一种电池盖帽焊接治具和焊接方法与流程

本发明涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电池盖帽焊接治具和焊接方法。

背景技术：

电池生产过程中，需要将电芯与盖帽进行焊接，焊接时需确保电芯的极耳与盖帽的极耳对齐，由于电芯的极耳偏移电芯中心的距离随机，盖帽的极耳是位于盖帽中心的，所以焊接前需要校正电芯的极耳的位置，并固定好电芯以及盖帽，才可进行焊接，传统的焊接过程是由人工调整极耳位置，然后人工一手拿着盖帽一手拿着电芯在焊机上焊接，效率低且危险，效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种电池盖帽焊接治具和焊接方法，能够有效提高极耳校正效率，并提高极耳校正精度。

本发明是这样实现的

一种电池盖帽焊接治具，其包括：载具、盖板、第一整形片、第二整形片、转动轴和转动组件，所述载具开设有若干容置槽，所述盖板开设有若干固定槽，若干所述容置槽与若干所述固定槽一一对应，所述盖板垂直于容置槽，且所述盖板转动设置于所述载具一侧，所述转动轴设置于所述载具的另一侧，所述第一整形片和所述第二整形片均与所述转动轴连接，所述转动轴上设置有第一弹簧，所述第一整形片和所述第二整形片连接于所述第一弹簧的两端，所述转动轴与所述转动组件驱动连接，所述第一整形片和所述第二整形片在所述转动组件的驱动下活动盖合于所述容置槽，所述第一整形片远离所述转动轴的一边设置有第一整形件，所述第二整形片远离所述转动轴的一边设置有第二整形件。

进一步地，所述转动组件包括齿条和齿轮，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿轮与所述转动轴连接，所述齿条用于与转动驱动器连接。

进一步地，所述转动组件还包括导轨，所述导轨与所述载具固定连接，所述齿条滑动设置于所述导轨上。

进一步地，还包括至少一个止位组件，所述止位组件包括承载块、第二弹簧和止位块，所述承载块与所述载具固定连接，所述止位块一端与所述承载块转动连接，所述止位块的另一端通过所述第二弹簧与所述承载块连接，所述止位块与所述第一整形片或所述第二整形片中的至少一个的一端活动抵接。

进一步地，所述载具的两端分别设置有第一挡止块和第二挡止块，所述第一整形片远离所述第二整形片的一端与所述第一挡止块活动抵接，所述第二整形片远离所述第一整形片的一端与所述第二挡止块活动抵接。

进一步地，所述载具靠近所述盖板的一侧设置有用于固定所述盖板的固定件。

进一步地，所述固定件为第一磁性件，所述盖板设置有与所述第一磁性件相吸的第二磁性件。

进一步地，所述第一整形片远离所述第一整形件的一边设置有第一夹紧块，所述第二整形片远离所述第二整形件的一边设置有第二夹紧块。

进一步地，还包括底座，所述载具设置于所述底座上，所述载具沿垂直于所述底座的方向开设有若干容置腔，所述容置腔内设置有第三弹簧，所述载具和所述底座分别与所述第三弹簧的两端连接。

一种电池盖帽焊接方法，包括以下步骤

将电芯放置在治具上。

通过第一整形片和第二整形片将放置在治具上的电芯压制固定；

通过所述第一整形片和所述第二整形片的相对运动带动所述第一整形片上的第一整形件和所述第二整形片上的第二整形件对电芯的极耳进行夹紧整形。

将盖帽放置在治具上。

通过转动盖板固定盖帽，使得盖帽的极耳与电芯的极耳相互抵接；

将治具移动至焊接工位，实现盖帽的极耳与电芯的极耳进行焊接。

本发明提供的有益效果是：当电芯放置在载具上的容置槽，第一整形片和第二整形片在转动组件驱动下盖合于电芯上，且第一整形片和第二整形片在外置的夹紧气缸驱动下相互靠近，使得第一整形件和第二整形件相互靠近对电芯的极耳的位置进行调整，盖帽放置在盖板上的固定槽时，盖板转动，使得盖帽朝向电芯，而盖帽被盖板固定，从而使得盖帽和电芯能够快速地焊接，有效提高了电池的焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例电池盖帽焊接治具的一状态立体结构示意图。

图2为本发明实施例电池盖帽焊接治具的另一状态立体结构示意图。

图3为本发明实施例电池盖帽焊接治具的另一状态立体结构示意图。

图4为本发明实施例电池盖帽焊接治具的一方向结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例一种电池盖帽焊接治具10包括：载具100、盖板200、第一整形片310、第二整形片320、转动轴410和转动组件420，所述载具100开设有若干容置槽（图未示），所述盖板200开设有若干固定槽201，若干所述容置槽与若干所述固定槽201一一对应，所述盖板200垂直于容置槽，且所述盖板200转动设置于所述载具100一侧，所述转动轴410设置于所述载具100的另一侧，所述第一整形片310和所述第二整形片320均与所述转动轴410连接，所述转动轴410上设置有第一弹簧411，所述第一整形片310和所述第二整形片320连接于所述第一弹簧411的两端，所述转动轴410与所述转动组件420驱动连接，所述第一整形片310和所述第二整形片320在所述转动组件420的驱动下活动盖合于所述容置槽，所述第一整形片310远离所述转动轴410的一边设置有第一整形件311，所述第二整形片320远离所述转动轴410的一边设置有第二整形件322。

例如，所述载具100为磁性载具，由于电芯801外壳的材质为金属材质，例如，为铁或钢，因此电芯801容易被载具100所吸附固定，该载具100的容置槽用于放置固定电芯801，例如，电芯801的极耳朝向盖板200方向，即极耳朝向为背向转动轴410，该盖板200的固定槽201用于放置固定盖帽802，这样，当第一整形片310和第二整形片320转动至盖合于容置槽时，第一整形件311和第二整形件322则能够抵接于电芯801的极耳。

请再次参见图1，该载具100的两端固定设置有固定板110，转动组件420设置于载具100的一端，转动组件420与固定板110固定连接，所述固定板110设置有转孔，转动轴410穿设于所述转孔，第一弹簧411套设于所述转动轴410的外侧，且第一弹簧411两端分别于第一整形片310与第二整形片320连接，第一整形片310和第二整形片320分别具有套接部330，套接部330套接于转动轴410外侧，第一整形片310和第二整形片320均可沿着转动的轴向运动，这样，第一整形片310和第二整形片320在第一弹簧411的弹力作用下相互远离，即在不受其他外力的作用下时，第一整形片310和第二整形片320在第一弹簧411的弹力作用下张开。为了使得第一整形片310和第二整形片320均可沿着转动的轴向运动，且第一整形片310和第二整形片320能够随着转动轴410的转动而转动，例如，转动轴410沿轴向凸起设置有导向块，第一整形片310和第二整形片320的套接部330内侧分别凹陷设置有导向槽，导向块设置于导向槽内，这样，第一整形片310和第二整形片320即可沿着转动的轴向运动，且由于导向块与导向槽的卡接，使得第一整形片310和第二整形片320能够随着转动轴410的转动而转动。

例如，所述第一弹簧411的数量为两个，所述转动轴410的中部设置限位块，两个所述第一弹簧411分别设置于限位块的两端，且两个所述第一弹簧411分别于限位块连接，两个所述第一弹簧411的远离限位块的一端分别与所述第一整形片310和所述第二整形片320连接，这样，当所述第一整形片310和所述第二整形片320相向运动时，能够使得所述第一整形片310和所述第二整形片320能够同时等距地朝向转动轴410的中部运动，进而使得第一整形片310和第二整形片320保持以转动轴410的中部为对称轴的对称，进而对电芯的极耳的整形效果更佳。

值得一提的是，本发明的电池盖帽焊接治具10用于固定电芯801和盖帽802，治具10不具有动力装置、驱动器或驱动机构，或者说，治具10并不与动力装置、驱动器或驱动机构固定连接，治具10上的部件的运动均由外部的驱动器或驱动机构进行驱动，这些驱动器或驱动机构包括气缸和电机，治具10用于辅助焊接，在固定至焊接过程中，治具10需要经过多个工位，因此，治具10放置在输送装置、输送带或者滑轨上，依次经过多个工位，每一工位对应有驱动器，多个驱动器依次对治具10输送动力，以使得治具10上的部件如第一整形片310、第二整形片320或转动组件420等运动，并在焊接工位上进行焊接，从而完成电芯801与盖帽802的焊接。

在本实施例中，当电芯801放置在载具100上的容置槽时，第一整形片310和第二整形片320在转动组件420驱动下盖合于电芯801上，且第一整形片310和第二整形片320在外置的夹紧气缸驱动下相互靠近，使得第一整形件311和第二整形件322相互靠近对电芯801的极耳的位置进行调整，盖帽802放置在盖板200上的固定槽201时，盖板200转动，使得盖帽802朝向电芯801，盖板200对盖帽802固定和限位，从而使得盖帽802和电芯801均被固定，且两者的极耳能够相互连接，盖帽802和电芯801能够快速地焊接，有效提高了电池的焊接效率。

为了实现对第一整形片310和第二整形片320的转动的驱动，在一个实施例中，如图1至图3所示，所述转动组件420包括齿条421和齿轮422，所述齿条421与所述齿轮422啮合，所述齿轮422与所述转动轴410连接，所述齿条421用于与转动驱动器连接。例如，该外部的转动驱动器为第一气缸（图未示），具体地，当外部的第一气缸驱动齿条421沿着齿条421的长度方向运动时，齿条421带动齿轮422转动，进而使得转动轴410转动，从而使得第一整形片310和第二整形片320绕转动轴410转动，并能够盖合于容置槽上，从而使得容置槽上的电芯801被固定，且使得第一整形件311和第二整形件322能够靠近电芯801的极耳，以便对极耳进行整形。

为了使得齿条421运动更为平稳，在一个实施例中，请再次参见图1至图3，所述转动组件420还包括导轨423，所述导轨423与所述载具100固定连接，所述齿条421滑动设置于所述导轨423上。例如，该导轨423与固定板110固定连接，例如，导轨423设置有滑动槽，齿条421背向齿轮422的一面设置有滑动块，滑动块卡设于滑动槽且滑动设置于滑动槽内，这样，当齿条421在外部的气缸驱动下运动时，齿条421能够沿着导轨423运动，在导轨423的引导和限制下，齿条421运动更为平稳，进而使得第一整形片310和第二整形片320的转动更为平稳。

具体地，当第一整形片310和第二整形片320在转动组件420的驱动下转动至容置槽上时，外部的驱动机构下压，使得第一整形片310和第二整形片320压在电芯801表面，具体地，外部的驱动机构为第二气缸（图未示），在外部的第二气缸作用下，第一整形片310和第二整形片320压在电芯801表面。

为了在第一整形片310和第二整形片320转动至容置槽上时，避免第一整形片310和第二整形片320张开，进一步地，如图1至图3所示，电池盖帽焊接治具10还包括至少一个止位组件500，所述止位组件500包括承载块510、第二弹簧（图未示）和止位块520，所述承载块510与所述载具100固定连接，所述止位块520一端与所述承载块510转动连接，所述止位块520的另一端通过所述第二弹簧与所述承载块510连接，所述止位块520与所述第一整形片310或所述第二整形片320中的至少一个的一端活动抵接，例如，所述承载块510与固定板110固定连接，例如，所述承载块510与载具100上至少一侧的固定板110固定连接，例如，所述承载块510与载具100两侧的固定板110固定连接。这样，当第一整形片310和第二整形片320转动至容置槽上时，止位块520靠近第二弹簧的一端能够抵接于第一整形片310或者第二整形片320的一端上，避免第一整形片310和第二整形片320张开，具体地，第一整形片310和第二整形片320相互抵接，例如，第一整形片310和第二整形片320至少部分重合，例如，当止位块520靠近第二弹簧的一端抵接于第一整形片310的一端时，而第二整形片320远离第一整形片310的一端将抵接于载具100上远离止位组件500一端的固定板110，因此，第一整形片310和第二整形片320分别受到止位块520和固定板110的作用而无法张开，止位块520能够有效避免第一整形片310和第二整形片320张开。

为了避免第一整形片310和第二整形片320转动至远离容置槽时的张开距离过大，在一个实施例中，如图2和图3所示，所述载具100的两端分别设置有第一挡止块610和第二挡止块620，所述第一整形片310远离所述第二整形片320的一端与所述第一挡止块610活动抵接，所述第二整形片320远离所述第一整形片310的一端与所述第二挡止块620活动抵接。当避免第一整形片310和第二整形片320转动至远离容置槽时，第一整形片310和第二整形片320在第一弹簧411的作用下相互远离，即第一整形片310和第二整形片320张开，第一挡止块610抵接于第一整形片310远离所述第二整形片320的一端，第二挡止块620第二整形片320远离所述第一整形片310的一端，第一挡止块610和第二挡止块620有效地限制了第一整形片310和第二整形片320地运动距离，避免第一整形片310和第二整形片320转动至远离容置槽时的张开距离过大。

在本实施例中，盖板200在外部的驱动组件的作用下转动，进而使得盖帽802能够转动对齐于电芯801，具体地，该外部的驱动组件为第三气缸（图未示），盖板200在第三气缸驱动下，由平行于载具100的位置转动至垂直于载具100的位置，或者由垂直于载具100的位置转动至平行于载具100的位置。

当盖板200由平行于载具100的位置转动至垂直于载具100的位置时，为了固定盖板200，在一个实施例中，如图1和图2所示，所述载具100靠近所述盖板200的一侧设置有用于固定所述盖板200的固定件，例如，所述固定件为第一磁性件130，所述盖板200设置有与所述第一磁性件相吸的第二磁性件220，例如，所述固定件为磁性板，例如，所述载具100靠近所述盖板200的一侧的两端设置有第一磁性件130，所述盖板200的两端设置有第二磁性件220，因此，当盖板200由平行于载具100的位置转动至垂直于载具100的位置时，第一磁性件130能够将盖板200的第二磁性件220吸附，并使得盖板200固定，盖板200使得盖帽802能够固定在电芯801具有极耳的一端，进而实现盖帽802与电芯801的焊接。例如，第一磁性件130为铁质板，第二磁性件220为磁铁；例如，第一磁性件130为磁铁，第二磁性件220为磁铁。

为了使得第一整形片310和第二整形片320能够相互靠近，实现对极耳的整形，在一个实施例中，如图4所示，所述第一整形片310远离所述第一整形件311的一边设置有第一夹紧块313，所述第二整形片320远离所述第二整形件322的一边设置有第二夹紧块323。该第一夹紧块313和第二夹紧块323用于活动抵接于外部的夹紧驱动器，例如，该夹紧驱动器为夹子气缸，该夹子气缸分别从两侧抵接于第一夹紧块313和第二夹紧块323，当第一整形片310和第二整形片320转动靠近容置槽时，夹子气缸工作时，使得第一夹紧块313和第二夹紧块323相向运动，第一夹紧块313和第二夹紧块323带动第一整形片310和第二整形片320相互靠近，进而使得第一整形件311和第二整形件322能够抵接于电芯801的极耳，并对极耳的位置进行调整和整形。

为了使得在电芯801和盖帽802完成焊接后，为了让焊接后的极耳脱离焊机的底座，便于治具移动，在一个实施例中，请再次参见图4，还包括底座700，所述载具100设置于所述底座700上，所述载具100沿垂直于所述底座700的方向开设有若干容置腔（图未示），所述容置腔内设置有第三弹簧（图未示），所述载具100和所述底座700分别与所述第三弹簧的两端连接。该底座700用于与输送装置、输送带或者滑轨连接，使得治具10能够随着输送装置、输送带或者滑轨而运动至不同工位，值得一提的是，焊接的时候，底座上有可能有焊渣或其他杂质会使得极耳粘到底座上，影响治具的移动，当电芯801和盖帽802焊接完成后，第二气缸复位，使得第一整形片310和第二整形片320失去朝向电芯801下压的作用力，载具100在第三弹簧的弹力作用下，从底座700上弹起，使得焊接后的极耳脱离焊机的底座，使得极耳脱离底模，便于治具移动。

本发明还提供一种电池盖帽焊接方法，包括以下步骤

步骤101，将电芯放置在治具上。

步骤102，通过第一整形片和第二整形片将放置在治具上的电芯压制固定。

步骤103，通过所述第一整形片和所述第二整形片的相对运动带动所述第一整形片上的第一整形件和所述第二整形片上的第二整形件对电芯的极耳进行夹紧整形。

步骤104，将盖帽放置在治具上。

步骤105，通过转动盖板固定盖帽，使得盖帽的极耳与电芯的极耳相互抵接。

步骤106，将治具移动至焊接工位，实现盖帽的极耳与电芯的极耳进行焊接。

以下是一个具体的实施例

在本实施例中，如图1所示，治具10的第一整形片310和第二整形片320为张开状态，且第一整形片310和第二整形片320此时处于远离容置槽的位置上，即第一整形片310和第二整形片320为打开状态，且盖板200处于远离容置槽的位置上，即盖板200处于打开状态，便于电芯801和盖帽802的放置。

电芯801通过机械手放置在载具100的容置槽内，电芯801的极耳朝向盖板200方向，第一气缸工作，驱动齿条421运动，带动转动轴410转动，进而使得第一整形片310和第二整形片320朝容置槽方向转动，如图2所示，第一整形片310和第二整形片320压在电芯801表面，随后，夹紧气缸工作，夹紧气缸夹紧第一夹紧块313和第二夹紧块323，使得第一夹紧块313和第二夹紧块323相向运动，第一夹紧块313和第二夹紧块323带动第一整形片310和第二整形片320相互靠近，第一整形件311和第二整形件322相向移动夹住电芯801的极耳。在止位组件500的作用下，第一整形片310和第二整形片320被限制而无法张开。

随后，治具10随着传送装置移动至下一工位，盖帽802通过机械手将放到治具10上，如图3所示，第三气缸从盖板200下方推动盖板200朝向容置槽的方向翻转，即盖板200闭合，使得盖帽802的极片与电芯801极耳搭接，第一磁性件130吸附第二磁性件，从而使得盖板200能够固定，进而使得盖板200能够对盖帽802固定和限位。随后，治具10随着传送装置移动至下一工位进行焊接，第二气缸工作，使得第一整形片310和第二整形片320压在电芯801表面，使得电芯801和盖帽802能够充分固定并进行焊接。

焊接完成后，第二气缸复位，载具100在第三弹簧的弹力作用下抬起一定距离，使得极耳脱离焊机下模，并使得治具10在移动过程中极耳不会碰到焊机下模，随后张开沿第一气缸的反向工作，驱动转动组件使得第一整形片310和第二整形片320打开，第四气缸沿第三气缸反向工作，驱动盖板，使得盖板200打开，随后治具10随着传送装置移动至下一工位，电池进行后续步骤的加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。