申请/专利权人：三威实业(珠海)有限公司

申请日：2018-12-27

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109531030B

主分类号：B23K37/047

分类号：B23K37/047

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：本发明提供的电池夹具包括本体、滑动件、夹持件和驱动件；至少三个滑动件沿本体的周向设置在本体上，滑动件可沿本体的径向滑动，每个滑动件上安装一个夹持件，多个夹持件之间形成夹持位；驱动件安装于本体上，驱动件可沿本体的轴向滑动，驱动件与滑动件的楔面抵接，驱动件推动滑动件滑动，电池夹具还包括第一弹簧和第二弹簧；第一弹簧设置在滑动件与本体之间，第一弹簧的恢复力使滑动件朝本体的轴心方向移动；第二弹簧设置在驱动件与本体之间，第二弹簧的恢复力使驱动件朝远离滑动件的轴向移动。纽扣电池所受到的作用力仅由弹簧的恢复力提供，仅对驱动件提供一次外力即可完成纽扣电池的装夹，装夹快速有效。

主权项：1.电池夹具，包括本体、滑动件、夹持件和驱动件；至少三个所述滑动件沿所述本体的周向设置在所述本体上，所述滑动件可沿所述本体的径向滑动，每个所述滑动件上安装一个所述夹持件，多个所述夹持件之间形成夹持位；所述驱动件安装于所述本体上，所述驱动件可沿所述本体的轴向滑动，所述驱动件与所述滑动件的楔面抵接，所述驱动件推动所述滑动件滑动；其特征在于：所述电池夹具还包括第一弹簧和第二弹簧；所述第一弹簧设置在所述滑动件与所述本体之间，所述第一弹簧的恢复力使所述滑动件沿所述本体的径向朝所述本体的轴心移动；所述第二弹簧设置在所述驱动件与所述本体之间，所述第二弹簧的恢复力使所述驱动件沿所述本体的轴向朝远离所述滑动件移动；在所述本体的轴向上，所述夹持位具有远离所述本体的夹持位入口和相对于所述夹持位入口靠近所述本体的夹持位底部；每个所述夹持件均具有朝向所述夹持位的导向面，所述导向面与所述本体的轴心之间的距离从所述夹持位入口向所述夹持位底部逐渐增大；所述电池夹具还包括导电底座，所述导电底座设置在所述本体上方且位于所述夹持位中；所述导电底座具有朝向所述夹持位的第一导电连接部，所述导电底座的外周伸出第二导电连接部。

全文数据：电池夹具技术领域本发明涉及夹具技术领域，具体涉及一种针对纽扣电池使用的电池夹具。背景技术纽扣电池为圆形薄片状，其厚度在1.6毫米至7.7毫米之间，纽扣电池上相对的两个表面分别为正极面和负极面，在工业运用中，很多时候需要在纽扣电池的正极面和负极面上均焊接极耳以将电池的电流引出至PCB板或其他电路中。在纽扣电池上焊接极耳时，先采用磁铁吸附或负压吸附将纽扣电池运送至夹具处，随后焊接，由于上述吸附方式无法保证纽扣电池在运送或翻转前后的同心度，故电池夹具需具备夹紧和调心功能；为保证两个表面上极耳焊接的周向位置的一致，夹具还需具备转动功能，而现有的三爪卡盘满足上述的功能需求。现有的三爪卡盘存在的问题是，三抓卡盘体积巨大，其上卡爪的进给量通过齿轮组或楔面配合而实现，随后通过螺栓锁紧或气缸压紧，若采用三爪卡盘作为纽扣电池的夹具，装夹和拆卸的调整时间较长，生产效率下降，且三角卡盘作用力较大，纽扣电池体积较小，进给量难以把控，给生产加工带来不便且容易损坏电池。发明内容本发明的目的在于提供一种针对纽扣电池使用具备具有快速装夹功能的电池夹具。本发明提供的电池夹具包括本体、滑动件、夹持件和驱动件；至少三个滑动件沿本体的周向设置在本体上，滑动件可沿本体的径向滑动，每个滑动件上安装一个夹持件，多个夹持件之间形成夹持位；驱动件安装于本体上，驱动件可沿本体的轴向滑动，驱动件与滑动件的楔面抵接，驱动件推动滑动件滑动，电池夹具还包括第一弹簧和第二弹簧；第一弹簧设置在滑动件与本体之间，第一弹簧设置在滑动件与本体之间，第一弹簧的恢复力使滑动件沿本体的径向朝本体的轴心移动；第二弹簧设置在驱动件与本体之间，第二弹簧的恢复力使驱动件沿本体的轴向朝远离滑动件移动。由上述方案可见，驱动件的轴向移动通过楔面配合转化为滑动件的径向移动，外力作用推动驱动件使滑动件和夹持件远离夹持位，此时放置纽扣电池至夹持位，取消外力后，驱动件和夹持件均复位，夹持件往夹紧方向移动并对纽扣电池夹紧。仅对驱动件提供一次外力即可完成纽扣电池的装夹，装夹快速有效；纽扣电池所受到的作用力仅由弹簧的恢复力提供，可根据实际情况选择不同型号的弹簧，对纽扣电池有效保护。进一步的方案是，在本体的轴向上，夹持位具有远离本体的夹持位入口和相对于夹持位入口靠近本体的夹持位底部；每个夹持件均具有朝向夹持位的导向面，导向面与本体的轴心之间的距离从夹持位入口向夹持位底部逐渐增大。由上可见，在夹持件对纽扣电池夹紧过程中，导向面与纽扣电池抵接并驱使纽扣电池往夹持位底部方向移动，从而保证对纽扣电池的稳定夹持，且保证纽扣电池表面的朝向与预设朝向一致，提高焊接精度。进一步的方案是，夹持件为圆锥销。由上可见，圆锥销的外表面即为导向面，安装方便且体积小，有效缩减电池夹具的体积。另一进一步的方案是，导向面为圆弧面。由上可见，此设置能提高导向面的导向效果，在导向过程中防止纽扣电池侧偏。进一步的方案是，电池夹具还包括导电底座，导电底座设置在本体上方且位于夹持位中；导电底座具有朝向夹持位的第一导电连接部，导电底座的外周伸出第二导电连接部。由上可见，导电底座便于对电池两极表面进行导电检测。进一步的方案是，导电底座的外周伸出导电连接部。由上可见，导电连接部便于导电底座的接线。进一步的方案是，导电底座上设置极耳避让槽，极耳避让槽朝向夹持位，第一导电连接部相对于极耳避让槽凸起，且第一导电连接部围绕于极耳避让槽的外周。由上可见，由于纽扣电池需两侧焊接极耳，当朝下的表面已经焊接极耳，为实现导电底座与纽扣电池表面的接触配合，避免极耳的阻挡，设置极耳避让槽用于容纳极耳。进一步的方案是，本体的外周开设螺孔，电池夹具还包括螺栓，螺栓插装于螺孔，第一弹簧抵接与滑动件与螺栓之间。由上可见，改变螺栓的进给量可调整第一弹簧的作用力，以满足对不同纽扣电池的夹紧力要求，同时，螺孔和螺栓的设置便于弹簧和滑动件的安装、维修和替换。进一步的方案是，本体包括环形周壁和滑动座；环形周壁的中部形成安装位，环形周壁上设置螺孔，滑动座固定在安装位中；滑动座上设置多个滑槽，螺孔与滑槽连通，第一弹簧和滑动件滑动安装于滑槽中。由上可见，螺孔与滑槽连通，螺栓、第一弹簧和滑动件均位于滑槽内，保证螺栓、第一弹簧以及滑动件之间保持同心抵接，防止弹簧偏移以致夹紧失效。进一步的方案是，本体还包括上壳体和下壳体，环形周壁设置在上壳体或下壳体上；上壳体和下壳体相互盖合，滑动座位于上壳体和下壳体之间；上壳体上设置多个长形孔，夹持件从长形孔穿出上壳体外；下壳体上设置通孔，驱动件滑动安装于通孔中。由上可见，上壳体和下壳体配合以限制滑动件的轴向移动，夹具中配合组件均位于本体中，本体采用绝缘材料，以避免在进行纽扣电池的导电试验时造成影响。进一步的方案是，本体还包括挡环件，挡环件卡装于本体上通孔的开口处，且挡环件对驱动件限位。由上可见，挡环件的设置便于驱动件和第二弹簧的安装、维修和替换。附图说明图1为本发明电池夹具第一实施例的结构图。图2为本发明电池夹具第一实施例的结构分解图。图3为本发明电池夹具第一实施例滑动件的剖视图。图4为本发明电池夹具第一实施例滑动件与驱动件的配合关系图。图5为本发明电池夹具第一实施例第一工作状态的剖视图。图6为本发明电池夹具第一实施例第二工作状态的剖视图。图7为本发明电池夹具第一实施例第三工作状态的剖视图。图8为本发明电池夹具第一实施例第四工作状态的剖视图。图9为本发明电池夹具第二实施例的结构示意图。以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。具体实施方式电池夹具第一实施例本发明提供的电池夹具针对纽扣电池使用，电池夹具为一种三爪夹具，为便于夹紧厚度较薄且提及较小的纽扣电池，电池夹具采用弹性夹持方式，利用弹性件的恢复力实现夹紧。参见图1，图1为本发明电池夹具第一实施例的结构图。电池夹具包括圆柱体状的本体1，三个夹持件4从本体1上表面的伸出，三个夹持件4沿本体1的周向环绕设置，且夹持件4可沿本体1的径向移动，三个夹持件4之间，在本体1表面之上形成夹持位40，本体1上还安装有一导电底座5，导电底座5位于夹持位40的底部，纽扣电池可进入夹持位40并支承于导电底座5之上。三个夹持件4的滑动由本体1内的滑动件和驱动件联动实现。参见图2，图2为本发明电池夹具第一实施例的结构分解图。电池夹具包括本体1、驱动件2、滑动件3、夹持件4、导电底座5、第一弹簧61、第二弹簧62、锁紧组件和垫片8，本体1包括上壳体11、下壳体12、滑动座13和挡环件14，锁紧组件包括螺栓71、长螺栓72、第一定位销73和第二定位销74。本体1中，上壳体11具有圆形的顶壁111和从顶壁111的外边缘向下图2示z轴负向延伸而成的环形周壁112，顶壁111与环形周壁112之间形成安装位110。顶壁111上设置有沿其周向均匀布置的三个长形孔113，长形孔113的长度延伸方向为本体1的径向；顶壁111上还设有沿其轴向贯穿的两个螺栓通孔115和两个定位通孔116，环形周壁112上设置有沿其周向均匀布置的三个螺孔114，螺孔114的贯穿方向为上壳体11的径向。下壳体12包括底壁121和从底壁121向下图2示z轴负向延伸的凸伸部122，底壁121的外轮廓和凸伸部122的外轮廓均均为圆形，凸伸部122的外径小于底壁121的外径，底壁121和凸伸部122同心设置；下壳体12设置有沿其轴向贯穿的通孔120，通孔120从下壳体12的轴心处贯穿底壁121和凸伸部122。在凸伸部122的延伸末端具有通孔120的第一开口，通孔120的内壁在靠近上述开口处加工形成一处环形凹槽124，且在开口处形成一圈相对于环形凹槽124沿下壳体12的轴心凸起的卡合凸起125。底壁121设置有一处沿底壁121轴向贯穿的通槽123，通槽123在底壁121的外周具有开口，当夹具安装到转动工作台上后，工作台上凸起的定位销插入通槽123中实现定位；底壁121上设置有沿底壁121轴向设置的两个定位螺孔126和两个定位插孔127；底壁121的中心处具有通孔120的第二开口权利要求中所指开口，通孔120的内壁在第二开口处沿通孔120的轴心凸起一圈环形挡壁128，环形挡壁128使通孔120的第二开口收窄，但第二通孔能够供驱动件2通过。滑动座13呈圆盘状，其上设置有多个沿轴向贯穿的螺栓通孔和定位通孔，且其上设置有三个沿其周向布置的滑槽131，滑动座13中部具有沿其轴向贯穿的配合通孔132，滑槽131沿滑动座13的径向贯穿于配合通孔132与滑动座13的外周面之间，滑槽131具有朝向滑动座13轴向的开口。挡环件14包括挡环部141和从挡环部141上沿挡环件14的轴向伸出的卡合周壁142，挡环部141的中部具有驱动通孔140，且挡环部141的一部分位于卡合周壁142的围绕范围内形成环形挡壁145，卡合周壁142的伸出末端设置有沿径向朝外突出的卡合凸起143，且卡合周壁142上设置多个断口144而使卡合周壁142分割成多个沿周向均线布置的卡合壁段。进行本体1的组装时，上壳体11和下壳体12相互套合，环形周壁112套装在底壁121外，凸伸部122背向上壳体11，滑动座13安装在安装位110中，并固定于顶壁111和底壁121之间，第二定位销74穿插于顶壁111的定位通孔116、滑动座13的定位通孔和底壁121的定位插孔127中，长螺栓72穿过顶壁111螺栓通孔115和滑动座13的螺栓通孔后锁紧于底壁121的定位螺孔126中，从而实现上壳体111、下壳体112和滑动座13之间的固定安装。挡环件14遮挡在通孔120的第二开口处，卡合周壁142从第二开口伸入通孔120，卡合周壁142上的卡合凸起143卡装于通孔120内壁上的环形凹槽124中。另外，在安装位110中，滑动座13与顶壁111之间设有环形的垫片8，以防止滑动件3的滑动对顶壁111造成磨损。结合图2、图3和图4，图3为本发明电池夹具第一实施例滑动件的剖视图，图4为本发明电池夹具第一实施例滑动件与驱动件的配合关系图。滑动件3为方块件，滑动件3长度方向第一端的端面为楔面31，且楔面31为圆弧面。滑动件3长度方向上与楔面31相反的第二端上设置有弹簧容纳槽33，在滑动件3的中部设置有安装通孔32。滑动件3安装于滑动座13上的滑槽131中，且滑动件3的滑动方向为本体1的径向，安装通孔32的朝向为本体1的轴向，楔面31朝向位于滑动座13中心的配合通孔132；弹簧容纳槽33的开口朝向环形周壁112的螺孔114，螺栓71与螺孔114配合锁紧，第一弹簧61位于弹簧容纳槽33中且第一弹簧61抵接在螺栓71与滑动件3之间。夹持件4为圆锥销，夹持件4的第一轴向端的外周具有圆锥面41，夹持件4的第二轴向端插装与安装通孔32中，夹持件4的第一轴向端从上壳体11的长形孔113中穿出，圆锥面41的一部分作为导向面布置在夹持位40的外周。驱动件2呈棒状，驱动件2的第一轴向端为环形斜面21，环形斜面21的弧度与滑动件3的楔面31的弧度相同，因此环形楔面21与楔面31完整贴合；驱动件2的第二轴向端为挡环22，驱动件2安装在下壳体12中部的通孔120中，第二弹簧62套装在驱动件2外，且第二弹簧62抵接在挡环22和环形挡壁128之间，环形挡壁145对挡环22从本体1的轴向上限位。驱动件2可在通孔120中沿本体1的轴向滑动，驱动件2的第一轴向端穿过通孔120的第一开口并伸入配合通孔132中，驱动件2第一轴向端的环形斜面21与三个滑动件3的楔面31抵接，当有外力通过驱动通孔140作用于驱动件2而驱动件2向上z轴正向滑动后，环形斜面21与斜面31抵接并推动滑动件3沿径向背向本体1的轴心滑动，对应地，夹持件4远离夹持位40。结合图1和图2，金属铜材料制成的导电底座5呈圆饼状，导电底座5通过两根第一定位销73可拆卸地安装顶壁111的上方且位于夹持位40的底部，导电底座5的上端面设置凹陷的极耳避让槽51，且导电底座5的上形成相对于于极耳避让槽51凸起的第一导电连接部521，第一导电连接部521围绕在极耳避让槽51的外周，第一导电连接部521具有一断口511，断口511与极耳避让槽51连通，断口511用于供极耳的接线端子从极耳避让槽51向外伸出。极耳避让槽51朝向夹持位40，导电底座5的外周伸出导电连接部522以便于接线。结合图2和图5，图5为本发明电池夹具第一实施例第一工作状态的剖视图。由于夹持件4的数量位三个，图5中剖视截面中仅具有一个夹持件4，无法示意多个夹持件4之间同时对纽扣电池9夹持，故在本视图截面已有的夹持件4的轴心对称另一侧增加一个夹持件4以说明对纽扣电池9的夹持状态，且该额外增加的夹持件4以虚线示意，以下图6至图8同理。电池夹具准备夹紧纽扣电池90纽扣电池90朝下一侧已焊接极耳91时，先提供外力推动驱动件2滑动，随后通过环形斜面21与楔面31的配合，使滑动件3连通夹持件4远离本体1的轴心滑动，进而使夹持位40增大以保证纽扣电池90进入。此时第一弹簧61和第二弹簧62均处于压缩储能状态。结合图6，图6为本发明电池夹具第一实施例第二工作状态的剖视图。纽扣电池90进入夹持位40中，此过程作用于驱动件2的外力保持，夹持件4的位置保持。结合图7，图7为本发明电池夹具第一实施例第三工作状态的剖视图。取消作用于驱动件2的外力，在第一弹簧61和第二弹簧62的恢复力作用下，在本体1的轴向上，驱动件2背向滑动件3移动以复位；滑动件3连同夹持件4沿本体1的轴向滑动以复位，直至圆锥面41抵接于纽扣电池90的外周。在本体1的轴向上，夹持位40具有远离本体1的夹持位入口401和相对于夹持位入口401靠近本体1的夹持位底部402，在夹持位入口401处，夹持件4的圆锥面41与本体1的轴心L之间具有距离D1；在夹持位底部402处，夹持件4的圆锥面41与本体1的轴心L之间具有距离D2；在本体1的轴向上，圆锥面41与本体1的轴心L之间的距离从距离D1向距离D2递增变化。因此，与纽扣电池90抵接的圆锥面41将提供纽扣电池90朝向夹持位底部402的作用分力，推使纽扣电池90顺利到达夹持位底部402。结合图8，图8为本发明电池夹具第一实施例第四工作状态的剖视图。最终，纽扣电池90将到达夹持位40的底部，并支承在导电底座50上，焊接在纽扣电池90下表面的极耳91则位于极耳避让槽51中，从而保证导电底座5的第一导电连接部521图2示与纽扣电池90下表面的接触配合。本发明提供的电池夹具中，驱动件2的轴向移动通过楔面31配合转化为滑动件3的径向移动，外力作用推动驱动件2使滑动件3和夹持件4远离夹持位40，此时放置纽扣电池90至夹持位，取消外力后，驱动件2和夹持件4均复位，夹持件4往夹紧方向移动并对纽扣电池90夹紧。仅对驱动件2提供一次外力即可完成纽扣电池90的装夹，装夹快速有效；纽扣电池90所受到的作用力仅由弹簧的恢复力提供，可根据实际情况选择不同的弹簧，对纽扣电池有效保护。电池夹具第二实施例参见图9，图9为本发明电池夹具第二实施例的结构示意图。夹持件8为方块状，夹持件8的导向面81位内凹圆弧面，其直径与纽扣电池90的外周面901的直径相同，导向面81设置为内凹圆弧面能与纽扣电池90的外周面901充分接触配合，防止纽扣电池90侧翻，保证水平度。除上述两个实施例以外，电池夹具的本体还具有其他实施方式。如：本体的上壳体不具备顶壁，环形周壁与下壳体一体成型或拆卸连接，滑动件以及滑槽则设置为截面呈燕尾型或梯形，不需要顶壁的限位也可实现滑动件与滑动座之间轴向上的稳定配合；又如：本体包括沿过轴心的截面分割而成的两个半圆壳体，两个半圆壳体分别具有一个半圆环壁体，两个半圆环壁体组合成圆环周壁，滑动座设置在两个半圆环壁体之间。最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.电池夹具，包括本体、滑动件、夹持件和驱动件；至少三个所述滑动件沿所述本体的周向设置在所述本体上，所述滑动件可沿所述本体的径向滑动，每个所述滑动件上安装一个所述夹持件，多个所述夹持件之间形成夹持位；所述驱动件安装于所述本体上，所述驱动件可沿所述本体的轴向滑动，所述驱动件与所述滑动件的楔面抵接，所述驱动件推动所述滑动件滑动；其特征在于：所述电池夹具还包括第一弹簧和第二弹簧；所述第一弹簧设置在所述滑动件与所述本体之间，所述第一弹簧的恢复力使所述滑动件沿所述本体的径向朝所述本体的轴心移动；所述第二弹簧设置在所述驱动件与所述本体之间，所述第二弹簧的恢复力使所述驱动件沿所述本体的轴向朝远离所述滑动件移动。2.根据权利要求1所述的电池夹具，其特征在于：在所述本体的轴向上，所述夹持位具有远离所述本体的夹持位入口和相对于所述夹持位入口靠近所述本体的夹持位底部；每个所述夹持件均具有朝向所述夹持位的导向面，所述导向面与所述本体的轴心之间的距离从所述夹持位入口向所述夹持位底部逐渐增大。3.根据权利要求2所述的电池夹具，其特征在于：所述夹持件为圆锥销。4.根据权利要求2所述的电池夹具，其特征在于：所述导向面为圆弧面。5.根据权利要求1所述的电池夹具，其特征在于：所述电池夹具还包括导电底座，所述导电底座设置在所述本体上方且位于所述夹持位中；所述导电底座具有朝向所述夹持位的第一导电连接部，所述导电底座的外周伸出第二导电连接部。6.根据权利要求5所述的电池夹具，其特征在于：所述导电底座上设置极耳避让槽，所述极耳避让槽朝向所述夹持位，所述第一导电连接部相对于所述极耳避让槽凸起，且所述第一导电连接部围绕于所述极耳避让槽的外周。7.根据权利要求1至6任一项所述的电池夹具，其特征在于：所述本体的外周开设螺孔，所述电池夹具还包括螺栓，所述螺栓插装于所述螺孔，所述第一弹簧抵接于所述滑动件与所述螺栓之间。8.根据权利要求7所述的电池夹具，其特征在于：所述本体包括环形周壁和滑动座；所述环形周壁的中部形成安装位，所述环形周壁上设置所述螺孔，所述滑动座固定在所述安装位中；所述滑动座上设置多个滑槽，所述螺孔与所述滑槽连通，所述第一弹簧和所述滑动件滑动安装于所述滑槽中。9.根据权利要求8所述的电池夹具，其特征在于：所述本体还包括上壳体和下壳体，所述环形周壁设置在所述上壳体或所述下壳体上；所述上壳体和所述下壳体相互盖合，所述滑动座位于所述上壳体和所述下壳体之间；所述上壳体上设置多个长形孔，所述夹持件从所述长形孔穿出所述上壳体外；所述下壳体上设置通孔，所述驱动件滑动安装于所述通孔中。10.根据权利要求9所述的电池夹具，其特征在于：所述本体还包括挡环件，所述挡环件卡装于所述通孔的开口处，且所述挡环件对所述驱动件限位。

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