本實用新型屬于新能源動力電池激光焊焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本實用新型涉及一種焊接壓頭裝置。

背景技術(shù)：

隨著國家政策對新能源汽車行業(yè)巨大扶持，新能源汽車得到快速發(fā)展，動力電池作為新能源汽車核心，2016年需求量已超過60萬套。隨著新能源動力電池行業(yè)的快速崛起，激光焊接逐漸進入到新能源領(lǐng)域并得到前所未有的發(fā)展機遇。

新能源汽車的動力電池對激光焊接要求不同于其他行業(yè)，其對焊接技術(shù)和安全性要求遠遠高于其他行業(yè)，焊接過程中不僅要保證焊接精度和強度，更要保證焊接的安全性。由于焊接過程中會產(chǎn)生大量的熱量，銅極耳連接片焊接過程瞬間最高溫度能達到上千攝氏度，而電芯本身對溫度要求又較高，如果焊接過程中產(chǎn)生的熱量無法及時消散，連續(xù)焊接情況下熱量不斷在焊接壓頭裝置中累積，長時間使用不但會導(dǎo)致焊接壓頭溫度越來越高甚至產(chǎn)生變形，變形后壓頭上下卡澀而導(dǎo)致激光焊偏進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。焊接過程中一般需要加保護氣體，激光焊頭出光這段時間是無法吹冷卻空氣的，否則保護氣體起不到任何作用，焊接效果達不到，焊接發(fā)生過程中熱量會在焊接夾具和焊接對象形成的一個密閉空間內(nèi)累積，無法及時消散，這會導(dǎo)致電芯在焊接過程中溫度升高較快，針對大功率焊接，電芯內(nèi)部溫度存在超過安全溫度的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型提供一種焊接壓頭裝置，目的是提高散熱性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：焊接壓頭裝置，包括上壓頭、可移動的設(shè)置于上壓頭上且用于壓緊焊接工件的下壓頭、設(shè)置于上壓頭上且用于將保護氣體或冷卻氣體引導(dǎo)至下壓頭內(nèi)的氣嘴，氣嘴內(nèi)設(shè)有進氣腔，下壓頭內(nèi)設(shè)有讓激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束通過的入射腔和使入射腔與進氣腔連通的冷卻風(fēng)道，下壓頭的側(cè)壁上設(shè)有與入射腔連通的散熱孔。

所述下壓頭通過螺栓與所述上壓頭連接且螺栓上套設(shè)有彈簧，彈簧夾在上壓頭與下壓頭之間。

所述螺栓設(shè)置多個。

所述散熱孔在所述下壓頭的側(cè)壁上貫穿設(shè)置的通孔，散熱孔在下壓頭的側(cè)壁上設(shè)置多排且各排設(shè)置多個散熱孔。

所述散熱孔位于所述冷卻風(fēng)道的下方且散熱孔分布在所述入射腔的兩側(cè)。

所述上壓頭的側(cè)壁上設(shè)有與所述冷卻風(fēng)道和所述進氣腔連通的過氣孔。

本實用新型的焊接壓頭裝置，通過出光過程中的散熱孔散熱和非出光時間的風(fēng)冷散熱兩重作用來保證散熱，從而提高了焊接過程中的散熱效果。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是：

圖1是本實用新型焊接壓頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型焊接壓頭裝置處于松弛狀態(tài)時的剖視圖；

圖3是本實用新型焊接壓頭裝置處于壓緊狀態(tài)時的剖視圖；

圖4是下壓頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是氣嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記為：

1、螺栓；2、彈簧；3、上壓頭；31、入光口；32、過氣孔；4、下壓頭；41、入射腔；42、出光口；43、散熱孔；44、冷卻風(fēng)道；45、螺紋孔；5、氣嘴；51、進氣腔；52、安裝孔。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。

如圖1至圖5所示，本實用新型提供了一種焊接壓頭裝置，用于新能源汽車的動力電池焊接時使用，該焊接壓頭裝置包括上壓頭3、可移動的設(shè)置于上壓頭3上且用于壓緊焊接工件的下壓頭4、設(shè)置于上壓頭3上且用于將保護氣體或冷卻氣體引導(dǎo)至下壓頭4內(nèi)的氣嘴5，氣嘴5內(nèi)設(shè)有進氣腔51，下壓頭4內(nèi)設(shè)有讓激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束通過的入射腔41和使入射腔41與進氣腔51連通的冷卻風(fēng)道44，下壓頭4的側(cè)壁上設(shè)有與入射腔41連通的散熱孔43。

具體地說，如圖1至圖4所示，上壓頭3上設(shè)有一個讓激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束通過的入光口31，入射腔41位于該入光口31的下方且兩者相對設(shè)置，入射腔41在下壓頭4的頂面上形成一個接收激光束的開口，入射腔41并在下壓頭4的底面上也形成一個開口，作為出光口42，出光口42與入光口31為長條形的開口且兩者的長度方向相平行。下壓頭4內(nèi)部設(shè)置冷卻風(fēng)道44，該冷卻風(fēng)道44為冷卻空氣和焊接過程需使用的保護氣體共用的風(fēng)道，焊接過程中通過切換冷卻氣體和保護氣體的供應(yīng)，來分別使用冷卻氣體和保護氣體。當(dāng)焊接壓頭裝置下壓，激光發(fā)生器出光前開啟保護氣體的供應(yīng)，當(dāng)前焊縫完成，激光發(fā)生器閉光后則切換到冷卻空氣來對壓頭進行降溫，冷卻空氣經(jīng)氣嘴5進入冷卻風(fēng)道44中，最終進入入射腔41中；切換到下一條焊縫焊接前，焊接壓頭裝置再次切換到保護氣體供應(yīng)，如此反復(fù)來實現(xiàn)焊接壓頭的降溫效果。

如圖1至圖4所示，下壓頭4通過螺栓1與上壓頭3連接，螺栓1將下壓頭4和上壓頭3連接在一起，螺栓1設(shè)置多個且分布在入射腔41的相對兩側(cè)。上壓頭3上設(shè)有讓螺栓1穿過的通孔，下壓頭4上與螺栓1為螺紋連接，相應(yīng)在下壓頭4上設(shè)有螺紋孔45，螺紋孔45設(shè)置于下壓頭4的頂面上且分布在入射腔41的相對兩側(cè)。下壓頭4嵌入上壓頭3的內(nèi)部且兩者為滑動連接，螺栓1的軸線與下壓頭4的移動方向相平行。在本實施例中，螺栓1共設(shè)置四個，下壓頭4上設(shè)置四個螺紋孔45且入射腔41的相對兩側(cè)分別設(shè)置兩個螺紋孔45。

如圖1圖3所示，作為優(yōu)選的，各個螺栓1上套設(shè)有彈簧2，彈簧2夾在上壓頭3與下壓頭4之間，彈簧2用于對下壓頭4提供使其向下朝向遠離下壓頭4的方向移動的作用力。焊接壓頭裝置工作時，通過下壓頭4將待焊接的工件壓緊后，如圖3所示，下壓頭4相對上壓頭3位置上移，此時彈簧2處于壓縮狀態(tài)，螺栓1相對于上壓頭3位置也上移；如圖2所示，焊接壓頭裝置處于松弛狀態(tài)時，下壓頭4向上移動與工件脫離，彈簧2伸展并將下壓頭4彈回至松弛狀態(tài)。

如圖1至圖4所示，作為優(yōu)選的，入射腔41為在下壓頭4內(nèi)貫穿設(shè)置且為等腰梯形結(jié)構(gòu)的中空腔體，入射腔41在下壓頭4頂面形成的開口比在下壓頭4底面形成的開口尺寸大，從而在下壓頭4的內(nèi)部形成兩個相對的傾斜內(nèi)壁面。散熱孔43在下壓頭4的側(cè)壁上貫穿設(shè)置的通孔，即散熱孔43為從下壓頭4的內(nèi)部傾斜內(nèi)壁面上延伸至下壓頭4的外壁面上，使入射腔41與外界大氣環(huán)境連通，散熱孔43在下壓頭4的側(cè)壁上設(shè)置多排且各排設(shè)置多個散熱孔43，各排的多個散熱孔43為等距分布，散熱孔43與冷卻風(fēng)道44相結(jié)合，冷卻風(fēng)道44將冷卻氣體送入入射腔41中，最終可將焊接過程中產(chǎn)生的高溫?zé)崃客ㄟ^散熱孔43迅速向外散發(fā)掉。

如圖1至圖5所示，上壓頭3的側(cè)壁上設(shè)有與冷卻風(fēng)道44和進氣腔51連通的過氣孔32，過氣孔32為在上壓頭3的側(cè)壁上所設(shè)的通孔，過氣孔32始終與氣嘴5內(nèi)所設(shè)的進氣腔51保持連通狀態(tài)，當(dāng)下壓頭4內(nèi)所設(shè)的冷卻風(fēng)道44與過氣孔32對齊后，進入進氣腔51中的冷卻氣體或保護氣體則可經(jīng)過氣孔32和冷卻風(fēng)道44流入到入射腔41中。冷卻風(fēng)道44在下壓頭4內(nèi)部為傾斜設(shè)置，冷卻風(fēng)道44并在下壓頭4的外壁面上形成與過氣孔32對接的開口，散熱孔43位于冷卻風(fēng)道44的下方且散熱孔43對稱分布在入射腔41的兩側(cè)。氣嘴5通過螺栓與上壓頭3固定連接，相應(yīng)在氣嘴5上設(shè)有讓螺栓穿過的安裝孔52。

如圖3所示，焊接壓頭裝置處于工作狀態(tài)時，激光束沿豎直方向穿過下壓頭4底部所設(shè)的出光口42作用于焊接工件表面。當(dāng)焊接壓頭裝置下壓并使下壓頭4壓緊工件表面時，處于壓緊狀態(tài)，保護氣體進入到氣嘴5的進氣腔51中，然后通過過氣孔32和冷卻風(fēng)道44到達焊接工件表面，提供激光焊接時所需保護氣體，焊接發(fā)生過程中產(chǎn)生大量熱量，通過散熱孔43快速擴散至外部，另有一部分熱量殘留在下壓頭4中。

如圖2所示，當(dāng)前焊縫焊接完成后焊接壓頭抬起并遠離焊接工件表面，此時壓頭處于松弛狀態(tài)，外部氣源提供冷卻空氣，冷卻氣體進入到氣嘴5的進氣腔51中，然后通過過氣孔32和冷卻風(fēng)道44到達入射腔41中，快速將下壓頭4中的熱量帶走，起到冷卻散熱作用，冷卻空氣和保護氣體交替供應(yīng)。

以上結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述。顯然，本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進；或未經(jīng)改進，將本實用新型的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。