本技术涉及激光焊接设备,具体涉及一种电池模组ccs组件的激光焊接设备。
背景技术:
1、新能源汽车动力电池系统及储能电池系统中,ccs组件(ccs:cells contactsystem)是把1~2条柔性电路板(fpc)、塑胶及其他材料结构件以及铜铝排连接而成的一个集成母排(例如现有专利《一种ccs组件及电池包》,公告号cn 216648521u)。现有的电池模组集成母排ccs大部分由fpc或ffc、铝巴、注塑结构件等组成,用于连接电池、传递电池模组电压、温度信号,作为动力电池安全监控中心的核心部分,对汽车安全性能起到关键作用。
2、ccs组件的焊接工序,是电池包组装过程中很重要的一个环节,但是现有技术ccs组件的焊接工序的生产效率较低。现有技术中ccs组件的焊接方式采用单个治具固定工件(例如现有专利《一种电芯焊接装置》,公告号cn 216802100u),尤其是置在焊接设备中的工件/治具的数量一次只能一个,不方便作业,产能也较低;激光焊接设备的作业时间较长,拖慢整体生产流水线的速度,ccs组件中镍片与铝巴焊接工艺采用ccs组件的治具,然后放将放置了工件的治具放到激光焊接设备中进行焊接。此工艺中的ccs组件的治具普遍较重,生产效率低。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于公开了一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,解决现有ccs组件的激光焊接设备一次只能放置一个工件/治具,生产效率低,不利于安装在生产线中实现大批量生产的问题。
2、为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
3、一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,包括机架组件、用于输送ccs组件治具的输送线、用于升降ccs组件治具的治具顶升机构、设于治具顶升机构上方的压紧装置、设于压紧装置上方的激光组件和用于驱动激光组件位移的三轴运动模组;输送线、治具顶升机构、压紧装置、三轴运动模组、激光组件设于机架组件内;输送线沿着x向延伸设置,治具顶升机构设于与输送线配合的位置,三轴运动模组驱动激光组件位移。
4、进一步,所述输送线是双层倍速链,双层倍速链包括下层倍速链、设于下层倍速链上方的上层倍速链、用于感应所述ccs组件治具的光电传感器和用于对ccs组件治具限位的阻挡结构;下层倍速链连接所述机架组件、上层倍速链连接所述机架组件;光电传感器和阻挡结构设于上层倍速链。
5、进一步,所述阻挡结构包括连接所述上层倍速链的阻挡气缸安装板、连接阻挡气缸安装板的阻挡气缸、用于对所述ccs组件治具限位的阻挡件、阻挡轮、阻挡轮轴和复位弹簧,阻挡气缸的阻挡活塞杆沿着z向延伸设置,阻挡活塞杆的顶端连接阻挡件,阻挡轮通过阻挡轮轴连接阻挡件;阻挡轮轴的外壁套设有连接阻挡件的复位弹簧。
6、进一步,所述治具顶升机构包括用于托举所述ccs组件治具的治具托板、设于治具托板下方的升降托板、设于升降托板下方的顶升安装架和连接升降托板的顶升气缸;治具托板位于和所述上层倍速链配合的位置;顶升气缸设于顶升安装架的底面,顶升气缸的顶升活塞杆沿着z向延伸设置,顶升活塞杆穿过顶升安装架后连接升降托板;顶升气缸通过顶升活塞杆驱动升降托板沿着z向上升,升降托板通过治具托板带动ccs组件治具沿着z向上升,直至所述压紧装置压紧ccs组件治具;顶升气缸通过顶升活塞杆驱动升降托板沿着z向下升复位,同时升降托板通过治具托板带动ccs组件治具沿着z向下降复位。
7、进一步,所述治具顶升机构还包括用于对所述治具托板限位的治具限位块;治具限位块设于顶升安装架的顶面,治具限位块的顶部倒直角以形成治具限位槽,治具限位槽和治具托板的边缘配合实现活动卡接。
8、进一步,所述治具顶升机构还包括导向杆和套设于导向杆外壁上的导向套,导向套设于所述顶升安装架的底面,导向杆穿过顶升安装架,导向杆的顶端连接所述升降托板。
9、进一步,所述压紧装置设于所述治具托板上方,压紧装置包括压紧安装板和设于压紧安装板的若干个压紧组件,压紧组件包括设于压紧安装板底面的导柱基座、连接导柱基座的压紧导柱、连接压紧导柱的压头、套设于压紧导柱外壁上的压簧,压头设于导柱基座的下方。
10、进一步,所述三轴运动模组设于所述治具托板上方;三轴运动模组包括连接所述机架组件的2个x轴驱动组件、连接x轴驱动组件的y轴驱动组件、连接y轴驱动组件的1个z轴驱动组件;2个x轴驱动组件相互独立且对称设置,y轴驱动组件的两端分别连接x轴驱动组件;2个x轴驱动组件连接y轴驱动组件并驱动y轴驱动组件沿着x向左右位移;y轴驱动组件驱动z轴驱动组件沿着y向前后位移,z轴驱动组件(43)连接所述激光组件。
11、进一步,所述x轴驱动组件包括x轴滑轨、与x轴滑轨活动配合的x轴滑块、连接x轴滑块的x轴驱动件,x轴滑轨沿着所述x向延伸设置;x轴驱动件驱动x轴滑块沿着x向位移,同时x轴滑块带动y轴驱动组件、z轴驱动组件和所述激光组件沿着x向位移;所述治具托板设于2个x轴驱动组件的x轴滑轨之间;
12、所述y轴驱动组件包括y轴安装件、设于y轴安装件上的y轴滑轨、与y轴滑轨活动配合的y轴滑块、连接y轴滑块的y轴驱动件,y轴滑轨沿着y向延伸设置,y轴驱动件驱动y轴滑块沿着y向位移,y轴安装件的第一端连接其中一个x轴驱动组件的x轴滑块,y轴安装件的第二端连接另外一个x轴驱动组件的x轴滑块;
13、所述z轴驱动组件包括连接y轴滑块的z轴安装件、设于z轴安装件上的z轴滑轨、与z轴滑轨配合的z轴滑块、连接z轴滑块的z轴驱动件,z轴滑轨沿着z向延伸设置,z轴驱动件驱动z轴滑块沿着z向位移,z轴滑块连接所述激光组件。
14、进一步,所述激光组件包括用于配合激光发射器且设有振镜的激光头、吹抽烟组件、相机组件和测高传感器;吹抽烟组件、相机组件和测高传感器位于和振镜配合的位置。
15、与现有技术相比,本实用新型的有益效果:
16、1、本实用新型公开的一种电池模组ccs组件的激光焊接设备应用于生产线上,和输送线配合,治具顶升机构、压紧装置设计成在线式的结构且和输送线配合,ccs组件治具沿着流水线位移至本实用新型的输送线上,ccs组件治具在治具顶升机构作用下上升,压紧装置压紧ccs组件治具中的ccs组件,激光组件对ccs组件进行焊接工艺。本实用新型操作上较简单,效率也较高,适合批量性生产,有效提高产能及批量化生产,利于安装在生产流水线上,进一步实现生产自动化。本实用新型设计成在线式的,不用每次搬运ccs组件治具,并且ccs组件治具每次可以放多片物料,操作上和效率上都有较大提高,方便操作,提高产能。
17、2、输送线中的阻挡结构采用阻挡轮的结构,能有效防止阻挡结构和ccs组件治具发生干涉现象;当阻挡轮被ccs组件治具带动偏移,在ccs组件治具离开时复位弹簧带动阻挡轮复位。
18、3、三轴运动模组采用2个x轴驱动组件,进一步保证y轴驱动组件在位移过程中(尤其是快速位移时)的稳定性,提高y轴驱动组件的稳定性,满足企业的高速生产需求。
1.一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:包括机架组件(6)、用于输送ccs组件治具的输送线(1)、用于升降ccs组件治具的治具顶升机构(2)、设于治具顶升机构(2)上方的压紧装置(3)、设于压紧装置(3)上方的激光组件(5)和用于驱动激光组件(5)位移的三轴运动模组(4);输送线(1)、治具顶升机构(2)、压紧装置(3)、三轴运动模组(4)、激光组件(5)设于机架组件(6)内;输送线(1)沿着x向延伸设置,治具顶升机构(2)设于与输送线(1)配合的位置,三轴运动模组(4)驱动激光组件(5)位移。
2.根据权利要求1所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述输送线(1)是双层倍速链,双层倍速链包括下层倍速链(11)、设于下层倍速链(11)上方的上层倍速链(12)、用于感应所述ccs组件治具的光电传感器(13)和用于对ccs组件治具限位的阻挡结构(14);下层倍速链(11)连接所述机架组件(6)、上层倍速链(12)连接所述机架组件(6);光电传感器(13)和阻挡结构(14)设于上层倍速链(12)。
3.根据权利要求2所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述阻挡结构(14)包括连接所述上层倍速链(12)的阻挡气缸安装板(141)、连接阻挡气缸安装板(141)的阻挡气缸(142)、用于对所述ccs组件治具限位的阻挡件(143)、阻挡轮(144)、阻挡轮轴(145)和复位弹簧(146),阻挡气缸(142)的阻挡活塞杆(1421)沿着z向延伸设置,阻挡活塞杆(1421)的顶端连接阻挡件(143),阻挡轮(144)通过阻挡轮轴(145)连接阻挡件(143);阻挡轮轴(145)的外壁套设有连接阻挡件(143)的复位弹簧(146)。
4.根据权利要求2所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述治具顶升机构(2)包括用于托举所述ccs组件治具的治具托板(25)、设于治具托板(25)下方的升降托板(21)、设于升降托板(21)下方的顶升安装架(22)和连接升降托板(21)的顶升气缸(23);治具托板(25)位于和所述上层倍速链(12)配合的位置;顶升气缸(23)设于顶升安装架(22)的底面,顶升气缸(23)的顶升活塞杆(231)沿着z向延伸设置,顶升活塞杆(231)穿过顶升安装架(22)后连接升降托板(21);顶升气缸(23)通过顶升活塞杆(231)驱动升降托板(21)沿着z向上升,升降托板(21)通过治具托板(25)带动ccs组件治具沿着z向上升,直至所述压紧装置(3)压紧ccs组件治具;顶升气缸(23)通过顶升活塞杆(231)驱动升降托板(21)沿着z向下升复位,同时升降托板(21)通过治具托板(25)带动ccs组件治具沿着z向下降复位。
5.根据权利要求4所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述治具顶升机构(2)还包括用于对所述治具托板(25)限位的治具限位块(24);治具限位块(24)设于顶升安装架(22)的顶面,治具限位块(24)的顶部倒直角以形成治具限位槽(241),治具限位槽(241)和治具托板(25)的边缘配合实现活动卡接。
6.根据权利要求4所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述治具顶升机构(2)还包括导向杆(27)和套设于导向杆(27)外壁上的导向套(26),导向套(26)设于所述顶升安装架(22)的底面,导向杆(27)穿过顶升安装架(22),导向杆(27)的顶端连接所述升降托板(21)。
7.根据权利要求4~6任意一项所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述压紧装置(3)设于所述治具托板(25)上方,压紧装置(3)包括压紧安装板(31)和设于压紧安装板(31)的若干个压紧组件(32),压紧组件(32)包括设于压紧安装板(31)底面的导柱基座(321)、连接导柱基座(321)的压紧导柱(322)、连接压紧导柱(322)的压头(323)、套设于压紧导柱(322)外壁上的压簧(324),压头(323)设于导柱基座(321)的下方。
8.根据权利要求4~6任意一项所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述三轴运动模组(4)设于所述治具托板(25)上方;三轴运动模组(4)包括连接所述机架组件(6)的2个x轴驱动组件(41)、连接x轴驱动组件(41)的y轴驱动组件(42)、连接y轴驱动组件(42)的1个z轴驱动组件(43);2个x轴驱动组件(41)相互独立且对称设置,y轴驱动组件(42)的两端分别连接x轴驱动组件(41);2个x轴驱动组件(41)连接y轴驱动组件(42)并驱动y轴驱动组件(42)沿着x向左右位移;y轴驱动组件(42)驱动z轴驱动组件(43)沿着y向前后位移,z轴驱动组件(43)连接所述激光组件(5)。
9.根据权利要求8所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述x轴驱动组件(41)包括x轴滑轨(411)、与x轴滑轨(411)活动配合的x轴滑块(412)、连接x轴滑块(412)的x轴驱动件(413),x轴滑轨(411)沿着所述x向延伸设置;x轴驱动件(413)驱动x轴滑块(412)沿着x向位移,同时x轴滑块(412)带动y轴驱动组件(42)、z轴驱动组件(43)和所述激光组件(5)沿着x向位移;所述治具托板(25)设于2个x轴驱动组件(41)的x轴滑轨(411)之间;
10.根据权利要求8所述一种电池模组ccs组件的激光焊接设备,其特征在于:所述激光组件(5)包括用于配合激光发射器且设有振镜(51)的激光头、吹抽烟组件(52)、相机组件(53)和测高传感器(54);吹抽烟组件(52)、相机组件(53)和测高传感器(54)位于和振镜(51)配合的位置。
