本發(fā)明涉及激光加工，尤其涉及一種激光加工壓緊套、壓緊裝置以及激光焊接電極片的加工方法。

背景技術(shù)：

在激光焊接和激光切割領(lǐng)域，有關(guān)箔類金屬的焊接和切割，其中一個最大的難度，是關(guān)于金屬箔的定位和壓緊。常用的方法多以真空吸附的原理來實現(xiàn)，但在特殊情況下，不能進行真空吸附，或受限于結(jié)構(gòu)不具備、且無法實現(xiàn)真空吸附的情況，則需要用到一般壓緊的方法來實現(xiàn)，比如：細(xì)窄的電池電極銅箔，由于電極銅箔的細(xì)小不易實現(xiàn)真空吸附，還因為銅箔電極的下端是電池的極柱，激光焊接的目的，就是要將銅箔焊接在電池的極柱上，這將導(dǎo)致真空吸附無法實現(xiàn)。因此，常用一般壓緊的方法來實現(xiàn)銅箔電極的固定，也就是用一般的機械壓力，如：用壓套壓住銅箔，留出中間的空間可供激光進行穿透焊接，激光穿透焊接的原理是將銅箔、以及銅箔緊緊貼服的極柱表層等，激光照射時，銅箔與下面的極柱一同熔化，讓銅箔與極柱表層的金屬在瞬間進行“固相→液相→固相”的相變轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)激光熔接焊，實現(xiàn)這個相變過程的重要前提是：銅箔必須與極柱緊密貼合，不得有縫隙，否則，銅箔會瞬間被氣化掉，留下一個窟窿，而下面的極柱表面只留下一道自體相變的痕跡，焊接失敗。

在極耳銅箔的硬性壓緊方法，硬性壓套壓住(銅箔)電極片，理想狀態(tài)是電極片與電極緊密貼合，但在實際運用中，由于制造和安裝的誤差，很難保證電極片與電極之間緊密貼合，并且在一套工裝中，一般是多個這樣的工裝形成一個集群，集裝于一個整體的工裝夾具中，這將更難保證每個硬性壓套均能壓緊下面的電極片，于是在不能完全保證壓緊的前提下，激光照射將瞬間汽化掉表面的電極片，使得電極片形成一個窟窿，并在電極上留下一個發(fā)生相變的痕跡，焊接失敗，產(chǎn)生很高的廢品率。

硬性壓套(亦稱：壓頭)不能很好地壓緊金屬銅箔，是由于制造和機構(gòu)安裝的誤差所導(dǎo)致的，多個壓套很難保證整個銅箔面與極柱有良好的貼合，總會有部分翹起，形成虛壓，這將導(dǎo)致焊接失敗，對于產(chǎn)品焊接來說，更為嚴(yán)重的是：焊接失敗不是簡單的本工序失敗，它將導(dǎo)致之前所有工序的過程產(chǎn)品全部報廢，對于電池來說，銅箔報廢了，極柱也就報廢了，以及前期的人工、材料、時間成本都報廢了，這種傳統(tǒng)方法，這種硬性的施壓方法導(dǎo)致生產(chǎn)效率太低，成本過高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種激光加工壓緊套，旨在用于解決現(xiàn)有的壓套難以將極片壓緊于電極上，容易導(dǎo)致焊接失敗的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供一種激光加工壓緊套，包括套體，所述套體具有沿軸向貫穿的通孔以及沿垂直于所述通孔的方向貫穿所述套體的若干形變槽，各所述形變槽沿所述通孔的軸向依次間隔設(shè)置，每一所述形變槽均沿所述套體周向環(huán)繞設(shè)置且均具有斷開處，且相鄰兩個所述形變槽的所述斷開處錯開設(shè)置。

進一步地，所述通孔的內(nèi)壁上設(shè)置有若干出氣孔。

進一步地，所述出氣孔為四個，各所述出氣孔的出氣方向均與所述通孔的軸線錯開。

進一步地，所述套體具有連接部以及沿所述通孔的軸向與所述連接部一體成型的壓緊部，所述通孔貫穿所述連接部與所述壓緊部，各所述形變槽均位于所述壓緊部上，各所述出氣孔均位于所述連接部上，所述通孔于對應(yīng)所述連接部處的內(nèi)壁沿遠(yuǎn)離所述壓緊部的方向呈漸闊狀。

進一步地，于所述連接部遠(yuǎn)離所述壓緊部的一端具有沿徑向延伸的凸緣，所述凸緣上設(shè)置有至少兩個法蘭連接孔。

本發(fā)明實施例還提供一種壓緊裝置，包括上壓板與以及與所述上壓板配合壓緊工件的下模板，還包括若干上述壓緊套，所述上壓板上設(shè)置有與各所述壓緊套一一對應(yīng)的安裝孔，每一所述壓緊套安設(shè)于對應(yīng)所述安裝孔內(nèi)。

進一步地，還包括底板，所述下模板安設(shè)于所述底板上。

進一步地，于所述上壓板設(shè)置有與所述壓緊套一一對應(yīng)的至少一個第一導(dǎo)氣孔，所述第一導(dǎo)氣孔與對應(yīng)所述壓緊套的各所述出氣孔連通，所述下模板上設(shè)置有可與各所述第一導(dǎo)氣孔一一對應(yīng)連通的至少一個第二導(dǎo)氣孔。

進一步地，所述安裝孔的內(nèi)壁與對應(yīng)所述壓緊套的外表面之間具有環(huán)形的儲氣槽，所述儲氣槽連通各所述出氣孔與對應(yīng)的所述第一導(dǎo)氣孔。

本發(fā)明實施例還提供一種激光焊接電極片的加工方法，采用了上述的壓緊裝置，將電極片貼合于電極上，再將所述上壓板與所述下模板夾緊所述電極片與所述電極，所述電極片位于其中一所述壓緊套的正下方，向所述通孔內(nèi)導(dǎo)入保護氣體，激光器工作時激光束穿過對應(yīng)所述通孔焊接所述電極片與所述電極。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的壓緊套中，在套體設(shè)置有形變槽，形變槽沿通孔軸向依次間隔設(shè)置，且相鄰的兩個形變槽的斷開處錯開設(shè)置，套體在外力作用下可以在每一形變槽處產(chǎn)生形變，而且根據(jù)每一形變槽的斷開處位置不同使得發(fā)生形變的方向也不相同，另外相鄰的兩個形變槽由于斷開處位置錯開，比如當(dāng)兩個斷開處位置錯開90度時，則可以設(shè)定其中一形變槽在斷開處沿X軸方向彎曲形變，另一形變槽在斷開處沿Y軸方向彎曲形變，兩者結(jié)合可以形成XY平面的綜合形變，而實際在沿通孔的軸向上這種間隔的形變槽結(jié)構(gòu)可以形成Z軸方向的形變，對此采用這種結(jié)構(gòu)的壓緊套可以形成XYZ三維度形變，壓緊套可以彈性形變，當(dāng)將這種結(jié)構(gòu)的壓緊套應(yīng)用于壓緊裝置時，能夠保證夾緊的兩個工件之間貼合比較緊密，而當(dāng)兩工件分別為電極片與電極時，電極片可以緊密貼合于電極上，電極片不會輕易被擊穿，有效保證激光焊接質(zhì)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的激光加工壓緊套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的激光加工壓緊套的部分剖視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的電極片與電極貼合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的激光加工壓緊套采用激光焊接電極片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1的激光加工壓緊套的形變結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1的激光加工壓緊套的出氣孔的出氣方向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的壓緊裝置的俯視圖；

圖8為圖7的壓緊裝置的激光加工壓緊套安設(shè)于上壓板上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖7的壓緊裝置采用激光焊接電極片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖7的壓緊裝置的保護氣體的流路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

參見圖1-圖4，本發(fā)明實施例提供一種激光加工壓緊套1，包括套體11，其采用剛性體材料制成，套體11具有沿軸向貫穿的通孔12，且在套體11上還依次間隔設(shè)置有若干形變槽13，形變槽13均沿垂直于通孔12的方向貫穿套體11，每一形變槽13可采用線切割的方式直接切割形成，形變槽13的寬度尺寸比較小，每一形變槽13均沿套體11周向環(huán)繞設(shè)置且均具有斷開處14，在切割每一形變槽13時，形變槽13的起始點與終止點沒有重合，形變槽13不是一個完整的環(huán)形，其具有斷開處14，且相鄰的兩個形變槽13的斷開處14錯開設(shè)置，對于兩者之間的錯開角度可以為90度，比如壓緊套1為方形時，則相鄰兩個形變槽13的斷開處14分別位于套體11相鄰的兩個面上，而當(dāng)壓緊套1截面為圓形時，則相鄰兩個形變槽13的斷開處14之間的圓心角為90度。本發(fā)明中，在套體11上切割有形變槽13，則類似于套體11具有多個環(huán)形框15結(jié)構(gòu)，相鄰的兩個環(huán)形框15通過兩者之間的形變槽13隔開，且通過每一形變槽13對應(yīng)的斷開處14連接為一個整體，即每一斷開處14均為對應(yīng)兩個環(huán)形框15的連接點，并且是點連接，這樣就讓每個環(huán)形框15可以獨立發(fā)生形變，并且是兩個維度的，即相鄰兩個環(huán)形框15中其中一個可以實現(xiàn)X向彎曲形變，而另一個環(huán)形框15則發(fā)生Y向彎曲形變，綜合起來就實現(xiàn)了兩個維度，即X-Y平面的綜合形變，在X-Y平面的綜合形變發(fā)生時，實際上，Z向的形變也隨之產(chǎn)生，即高度也發(fā)生了變化，這就實現(xiàn)了X-Y-Z三個維度的綜合變化。當(dāng)沿通孔12的軸向?qū)壕o套1施加外力F時，則各環(huán)形框15受到F作用，此時斷開處14(相鄰兩個環(huán)形框15的連接點)不僅僅起到兩個環(huán)形框15之間的連接作用，同時還是一個受力的支撐點，且作為支撐點沿通孔12軸向錯開分布，且當(dāng)錯開角度為90度時，發(fā)生形變的環(huán)形框15，將依次在不同環(huán)形框15中，呈交叉兩維度發(fā)生形變，發(fā)生形變的是環(huán)形框15，這將導(dǎo)致形變槽13的變形量δ1和δ2將產(chǎn)生隨機值，有可能δ1和δ2不能等同，也有偶然狀態(tài)下，δ1和δ2幾近相等，這種隨機的彈性變形，在壓緊套1壓緊工件時，壓緊套1可以很好地自適應(yīng)工件的各種狀態(tài)，使得該工件可以緊密貼合于另一工件上，且當(dāng)這兩工件為電極片2與電極3時，可以有效避免電極片2被激光焊接穿孔，保證兩者之間的焊接質(zhì)量。

參見圖5以及圖6，優(yōu)化上述實施例，在通孔12的內(nèi)壁上設(shè)置有若干出氣孔16。本實施例中，在通孔12的內(nèi)壁上設(shè)置有出氣孔16，通過該出氣孔16可以向通孔12內(nèi)導(dǎo)入保護氣體，這主要是將壓緊套1應(yīng)用于激光加工中，激光束7穿過通孔12，采用出氣孔16向通孔12內(nèi)導(dǎo)入保護氣體，保護氣體可以為氦氣或者氮氣等，可以將通孔12內(nèi)的有害氣體快速排擠出去，對于有害氣體可以為氧氣等，可以有效保障焊接時的焊接質(zhì)量。通常，出氣孔16為四個，各出氣孔16的出氣方向均與通孔12的軸線錯開，且四者的出氣方向均錯開，從而可以在通孔12內(nèi)形成有氣旋，相當(dāng)于微型的龍卷風(fēng)，其可以非常快速地將通孔12內(nèi)的有害氣體排擠出去，可以有效降低通孔12內(nèi)的充氣等待時間，進而提高了激光焊接速度。

參見圖4以及圖5，進一步地，套體11具有連接部111以及壓緊部112，兩者沿通孔12的軸向設(shè)置且一體成型，通孔12貫穿連接部111與壓緊部112，上述的各形變槽13均位于壓機部上，而各出氣孔16則均位于連接部111上，且通孔12于對應(yīng)連接部111處的內(nèi)壁沿遠(yuǎn)離壓緊部112的方向呈漸闊狀。本實施例中，壓緊部112遠(yuǎn)離連接部111的端部直接對工件進行壓緊，對此壓緊部112的截面結(jié)構(gòu)可與工件的結(jié)構(gòu)對應(yīng)，比如工件為圓形時，則壓緊部112為圓柱形結(jié)構(gòu)，或者工件為方形時，則壓緊部112可為立方體結(jié)構(gòu)，各形變槽13位于壓緊部112上，則在壓緊工件時，壓緊部112可以適應(yīng)性彎曲調(diào)整，而連接部111則為套體11的連接部111位，其類似于喇叭形結(jié)構(gòu)，將出氣孔16設(shè)置于連接部111對應(yīng)的內(nèi)壁上，出氣孔16的出氣方向為傾斜狀態(tài)，且斜向靠近壓緊部112的方向，其產(chǎn)生的氣旋可以快速將通孔12內(nèi)的有害氣體由連接部111一側(cè)排出，而連接部111的這種漸闊狀結(jié)構(gòu)，可以進一步提高有害氣體的排出效率。另外針對連接部111的漸擴結(jié)構(gòu)，連接部111在遠(yuǎn)離壓緊部112的一端具有沿徑向延伸的凸緣113，在該凸緣113上設(shè)置有至少兩個法蘭連接孔114，通過法蘭連接孔114可以方便套體11的連接部111與外設(shè)結(jié)構(gòu)連接，其通常為四個，且在同一圓周上均勻間隔分布。

參見圖7-圖10，本發(fā)明實施例還提供一種壓緊裝置，包括上壓板4以及下模板5，待壓緊的兩個工件在上壓板4與下模板5的配合下進行壓緊，當(dāng)然壓緊裝置還包括有若干上述的壓緊套1，上壓板4上設(shè)置有與各壓緊套1一一對應(yīng)的安裝孔41，每一壓緊套1安設(shè)于上壓板4對應(yīng)的安裝孔41內(nèi)。本實施例中，將上述的壓緊套1應(yīng)用于壓緊裝置中，通過上壓板4可以使得多個壓緊套1配合使用，而下模板5的結(jié)構(gòu)與待壓緊的工件匹配，比如在焊接電極片2與電極3時，下模板5具有安裝定位電極3的結(jié)構(gòu)，可以先將多個電極3安設(shè)于下模板5上，然后將電極片2一一對應(yīng)置于各電極3上，當(dāng)將上壓板4置于下模板5上時，各壓緊套1與下模板5配合一一壓緊對應(yīng)的電極3與電極片2，且由于壓緊套1的多維度自適應(yīng)，可以根據(jù)被壓緊的電極3與電極片2結(jié)構(gòu)進行彈性形變，進而可以使得電極3與電極片2之間貼合完全。通常，壓緊裝置還包括有底板6，下模板5安設(shè)于底板6上，通過底板6的定位安裝可以將壓緊裝置整體安設(shè)于激光焊接臺上，比較方便，而另外一方面通過底板6還可以起到保護下模板5的作用，避免下模板5損壞影響工件之間的壓緊。

具體參見圖9以及圖10，進一步地，在上壓板4上設(shè)置有與壓緊套1一一對應(yīng)的至少一個第一導(dǎo)氣孔42，在下模板5上設(shè)置有與各第一導(dǎo)氣孔42一一對應(yīng)連通的至少一個第二導(dǎo)氣孔51，同時每一導(dǎo)氣孔還與對應(yīng)壓緊套1的各出氣孔16連通。本實施例中，通常在底板6上設(shè)置有與第二導(dǎo)氣孔51一一對應(yīng)的至少一個第三導(dǎo)氣孔61，保護氣體依次經(jīng)對應(yīng)的第三導(dǎo)氣孔61、第二導(dǎo)氣孔51、第一導(dǎo)氣孔42以及出氣孔16進入通孔12內(nèi)，且在通孔12內(nèi)形成氣旋快速排出其內(nèi)的有害氣體。優(yōu)化上述實施例，在上壓板4的安裝孔41的內(nèi)壁與對應(yīng)壓緊套1的外表面之間具有環(huán)形的儲氣槽43，儲氣槽43連通各出氣孔16與對應(yīng)的第一導(dǎo)氣孔42。本實施例中，在將壓緊套1安設(shè)于安裝孔41內(nèi)時，其套體11的連接部111對應(yīng)的外表面與安裝孔41的內(nèi)壁之間具有間隙空間，該間隙空間即為儲氣槽43，各出氣孔16的位置均與該儲氣槽43對應(yīng)，當(dāng)保護氣體由第一導(dǎo)氣孔42排出后先進入該儲氣槽43內(nèi)，再由該儲氣槽43進入各出氣孔16內(nèi)，通過儲氣槽43可以形成一對多的關(guān)系，即一個儲氣槽43對應(yīng)多個出氣孔16，進而可以一個第一導(dǎo)氣孔42可以對應(yīng)多個出氣孔16，大大簡化了壓緊裝置的進氣結(jié)構(gòu)。

參見圖4、圖9以及圖10，本發(fā)明實施例還提供一種激光焊接電極片2的加工方法，采用上述的壓緊裝置，先將電極片2貼合于電極3上，再將上壓板4與下模板5夾緊電極片2與電極3，電極片2位于其中一壓緊套1的正下方，當(dāng)電極片2與電極3貼合完全后，先向第三導(dǎo)氣孔61導(dǎo)入保護氣體，則保護氣體依次經(jīng)第二導(dǎo)氣孔51以及第一導(dǎo)氣孔42進入儲氣槽43內(nèi)，進而經(jīng)各出氣孔16導(dǎo)入通孔12內(nèi)，且當(dāng)排出有害氣體后，激光器工作，激光束7穿過通孔12焊接對應(yīng)的電極片2與電極3。采用這種方式的激光焊接方法，不但焊接速度比較快，而且由于電極3與電極片2之間貼合比較緊密，可以有效避免激光焊接時電極片2被擊穿的現(xiàn)象，保證兩者的焊接質(zhì)量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。