一种电池模组堆叠焊接工装结构的制作方法

1.本实用新型涉及电池模组装配焊接领域，尤其涉及一种电池模组堆叠焊接工装结构。


背景技术：

2.目前中大型电池模组采用多工位组装，产品的组装焊接过程需要3至5个工装完成制作，在各个工装流转时定位基准的转换造成尺寸链难以控制，在此模式下如果需要搞高产品质量，需要提高产品零件制造精度，增加制造难度和成本。同时，产品的部份零部件需要使用胶接工艺，胶接部分需要一定的时间保证胶固化，不能进行工位转移，制约了制造速度，若移动可能造成电芯或者端板位置变动，产品质量风险高。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提供了一种电池模组堆叠焊接工装结构，所述工装结构通过把各种焊接组件可拆卸式地安装在旋转底板组件的上下端面上进行翻转式堆叠焊接，实现电池模组在一个工装上就能完成各部件制作。产品不用流转多个工装，降低产品重复装夹造成的定位尺寸差异，减少流转时间和等待胶接部位固化时间，提高了生产效率和产品尺寸精度。通过调节或更换固定端组件、防电芯变形组件、铝排焊接组件和快换支撑组件等工装组件的位置或者尺寸，即可兼容生产其他尺寸规格的产品，实现了工装柔性化生产。
4.为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
5.一种电池模组堆叠焊接工装结构，包括支座组件；所述支座组件上可旋转安装有旋转底板组件；所述旋转底板组件的一端安装有移动端组件，另一端安装有固定端组件；所述旋转底板组件的上端面可拆卸式安装有顶板焊接组件、防电芯变形组件以及铝排焊接组件；所述旋转底板组件的下端面可拆卸式安装有快换支撑组件和液冷板焊接组件。
6.进一步的，所述支座组件包括底板和两个并排设置于底板两端的立柱，所述立柱设置为与底板相垂直。
7.进一步的，所述旋转底板组件包括旋转底板；所述旋转底板的两端分别设有旋转机构；所述旋转机构固定在所述立柱的上部，使旋转底板通过旋转机构可旋转地安装在立柱上。
8.进一步的，所述旋转底板中间设有第三通孔；所述旋转底板的下端面位于第三通孔两侧各设有若干个用于安装液冷板焊接组件的第三凹槽，以及用于安装快换支撑组件的第二定位机构。
9.进一步的，所述旋转底板的上端面两侧边各设有若干个用于安装顶板焊接组件的第二凹槽。
10.进一步的，所述移动端组件包括第一端板定位板、第一端板移动机构和第一端板调节机构；所述第一端板定位板分别与第一端板移动机构和第一端板调节机构连接；所述
第一端板移动机构和第一端板调节机构安装在所述旋转底板的上端面。
11.进一步的，所述铝排焊接组件包括铝排定位机构、铝排移动机构和铝排调节机构；所述铝排定位机构分别与铝排移动机构和铝排调节机构连接；所述铝排移动机构和铝排调节机构分别安装在所述旋转底板的上端面。
12.进一步的，所述快换支撑组件包括支撑底板和支撑板；所述支撑板固定在所述支撑底板上；所述支撑底板可拆卸式安装在所述第二定位机构上。
13.进一步的，所述液冷板焊接组件包括液冷板导向杆、液冷板定位铜套和液冷板缓冲机构；所述液冷板缓冲机构分别与所述液冷板导向杆和液冷板定位铜套连接；所述液冷板导向杆可拆卸式安装在所述第三凹槽里。
14.进一步的，所述顶板焊接组件包括顶板定位铜套、顶板导向杆和顶板缓冲机构；所述顶板缓冲机构分别与所述顶板定位铜套和顶板导向杆连接；所述顶板导向杆可拆卸式安装在所述第二凹槽里。
15.本实用新型的有益效果：
16.本实用新型提供一种电池模组堆叠焊接工装结构，所述工装结构包括支座组件、旋转底板组件、移动端组件、固定端组件、顶板焊接组件、防电芯变形组件、铝排焊接组件、快换支撑组件和液冷板焊接组件。通过组件可拆卸式地安装在旋转底板组件的上下端面上，进行翻转式堆叠焊接，实现电池模组一个工装上就能完成各部件制作，降低工装投入成本。产品不用流转多个工装，降低产品重复装夹造成的定位尺寸差异，减少流转时间和等待胶接部位固化时间，提高了生产效率和产品尺寸精度。通过调节或更换固定端组件、防电芯变形组件、铝排焊接组件和快换支撑组件等工装组件的位置或者尺寸，即可兼容生产其他尺寸规格的产品，实现了工装柔性化生产。
附图说明
17.图1为一种电池模组堆叠焊接工装结构的结构图；
18.图2为支座组件的结构图；
19.图3为旋转底板组件上端面结构图；
20.图4为旋转底板组件下端面结构图；
21.图5为移动端组件的结构图；
22.图6为固定端组件的结构图；
23.图7为顶板焊接组件的结构图；
24.图8为防电芯变形组件的结构图；
25.图9为铝排焊接组件的结构图；
26.图10为快换支撑组件的结构图；
27.图11为液冷板焊接组件的结构图。
28.附图标记说明:1-支座组件、11-脚轮、12-底板、13-立柱、14-止动支架、15-缓冲器、2-旋转底板组件、21-旋转底板、22-轴承连接块、23-翻转机构、24-盖板、25-第一定位机构、26-电芯定位机构、27-第二定位机构、28-第一滑轨、29-轴承、3-移动端组件、31-第一端板定位板、32-第一移动滑块、33-第二滑轨、34-第一压力传感器、35-第一底座、36-限位杆、37-第一丝杆、38-第一转换座、4-固定端组件、41-固定端底板、42-第二端板定位板、43-第
二移动滑块、44-第三滑轨、45-第二底座、46-第一丝杆套、47-第二丝杆、48-锁紧块、49-第二转换座、40-第二压力传感器、5-顶板焊接组件、51-第一安装板、52-顶板导向杆、53-第一压紧底座、54-第一缓冲连接机构、55-第一气阀、56-顶板定位铜套、6-防电芯变形组件、61-第二安装板、62-第二导向杆、63-压紧块、7-铝排焊接组件、71-第三安装板、72-铝排定位组件、73-第三移动滑块、74-导轨支座、75-第四滑轨、76-固定座、77-第二丝杆套、78-第三丝杆、8-快换支撑组件、81-支撑底板、82-支撑板、9-液冷板焊接组件、91-第四安装板、92-第二气阀、93-液冷板导向杆、94-第二压紧底座、95-液冷板定位铜套、96-第二缓冲连接机构。
具体实施方式
29.下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
30.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
31.实施例一
32.如图1所示为一种电池模组堆叠焊接工装结构的结构图，如图中所示，所述电池模组的堆叠焊接工装包括支座组件1、旋转底板组件2、移动端组件3、固定端组件4、顶板焊接组件5、防电芯变形组件6、铝排焊接组件7、快换支撑组件8和液冷板焊接组件9。旋转底板组件2可旋转安装在支座组件1上，移动端组件3安装在旋转底板组件2上端面的右端，固定端组件4安装在旋转底板组件2上端面的左端，顶板焊接组件5和防电芯变形组件6可拆卸安装在旋转底板组件2的上端面上，铝排焊接组件7安装在旋转底板组件2上端面的两侧，快换支撑组件8和液冷板焊接组件9可拆卸安装在旋转底板组件2的下端面。
33.如图2所示为支座组件1的结构图，如图中所示，所述支座组件1包括脚轮11、底板12、两个立柱13、止动支架14和缓冲器15。脚轮11安装在底板12底面四个角部，用于推动和锁止堆叠焊接工装。两个立柱13安装在底板12的两端，在立柱13的上部开有第一通孔。在立柱13的上还安装有止动支架14，止动支架14位于第一通孔下面，用于固定旋转底部组件2防止在进行生产操作时转动。在止动支架14的两端安装有缓冲器15，用于在固定旋转底部组件2时起到一个缓冲作用。其中为了减轻重量，在底板12的中间开了若干方形第二通孔。
34.如图3所示为旋转底板组件2上端面结构图，如图中所示旋转底板组件2包括旋转底板21，旋转底板21的中间设有一个长方形的第三通孔，在旋转底板21的两端中间位置分别设有旋转机构，所述旋转机构包括轴承连接块22和轴承27，通过将轴承连接块22与轴承29安装连接，轴承29安装在立柱13上的第一通孔里，使整个旋转底板组件2可旋转安装在支座组件1上。在旋转底板21的两端靠侧边位置分别安装有翻转机构23，用于在组装作业过程中翻转旋转底板组件2。在旋转底板21的两侧边各设有若干个贯通旋转底板21的第一凹槽，每一个第一凹槽的外面安装有盖板24，形成具有安装导向功能的导向孔，在旋转底板21上端面的两侧边还设有若干个不贯通旋转底板21的第二凹槽。在旋转底板21上端面左端设有
四个第一定位机构25，四个第一定位机构25分别排列在第三通孔的两侧，第一定位机构25用于安装固定端组件4，并使固定端组件4位置具有可调性。
35.如图4所示为旋转底板组件2下端面结构图，如图所示旋转底板21的下端面在第三通孔的两侧各对称设有若干未贯穿旋转底板21的第三凹槽，用于可拆卸安装液冷板焊接组件9。第三通孔的两侧还对称设有若干第二定位机构27，用于定位安装快换支撑组件8。同时旋转底板21下端面的两侧还对称分别设有一条第一滑轨28，第一滑轨28位于第二定位机构27和第一凹槽之间，两条第一滑轨28上可移动安装有电芯定位机构26。
36.如图5所示为移动端组件3的结构图，移动端组件3包括第一端板定位板31、第一端板移动机构和第一端板调节机构，用于定位并调节电池模组的右侧端板。第一端板移动机构包括第一移动滑块32和第二滑轨33，在第一端板定位板31的下面两侧各安装有第一移动滑块32，每个第一移动滑块32可移动安装在第二滑轨33上，使得第一端板定位板31可以沿第二滑轨33移动。第一端板调节机构包括第一底座35、限位杆36、第一丝杆37、第一转换座38和第一压力传感器34，第一底座35通过第一丝杆37、第一转换座38和第一压力传感器34与第一端板定位板31实现距离可调节连接。第一底座35中间还安装有限位杆36，用于限定第一端板定位板31的移动距离。第一底座35和第二滑轨33安装在旋转底板21的上端面右端，使得移动端组件3用于定位电池模组的右侧端板，并带动右侧端板从右向左压紧电芯组件。
37.如图6所示为固定端组件4的结构图，固定端组件4包括固定端底板41、第二端板定位板42、第一端板移动机构和第一端板调节机构，用于定位电池模组的左侧端板；所述第一端板移动机构包括二移动滑块43和第三滑轨44；所述第一端板调节机构包括第二底座45、第一丝杆套46、第二丝杆47、锁紧块48、第二转换座49和第二压力传感器40；固定端底板41左侧安装有第二底座45，右侧垂直于第二底座45方向安装有两条第三滑轨44。每条第三滑轨44上可移动安装有第二移动滑块43，第二移动滑块43的上表面与第二端板定位板42的两端下表面固定连接，使第二端板定位板42沿两条第三滑轨44可垂直于第二底座45方向移动。第二底座45通过第一丝杆套46、第二丝杆47、第二转换座49和第二压力传感器40与第二端板定位板42实现间距可调连接，在第二丝杆47上还安装有锁紧块48，用于在调定第二端板定位板42和第二底座45间距后进行锁紧以固定间距。通过将固定端底板41安装到第一定位机构25上，实现固定端组件4固定安装到旋转底板组件2的上端面。
38.如图7所示为顶板焊接组件5的结构图，所述顶板焊接组件5包括顶板定位铜套56、顶板导向杆52和顶板缓冲机构；所述顶板缓冲机构包括第一安装板51、第一压紧底座53、第一缓冲连接机构54和第一气阀55；第一安装板51的两端分别与l形的顶板导向杆52的一端连接，第一安装板51的两端分别通过第一缓冲连接机构54与第一压紧底座53的两端连接，两个第一气阀55分别固定在第一安装板51的上表面的两侧，第一压紧底座53的下表面还固定有顶板定位铜套56。顶板焊接组件5通过顶板导向杆52可拆卸安装在旋转底板21上端面的第二凹槽上，通过顶板定位铜套56弹性压紧电池模组顶板后实施焊接。
39.如图8所示为防电芯变形组件6的结构图，防电芯变形组件6包括一个第二安装板61、若干个第二导向杆62和若干个压紧块63，第二安装板61中间设有若干个方形第四通孔。第二导向杆62对称分布在第二安装板61的两侧，并且第二导向杆62为l形，其中一端安装在第二安装板61的中间。压紧块63对称安装在第二安装板61的两侧，用于压紧电池模组电芯。
防电芯变形组件6在旋转底板21上端面通过第二导向杆62可拆卸安装在第一凹槽内，在完成对电池模组电芯的预压紧后，可拆卸下来以便于其他工序操作。
40.如图9所示为铝排焊接组件7的结构图，铝排焊接组件7包括铝排定位机构、铝排移动机构和铝排调节机构，铝排定位机构包括第三安装板71和若干铝排定位组件72；铝排移动机构包括若干个第三移动滑块73、若干个导轨支座74和若干个第四滑轨75；铝排调节机构包括固定座76、第二丝杆套77、第三丝杆78。铝排定位组件72排列安装在第三安装板71上面，第三移动滑块73排列固定安装在第三安装板71的下面，第三移动滑块73的下面与第四滑轨75可滑动安装在一起，第四滑轨75固定安装在导轨支座74上。第二丝杆套77安装在第三安装板71的下面中间位置，第二丝杆套77与固定座76通过第三丝杆78连接在一起，通过转动第三丝杆78实现第二丝杆套77与固定座76之间距离调节。导轨支座74和固定座76固定安装在旋转底板21的上端面，在转动第三丝杆78时，第二丝杆套77通过带动第三安装板71继而带动铝排定位组件72定位和压紧电池模组汇流排，以进行焊接操作。
41.如图10所示为快换支撑组件8的结构图，快换支撑组件8包括若干支撑底板81和若干支撑板82，其中支撑板82固定在支撑底板81上，支撑底板81两端分别可拆卸式固定在第二通孔两侧的第二定位机构27上。
42.如图11所示为液冷板焊接组件9的结构图，液冷板焊接组件9包括液冷板导向杆93、液冷板定位铜套95和液冷板缓冲机构；所述液冷板缓冲机构包括第四安装板91、两个第二气阀92、第二压紧底座94和第二缓冲连接机构96。两个第二气阀92分别安装在第四安装板91中间两侧，两个液冷板导向杆93分别安装在第四安装板91两端，第四安装板91两端通过第二缓冲连接机构96与第二压紧底座94两端连接，第二压紧底座94的下表面固定有液冷板定位铜套95。液冷板焊接组件9通过液冷板导向杆93可拆卸安装在旋转底板21的第三凹槽里，实现对电池模组的液冷板压紧焊接。
43.本实用新型提供一种电池模组堆叠焊接工装结构，所述工装结构包括支座组件、旋转底板组件、移动端组件、固定端组件、顶板焊接组件、防电芯变形组件、铝排焊接组件、快换支撑组件和液冷板焊接组件。通过各焊接工装组件可拆卸式地安装在旋转底板组件的上下端面上，进行翻转式堆叠焊接，充分利用工位空间，实现电池模组在所述工装上就能完成各部件的拼装焊接，降低了工装投入成本。同时，因为不用流转多个工装，降低产品重复装夹造成的定位尺寸差异，减少各工序流转时间和等待胶接部位固化时间，大幅提高了生产效率和产品尺寸精度。通过调节或更换固定端组件、防电芯变形组件、铝排焊接组件和快换支撑组件等工装组件的位置或者尺寸，即可实现工装兼容生产其他尺寸规格的产品，实现了所述工装的柔性化生产。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。