焊缝处理装置的制作方法

文档序号:28611893发布日期:2022-01-22 12:32阅读:94来源:国知局

1.本技术涉及机械加工设备技术领域,特别是涉及一种焊缝处理装置。


背景技术:

2.本部分提供的仅仅是与本技术相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
3.焊接技术被广泛应用于机械、电子等领域,是一种以加热、高温或高压的方式接合金属制的焊件的加工工艺。焊件经过焊接加工后会形成焊缝,焊缝对焊件的整体美观性有一定的影响,且对于一些特殊焊件,其焊缝余高(焊缝表面两焊趾连线上的那部分金属高度)也会有相应的规格范围要求。例如,电池的制作过程中,电池的极柱通常需要与导电连接片(busbar,汇流排)进行焊接,极柱与汇流排之间的结合区域可能出现鼓边或其他形变的焊缝,影响电池的尺寸匹配一致性,进而使得电池的合格率降低,因此,有必要对电池的极柱与汇流排焊接后所形成的焊缝进行处理,以降低其焊缝余高。
4.在一些相关技术中,提出过焊缝滚压机,其包括动力机构(例如油缸等)、以及与动力机构连接的滚压机构,具体地,是通过将滚压机构与焊件的焊缝对齐,利用动力机构对滚压机构施加压力,以使滚压机构将焊件的焊缝压平,从而提高焊件的整体美观性。通常情况下,相关技术中的滚压机构的整体结构都是金属制成,以便应用于金属焊件的焊缝滚压,但若采用相关技术中的滚压机构来对电池的极柱与汇流排焊接后所形成的焊缝进行处理,在其滚压过程中可能会使电池上的极柱电导通,进而引发如电池燃烧等危险。因此,如何提高对电池焊缝的处理的安全性,是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本技术实施例的目的在于提供一种焊缝处理装置,以提高对电池焊缝的处理的安全性。具体技术方案如下:
6.本技术实施例提供了一种焊缝处理装置,包括:滚压机构,所述滚压机构包括滚轮、滚轮座、绝缘垫板和连接板,其中,所述滚轮用于接触焊件的焊缝,所述滚轮安装在所述滚轮座上,所述绝缘垫板设置在所述滚轮座与所述连接板之间;运动机构,所述运动机构与所述连接板连接,所述运动机构用于带动所述滚压机构运动,以使所述滚压机构对所述焊缝实施滚压。
7.根据本技术实施例提供的焊缝处理装置,其运动机构与滚压机构的连接板连接,运动机构可以带动滚压机构运动,以使滚压机构对焊件的焊缝实施滚压,而滚压机构的滚轮用于接触焊件的焊缝且安装在滚轮座上,滚轮座与连接板之间设置有绝缘垫板,因此,若利用本技术实施例提供的焊缝处理装置来对电池的焊缝进行处理,通过绝缘垫板对滚轮座与连接板的绝缘隔离,即便是滚轮与电池上的极柱接触,电流也只会被导至滚轮座处,不会进一步向连接板及与连接板连接的运动机构导电,降低了引发电导通的风险。可见,应用本技术实施例提供的焊缝处理装置对电池的焊缝进行处理,安全性更高。
8.在本技术的一些实施例中,所述运动机构包括第一驱动机构,所述第一驱动机构
与所述连接板连接,所述第一驱动机构配置为驱动所述滚压机构在第一方向上做直线运动,所述第一方向为所述焊缝处理装置的高度方向。通过设置第一驱动机构,可以在第一方向上为滚压机构提供对焊缝实施滚压的压力源。
9.在本技术的一些实施例中,所述焊缝处理装置还包括压力传感器,所述压力传感器设置在所述第一驱动机构与所述连接板之间。通过在第一驱动机构与连接板之间设置压力传感器,可以利用压力传感器实时检测滚压机构对焊件的焊缝所施加的滚压压力大小,以便工作人员通过压力传感器反馈的压力数据及时判断焊缝处理过程中的滚压压力是否符合要求,从而对焊缝处理的规格进行管控。
10.在本技术的一些实施例中,所述焊缝处理装置还包括等高螺栓,所述等高螺栓设置在所述第一驱动机构的用于连接所述压力传感器的一端,所述等高螺栓的高度小于所述压力传感器的高度。通过在第一驱动机构的用于连接压力传感器的一端设置高度小于压力传感器的高度的等高螺栓,可以限制第一驱动机构在第一方向上向下压的距离为等高螺栓与压力传感器的高度差,从而避免压力传感器的变形程度超出其固定的可变形程度范围。
11.在本技术的一些实施例中,所述第一驱动机构包括第一驱动气缸和设置在所述第一驱动气缸上的调压阀。通过在第一驱动气缸上设置调压阀,结合压力传感器反馈的压力数据,更便于控制焊缝处理过程中的滚压压力大小保持均匀,从而提高焊缝处理效果。
12.在本技术的一些实施例中,所述第一驱动机构还包括第一气缸连接块、导向轴、导向衬套和导向板,其中,所述第一气缸连接块的第一端与所述第一驱动气缸的输出端连接,所述第一气缸连接块的第二端设置有所述导向轴,所述导向板的第一端设置有与所述导向轴相适配的所述导向衬套,所述导向板的第二端与所述压力传感器连接。通过在第一气缸连接块上设置导向轴、在导向板上设置与导向轴相适配的导向衬套,可以使得第一气缸连接块尽量保持在第一方向上带动导向板做直线运动,以降低导向板在其他方向上的偏移量,进而使得导向板带动滚压机构对焊件的焊缝进行施压的位置更准确。
13.在本技术的一些实施例中,所述运动机构还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括丝杆步进电机、驱动块和横梁,其中,所述驱动块以可滑动的方式设置在所述丝杆步进电机的丝杆上,所述丝杆步进电机配置为驱动所述驱动块沿所述丝杆在与所述第一方向相垂直的第二方向上做直线运动,所述横梁与所述驱动块连接且与所述第一驱动机构连接。结合第一驱动机构对滚压机构在第一方向上的驱动、以及第二驱动机构对滚压机构在第二方向上的带动,使得滚压机构的滚轮在焊件的焊缝上沿第一方向施压的同时可以沿第二方向进行滚动,从而实现对焊缝的滚压处理;而且,第二驱动机构中利用丝杆步进电机来带动滚压机构在第二方向上移动,更便于实现对滚压机构在第二方向上的行程的管控。
14.在本技术的一些实施例中,所述焊缝处理装置还包括第三驱动机构,所述第三驱动机构包括第二驱动气缸和第二气缸连接块,其中,所述第二气缸连接块与所述第一驱动机构连接且以可滑动的方式与所述横梁连接,所述第二驱动气缸配置为驱动所述第二气缸连接块沿所述横梁在第三方向上做直线运动,所述第三方向与所述第一方向、第二方向均垂直。结合第二驱动机构带动滚压机构在第而方向上移动、以及第三驱动机构带动滚压机构在第三方向上移动,有便于滚压机构对焊件表面的不同位置的多条焊缝进行独立滚压。
15.在本技术的一些实施例中,所述焊缝处理装置还包括直线滑轨,所述直线滑轨设置在所述横梁的侧面及顶部,所述第二气缸连接块与所述直线滑轨相适配。通过在横梁的
侧面及顶部设置直线滑轨,可以使得第二气缸连接块能够更加平稳地沿横梁在第三方向上移动,以降低第二气缸连接块在第一方向及第二方向上的偏移量,进而提高滚压机构的行程距离的精度及滚压位置的精度。
16.在本技术的一些实施例中,所述焊缝处理装置还包括对位检测组件,所述对位检测组件用于检测所述滚压机构在所述焊缝处理装置的高度方向上是否与焊缝对齐。通过设置对位检测组件,以进一步地提高本技术实施例的焊缝处理装置对焊缝进行处理时的滚压位置精度。
17.在本技术的一些实施例中,所述焊缝处理装置还包括托盘底板和限位块,所述托盘底板上设置有与所述限位块相适配的限位块滑轨,所述限位块用于限制所述焊件的安装位置。通过限位块与限位块滑轨的配合,可以调整限位块在托盘底板上的位置,从而更好地兼容不同尺寸规格的焊件。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例提供的一种焊缝处理装置的结构示意图;
20.图2为本技术实施例提供的一种焊缝处理装置的运动机构的结构示意图;
21.图3为本技术实施例提供的一种焊缝处理装置的第一驱动机构与滚压机构连接的第一角度结构示意图;
22.图4为本技术实施例提供的一种焊缝处理装置的第一驱动机构与滚压机构连接的第二角度结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,其中,相同的部件由相同的附图标记进行标示。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员基于本技术所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
24.基于相同的方位理解,在本技术的描述中,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述,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技术的限制。
25.本技术的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本技术中所提到的电池可以包括电池模组或电池包等。在本技术中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本技术实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本技术实施例对此也不限定。
26.电池的极柱通常需要与导电连接片(busbar,汇流排)进行焊接,极柱与汇流排之
间的结合区域可能出现鼓边或其他形变的焊缝,影响电池的尺寸匹配一致性,进而使得电池的合格率降低,因此,有必要对电池的极柱与汇流排焊接后所形成的焊缝进行处理,以降低其焊缝余高,从而提高电池的合格率。申请人发现,在一些相关技术中,用于对焊缝进行处理的装置的整体结构都是金属制成,目的是以便应用于对金属焊件的焊缝处理,但若采用相关技术中的焊缝处理装置来对电池的极柱与汇流排焊接后所形成的焊缝进行处理,金属制的结构接触极柱后,则可能因为金属的导电性而使得电池上的极柱电导通,进而引发如电池燃烧等危险。
27.鉴于此,如图1至图4所示,本技术实施例提供了一种焊缝处理装置。该焊缝处理装置包括滚压机构10和运动机构20。其中,滚压机构10包括滚轮11、滚轮座12、绝缘垫板13和连接板14。滚轮11用于接触焊件500的焊缝,滚轮11安装在滚轮座12上,绝缘垫板13设置在滚轮座12与连接板14之间。运动机构20与连接板14连接,运动机构20用于带动滚压机构10运动,以使滚压机构10对该焊缝实施滚压。
28.根据本技术实施例提供的焊缝处理装置,其运动机构20与滚压机构10的连接板14连接,运动机构20可以带动滚压机构10运动,以使滚压机构10对焊件500的焊缝实施滚压,而滚压机构10的滚轮11用于接触焊件500的焊缝且安装在滚轮座12上,滚轮座12与连接板14之间设置有绝缘垫板13,因此,当利用本技术实施例提供的焊缝处理装置来对电池的焊缝进行处理时,通过绝缘垫板13对滚轮座12与连接板14的绝缘隔离,即便是滚轮11与电池上的极柱接触,电流也只会被导至滚轮座12处,不会进一步向连接板14及与连接板14连接的运动机构20导电,降低了引发电导通的风险。可见,应用本技术实施例提供的焊缝处理装置对电池的焊缝进行处理,安全性更高。
29.在本技术的一些实施例中,运动机构20可以包括第一驱动机构21,第一驱动机构21与连接板14连接,第一驱动机构21配置为驱动滚压机构10在第一方向上做直线运动,该第一方向为焊缝处理装置的高度方向。举例来说,如图1所示,焊缝处理装置的高度方向与焊件500的高度方向一致,焊件500在第一方向上可以固定在滚压机构10的下方,当第一驱动机构21驱动滚压机构10在第一方向上向下做直线运动时,滚压机构10向下对焊件500施压。可见,通过设置第一驱动机构21,可以在第一方向上为滚压机构10提供对焊缝实施滚压的压力源。
30.在本技术的一些实施例中,该焊缝处理装置还包括压力传感器300,压力传感器300设置在第一驱动机构21与连接板14之间。压力传感器300具有可变形性,将其设置在第一驱动机构21与连接板14之间,可以理解的,在第一驱动机构21驱动滚压机构10在第一方向上向下做直线运动以对焊件500的焊缝向下施压的过程中,第一驱动机构21通过压力传感器300对连接板14施加的压力可以反映滚压机构10对焊件500的焊缝所施加的压力。因此,在第一驱动机构21与连接板14之间设置压力传感器300,可以利用压力传感器300实时检测滚压机构10对焊件500的焊缝所施加的滚压压力大小,以便工作人员通过压力传感器300反馈的压力数据及时判断焊缝处理过程中的滚压压力是否符合要求,从而对焊缝处理的规格进行管控。
31.在本技术的一些实施例中,该焊缝处理装置还包括等高螺栓40,等高螺栓40设置在第一驱动机构21的用于连接压力传感器300的一端,等高螺栓40的高度小于压力传感器300的高度。通常情况下,压力传感器300的可变形程度有固定的范围,若其变形程度超出其
固定的可变形程度范围,则容易出现故障或损坏。通过在第一驱动机构21的用于连接压力传感器300的一端设置高度小于压力传感器300的高度的等高螺栓40,可以限制第一驱动机构21在第一方向上向下压的距离为等高螺栓40与压力传感器300的高度差,从而避免压力传感器300的变形程度超出其固定的可变形程度范围。
32.在本技术的一些实施例中,第一驱动机构21包括第一驱动气缸211和设置在第一驱动气缸211上的调压阀212。第一驱动气缸211可以提供驱动滚压机构10在第一方向上做直线运动的动力,也就是可以提供滚压机构10对焊缝实施滚压的压力源。通过在第一驱动气缸211上设置调压阀212,结合压力传感器300反馈的压力数据,更便于控制焊缝处理过程中的滚压压力大小保持均匀,从而提高焊缝处理效果。
33.在本技术的一些实施例中,第一驱动机构21还包括第一气缸连接块213、导向轴214、导向衬套215和导向板216。其中,第一气缸连接块213的第一端与第一驱动气缸211的输出端连接,第一气缸连接块213的第二端设置有导向轴214,导向板216的第一端设置有与导向轴214相适配的导向衬套215,导向板216的第二端与压力传感器300连接。第一驱动气缸211的输出端与第一气缸连接块213连接,通过第一气缸连接块213上设置的导向轴214与导向板216上设置的导向衬套215的配合,使得第一驱动气缸211输出的驱动力能够通过第一气缸连接块213沿导向轴214与导向衬套215的配合方向传递至导向板216,进而向压力传感器300及与压力传感器300连接的滚压机构10传递。如图3所示,导向轴214与导向衬套215可以在焊缝处理装置的高度方向(即第一方向)进行配合,那么通过在第一气缸连接块213上设置导向轴214、在导向板216上设置与导向轴214相适配的导向衬套215,可以使得第一气缸连接块213尽量保持在第一方向上带动导向板216做直线运动,以降低导向板216在其他方向上的偏移量,进而使得导向板216带动滚压机构10对焊件500的焊缝进行施压的位置更准确。
34.在本技术的一些实施例中,运动机构20还包括第二驱动机构22,第二驱动机构22包括丝杆步进电机221、驱动块222和横梁223。其中,驱动块222以可滑动的方式设置在丝杆步进电机221的丝杆上,丝杆步进电机221配置为驱动驱动块222沿该丝杆在与第一方向相垂直的第二方向上做直线运动,横梁223与驱动块222连接且与第一驱动机构21连接。举例来说,如图1所示,丝杆步进电机221的丝杆的长度方向可以与焊件500的长度方向平行,这种情况下,驱动块222沿丝杆步进电机221的丝杆在第二方向上做直线运动时,可以带动与驱动块222连接的横梁223在第二方向上移动,进而使得与横梁223连接的第一驱动机构21也在第二方向上移动,也就是通过设置第二驱动机构22,可以带动滚压机构10在焊件500的长度方向上移动。结合第一驱动机构21对滚压机构10在第一方向上的驱动、以及第二驱动机构22对滚压机构10在第二方向上的带动,使得滚压机构10的滚轮11在焊件500的焊缝上沿第一方向施压的同时可以沿第二方向进行滚动,从而实现对焊缝的滚压处理;而且,第二驱动机构22中是利用丝杆步进电机221来带动滚压机构10在焊件500的长度方向上移动,更便于实现对滚压机构10在焊件500的长度方向上的行程进行管控。
35.进一步地,如图1所示,第二驱动机构22还可以包括横梁连接块224,驱动块222和横梁223之间可以通过横梁连接块224连接,以避免横梁223与驱动块222直接连接的接合面过小,从而提高横梁223与驱动块222的连接强度。
36.在本技术的一些实施例中,该焊缝处理装置还包括第三驱动机构23,第三驱动机
构23包括第二驱动气缸231和第二气缸连接块232。其中,第二气缸连接块232与第一驱动机构21连接且以可滑动的方式与横梁223连接,第二驱动气缸231配置为驱动第二气缸连接块232沿横梁223在第三方向上做直线运动,该第三方向与第一方向、第二方向均垂直。举例来说,如图1所示,横梁223的长度方向可以与焊件500的宽度方向平行,这种情况下,第二气缸连接块232沿横梁223在第三方向上做直线运动时,可以带动与第二气缸连接块232连接的第一驱动机构21在第三方向上移动,也就是通过设置第三驱动机构23,可以带动滚压机构10在焊件500的宽度方向上移动。可以理解的,结合第二驱动机构22带动滚压机构10在焊件500的长度方向上移动、以及第三驱动机构23带动滚压机构10在焊件500的宽度方向上移动,有便于滚压机构10对焊件500上不同位置的多条焊缝进行独立滚压。例如,方体方形电池单体组成的电池模组上的各极柱的位置是在电池模组的长度方向及宽度方向上呈纵横排列的,在对该电池模组上的各极柱与汇流排所形成的焊缝进行处理时,需要在该电池模组的长度方向及宽度方向上移动滚压机构10的位置,使滚压机构10的滚轮11与任一需要处理的焊缝对齐,才能进一步对该焊缝实施滚压处理。
37.在本技术的一些实施例中,该焊缝处理装置还包括直线滑轨400,直线滑轨400设置在横梁223的侧面及顶部,第二气缸连接块232与直线滑轨400相适配。通过在横梁223的侧面及顶部设置直线滑轨400,可以使得第二气缸连接块232能够更加平稳地沿横梁223在第三方向上移动,以降低第二气缸连接块232在第一方向及第二方向上的偏移量,进而提高滚压机构10的行程距离的精度及滚压位置的精度。
38.在本技术的一些实施例中,焊缝处理装置还包括对位检测组件(图中未示出),对位检测组件用于检测滚压机构10在焊缝处理装置的高度方向上是否与焊缝对齐。通过设置对位检测组件,以进一步地提高本技术实施例的焊缝处理装置对焊缝进行处理时的滚压位置精度。
39.举例来说,一种情况下,可以在滚压机构10的连接板14上设置ccd(charge-coupled device,电荷耦合元件)视觉定位系统作为对位检测组件,由于ccd视觉定位系统的图像坐标系的中心坐标与滚轮11的最低点在世界坐标系下的坐标之间的相对位置是固定的,在对位检测过程中,通过ccd视觉定位系统对焊件500的焊缝进行图像采集,并针对ccd视觉定位系统采集的图像中的焊缝在该图像坐标系中的位置,利用该图像坐标系与世界坐标系的转换关系,计算得到焊缝在世界坐标系下的坐标后,可以根据ccd视觉定位系统的图像坐标系的中心坐标与滚轮11的最低点在世界坐标系下的坐标之间的相对位置与计算得到的该焊缝在世界坐标系下的坐标,确定滚压机构10的滚轮11的最低点在焊缝处理装置的高度方向上是否与该焊缝对齐。另一种情况下,也可以在滚压机构10的连接板14上设置激光笔,使激光笔的出光方向与焊缝处理装置的高度方向保持一致,在对位检测过程中,可以根据激光笔的激光射在焊件500上的位置与焊缝的位置之间的相对关系、以及激光笔的激光与滚压机构10的滚轮11的最低点之间的距离关系,确定滚压机构10的滚轮11的最低点在焊缝处理装置的高度方向上是否与该焊缝对齐。
40.在本技术的一些实施例中,如图1所示,该焊缝处理装置还包括托盘底板60和限位块70,托盘底板60上设置有与限位块70相适配的限位块滑轨(图中未示出),限位块70用于限制焊件500的安装位置。通过限位块70与限位块滑轨的配合,可以调整限位块70在托盘底板60上的位置,从而更好地兼容不同尺寸规格的焊件。
41.在本技术的一些实施例中,限位块70为柔性材料制成,以便于将焊件500安装在限位块70的内部,从而避免限位块70对焊件500进行紧固的过程中使焊件500受损。
42.在本技术的一些实施例中,滚压机构10还包括滚轮轴15,滚轮座12包括连接座和设置在连接座两侧的连接臂,连接座与绝缘垫板13连接,连接臂与滚轮11通过滚轮轴15连接。可以理解的,滚轮座12由连接座及其两侧的连接臂共同合围呈u型结构,滚轮11通过滚轮轴15与连接座两侧的连接臂连接被限制在滚轮座12的内部且保持绕滚轮轴15的轴线方向旋转,有利于减少滚轮11在对焊缝进行滚压的过程中在其他方向产生的偏移量。
43.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.本技术的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
45.以上所述仅为本技术的较佳实施例,并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本技术的保护范围。
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