一种微型钢壳电池定位焊接夹具机构的制作方法

本实用新型涉及新能源智能手表电池生产技术领域，更具体的说，特别涉及一种微型钢壳电池定位焊接夹具机构。

背景技术：

现阶段智能手表兴起，导致微型钢壳电池的需求越来越多，但微型钢壳电池钢质外壳较薄(厚度大概0.1mm)，电池整体较容易变形，而焊接精度又高。市场上没有统一的微型钢壳电池工艺参数标准，目前电池生产企业在微型电池组装生产过程中，常因为电池外壳较软，夹具定位过硬或精度达不到焊接要求，从而导致焊接时产生偏焊、焊穿等风险，其良率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种微型钢壳电池定位焊接夹具机构，可以有效地实现微型钢壳电池在焊接过程中，因电池外壳较薄并质软，使得夹具定位过硬或精度到不到焊接要求的问题，也有效规避焊接时产生偏焊、焊穿等风险。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种微型钢壳电池定位焊接夹具机构，包括气动下压机构、及设置在所述气动下压机构上的左右定位夹具和视觉检测机构；所述左右定位夹具用于放置钢壳电池并对其进行定位夹紧；所述气动下压机构用于对放置在所述左右定位夹具上的钢壳电池进行压紧；所述视觉检测机构用于对定位压紧后的钢壳电池进行视觉检测，定位焊接轨迹的补偿值。

进一步地，所述气动下压机构包括加工有通孔的气动压板底板；所述气动压板底板上设置有第一线轨和气缸连接板，所述气缸连接板上设置有滑动气缸和气缸接头，滑动气缸连接有气缸滑动板，所述气缸滑动板能够与所述第一线轨滑动配合；

所述气缸滑动板的上设置有与气动压板底板上通孔位置相对应的下压组件，用于对放置在所述左右定位夹具上的钢壳电池进行压紧。

进一步地，所述下压组件包括设置在气缸滑动板上的上下气缸固定板；所述上下气缸固定板上设置有滑动配合的第二线轨和上下活动板，上下活动板上连接有下压板；所述下压板上也加工有与所述气动压板底板上通孔位置相对应的焊接孔；所述上下气缸固定板上还设置有下压气缸和浮动接头，下压气缸与上下活动板连接。

进一步地，所述气动压板底板和上下气缸固定板的侧面分别通过缓冲器固定块设置有缓冲器。

进一步地，所述下压板的焊接孔与焊接激光对应的端面上采用45°倒角。

进一步地，所述左右定位夹具包括设置在气动压板底上的定位固定板，所述定位固定板上加工有用于放置钢壳电池的安装槽，所述安装槽采用方形槽；所述定位固定板位于所述下压板和气动压板底板之间，其上安装槽与下压板上焊接孔的位置相对应；

所述定位固定板上相邻两侧面也分别加工有向中部延伸的凹槽，每个所述凹槽内依次设置有压紧导向块和导向压块，导向压块上设置有与所述安装槽位置相对应的活动压紧推块；所述定位固定板上并与所述活动压紧推块位置相对应处还分别设置有固定端定位块上，每个活动压紧推块和固定端定位块上还设置有定位柱。

进一步地，所述定位固定板上还通过气缸连接转接件连接有气缸和气缸连接头，所述气缸与所述活动压紧推块连接；所述气缸连接转接件和活动压紧推块之间还设置有导向拉杆。

进一步地，所述定位固定板上还设置有侧立板，所述侧立板与所述上下活动板的位置相对应；所述侧立板并与所述定位固定板上安装槽位置相对应设置有光源。

进一步地，所述左右定位夹具还包括保护气槽封板，所述保护气槽封板上加工有进气孔；

所述定位固定板上并位于所述安装槽正面的四个角上加工有通孔使其四个内壁上分别形成有凸部，每个凸部上形成台阶面，其台阶面和相对的侧面上加工有相互贯通的小孔作为气孔；所述定位固定板上并位于所述安装槽的背面还加工有十字形凹槽作为气体通道；所述保护气槽封板设置在所述安装槽的背面上，所述进气孔、气体通道和气孔相互连通。

进一步地，所述视觉检测机构设置在气动压板底板并与左右定位夹具相反的端面上；所述视觉检测机构包括设置在气动压板底板上的相机固定板，所述相机固定板上安装有高度调节板；所述高度调节板上通过L型相机安装板设置有相机，所述相机上安装有镜头，所述镜头与所述光源的位置相对应；

所述镜头通过第一镜头固定板和第二镜头固定板安装在高度调节板上，所述第二镜头固定板与高度调节板连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过气动下压机构和左右定位夹具实现对钢壳电池进行夹紧定位及压紧，并通过视觉检测机构定位钢壳电池焊接轨迹的补偿值，方便焊接激光对其进行可靠焊接，整个机构的结构简单、功能可靠也易于实现，并可以有效地实现微型钢壳电池在焊接过程中，因电池外壳较薄并质软，使得夹具定位过硬或精度到不到焊接要求的问题，也有效规避焊接时产生偏焊、焊穿等风险；此外，本实用新型还可兼容不同长宽高的微型钢壳电池的激光焊接，并能保证其焊接效果。

附图说明

图1为本实用新型钢壳电池定位焊接夹具机构的结构图。

图2为本实用新型中气动下压机构的结构示意图。

图3为本实用新型中气动下压机构的另一结构示意图。

图4为本实用新型中左右定位夹具的结构示意图。

图5为本实用新型左右定位夹具中定位固定板的结构示意图。

图6为本实用新型中定位固定板上安装槽正面的结构图。

图7为本实用新型中定位固定板的另一结构示意图。

图8为本实用新型中定位固定板上安装槽背面的结构图。

图9为本实用新型中视觉检测机构的结构示意图。

其中，1-气动下压机构、2-左右定位夹具、3-视觉检测机构；11-上下气缸固定板、12-第二线轨、13-下压板固定板、14-下压板、15-上下活动板、16-浮动接头、17-下压气缸、18-气动压板底板、19-气缸连接板、110-加强板、111-第一线轨、112-缓冲器固定块、113-缓冲器、114-气缸滑动板、115-滑动气缸、116-气缸接头；21-定位固定板、2101-安装槽、2102-凸部、2103-气孔、2104-气体通道、2105-固定孔、22-支撑柱、23-侧立板、24-压紧导向块、25-活动压紧推块、26-导向压块、27-导向拉杆、28-气缸连接头、29-气缸、210-气缸连接转接件、211-固定端定位块、212-定位柱、213-光源支架、214-光源、215-保护气槽封板、2151-进气孔、2152-安装孔；31-相机固定板、32-高度调节板、33-L型相机安装板、34-相机、35-镜头、36-第一镜头固定板、37-第二镜头固定板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参阅图1所示，本实用新型还提供一种微型钢壳电池定位焊接夹具机构，包括气动下压机构1、左右定位夹具2和视觉检测机构3；所述左右定位夹具2设置在所述气动下压机构1上，用于放置钢壳电池并对其进行定位夹紧；所述气动下压机构1用于对放置在所述左右定位夹具2上的钢壳电池进行压紧，从而方便进行焊接；所述视觉检测机构3也设置在所述气动下压机构1上，用于对定位压紧后的钢壳电池进行视觉检测，定位焊接轨迹的补偿值，保证焊接精度。

参阅图2和图3所示，所述气动下压机构1包括气动压板底板18，所述气动压板底板18上加工有通孔，为了操作方便，其采用方形通孔。所述气动压板底板18上设置有第一线轨111和气缸连接板19，所述气缸连接板19上设置有滑动气缸115和气缸接头116，滑动气缸115连接有气缸滑动板114，所述气缸滑动板114能够与所述第一线轨111实现滑动配合。

所述气缸滑动板114的上设置有与气动压板底板18上通孔位置相对应的下压组件，所述下压组件用于对放置在所述左右定位夹具2上的钢壳电池进行压紧。通过所述滑动气缸115的作用，能够带动所述气缸滑动板114及其上的下压组件进行平移，从而实现对钢壳电池进行压紧。

继续参阅图2所示，所述下压组件包括上下气缸固定板11、第二线轨12、下压板14、上下活动板15、浮动接头16和下压气缸17，其中所述上下气缸固定板11设置在气缸滑动板114上，所述上下气缸固定板11上设置有第二线轨12，上下活动板15与所述第二线轨12滑动配合，上下活动板15上连接有下压板14，所述下压板14上也加工有与所述气动压板底板18上方形通孔位置相对应的通孔作为焊接孔。下压气缸17和浮动接头16也安装在上下气缸固定板11上，并与上下活动板15连接，在下压气缸17的作用下，所述上下活动板15能够带动下压板14上下移动，实现对设置在左右定位夹具2上的钢壳电池进行压紧。

进一步地，为了保证所述上下气缸固定板11和所述气缸滑动板114连接安装的可靠性和稳定性，两者之间还设置有加强板110。为了安装的可靠性，所述下压板14还通过下压板固定板13安装在上下活动板15上。

进一步地，为了保证气缸滑动板114和上下活动板15滑动的稳定性并对其进行限位，所述气动压板底板18和上下气缸固定板11的侧面分别通过缓冲器固定块112设置有缓冲器113。本实施例中，所述气动压板底板18和上下气缸固定板11的侧面分别设置有两组所述缓冲器固定块112和缓冲器113。

进一步地，所述下压板14的焊接孔与焊接激光对应的端面上采用45°倒角，可以避免激光焊接的挡光，从而保证焊接的可靠性。

上述中，通过滑动气缸115的作用，能够带动所述气缸滑动板114及其上的下压组件在水平方向进行平移。下压组件中，通过下压气缸17的作用，带动上下活动板15及其上的下压板14在竖直方向进行平移，即所述下压板14可以实现水平和竖直方向的平移，调整使其与钢壳电池的位置相对应，便于对钢壳电池进行压紧。所述气动下压机构1的整体结构简单、功能可靠也易于实现。

参阅图4和图5所示，所述左右定位夹具2用于放置钢壳电池，并在左右前后四个方向对钢壳电池进行定位夹紧。所述左右定位夹具2包括定位固定板21，所述定位固定板21的中部加工有用于放置钢壳电池的安装槽2101，本实施例中，为了方便对钢壳电池进行定位，所述安装槽2101采用方形槽。

所述定位固定板21通过支撑柱22平行设置在气动压板底板18上，并位于所述下压板14和气动压板底板18之间，其上安装槽2101与下压板14上焊接孔的位置相对应。本实施例中，所述定位固定板21采用方形板，其四个角均采用一根支撑柱22安装，所述支撑柱22采用圆形支撑柱，其安装方便也可节省安装空间。

所述定位固定板21上相邻两侧面也分别加工有向中部延伸的凹槽，每个所述凹槽内依次设置有压紧导向块24和导向压块26，导向压块26上设置有与所述安装槽2101位置相对应的活动压紧推块25，用于对钢壳电池进行压紧。

所述定位固定板21上并与所述活动压紧推块25位置相对应处还分别设置有固定端定位块211上，即两个活动压紧推块25和两个固定端定位块211分别位于所述定位固定板21上安装槽2101的四个外沿上。每个活动压紧推块25和固定端定位块211上还设置有定位柱212，这样方便对钢壳电池的左右前后四个方向进行定位夹紧。为了保证定位的可靠性，每个活动压紧推块25和固定端定位块211上分别垂直设置有两个定位柱212。

所述定位固定板21上还通过气缸连接转接件210连接有推动气缸29和气缸连接头28，所述推动气缸29与所述活动压紧推块25连接，从而能够带动所述活动压紧推块25在所述凹槽内进行移动。为了保证活动压紧推块25移动的可靠性，所述气缸连接转接件210和活动压紧推块25之间还设置有导向拉杆27，起到导向的作用。

所述定位固定板21上还设置有侧立板23，所述侧立板23与所述上下活动板15的位置相对应。所述侧立板23上并与所述定位固定板21上安装槽2101位置相对应设置有光源214，为了方便安装，所述光源214通过光源支架213设置在所述定位固定板21上。

上述中，所述左右定位夹具2上通过推动气缸29带动活动压紧推块25平移，与固定端定位块211配合并通过定位柱212的定位作用，从而由钢壳电池的左右前后四个方向进行定位夹紧，其结构简单、功能可靠也易于实现，保证了钢壳电池定位夹紧的可靠性，从而便于对其焊接。

参阅图6～8所示，进一步地，所述左右定位夹具2还能够对焊接过程中的钢壳电池进行吹气保护，其还包括保护气槽封板215，所述保护气槽封板215上分别加工有通孔作为进气孔2151和安装孔2152。本实施例中，为了安装可靠，所述保护气槽封板215为十字形板，其所述进气孔2151位于中部，采用四个安装孔2152沿所述进气孔2151的周向分布。

所述定位固定板21上并位于所述安装槽2101正面的四个角上加工有通孔，这样使安装槽2101的四个内壁上分别形成有凸部2102，每个凸部2102上形成台阶面，其台阶面和相对的侧面上加工有相互贯通的小孔作为气孔2103，本实施例中，所述气孔2103的数量可以根据实际需要进行增加或减少。所述定位固定板21上并位于所述安装槽2101的背面还加工有十字形凹槽作为气体通道2104、及加工有固定孔2105，所述气体通道2104和所述气孔2103相互贯通。所述保护气槽封板215设置在所述安装槽2101的背面上，并通过其上的安装孔2152与定位固定板21上固定孔2105进行固定连接，所述进气孔2151与气体通道2104相连通，即所述进气孔2151、气体通道2104和气孔2103三者相互连通。

上述中，所述左右定位夹具2通过设置保护气槽封板215，且其上进气孔2151与定位固定板21上气体通道2104和气孔2103相互连通，即由钢壳电池的底部向其四周吹出保护气体，从而保证整个钢壳电池的焊接效果和焊接精度。

参阅图9所示，所述视觉检测机构3与左右定位夹具2位置相对应，并安装在气动压板底板18并与左右定位夹具2相反的端面上，用于对钢壳电池进行视觉检测，保证焊接精度。

所述视觉检测机构3包括设置在气动压板底板18上的相机固定板31，所述相机固定板31上安装有高度调节板32。所述高度调节板32上通过L型相机安装板33安装有相机34，相机34上安装有镜头35。为了保证镜头35安装的可靠性，所述镜头35通过第一镜头固定板36和第二镜头固定板37安装在高度调节板32上，所述第二镜头固定板37与高度调节板32连接。所述镜头35与所述光源214的位置相对应。

本实用新型中，将钢壳电池(包括钢壳壳体、电芯和封板)依次放置在定位固定板21的安装槽2101内，并位于凸部2102的台阶面上。气缸29开始工作，在导向拉杆27的导向作用下带动活动压紧推块25向固定端定位块211方向平移，并通过活动压紧推块25和固定端定位块211上定位柱212的作用，从而对钢壳电池的左右前后四个方向进行定位夹紧。

然后，滑动气缸115开始工作，带动气缸滑动板114和下压板14开始沿水平方向平移，使下压板14上的焊接孔与钢壳电池的位置相对应。这时，下压气缸17也开始工作，带动下压板14沿竖直方向平移，直至压紧钢壳电池的盖板。

同时，通过光源214提供照明，相机34对钢壳壳体的底部进行拍照，以其四角位置定位焊接轨迹的补偿值，焊接激光穿过下压板14的焊接孔开始对钢壳电池进行焊接。

保护气体由保护气槽封板215的进气孔2151进入，并穿过气体通道2104由固定孔2105喷向钢壳电池，从而对焊接过程中的钢壳电池进行吹气保护，保证其焊接质量和焊接效果。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。