本发明涉及电池测试，尤其涉及一种超声波焊接拉力测试的精准度优化设计。
背景技术：
1、在方形电池的制造过程中，卷芯配对完成后，卷芯配对后需将极耳与连接片可靠连接。极耳是电极引出部分，用于电流引导；连接片是连接极耳与其他组件的导电部件，其通常采用超声波高频振动焊接技术实现连接。然而，焊接质量可能受参数设置、表面氧化或污染、设备故障等因素影响，导致虚焊或未焊接。虚焊或未焊接会增大接触电阻，影响充放电性能，甚至引发局部过热，增加安全隐患。基于上述问题，在电池的生产过程中，完成极耳与连接片的焊接后通常会进行焊接强度检测。通过检测焊接强度，可以有效识别虚焊、未焊接等质量问题，从而确保电池在后续使用中的稳定性和可靠性。
2、目前对超声波焊接常用的检测方法为拉力测试，现有技术中主要包括垂直拉力测试及平行拉力测试两类工装。在垂直拉力测试中，测试拉力的方向与焊接平面垂直，这种设置能够更准确地评估样品之间的结合强度。然而，该方法在检测前需要对样品进行弯折操作，这不仅会导致样品损耗，还可能影响测试结果的准确性。相比之下，平行拉力测试采用上下两部分的测试夹具：上部件夹住极耳，下部件夹住连接片，从而能够在不弯折样品的情况下进行焊接拉力测试。
3、然而，现有的平行拉力测试工装在操作时需手动放置检测样品并调整位置，操作人员在放置检测样品时需依赖肉眼判断位置，易因个体差异或操作熟练度不同而引入位置偏差，影响测试结果的一致性和可靠性。这一过程不仅耗时，还依赖于操作人员的经验和判断，容易导致位置不精确的问题，进而影响测试的效率和精度。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种超声波焊接拉力测试工装及方法，可以快速定位测试样品放置位置，显著提高焊接拉力测试的效率及精度。
2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
3、一种超声波焊接拉力测试工装，包含有极耳夹持组件、与所述极耳夹持组件相配合的连接片夹持组件、连接所述极耳夹持组件并带动其移动的驱动装置和固定连接于所述连接片夹持组件的安装座，所述极耳夹持组件包括两个极耳夹块，两个所述极耳夹块设有平行正对的极耳压触面；所述连接片夹持组件包括两个连接片夹块，两个所述连接片夹块设有平行正对的连接片压触面；两个所述连接片压触面上分别包含有用于卡合连接片的定位凹槽与定位凸部。
4、极耳与连接片通过超声波高频振动焊接技术实现连接，安装座为超声波焊接拉力测试工装的固定平台，与连接片夹持组件稳固连接，确保连接片夹持组件在测试过程中不会晃动。连接片夹持组件用于夹持连接片的非焊接区域，其中一个连接片压触面上设置有定位凹槽，另一连接片压触面上对应设有定位凸部，用于卡合连接片，以确保连接片放置过程的位置准确及迅速定位。调整两个连接片夹块相互靠近直至定位凹槽与定位凸部紧密夹持连接片；
5、极耳夹持组件用于夹持极耳上部非焊接区域，驱动装置连接于极耳夹持组件并通过机械或气动方式（如气缸、丝杆滑台等）驱动极耳夹持组件。设置驱动装置使极耳夹持组件位于合适位置，使极耳非焊接区域位于两个极耳夹块之间，调整两个极耳夹块相互靠近直至极耳压触面压紧极耳。然后在驱动装置的驱动下，带动极耳夹持组件远离连接片夹持组件，进而带动极耳夹块与连接片夹块相互远离，以便对所述极耳和连接片的焊接强度进行测试。
6、本发明通过在两个连接片压触面上分别设置定位凹槽与定位凸部，能够快速将连接片卡合在连接片夹块的固定位置，无需在放置过程中反复调整连接片的前后和上下位置。这种设计不仅简化了连接片的放置过程，还避免了因放置位置不当导致的测试结果误差，从而显著提升了拉力测试的效率和精度。
7、作为优选，所述极耳夹持组件还包含有第一基座、分别抵触并推动所述极耳夹块的两个第一锁紧螺栓和分别与每个所述极耳夹块固定连接的两组第一限位杆；所述第一锁紧螺栓与所述第一基座螺纹连接，所述第一限位杆与所述第一基座滑动连接；所述连接片夹持组件还包含有第二基座，分别抵触并推动所述连接片夹块的两个第二锁紧螺栓和分别与每个所述连接片夹块固定连接的两组第二限位杆；所述第二锁紧螺栓与所述第二基座螺纹连接，所述第二限位杆与所述第二基座滑动连接。
8、每个极耳夹块一端固定连接有一组第一限位杆，且该第一限位杆滑动插接于第一基座上，可以使得极耳夹块可移动连接于第一基座上，并沿着第一限位杆的滑动方向移动。每个极耳夹块一端对应有一个第一锁紧螺栓，其与第一基座螺纹连接，通过旋拧第一锁紧螺栓可以使其一端抵触并推动极耳夹块，在第一限位杆的限位作用下，可以使得第一锁紧螺栓的旋转前进运动转换为极耳夹块的直线运动，使两个极耳夹块相互靠近，以实现对极耳的稳定夹持。当需要使两个极耳夹块相互远离时，仅需反向旋拧第一锁紧螺栓使其与极耳夹块分离，然后移动极耳夹块即可。同理，设置第二限位杆，可以使得连接片夹块在第二基座的空腔内沿着第二限位杆的滑动方向移动。第二锁紧螺栓使得连接片夹块相互靠近，确保连接片在测试过程中能够被牢固地夹持，保证拉力测试的准确性。此外，两个极耳夹块及两个连接片夹块均对应设置锁紧螺栓，可以通过控制两侧锁紧螺栓的相对旋拧距离来调整极耳夹块和连接片夹块的相对位置，以确保极耳和连接片无歪斜，从而提高测试结果的准确性。
9、作为优选，所述第一锁紧螺栓包含有第一螺栓头，所述第一螺栓头设有用于抵触所述第一限位杆从而推动所述极耳夹块移动的抵触面；所述第二锁紧螺栓包含有第二螺栓头；所述第二螺栓头设有用于抵触所述第二限位杆从而推动所述连接片夹块移动的抵触面。
10、工作人员在旋拧第一锁紧螺杆时，第一螺栓头能够抵触第一限位杆，进而推动其滑动，使得极耳夹块可以在第一限位杆和第一锁紧螺杆的协同作用下移动，相较于仅靠第一锁紧螺杆推动的方式，受力更加均匀稳定；同理，连接片夹块也可以在第二锁紧螺杆和第二限位杆的协同作用下移动。
11、作为优选，两个所述极耳压触面为锯齿面。
12、极耳压触面设置为锯齿面可以增强其摩擦力，防止极耳在夹持过程中滑动，提高夹持的可靠性，确保测试过程的稳定性。同时在夹持时分散压力，减少对极耳的损伤，保证测试结果的准确性。
13、作为优选，所述定位凸部夹持连接片的一侧设有弹性缓冲凸点。
14、在定位凸部夹持连接片的一侧设有弹性缓冲凸点，可减轻夹持时对连接片的压力集中，防止连接片受损，同时提高摩擦力，确保夹持的稳定性，提高测试的可靠性和准确性。
15、作为优选，所述定位凹槽的深度不小于测试的连接片的厚度，且不超过所述连接片与所述定位凸部的突出部分厚度总和。
16、定位凹槽的深度不小于连接片的厚度，可使其快速稳固卡合；其深度不超过连接片与定位凸部凸出部分厚度总和，确保夹紧时二者紧密压触。若深度超出此范围，会导致连接片夹块夹紧后，连接片周边出现空隙，夹持不紧密，影响测试结果的准确性。
17、作为优选，所述极耳夹持组件还包含有第一刻度环，所述第一锁紧螺栓端部配合设有第一对位块，所述第一锁紧螺栓尾部设有第一阻接片；所述连接片夹持组件还包含有第二刻度环，所述第二锁紧螺栓端部配合设有第二对位块，所述第二锁紧螺栓尾部设有第二阻接片。
18、当两个第一阻接片及两个极耳夹块均分别紧密抵接第一基座的内壁时，第一对位块与第一刻度环的零点对齐，设定该状态为极耳夹持组件的初始状态；同理，调整连接片夹持组件到初始状态，并依据极耳和连接片的厚度换算其对应需要的旋转角度。
19、为便于解释，后续操作以左侧作为控制侧进行解释。
20、首先，旋拧左侧第二锁紧螺杆一定整圈数进而推动左侧连接片夹块位于第一基座的较为中间位置，然后调整右侧第二锁紧螺杆使右侧连接片夹块靠近并夹紧连接片，随后，根据极耳或连接片的厚度对应的角度，调整左侧的第一锁紧螺杆，可以使得极耳、连接片均与拉力轴向一致；具体的，若连接片在极耳左侧，左侧第一锁紧螺杆则需要旋转同样整圈数加连接片厚度对应的角度，若连接片位于极耳右侧，左侧第一锁紧螺杆需要旋转的量则为同样整圈数减去极耳厚度对应的角度，通过此步骤，可确保左侧极耳夹块的位置可以恰好紧密贴合极耳，最后，旋拧右侧第一锁紧螺杆，使右侧的极耳夹块靠近并紧密触压极耳即可。
21、上述设置可以有效避免出现因极耳夹块的位置调整不当引起的极耳与连接片的夹持存在歪斜，保证拉力方向与测试样品轴线一致，避免侧向力和弯曲应力的产生。相比依赖肉眼判断和反复调试更加精确，显著提升了测试结果的可靠性和一致性。
22、作为优选，所述第一基座通过第一连接杆与所述驱动装置连接；所述第二基座与所述安装座之间设有第二连接杆。
23、当驱动装置工作时，力经第一连接杆传递到第一基座，第一连接杆将集中力分散到自身杆体，再传递给第一基座，避免连接处局部应力过大，降低疲劳破坏风险，延长工装寿命。第二连接杆安装在第二基座与安装座之间，使得第二基座下部存在一定的操作空间便于工作人员调试连接片夹持组件。
24、一种超声波焊接拉力测试方法，采用上述的超声波焊接拉力测试工装，包括以下步骤：
25、s01、置放步骤：将测试样品的所述连接片放置于所述定位凹槽中；
26、s02、连接片夹紧步骤：调整所述连接片夹持组件使所述定位凹槽与所述定位凸部配合紧密夹紧所述连接片；
27、s03、极耳夹紧步骤：利用所述驱动装置调整所述极耳夹持组件的位置，确保所述极耳的非焊接区域位于两个所述极耳压触面之间；调整所述极耳夹持组件使得两个所述极耳压触面紧密夹紧所述极耳；
28、s04、执行测试：启动测试工装，使所述驱动装置带动所述极耳夹持组件远离所述连接片夹持组件，根据测试结果判断是否存在虚焊情况。
29、在上述步骤s04中，利用拉力测试结果判断极耳及连接片的焊接区域是否存在虚焊。若在拉力值达到200n时，焊接区域的残留面积不足80%，则可判定该极耳与连接片的焊接区域存在虚焊。规范化的操作流程并配合精准定位，能够显著减少人为误差，提升测试的准确性，从而有效判断虚焊情况。
30、作为优选，所述s02和s03步骤中还包括调差保直步骤；基于所述极耳与所述连接片的相对位置，调整所述极耳夹持组件与所述连接片夹持组件，使得所述极耳和所述连接片均与所述驱动装置的移动方向轴向一致。
31、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
32、1、通过定位凹槽和定位凸部的配合，可以实现测试样品安装过程中连接片快速精确的放置，无需反复调整，提高了拉力测试的效率和精度。
33、2、设置刻度环及与之配合的对位块，可以更加精确的控制极耳夹块和连接片夹块的相对位置，使极耳和连接片均与拉力方向保持一致，避免其歪斜影响测试结果的精确性。
34、3、制定了一套规范且精准的拉力测试方法流程，可显著减少人为误差，提高测试的准确性。