治具、输送系统和焊接系统的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产制造技术领域，特别涉及一种治具，以及设置有该治具的输送系统和焊接系统，能够适用于电池生产过程中的密封钉焊接工序。


背景技术：

2.锂电池生产过程包括密封钉焊接工序，此时，需要特定的治具对电池进行夹紧、开夹、顶升和回落等动作，以方便密封钉焊接机对电池进行焊接。
3.现有技术中，配合密封钉焊接机使用的治具中，一般通过气缸来实现上述开夹和顶升的动作。此时，气缸不仅需要安装座等结构组件来进行固定安装，而且还需要连接气源气路和控制系统，其系统布置比较复杂，成本较高，而且由于供排气等控制动作的延迟性，工作效率也有待提升。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够适用于电池生产过程中的密封钉焊接工序的治具，以及设置有该治具的输送系统和焊接系统。该治具中通过凸轮机构实现开夹，其结构布置相对气缸更加简单、成本较低，且有利于提高工作效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种治具，包括夹具组件和开夹组件，所述夹具组件包括第一夹持件、第二夹持件、第一弹性件，其中：
7.所述第一夹持件设置有第一夹持面；
8.所述第二夹持件设置有第二夹持面和第一控制部，所述第二夹持面和所述第一夹持面之间构成用于容纳待加工产品的定位空间，所述第一控制部凸出设置在所述第二夹持件的外侧；
9.所述第一弹性件用于为所述第一夹持件和第二夹持件提供夹紧力；
10.所述开夹组件设置有开夹控制部，所述开夹控制部与所述第一控制部构成第一凸轮机构，用于控制所述第二夹持件朝开夹方向移动。
11.可选地，在上述治具中，所述第一控制部为开夹凸台，所述开夹凸台的凸起方向与所述第二夹持件的压紧方向一致；
12.所述开夹控制部为开夹凸轮随动器，与所述开夹凸台滚动配合。
13.可选地，在上述治具中，所述第一控制部为凸出设置在所述第二夹持件的外侧面的第一滚轮；
14.所述开夹控制部为开夹凸台或第二滚轮，用于与所述第一滚轮滚动配合以控制所述第二夹持件朝开夹方向移动。
15.可选地，在上述治具中，所述开夹组件中还包括开夹立柱和开夹固定板，其中：
16.所述开夹立柱的顶部与所述开夹固定板固连，底部设置有连接法兰；
17.所述开夹固定板靠近所述夹具组件的一侧设置有所述开夹控制部。
18.可选地，在上述治具中，还包括顶升组件，其中：
19.所述夹具组件的底部凸出设置有第二控制部；
20.所述顶升组件设置有顶升控制部，所述顶升控制部与所述第二控制部构成第二凸轮机构，用于控制所述待加工产品抬升至预设高度位置。
21.可选地，在上述治具中，所述第二控制部为顶升凸台，所述顶升凸台的凸起方向与所述夹具组件的抬升方向相反；
22.所述顶升控制部为顶升凸轮随动器，所述顶升凸轮随动器位于所述顶升凸台的下方且与其滚动配合，以控制所述待加工产品抬升至所述预设高度位置。
23.可选地，在上述治具中，所述第二控制部为凸出设置在所述所述夹具组件的底部的第三滚轮；
24.所述顶升控制部为顶升凸台或第四滚轮，位于所述第三滚轮的下方，用于与所述第三滚轮滚动配合，以控制所述待加工产品抬升至所述预设高度位置。
25.可选地，在上述治具中，所述顶升组件中还包括顶升固定板，所述顶升固定板的顶部设置有所述顶升控制部，底部设置有用于安装紧固件的安装孔。
26.可选地，在上述治具中，所述第二凸轮机构并排设置有两个或更多个，其排布方向与所述夹具组件的水平移动方向垂直。
27.可选地，在上述治具中，所述第一夹持件包括第一压板，所述第一压板的侧面为所述第一夹持面；
28.所述第二夹持件包括第二压板和底部框架，所述第二压板的侧面为所述第二夹持面；
29.所述底部框架包括用于与所述第二压板固连的连接位和用于设置所述第一控制部的侧边框，所述连接位和所述侧边框分别位于所述第一压板的两侧，并且，所述侧边框与所述第一压板之间的间隙距离大于或等于开夹过程中所述第一夹持件与所述第二夹持件的相对移动距离。
30.可选地，在上述治具中，所述第一夹持件中还包括底座，所述第一压板并排设置有多个，且均固连设置在所述底座上；
31.所述第二压板并排设置有多个，与多个所述第一压板一一对应，以构成多个所述定位空间；
32.至少一个所述第一压板和与其相邻的所述第二压板之间设置有所述第一弹性件。
33.可选地，在上述治具中，还包括开夹导向机构，设置于所述底部框架和所述底座之间，其引导方向与开夹方向一致。
34.可选地，在上述治具中，还包括第三夹持件，位于所述定位空间的上端开口的一侧，所述第一压板和所述第二压板分别位于所述第三夹持件的两端。
35.可选地，在上述治具中，还包括：
36.导向凸台，位于所述第三夹持件的内侧；
37.导向滚轮，可转动地设置在所述第二夹持件上，与所述导向凸台的引导面滚动配合，用于控制所述第三夹持件朝远离所述待加工产品的方向移动；
38.第二弹性件，两端分别与所述第三夹持件、所述第二夹持件相连，用于控制所述第三夹持件朝压紧所述待加工产品的方向移动。
39.可选地，在上述治具中，所述底座的底部设置有用于与输送链适配的连接结构；
40.和/或，所述底座的底部设置有用于与直线导轨适配的卡接结构。
41.一种输送系统，包括：
42.上文中所述的治具；
43.用于控制所述治具中的所述夹具组件水平移动的输送链，所述夹具组件水平移动的方向与其开夹方向垂直。
44.一种焊接系统，包括：
45.上文中所述的输送系统；
46.用于对所述治具中的所述待加工产品进行焊接的密封钉焊接机。
47.本实用新型提供的治具中，通过第一凸轮机构能够实现夹具组件的开夹过程，其与现有技术中的顶升气缸系统相比，不仅能够取消气源气路等复杂系统，具有结构简单、占用空间小、成本较低的优势，而且能够解决开夹过程中气动延迟的问题，实现开夹动作响应及时、提高工作效率的目的。
48.进一步地，该治具中还通过第二凸轮机构能够实现夹具组件的顶升过程。从而能够进一步地在简化结构、降低成本的同时，还能够解决顶升过程中气动延迟的问题，实现顶升动作响应及时、提高工作效率的目的。
49.此外，本实用新型提供的输送系统和焊接系统中，由于采用了上述治具，因此能够具有该治具所带来的结构简单、占用空间小、成本较低、有利于提高工作效率等优势。
附图说明
50.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为本实用新型第一具体实施例提供的治具在输送链上的安装结构图；
52.图2为本实用新型第一具体实施例提供的夹持组件的轴测图；
53.图3为本实用新型第一具体实施例提供的夹持组件的分解图；
54.图4为本实用新型第一具体实施例提供的夹持组件的俯视图；
55.图5为本实用新型第一具体实施例提供的开夹组件的轴测图；
56.图6为本实用新型第一具体实施例提供的顶升组件的轴测图。
57.其中：
58.1-夹持组件，
59.11-第一夹持件，111-第一压板，112-底座；
60.12-第二夹持件，120-第一控制部；121-第二压板，122-底部框架；
61.13-顶升凸轮部，130-第二控制部；131-加厚垫板，132-顶升板构件；
62.141-第一弹性部，142-第二弹性部；
63.15-第三夹持件，151-导向凸台，152-导向滚轮；
64.16-开夹导向机构；
65.2-开夹组件，21-开夹固定板，22-开夹凸轮随动器，23-开夹立柱；
66.3-顶升组件，31-顶升凸轮随动器，32-顶升固定板；
67.4-输送链。
具体实施方式
68.本实用新型公开了一种能够适用于电池生产过程中的密封钉焊接工序的治具，以及设置有该治具的输送系统和焊接系统。该治具中通过凸轮机构实现开夹，其结构布置相对气缸更加简单、成本较低，且有利于提高工作效率。
69.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
70.第一具体实施例
71.请参阅图1至图6，本实用新型第一具体实施例提供了一种治具，该治具包括夹具组件1和开夹组件2，夹具组件1包括第一夹持件11、第二夹持件12、第一弹性件141。其中：
72.第一夹持件11设置有第一夹持面；
73.第二夹持件12设置有第二夹持面和第一控制部120，第二夹持面和第一夹持面之间构成用于容纳待加工产品10的定位空间；
74.第一弹性件141用于为第一夹持件11和第二夹持件12提供夹紧力；
75.开夹组件2设置有开夹控制部22，开夹控制部22与第一控制部120构成第一凸轮机构，用于控制第二夹持件12朝开夹方向移动。
76.具体实施时，一般将该治具中的夹具组件1安装在输送链4上，以通过输送链4控制夹具组件1带着待加工产品10水平移动至预设工位进行加工，且通过输送链4控制夹具组件1带着待加工产品10离开该工位；开夹组件2固定安装在输送链4的一侧，且与其保持一定的距离。
77.从而，该治具的开夹过程为：
78.夹具组件1水平移动至开夹组件2附近时，第二夹持件12的第一控制部120逐渐与开夹组件2的开夹控制部22接触(构成第一凸轮机构)，并被开夹控制部22水平推动，实现开夹；
79.夹具组件1继续移动并逐渐远离开夹组件2时，第二夹持件12在第一弹性件141的作用下自动向第一夹持件11靠近，继续对待加工产品10进行夹紧定位。
80.可见，本实用新型第一具体实施例提供的治具中，通过第一凸轮机构能够实现夹具组件1的开夹过程，其与现有技术中的开夹气缸系统相比，不仅能够取消气源气路等复杂系统，具有结构简单、占用空间小、成本较低的优势，而且能够解决开夹过程在气动延迟的问题，实现开夹动作响应及时、提高工作效率的目的。
81.请参见图2和图3，具体实施时，可以将上述第一控制部120设置成凸台结构，即开夹凸台，其凸起方向与第二夹持件12的压紧方向一致；开夹控制部22为开夹凸轮随动器，与开夹凸台滚动配合。其中，开夹凸台设置有用于与开夹凸轮随动器滚动配合的连续曲面，该连续曲面包括依次连接的首侧过渡曲面、凸台顶面(即开夹凸台凸出第二夹持件12外侧面距离最大的凸点所在的位置)、尾侧过渡曲面。从而保证夹具组件1能够顺利平滑地移动至
开夹组件2附近，实现开夹后回复夹紧的过程。
82.具体地，请参见图1和图5，上述开夹组件2中，除了开夹控制部22，还包括开夹立柱23和开夹固定板21。其中：开夹控制部22位于开夹固定板21靠近夹具组件1的一侧；开夹立柱23的顶部与开夹固定板21固连，底部设置有用于与机台或地面固连的连接法兰，从而实现开夹组件2的固定安装。
83.进一步地，本实用新型第一具体实施例中的治具中，还通过第二凸轮机构实现夹具组件1及待加工产品10的顶升。具体请参见图1，该治具中还包括顶升组件3。其中：
84.夹具组件1的底部凸出设置有第二控制部130；
85.顶升组件3设置有顶升控制部31，顶升控制部31与第二控制部130构成第二凸轮机构，用于控制待加工产品10抬升至预设高度位置。
86.具体实施时，该治具的顶升过程为：
87.顶升组件3位于输送链4的侧下方固定不动，夹具组件1沿着输送链4水平移动到顶升组件3的正上方时，夹具组件1的第二控制部130与顶升组件3的顶升控制部31接触，此时夹具组件1以及代加工产品10被顶升至预设高度位置；
88.夹具组件1继续移动并逐渐远离顶升组件3时，在重力作用下回落至原始位置。
89.可见，本实用新型第一具体实施例提供的治具中，通过第二凸轮机构能够实现夹具组件1的顶升过程，其与现有技术中的顶升气缸系统相比，不仅能够取消气源气路等复杂系统，具有结构简单、占用空间小、成本较低的优势，而且能够解决顶升过程中气动延迟的问题，实现顶升动作响应及时、提高工作效率的目的。
90.请参见图2和图3，具体实施时，可以将上述第二控制部130设置成凸台结构，即顶升凸台，其凸起方向与夹具组件1的抬升方向相反；顶升控制部31为顶升凸轮随动器，顶升凸轮随动器位于顶升凸台的下方且与其滚动配合，以控制待加工产品10抬升至预设高度位置。
91.具体地，请参见图1至图3，该顶升凸台设置有用于与顶升凸轮随动器滚动配合的连续曲面，该连续曲面包括依次连接的首侧过渡曲面、凸台顶面(即顶升凸台凸出夹具组件1的底面距离最大的凸点所在的位置)、尾侧过渡曲面。从而保证夹具组件1能够顺利平滑地移动至顶升组件3的上方，实现顶升后回落的过程。
92.具体地，请参见图1和图6，上述顶升组件3中，除了顶升控制部31，还包括顶升固定板32。其中，顶升控制部31位于顶升固定板32的顶部，顶升固定板32的底部设置用于与机台或地面固连的有用于安装紧固件(例如螺柱、螺栓)的安装孔，从而实现顶升组件3的固定安装。
93.需要说明的是，本实用新型第一具体实施例提供的治具能够适用于电池生产过程中的密封钉焊接工序，此时，待加工产品10为需要焊接密封钉的锂电池，其不仅被夹具组件1夹紧定位，而且和夹具组件1一起随输送链4水平移动。为了方便理解，下面以电池为例进行具体说明。
94.具体实施时，请参见图3和图4，该治具中：
95.第一夹持件11包括第一压板111，第一压板111的侧面为上述第一夹持面，用于压紧电池的一侧；
96.第二夹持件12包括第二压板121和底部框架122，第二压板121的侧面为上述第二
夹持面，第二压板121与第一压板111之间为上述定位空间；
97.底部框架122包括用于与第二压板121固连的连接位和用于设置第一控制部120的侧边框，该连接位和侧边框分别位于第一压板111的两侧，并且，该侧边框与第一压板111之间的间隙距离大于或等于开夹过程中第一夹持件11与第二夹持件12的相对移动距离，从而保证夹具组件1能够顺利开夹。
98.优选地，请参见图1至图4，该第一夹持件11中还包括底座112，第一压板111并排设置有多个，且均固连设置在底座112上；对应地，第二压板121并排设置有多个，与多个第一压板111一一对应，以构成多个定位空间。此时，至少一个第一压板111和与其相邻的第二压板121之间设置有一组第一弹性件141。
99.而且，夹具组件1的底部并排设置有两个或更多个上述第二凸轮机构，或者说，夹具组件1的底部并排设置有两个或多个第二控制部130，多个第二控制部130的排布方向基本与夹具组件1的移动方向垂直，且优选与多个定位空间一一对应。工作过程中，能够通过一个夹具组件1实现对多个电池的同步加工，提高工作效率。
100.具体地，请参见图1至图4，底座112的底部设置有用于与输送链4适配的连接结构；和/或，底座112的底部设置有用于与直线导轨适配的卡接结构113。从而保证夹具组件1能够随输送链4平稳移动。优选地，第一夹持件11的底座112的底部在卡接结构113的两侧分别设置有一个或一组第二凸轮机构。
101.具体实施时，底座112的底部对应第二凸轮机构的位置由上到下依次设置有固定设置有加厚垫板131和顶升板构件132，加厚垫板131可以重叠布置有多个，顶升板构件132的底部设置有上述第二控制部130。
102.具体实施时，如图2中所示，第一夹持件11和第二夹持件12之间的第一弹性件141可以采用压缩弹簧，其两端分别连接第一夹持件11和第二夹持件12。但是并不局限于此，在其他具体实施例中，也可以采用拉簧或其他能够为第一夹持件11和第二夹持件12提供夹紧力的弹性件，其具体安装结构可根据实际需要进行具体设计。
103.优选实施例中，如图3中所示，第一夹持件11和第二夹持件12之间设置有开夹导向机构16。在开夹过程中，通过开夹导向机构16能够对第二夹持件12起到导向的作用，以保证第二夹持件12在朝开夹方向移动时为直线移动。具体地，该开夹导向机构16包括直线导轨和滑块。
104.进一步地，第一夹持件11和第二夹持件12的一侧设置有第三夹持件15，第三夹持件15的作用和工作原理与第二夹持件12类似。具体地，请参见图3和图4，第三夹持件15位于上述定位空间的上端开口的一侧，第一压板111和第二压板121分别位于第三夹持件15的两端。
105.而且，第三夹持件15的内侧设置有导向凸台151，第二夹持件12上可转动地设置有导向滚轮152，导向滚轮152与导向凸台151的引导面滚动配合，用于控制第三夹持件15朝远离待加工产品10的方向移动；第三夹持件15和第二夹持件12之间设置有第二弹性件142，用于控制第三夹持件15朝压紧待加工产品10的方向移动。
106.从而，在开夹过程中：
107.当第二夹持件12逐渐远离第一夹持件11时，导向滚轮152逐渐移动至导向凸台151的凸出顶端，从而反向推动第三夹持件15向远离待加工产品10的方向移动，实现第三坚持
件15与第二坚持件12的同步开夹；
108.当第二夹持件12逐渐靠近第一夹持件11时，导向滚轮152逐渐由导向凸台151的凸出顶端滚动至凸起根部，甚至脱离导向凸台151，此时，第三坚持件15在第二弹性件142的回复力作用下重新回到夹持位，对待加工产品10进行压紧定位。
109.综上，本实用新型第一具体实施例中提供的治具的工作过程如下：
110.开夹：开夹组件2位于输送链4的一侧固定不动，夹具组件1沿着输送链4移动，当夹具组件1逐渐接近开夹组件2时，位于夹具组件1外侧的第一控制部120(即开夹凸台)与开夹组件2的开夹控制部22(即开夹凸轮随动器)逐渐接触，由于第一控制部120凸出设置在第二夹持件12的外侧，从而能够在开夹控制部22的作用下推动第二夹持件12朝开夹方向移动，实现夹具组件1的开夹过程，达到松开待加工产品10的目的。直到夹具组件1继续移动至不与开夹组件2接触时，夹具组件1中的第二夹持件12和第一夹持件11在第一弹性件141的作用下继续对待加工产品10(即电池)进行夹紧定位。
111.顶升：顶升组件3位于输送链4的底部固定不动，夹具组件1沿着输送链4移动，当夹具组件1逐渐接近顶升组件3时，位于夹具组件1的底部的第二控制部130(即顶升凸台)与顶升组件3的顶升控制部31(即顶升凸轮随动器)逐渐接触，由于第二控制部130凸出设置在夹具组件1的底部，从而能够在顶升控制部31的作用下顶升夹具组件1，以将待加工产品10(即电池)顶升到预设高度位置，为电池上下料做准备。
112.第二具体实施例
113.本实用新型第二具体实施例中提供了一种治具，其与上述第一具体实施例的区别仅在于：第一控制部120为凸出设置在第二夹持件12的外侧面的第一滚轮；开夹控制部22为开夹凸台或第二滚轮，用于与第一滚轮滚动配合构成凸轮机构，以控制第二夹持件12朝开夹方向移动。
114.本实用新型第二具体实施例提供的治具中，同样通过凸轮机构实现夹具组件1的开夹过程，其与现有技术中的开夹气缸系统相比，不仅能够取消气源气路等复杂系统，具有结构简单、占用空间小、成本较低的优势，而且能够解决气动延迟的问题，实现开夹动作响应及时、提高工作效率的目的。
115.第三具体实施例
116.本实用新型第二具体实施例中提供了一种治具，其与上述第一具体实施例的区别仅在于：第二控制部130为凸出设置在夹具组件1的底部的第三滚轮；顶升控制部31为顶升凸台或第四滚轮，位于第三滚轮的下方，用于与第三滚轮滚动配合构成凸轮机构，以控制待加工产品10抬升至预设高度位置。
117.本实用新型第二具体实施例提供的治具中，同样通过凸轮机构实现夹具组件1的顶升过程，其与现有技术中的顶升气缸系统相比，不仅能够取消气源气路等复杂系统，具有结构简单、占用空间小、成本较低的优势，而且能够解决气动延迟的问题，实现开夹动作响应及时、提高工作效率的目的。
118.第四具体实施例
119.请参见图1，本实用新型第四具体实施例中提供了一种输送系统。该输送系统包括输送链4，以及上述任一具体实施例中所述的治具。输送链4用于控制该治具中的夹具组件1水平移动，夹具组件1水平移动的方向与其开夹方向垂直，从而能够在输送过程中进行开夹
和顶升。
120.而且，本实用新型第四具体实施例中还提供了一种焊接系统，该焊接系统包括：
121.上述输送系统；
122.用于对治具中的待加工产品10进行焊接的密封钉焊接机。
123.由于该输送系统和焊接系统中采用了上述任一具体实施例中治具，因此能够具有该治具所带来的结构简单、占用空间小、成本较低、有利于提高工作效率等优势。
124.最后，还需要说明的是，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。
125.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
126.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。