一种用于极柱焊接的环形光斑焊接装置及其工作方法与流程

本发明属于电池盖板加工，特别涉及一种用于极柱焊接的环形光斑焊接装置及其工作方法。

背景技术：

1、电池盖板组件加工过程中需要先对各个零部件进行组装，组装后需要对其铆压、焊接；

2、现有的焊接大多采用普通的激光一次焊接成型，焊接过程中焊接温度较高，焊接点与周边的温度温差较大，容易导致焊接炸点、炸裂、飞溅甚至出现断焊等问题，焊接温度过于集中，甚至可能出现焊洞等问题，严重的影响产品焊接良率；

3、且现有的焊接设备在焊接过程中，对于多组工位的工装，很难对内部工位侧边进行定位，这样就会导致其在焊接过程中容易发生偏移，还会因为路径规划不合理导致焊接错位等，严重影响焊接质量；

4、因而现有的电池盖板组件焊接技术还有待于改进。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种用于极柱焊接的环形光斑焊接装置，提升了焊接质量、减少焊接炸点、炸裂、飞溅、断焊、焊洞等不良现象，大大的提高了产能，减少产品不良率。

2、技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种用于极柱焊接的环形光斑焊接装置，包括：

3、工装移动机构，所述工装移动机构上设有极柱焊接夹具，所述极柱焊接夹具与工装移动机构做升降式连接；

4、焊接工位，所述焊接工位上设有焊接顶升机构；

5、焊接路径控制装置，所述焊接路径控制装置包括焊接支撑架、焊接压板、至少一组焊接旋转机构和旋转驱动机构，所述焊接支撑架设于焊接顶升机构的顶部，所述焊接压板设于焊接支撑架的下方，且所述焊接压板上设有至少一个用于焊接的焊接穿孔，所述焊接旋转机构设于焊接支撑架上方，并与焊接穿孔相配合，所述旋转驱动机构固定于焊接支撑架的两侧，且所述旋转驱动机构与焊接旋转机构传动连接；

6、三轴焊接装置，所述三轴焊接装置包括三轴调节机构和环形光斑焊接机构，所述三轴调节机构设于焊接工位一侧，所述环形光斑焊接机构设于三轴调节机构上。本发明所述的一种用于极柱焊接的环形光斑焊接装置，通过焊接路径控制装置对焊接路径进行控制，确保其焊接位置的精准性，同时采用环形光斑焊接机构的外圈激光发生器在产品焊接处形成环形光斑对铆压后的产品焊接点外侧50 um范围内进行预热能够让密封圈进行软化，并对灰尘以及氧化层进行处理，再通过内部激光发生器对焊接点内50 um范围以100mm/s~120mm/s的速度进行焊接，提升了焊接质量、减少焊接炸点、炸裂、飞溅、断焊、焊洞等不良现象，焊接良率＞99.5%、单件激光焊接时间＜1s，大大的提高了产能，让其达到2400pcs/h，减少产品不良率。

7、其中，所述工装移动机构包括输送模组和夹具安装座，所述夹具安装座通过滑动座与输送模组滑动连接，所述夹具安装座上设有夹具安装架，所述夹具安装架的一侧设有滑轨，所述极柱焊接夹具通过滑动块与滑轨滑动连接，夹具安装架的顶部设有限位块。

8、进一步的，所述滑动块和夹具安装架上分别设有上限位块和下限位块，所述上限位块和下限位块相对设置，且两者之间设有弹簧导柱，所述弹簧导柱的上端通过螺栓与上限位块固定，下方设于下限位块的穿孔内，且位于上限位块和下限位块之间弹簧导柱上设有弹簧。

9、所述极柱焊接夹具包括夹具底板和一组载具调节机构，所述载具调节机构设于夹具底板上；

10、所述载具调节机构包括第一调节板和第二调节板，所述第一调节板和第二调节板设于夹具底板上方，所述第一调节板和第二调节板上分别设有第一基准板和第二基准板，所述夹具底板一侧设有连接块，所述连接块远离极柱焊接夹具的一侧通过转接架与滑动块连接。

11、所述第一基准板和第二基准板中外侧的一长边和一短边均设有固定挡边，位于第一基准板和第二基准板的另一个短边外侧设有第一浮动限位座组件；

12、所述第一基准板另一条长边的外侧设有第二浮动限位座组件；

13、所述第二基准板另一条长边的外侧设有第三浮动限位座组件。

14、所述第三浮动限位座组件包括凸轮块、拉块、弹簧挡板和弹簧，所述凸轮块与夹具底板上横向滑轨滑动连接，其一侧设有浮动固定块，且所述凸轮块上设有凸轮槽，所述凸轮槽内设有凸轮随动器，所述拉块一端的下部与夹具底板上纵向滑轨滑动连接，另一端设有穿孔，所述凸轮随动器上的输出轴设于穿孔内，末端通过气缸固定板与驱动缸连接，远离驱动缸的一端通过弹簧与弹簧挡板连接，所述弹簧挡板设于第一基准板和第二基准板之间，且其两侧连接耳分别与第一基准板和第二基准板固定连接。

15、所述第一浮动限位座组件包括短边浮动座和一组浮动挡块，所述短边浮动座与夹具底板上纵向滑轨滑动连接，所述浮动挡块设于短边浮动座的内侧，并通过一组导向轴连接，且所述浮动挡块与第一基准板和第二基准板对应设置。

16、所述焊接旋转机构包括焊接盖板，所述焊接盖板的上方设有齿轮，下方设有轴承盖板，所述焊接盖板的内侧设有连接柄，位于连接柄的外侧设有用于限定焊接路径的户型凹槽，位于连接柄的下方设有旋转压头，并通过销钉连接，且所述旋转压头的下方设有压头并通过定位销连接，且所述旋转压头位于压头的外侧设有开口。

17、所述旋转驱动机构包括滑台气缸和齿条，所述滑台气缸的滑台上设有固定板，所述齿条安装于固定板的下方，且所述齿条与对应的齿轮啮合。

18、所述焊接压板的下方两侧均设有一组抽尘嘴，所述抽尘嘴的进尘端设有斜口，另一端通过喉箍与吸尘机构连接。

19、焊接顶升机构包括顶升安装架、顶升架、一组导向柱组件和顶升驱动机构，所述顶升架设于顶升安装架的上方，所述导向柱组件设于顶升安装架上，所述焊接支撑架设于导向柱组件的顶部，所述顶升驱动机构安装于顶升安装架的下方，且所述顶升驱动机构中的顶升丝杆的输出端与顶升架连接；

20、所述顶升架包括顶升底板、一组顶升侧板和顶升板，所述顶升底板和顶升板通过一组顶升侧板固定，且两顶升侧板之间通过一组连接柱连接，所述导向柱组件穿过顶升板上的轴套与焊接支撑架连接。

21、上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

22、1、本发明所述的一种用于极柱焊接的环形光斑焊接装置，通过焊接路径控制装置对焊接路径进行控制，确保其焊接位置的精准性，同时采用环形光斑焊接机构的外圈激光发生器在产品焊接处形成环形光斑对铆压后的产品焊接点外侧50 um范围内进行预热能够让密封圈进行软化，并对灰尘以及氧化层进行处理，再通过内部激光发生器对焊接点内50um范围以100mm/s~120mm/s的速度进行焊接，提升了焊接质量、减少焊接炸点、炸裂、飞溅、断焊、焊洞等不良现象，焊接良率＞99.5%、单件激光焊接时间＜1s，大大的提高了产能，让其达到2400pcs/h，减少产品不良率。

23、2、本发明中固定挡边、第一浮动限位座组件和第三浮动限位座组件相互配合对产品实现了很好的校正和定位，固定挡边能够从一个长边和一个短边对电池盖板组件进行限位，第一浮动限位座组件和第二限位座组件和第三浮动限位座组件能够根据产品的实际情况进行调整，让其更好的满足产品的定位，无需各边进行调整，减少调整的工作量。

24、3、所述第三浮动限位座组件通过驱动缸通过气缸固定块驱动拉块沿着纵向滑轨移动，拉块运行过程中凸轮块内的凸轮器将驱动凸轮块沿着横向滑动移动，从而带动浮动块移动至第二基板的外侧，从而对其进行定位。

25、4、旋转驱动机构驱动齿轮转动，齿轮转动过程中其弧形槽能够有效限制焊接路径，避免错位焊接，有效提高焊接位置的精准性。

26、5、抽尘嘴的设置，能够及时的将焊接过程中的杂质及时吸走，避免对杂质对产品焊接质量造成影响，同时斜口的设置，能够便于杂质顺利进入抽尘嘴内。