一种电芯模组焊接机构、电芯模组焊接流水线及焊接方法与流程

1.本发明涉及电芯模组焊接技术领域，特别涉及一种电芯模组焊接机构、电芯模组焊接流水线及焊接方法。


背景技术：

2.圆柱电池模组的焊接一般采用电阻焊接方式，而由于圆柱电池需要焊接的位置多，所以焊接速度较其他工位慢，而运输电池模组的输送带通过直线运输方式将电池模组送入焊接工位，在焊接未完成的情况下，无法将电池运送到下一个焊接工位，影响对电池批量焊接加工的效率，此外现有对焊接机构（工装）进行承载的载具，多采用锁扣机构对上盖对进行锁紧定位（如图9所示），此种锁紧定位机构较为传统，在每次焊接前后对载具实施开关时均需额外手动操作依次对所有的锁扣实施松紧，操作使用较为麻烦。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种电芯模组焊接机构、电芯模组焊接流水线及焊接方法，以解决对焊接机构（工装）进行承载的载具，多采用锁扣机构对上盖对进行锁紧定位，此种锁紧定位机构较为传统，在每次焊接前后对载具实施开关时均需额外手动操作依次对所有的锁扣实施松紧，操作使用较为麻烦的问题。
4.本发明提供了一种电芯模组焊接机构、电芯模组焊接流水线及焊接方法，具体包括：载具、载板以及焊接工装，所述载具整体呈矩形结构内部中空结构，载具的内部用于承载焊接工装，载具承托放置于载板的顶端；所述焊接工装整体由下焊板、竖撑插放于下焊板上的多排电池以及电池顶端的上焊板共组成，且载具底板的中间位置焊接一处矩形限位框，焊接工装的下焊板与矩形限位框插接配合；所述载具顶板的前后两侧通过螺丝锁紧固定有两处载具上侧板，且载具底板的前后两侧通过螺丝锁紧固定有两处载具下侧板；两处所述载具上侧板的左右两端底部对称焊接有四处对接插轴，且两处载具下侧板的左右两端段上对称开设有四处未贯通的定位孔，四处对接插轴对应与四处定位孔插接配合；所述载板呈矩形结构，且载板的顶端四角位置通过螺丝对称锁紧安装有四处l状限位板，载具底板的四处拐角部分对应与四处l状限位板插接配合；两处所述载具上侧板的底部均对称焊接有两处定位板，且两处载具下侧板的顶端均对称焊接有两组安装板，四组安装板上通过弹簧顶推对称贯穿滑动安装有四处六棱插轴，当两处载具上侧板与两处载具下侧板对插拼接在一起时，四处六棱插轴的首端段与四处定位板贯穿插接配合。
5.进一步的，四处所述l状限位板之间呈前后对称焊接有两处六棱定位轴，两处六棱定位轴的左右两端段上对称滑动安装有两处竖向顶板，两处竖向顶板的顶端段呈左右相向焊接有两处三角顶块。
6.进一步的，两处所述六棱定位轴的中间段上呈前后对称转动安装有两处梅花状的旋钮，旋钮的圆周外圈上呈左右相向转动连接有两处连杆，两处连杆的尾端对应与两处竖向顶板转动连接在一起。
7.进一步的，两处所述六棱定位轴的中间段上对称向上焊接有两处f状支撑杆，两处f状支撑杆的水平部分上贯穿滑动安装有两处竖向插轴，两处竖向插轴的底部段对应与两处旋钮圆周外圈上的定位孔插接配合。
8.进一步的，四处所述六棱插轴的尾端通过四处l状传力杆焊接有四处三角受力块，四处三角受力块呈左右相向布置，且当两处载具上侧板与两处载具下侧板对插拼接在一起时，四处三角受力块对应与四处三角顶块斜面抵靠接触。
9.进一步的，所述载板的左右两侧外檐位置对称通过螺丝固定有两处定位座 ，定位座整体由前后对称且顶端开设有固定孔的两处l状定位块共同焊接组成。
10.进一步的，包括：机架、载板输送带以及升降气缸，所述机架的顶端呈左右对称焊接有两处台板，且机架前半部分的左右两侧设置有两处机箱，两处台板的顶端呈左右间隔焊接支撑有两处矩形结构的定位框；所述机架的顶端部分上呈左右对称设置有两处载板输送带，两处载板输送带用于承托传送载板；两处所述台板的底部呈左右对称吊装有两组升降气缸，且升降气缸伸缩杆的顶端固定有呈l状结构的载板升降铲，两处载板升降铲与载板卡接配合；所述定位框的底部四角位置对称固定有四处竖撑支轴，四处竖撑支轴的底部与两处台板通过螺丝锁紧固定在一起；所述定位框的左右两侧底部对称固定有四处定位插销，当载板以及载具向上顶升与定位框抵靠接触时，四处定位插销对应与两处定位座顶端的四处固定孔插接配合。
11.进一步的，包括以下操作步骤：
①
、首先，第一个载具覆盖下焊板、电池、上焊板，将焊接工装包裹于其中，将载具的顶板以及两处载具上侧板插盖于载具的底板以及两处载具下侧板上；
②
、载具放置在载板的四处l状限位板之间进行一次定位；
③
、由载板输送带传输到第一个焊接工位下即第一处定位框的底部，由第一组升降气缸带动两处载板升降铲将载板铲起，并在铲起的过程中，四处定位插销与两处定位座顶端的四处固定孔插接配合进行二次定位；
④
、定位后的载具进行焊接工序，由于铲起的载板与载板输送带分离，载板输送带可以传送第二个载具穿过第一个焊接工位；
⑤
、第二个载具放置在第二个载板的四处l状限位板之间进行一次定位，由载板输送带传输到第二个焊接工位下即第二处定位框的底部，由第二组升降气缸带动两处载板升降铲将第二个载板铲起，并在铲起的过程中，四处定位插销与两处定位座顶端的四处固定孔插接配合进行二次定位，定位后的载具在第二个焊接工位进行焊接工序，以此往复。
有益效果
12.1、本发明，可在整体的加工过程中对载具实施前后两次定位，有效提高了定位精准度以及对电池的焊接加工精度。
13.2、本发明，可以增加相应数量的焊接工位以弥补焊接时间长而导致的产线停顿，提升对电池的批量焊接加工效率。
14.3、本发明，可省去在焊接加工前后需额外手动操作对载具的封闭定位机构实施松紧的麻烦，有助于简化载具的开关操作步骤以及对载具内部焊接工装的拆装操作步骤，使用较为便捷高效。
15.4、本发明，四处竖向顶板作为四处六棱插轴联动驱使功能的顶推传力部件采用滑移活动安装，且其与四处连杆以及两处旋钮共同连接组成了四处曲柄滑块机构，通过此四处机构，正反旋转两处旋钮可拽拉驱使四处竖向顶板相向滑移，使四处三角顶块与四处三角受力块分离，保证载具在重力承托于载板上时，四处六棱插轴也可进行灵活简单的抽脱，避免必须将载具与载板上提分离才能将四处六棱插轴抽脱并打开载具对电池调整的麻烦，提升了载具封闭定位机构松紧操作的灵活性以及载具开关的灵活性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
17.下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
18.在附图中：图1是本发明的实施例的焊接流水线结构示意图。
19.图2是本发明的实施例的焊接流水线底侧结构示意图。
20.图3是本发明的实施例的载具顶升状态图。
21.图4是本发明的实施例的载具下降状态图。
22.图5是本发明的实施例的载具结构示意图。
23.图6是本发明的实施例的焊接工装结构示意图。
24.图7是本发明的实施例的载板结构示意图。
25.图8是本发明的实施例的载具上侧板结构示意图。
26.图9是本发明的未改进前的载具结构示意图。
27.附图标记列表1、机架；101、台板；102、竖撑支轴；2、机箱；3、定位框；301、定位插销；4、载具；401、载具上侧板；402、载具下侧板；403、对接插轴；404、六棱插轴；405、安装板；406、定位板；407、三角受力块；5、载板输送带；6、升降气缸；601、载板升降铲；7、载板；701、定位座；702、l状限位板；703、六棱定位轴；704、旋钮；705、f状支撑杆；706、竖向插轴；707、竖向顶板；708、连杆；8、焊接工装；801、上焊板。
具体实施方式
28.为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
29.实施例：请参考图1至图9所示：本发明提供一种电芯模组焊接机构、电芯模组焊接流水线及焊接方法，包括：载具4、载板7以及焊接工装8，载具4整体呈矩形结构内部中空结构，载具4的内部用于承载焊接工装8，载具4承托放置于载板7的顶端；焊接工装8整体由下焊板、竖撑插放于下焊板上的多排电池以及电池顶端的上焊板801共组成，且载具4底板的中间位置焊接一处矩形限位框，焊接工装8的下焊板与矩形限位框插接配合；载具4顶板的前后两侧通过螺丝锁紧固定有两处载具上侧板401，且载具4底板的前后两侧通过螺丝锁紧固定有两处载具下侧板402；两处载具上侧板401的左右两端底部对称焊接有四处对接插轴403，且两处载具下侧板402的左
右两端段上对称开设有四处未贯通的定位孔，四处对接插轴403对应与四处定位孔插接配合；载板7呈矩形结构，且载板7的顶端四角位置通过螺丝对称锁紧安装有四处l状限位板702，载具4底板的四处拐角部分对应与四处l状限位板702插接配合，对载具4实施第一次定位；两处载具上侧板401的底部均对称焊接有两处定位板406，且两处载具下侧板402的顶端均对称焊接有两组安装板405，四组安装板405上通过弹簧顶推对称贯穿滑动安装有四处六棱插轴404，当两处载具上侧板401与两处载具下侧板402对插拼接在一起时，四处六棱插轴404的首端段与四处定位板406贯穿插接配合，四处六棱插轴404可将载具4的顶板和底板以及两处载具上侧板401和两处载具下侧板402插接定位在一起，完成对载具4的封闭定型。
30.其中，四处l状限位板702之间呈前后对称焊接有两处六棱定位轴703，两处六棱定位轴703的左右两端段上对称滑动安装有两处竖向顶板707，两处竖向顶板707的顶端段呈左右相向焊接有两处三角顶块。
31.其中，两处六棱定位轴703的中间段上呈前后对称转动安装有两处梅花状的旋钮704，旋钮704的圆周外圈上呈左右相向转动连接有两处连杆708，两处连杆708的尾端对应与两处竖向顶板707转动连接在一起，四处竖向顶板707作为四处六棱插轴404联动驱使功能的顶推传力部件采用滑移活动安装，且其与四处连杆708以及两处旋钮704共同连接组成了四处曲柄滑块机构，通过此四处机构，正反旋转两处旋钮704可拽拉驱使四处竖向顶板707相向滑移，使四处三角顶块与四处三角受力块407分离，保证载具4在重力承托于载板7上时，四处六棱插轴404也可进行灵活简单的抽脱，避免必须将载具4与载板7上提分离才能将四处六棱插轴404抽脱并打开载具4对电池调整的麻烦，提升了载具4封闭定位机构松紧操作的灵活性以及载具4开关的灵活性。
32.其中，两处六棱定位轴703的中间段上对称向上焊接有两处f状支撑杆705，两处f状支撑杆705的水平部分上贯穿滑动安装有两处竖向插轴706，两处竖向插轴706的底部段对应与两处旋钮704圆周外圈上的定位孔插接配合。
33.其中，四处六棱插轴404的尾端通过四处l状传力杆焊接有四处三角受力块407，四处三角受力块407呈左右相向布置，且当两处载具上侧板401与两处载具下侧板402对插拼接在一起时，四处三角受力块407对应与四处三角顶块斜面抵靠接触，通过四处三角受力块407与四处三角顶块的斜面导向原理，载具4将焊接工装8包裹覆盖于其中后往载板7上下落放置时，四处六棱插轴404可利用载具4的下落动力联动驱使相向滑移与四处定位板406贯穿插接配合，完成对载具4的紧闭定型，且在焊接完成后提升取卸载具4时，四处三角受力块407与四处三角顶块上升分离后，四处六棱插轴404上的弹簧可自动顶推驱使其回滑复位与四处定位板406抽脱分离，松开载具4，这省去在焊接加工前后需额外手动操作对载具4的封闭定位机构实施松紧的麻烦，有助于简化载具4的开关操作步骤以及对载具4内部焊接工装8的拆装操作步骤，使用较为便捷高效；载板7的左右两侧外檐位置对称通过螺丝固定有两处定位座701 ，定位座701整体由前后对称且顶端开设有固定孔的两处l状定位块共同焊接组成。
34.其中，机架1、载板输送带5以及升降气缸6，机架1的顶端呈左右对称焊接有两处台板101，且机架1前半部分的左右两侧设置有两处机箱2，两处台板101的顶端呈左右间隔焊接支撑有两处矩形结构的定位框3；机架1的顶端部分上呈左右对称设置有两处载板输送带5，两处载板输送带5用于承托传送载板7；两处台板101的底部呈左右对称吊装有两组升降
气缸6，且升降气缸6伸缩杆的顶端固定有呈l状结构的载板升降铲601，两处载板升降铲601与载板7卡接配合；定位框3的底部四角位置对称固定有四处竖撑支轴102，四处竖撑支轴102的底部与两处台板101通过螺丝锁紧固定在一起；定位框3的左右两侧底部对称固定有四处定位插销301，当载板7以及载具4向上顶升与定位框3抵靠接触时，四处定位插销301对应与两处定位座701顶端的四处固定孔插接配合，在焊接过程中再次对载具4实施定位，本发明可在整体的加工过程中对载具4实施前后两次定位，有效提高了定位精准度以及对电池的焊接加工精度。
35.本实施例的具体使用方式与作用：本发明使用时，首先，第一个载具4覆盖下焊板、电池、上焊板801，将焊接工装8包裹于其中，将载具4的顶板以及两处载具上侧板401插盖于载具4的底板以及两处载具下侧板402上；载具4放置在载板7的四处l状限位板702之间进行一次定位；由载板输送带5传输到第一个焊接工位下即第一处定位框3的底部，由第一组升降气缸6带动两处载板升降铲601将载板7铲起，并在铲起的过程中，四处定位插销301与两处定位座701顶端的四处固定孔插接配合进行二次定位；定位后的载具4进行焊接工序，由于铲起的载板7与载板输送带5分离，载板输送带5可以传送第二个载具4穿过第一个焊接工位；第二个载具4放置在第二个载板7的四处l状限位板702之间进行一次定位，由载板输送带5传输到第二个焊接工位下即第二处定位框3的底部，由第二组升降气缸6带动两处载板升降铲601将第二个载板7铲起，并在铲起的过程中，四处定位插销301与两处定位座701顶端的四处固定孔插接配合进行二次定位，定位后的载具4在第二个焊接工位进行焊接工序，依此方式，可以增加相应数量的焊接工位以弥补焊接时间长而导致的产线停顿，提升对电池的批量焊接加工效率。

技术特征：
1.一种电芯模组焊接机构，其特征在于，包括：载具（4）、载板（7）以及焊接工装（8），所述载具（4）整体呈矩形结构内部中空结构，载具（4）的内部用于承载焊接工装（8），载具（4）承托放置于载板（7）的顶端；所述焊接工装（8）整体由下焊板、竖撑插放于下焊板上的多排电池以及电池顶端的上焊板（801）共组成，且载具（4）底板的中间位置焊接一处矩形限位框，焊接工装（8）的下焊板与矩形限位框插接配合；所述载具（4）顶板的前后两侧通过螺丝锁紧固定有两处载具上侧板（401），且载具（4）底板的前后两侧通过螺丝锁紧固定有两处载具下侧板（402）；两处所述载具上侧板（401）的左右两端底部对称焊接有四处对接插轴（403），且两处载具下侧板（402）的左右两端段上对称开设有四处未贯通的定位孔，四处对接插轴（403）对应与四处定位孔插接配合；所述载板（7）呈矩形结构，且载板（7）的顶端四角位置通过螺丝对称锁紧安装有四处l状限位板（702），载具（4）底板的四处拐角部分对应与四处l状限位板（702）插接配合；两处所述载具上侧板（401）的底部均对称焊接有两处定位板（406），且两处载具下侧板（402）的顶端均对称焊接有两组安装板（405），四组安装板（405）上通过弹簧顶推对称贯穿滑动安装有四处六棱插轴（404），当两处载具上侧板（401）与两处载具下侧板（402）对插拼接在一起时，四处六棱插轴（404）的首端段与四处定位板（406）贯穿插接配合。2.如权利要求1所述一种电芯模组焊接机构，其特征在于：四处所述l状限位板（702）之间呈前后对称焊接有两处六棱定位轴（703），两处六棱定位轴（703）的左右两端段上对称滑动安装有两处竖向顶板（707），两处竖向顶板（707）的顶端段呈左右相向焊接有两处三角顶块。3.如权利要求2所述一种电芯模组焊接机构，其特征在于：两处所述六棱定位轴（703）的中间段上呈前后对称转动安装有两处梅花状的旋钮（704），旋钮（704）的圆周外圈上呈左右相向转动连接有两处连杆（708），两处连杆（708）的尾端对应与两处竖向顶板（707）转动连接在一起。4.如权利要求3所述一种电芯模组焊接机构，其特征在于：两处所述六棱定位轴（703）的中间段上对称向上焊接有两处f状支撑杆（705），两处f状支撑杆（705）的水平部分上贯穿滑动安装有两处竖向插轴（706），两处竖向插轴（706）的底部段对应与两处旋钮（704）圆周外圈上的定位孔插接配合。5.如权利要求2所述一种电芯模组焊接机构，其特征在于：四处所述六棱插轴（404）的尾端通过四处l状传力杆焊接有四处三角受力块（407），四处三角受力块（407）呈左右相向布置，且当两处载具上侧板（401）与两处载具下侧板（402）对插拼接在一起时，四处三角受力块（407）对应与四处三角顶块斜面抵靠接触。6.如权利要求1所述一种电芯模组焊接机构，其特征在于：所述载板（7）的左右两侧外檐位置对称通过螺丝固定有两处定位座（701） ，定位座（701）整体由前后对称且顶端开设有固定孔的两处l状定位块共同焊接组成。7.一种应用权利要求1至6任意一条所述的电芯模组焊接机构的焊接流水线，其特征在于，包括：机架（1）、载板输送带（5）以及升降气缸（6），所述机架（1）的顶端呈左右对称焊接有两处台板（101），且机架（1）前半部分的左右两侧设置有两处机箱（2），两处台板（101）的顶端呈左右间隔焊接支撑有两处矩形结构的定位框（3）；所述机架（1）的顶端部分上呈左右对称设置有两处载板输送带（5），两处载板输送带（5）用于承托传送载板（7）；两处所述台板
（101）的底部呈左右对称吊装有两组升降气缸（6），且升降气缸（6）伸缩杆的顶端固定有呈l状结构的载板升降铲（601），两处载板升降铲（601）与载板（7）卡接配合；所述定位框（3）的底部四角位置对称固定有四处竖撑支轴（102），四处竖撑支轴（102）的底部与两处台板（101）通过螺丝锁紧固定在一起；所述定位框（3）的左右两侧底部对称固定有四处定位插销（301），当载板（7）以及载具（4）向上顶升与定位框（3）抵靠接触时，四处定位插销（301）对应与两处定位座（701）顶端的四处固定孔插接配合。8.一种使用权利要求7所述的电芯模组焊接机构的焊接流水线的焊接方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
①
、首先，第一个载具（4）覆盖下焊板、电池、上焊板（801），将焊接工装（8）包裹于其中，将载具（4）的顶板以及两处载具上侧板（401）插盖于载具（4）的底板以及两处载具下侧板（402）上；
②
、载具（4）放置在载板（7）的四处l状限位板（702）之间进行一次定位；
③
、由载板输送带（5）传输到第一个焊接工位下（即第一处定位框（3）的底部），由第一组升降气缸（6）带动两处载板升降铲（601）将载板（7）铲起，并在铲起的过程中，四处定位插销（301）与两处定位座（701）顶端的四处固定孔插接配合进行二次定位；
④
、定位后的载具（4）进行焊接工序，由于铲起的载板（7）与载板输送带（5）分离，载板输送带（5）可以传送第二个载具（4）穿过第一个焊接工位；
⑤
、第二个载具（4）放置在第二个载板（7）的四处l状限位板（702）之间进行一次定位，由载板输送带（5）传输到第二个焊接工位下（即第二处定位框（3）的底部），由第二组升降气缸（6）带动两处载板升降铲（601）将第二个载板（7）铲起，并在铲起的过程中，四处定位插销（301）与两处定位座（701）顶端的四处固定孔插接配合进行二次定位，定位后的载具（4）在第二个焊接工位进行焊接工序，以此往复。

技术总结
本发明提供一种电芯模组焊接机构、电芯模组焊接流水线及焊接方法，涉及电芯模组焊接领域，包括：载具、载板以及焊接工装，所述载具整体呈矩形结构内部中空结构，载具的内部用于承载焊接工装，载具承托放置于载板的顶端；所述焊接工装整体由下焊板、竖撑插放于下焊板上的多排电池以及电池顶端的上焊板共组成，且载具底板的中间位置焊接一处矩形限位框，焊接工装的下焊板与矩形限位框插接配合；两处所述载具上侧板的左右两端底部对称焊接有四处对接插轴，本发明可省去在焊接加工前后需额外手动操作对载具的封闭定位机构实施松紧的麻烦，有助于简化载具的开关操作步骤以及对载具内部焊接工装的拆装操作步骤，使用较为便捷高效。使用较为便捷高效。使用较为便捷高效。


技术研发人员：向安明 李兰
受保护的技术使用者：深圳市汇鼎智能制造技术有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/9