一種集流片焊接裝置、下集流片焊接裝置及其夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種集流片焊接裝置、下集流片焊接裝置及其夾具，所述夾具包括基座、導向塊、卷芯托塊、夾具筒體和上蓋；所述托塊的中央設有對中凹槽和通孔；所述夾具筒體罩設于所述導向塊和卷芯托塊外；所述夾具筒體設有定心部件；所述上蓋的底壁開有用于激光焊接所需的通孔，側壁開有卡扣槽；所述夾具筒體外周壁設有凸柱。本實用新型的夾具因在欲加工的超級電容器的卷芯兩端分別設置有：中央設有對中凹槽的托塊和設有定心部件的夾具筒體，可從上下兩個部位對欲加工的超級電容器的卷芯進行定位，所以可以做到定位準確，同時托塊的使用又使得本實用新型的夾具可以適用于不同高度的超級電容器卷芯與集流片的焊接，而且轉產(chǎn)方便，節(jié)省了工時和成本。
【專利說明】一種集流片焊接裝置、下集流片焊接裝置及其夾具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及夾具，尤其涉及一種用于超級電容器集流片焊接的夾具。
【背景技術】
[0002]在焊接結構超級電容器的生產(chǎn)過程當中，通常有一道工序為用激光焊的方式將上、下集流片與卷芯熔接在一起，將卷芯正、負極引出，有良好的導電性能及焊接強度，這一工序對產(chǎn)品的質量至關重要。
[0003]對于激光焊接，超級電容器卷芯焊接位置的定位精度是影響其裝配質量的最基本因素，現(xiàn)有技術的定位方法大多通過工裝夾具對焊接位置進行定位。那么，工裝夾具的設計是否合理，對電子元器件的質量影響很大。定位精度差，則裝配質量不穩(wěn)定；工裝夾具的結構不合理，則會在裝配時對卷芯導電性能及焊接強度造成不同程度的影響。
[0004]現(xiàn)有技術中有一種三爪結構的工裝夾具，其通過三爪收縮固定環(huán)使三爪收縮夾緊卷芯并與集流片緊密接觸，但由于該三爪與卷芯同時運動夾緊，之間相互摩擦，在使用時常發(fā)生卷芯與集流片偏心問題，不能滿足生產(chǎn)工藝要求。此外，該夾具也不能滿足不同高度尺寸的卷芯與集流片焊接的需求。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型為克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種定位準確并滿足不同尺寸的卷芯與集流片焊接需求的下集流片焊接夾具，其包括基座、導向塊、卷芯托塊、夾具筒體和上蓋；所述基座、導向塊和卷芯托塊自下而上依次設置，所述卷芯托塊的中央設有對中凹槽和通孔，所述對中凹槽用于使欲加工的超級電容器卷芯的一端處于居中位置；所述夾具筒體與所述基座連接，并罩設于所述導向塊和卷芯托塊外；所述夾具筒體的距離所述基座一定高度處設有定心部件，用于對欲加工的超級電容器的卷芯施加壓力以使其處于居中位置；所述上蓋的底壁開有用于激光焊接所需的工作窗口，側壁開有兩個以上用于連接所述夾具筒體的卡扣槽；所述夾具筒體外周壁設有兩個以上可卡入所述卡扣槽的凸柱。
[0006]根據(jù)本實用新型的實施例，還可采用如下優(yōu)選的技術方案:
[0007]所述卷芯托塊的對中凹槽的內壁面呈可使欲加工的超級電容器的卷芯的相應端部自動居中的錐形面。
[0008]所述定心部件有多個，沿所述夾具筒體的周壁均勻分布，各定心部件均包括支架和壓輪，所述壓輪以活動連接方式設于所述支架的桿部的端部，可在一定壓力下沿所述桿部的軸向移動；所述壓輪的轉動方向沿所述夾具筒體的軸向，且各壓輪相向的端部處于同一圓周上，該圓周的直徑略小于欲加工的超級電容器卷芯的外徑。
[0009]所述導向塊和卷芯托塊上對應設有至少兩個定位銷孔，以通過定位銷固定兩者的相對位置。
[0010]所述上蓋底壁上的工作窗口的形狀和大小為至少能夠暴露出所需焊接的部位。
[0011]所述卷芯托塊的中心設有方便拆卸的內螺紋孔，所述基座中央設有不小于所述內螺紋孔的通孔。
[0012]所述卷芯托塊可隨所述導向塊在所述夾具筒體內往復移動，并可更換。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]本實用新型的夾具因在欲加工的超級電容器卷芯的兩端分別設置有:中央設有對中凹槽的托塊和設有定心部件的夾具筒體，可從上下兩個部位對欲加工的超級電容器的卷芯進行定位，所以可以做到定位準確，同時卷芯托塊的使用又使得本實用新型的夾具可以適用于不同高度的超級電容器卷芯的焊接，而且轉產(chǎn)方便，節(jié)省了工時和成本。
[0015]在一個優(yōu)選的技術方案中，通過將卷芯托塊的對中凹槽的內壁面設計為可使欲加工的超級電容器的卷芯的相應端部自動居中的錐形面，大大方便了對中操作及提高了效率。
[0016]在另一個優(yōu)選的技術方案中，通過特別設計的包括支架和壓輪的定心部件，可在裝入超級電容器卷芯到夾具筒體內或取出的過程中，超級電容器卷芯外壁與夾具筒體的內壁之間是滾動摩擦，從而避免滑動摩擦會導致的劃傷超級電容器卷芯的問題，且在裝入和取出時比較省力。
[0017]又一個優(yōu)選的技術方案中，所述導向塊和卷芯托塊上對應設有至少兩個定位銷孔，以通過定位銷固定兩者的相對位置，從而可避免錯位導致的對位不準確，且方便卷芯托塊的更換。
[0018]再一個優(yōu)選的技術方案中，所述卷芯托塊的中心設有方便拆卸的內螺紋孔，所述基座中央設有不小于所述內螺紋孔的通孔，可借助外螺紋桿來拆卸所述托塊，提升夾具更換時的效率。
[0019]所述卷芯托塊可隨所述導向塊在所述夾具筒體內往復移動，并可更換，該設計可使夾具適用于不同高度的超級電容器的卷芯與下集流片焊接。
[0020]本實用新型還提供一種下集流片焊接裝置，包括動力部件、旋轉支撐平臺和兩個以上如前任一項所述的下集流片焊接用夾具，以及對應設置的兩個以上焊接部件，各所述下集流片焊接夾具沿周向均勻設于所述旋轉支撐平臺上，所述導向塊可在所述動力部件的作用下帶動所述卷芯托塊移動，以使所述下集流片與欲加工的超級電容器的卷芯相互緊貼。
[0021]本實用新型的下集流片焊接裝置，因包括兩個以上下集流片焊接用夾具，以及對應設置的兩個以上焊接部件，所以可一次裝入多個超級電容器卷芯進行焊接操作，提升工作效率。
[0022]本實用新型還進一步提供一種集流片焊接裝置，包括旋轉支撐平臺、上集流片焊接用夾具和前所述的下集流片焊接裝置；所述上集流片焊接用夾具和所述下集流片焊接用夾具對稱設于所述旋轉支撐平臺上；所述上集流片焊接用夾具包括第二基座、第二導向塊、第二卷芯托塊、第二夾具筒體和第二上蓋，所述第二夾具筒體設于所述第二基座上，所述第二導向塊、第二卷芯托塊處于所述第二夾具筒體內部；所述第二上蓋的底壁開有用于激光焊接所需的第二工作窗口，側壁開有兩個以上用于連接所述夾具筒體的第二卡扣槽；所述第二夾具筒體外周壁設有兩個以上可卡入所述第二卡扣槽的第二凸柱。
[0023]本實用新型的集流片焊接裝置，因其上集流片焊接用夾具和下集流片焊接用夾具對稱設于所述旋轉支撐平臺上，通過所述旋轉支撐平臺來實現(xiàn)工位的轉換，故可實現(xiàn)焊接上集流片或下集流片的同時安裝下集流片或上集流片，從而提高工作效率，并在盡量短的時間內完成上、下集流片的焊接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是下集流片焊接夾具結構示意圖。
[0025]圖2是圖1的下集流片焊接夾具的剖視示意圖。
[0026]圖3是一個實施例的定心部件的結構示意圖。
[0027]圖4是上集流片焊接夾具結構示意圖。
[0028]圖5是圖4的上集流片焊接夾具的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面對照附圖并結合優(yōu)選的實施方式對本實用新型作進一步說明。
[0030]實施例1
[0031]如圖1、圖2所示，本實施例的下集流片焊接夾具，包括基座1、導向塊2、卷芯托塊
3、夾具筒體4和上蓋6 ;所述基座1、導向塊2和卷芯托塊3自下而上依次設置，所述卷芯托塊3的中央設有對中凹槽301，所述對中凹槽301用于使欲加工的超級電容器的卷芯9的一端處于居中位置；所述夾具筒體4與所述基座I連接，并罩設于所述導向塊2和卷芯托塊3外；所述夾具筒體4的距離所述基座I 一定高度處設有定心部件5，用于對欲加工的超級電容器的卷芯9施加壓力以使其處于居中位置；所述上蓋6的底壁開有用于激光焊接所需的工作窗口，側壁開有兩個以上用于連接所述夾具筒體的卡扣槽12 ;所述夾具筒體4外周壁設有兩個(顯然也可以是多個，優(yōu)選在周壁上均勻設置)可卡入所述卡扣槽12的凸柱11。
[0032]前述一定高度處可根據(jù)實際所要加工的超級電容器卷芯9的尺寸來定，只要能夠實現(xiàn)定心部件5對卷芯9的定位并相對靠近遠離基座I的一個端部即可。
[0033]本實施例中，為了取得更好的自動對中的效果，所述卷芯托塊3的中央所設的對中凹槽301的內壁面呈可使欲加工的超級電容器的卷芯9的相應端部自動居中的倒截錐形。
[0034]如圖3所示，所述定心部件5有多個，沿所述夾具筒體4的周壁均勻分布，各定心部件5均包括支架501和壓輪502，所述壓輪502以活動連接方式設于所述支架501的桿部5011的端部，可在一定壓力下沿所述桿部5011的軸向移動；所述支架501的頭部5012固設與所述夾具筒體4的周壁上；所述壓輪502的轉動方向沿所述夾具筒體4的軸向，且各壓輪502相向的端部處于同一圓周上，該圓周的直徑略小于欲加工的超級電容器卷芯9的外徑。該特別設計的包括支架5011和壓輪502的定心部件5，可在裝入到夾具筒體4內或取出的過程中，因可對超級電容器卷芯9施加一定的彈性壓力，所以，既保證了良好的定心(對中)效果，又使得超級電容器卷芯9外壁與夾具筒體4的內壁之間是滾動摩擦，從而避免滑動摩擦會導致的劃傷超級電容器卷芯9的問題，且在裝入和取出時比較省力。該圖中的所述壓輪502也可設置成萬向輪的形式，從而可以不必預先設定其轉動方向為沿所述夾具筒體4的軸向。
[0035]考慮到本實用新型的下集流片焊接用夾具所應用的產(chǎn)品要求的精度較高，故還優(yōu)選在所述導向塊2和卷芯托塊3上對應設有至少兩個定位銷孔，以通過定位銷10固定兩者的相對位置。這樣，可以避免轉產(chǎn)情況下更換卷芯托塊3時出現(xiàn)兩者間錯位的問題。這里所說轉產(chǎn)是指不同高度的卷芯9與下集流片7的焊接，這時就需要更改厚度更大或更小的卷芯托塊3，以便調整至適當?shù)木硇?位置來對應下集流片7焊接部位的位置。
[0036]所述上蓋6底壁上的工作窗口的形狀和大小為至少能夠暴露出所需焊接的部位。所述工作窗口即在上蓋6底壁上所開、可使焊接激光通過的開口。本實施例中，為了保證下集流片7與卷芯9貼緊時不變形，所述上蓋6的底壁上的工作窗口呈環(huán)形的齒輪狀設計，各個齒槽部位對應下集流片7上各個需要焊接的部位，以充分暴露焊接部位而在無需焊接的部位保留齒狀底壁，從而可以對下集流片7的相應部位起到支撐和保護作用。所述上蓋6蓋到所述夾具筒體4上，其兩個卡扣槽12的缺口處分別對準所述夾具筒體4上的兩個凸柱11，兩個凸柱11卡入兩個卡扣槽12后旋轉所述上蓋6—定的角度，即可將兩者牢固的鎖扣在一起，通過所述上蓋6對待焊接的下集流片7進行軸向上的定位。
[0037]為了方便轉產(chǎn)、維護等情況下的拆裝需求，本實施例中，所述卷芯托塊3的中心還設有用于拆卸的內螺紋孔，所述基座I和導向塊2的中央均設有不小于所述內螺紋孔的通孔，以便使用裝卸桿(比如外螺紋桿)進行卷芯托塊3的拆裝。
[0038]此外，所述卷芯托塊3還可設計成可隨所述導向塊2在所述夾具筒體4內往復移動的形式，可通過電動或氣動部件使卷芯9在所述卷芯托塊3的推動下與集流片7緊密接觸，以便焊接。同時，所述卷芯托塊3可更換，故可以適應不同高度卷芯的焊接。這樣設計的原因是，所述卷芯托塊3在所述夾具筒體4內往復移動的的距離有限，因移動距離過大容易導致對中不準確。所述對中凹槽301也可是通孔，該通孔呈上大下小的倒截錐形，同樣可以起到自動對中的效果。
[0039]實施例2
[0040]本實施例的下集流片焊接裝置，包括動力部件、旋轉支撐平臺和兩個以上如實施例I所述的下集流片焊接用夾具，以及對應設置的兩個以上激光焊部件，各所述下集流片焊接夾具沿周向均勻設于所述旋轉支撐平臺上，所述導向塊可在所述動力部件的作用下帶動所述卷芯托塊移動，以使所述下集流片與欲加工的超級電容器的卷芯相互緊貼。該設計可有多個焊接工位，能夠同時多個廣品的下集流片進行焊接，從而提聞效率。
[0041]上述旋轉支撐平臺也可是移動支撐平臺等，只要能夠實現(xiàn)產(chǎn)品裝卸和產(chǎn)品焊接兩個工位的轉換即可。
[0042]實施例3
[0043]本實施例的集流片焊接裝置，包括旋轉支撐平臺、上集流片焊接用夾具和實施例2所述的下集流片焊接裝置，以及對應設置的激光焊部件。所述上集流片焊接用夾具和所述下集流片焊接用夾具對稱設于所述旋轉支撐平臺上。
[0044]如圖4和圖5所示，所述上集流片焊接用夾具包括第二基座I z、第二導向塊2 z、第二卷芯托塊3 '、第二夾具筒體4 '和第二上蓋6 '，所述第二夾具筒體4 '設于所述第二基座I z上，所述第二導向塊2'第二卷芯托塊:Τ處于所述第二夾具筒體4 z內部；所述第二上蓋6 y的底壁開有用于激光焊接所需的第二工作窗口，側壁開有兩個用于連接所述夾具筒體的第二卡扣槽12 y ;所述第二夾具筒體4 y外周壁設有兩個可卡入所述第二卡扣槽12 '的第二凸柱11 '。顯然，所述相互配合的第二卡扣槽12 '和第二凸柱11 '不局限于兩個，而可以是多個，優(yōu)選在周壁上均勻分布。[0045]本實施例中的上集流片焊接用夾具與實施例1中的下集流片焊接用夾具相比，除了可以不必設置其中的定心部件5(當然也可保留)、第二卷芯托塊3 '上的中心定位孔不同外，其余均各個相應的組件，均可采用相同的結構。這是因為，下集流片與卷芯?Τ焊接后，超級電容器的該端部是一個平面，放置在所述第二卷芯托塊:r上的中心定位孔中時可自動使另外一端處于居中位置，而保證焊接的效果。所述中心定位孔是開在所述第二卷芯托塊:T中心的通孔，可使卷芯9的相應端的凸臺插入其中以定心。此外，同樣優(yōu)選在所述導向塊2 Z和卷芯托塊:T上對應設有至少兩個定位銷孔，以通過定位銷1(Τ固定兩者的相對位置。同樣，可以避免轉產(chǎn)情況下更換卷芯托塊:T時出現(xiàn)兩者間錯位的問題。這里所說轉產(chǎn)是指不同高度的卷芯9與上集流片8的焊接，這時就需要更改厚度更大或更小的卷芯托塊3 '，以便調整至適當?shù)木硇?位置來對應上集流片8焊接部位的位置，最終可以通過激光焊部件進行激光焊。
[0046]本實用新型的集流片焊接裝置，因其上集流片焊接用夾具和下集流片焊接用夾具對稱設于所述旋轉支撐平臺上，通過所述旋轉支撐平臺來實現(xiàn)工位的轉換，故可實現(xiàn)焊接上集流片或下集流片的同時安裝下集流片或上集流片，從而提高工作效率，并在盡量短的時間內完成上、下集流片的焊接。
[0047]同樣，本實施例中的旋轉支撐平臺也可是移動支撐平臺等，只要能夠實現(xiàn)產(chǎn)品裝卸和產(chǎn)品焊接兩個工位的轉換即可。
[0048]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬 于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種下集流片焊接用夾具，其特征在于:包括基座、導向塊、托塊、夾具筒體和上蓋； 所述基座、導向塊和卷芯托塊自下而上依次設置，所述卷芯托塊的中央設有對中凹槽和通孔，所述對中凹槽用于使欲加工的超級電容器卷芯的一端處于居中位置； 所述夾具筒體與所述基座連接，并罩設于所述導向塊和卷芯托塊外； 所述夾具筒體的距離所述基座一定高度處設有用于對欲加工的超級電容器的卷芯施加壓力以使其處于居中位置的定心部件； 所述上蓋的底壁開有用于激光焊接所需的工作窗口，側壁開有兩個以上用于連接所述夾具筒體的卡扣槽；所述夾具筒體外周壁設有兩個以上可卡入所述卡扣槽的凸柱。
2.如權利要求1所述的下集流片焊接用夾具，其特征在于:所述卷芯托塊的對中凹槽的內壁面呈可使欲加工的超級電容器的卷芯的相應端部自動居中的錐形面。
3.如權利要求1所述的下集流片焊接用夾具，其特征在于:所述定心部件有多個，沿所述夾具筒體的周壁均勻分布，各定心部件均包括支架和壓輪，所述壓輪以活動連接方式設于所述支架的桿部的端部，可在一定壓力下沿所述桿部的軸向移動； 所述壓輪的轉動方向沿所述夾具筒體的軸向，且各壓輪相向的端部處于同一圓周上，該圓周的直徑小于欲加工的超級電容器卷芯的外徑。
4.如權利要求1所述的下集流片焊接用夾具，其特征在于:所述導向塊和卷芯托塊上對應設有至少兩個用于定位銷孔，以通過定位銷固定兩者的相對位置。
5.如權利要求1所述的下集流片焊接用夾具，其特征在于:所述上蓋底壁上的工作窗口的形狀和大小為至少能夠暴露出所需焊接的部位。
6.如權利要求5所述的下集流片焊接用夾具，其特征在于:所述工作窗口的形狀呈環(huán)形的齒輪狀設計，各個齒槽部位對應所述下集流片上各個需要焊接的部位。
7.如權利要求1所述的下集流片焊接用夾具，其特征在于:所述卷芯托塊的中心設有方便拆卸的內螺紋孔，所述基座中央設有不小于所述內螺紋孔的通孔。
8.如權利要求7所述的下集流片焊接用夾具，其特征在于:所述卷芯托塊可隨所述導向塊在所述夾具筒體內往復移動，并可更換。
9.一種下集流片焊接裝置，其特征在于:包括動力部件、旋轉支撐平臺和兩個以上如權利要求1-8任一項所述的下集流片焊接用夾具，以及對應設置的兩個以上激光焊部件，各所述下集流片焊接夾具沿周向均勻設于所述旋轉支撐平臺上，所述導向塊可在所述動力部件的作用下帶動所述卷芯托塊移動，以使所述下集流片與欲加工的超級電容器的卷芯相互緊貼。
10.一種集流片焊接裝置，其特征在于:包括旋轉支撐平臺、上集流片焊接用夾具和權利要求9所述的下集流片焊接裝置，以及對應設置的激光焊部件； 所述上集流片焊接用夾具和所述下集流片焊接用夾具對稱設于所述旋轉支撐平臺上； 所述上集流片焊接用夾具包括第二基座、第二導向塊、第二卷芯托塊、第二夾具筒體和第二上蓋，所述第二夾具筒體設于所述第二基座上，所述第二導向塊、第二卷芯托塊處于所述第二夾具筒體內部； 所述第二上蓋的底壁開有用于激光焊接所需的第二工作窗口，側壁開有兩個以上用于連接所述夾具筒體的第二卡扣槽；所述第二夾具筒體外周壁設有兩個以上可卡入所述第二卡扣槽的第二凸柱。
【文檔編號】B23K26/21GK203526844SQ201320562191
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】劉海湘, 倪杰, 廖運平 申請人:深圳市今朝時代新能源技術有限公司