本發(fā)明涉及一種角度調(diào)整裝置，具體涉及一種調(diào)整焊頭朝向的角度調(diào)整裝置。

背景技術：

目前，軟包電芯電池使用越來越廣泛?，F(xiàn)有軟包電芯電池結(jié)構如圖1、圖2中所示，外側(cè)設置有左端板6-1和右端板6-5，內(nèi)部設置有若干組電芯模塊，圖1、圖2中所示均是四組電芯模塊，電芯模塊之間是串聯(lián)結(jié)構?，F(xiàn)有技術中也有多于四組電芯模塊的電池，例如設置五組或六組。

圖1中，在電芯模塊內(nèi)部設置有九塊并聯(lián)的軟包電芯6-3，圖2中，在電芯模塊內(nèi)部設置有十塊并聯(lián)的軟包電芯6-3，電芯模塊內(nèi)部還設置有包裝輔料。

軟包電芯6-3和包裝輔料的排列結(jié)構具體為：每一組電芯模塊的左側(cè)設置有云母片6-7(雙面貼膠)，云母片6-7兩側(cè)均疊加有EVA6-2，相鄰的軟包電芯6-3之間或者疊加雙面膠6-4，或者疊加EVA6-2，雙面膠6-4和EVA6-2是間隔設置的。

在組裝軟包電芯模組6的過程中，需要將軟包電芯6-3的極耳6-6焊接在匯流排上，由于軟包電芯6-3數(shù)量較多，采用人工焊接時作業(yè)效率低，而且焊接質(zhì)量無法保證，例如有虛焊、漏焊，降低了電池質(zhì)量，產(chǎn)品不合格率較高。如果采用自動焊接，則需要解決焊接時焊頭朝向問題，焊頭朝向不合適時會影響焊接質(zhì)量。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種角度調(diào)整裝置，將焊頭安裝在該角度調(diào)整裝置上，焊頭可以圍繞某一個坐標軸的軸線旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)焊頭朝向的角度調(diào)整，提高了焊頭對準極耳的準確度，保證有效焊接，提高了電池組裝質(zhì)量。

本發(fā)明同時還提供了一種焊頭模組，設置有上述角度調(diào)整裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種角度調(diào)整裝置，包括固定支架，所述固定支架上安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸外端安裝有焊頭安裝板，被調(diào)節(jié)的焊頭安裝在所述焊頭安裝板上，可圍繞所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述固定支架和所述焊頭安裝板之間連接有調(diào)整限位裝置。

進一步，所述調(diào)整限位裝置包括下限位塊和上限位塊，所述下限位塊固定在所述固定支架上，所述上限位塊固定在所述焊頭安裝板上，所述下限位塊和上限位塊之間連接有螺栓，所述螺栓上端安裝有螺母，所述螺母上固定有限位柱，所述上限位塊上帶有限位孔，所述限位柱插裝在所述限位孔中，旋轉(zhuǎn)所述焊頭安裝板時所述螺母帶動所述螺栓上下移位；所述下限位塊上設置有夾緊塊，所述夾緊塊對所述螺栓的下端夾持固定，旋轉(zhuǎn)所述焊頭安裝板時松開所述夾緊塊，停止旋轉(zhuǎn)時擰緊所述夾緊塊。

進一步，所述下限位塊與焊頭安裝板之間有間隙，所述上限位塊和固定支架之間有間隙。

進一步，所述螺栓的下端表面帶有防滑凸紋；所述上限位塊上的限位孔為長孔。

進一步，所述調(diào)整限位裝置包括在固定支架上設置若干個螺紋孔，所述螺紋孔中裝入螺栓，所述螺栓外端頂住所述焊頭安裝板，旋轉(zhuǎn)所述焊頭安裝板時松開所述螺栓，調(diào)節(jié)到位之后擰緊所述螺栓。

進一步，所述固定支架上設置有刻度板，所述安裝板上設置有指針；所述固定支架一側(cè)設置有凸出的固定塊，所述固定塊上設置有安裝孔。

本發(fā)明提供了一種焊頭模組，包括焊頭，所述焊頭安裝在三軸移動平臺上，包括X軸、Y軸、Z軸驅(qū)動模組；所述X軸、Y軸、或Z軸驅(qū)動模組上設置有權利要求1-6任一項所述的角度調(diào)整裝置，所述焊頭安裝在所述角度調(diào)整裝置上，所述角度調(diào)整裝置可圍繞Y軸方向旋轉(zhuǎn)調(diào)整所述焊頭的朝向。

進一步，所述焊頭采用激光焊頭，所述X軸、Y軸、Z軸驅(qū)動模組采用電缸。

進一步，安裝所述焊頭的驅(qū)動模組上設置有安裝座，所述驅(qū)動模組帶動所述安裝座往復移動，所述角度調(diào)整裝置通過螺栓安裝固定在所述安裝座上。

進一步，所述焊頭旁邊還安裝有相機，所述相機拍攝焊接結(jié)果以供檢測焊接質(zhì)量。

采用上述結(jié)構設置的角度調(diào)整裝置具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明中將焊頭安裝在該角度調(diào)整裝置上，焊頭可以圍繞某一個坐標軸的軸線旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)焊頭朝向的角度調(diào)整，提高了焊頭對準極耳的準確度，保證有效焊接，提高了電池組裝質(zhì)量，產(chǎn)品合格率較高。

采用上述結(jié)構設置的焊頭模組具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明中將焊頭設置在三軸移動平臺上，焊頭自動移位進行焊接，從而實現(xiàn)電芯極耳與匯流排的自動焊接，提高了電池組裝作業(yè)效率。

附圖說明

圖1是軟包電芯模組分解圖，圖中為九并四串模組；

圖2是軟包電芯模組分解圖，圖中為十并四串模組；

圖3是安裝本發(fā)明焊頭模組的電池極耳焊接設備的立體圖；

圖4是本發(fā)明焊頭模組的立體圖；

圖5是電池極耳焊接設備所設置中模組的立體圖；

圖6是電池極耳焊接設備所設置下模組的立體圖；

圖7是圖3的局部放大視圖；

圖8是本發(fā)明焊頭模組的立體圖(焊頭后側(cè))；

圖9是本發(fā)明角度調(diào)整裝置的立體圖(后側(cè)局部)；

圖10是本發(fā)明角度調(diào)整裝置的立體圖(前側(cè))。

圖中：1.上模組；1-1.X軸驅(qū)動模組；1-2.焊頭；1-3.Y軸驅(qū)動模組；1-4.Z軸驅(qū)動模組；1-5.相機；1-6.角度調(diào)整裝置；1-6-1.固定支架；1-6-2.焊頭安裝板；1-6-3.轉(zhuǎn)軸；1-6-4.螺栓；1-6-5.下限位塊；1-6-6.夾緊塊；1-6-7.螺母；1-6-8.上限位塊；1-6-9.刻度板；1-7.安裝座；

2.中模組；2-1.X軸驅(qū)動模組；2-2.Z軸驅(qū)動模組；2-3.懸臂；2-4.支架；2-5.外側(cè)傳感器；2-6.光纜；2-7.傳感器保護套；2-8.安裝座；

3.下模組；3-1.X軸驅(qū)動模組；3-2.Z軸驅(qū)動模組；3-3.懸臂；3-4.支架；3-5.內(nèi)側(cè)傳感器；3-6.光纜；3-7.傳感器保護套；3-8.安裝座；

4.輸送輥道；4-1.升降氣缸；4-2.定位塊；

5.底板；

6.軟包電芯模組；6-1.左端板；6-2.EVA；6-3.軟包電芯；6-4.雙面膠；6-5.右端板；6-6.極耳；6-7.云母片。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

本發(fā)明的焊頭模組可以應用在電池極耳焊接設備中，為了方便說明本發(fā)明焊頭模組的具體結(jié)構，以下實施例中首先介紹了電池極耳焊接設備的具體結(jié)構，同時介紹了焊頭模組的具體結(jié)構。

實施例1

如圖3所示為一種電池極耳焊接設備的實施例之一，在該實施例中，一種電池極耳焊接設備，包括輸送輥道4，待焊接極耳的電池模組在輸送輥道4上輸送，輸送輥道4上設置有限位裝置對待焊接極耳的電池模組進行臨時限位，輸送輥道4旁邊設置有焊頭1-2，焊頭1-2至少可三軸移位，輸送輥道4旁邊還設置有傳感器，傳感器感應被限位的電池模組中的電芯極耳位置，然后引導焊頭1-2移位對準極耳進行焊接，將電芯極耳焊接在匯流排上(未圖示，可參考現(xiàn)有技術中的極耳與匯流排的焊接結(jié)構)。

焊頭1-2采用激光焊頭，上述傳感器采用光電傳感器。傳感器將電芯極耳位置信息發(fā)送至系統(tǒng)控制單元，由系統(tǒng)控制單元再控制焊頭1-2的移動。

如圖1、圖2所示，由于電池模組中的軟包電芯6-3數(shù)量比較多，而且軟包電芯6-3之間有間隔，所以極耳6-6之間也有間隔，必須設置傳感器尋找極耳6-6的位置，才能實施焊接。

如圖3、圖4所示，焊頭1-2安裝在三軸移動平臺上，包括X軸驅(qū)動模組1-1、Y軸驅(qū)動模組1-3、Z軸驅(qū)動模組1-4。這些驅(qū)動模組均采用電缸，直線驅(qū)動，可以停留在行程任意位置。

如圖3、圖7所示，傳感器設置兩組分別對應電芯極耳的正負極(在輸送輥道4上，電池模組被輸送時電芯極耳的正負極位于內(nèi)外兩側(cè))，分為外側(cè)傳感器2-5和內(nèi)側(cè)傳感器3-5，均設置在三軸移動平臺上，包括X軸、Y軸、Z軸驅(qū)動模組。其中，X軸驅(qū)動模組2-1、3-1，Z軸驅(qū)動模組2-2、3-2均采用電缸，直線驅(qū)動，可以停留在行程任意位置。

如圖3所示，焊頭1-2和驅(qū)動它的三軸移動平臺構成上模組1，外側(cè)傳感器2-5和驅(qū)動它的三軸移動平臺構成中模組2，內(nèi)側(cè)傳感器3-5和驅(qū)動它的三軸移動平臺構成下模組3。

上模組1、中模組2和下模組3中的三組X軸驅(qū)動模組1-1、2-1、3-1由上至下重疊并且平行設置，這樣設計能夠節(jié)省設備空間，盡量減小設備體積。X軸驅(qū)動模組1-1、2-1、3-1上可以設置防塵的風琴罩。

如圖4所示，焊頭1-2具體安裝在上模組1中的Z軸驅(qū)動模組1-4上，焊頭1-2旁邊還安裝有相機1-5，相機1-5拍攝焊接結(jié)果以供檢測焊接質(zhì)量。相機1-5可以拍攝照片或者視頻供質(zhì)檢人員查看，從而檢查焊頭1-2是否有效焊接，再對焊頭1-2的位置、角度做相應調(diào)整，直至達到最佳焊接質(zhì)量。

如圖4、圖8所示，上模組1中的Z軸驅(qū)動模組1-4上設置有角度調(diào)整裝置1-6，焊頭1-2安裝在角度調(diào)整裝置1-6上，角度調(diào)整裝置1-6可圍繞Y方向軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整焊頭1-2的朝向，例如讓焊頭1-2的朝向由豎直變?yōu)閮A斜。角度調(diào)整裝置1-6進一步提高了焊頭1-2對準極耳的準確度，保證了有效焊接。

如圖5所示，中模組2中的Y軸驅(qū)動模組(圖5中未標記，可以采用一個小氣缸或氣動滑臺，安裝在Z軸驅(qū)動模組2-2上端)上固定有懸臂2-3，懸臂2-3外端設置有豎直的支架2-4，外側(cè)傳感器2-5安裝在支架2-4頂端，懸臂2-3外端正對外側(cè)傳感器2-5安裝有傳感器保護套2-7，傳感器保護套2-7可以減弱焊接時的污染對傳感器的影響，例如有可能產(chǎn)生的強光、煙氣、飛濺物。

傳感器保護套2-7中設置有通孔，上寬下窄，外側(cè)傳感器2-5的感應光路從傳感器保護套2-7的通孔穿過，感應下方的極耳。傳感器保護套2-7通過螺栓安裝在懸臂2-3外端下表面，懸臂2-3外端最好也設置一個透孔對應傳感器保護套2-7的通孔。

如圖6所示，下模組3中的Y軸驅(qū)動模組(圖6中未標記，可以采用一個小氣缸或氣動滑臺，安裝在Z軸驅(qū)動模組3-2上端)上固定有懸臂3-3，懸臂3-3外端設置有豎直的支架3-4，內(nèi)側(cè)傳感器3-5安裝在支架3-4頂端，懸臂3-3外端正對內(nèi)側(cè)傳感器3-5安裝有傳感器保護套3-7，傳感器保護套7-7可以減少焊接時的污染對傳感器的影響。

傳感器保護套3-7中設置有通孔，上寬下窄，內(nèi)側(cè)傳感器3-5的感應光路從傳感器保護套3-7的通孔穿過，感應下方的極耳。傳感器保護套3-7通過螺栓安裝在懸臂3-3外端下表面，懸臂3-3外端最好也設置一個透孔對應傳感器保護套3-7的通孔。

在中模組2和下模組3中，外側(cè)傳感器2-5和內(nèi)側(cè)傳感器3-5位于同一高度，并且沿著Y軸方向位于同一直線上。所不同的是，懸臂2-3外端多了一個L形拐角，懸臂3-3外端還是直條，懸臂2-3半包圍懸臂3-3，這樣就可以實現(xiàn)外側(cè)傳感器2-5和內(nèi)側(cè)傳感器3-5位于同一直線上了。

如圖1所示，輸送輥道4中設置有兩個定位塊4-2，對待焊接極耳的電池模組進行限位，定位塊4-2由氣缸4-1驅(qū)動進行升降。當有電池模組到達定位塊4-2位置時，定位塊4-2升起(從輥道間隙中)阻擋電池模組移動，這時候焊頭1-2開始對極耳和匯流排進行焊接，待焊接完成之后定位塊4-2下降對電池模組放行。

實施例2

在本實施例中，與實施例1所不同的是，焊頭1-2可以設計為能夠圍繞Y軸自動旋轉(zhuǎn)的結(jié)構，例如由步進電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，自動調(diào)整朝向。這樣設計可以進一步提高設備的自動化和智能化。

其他結(jié)構與實施例1中相同，在此不再重復描述。

實施例3

如圖8、圖9、圖10所示為角度調(diào)整裝置的實施例之一，在該實施例中，角度調(diào)整裝置1-6包括固定支架1-6-1，通過固定支架1-6-1安裝在上模組中的Z軸驅(qū)動模組1-4上(固定支架1-6-1一側(cè)設置有凸出的固定塊，固定塊上設置有安裝孔，通過螺栓安裝固定在安裝座1-7上)，固定支架1-6-1上安裝有轉(zhuǎn)軸1-6-3，轉(zhuǎn)軸1-6-3的外端安裝有焊頭安裝板1-6-2，焊頭1-2安裝在焊頭安裝板1-6-2上，可圍繞轉(zhuǎn)軸1-6-3轉(zhuǎn)動，固定支架1-6-1和焊頭安裝板1-6-2之間連接有調(diào)整限位裝置。

在本實施例中，調(diào)整限位裝置可以采用這樣的結(jié)構設計：包括下限位塊1-6-5和上限位塊1-6-8，下限位塊1-6-5固定在固定支架1-6-1上，上限位塊1-6-8固定在焊頭安裝板1-6-2上，下限位塊1-6-5和上限位塊1-6-8之間連接有螺栓1-6-4，螺栓1-6-4上端安裝有螺母1-6-7，螺母1-6-7上固定有限位柱，上限位塊1-6-8上帶有限位孔，限位柱插裝在限位孔中，旋轉(zhuǎn)焊頭安裝板1-6-2時螺母1-6-7帶動螺栓1-6-4上下移位。旋轉(zhuǎn)焊頭安裝板1-6-2時，螺栓1-6-4的朝向始終不變。

下限位塊1-6-5與焊頭安裝板1-6-2之間有間隙，上限位塊1-6-8和固定支架1-6-1之間有間隙，不影響焊頭安裝板1-6-2相對于固定支架1-6-1轉(zhuǎn)動。

上限位塊1-6-8中的限位孔需要設計成長孔，這樣可以相對于螺母1-6-7上的限位柱進行滑動。

下限位塊1-6-5上設置有夾緊塊1-6-6，夾緊塊1-6-6對螺栓1-6-4的下端夾持固定，旋轉(zhuǎn)焊頭安裝板1-6-2時松開夾緊塊1-6-6，停止旋轉(zhuǎn)時擰緊夾緊塊1-6-6。螺栓1-6-4的下端需要設計成表面帶有防滑凸紋的結(jié)構，這樣在夾緊塊1-6-6對螺栓1-6-4的下端夾持固定時可以有效防止松動。

為了便于觀察調(diào)整角度，如圖10所示，可以在固定支架1-6-1上設置刻度板1-6-9，在焊頭安裝板1-6-2上設置指針，在焊頭安裝板1-6-2相對于固定支架1-6-1轉(zhuǎn)動時指針在刻度板1-6-9上會指示不同的刻度。

實施例4

在本實施例中，與實施例3所不同的是，角度調(diào)整裝置中的調(diào)整限位裝置采用更簡單的形式，例如可以在固定支架1-6-1上設置兩個螺紋孔，螺紋孔中裝入螺栓(頂絲)，螺栓外端頂住焊頭安裝板1-6-2。旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)焊頭安裝板1-6-2時松開螺栓，調(diào)節(jié)到位之后擰緊螺栓，即可實現(xiàn)調(diào)整限位。

其他結(jié)構與實施例1中相同，在此不再重復描述。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。