CN109689274A - 电阻焊接装置 - Google Patents

Abstract

装置主体(2)具有中间电极组(10)，该中间电极组(10)配置在上下焊接电极(5)之间，并设置在上下焊接电极的至少任意一侧。中间电极组(10)构成为如下的旋转式结构：具备多个中间单元(18)，该中间单元(18)包括中间电极组夹具(11)和相对于该中间电极组夹具(11)而拆装自如的中间电极(12)，该多个中间单元(18)配置成能够在周向上转动，依次停止于在上下方向上与上下焊接电极一致的焊接位置。经由处于焊接位置上的中间单元(18)的中间电极(12)，利用加压单元(7)对被焊接物加压并同时进行电阻焊接。

Description

电阻焊接装置

相关申请

本申请主张在日本于2016年9月5日申请的特愿2016-172957的优先权，通过参照其全文，作为本申请的一部分而引用。

技术领域

本发明涉及将被焊接物夹在一对焊接电极之间,在加压的同时进行电阻焊接的电阻焊接装置。

背景技术

以往，已知有如下的电阻焊接装置：在一对焊接电极之间夹着金属的被焊接物而进行加压，与此同时向焊接电极通电而进行电阻焊接。一般情况下，在该电阻焊接中，在短时间内使大电流流过，利用金属的电阻发热形成焊点(合金层)来进行熔融接合，由于是在短时间内进行焊接的，因此不仅能够有效地进行焊接，而且不易对材料带来因热引起的影响。

例如，在制造在筒状的容器内收纳电池要素的电池时，需要对电池要素的端子和容器的内底面的被焊接物进行焊接。众所周知，在该情况下，使在上下方向上延伸的中间电极介于上下一对焊接电极之间，并将该中间电极插入容器内而进行被焊接物的焊接(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-252350号

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述的以往的装置中，存在需要例如1万安培(A)这样的特别大的电流的通电、或者为了提高生产效率而要求生产线的高速化、连续生产等情况。在这样的情况下，如图7所示，因该大电流、高速化等，存在因焊接电极、中间电极中的蓄热而引起焊接性能的偏差、或导致电极的损耗度增大从而引起其劣化的情况。另外，在被焊接物例如为铝这样的金属的情况下，铝熔融飞散而附着到电极，从而进一步加大损耗度。

在这样的情况下，电极的寿命变短，电极更换的频率变多，且在每次更换时都需要花费更换时间，因此存在难以提高电阻焊接中的生产效率的问题。因此，需要一种减少电极更换的频率，能够容易提高生产效率的电阻焊接装置。

本发明解决了上述课题，其目的在于提供一种如下的电阻焊接装置：即便在需要大电流的通电和生产线的高速化等的情况下，也能够减少电极更换的频率，从而能够容易地提高生产效率。

用于解决课题的手段

本发明的电阻焊接装置包括装置主体，该装置主体具备：上下一对焊接电极，它们被设置为上下移动自如，夹着被焊接物而通过通电来进行焊接；以及加压单元，其在焊接时经由所述上下焊接电极而对被焊接物进行加压。

所述装置主体具有中间电极组，该中间电极组配置于所述上下焊接电极之间，并设置在上下焊接电极的至少任意一侧，所述中间电极组构成为如下的旋转式结构：其具有多个中间单元，该中间单元包括中间电极组夹具和相对于该中间电极组夹具而拆装自如的中间电极，该多个中间单元配置成能够在周向上转动，依次停止于在上下方向上与上下焊接电极一致的焊接位置。经由处于所述焊接位置的所述中间单元的所述中间电极，利用所述加压单元对被焊接物加压并同时进行电阻焊接。

根据该结构，由于依次使用多个中间电极对被焊接物进行电阻焊接，因此与中间电极的数量对应，相应地降低了使用频率，从而能够降低电极更换的频率，另外，由于中间电极拆装自如，因此能够缩短其更换时间，即便在需要大电流的通电和生产线的高速化等情况下，也能够容易地提高生产效率。

在本发明中，所述中间电极组具有多个上下一对中间单元，将被焊接物夹持在从所述上下焊接电极被供电的处于所述焊接位置的中间电极之间而进行电阻焊接。在该情况下，由于利用全部的中间电极对被焊接物进行电阻焊接，因此能够进一步提高生产效率。

另外，在将所述中间单元的中间电极停止在所述焊接位置的状态下，对一个或连续两个以上的被焊接物进行电阻焊接。在该情况下，能够根据因被焊接物的种类、焊接状态而引起的中间电极的劣化来适当选择中间电极的使用状态。

在本发明中，所述焊接电极的电极部与所述中间电极的供电面进行面接触，从所述焊接电极向所述中间电极供电，所述中间电极的供电面的直径D与所述中间电极的高度H的尺寸为，D/H≥1/1.2。因此，即便中间电极被设置为稍微倾斜的状态也能够立刻矫正为竖立的状态，因此中间电极可靠地与焊接电极面接触，能够进一步缩短更换时间。

优选为，在所述中间电极组中，保持所述中间电极的所述中间电极组夹具的保持孔与插入到该保持孔的所述中间电极的被保持部分别被形成为相同的锥形状，将所述中间电极的被保持部插入到所述中间电极组夹具的保持孔中，进行所述中间电极相对于所述中间电极组夹具的定心调整。在该情况下，中间电极自动被进行中心调整，中心调整作业变得简单，因此能够进一步缩短中间电极的更换时间，并提高生产效率。

优选为，所述电阻焊接装置具备冷却装置，该冷却装置至少使各个中间电极在不处于所述焊接位置的焊接待机位置进行强制冷却。因此，防止了中间电极的蓄热，能够进一步抑制因蓄热引起的焊接的偏差以及中间电极的劣化。另外，优选为，拆装自如地设置所述中间电极的电极部。因此，在电极部被损耗时或变更为其他材质的电极部时，能够仅针对电极部而容易地更换。

权利要求书以及/或者说明书以及/或者附图中公开的至少两个结构的任何组合都包括在本发明中。特别是，权利要求书的各个权利要求的2个以上的任何组合也均包括在本发明中。

附图说明

通过参照以下的基于附图而进行的对优选实施方式的说明，可以更清楚地理解本发明。然而，实施方式以及附图仅用于图示以及说明，并没有意图对该发明的范围进行限定。该发明的范围是通过所附的权利要求书的范围来决定的。在附图中，多个附图中的相同的部件符号表示相同的部分。

图1是示出本发明的一个实施方式的电阻焊接装置的主视图。

图2是示出图1的电阻焊接装置的侧视图。

图3A是本发明的电阻焊接装置的局部放大图。

图3B是本发明的电阻焊接装置的局部放大图。

图3C是本发明的电阻焊接装置的局部放大图。

图4A是示出中间电极组夹具和中间电极的结构图。

图4B是示出中间电极组夹具和中间电极的结构图。

图5A是示出中间电极组夹具和中间电极的结构图。

图5B是示出中间电极组夹具和中间电极的结构图。

图5C是示出中间电极组夹具和中间电极的结构图。

图6是示出焊接电极和中间电极的接触状态的结构图。

图7是示出焊接时的发热状态的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出本发明的一个实施方式的电阻焊接装置1的概略结构图。本装置1适用于需要大电流的通电、生产线的高速化等的电阻焊接。例如，例如对于如下情况尤其有效：由于1万安培(A)这样的大电流的通电和为了提高生产效率而使生产线高速化，因电极的蓄热而发生焊接性能的偏差的情况、和因电极的损耗度的加大、和铝这样的被焊接物的熔融飞散而附着于电极而导致电极的劣化的情况等。

本装置1具备：装置主体2，其固定在台架20上；控制部3，其配置在台架20内，控制整个装置；以及焊接电源部4，其向装置主体2供给例如直流电力。设定利用该焊接电源部4而向焊接电极通电的电流值。

如图2所示，装置主体2包括：上下一对焊接电极5a、5b，它们沿着在上下方向上延伸的第1轴Y1而上下移动自如地设置，夹着被焊接物W，通过通电来进行焊接；上下电极夹6a、6b，它们分别保持该上下焊接电极5a、5b；以及加压单元7，其配置在上焊接电极5a的上方，在焊接时经由上下焊接电极5a、5b而在上下方向上对被焊接物加压。另外，在装置主体2的上部配置有对本装置1进行操作的操作面板8。

在上下焊接电极5a、5b之间配置有中间电极组10，该中间电极组10具有多个上下一对中间单元18a、18b，该上下一对中间单元18a、18b具有中间电极组夹具11a、11b和分别相对于该中间电极组夹具11a、11b而拆装自如的中间电极12a、12b。该多个中间单元18a、18b采用如下的旋转式结构：配置成可在周向上转动、停止于在上下方向上与上下焊接电极5a、5b一致的焊接位置。中间电极组10与所述第1轴Y1平行地分离，以在上下方向上延伸的第2轴Y2为中心被驱动马达9驱动而进行转动。从焊接电源4的连接器4a经由上下电极夹6a、6b而通过上下焊接电极5a、5b的电极部向上下中间电极12a、12b通电。

控制部3除了进行整个装置的控制之外，还进行加压单元7的加压控制以及旋转式中间电极组10的旋转控制等。操作面板8上设有与操作相关的开关部以及设定部等，还设置有显示操作内容的显示器。

如图3B、图3C所示，旋转式的中间电极组10例如在上下分别具有6个上下中间电极组夹具11a、11b以及上下中间电极12a、12b，并且如图3A所示，围绕第2轴Y2而在箭头方向上水平地转动。如图2所示，在上焊接电极5a与下焊接电极5b之间的焊接位置上，使多个中间单元18a、18b的中间电极12a、12b中的任一个停止转动而对被夹持的被焊接物进行焊接。

如图4A、图4B所示，对中间电极12a、12b分别进行保持的中间电极组夹具11a、11b的中央部的各个保持孔11d、11e具有锥形状的内面T1、T2，上下中间电极12a、12b具有供电用电极板15和电极部16，供电用电极板15具备供电面13以及夹具安装部14。如图4A所示，上中间电极12a在夹具安装部14的下部形成有与内面T1相同的锥形状的面T1。将中间电极12a引导并嵌入到中间电极组夹具11a的中央部的锥形状的保持孔11d中而进行固定。中间电极12a可从中间电极组夹具11a向上方脱离。

如图4B所示，在下中间电极12b中，夹具安装部14也具有锥形状的面T2，并被嵌入到与中间电极组夹具11a的中央部中的内面T2相同的锥形状的保持孔11e中而被固定。中间电极12a可从中间电极组夹具11a向上方脱离。这样，容易进行上下中间电极12a、12b的拆装，中间电极组10仅通过将上下中间电极12a、12b嵌入中间电极组夹具11a、11b便能够实现定位，并且能够使上下中间电极12a、12b与上下焊接电极5a、5b可靠地面接触，能够进一步缩短更换时间。在该例子中，通过锥形状的孔而进行了定位，但也可以使用未图示的定位用销来代替锥形状的孔。

图5A～图5C是示出焊接电极和中间电极的接触状态的结构图。如图5A所示，上下焊接电极5a、5b的电极部与上下中间电极12a、12b的供电面13面接触。如图5B所示，在加大上下中间电极12a、12b的供电面13的直径D，并缩小高度H的情况下，即便是在上下中间电极12a、12b稍微倾斜的状态下，如果在加压时焊接电极5和供电面13在点α处抵接，那么在与支点β之间变成竖立状态而欲与整个供电面13接触的矫正力也变大。相对于此，如图5C所示，在缩小供电面13的直径D，并加大高度H的情况下，矫正力变小。在中间电极12a、12b中，供电面13的直径D和高度H优选为D/H≥1/1.2。更优选为D/H≥1。由此，上下焊接电极5a、5b和上下中间电极12a、12b能够可靠地实现面接触，另外由于供电面13的直径D较大，因此也可实现大电流通电。

如图6所示，在上中间电极12a中，电极部16被嵌入到供电用电极板15的孔15a中并通过固定用螺丝17被固定。电极部16通过供电用电极板15的孔15a而被定位。下中间电极12b也具备相同的结构。由此，在电极部16被损耗时、变更为别的材质的电极部16时，能够仅针对电极部16容易地进行更换。

在上述电阻焊接装置1中，例如图3A的I～III中如第1～第3个所示，将各个中间电极12依次停止在焊接位置，分别对不同的焊接物逐个进行焊接。例如在由1个中间电极12实施1000次焊接的情况下，6个则实施6000次焊接。在该情况下，与中间电极12的数量对应，1个中间电极12的使用频率相应地下降，与中间电极12的数量对应，可相应地进行连续的生产，并通过降低其更换频率，从而能够提高生产效率。

此外，在中间单元18的中间电极12停止在所述焊接位置的状态下，可对一个或连续2个以上的被焊接物进行电阻焊接。另外，也可以以每次隔着一个以上的方式使中间单元12间歇地停止在焊接位置上。这样，可根据因被焊接物的种类、焊接状态所导致的中间电极的劣化来适当选择中间电极的使用状态。

另外，按照中间电极12的数量而相应地隔开了焊接间隔，在该期间，未用于焊接的中间电极的热被散出从而抑制了焊接电极(中间电极)的蓄热，因此通过自然冷却也能够抑制焊接性能的偏差、和因焊接电极的热所导致的劣化。

进而，例如也可以设置未图示的送风机这样的冷却装置而将不在焊接待机位置的焊接待机位置上的中间电极12强制地冷却，也可以在将中间电极12卸下的状态下冷却。由此，能够抑制因热导致的劣化，从而进一步降低电极更换的频率。

这样，在本发明中，由于具备可使多个中间电极12在周向上转动的旋转式的中间电极组10，因此是使用多个中间电极12来对被焊接物进行电阻焊接的，由此，与中间电极12的数量对应、相应地降低了使用频率，从而能够降低电极更换的频率，另外由于中间电极12拆装自如，因此还能够缩短其更换时间，即便在需要大电流通电、生产线高速化等的情况下，也能够容易地提高生产效率。

此外，在本实施方式中，如图3A、图3B以及图4A、图4B所示，在上下焊接电极5a、5b之间，在上下方分别具有6个中间单元18a、18b，但不限于该数量，既可以少于6个也可以是7个以上。另外，也可以仅在上焊接电极5a的一侧设置上中间单元18a而不设置下中间单元18b，或者也可以仅在下焊接电极5b的一侧设置下中间单元18b而不设置上中间单元18a。在该情况下，在前者的情况下，在上中间单元18a的上中间电极12a与下焊接电极5b之间对被焊接物进行焊接，在后者的情况下，在上焊接电极5a与下中间单元18b的下中间电极12b之间对被焊接物进行焊接。

以上，参照附图而对优选的实施方式进行了说明，但本领域技术人员基于本案的说明书，在显而易见的范围内可容易地设想各种变更以及修正。因此，那样的变更以及修正应解释成属于由所附的权利要求书确定的本发明的范围内。

标号说明

1：旋转式电阻焊接装置

2：装置主体

3：控制部

4：焊接电源

5a、5b：焊接电极(上、下)

7：加压单元

10：中间电极组

11(11a、11b)：中间电极组夹具(上、下)

12(12a、12b)：中间电极(上、下)

18(18a、18b)：中间单元(上、下)

W：被焊接物。

Claims (7)

1.一种电阻焊接装置，其具有装置主体，该装置主体具备：上下一对焊接电极，它们被设置为上下移动自如，夹着被焊接物而通过通电来进行焊接；以及加压单元，其在焊接时经由所述上下焊接电极而对被焊接物进行加压，

所述装置主体具有中间电极组，该中间电极组配置于所述上下焊接电极之间，并且该中间电极组设置在上下焊接电极的至少任意一侧，

所述中间电极组构成为如下的旋转式结构：其具有多个中间单元，该中间单元包括中间电极组夹具和相对于该中间电极组夹具而拆装自如的中间电极，该多个中间单元配置成能够在周向上转动，使得依次停止于在上下方向上与所述上下焊接电极一致的焊接位置，

经由处于所述焊接位置上的所述中间单元的中间电极，利用所述加压单元对被焊接物进行加压并同时进行电阻焊接。

2.根据权利要求1所述的电阻焊接装置，其中，

所述中间电极组具有多个上下一对中间单元，将被焊接物夹持在从所述上下焊接电极被供电的处于所述焊接位置的上下中间电极之间而进行电阻焊接。

3.根据权利要求1或2所述的电阻焊接装置，其中，

在将所述中间单元的中间电极停止在所述焊接位置的状态下，对一个或连续两个以上的被焊接物进行电阻焊接。

4.根据权利要求1或2所述的电阻焊接装置，其中，

所述焊接电极的电极部与所述中间电极的供电面进行面接触，从所述焊接电极向所述中间电极供电，

所述中间电极的供电面的直径D与所述中间电极的高度H的尺寸的关系满足，D/H≥1/1.2。

5.根据权利要求1或2所述的电阻焊接装置，其中，

在所述中间电极组中，保持所述中间电极的所述中间电极组夹具的保持孔与插入到该保持孔中的所述中间电极的被保持部分别被形成为相同的锥形状，

将所述中间电极的被保持部插入到所述中间电极组夹具的保持孔中，进行所述中间电极相对于所述中间电极组夹具的定心调整。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电阻焊接装置，其中，

所述电阻焊接装置具备冷却装置，该冷却装置对各个中间电极在至少不处于所述焊接位置的焊接待机位置进行强制冷却。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的电阻焊接装置，其中，

所述中间电极的电极部被拆装自如地设置。