CN102189324B - 一种蓄电池自动过桥焊机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蓄电池过桥焊接机，属于蓄电池技术领域。它解决了现有的蓄电池手工过桥焊工作效率低，焊接产生的有毒气体会对人体造成损害的问题。本蓄电池过桥焊接机包括焊接机构、控制器和用于将蓄电池上一对对需要焊接在一起的过桥偏极柱夹紧抵靠在一起的夹具，夹具上连接有当夹具与蓄电池接近时控制夹具完成夹紧过桥偏极柱动作的第一驱动机构，焊接机构用于将被夹紧抵靠在一起的一对对过桥偏极柱焊接在一起，上述控制器与第一驱动机构和焊接机构连接，控制两者的工作状态。本蓄电池过桥焊接机可一次性自动同步完成蓄电池上所有的过桥焊，自动化程度高，可以实现一次性完成同步焊接工作，工作效率大大提高，同时减少环境污染。

Description

一种蓄电池自动过桥焊机

技术领域

本发明属于蓄电池技术领域，涉及一种蓄电池自动过桥焊机。

背景技术

蓄电池制造过程中尤其是在装配过桥焊工序中，焊接的质量影响到蓄电池大电流放电的寿命。

目前，国内电池生产企业，过桥焊接采用氧气或天然气引燃对过桥偏极柱逐个进行手工焊接，此过程焊接速度慢、效率低，且对焊工技能要求高，并需要多个焊工才能完成流水线上的速度要求，水平不同的焊工焊接质量也不一样；另外，由于焊接过程是在引燃焊接中完成，由此所产生的有毒气体不仅对人体产生危害还对环境产生污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有的蓄电池过桥焊所存在的上述问题，而提出了一种可一次性自动完成焊接工作的自动过桥焊机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，它包括焊接机构、控制器和用于将蓄电池上一对对需要焊接在一起的过桥偏极柱夹紧抵靠在一起的夹具，夹具上连接有当夹具与蓄电池接近时控制夹具完成夹紧过桥偏极柱动作的第一驱动机构，焊接机构用于将被夹紧抵靠在一起的一对对过桥偏极柱焊接在一起，上述控制器与第一驱动机构和焊接机构连接，控制两者的工作状态。

控制器首先控制第一驱动机构动作，控制夹具将蓄电池上一对对需要焊接在一起的过桥偏极柱夹紧抵靠在一起，再控制焊接机构将夹紧后两两抵靠在一起的过桥偏极柱焊接在一起。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的焊接机构包括支架、加热装置和第二驱动机构，支架上固定设有焊接头，所述的加热装置用于加热焊接头以使焊接头达到焊接所需温度，上述第二驱动机构与支架连接，用于驱动支架运动以使焊接头靠近或远离蓄电池上过桥偏极柱的焊接部位。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的焊接头呈柱状，焊接头的一端与支架固连，另一端的端部正对蓄电池上过桥偏极柱的焊接部位。焊接时，焊接头的端部压在过桥偏极柱的焊接部位上，完成焊接。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的焊接头的数量与蓄电池上所要进行焊接的过桥偏极柱的对数相同，且一一对应设置。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的加热装置为缠绕在焊接头表面的高频感应加热线圈。高频感应加热线圈通高频交流电后使焊接头发热，短时间内达到焊接所需要的温度。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的焊接头采用合金钢材料制作而成。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的第二驱动机构为第二气缸。第二气缸的活塞杆伸缩带动支架运动。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的夹具包括水平叠放在一起的上夹板和下夹板，上夹板和下夹板上开设有若干个贯穿上、下夹板的焊接孔，上述第一驱动机构可驱动上夹板和/或下夹板运动以改变焊接孔的孔径，所述的每一个焊接孔处均设有当焊接孔孔径变小后夹紧一对所要焊接在一起的过桥偏极柱的夹紧装置。

蓄电池装配过程中的过桥焊接指的是将蓄电池相邻两个单格电池槽中的过桥偏极柱焊接在一起，由于相邻两个单格电池槽之间通过塑料挡板隔开，因此所要焊接在一起的两个过桥偏极柱之间也会有间隙存在，焊接前需要先将这个两个过桥偏极柱夹紧，利用本夹具即可实现夹紧操作。

焊接孔的孔径较大时，夹具落在蓄电池上，夹具上的焊接孔与一对对过桥偏极柱一一对应，使所要焊接在一起的每对过桥偏极柱均能插入到相应的焊接孔内，再第一驱动机构使两块夹板发生相对滑动错位，以此来改变焊接孔的孔径，利用夹紧装置将焊接孔内的两个过桥偏极柱夹紧抵靠在一起，所有的焊接孔与过桥偏极柱都是一一对应，且是同步动作的，因此可以一次性完成所有过桥偏极柱的夹紧工作。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的夹紧装置包括开设在上夹板上的滑槽，下夹板面向上夹板的一侧固定设有与上述滑槽对应的滑块，滑块对应设置在相应的滑槽内并可相对于上夹板沿滑槽来回运动，所述的滑块与滑槽的内壁之间形成一个用于夹紧一对过桥偏极柱的夹持口，下夹板上开设有可供一对过桥偏极柱插入且与夹持口正对的插入孔，所述的夹持口和插入孔组成贯穿上、下夹板的焊接孔。

滑块与滑槽的其中一个侧壁之间形成夹持口，当滑块在滑槽内运动远离这一个侧壁时，它们之间所形成的夹持口变大，反之则变小。滑块在整个运动过程中，夹持口始终能完全正对上插入孔，这样一来，整个焊接孔的最小孔径就完全由夹持口的大小来决定了。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的插入孔紧贴滑块设置。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的滑块与滑槽形成夹持口的一侧均呈圆弧形。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的上、下夹板上均开设有定位孔。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的第一驱动机构为分别与上夹板和下夹板连接的两个第一气缸，上述两个第一气缸的活塞杆分别带动上夹板和下夹板水平反向运动。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的夹具包括一块开设有若干焊接孔的夹板，所述的焊接孔贯穿夹板且与蓄电池上的每一对过桥偏极柱一一对应设置，焊接孔的最小孔径小于每对过桥偏极柱的最大外径。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的焊接孔的内壁具有方便过桥偏极柱插入的导向斜面。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的焊接孔的内壁呈圆台状。

在上述的一种蓄电池自动过桥焊接机中，所述的控制器包括操作按钮、中央处理器和机械电气控制模块，操作按钮和机械电气控制模块均与中央处理器连接，机械电气控制模块与第一驱动机构和第二驱动机构连接，中央处理器上具有焊接用电输出端，该输出端用于与加热装置连接，为加热装置供电。

中央处理器接收操作按钮的操作信息，发出相应的控制信号给机械电气控制模块，由机械电气控制模块控制第一驱动机构和第二驱动机构工作，分别控制夹具和焊接头的动作。在需要焊接时，中央处理器给加热装置供电，使焊接头可以完成焊接工作。

与现有技术相比，本蓄电池自动过桥焊接机可一次性自动同步完成蓄电池上所有的过桥焊，自动化程度高，可以实现一次性完成同步焊接工作，工作效率大大提高，同时减少环境污染。

附图说明

图1是本蓄电池自动过桥焊接机的简化示意图。

图2是本蓄电池自动过桥焊接机中夹具上夹板的结构示意图。

图3是本蓄电池自动过桥焊接机中夹具下夹板的结构示意图。

图4是本蓄电池自动过桥焊接机控制器的电路原理方框图。

图5是本蓄电池自动过桥焊接机的夹具落在蓄电池上时的工作示意图。

图6是本蓄电池自动过桥焊接机的夹具将一对对过桥偏极柱夹紧时的工作示意图。

图7是本蓄电池自动过桥焊接机的焊接头进行焊接时的工作示意图。

图中，1、夹具；11、上夹板；11a、滑槽；12、下夹板；12a、滑块；12b、插入孔；13、焊接孔；14、定位孔；15、夹持口；2、蓄电池；21、过桥偏极柱；22、偏极柱；3、支架；31、焊接头；32、高频感应加热线圈。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本蓄电池自动过桥焊接机包括焊接机构、夹具1和控制器，夹具1和焊接机构均位于蓄电池2的上方。夹具1包括水平叠放在一起的上夹板11和下夹板12，上夹板11和下夹板12上开设有若干个贯穿上、下夹板（11、12）的焊接孔13。焊接机构包括支架3，支架3的底部垂直固定设有若干个焊接头31，焊接头31、焊接孔13和蓄电池2上需要焊接在一起的一对对过桥偏极柱21至上而下一一对应。每一个焊接头31的表面均缠绕有高频感应加热线圈32，高频感应加热线圈32通高频交流电后可使合金钢制成的焊接头31短时间内迅速升温。

支架3上连接有第二气缸，用于带动支架3上下运动，而上夹板11和下夹板12上均有一个第一气缸，上述两个第一气缸的活塞杆分别带动上夹板11和下夹板12水平反向运动以发生相对水平滑动而错开。

如图2和图3所示，上夹板11上开设有若干贯穿的滑槽11a，下夹板12面向上夹板11的一侧固定设有若干与上述滑槽11a一一对应的滑块12a，每个滑块12a的边上紧贴开设有插入孔12b，方便需要焊接的一对过桥偏极柱21插入，上、下夹板（11、12）上还均开设有定位孔14。

上夹板11和下夹板12上下水平叠放在一起，下夹板12上的滑块12a一一对应设置在相应的滑槽11a内，且与滑槽11a一端的内壁之间形成一个用于夹紧一对过桥偏极柱21的夹持口15，夹持口15自始至终都能最大限度正对上插入孔12b。

如图4所示，控制器包括操作按钮、中央处理器和机械电气控制模块，操作按钮和机械电气控制模块均与中央处理器连接，机械电气控制模块与第一气缸、第二气缸和第三气缸连接，中央处理器上具有焊接用电输出端，该输出端用于与加热装置连接，为加热装置供电。

本蓄电池自动过桥焊接机采用AC交流电作为供电电源，先通过一个滤波整流电路整流后给整个控制电路供电。中央处理器接收操作按钮的操作信息，发出相应的控制信号给机械电气控制模块，由机械电气控制模块控制第一气缸、第二气缸和第三气缸工作，分别控制夹具1、焊接头31和蓄电池2的动作。在需要焊接时，中央处理器给加热装置供电，使焊接头31可以完成焊接工作。由于本实施例中的加热装置采用高频感应加热线圈32，因此需要在加热装置和中央处理器的焊接用电输出端之间连接PWM脉宽调制电路，该脉宽调制电路包括PWM脉宽调制部分和脉宽驱动部分，将恒定直流电转化成高频交流电。新增的保护电路一方面对加热装置进行温度保护，另一方面对主电路起过流、过电压保护。

如图1、图5～图7所示，在对蓄电池2的过桥偏极柱21进行焊接时，首先将夹具1置于蓄电池2的上方，控制器通过两个第一气缸控制上夹板11和下夹板12错开（如图1所示），此时夹持口15的孔径达到最大化，且使夹持口15和插入孔12b所形成的焊接孔13一一正对上下方蓄电池2上的过桥偏极柱21。接着，由控制器通过一个第三气缸或其他的驱动机构控制蓄电池2向上运动，靠近夹具1，并使每一对过桥偏极柱21均从插入孔12b插入，最终位于夹持口15中（如图5所示）。此后，两个第一气缸分别带动上夹板11和下夹板12水平反向运动，复位至上下对齐的位置，使夹持口15的孔径缩小，最终将插入其中的这对过桥偏极柱21夹紧，使两根过桥偏极柱21抵靠在一起（如图6所示）。最后，由支架3上的第二气缸带动加热后的焊接头31降下，焊接头31的端部压在过桥偏极柱21的焊接部位上（如图7所示），由于过桥偏极柱21一般采用合成铅制成，因此极易被高温的焊接头31融化而最终连接在一起。完成焊接后，第二气缸带动支架3和焊接头31上升复位，而两个第一气缸首先控制上夹板11和下夹板12错位，松开焊接在一起的过桥偏极柱21，再由第三气缸带动蓄电池2远离夹具1复位至图1所示位置。至此，整个过桥焊过程就完成了，用新的蓄电池2替下焊接完成的蓄电池2即可开始下一个焊接过程。

本实施例中，滑块12a与滑槽11a形成夹持口15的一侧均呈圆弧形，使所形成的夹持口15的内壁呈圆柱状或是圆台状。蓄电池2相邻两个单格电池槽之间靠在一起的正、负偏极柱是所需要焊接在一起的过桥偏极柱21，而蓄电池2最外侧的两个偏极柱22是不参与过桥焊接的，最终分别作为蓄电池2的正、负极，这两个偏极柱在焊接过程中插入到定位孔14中，起定位作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种蓄电池自动过桥焊接机，它包括焊接机构、控制器和用于将蓄电池(2)上一对对需要焊接在一起的过桥偏极柱(21)夹紧抵靠在一起的夹具(1)，夹具(1)上连接有当夹具(1)与蓄电池(2)接近时控制夹具(1)完成夹紧过桥偏极柱(21)动作的第一驱动机构，焊接机构用于将被夹紧抵靠在一起的一对对过桥偏极柱(21)焊接在一起，上述控制器与第一驱动机构和焊接机构连接，控制两者的工作状态，其特征在于，所述的夹具(1)包括水平叠放在一起的上夹板(11)和下夹板(12)，上夹板(11)和下夹板(12)上开设有若干个贯穿上、下夹板（11、12）的焊接孔(13)，上述第一驱动机构可驱动上夹板(11)和/或下夹板(12)运动以改变焊接孔(13)的孔径，所述的每一个焊接孔(13)处均设有当焊接孔(13)孔径变小后夹紧一对所要焊接在一起的过桥偏极柱(21)的夹紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，所述的夹紧装置包括开设在上夹板(11)上的滑槽(11a)，下夹板(12)面向上夹板(11)的一侧固定设有与上述滑槽(11a)对应的滑块(12a)，滑块(12a)对应设置在相应的滑槽(11a)内并可相对于上夹板(11)沿滑槽(11a)来回运动，所述的滑块(12a)与滑槽(11a)的内壁之间形成一个用于夹紧一对过桥偏极柱(21)的夹持口(15)，下夹板(12)上开设有可供一对过桥偏极柱(21)插入且与夹持口(15)正对的插入孔(12b)，所述的夹持口(15)和插入孔(12b)组成贯穿上、下夹板（11、12）的焊接孔(13)。

3.根据权利要求2所述的一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，所述的插入孔(12b)紧贴滑块(12a)设置。

4.根据权利要求3所述的一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，所述的滑块(12a)与滑槽(11a)形成夹持口(15)的一侧均呈圆弧形。

5.根据权利要求1所述的一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，所述的焊接机构包括支架(3)、加热装置和第二驱动机构，支架(3)上固定设有焊接头(31)，所述的加热装置用于加热焊接头(31)以使焊接头(31)达到焊接所需温度，上述第二驱动机构与支架(3)连接，用于驱动支架(3)运动以使焊接头(31)靠近或远离蓄电池(2)上过桥偏极柱(21)的焊接部位。

6.根据权利要求5所述的一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，所述的焊接头(31)呈柱状，焊接头(31)的一端与支架(3)固连，另一端的端部正对蓄电池(2)上过桥偏极柱(21)的焊接部位。

7.根据权利要求5或6所述的一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，所述的加热装置为缠绕在焊接头(31)表面的高频感应加热线圈(32)。

8.根据权利要求5或6所述的一种蓄电池自动过桥焊接机，其特征在于，所述的控制器包括操作按钮、中央处理器和机械电气控制模块，操作按钮和机械电气控制模块均与中央处理器连接，机械电气控制模块与第一驱动机构和第二驱动机构连接，中央处理器上具有焊接用电输出端，该输出端用于与加热装置连接，为加热装置供电。

Images