焊接固定装置及焊接设备的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接固定装置及焊接设备。


背景技术：

2.现有技术中，刀片电池具有薄且长的形态，不仅能够节省空间，并且也具有较大的表面积，具有较大的散热潜力。
3.在刀片电池的组装过程中，需要将刀片电池内的电芯的极耳与转接片焊接。在焊接时，由于电芯的极耳尺寸较薄，很容易被压坏、压弯，因此需要增加保护片以防止极耳被压坏，但是保护片尺寸一般较小，不易放置至准确的焊接位置，导致不能起到较佳的保护效果，甚至影响刀片电池的使用性能。同时，保护片为金属薄片，极易在焊接时因震动等原因发生位移，导致即使在焊接前操作人员已将保护片放至准确位置，在焊接时仍会出现保护片移动的情况。
4.基于以上所述，亟需一种焊接固定装置及焊接设备，能够解决上述的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种焊接固定装置，能够便于将保护片放置准确焊接位置，并将保护片固定。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.焊接固定装置，用于将自上而下依次堆叠的保护片、极耳以及转接片固定，包括：托板，上述托板用于承托电芯；至少一个焊座，上述保护片、上述极耳以及上述转接片堆叠在上述焊座上；至少一个限位压块，上述限位压块上下可调地活动安装于上述焊座的上方，上述限位压块包括压块主体和至少两个分压块，至少两个上述分压块连接于上述压块主体，相邻两个上述分压块之间具有焊头避让空间；上述分压块具有保护片限位槽，上述保护片限位槽具有至少两个不同方向的侧壁面，每个上述侧壁面均能够限位抵接于上述保护片的一个侧面，上述保护片限位槽的底面能够将上述保护片、上述极耳和上述转接片压紧固定于上述焊座的顶面。
8.可选地，上述限位压块具有电芯避位结构，上述电芯避位结构包括连接部，上述分压块通过上述连接部连接于上述压块主体。
9.可选地，上述保护片呈矩形薄片状，上述保护片上相对的两个端部均能被上述分压块压紧固定。
10.可选地，上述限位压块具有第一安装孔，上述托板具有第二安装孔，螺栓依次穿过上述第二安装孔和上述第一安装孔设置，上述螺栓穿出上述第一安装孔的螺纹端螺纹连接有下压紧固件。
11.可选地，上述下压紧固件采用蝴蝶螺母或扳手螺母。
12.可选地，上述限位压块对称设置有若干上述第一安装孔，上述托板对应设置有若干上述第二安装孔，若干上述螺栓对应穿过上述第二安装孔和上述第一安装孔设置，若干
上述下压紧固件对应连接于若干上述螺栓。
13.可选地，上述托板设置有电芯限位件。
14.可选地，上述焊接位固定设置有转接片限位件，上述转接片限位件具有转接片限位槽。
15.可选地，上述托板安装有若干定位销，上述限位压块和/或上述转接片限位件设置有若干定位孔，上述定位销对应插接于上述定位孔。
16.本实用新型所提供的焊接固定装置的有益效果在于：通过在托板上活动设置限位压块，并在限位压块上设置保护片限位槽和焊头避让空间，使得该限位压块不仅能够在放置、夹紧和焊接过程中准确地限位固定片，进而将保护片、极耳以及转接片压紧固定于焊座，避免在放置、夹紧和焊接过程中出现保护片移位的情况，同时也使得焊接机的焊头能够通过焊头避让空间，进而抵接于保护片，使得该焊接固定装置不会与焊头干涉，影响焊接作业的进行。并且，该限位压块配合焊座和标准件使用即可起到限位、压紧和固定的效果，结构简单，装配方便，便于单人使用。
17.本实用新型的另一个目的在于提供一种焊接设备，能够便于将保护片放置准确焊接位置，并将保护片固定，有利于电池极耳的焊接。
18.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
19.焊接设备，包括焊接机、工作台以及上述的焊接固定装置，所述焊接机和所述焊接固定装置均安装于所述工作台。
20.本实用新型所提供的焊接设备的有益效果在于：通过设置焊接固定装置，能够方便地将保护片放置准确的焊接位置，从而将保护片、极耳以及转接片自上而下依次压紧固定。同时，焊接固定装置对保护片进行了限位固定，能够防止保护片在焊接过程中发生位移，确保焊接质量和产品质量。
附图说明
21.图1是本实用新型所提供的焊接设备的立体图；
22.图2是本实用新型所提供的焊接固定装置和部分焊接机的俯视示意图；
23.图3是图2中a处的局部放大图；
24.图4是本实用新型所提供的焊接固定装置和部分焊接机的立体示意图；
25.图5是图4中b处的局部放大图；
26.图6是本实用新型所提供的焊接固定装置中托板的俯视图；
27.图7是本实用新型所提供的焊接固定装置中限位压块的立体图；
28.图8是本实用新型所提供的焊接固定装置中限位压块的正视图；
29.图9是本实用新型所提供的焊接固定装置中限位压块的仰视图；
30.图10是本实用新型所提供的焊接固定装置中转接片限位件的立体图；
31.图11是本实用新型所提供的焊接固定装置中转接片限位件的正视图；
32.图12是本实用新型所提供的焊接固定装置的立体示意图；
33.图13是图12中限位压块处的局部放大装配示意图；
34.图14是图12中限位压块处的局部放大爆炸示意图。
35.图中：
36.1、焊接固定装置；11、托板；111、焊座避让缺口；12、限位压块；121、压块主体；1211、连接部；122、分压块；1221、保护片限位槽；123、焊头避让空间；124、第一安装孔；125、定位孔；13、转接片限位件；131、转接片限位槽；14、螺栓；15、蝴蝶螺母；16、垫片；17、锁紧螺母；18、定位销；19、电芯限位件；
37.2、焊接机；21、焊头；22、焊座；
38.3、工作台；
39.41、转接片；42、保护片。
具体实施方式
40.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。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.下面参照图1至图14介绍本实用新型所提供的焊接固定装置1及焊接设备。该焊接设备包括焊接机2、工作台3以及上述的焊接固定装置1，焊接机2和焊接固定装置1安装在工作台3的台面上，焊接固定装置1能够将待焊接的保护片42、电芯的极耳(图中未示出)以及转接片41自上而下固定，并将保护片42限位固定，当保护片42、极耳和转接片41依次固定后，焊接机2的焊头21就可以抵接在保护片42上进行焊接。为了方便说明，在本实用新型中以超声波焊接机为例介绍本实用新型所提供的焊接固定装置1及焊接设备，但本实用新型中所使用的焊接机2并不局限于超声波焊接机，只要能够完成焊接，均属于本实用新型所要保护的范围之内。
44.具体地，如图1至图5所示，该焊接固定装置1包括托板11、焊座22以及限位压块12，托板11和焊座22均固定设置在工作台3的台面上方，并且托板11和焊座22的设置高度与焊接机2的焊头21相匹配。如图4、图5所示，可选地，在本实施例中，为了方便匹配高度，将焊座22固定连接于焊接机2，焊接机2固定安装在工作台3的预设位置，托板11则通过预设高度的托板架固定安装于工作台3的台面上，限位压块12上下位置可调地活动安装于托板11，并设置在焊座22的上方。当然，在一些其他实施例中，也可以将焊座22使用类似于托板架的焊座架单独设置，或者直接将限位压块12活动安装于焊座22。本实用新型中对于托板11、焊座22
以及限位压块12的安装方式不做具体限定，只要使得托板11、焊座22的设置高度与焊接机2的焊头21相匹配，且限位压块12能够在焊座22的上方上下调整位置即可。
45.更具体地，如图7至图9所示，限位压块12包括压块主体121和两个分压块122，压块主体121呈长方体状，分压块122则具有保护片限位槽1221，保护片限位槽1221的形状、大小与保护片42相对应，使得保护片限位槽1221能够容纳保护片42，并且保护片限位槽1221具有至少两个不同方向的侧壁面，每个侧壁面能够抵接于保护片42的一个侧面，对保护片42起到至少两个方向的限位作用。同时，由于限位压块12上下调整固定位置，当操作人员缩小限位压块12与焊座22之间的距离后，保护片限位槽1221的底面能够将保护片42、极耳和转接片41压紧固定于焊座22的顶面。
46.需要强调的是，本实用新型中所述的保护片限位槽1221的形状、大小与保护片42相对应，可以是两者形状完全一致，也可以是两者形状不完全一致；可以是尺寸大小完全一致，即保护片42恰好卡接在保护片限位槽1221中，也可以是保护片限位槽1221的尺寸略大于保护片42，即保护片42以间隙配合的方式被容纳在保护片限位槽1221中。本实用新型中对此不做具体限定，只要保护片限位槽1221具有至少两个沿不同方向的侧壁面，且在放置、夹紧和焊接过程中，至少一个侧壁面能够限位抵接保护片42即可。
47.继续参照图9所示，两个分压块122间隔设置于压块主体121，两个分压块122之间具有焊头避让空间123，使得焊接机2的焊头21能够进入到两个分压块122之间，从而在相对居中的位置将保护片42、极耳、转接片41焊接，使得焊接的牢固程度更好。当然，在一些其他实施例中，限位压块12也可以包括更多的分压块122，分压块122的设置位置也不局限于压块主体121的两端，只要能够压紧保护片42、极耳以及转接片41，且具有焊头避让空间123，使得焊头21能够进入以完成焊接即可。可选地，在本实施例中，托板11上的焊接位处设置有焊座避让缺口111，焊座22的位置则伸入焊座避让缺口111内，使得限位压块12既能够位于焊座22上方，也能够安装于托板11的表面，在保证限位压块12发挥功能的同时，方便了限位压块12的安装、调整与拆除。
48.焊接时，示例性地，参照图4、图5所示，将转接片41放置在焊座22上，再将电芯放置在托板11上，调整电芯的极耳的位置使得极耳堆叠在转接片41上，再将保护片42堆叠放置在极耳上，调整限位压块12的位置，使得保护片42进入至保护片限位槽1221中，且能够通过限位压块12依次将保护片42、极耳和转接片41压紧固定在焊座22上。如图9所示，保护片限位槽1221具有一个沿x轴方向的第一侧壁面和两个沿y轴方向的第二侧壁面，当保护片42被容纳在保护片限位槽1221中时，每个侧壁面均能够限位抵接于保护片42的一个侧面，防止在焊接过程中，保护片42因焊头21震动发生位移，导致焊接效果不佳，影响电池的强度和使用性能。可以理解的是，在一些其他实施例中，基于实际的焊接需求，也可以仅具有一个焊接位或者具有两个以上的焊接位，例如仅设置一个焊座22和一个限位压块12，这也属于本实用新型所要保护的范围之内。
49.需要说明的是，在本实施例中，如图14所示，由于采取了截面为l形的转接片41，保护片42、极耳堆叠放置在l形的水平部上，也就使得保护片42的一个侧面可以限位抵接在l形的竖直部上。因此，在本实施例中，保护片限位槽1221具有一个沿x轴方向的第一侧壁面，使得保护片42可以限位在该第一侧壁面和l形的水平部之间，防止保护片42沿图9所示的y轴方向发生位移。而在一些其他实施例中，若采用其他形状的转接片41，或者不采用l形的
竖直部限位保护片42，则可以采用具有两个沿x轴方向的第一侧壁面的保护片限位槽1221，更好地确保保护片42不会沿y轴方向发生位移。当然，仅具有一个沿x轴方向的第一侧壁面就能够使得该保护片限位槽1221具有一定的限位功能，因此本实用新型中对于保护片限位槽1221所具有的沿x轴方向的第一侧壁面的数量不做具体限定。
50.通过在托板11上活动设置限位压块12，并在限位压块12上设置保护片限位槽1221和焊头避让空间123，使得该限位压块12不仅能够在放置、夹紧和焊接过程中准确地限位固定保护片42，进而将保护片42、极耳以及转接片41压紧固定于焊座22，避免在放置、夹紧和焊接过程中出现保护片42移位的情况，同时也使得焊接机2的焊头21能够通过焊头避让空间123，进而抵接于保护片42，使得该焊接固定装置1不会与焊头21干涉，影响焊接作业的正常进行。并且，该限位压块12配合焊座22和标准件使用即可起到限位、压紧和固定的效果，结构简单，装配方便，便于单人使用。
51.可选地，在本实施例中，限位压块12具有电芯避位结构，参照图2至图5所示，在焊接时，该电芯避位结构包括若干连接部1211，每个连接部1211呈柱状，一端连接于压块主体121，另一端连接分压块122，使得在焊接时压块主体121离托板11顶面的高度能够高于电芯的厚度，防止压块主体121与电芯之间产生干涉，进而使得限位压块12所施加的压力由电芯代替保护片42承受，出现无法压紧固定的情况。
52.进一步地，在本实施例中，如图12至图14所示，保护片42呈矩形薄片状，两个分压块122分别对应保护片42的两端的位置设置，能够在焊接时对保护片42的两端对称施加压紧力，使得保护片42、极耳以及转接片41均能够依次平整贴合于焊座22，避免因贴合不平整导致焊接不均匀。
53.可以理解的是，限位压块12的主要作用是将保护片42、极耳以及转接片41压紧固定于焊座22和保护片限位槽1221的底面之间，并且由于焊接前需要放置转接片41、电芯和保护片42，焊接后需要取出成品。因此，只要限位压块12活动连接于焊接位，例如采用螺纹连接、卡扣连接等活动连接方式，均属于本实用新型所要保护的范围之内。
54.具体地，在本实施例中，参照图5至图9所示，限位压块12具有第一安装孔124，托板11具有第二安装孔，螺栓14依次穿过第二安装孔和第一安装孔124设置，且螺栓14穿出第一安装孔124的螺纹端螺纹连接有下压紧固件，能够对限位压块12施加朝向焊座22的压紧力，从而使得限位压块12能够将保护片42、极耳以及转接片41压紧固定在焊座22上。可选地，在本实施例中，下压紧固件选用蝴蝶螺母15或扳手螺母，且下压紧固件与限位压块12之间还设置有垫片16，能够方便操作人员直接徒手旋转紧固，进一步降低焊接工作的难度和强度。
55.进一步地，如图13所示，螺栓14上还连接有锁紧螺母17，锁紧螺母17抵接于托板11的顶面，将螺栓14锁紧固定于托板11，防止在操作人员调整限位压块12的上下固定位置时，螺栓14发生移动甚至脱离托板11，以至于增加操作难度。
56.可选地，参照图2、图6、图9所示，限位压块12对称设置有若干第一安装孔124，托板11则对应设置有若干第二安装孔，若干所述螺栓14对应穿过上述的第一安装孔124和第二安装孔设置，使得限位压块12能够受到对称的下压力。示例性地，在本实施例中，如图5、图9所示，限位压块12包括两个分压块122，两个分压块122对称设置于限位压块12的两端，每个分压块122上具有一个第一安装孔124，托板11上则设置有对应的两个第二安装孔，两个螺栓14分别对应穿过第一安装孔124和第二安装孔，两个下压紧固件分别对应连接于两个螺
栓14，从而使得限位压块12的两端均受到相同的下压力，进而使得限位压块12能够对保护片42、极耳以及转接片41施加均匀压力，有利于防止在焊接过程中出现保护片42移位的情况。
57.可选地，在本实施例中，如图2、图12所示，托板11上还设置有电芯限位件19。具体地，电芯限位件19呈l形，两个电芯限位件19分别安装于托板11顶面的两端。当电芯放置在托板11上时，电芯的四个侧面分别抵接于两个电芯限位件19，使得电芯仅能够垂直于托板11上下运动，进一步确保了极耳的精确定位。当然，l形的电芯限位件19仅仅是一种可选的形状，还可以采用“一”字形的四个电芯限位件19，分别沿电芯的四个侧面设置于托板11上，或者采用圆柱形的八个电芯限位件19，电芯的每个侧面各抵接于两个电芯限位件19。本实用新型中对电芯限位件19的形状、位置、设置方式不做具体限定，只要能够起到固定电芯的效果即可。
58.可选地，如图5、图10所示，在焊接位处还设置有转接片限位件13，转接片限位件13具有转接片限位槽131，能够对转接片41进行限位。具体地，如图10至图14所示，在本实施例中，转接片限位件13固定安装在托板11的顶面上，和限位压块12一同位于焊座22上方。转接片限位槽131设置在转接片限位件13上朝向限位压块12的侧面，在焊接时，转接片限位槽131能够抵接于转接片41，转接片限位槽131的底面能够防止转接片41沿y轴方向远离托板11移动，转接片限位槽131的两个侧面能够防止转接片41沿x轴方向移动。
59.需要说明的是，上述的转接片限位件13同样是根据转接片41的形态和尺寸设置的，转接片限位槽131的设置位置、形状、尺寸等也是对应于转接片41，本实用新型中对此不做具体限定。
60.进一步地，如图9、图14所示，在上述的任意实施例中，托板11上设置有若干定位销18，限位压块12和转接片限位件13设置有若干定位孔125，定位销18对应插接于定位孔125。示例性地，在安装限位压块12或转接片限位件13时，通过定位销18与定位孔125的配合插接，能够使得限位压块12或转接片限位件13精确安装在托板11上的预设位置，进一步提高安装精度和该焊接固定装置1的抗震动能力，有利于提高焊接时的精度，确保焊接质量。
61.本实用新型还提供了一种焊接设备，包括焊接机2、工作台3以及上述的焊接固定装置1，焊接机2和焊接固定装置1均安装在工作台3上。使用时，先松开限位压块12，放置转接片41，通过转接片限位件13确定转接片41的放置位置，再放入电芯和保护片42，使得保护片42、极耳以及转接片41自上而下依次堆叠，再通过下压紧固件，驱动限位压块12将保护片42、极耳以及转接片41自上而下依次压紧固定，最后进行焊接。
62.通过设置焊接固定装置1，能够方便地将保护片42放置准确的焊接位置，从而将保护片42、极耳以及转接片41自上而下依次压紧固定。同时，焊接固定装置1对保护片42进行了限位固定，能够防止保护片42在焊接过程中发生位移，确保焊接质量和产品质量。
63.可选地，在本实施例中，托板11与托板架之间、托板架与工作台3之间、焊接机2与工作台3之间均设置有定位销18，能够进一步提高整个焊接设备的结构精度，进而确保焊接精度。
64.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以
穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。