服馬達的輸出端與所述滾珠絲杠的一端連接，所述滾珠絲杠的另一端與所述直線導(dǎo)軌連接，所述直線導(dǎo)軌上設(shè)置有所述滑板，所述滑板滑板與所述c型構(gòu)件連接。

進一步地，所述c型構(gòu)件包括第一同步帶、傳動軸、第二同步帶和從動端，所述轉(zhuǎn)動軸上通過所述第一同步帶與所述傳動軸的一端連接，所述傳動軸的另一端通過所述第二同步帶與所述從動端連接。

具體地，所述夾爪包括夾爪氣缸、齒輪齒條、豎直夾爪和水平夾爪，所述夾爪氣缸分別通過齒輪齒條與所述豎直夾爪和水平夾爪的輸入端連接，所述夾爪為對稱夾緊結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述c型構(gòu)件遠離所述從動端的一側(cè)設(shè)置有推料氣缸，所述從動端上設(shè)置有頂蓋壓板。

具體地，所述夾爪的下端設(shè)置有壓縮彈簧。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明針對激光精密焊接，通過趨于理想運動軌跡的焊接夾爪，區(qū)別于傳統(tǒng)激光焊接使用xy運動插補的方式，配合焊接夾爪使用，精確定位焊點位置，在圓弧焊接后只需一次旋轉(zhuǎn)180°就可完成焊接，實現(xiàn)連續(xù)自動焊接，提高焊接效率，實用方便，結(jié)構(gòu)簡單。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述直線運動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明所述c型構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明所述夾爪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明所述夾爪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明定位固定的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明直線段焊接原理圖；

圖8是本發(fā)明圓弧段焊接1原理圖；

圖9是本發(fā)明圓弧段焊接2原理圖；

圖10是傳統(tǒng)激光焊接圓弧示意圖。

圖中：1-轉(zhuǎn)盤2-直線運動機構(gòu)，21-直線導(dǎo)軌，22-滑板，23-直線導(dǎo)軌，24-伺服馬達，25-滾珠絲杠，3-夾爪，31-夾爪氣缸、32-齒輪齒條，33-豎直夾爪，34-水平夾爪，4-c型構(gòu)件，41-第一同步帶，42-傳動軸，43-第二同步帶，44-從動端，5-殼體，7-頂蓋壓板，8-壓縮彈簧，9-推料氣缸，10-電池。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明包括殼體，所述殼體上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤1、直線運動機構(gòu)2、夾爪3和c型構(gòu)件4，所述轉(zhuǎn)盤1上設(shè)置有直線運動機構(gòu)2，所述直線運動機構(gòu)2上設(shè)置有c型構(gòu)件4，所述夾爪3設(shè)置在所述c型構(gòu)件4內(nèi)，所述轉(zhuǎn)盤1內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)動軸分別與所述夾爪3和所述c型構(gòu)件4連接用以同步旋轉(zhuǎn)。

如圖2所示，所述直線運動機構(gòu)2包括滑板22、伺服馬達24、滾珠絲杠25和直線導(dǎo)軌23，所述伺服馬達24的輸出端與所述滾珠絲杠25的一端連接，所述滾珠絲杠25的另一端與所述直線導(dǎo)軌23連接，所述直線導(dǎo)軌23上設(shè)置有所述滑板22，所述滑板滑板22與所述c型構(gòu)件4連接。

如圖3所示，所述c型構(gòu)件4包括第一同步帶41、傳動軸42、第二同步帶43和從動端44，所述轉(zhuǎn)動軸上通過所述第一同步帶與所述傳動軸42的一端連接，所述傳動軸42的另一端通過所述第二同步帶43與所述從動端44連接。

如圖4和5所示，所述夾爪3包括夾爪氣缸31、齒輪齒條32、豎直夾爪33和水平夾爪34，所述夾爪氣缸31分別通過齒輪齒條32與所述豎直夾爪33和水平夾爪43的輸入端連接，所述夾爪為對稱夾緊結(jié)構(gòu)。

電池焊接時需夾緊電池10，且電池頂蓋需被壓緊，同時為了在焊接圓弧時電池能夠以圓弧中心為旋轉(zhuǎn)中心進行旋轉(zhuǎn)，夾爪必須是對稱夾緊結(jié)構(gòu)。電池放入夾爪中，夾爪從上下和左右兩側(cè)對中夾緊電池，使電池的對稱中心與夾爪的對稱中心重合。兩個方向的夾緊動作均由氣缸推動齒輪齒條機構(gòu)來實現(xiàn)對中夾緊。

如圖6所示，所述c型構(gòu)件4遠離所述從動端的一側(cè)設(shè)置有推料氣缸9，所述從動端上設(shè)置有頂蓋壓板7，所述夾爪的下端設(shè)置有壓縮彈簧8。

如圖7所示，焊接時激光焊接頭保持不動；焊接直線段時，轉(zhuǎn)盤1靜止不動，直線運動機構(gòu)2驅(qū)動夾爪做直線運動。由于電池10的對稱中心與轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心重合，當(dāng)電池10做直線運動時，轉(zhuǎn)盤1的旋轉(zhuǎn)中心始終在電池兩個圓弧中心的連線上。

如圖8和9所示，焊接圓弧段時，電池圓弧中心與轉(zhuǎn)盤中心重合，電池隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180°從而完成一個半圓弧的焊接。由于焊接圓弧段時，電池圓弧中心與轉(zhuǎn)盤中心重合，夾緊機構(gòu)的中心偏離了轉(zhuǎn)盤的中心，因此在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時夾爪跟隨轉(zhuǎn)盤做偏心旋轉(zhuǎn)運動，夾爪與c型構(gòu)件通過軸承連接在一起，c型構(gòu)件跟隨夾爪做偏心旋轉(zhuǎn)，但c型構(gòu)件本身不旋轉(zhuǎn)，且始終保持豎直狀態(tài)。

無論焊接直線段還是焊接圓弧段時，激光焦點始終位于焊縫線上，且激光始終垂直于焊接軌跡；通過運動參數(shù)的設(shè)置可保證焊接直線段和焊接圓弧段保持同樣的焊接速度。在保證激光焦距始終不變、激光始終垂直于焊縫和焊接速度始終不變的情況下，焊接動作連續(xù)無中斷，焊接軌跡趨于理想軌跡，直線段的焊接和圓弧段的焊接質(zhì)量就可以做到均勻一致。可大幅提高焊接質(zhì)量，同時可提高焊接效率。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種鋰電池激光焊接精密夾具，包括殼體，所述殼體上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤、直線運動機構(gòu)、夾爪和C型構(gòu)件，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有直線運動機構(gòu)，所述直線運動機構(gòu)上設(shè)置有C型構(gòu)件，所述夾爪設(shè)置在所述C型構(gòu)件內(nèi)，所述轉(zhuǎn)盤內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)動軸分別與所述夾爪和所述C型構(gòu)件連接用以同步旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明針對激光精密焊接，通過趨于理想運動軌跡的焊接夾爪，區(qū)別于傳統(tǒng)激光焊接使用XY運動插補的方式，配合焊接夾爪使用，精確定位焊點位置，實現(xiàn)連續(xù)自動焊接，提高焊接效率。實用方便，結(jié)構(gòu)簡單。

技術(shù)研發(fā)人員：李遠星;李林軍;姜卓;鄭英濤;陳玉貴;任健;黃強;李鋒;佘宇
受保護的技術(shù)使用者：廈門市三熠智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.11
技術(shù)公布日：2017.10.17