郝玲

摘要：現(xiàn)有的方形手機(jī)鋰電池生產(chǎn)工藝中，一般以鋰電池的邊緣作為定位基準(zhǔn)，采用這種定位方式，電池的外形尺寸對(duì)焊接質(zhì)量影響較大，要確保焊接的合格率，就必須提高電池外形尺寸精度，后果是大幅度提高電池成本，如果能使電池的理論中心面與夾具的實(shí)際中心面重合，則會(huì)消除焊接質(zhì)量對(duì)電池外形尺寸的依賴，從而有效降低生產(chǎn)成本?；诖?，本文提出一種用于鋰電池焊接設(shè)備的鋰電池夾裝裝置。

關(guān)鍵詞：鋰電池；焊接設(shè)備；夾裝裝置

1用于焊接鋰電池的焊接設(shè)備特征

其特征在于，包括將極耳、蓋板固定在鋰電池本體上的鋰電池夾裝裝置，對(duì)鋰電池夾裝裝置進(jìn)行輸送的輸送裝置，以及輸送裝置旁側(cè)設(shè)置的用于焊接蓋板、極耳和鋰電池本體為一體的超聲波焊接裝置，鋰電池夾裝裝置包括支撐板，支撐板的上板面上設(shè)置有用于安裝鋰電池本體的固定孔，固定孔的上方設(shè)置有用于壓緊蓋板、極耳固定在鋰電池金屬頂柱上部的壓板，壓板固定在一立狀布置的升降桿的上端，升降桿與支撐板上設(shè)置的用于調(diào)節(jié)升降桿上、下移動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連接，輸送裝置包括機(jī)架以及機(jī)架上設(shè)置的對(duì)支撐板相對(duì)應(yīng)的兩邊部進(jìn)行支撐和輸送的第一、二輸送機(jī)構(gòu)，第一、二輸送機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有用于截取輸送裝置上輸送的鋰電池夾裝裝置進(jìn)行焊接的取料裝置，取料裝置包括升降臺(tái)以及調(diào)節(jié)升降臺(tái)沿鉛垂方向進(jìn)行移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，升降臺(tái)上表面靠近輸送裝置出料端的一側(cè)邊部設(shè)置有立狀布置的擋板，升降臺(tái)靠近輸送裝置進(jìn)料端的外側(cè)設(shè)置有用于對(duì)升降臺(tái)上的鋰電池夾裝裝置進(jìn)行固定的鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)包括支座以及調(diào)節(jié)支座沿鉛垂方向進(jìn)行移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，支座上設(shè)置有用于固定鋰電池夾裝裝置的推板以及調(diào)節(jié)推板進(jìn)行移動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，推板與支座沿輸送裝置的輸送方向構(gòu)成滑動(dòng)導(dǎo)向連接配合，擋板和推板均沿垂直于輸送裝置的輸送方向設(shè)置，超聲波焊接裝置與升降臺(tái)上、下對(duì)應(yīng)布置；支撐板垂直于輸送裝置輸送方向的一側(cè)邊部開設(shè)有定位孔，擋板靠近鎖緊機(jī)構(gòu)的一側(cè)板面上設(shè)置有定位塊，定位孔與定位塊構(gòu)成卡接定位配合；第一、二輸送機(jī)構(gòu)為輸送輥/輸送帶/輸送鏈構(gòu)成，支撐板和機(jī)架上設(shè)置有對(duì)支撐板位置進(jìn)行檢測(cè)的到位檢測(cè)組件。

2焊接夾具設(shè)計(jì)要求

2.1中心定位精度高、自動(dòng)、速度快

為確保鋰電池焊接質(zhì)量，安裝固定焊件1和焊件2時(shí)必須要對(duì)準(zhǔn)中心，且中心定位精度要求不超過(guò)±0.5mm；此外，為減輕大批量電池焊接的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，需要采用自動(dòng)、快速的機(jī)構(gòu)來(lái)完成中心定位。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠、實(shí)用、精巧

夾具中各零部件受力均勻，連接合理；盡可能采用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件、可拆卸零部件，便于修理與維護(hù)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)精巧，外形美觀、運(yùn)行持久，不易損壞。

2.3便于安裝與焊接操作

焊件能輕松地在夾具中裝卸，夾緊力適中；夾具采用最佳方位固定焊件，便于施焊；超聲波焊在實(shí)際焊接過(guò)程中，不存在受熱傳導(dǎo)與電阻率等因素的影響，對(duì)于不同厚度的非鐵金屬箔片都能有效地進(jìn)行焊接，尤其是保證目前常用的鋁、銅箔片的焊接質(zhì)量，更能突出其焊接優(yōu)勢(shì)。

3焊接夾具結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計(jì)圖

3.1結(jié)構(gòu)組成

手機(jī)鋰電池中心定位焊接夾具主要由底板、中心定位（夾緊）機(jī)構(gòu)兩部分組成。中心定位夾緊機(jī)構(gòu)包括：滑軌、滑塊、氣缸連接件、氣缸座、夾緊塊、擋片、超薄氣缸、可調(diào)氣管接頭、滑塊連接板、拉桿、過(guò)渡塊、旋轉(zhuǎn)條、工件托板，如圖1所示。

此外，在中心定位（夾緊）機(jī)構(gòu)中，氣缸可通過(guò)氣管與腳踏閥連接，由腳踏實(shí)現(xiàn)自動(dòng)中心定位，操作者可利用腳控制開始和停止，騰出雙手實(shí)施焊接，更加合理、方便、高效。

3.2工作原理及步驟

3.2.1工作原理

如圖2所示，焊接夾具中氣缸啟動(dòng)后，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)條6繞銷軸17（6×20）轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)條再帶動(dòng)拉桿4、滑塊連接板3一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是中心對(duì)稱機(jī)構(gòu)，銷軸17的中心是機(jī)構(gòu)的對(duì)稱中心，當(dāng)旋轉(zhuǎn)條左右擺動(dòng)時(shí)，兩個(gè)夾緊塊11會(huì)同時(shí)向中間靠攏，或同時(shí)向兩邊分開，夾緊塊11分開時(shí)放入工件，氣缸推動(dòng)旋轉(zhuǎn)條，夾緊塊向中間靠攏，夾緊工件，實(shí)現(xiàn)中心定位。工件被夾緊時(shí)，對(duì)左、右夾緊塊有反作用力，此力能消除由銷與孔的間隙而引起的定位誤差，提高定位精度。

3.2.2工作步驟

（1）起始：該焊接夾具工作前處于起始狀態(tài)，工件托板空置，夾緊塊在最大距離處。（2）放入焊件1與焊件2：在工件托板上水平放入焊件1，使極耳朝向?qū)Ь€放置的方向，在卡槽處，放入焊件2，焊件2一端與擋板接觸并定位。（3）夾具夾緊固定與中心定位：腳踏（或手動(dòng)）啟動(dòng)夾具，氣缸工作，旋轉(zhuǎn)條繞著銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)拉桿、滑塊連接板一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使夾緊塊向中心相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，使焊件1被夾緊的同時(shí)，與夾具預(yù)設(shè)的中心進(jìn)行定位。（4）焊接：對(duì)已完成中心定位的焊件1與焊件2，采用手工焊接實(shí)現(xiàn)連接。（5）松開夾緊塊：焊完后，腳踏（或手動(dòng)）關(guān)閉夾具，松開夾緊塊，取出已經(jīng)焊完的焊件1與焊件2連接體，焊接夾具回復(fù)起始狀態(tài)，如此循環(huán)往復(fù)進(jìn)行工作。

4結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)企業(yè)大批量生產(chǎn)鋰電池的實(shí)際情況，為保證焊接質(zhì)量及減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了中心定位焊接夾具。該夾具可以大幅度縮短裝配、定位所需時(shí)間，提高工作效率，降低勞動(dòng)成本，同時(shí)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、中心定位精度高，取得了良好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱寶華.光纖激光器在鋰電池焊接中的應(yīng)用[J].焊接技術(shù)，2014（09）.

[2]孫海燕.動(dòng)力鋰電池蓋帽焊接夾具設(shè)計(jì)[J].電焊機(jī)，2015（08）.

（作者單位：寧德新能源科技有限公司）