一种夹持机构及焊接夹具的制作方法

1.本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种夹持机构及焊接夹具。


背景技术：

2.锂电池由于能量密度高，电压高，环保及寿命长，回收处理简单，可以实现快充电的诸多优点，在数码家电、动力工具、储能机构等行业得到广泛的应用，特别是能够制作电池包为新能源汽车供能。电池包是由多个模组通过并联和串联的方式构成，模组外框的焊接质量将直接影响到电池包的装配及使用寿命。
3.现有的大多数动力模组外框都是利用两个夹具进行焊接，即盖板焊接和端板焊接分开进行，这就造成了盖板焊接完后端板不一定能装配到位，整个过程对装配精度要求以及物料公差管控十分严格。模组外框焊接的另一大技术难点就是焊缝间隙的控制，难以在保证焊缝质量的前提下提高焊接效率。
4.针对上述问题，需要开发一种夹持机构及焊接夹具。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种夹持机构及焊接夹具，能够一次性完成六个面的固定夹紧，并完成焊接，装配速度快，焊接效率高。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种夹持机构，用于夹持待焊接件，包括：
8.支撑板，支撑板沿第一方向间隔开设有两个避让孔，待焊接件设置于两个避让孔之间且部分位于两个避让孔内；
9.两个夹持组件，两个夹持组件分别沿第一方向和第二方向夹持待焊接件的侧壁，第二方向垂直于第一方向；
10.盖板，盖板与其中一个夹持组件可拆卸连接以将待焊接件压合于支撑板。
11.优选地，夹持组件包括：
12.第一夹持件，第一夹持件固定设置于支撑板；
13.第二夹持件，第二夹持件滑动设置于支撑板以靠近或远离第一夹持件。
14.优选地，夹持组件还包括滑轨，滑轨设置于支撑板，第二夹持件与滑轨滑动连接。
15.优选地，夹持组件还包括锁止件，锁止件设置于第二夹持件，锁止件被配置为将第二夹持件与支撑板的相对位置锁定。
16.优选地，夹持组件还包括丝杆，丝杆转动设置于第二夹持件并与支撑板螺纹连接。
17.优选地，支撑板、第一夹持件、第二夹持件及盖板均设置有垫块。
18.优选地，盖板与夹持组件中的一个设置有卡扣，另一个设置有卡接件，卡扣能与卡接件卡接。
19.一种焊接夹具，包括上述的夹持机构，还包括底座与转动件，转动件绕第一方向转动设置于底座，夹持机构与转动件固定连接。
20.优选地，还包括限位组件，限位组件包括第一限位件与第二限位件，第一限位件与第二限位件固定设置于底座，夹持机构转动至与第一限位件抵接时，支撑板处于水平状态，夹持机构转动至与第二限位件抵接时，支撑板处于竖直状态。
21.优选地，还包括制动件，制动件包括固定部和转动设置于固定部的制动部，转动件的一端设置于固定部与制动部之间，制动部与固定部能够夹持转动件以对转动件制动。
22.本实用新型的有益效果：
23.本实用新型提供了一种夹持机构及焊接夹具。该夹持机构的支撑板用于放置并支撑待焊接件，且待焊接件的两端位于避让孔内，以便操作人员透过避让孔对待焊接件的两端进行焊接。两个夹持组件能够分别从两个方向夹紧待焊接件的侧壁，而后利用盖板从上方将待焊接件压合于支撑板，并将盖板与其中一个夹持组件固定，使得该待焊接件的六个面均被夹持，便于操作人员调节焊缝的大小，并通过两个夹持组件相互之间的缝隙、夹持组件与盖板之间的缝隙以及避让孔对待焊接件进行焊接。
24.该夹持机构能够一次性完成六个面的固定夹紧，并完成焊接，装配速度快，焊接效率高，并且由于该夹持机构始终夹紧待焊接件，使得焊接的一致性和精度较高，焊接质量好。
附图说明
25.图1是本实用新型提供的动力电池的外壳的结构示意图；
26.图2是本实用新型提供的夹持机构的结构示意图；
27.图3是本实用新型提供的支撑板支撑外壳的结构示意图；
28.图4是本实用新型提供的盖板的剖视图；
29.图5是本实用新型提供的焊接夹具的结构示意图；
30.图6是本实用新型图5中a处的局部放大图；
31.图7是本实用新型提供的转动杆、减速器及制动件的结构示意图。
32.图中：
33.x、第一方向；y、第二方向；
34.100、外壳；101、u型件；102、端板；103、顶板；
35.1、支撑板；2、夹持组件；3、盖板；4、底座；5、转动件；6、限位组件；7、制动件；8、胀销；9、转动杆；
36.11、避让孔；21、第一夹持件；22、第二夹持件；23、滑轨；24、锁止件；25、丝杆；26、垫块；27、卡扣；31、卡接件；32、调节孔；61、第一限位件；62、第二限位件；71、固定部；72、制动部；91、减速器。
具体实施方式
37.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“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。此外，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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
39.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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或两个元件的相互作用关系。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。
40.除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
42.本实施例中的待焊接件以动力电池模组的外壳100为例进行说明。如图1所示，该外壳100包括u型件101、顶板103及两个端板102合围而成，并利用激光焊接的方式进行固定。其中，激光焊接的焊缝位于u型件101与端板102及顶板103的连接处。
43.针对该外壳100，本实施例提供了一种夹持机构，用于夹持外壳100。如图2和图3所示，该夹持机构包括支撑板1、盖板3及两个夹持组件2。支撑板1沿第一方向x间隔开设有两个避让孔11，外壳100设置于两个避让孔11之间且部分位于两个避让孔11内。两个夹持组件2分别沿第一方向x和第二方向y夹持外壳100的侧壁，第二方向y垂直于第一方向x。盖板3与其中一个夹持组件2可拆卸连接以将外壳100压合于支撑板1。
44.该夹持机构的支撑板1用于放置并支撑外壳100，且外壳100的两端位于避让孔11内，以便操作人员透过避让孔11对外壳100的两端的底部进行焊接。两个夹持组件2能够分别从两个方向夹紧外壳100的侧壁，而后利用盖板3从上方将外壳100压合于支撑板1，并将盖板3与其中一个夹持组件2固定，使得该外壳100的六个面均被夹持，便于操作人员调节焊缝的大小，并通过两个夹持组件2相互之间的缝隙、夹持组件2与盖板3之间的缝隙以及避让孔11将顶板103及两个端板102焊接固定于u型件101。
45.该夹持机构能够一次性完成六个面的固定夹紧，并完成焊接，装配速度快，焊接效率高，并且由于该夹持机构始终夹紧外壳100，使得焊接的一致性和精度较高，焊接质量好。
46.优选地，夹持组件2包括第一夹持件21与第二夹持件22，如图2所示。第一夹持件21固定设置于支撑板1。第二夹持件22滑动设置于支撑板1以靠近或远离第一夹持件21。操作人员将外壳100放在支撑板1上并抵靠于两个夹持组件2的第一夹持件21，而后通过滑动两个夹持组件2的第二夹持件22靠近相应的第一夹持件21以分别从第一方向x和第二方向y夹紧外壳100。
47.可以理解的是，由于电池外壳100的长度方向与第一方向x平行，故盖板3需要和沿
第一方向x夹紧外壳100的夹持组件2可拆卸连接，以便使盖板3与沿第二方向y夹紧外壳100的夹持组件2能够设置间隙，便于焊接顶板103与u型件101。
48.可以理解的是，为了使支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22及盖板3夹紧外壳100时能够使焊缝的大小均匀，在制造该夹持机构的过程中，需要对支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22及盖板3的加工精度有较高要求，导致加工效率降低，加工成本升高。
49.为解决这个问题，同时使该夹持机构在夹紧外壳100的过程中能够压紧焊缝附近的外壳100，支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22及盖板3均设置有垫块26，且垫块26靠近外壳100的焊缝。
50.一方面，垫块26能够降低加工过程中对支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22及盖板3的加工精度要求，操作人员只需要保证抵压外壳100同一侧的垫块26的表面处于同一平面即可，使得支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22及盖板3朝向外壳100的面的精度要求降低，既能够提高加工效率，又能够降低加工成本。
51.另一方面，操作人员能够通过改变垫块26的高度来调整焊缝的大小，能够在焊缝的大小不合适时迅速调整，极大地提高装配的效率。
52.优选地，支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22及盖板3均设置有调节孔32，胀销8的一端插接于调节孔32内，另一端与垫块26固定连接。操作人员能够通过调节胀销8在调节孔32内的位置来调节垫块26对外壳100的压力，从而调节焊缝的大小。
53.此处以盖板3为例进行说明，如图4所示。盖板3设置有多个垫块26，垫块26的胀销8插入调节孔32，以便使垫块26能够靠近或远离盖板3来调节焊缝的大小。
54.优选地，调节孔32的一端为光孔段，另一端为螺纹段，螺纹段螺纹连接有顶丝。当操作人员需要增大焊缝的间隙时，需要调节垫块26朝靠近相应的支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22或盖板3的方向移动。当操作人员需要减小焊缝的间隙时，可以通过转动顶丝来驱动胀销8运动，使垫块26朝远离相应的支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22或盖板3的方向移动。
55.由于垫块26的位置可调，可将垫块26与相应的支撑板1、第一夹持件21、第二夹持件22或盖板3抵接作为初始位置，此时两个夹持组件2及盖板3对外壳100进行预压，使得u型件101、顶板103及两个端板102相互之间的焊缝的间隙较大。而后通过转动顶丝，将焊缝调整至合适大小，提高焊接质量。
56.优选地，如图2所示，夹持组件2还包括滑轨23，滑轨23设置于支撑板1，第二夹持件22与滑轨23滑动连接。滑轨23能够对第二夹持件22起到导向作用，保证第二夹持件22对外壳100的夹紧力垂直于外壳100的侧壁。
57.其中，滑轨23设置有两个，且分别位置第二夹持件22的两侧，以便进一步提高对第二夹持件22的导向作用，防止第二夹持件22的滑动方向发生偏离。
58.优选地，夹持组件2还包括锁止件24，锁止件24设置于第二夹持件22，锁止件24被配置为将第二夹持件22与支撑板1的相对位置锁定。锁止件24能够在第二夹持件22夹紧外壳100后将第二夹持件22锁止，防止松动，提高焊接过程的稳定性。
59.其中，锁止件24为锁止螺钉，锁止螺钉与第二夹持件22螺纹连接并能够抵接于滑轨23或支撑板1。
60.优选地，夹持组件2还包括丝杆25，丝杆25转动设置于第二夹持件22并与支撑板1
螺纹连接。操作人员能够通过转动丝杆25来驱动第二夹持件22滑动，从而调节对外壳100的夹紧力。
61.其中，丝杆25远离第二夹持件22的一端设置有转动手柄，以便于操作人员驱动丝杆25转动。
62.进一步地，沿第二方向y夹持外壳100的夹持组件2的第二夹持件22转动连接两个丝杆25，且两个丝杆25均与支撑板1螺纹连接。由于该外壳100沿第一方向x的尺寸大于外壳100沿第二方向y的尺寸，操作人员能够分别通过两个丝杆25精确调节该夹持组件2的第二夹持件22两端对外壳100的压紧力，从而保证u型件101两端与端板102之间的焊缝大小符合要求。
63.优选地，盖板3与夹持组件2中的一个设置有卡扣27，另一个设置有卡接件31，卡扣27能与卡接件31卡接。盖板3通过卡扣27与卡接件31之间的卡接配合固定于夹持组件2，其拆卸及安装均较为方便。
64.本实施例还提供了一种焊接夹具，如图5所示，该焊接夹具包括夹持机构，还包括底座4与转动件5，转动件5绕第一方向x转动设置于底座4，夹持机构与转动件5固定连接。
65.由于端板102与u型件101之间的其中一个焊缝位于u型件101的底面，操作人员需要从下方通过避让孔11进行激光焊接，操作极为不便。为了便于焊接，操作人员可转动转动件5使避让孔11朝向水平方向，再通过避让孔11对端板102与u型件101进行焊接。
66.优选地，该焊接夹具还包括限位组件6，如图6所示。限位组件6包括第一限位件61与第二限位件62，第一限位件61与第二限位件62固定设置于底座4，夹持机构转动至与第一限位件61抵接时，支撑板1处于水平状态，夹持机构转动至与第二限位件62抵接时，支撑板1处于竖直状态。
67.当需要焊接u型件101的底部焊缝时，操作人员需要通过转动件5将支撑板1转动至竖直状态，以便使避让孔11朝向水平方向，便于焊接。当需要焊接其他焊缝时，操作人员需要通过转动件5将支撑板1转动至水平状态，夹持机构的两侧间隙对外壳100进行焊接。
68.限位组件6能够使支撑板1在水平状态与竖直状态之间进行切换，通过第一限位件61与第二限位件62来保证支撑板1的状态，提高调节效率与调节精度。
69.如图7所示，该焊接夹具还包括制动件7，制动件7包括固定部71和转动设置于固定部71的制动部72，转动件5的一端设置于固定部71与制动部72之间，制动部72与固定部71能够夹持转动件5以对转动件5制动。操作人员能够通过固定部71与制动部72夹紧转动件5，从而将支撑板1固定于水平状态或竖直状态，提高焊接过程中外壳100的稳定性。
70.优选地，该焊接夹具还包括制动驱动件，制动驱动件穿过制动部72并与固定部71螺纹连接。操作人员能够通过转动制动驱动件以使制动部72靠近固定部71，从而夹紧转动件5。
71.为了提高转动件5在转动过程中的稳定性，该焊接夹具还包括转动杆9及减速器91。转动杆9通过减速器91与转动件5传动连接，操作人员能够通过转动转动杆9来驱动转动件5转动。
72.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。