本實(shí)用新型屬于電池鉚接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有加熱功能的電池鉚接裝置。

背景技術(shù)：

動(dòng)力電池的連接方式主要以激光焊接為主，制成的電池模組無法將極耳和連接件進(jìn)行無損拆卸，進(jìn)行二次使用。當(dāng)使用一種可加熱變形且具有優(yōu)秀導(dǎo)電能力的特種鉚釘(下文簡述為特種鉚釘)，將極耳和連接件鉚接起來，既能保證工作強(qiáng)度和導(dǎo)電性，又可以再次加熱變形回收，將極耳完好地分離。

目前鉚接裝置大范圍使用在汽車和航空等領(lǐng)域，是車架、機(jī)身板材連接的重要設(shè)備，其工作原理是通過很大的載荷作用在鉚釘上，壓扁使其最終形成一種雙向固定結(jié)構(gòu)。這種裝置在對(duì)電池極耳和連接件鉚接時(shí)，由于極耳很薄，在鉚釘壓實(shí)后，很大的載荷會(huì)不可避免地?fù)p傷極耳，影響電池性能的發(fā)揮。而且當(dāng)前使用的鉚接沖頭沒有加熱功能，不能將上述特種鉚釘熔化，形成特定的形狀或者均勻覆蓋特定的區(qū)域，導(dǎo)致內(nèi)阻較大。另外，提供大載荷則需要相應(yīng)的液壓裝置等，空間過大，不適用于電池模組內(nèi)對(duì)上述極耳的連接工藝。

綜上所述，為了使這種特種鉚釘有效地連接多個(gè)極耳，保證材料均勻、有效貼合極耳，且結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小，提供一種具有加熱功能、便于極耳的連接的工裝是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于電池使用特種鉚釘安裝時(shí)，可對(duì)沖頭加熱的具有加熱功能的電池鉚接裝置。

實(shí)用新型本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種具有加熱功能的電池鉚接裝置，包括固定鉗1、固定沖頭2、活動(dòng)鉗3、活動(dòng)沖頭4、電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5和安裝部6；

固定鉗1的后端設(shè)置安裝部6，固定鉗1的前端設(shè)置固定沖頭2；固定鉗1的中部設(shè)有安裝孔7；在固定鉗1上位于安裝孔7的后部設(shè)置有電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5；

活動(dòng)鉗3由調(diào)節(jié)臂31和連接梁32一體成型，連接梁32的前端設(shè)置活動(dòng)沖頭4，該活動(dòng)沖頭4的中心軸線與固定沖頭2的中心軸線重合；調(diào)節(jié)臂31通過固定鉗1上的安裝孔7插入固定鉗1內(nèi)，調(diào)節(jié)臂31垂直于固定鉗1；

調(diào)節(jié)臂31的前側(cè)開有導(dǎo)向槽8；在固定鉗1上設(shè)置與導(dǎo)向槽8對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向凸臺(tái)9，導(dǎo)向凸臺(tái)9布置在導(dǎo)向槽8內(nèi)；

調(diào)節(jié)臂31的后側(cè)設(shè)置有齒條11，該齒條11與電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5的輸出齒輪嚙合；

活動(dòng)沖頭4包括沖頭殼體12、沖頭頂蓋13、加熱沖頭14、運(yùn)動(dòng)套筒15、墊片16、回位彈簧17、第二固定螺栓組件182和排氣孔19；

沖頭殼體12與沖頭頂蓋13氣密連接，兩者形成下開口的密封空腔，沖頭殼體12底部具有向內(nèi)突起部，沖頭殼體12上開有排氣孔19，該排氣孔19與所述密封空腔連通；

加熱沖頭14設(shè)置在沖頭殼體12和沖頭頂蓋13形成的具有下開口的密封空腔內(nèi)，加熱沖頭14的上端外表面設(shè)有反向螺紋232，加熱沖頭14通過反向螺紋232與沖頭頂蓋13旋緊，沖頭頂蓋13和加熱沖頭14通過第二固定螺栓組件182進(jìn)一步緊固；

連接梁32的前端與活動(dòng)沖頭4中的沖頭殼體12剛性連接；

墊片16、回位彈簧17和運(yùn)動(dòng)套筒15從上至下套在加熱沖頭14上，并置于沖頭殼體12和沖頭頂蓋13形成的具有下開口的密封空腔內(nèi)，運(yùn)動(dòng)套筒15、沖頭殼體12和加熱沖頭14具有一致的同軸度；

加熱的供電線路10從活動(dòng)鉗3上端經(jīng)過，并與連接加熱沖頭14連接。

第二固定螺栓組件182上設(shè)有螺紋231，第二固定螺栓組件182上的螺紋231旋向與加熱沖頭14上的反向螺紋232相反，形成互鎖。

沖頭頂蓋13和沖頭殼體12通過多個(gè)第一固定螺栓組件181進(jìn)一步緊固。

通過三個(gè)沿沖頭殼體12的外表面互呈120°角的第一固定螺栓組件181將沖頭頂蓋13和沖頭殼體12緊固。

第一固定螺栓組件181、第二固定螺栓組件182分別包括螺栓、彈簧墊圈及平墊圈。

加熱沖頭14為電阻加熱形式，加熱沖頭14的底端為一凹面。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1.該裝置的鉚接沖頭具有加熱功能，可將特種鉚釘加熱熔化變形，鉚釘在熔化、壓縮過程中，材料得到均勻混合，且與極耳、連接件良好接觸，導(dǎo)電性好；

2.特種鉚釘熔化后，鉚接所需的載荷很小，擠壓時(shí)不會(huì)損傷極耳；

3.該裝置沖頭是將特種鉚釘熔化掉的一端進(jìn)行擠壓，所以即使鉚釘和沖頭不在同一軸線也可正常作業(yè)，不會(huì)發(fā)生跑偏，提高了作業(yè)靈活性；

4.由于載荷小，可使用小型電機(jī)精確控制鉚接進(jìn)給量；

5.沖頭帶有運(yùn)動(dòng)套筒，便于定位和對(duì)被加熱的鉚釘冷卻，提高作業(yè)效率；

6.沖頭、鉗體體積小，不需要大型動(dòng)力源，方便在電池模組狹小環(huán)境中作業(yè)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型具有加熱功能的電池鉚接裝置的立體視圖；

圖2為本實(shí)用新型具有加熱功能的電池鉚接裝置中間部分的剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型的活動(dòng)沖頭4的剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型開始鉚接時(shí)的示意圖；

圖5為本實(shí)用新型在鉚接過程中，運(yùn)動(dòng)套筒15到達(dá)指定位置時(shí)的剖視圖；

圖6為本實(shí)用新型在鉚接過程中，加熱沖頭14開始熔化特殊鉚釘時(shí)的剖視圖；

圖7為本實(shí)用新型在鉚接過程中，特殊鉚釘完成熔化擠壓定型時(shí)的剖視圖；

圖8為本實(shí)用新型的活動(dòng)沖頭4停止加熱并退出作業(yè)面時(shí)的剖視圖。

附圖標(biāo)記：

1 固定鉗 2 固定沖頭

3 活動(dòng)鉗 4 活動(dòng)沖頭

5 電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成 6 安裝部

7 安裝孔 8 導(dǎo)向槽

9 導(dǎo)向凸臺(tái) 10 供電線路

11 齒條 12 沖頭殼體

13 沖頭頂蓋 14 加熱沖頭

15 運(yùn)動(dòng)套筒 16 墊片

17 回位彈簧 181 第一固定螺栓組件

182 第二固定螺栓組件

19 排氣孔 20 極耳

21 連接件 22 特種鉚釘

231 螺紋 232 反向螺紋

31 調(diào)節(jié)臂 32 連接梁

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1、圖2所示，一種具有加熱功能的電池鉚接裝置，包括固定鉗1、固定沖頭2、活動(dòng)鉗3、活動(dòng)沖頭4、電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5和安裝部6。

固定鉗1的后端設(shè)置安裝部6，用于連接外部機(jī)械臂或工裝裝置。固定鉗1的前端設(shè)置固定沖頭2。固定鉗1的中部設(shè)有安裝孔7。在固定鉗1上、位于安裝孔7的后部設(shè)置有電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5。

活動(dòng)鉗3由調(diào)節(jié)臂31和連接梁32一體成型，連接梁32的前端設(shè)置活動(dòng)沖頭4，該活動(dòng)沖頭4的中心軸線與固定沖頭2的中心軸線重合。調(diào)節(jié)臂31通過固定鉗1上的安裝孔7插入固定鉗1內(nèi)，調(diào)節(jié)臂31垂直于固定鉗1。

調(diào)節(jié)臂31的前側(cè)開有導(dǎo)向槽8。在固定鉗1上設(shè)置與導(dǎo)向槽8對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向凸臺(tái)9，導(dǎo)向凸臺(tái)9布置在導(dǎo)向槽8內(nèi)，用于將活動(dòng)鉗3的調(diào)節(jié)臂31和固定鉗1相互定位，保證只按單一方向運(yùn)動(dòng)。

調(diào)節(jié)臂31的后側(cè)設(shè)置有齒條11，該齒條11與電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5的輸出齒輪嚙合，通過電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5的輸出齒輪控制調(diào)節(jié)臂31的垂直運(yùn)動(dòng)，用于控制活動(dòng)鉗3的進(jìn)給方向和進(jìn)給量。

由圖3所示，活動(dòng)沖頭4包括沖頭殼體12、沖頭頂蓋13、加熱沖頭14、運(yùn)動(dòng)套筒15、墊片16、回位彈簧17、第一固定螺栓組件181、第二固定螺栓組件182和排氣孔19。

其中，第一固定螺栓組件181、第二固定螺栓組件182分別包括螺栓、彈簧墊圈及平墊圈。

沖頭殼體12與沖頭頂蓋13氣密連接，兩者形成下開口的密封空腔，沖頭頂蓋13和沖頭殼體12通過多個(gè)第一固定螺栓組件181進(jìn)一步緊固。優(yōu)選地，通過三個(gè)沿沖頭殼體12的外表面互呈120°角的第一固定螺栓組件181將沖頭頂蓋13和沖頭殼體12緊固。沖頭殼體12底部具有向內(nèi)突起部。沖頭殼體12上開有排氣孔19，該排氣孔19與所述密封空腔連通。

加熱沖頭14設(shè)置在沖頭殼體12和沖頭頂蓋13形成的具有下開口的密封空腔內(nèi)，加熱沖頭14的上端外表面設(shè)有反向螺紋232，加熱沖頭14通過反向螺紋232與沖頭頂蓋13旋緊，沖頭頂蓋13和加熱沖頭14通過第二固定螺栓組件182進(jìn)一步緊固。第二固定螺栓組件182上設(shè)有螺紋231，第二固定螺栓組件182上的螺紋231旋向與加熱沖頭14上的反向螺紋232相反，形成互鎖。

連接梁32的前端與活動(dòng)沖頭4中的沖頭殼體12剛性連接。

墊片16、回位彈簧17和運(yùn)動(dòng)套筒15從上至下套在加熱沖頭14上，并置于沖頭殼體12和沖頭頂蓋13形成的具有下開口的密封空腔內(nèi)，運(yùn)動(dòng)套筒15、沖頭殼體12和加熱沖頭14具有一致的同軸度，運(yùn)動(dòng)套筒15能夠在密封空腔內(nèi)上下移動(dòng)，受外界壓力可向上回縮，無壓力時(shí)回位彈簧17會(huì)將其推至下止點(diǎn)，被沖頭殼體12底部具有的向內(nèi)突起部頂住。

加熱沖頭14為電阻加熱形式。加熱沖頭14的底端為一凹面，其形狀與特種鉚接最終成型的表面一致。

加熱沖頭14還可以根據(jù)鉚釘具體應(yīng)用情況設(shè)計(jì)成方形、橢圓形等其他形狀。

加熱的供電線路10從活動(dòng)鉗3上端經(jīng)過，并與連接加熱沖頭14連接。

一種使用具有加熱功能的電池鉚接裝置進(jìn)行鉚接的方法，包括如下步驟：

a.由圖4所示，在組裝電池模組時(shí)，電池極耳20和連接件21貼合，特種鉚釘22穿過電池極耳20和連接件21。本實(shí)用新型具有加熱功能的電池鉚接裝置首先張開固定鉗1和活動(dòng)鉗3至預(yù)先確定的距離，所述距離大于電池極耳20、連接件21和特種鉚釘22的總高度。

b.由圖5所示，首先將固定沖頭2與特種鉚釘22已成型的尾部對(duì)齊并壓實(shí)，活動(dòng)沖頭4通過電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5驅(qū)動(dòng)，沿預(yù)先確定的進(jìn)給方向向特種鉚釘22頭部靠近。

c.由圖6所示，靠近過程中，運(yùn)動(dòng)套筒15首先達(dá)到預(yù)定位置，頂住極耳20或連接件21，起到定位作用。與此同時(shí)，由圖7所示，輸入電流給加熱沖頭14加熱至工作溫度?；顒?dòng)沖頭4隨著活動(dòng)鉗3的移動(dòng)，加熱沖頭14弧面開始接觸特種鉚釘22頭部并將其加熱熔化，推動(dòng)熔化的材料向進(jìn)給方向堆積，氣體沿加熱沖頭14和運(yùn)動(dòng)套筒15之間的間隙從排氣孔19排出，以保持內(nèi)部壓力平衡，最終加熱沖頭14壓至指定位置，特殊鉚釘22的材料填滿整個(gè)弧面，并與極耳20、連接件21良好貼合。

d.由圖8所示，電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5帶動(dòng)活動(dòng)鉗3開始遠(yuǎn)離極耳20、連接件21，加熱沖頭14切斷電流停止加熱，并脫離已成型的特殊鉚釘22頭部，具有高溫的鉚釘頭通過接觸運(yùn)動(dòng)套筒15和周圍空氣迅速對(duì)外散熱，冷凝至最終形狀后，運(yùn)動(dòng)套筒15與特殊鉚釘22分離，鉚接裝置張開至合適距離并退出，完成鉚接作業(yè)。

基于上述實(shí)施例，本實(shí)用新型所提供一種鉚接裝置還可以根據(jù)電池鉚接數(shù)量增加多個(gè)鉗體和沖頭，共用電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總成5同時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，原理上述實(shí)施例一致，不再過多闡述。

除了上述實(shí)施例所提供的加熱沖頭、鉚接裝置，本實(shí)用新型還提供一種包括上述實(shí)施例公開的機(jī)械臂，該機(jī)械臂包括加熱沖頭、鉚接裝置，其具體構(gòu)造和特征請(qǐng)參考上述各個(gè)實(shí)施例，該機(jī)械臂由于設(shè)置了上述加熱沖頭、鉚接裝置，安裝簡便且結(jié)構(gòu)合理，該機(jī)械臂的其他各部分的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。