用于电池模组的焊接装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池模组焊接技术领域，特别涉及一种用于电池模组的焊接装置。


背景技术：

2.随着电动汽车行业的发展，车用动力电池的模组尺寸及重量越来越大，pack电池包包络空间更加紧凑，模组焊接工艺越来越趋向于平台化设计。在新能源动力电池领域，现有的lctp大模组结构非常简单，电芯堆叠尺寸完全靠堆叠工装保证，堆叠后电芯之间无相互作用，没有气凝胶粘和结构胶，不进行压紧作用，堆叠完成刀片电芯仍是一堆散件。所以整个模组连接点只有焊接巴片。由于新型的模组极柱在电芯侧面，采用传统的分批次压紧电芯后再焊接的方式模组在压紧过程中，无法保证电芯不移动错位，巴片撕扯等情况出现，而且lctp模组是双面焊接，传统的四个电芯一组分批次压紧后焊接，焊接机器人需来回重复很多次焊接才能完成整个模组焊接。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于电池模组的焊接装置，以同时兼容多组电芯模组的焊接，且解决常规单边压紧方式电芯错位问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种用于电池模组的焊接装置，包括：
6.架体，所述架体上设有焊接工位；
7.输送部，设于所述架体上，以将待焊接的电池模组输送至所述焊接工位；
8.焊接部，包括于所述焊接工位处相对布置的两个焊接单元，各所述焊接单元均包括间隔设置的多个焊接铜嘴，且两个焊接单元能够被驱使动作，以夹持于待焊接的所述电池模组的两侧；
9.压紧部，于所述焊接工位处设于所述架体上，所述压紧部被驱使能够压紧于待焊接的所述电池模组的顶部。
10.进一步的，所述架体上设有驱使各所述焊接单元动作的驱动部。
11.进一步的，所述驱动部为电动推杆，两个所述焊接单元分别与所述电动推杆的两个丝杆螺母相连；
12.所述架体上设有与两个所述焊接单元一一对应的两个滑轨，各所述焊接单元滑动设于与之对应的所述滑轨上。
13.进一步的，所述压紧部包括第一驱动单元、固定压板和滑动压板；
14.所述第一驱动单元设于所述架体上，并位于所述焊接工位的顶部；
15.所述固定压板设于所述第一驱动单元的动力输出端；
16.所述滑动压板导向滑动设于所述固定压板上，并于所述滑动压板和所述固定压板之间弹性抵接有第一弹性件。
17.进一步的，所述滑动压板包括依次排布设置的多个分压板，各所述分压板与所述电池模组的电芯对应设置。
18.进一步的，至少于其一所述焊接单元处设有除尘部，所述除尘部包括设于所述铜嘴一侧的除尘罩，所述除尘罩通过管路与外部抽气装置连接。
19.进一步的，所述输送部为倍速链，所述架体上设有位于所述焊接工位的顶升机构，以顶升传送至所述焊接工位的所述电池模组。
20.进一步的，所述顶升机构包括第三驱动单元、滑动板和升降板；
21.所述第三驱动单元设于所述架体上；
22.所述滑动板导向滑动地设于所述架体上，且于所述滑动板的顶部设有具有楔面的配合件；
23.所述升降板位于所述滑动板的上方，于所述升降板的底部设有滚动抵接于所述楔面上的滚轮，且于所述升降板和所述架体之间设有对所述升降板的升降进行导向的导向部；
24.所述滑动板能够承接所述第三驱动单元的驱使，而沿所述电池模组的输送方向往复滑动，并驱使所述滚轮沿所述楔面滚动，以使传送至所述升降板上的所述电池模组处于不同高度。
25.进一步的，所述架体上设有限制所述滑动板的滑动位移的限位部。
26.进一步的，对应于各所述焊接单元，所述架体的两侧分别设有清洁部；
27.所述清洁部包括设于所述架体上的第二驱动单元，以及设于所述第二驱动单元的动力输出端的清洁件，所述清洁件承接于所述第二驱动单元的驱使，能够沿各所述焊接单元的所述铜嘴的排布方向移动，以依次清洁各所述铜嘴。
28.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
29.(1)本实用新型所述的用于电池模组的焊接装置，通过在架体的焊接工位设有焊接部，且焊接部包括相对布置的两个焊接单元，可对待焊接的电池模组的两侧同时进行焊接，提高焊接效果；另外，于焊接工位处的架体上设有压紧部，同时对送入的所有模组的顶部压紧，以保证焊接过程的顺利进行。
30.(2)架体上设有的驱动部设置为电动推杆，可同时实现对设置在焊接工位的两个焊接单元的驱动，提高驱动效率。
31.(3)架体上对应焊接单元对应设置有滑轨，对焊接单元的滑动进行导向，且保证焊接单元滑动的平稳性。
32.(4)压紧部内设置为固定压板和滑动压板，以及两者之间的第一弹性件，其结构简单，便于设计安装。
33.(5)滑动压板包括依次排布设置的多个分压板，以便于适应不同模组的高度。
34.(6)通过在焊接单元处设置除尘部，防止焊渣掉落到模组上造成短路，同时可以避免焊接过程中由于烟尘造成激光挡光，造成模组虚焊。
35.(7)将输送部设置为倍速链，输送速度准确稳定，从而可保证精确的同步输送。
36.(8)通过将顶升机构设置为滑动板和升降板，且升降板的底部设有抵接于楔面上的滚轮，以减小滑动板和升降板之间的摩擦，提高顶升效率。
37.(9)升降板和架体之间设有导向部，以对顶升机构的运动进行导向，保证升降板运
动的平顺性。
38.(10)架体上设有限位部，以避免滑动板的脱离。
39.(11)架体的两侧设置清洁部，以保证焊接效率，且提高铜嘴的使用寿命。
附图说明
40.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
41.图1为本实用新型实施例所述的用于电池模组的焊接装置整体结构的示意图；
42.图2为本实用新型实施例所述的用于电池模组的焊接装置局部结构的示意图；
43.图3为本实用新型实施例所述的架体、顶升机构和压紧部结构示意图；
44.图4为本实用新型实施例所述的驱动部结构的示意图；
45.图5为本实用新型实施例所述的架体和顶升机构结构的示意图；
46.图6为本实用新型实施例所述的顶升机构结构的示意图；
47.图7为本实用新型实施例所述的滚轮和配合件配合关系示意图；
48.图8为本实用新型实施例所述的压紧部结构的示意图；
49.图9为本实用新型实施例所述的焊接单元结构的示意图；
50.图10为本实用新型实施例所述的焊接单元结构的局部放大图；
51.图11本实用新型实施例所述的铜嘴和第一弹性件配合关系的示意图；
52.图12本实用新型实施例所述的保护气阀结构的示意图；
53.图13本实用新型实施例所述的防尘罩结构的示意图；
54.图14本实用新型实施例所述的清洁部结构的示意图。
55.附图标记说明：
56.1、架体；11、焊接工位；12、电动推杆；121、丝杆螺母；13、滑轨；14、顶升机构；141、第三驱动单元；142、滑动板；1421、配合件；143、升降板；1431、滚轮；15、限位部；16、导向部；
57.2、倍速链；
58.3、焊接部；31、焊接单元；311、安装板；312、铜嘴3121、通孔；3122、接口；313、弹簧；314、保护气阀；32、除尘罩；
59.4、压紧部；41、第一驱动单元；42、固定压板；43、分压板；44、第一弹性件；
60.5、清洁部；51、第二驱动单元；52、清洁件。
具体实施方式
61.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
62.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
63.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
64.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
65.本实施例涉及一种用于电池模组的焊接装置，包括：架体1、输送部、焊接部3和压紧部4。
66.其中，架体1上设有焊接工位11；输送部设于架体1上，以将待焊接的电池模组输送至焊接工位11；焊接部3包括于焊接工位11处相对布置的两个焊接单元31，各焊接单元31均包括间隔设置的多个焊接铜嘴312，且两个焊接单元31能够被驱使动作，以夹持于待焊接的电池模组的两侧。压紧部4于焊接工位11处设于架体1上，压紧部4被驱使能够压紧于待焊接的电池模组的顶部。
67.本实施例的用于电池模组的焊接装置，通过在架体1的焊接工位11设有焊接部3，且焊接部3包括相对布置的两个焊接单元31，可对待焊接的电池模组的两侧同时进行焊接；另外，于焊接工位11处的架体1上设有压紧部4，同时对送入的所有模组的顶部压紧，以兼容不同电芯数模组，保证焊接装置的通用性。
68.基于上述的整体结构，本实施例的用于电池模组的焊接装置的一种示例性结构如图1所示，上述输送部设置在架体1的中部位置，作为一种优选地，输送部为倍速链2，倍速链2的设置，使得待焊接电池模组的输送速度更加稳定，且可保证精确的将带焊接电池模组同步输送到架体1上设有的焊接工位11处。当然，输送部还可设置为传动带等形式，在此不做限定。
69.待焊接的电池模组被传动到架体1上设置的焊接工位11后，该架体1设有的位于焊接工位11的顶升机构14，顶升传动至焊接工位11的电池模组，以便于与上述的压紧部4一同实现对电池模组的夹紧，实现对电池模组的限位，从而方便焊接部3的焊接过程。并且，架体1上设有驱使各上述焊接单元31动作的驱动部，以夹持电池模组的两侧，便于上述焊接铜嘴312的焊接。
70.其中，顶升机构14包括第三驱动单元141、滑动板142和升降板143，具体的结构参照图3、图5和图6中所示，第三驱动单元141设置为气缸，且第三驱动单元141设置于架体1的中部位置。第三驱动单元141的一端与滑动板142连接，该滑动板142导向滑动地设于架体1上，且于滑动板142的顶部设有具有楔面的配合件1421，如图所示，配合件1421的数量设置为四个，均匀分布在滑动板142的四角位置，以便于升降板143移动更加平稳。
71.参照图5、图6和图7所示，升降板143位于滑动板142的上方，并且于升降板143的底部设有滚动抵接于楔面上的滚轮1431，滑动板142能够承接第三驱动单元141的驱使，而沿电池模组的输送方向往复滑动，并驱使滚轮1431沿楔面滚动，以使传送至升降板143上的电池模组处于不同高度。其中，本实施例中，还可采用两个具有楔面的滑块，相对移动实现升降板143的升降过程。作为一种优选的实施方式，采用滚轮1431与配合件1421组合的形式实现升降板143的升降，可通过滚轮1431与楔面之间形成滚动摩擦，以减少两者之间的损耗，提高使用寿命，并且可依据滚动摩擦力小于滑动摩擦力的性质，采用此形式可提高传动效
率。
72.同时，升降板143和架体1之间设有对升降板143的升降进行导向的导向部16。作为一种优选的实施方式，具体结构如图6所示，导向部16包括导筒和导向杆，该导向杆的数量设置为四个，对应升降板143的四个角落，同时对升降板143进行上下方向的导向，保证升降板143的运动的精准性，避免升降板143的偏移。另外，导向杆的设置提高了升降板143运动的平稳性。其中，具体实施时，导筒可采用直线轴承，导向杆采用直线轴。
73.此外，架体1上设有限制滑动板142的滑动位移的限位部15，基于图6状态中所示，限位部15的结构设置为限位开关，该限位开关设置在架体1上，且与滑动板142之间有一定距离。通过设置限位开关，从而可有效的避免滑动板142沿水平方向滑动位移过多，导致滚轮1431与配合件1421脱离，影响整个装置的使用。
74.如图4所示，驱动部具体设置为电动推杆12，两个上述焊接单元31分别与电动推杆12的两个丝杆螺母121相连，启动电动推杆12后，电动推杆12的旋转可同时驱使两个丝杆螺母121相向或者向背离的运动，与之相连的两个焊接单元31同时动作，完成对电池模组两侧的夹紧或者放松。
75.为对焊接单元31的动作进行导向，且保证焊接单元31的动作平稳性，架体1上设有与两个上述焊接单元31一一对应的两个滑轨13，各焊接单元31滑动设于与之对应的滑轨13上。具体参照图3所示，滑轨13的数量设置为两个，两个焊接单元31的顶部两侧均与滑轨13连接，使得焊接单元31整体移动更加平稳，但不限于滑轨13的数量仅限于两个，还可设置单个或者多个，可依据实际情况进行设置。
76.本实施例中，用于压紧待焊接电池模组的上述压紧部4包括第一驱动单元41、固定压板42和滑动压板，如图3和图8中结构所示，第一驱动单元41设于架体1上，并位于焊接工位11的顶部中间位置，固定压板42设于第一驱动单元41的动力输出端，且固定压板42上分布有两个滑柱，滑动压板导向滑动设于固定压板42的滑柱结构上，并于滑动压板和固定压板42之间弹性抵接有第一弹性件44。其中，作为一种优选的实施方式，第一弹性件44设置为弹簧313，仍如图中所示，两个弹簧313分别套设于固定压板42设有的两个滑柱上，以滑动压板沿滑柱滑动的更加平稳。
77.此外，为适应不同厚度的电池模组，上述的滑动压板包括依次排布设置的多个分压板43，各分压板43与电池模组的电芯对应设置，对不同的电池模组进行焊接时，可通过调节分压板43的数量，实现对电池模组的压紧，且不会使得电池模组产生变形。同时，也可在电芯之间具有一定的装配高度误差时，通过弹簧313自身的弹性伸缩，能够压紧每一个电芯。
78.参照图9和图10中所示，上述焊接单元31具体包括矩形结构的安装板311，该安装板311上设置有多个铜嘴312，且安装板311上对应铜嘴312的形状对应开设有安装槽。各铜嘴312通过弹簧313与安装板311连接，并在安装板311的两侧对应各铜嘴312一一设置有保护气阀314，通过保护气阀314内吹出保护气，避免焊接过程中的飞溅，以保证焊接效果。
79.具体结构参照图11中所示，铜嘴312的结构设置为“十”字形，于该铜嘴312的左右两侧开设有一个通孔3121，以抵紧电池模组的两侧，防止电芯的串动。两个弹簧313设置在铜嘴312上通孔3121的上下两侧，在铜嘴312抵紧电池模组时进行弹性缓冲。并且相对于弹簧313的另一侧，铜嘴312上下两侧分别设有两个接口3122，且分别与保护气阀314连接，以
保证焊接效果。
80.其中，保护气阀314的结构如图12所示，保护气阀314的整体结构呈“l”形，且其内侧向内倾斜，以增大水平侧的面积，方便保护气阀314在架体1中稳定设置。而且保护气阀314整体背离安装板311呈一定角度设置，将通气口设置对应的角度，以对准铜嘴312上的接口3122，便于两者之间的连接。
81.为防止焊渣掉落到模组上造成短路，同时可以避免焊接过程中由于烟尘造成激光挡光，导致电池模组虚焊，在上述的两个焊接单元31处均设有除尘部，具体的结构如图13所示，除尘部包括设于铜嘴312一侧的除尘罩32，除尘罩32通过管路与外部抽气装置连接。除尘罩32的一端对应各铜嘴312分别设有分支管路，从而可快速有效的将焊接过程中产生的杂质吸出，避免影响焊接效果。
82.本实施例中，为提高焊接单元31的使用效果，对应与各焊接单元31，架体1的两侧分别设有清洁部5。清洁部5包括设于架体1上的第二驱动单元51，以及设于第二驱动单元51动力输出端的清洁件52，清洁件52承接于第二驱动单元51的驱使，能够沿各焊接单元31的铜嘴312的排布方向移动。
83.作为一种优选的实施方式，具体参照图1和图14中所示，于架体1的两侧分别设置有用于支撑第二驱动单元51的支撑架，第二驱动单元51设置为电机，电机的输出端连接有毛刷，该毛刷能够随同电机在支撑架上移动，并且电机可驱动毛刷转动，从而可实现对各个铜嘴312进行清洁。当然，清洁件52的结构不仅限于采用毛刷，还可采用气枪的形式对铜嘴312进行清洁，在此不作限定。
84.本实施例的用于电池模组的焊接装置，通过在架体1的两侧设有输送部，以将待焊接的电池模组送到的架体1上，同时架体1上设有的顶升机构14，可将电池模组顶升至与压紧部4接触抵紧，以实现对电池模组的上下侧的压紧，避免焊接过程中电池模组的移动，影响焊接效果。架体1的焊接工位11设有焊接部3，且焊接部3包括相对布置的两个焊接单元31，可对待焊接的电池模组的两侧同时进行焊接，避免单侧压紧造成电池的错位的情况；同时，焊接单元31上设有多个铜嘴312，同时对同一模组中的电池进行夹紧，提高焊接效果。另外，装置中还设有清洁部5，对完成焊接过程的焊接单元31内的铜嘴312进行清洁，从而可提高焊接效果。
85.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。