CN108907436A - 蓄电池端子超高频焊接装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池端子超高频焊接装置，包括：安装机构、焊接材料供给机构、焊接机构及冷却机构，焊接材料供给机构包括供料控制器、供料气缸及供料头，焊接机构包括电磁控制器、升降气缸及电磁发热线圈，电磁发热线圈内开设有避位通道，避位通道用于容置焊接材料，电磁发热线圈用于将焊接材料熔融并焊接在电池端子的边缘位置处，焊接材料供给机构用于为蓄电池的汇流排的极柱提供焊接材料，使得电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，减少焊接过程中使用人工作业，进而提高生产效率，降低生产成本，与此同时也避免人工操作的误差，从而提高电池质量从而避了采用燃烧的方式进行焊接，减少铅烟、二氧化碳等有害物质的产生，进而减少对环境的污染。

Description

蓄电池端子超高频焊接装置

技术领域

本发明涉及蓄电池生产技术领域，特别是涉及一种蓄电池端子超高频焊接装置。

背景技术

目前，随着电子技术的不断发展，现在部分领域使用了锂电池作为电源，但是，铅酸电池在很多领域仍然是广泛使用的。铅酸电池的结构包括电池外壳、电池极板和电解液，电池电极(端子)等组成；在电池在生产过程中，需要将电极端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，现有技术中，采用人工作业，使用大功率电烙铁或者乙炔-氧气焊接(火烧的方式)，率较低，成本高，且在焊接过程中会产生铅烟或者锡烟等有害气体，长期工作对操作工人身体健康会有较大影响。

现有的铅酸电池生产中，手工电烙铁焊接或者乙炔焊接易出现下列问题：1、大功率电烙铁焊接存在紫铜烙铁头容易被腐蚀、氧化，需要用锉刀不断的破坏其被腐蚀氧化的部分，才能可靠的焊接，且烙铁头是一种快速消耗品；2、乙炔焊接是采用燃烧的方式，由于火焰的温度是不可控制的，因此在对铅融化焊接过程中会因为温度过高而产生铅烟、二氧化碳等有害物质，铅烟会让人中毒，二氧化碳则增加减排，国家正在大力提倡节能减排，与此同时，乙炔氧气是消耗品，也属于易燃易爆的危险品。

发明内容

基于此，有必要设计一种能够提高电池质量，以及能够减少对环境污染的蓄电池端子超高频焊接装置。

一种蓄电池端子超高频焊接装置，包括：

安装机构，所述安装机构包括安装基座及安装支架，所述安装支架固定于所述安装基座上；

焊接材料供给机构，所述焊接材料供给机构包括供料控制器、供料气缸及供料头，所述供料控制器设置于所述安装支架上，所述供料气缸设置于所述安装支架上，所述供料控制器与所述供料头连接，所述供料头固定于所述供料气缸上；

焊接机构，所述焊接机构包括电磁控制器、升降气缸及电磁发热线圈，所述电磁控制器设置于所述安装支架上，所述升降气缸设置于所述安装支架上，所述电磁控制器与所述升降气缸连接，所述电磁控制器与所述电磁发热线圈电连接，所述电磁发热线圈固定于所述升降气缸上，所述电磁发热线圈朝向电池端子设置，所述供料头邻近所述电磁发热线圈设置，所述供料头用于将焊接材料推送至电池端子上，所述电磁发热线圈内开设有避位通道，所述避位通道用于容置焊接材料，所述电磁发热线圈用于将焊接材料熔融并焊接在电池端子的边缘位置处；及

冷却机构，所述冷却机构与所述电磁发热线圈连接。

在其中一个实施例中，所述安装基座具有中空的长方体结构。

在其中一个实施例中，所述安装支架包括第一支架及第二支架，所述第一支架设置于所述安装基座上，所述第二支架与所述第一支架相互垂直设置。

在其中一个实施例中，所述电磁发热线圈包括电流流入端、发热线圈本体及电流流出端，所述电流流入端的一端与所述电磁控制器电连接，所述电流流入端的另一端与所述发热线圈本体电连接，所述电流流出端的一端与所述电磁控制器电连接，所述电流流出端的另一端与所述发热线圈本体电连接。

在其中一个实施例中，所述焊接材料供给机构还包括焊接材料容纳箱，所述供料头的一端与所述焊接材料容纳箱连通，所述供料头的另一端朝向电池端子设置。

在其中一个实施例中，所述焊接机构还包括绝缘隔热板，所述绝缘隔热板设置于所述安装支架上，且所述绝缘隔热板与所述电磁发热线圈之间形成有隔热区。

在其中一个实施例中，所述绝缘隔热板具有长方形结构。

在其中一个实施例中，所述焊接机构还包括恒温控制器，所述电磁发热线圈的两端分别与所述恒温控制器连通。

在其中一个实施例中，所述电磁发热线圈外套置有冷却管，所述冷却管的两端分别与所述冷却机构连通。

在其中一个实施例中，所述冷却管具有圆形的横截面。

上述蓄电池端子超高频焊接装置通过设置安装机构、焊接材料供给机构、焊接机构及冷却机构，所述焊接材料供给机构用于为蓄电池的汇流排的极柱提供焊接材料，使得电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，减少焊接过程中使用人工作业，进而提高了生产效率，降低生产成本，与此同时也避免了人工操作的误差，从而提高了电池质量；所述焊接机构用于将焊接材料融化，以使融化后的焊接材料能够将电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，从而避了采用燃烧的方式进行焊接，减少了铅烟、二氧化碳等有害物质的产生，进而减少对环境的污染；所述冷却机构邻近所述焊接机构设置，所述冷却机构用于冷却完成焊接后的所述焊接机构，避免所述焊接机构焊接后的高温部位损坏所述蓄电池端子超高频焊接装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的蓄电池端子超高频焊接装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式中，一种蓄电池端子超高频焊接装置，包括：安装机构、焊接材料供给机构、焊接机构及冷却机构，所述安装机构包括安装基座及安装支架，所述安装支架固定于所述安装基座上；所述焊接材料供给机构包括供料控制器、供料气缸及供料头，所述供料控制器设置于所述安装支架上，所述供料气缸设置于所述安装支架上，所述供料控制器与所述供料头连接，所述供料头固定于所述供料气缸上；所述焊接机构包括电磁控制器、升降气缸及电磁发热线圈，所述电磁控制器设置于所述安装支架上，所述升降气缸设置于所述安装支架上，所述电磁控制器与所述升降气缸连接，所述电磁控制器与所述电磁发热线圈电连接，所述电磁发热线圈固定于所述升降气缸上，所述电磁发热线圈朝向电池端子设置，所述供料头邻近所述电磁发热线圈设置，所述供料头用于将焊接材料推送至电池端子上，所述电磁发热线圈内开设有避位通道，所述避位通道用于容置焊接材料，所述电磁发热线圈用于将焊接材料熔融并焊接在电池端子的边缘位置处；所述冷却机构与所述电磁发热线圈连接。上述蓄电池端子超高频焊接装置通过设置安装机构、焊接材料供给机构、焊接机构及冷却机构，所述焊接材料供给机构用于为蓄电池的汇流排的极柱提供焊接材料，使得电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，减少焊接过程中使用人工作业，进而提高了生产效率，降低生产成本，与此同时也避免了人工操作的误差，从而提高了电池质量；所述焊接机构用于将焊接材料融化，以使融化后的焊接材料能够将电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，从而避了采用燃烧的方式进行焊接，减少了铅烟、二氧化碳等有害物质的产生，进而减少对环境的污染；所述冷却机构邻近所述焊接机构设置，所述冷却机构用于冷却完成焊接后的所述焊接机构，避免所述焊接机构焊接后的高温部位损坏所述蓄电池端子超高频焊接装置。

为了更好地对上述蓄电池端子超高频焊接装置进行说明，以更好地理解上述蓄电池端子超高频焊接装置的构思，请参阅图1，蓄电池端子超高频焊接装置10包括：安装机构100、焊接材料供给机构200、焊接机构300及冷却机构(图未示)，所述安装机构用于安装所述焊接材料供给机构200、所述焊接机构300及所述冷却机构，所述焊接材料供给机构邻近所述焊接机构设置，所述焊接材料供给机构用于为蓄电池的汇流排的极柱提供焊接材料，使得电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，减少焊接过程中使用人工作业，进而提高了生产效率，降低生产成本，与此同时也避免了人工操作的误差，从而提高了电池质量；所述焊接机构用于将焊接材料融化，以使融化后的焊接材料能够将电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，从而避了采用燃烧的方式进行焊接，减少了铅烟、二氧化碳等有害物质的产生，进而减少对环境的污染；所述冷却机构邻近所述焊接机构设置，所述冷却机构用于冷却完成焊接后的所述焊接机构，避免所述焊接机构焊接后的高温部位损坏所述蓄电池端子超高频焊接装置。

请参阅图1，所述安装机构100包括安装基座及安装支架110，所述安装支架110固定于所述安装基座上，所述安装基座用于固定所述安装支架，所述安装支架对所述焊接材料供给机构200、所述焊接机构300及所述冷却机构起到安装固定的作用。

请参阅图1，所述焊接材料供给机构200包括供料控制器210、供料气缸220及供料头230，所述供料控制器210设置于所述安装支架110上，所述供料气缸220设置于所述安装支架110上，所述供料控制器210与所述供料头230连接，所述供料控制器用于控制所述供料头向电池端子提供焊接材料，以便于将电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，所述供料头230固定于所述供料气缸220上，所述供料气缸用于带动所述供料头将焊接材料推送至蓄电池的汇流排的极柱上。例如，所述供料头包括两个夹爪，两个所述夹爪分别与所述供料控制器连接，且两个所述夹爪相对设置，所述夹爪上开设有铅条容置半槽，两个所述铅条容置半槽共同围成铅条传送通道，两个所述夹爪能够相互运动，以调节两个所述夹爪之间的距离，从而调节两个所述铅条容置半槽之间的距离，进而调节所述铅条传送通道的大小，以适配不同直径大小的铅条，例如，所述供料控制器采用气缸等传动方式将铅条进行推送操作，以使作为焊接材料的铅条远远不断地进入所述铅条传送通道的入口，并从所述铅条传送通道的出口出来，以使得铅条能够直接与电池端子的待焊接位置处抵持，便于所述焊接机构的所述电磁发热线圈进行焊接操作，进一步地，所述铅条容置半槽的侧壁上设置有凯夫拉纤维涂层，所述凯夫拉纤维涂层的表面还涂覆硅胶涂层，由于铅条的表面相对其他如钢铁材质，会比较柔软，在与硬物接触时，会刮下铅条表面的铅屑，导致铅条损耗，通过设置所述凯夫拉纤维涂层，能够提高结构刚度，避免铅条容置半槽的内侧壁在铅条的持续运动中发生形变问题，同时，又通过设置硅胶涂层，能够避免铅条的表面发生磨损问题。更进一步地，所述硅胶涂层上设置有辅助增摩凸纹，由于气缸类型的供料控制器，例如，所述供料控制器包括气缸及推料机械手，所述气缸的伸缩轴与所述推料机械手连接，所述气缸用于控制所述推料机械手向靠近所述供料头运动，所述推料机械手用于容置并推送铅条源源不断地顶入至铅条传送通道内，可以理解，气缸在运动性控制精度上较难与步进电机这种较易精准控制的运动机构不同，其运动后，容易发生推送铅条过快的问题，导致铅条与电池端子会发生快速摩擦操作，导致铅条磨损，通过在所述硅胶涂层上设置有辅助增摩凸纹，能够使得铅条的运动更加顺畅，运动更加平稳，减少与电池端子的摩擦过程。

请参阅图1，所述焊接机构300包括电磁控制器310、升降气缸320及电磁发热线圈330，所述电磁控制器310设置于所述安装支架110上，所述升降气缸320设置于所述安装支架110上，所述电磁控制器310与所述升降气缸320连接，所述电磁控制器310与所述电磁发热线圈330电连接，所述电磁发热线圈330固定于所述升降气缸320上，所述电磁发热线圈330朝向电池端子设置，所述供料头230邻近所述电磁发热线圈330设置，所述供料头230用于将焊接材料推送至电池端子上，所述电磁发热线圈330内开设有避位通道331，所述避位通道331用于容置焊接材料，所述电磁发热线圈330用于将焊接材料熔融并焊接在电池端子的边缘位置处，这样，通过所述电磁控制器的作用产生超高频电流并将超高频电流流向所述电磁发热线圈，超高频电流流经所述电磁发热线圈产生磁感应现象，进而使得所述电磁发热线圈的所述避位通道内产生超高频电磁场，从而使得容置在所述避位通道内的焊接材料在超高频电磁场的作用下引起介电损耗而使焊接材料加热，使电池端子粘接在蓄电池的汇流排的极柱上，减少焊接过程中使用人工作业，进而提高了生产效率，降低生产成本，与此同时也避免了人工操作的误差，从而提高了电池质量，与此同时也避了采用燃烧的方式进行焊接，减少了铅烟、二氧化碳等有害物质的产生，进而减少对环境的污染。需要特别说明的是，由于电池端子自身具备一定的形状，且在焊接过程中，所述电磁发热线圈会将铅条熔融并焊接在电池端子的边缘位置处，而作为电池端子的中心位置处则不需要焊接，通过所述电磁发热线圈330内开设有避位通道331，所述避位通道331用于容置焊接材料，且所述避位通道331还用于容置电池端子，当然，所述电磁发热线圈330的内侧壁会与电池端子的边缘与铅条接触，以实现对铅条的熔融，并且铅条熔融后的熔融液会分别与电池端子与汇流排的极柱粘接，待熔融液冷却固化后即可实现焊接效果，并且焊接过程中，所述电磁发热线圈至于与电池端子的待焊接位置处接触，即电池端子的边缘接触，则电池端子的主体结构则容置在所述避位通道内，如此，能够避免传统的类似棒状或杆状结构的焊洛铁对电池端子的挤压，进而能够更好地保护电池端子，避免电池端子被局部烧融或局部被过度挤压变形。

为了进一步的提高所述蓄电池端子超高频焊接装置的安全系数，所述冷却机构与所述电磁发热线圈连接，所述冷却机构用于冷却完成焊接后的所述电磁发热线圈，避免所述电磁发热线圈的高温部位损坏所述蓄电池端子超高频焊接装置。

一实施方式中，所述安装基座具有中空的长方体结构；又如，所述安装支架包括第一支架及第二支架，所述第一支架设置于所述安装基座上，所述第二支架与所述第一支架相互垂直设置，这样，有助于提高所述蓄电池端子超高频焊接装置整体结构的结构稳定性；又如，所述电磁发热线圈包括电流流入端、发热线圈本体及电流流出端，所述电流流入端的一端与所述电磁控制器电连接，所述电流流入端的另一端与所述发热线圈本体电连接，所述电流流出端的一端与所述电磁控制器电连接，所述电流流出端的另一端与所述发热线圈本体电连接；又如，请参阅图1，所述焊接材料供给机构还包括焊接材料容纳箱240，所述供料头230的一端与所述焊接材料容纳箱240连通，所述供料头230的另一端朝向电池端子设置，所述焊接材料容纳箱用于容纳焊接材料。

一实施方式中，所述焊接机构还包括绝缘隔热板，所述绝缘隔热板设置于所述安装支架上，且所述绝缘隔热板与所述电磁发热线圈之间形成有隔热区；又如，所述绝缘隔热板具有长方形结构；又如，所述焊接机构还包括恒温控制器，所述电磁发热线圈的两端分别与所述恒温控制器连通；又如，所述电磁发热线圈外套置有冷却管，所述冷却管的两端分别与所述冷却机构连通；又如，所述冷却管具有圆形的横截面。

上述蓄电池端子超高频焊接装置通过设置安装机构、焊接材料供给机构、焊接机构及冷却机构，所述焊接材料供给机构用于为蓄电池的汇流排的极柱提供焊接材料，使得电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，减少焊接过程中使用人工作业，进而提高了生产效率，降低生产成本，与此同时也避免了人工操作的误差，从而提高了电池质量；所述焊接机构用于将焊接材料融化，以使融化后的焊接材料能够将电池端子焊接在蓄电池的汇流排的极柱上，从而避了采用燃烧的方式进行焊接，减少了铅烟、二氧化碳等有害物质的产生，进而减少对环境的污染；所述冷却机构邻近所述焊接机构设置，所述冷却机构用于冷却完成焊接后的所述焊接机构，避免所述焊接机构焊接后的高温部位损坏所述蓄电池端子超高频焊接装置。

为了进一步介绍所述蓄电池端子超高频焊接装置的技术构思，例如，所述蓄电池端子超高频焊接装置包括超高频电磁线圈、超高频电磁控制器及冷却系统组成，超高频电磁控制器由超高频发生器和馈电装置组成，控制器的作用是产生超高频电流并控制它，超高频电磁线圈主要是超高频电流流经线圈产生磁感应现象，冷却系统是对控制器和线圈冷却。

需要说明的是，超高频焊接是在超高频电磁场的作用下引起介电损耗而加热，使电池端子与电池极柱的接合面熔合粘接在一起的一种焊接方法，该方法是先利用涡流的原理，其次是电磁感应以及由电磁感应产生的电流焊接的焊接原理。超高频焊接通过套在部件上的高频线圈以及输入的超高频电流产生磁感应现象，因为经过线圈电流的频率高，根据E＝n(ΔФ/Δt)，Q＝I^2Rt等原理，因此产生足以融化部件的高温，以此焊接。

在焊接过程中，由于需要保证可靠焊接而电池外壳不变形融化、电池端子不变色(保持原来光洁度)，就需要电磁焊接机构提供足够的功率和频率。本焊接技术是针对电池端子的焊接，由于电池型号众多，电池极柱的直径也不相同，但是焊接时间则需要在1～2秒内完成。因此焊接机构的功率、频率、电磁线圈都是不同的。我们提供全系列蓄电池端子的焊接技术，功率2.5KW～200KW，频率1MHz～10MHz，电磁线圈内径：

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，包括：

安装机构，所述安装机构包括安装基座及安装支架，所述安装支架固定于所述安装基座上；

焊接材料供给机构，所述焊接材料供给机构包括供料控制器、供料气缸及供料头，所述供料控制器设置于所述安装支架上，所述供料气缸设置于所述安装支架上，所述供料控制器与所述供料头连接，所述供料头固定于所述供料气缸上；

焊接机构，所述焊接机构包括电磁控制器、升降气缸及电磁发热线圈，所述电磁控制器设置于所述安装支架上，所述升降气缸设置于所述安装支架上，所述电磁控制器与所述升降气缸连接，所述电磁控制器与所述电磁发热线圈电连接，所述电磁发热线圈固定于所述升降气缸上，所述电磁发热线圈朝向电池端子设置，所述供料头邻近所述电磁发热线圈设置，所述供料头用于将焊接材料推送至电池端子上，所述电磁发热线圈内开设有避位通道，所述避位通道用于容置焊接材料，所述电磁发热线圈用于将焊接材料熔融并焊接在电池端子的边缘位置处；及

冷却机构，所述冷却机构与所述电磁发热线圈连接。

2.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述安装基座具有中空的长方体结构。

3.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述安装支架包括第一支架及第二支架，所述第一支架设置于所述安装基座上，所述第二支架与所述第一支架相互垂直设置。

4.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述电磁发热线圈包括电流流入端、发热线圈本体及电流流出端，所述电流流入端的一端与所述电磁控制器电连接，所述电流流入端的另一端与所述发热线圈本体电连接，所述电流流出端的一端与所述电磁控制器电连接，所述电流流出端的另一端与所述发热线圈本体电连接。

5.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述焊接材料供给机构还包括焊接材料容纳箱，所述供料头的一端与所述焊接材料容纳箱连通，所述供料头的另一端朝向电池端子设置。

6.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述焊接机构还包括绝缘隔热板，所述绝缘隔热板设置于所述安装支架上，且所述绝缘隔热板与所述电磁发热线圈之间形成有隔热区。

7.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述绝缘隔热板具有长方形结构。

8.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述焊接机构还包括恒温控制器，所述电磁发热线圈的两端分别与所述恒温控制器连通。

9.根据权利要求1所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述电磁发热线圈外套置有冷却管，所述冷却管的两端分别与所述冷却机构连通。

10.根据权利要求9所述的蓄电池端子超高频焊接装置，其特征在于，所述冷却管具有圆形的横截面。