CN115815771A - 一种铜铝软连接焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜铝软连接焊接设备，包括机座、工作台、转换机构和夹持机构，所述机座的底部固定有用于焊接铜铝软连接件的工作台，所述机座的顶部安装有提供升降动力的气缸，所述气缸的底部输出端连接有伸缩柱，且气缸的伸缩柱底部与转换机构对接。该铜铝软连接焊接设备，通过摇杆带动左电极块和下电极块在焊接时完成切换，并通过伺服电机带动下电极块完成焊接端的切换，从而通过两次控制气缸带动转换机构下移，使得完成切换的左电极块、下电极块以及下电极块可以对铜铝软连接件进行自动焊接，通过夹持机构的压杆和托块提供夹紧力，并且多个插片对铜箔间隙进行填缝支撑，保证该焊接设备可以为待焊接铜铝软连接件提供夹持定型的效果。

Description

一种铜铝软连接焊接设备

技术领域

本发明涉及铜铝软连接焊接技术领域，具体为一种铜铝软连接焊接设备。

背景技术

一般铜铝软连接件在焊接加工时会用到高分子扩散焊接设备。高分子扩散焊机是各电力开关站使用的伸缩器的必需设备。主要功能是实现材料分子间的扩散焊接，该设备主要生产电力、化工、冶炼行业急需的母线伸缩节和软连接导电带产品，可实现软母线、软母线与硬母线、硬母线之间的扩散焊接。铜铝软连接焊接加工时，将叠好的多层铜带、铝带通过进行压紧，通过高分子扩散焊机施以大电流，在多层铜带间产生巨大热量，在高温高压状态下使铜带、铝带间实现分子相互渗透达到黏连效果。

市场上常规的高分子扩散焊机在使用时，需要通过上电极块和下电极块相互压紧来对铜铝软连接件进行焊接，但是这种焊接多为平面结构，在焊接带弯角的铜铝软连接件时，常规的操作需要将铜铝软连接件人工手持焊接第一端，在焊接完成后转换角度并且将另一端未焊接部位调整齐平，再使用夹持组件将未焊端限位，再次通过手扶的方式进行第二端焊接，这样的操作效率极为低下，并且在操作时难以保证每次焊接的质量达到规定的标准，因此我们提出了一种铜铝软连接焊接设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜铝软连接焊接设备，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铜铝软连接焊接设备，包括机座、工作台、转换机构和夹持机构，

所述机座的底部固定有用于焊接铜铝软连接件的工作台，所述机座的顶部安装有提供升降动力的气缸，所述气缸的底部输出端连接有伸缩柱，且气缸的伸缩柱底部与转换机构对接，所述转换机构的下方设置有下电极块，且下电极块设置在承载台的上侧面，所述机座的一侧安装有用于控制设备运行和调节焊接温度的控制箱，所述控制箱的表面设置有触摸屏、按钮和提示灯，所述下电极块的一侧拐角设置有用于夹紧铜铝软连接件的夹持机构。

优选的，所述转换机构包括有防护箱、传动轴、齿轮盘、摇杆、第一液压缸、安装架、左齿条柱、左电极块、右齿条柱和右电极块，所述防护箱的顶部与气缸输出端的伸缩柱对接安装，所述防护箱的内侧中部连接有传动轴，所述传动轴的外侧套接有齿轮盘。

优选的，所述传动轴贯穿伸出防护箱的一端套接有摇杆，所述摇杆的上端通过转动销连接第一液压缸的输出端，所述防护箱的一侧焊接固定有安装架，所述安装架与第一液压缸的尾端活动连接。

优选的，所述防护箱内部靠近齿轮盘的一侧啮合连接有左齿条柱，所述左齿条柱的底部安装有左电极块，所述齿轮盘远离左齿条柱的一侧设啮合连接有右齿条柱，所述左齿条柱和右齿条柱均通过滑轨与防护箱的内壁为滑动连接，所述右齿条柱的底部安装有右电极块。

优选的，所述下电极块的外侧开设有凹槽，所述下电极块靠近凹槽的拐角为45°斜面结构，所述下电极块的斜面边缘对称开设有限位卡槽。

优选的，所述下电极块的外侧设置有固定板，所述固定板的外表面固定有连接座，所述固定板外侧的连接座与机座内侧的伺服电机输出轴相连接。

优选的，所述工作台的内部开设有检修仓，所述工作台的中部表面开设有通孔，所述检修仓的内部安装有第二液压缸，所述第二液压缸的顶部输出端固定有承载台。

优选的，所述夹持机构包括有挡板、托块、卡块、插片、支板、调节螺钉、压杆、连接板、紧固旋钮和手柄，所述挡板的一侧一体成型设置有托块，所述托块通过底部的卡块与下电极块表面的限位卡槽相插接。

优选的，所述挡板的表面贯穿连接有等间隔分布的插片，所述插片的一侧焊接有支板，所述支板的中部开设有螺纹孔，且支板中部的螺纹孔内连接有调节螺钉，所述调节螺钉的一端旋转连接在挡板表面的预留槽内。

优选的，所述挡板的两侧对称开设有U型槽，所述挡板的U型槽内通过转轴连接有压杆，所述挡板远离托块的一侧对称固定有连接板，所述连接板的中部螺纹连接有紧固旋钮，所述挡板的下侧边缘固定有手柄。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该铜铝软连接焊接设备，通过摇杆带动左电极块和下电极块在焊接时完成切换，并通过伺服电机带动下电极块完成焊接端的切换，从而通过两次控制气缸带动转换机构下移，使得完成切换的左电极块、下电极块以及下电极块可以对铜铝软连接件进行自动焊接，通过夹持机构的压杆和托块提供夹紧力，并且多个插片对铜箔间隙进行填缝支撑，保证该焊接设备可以为待焊接铜铝软连接件提供夹持定型的效果。

1、该铜铝软连接焊接设备，使用夹持机构将弯折布置的铜铝软连接件进行夹紧，并且通过操作控制箱控制该焊接设备运行，使得气缸带动转换机构升降移动，通过控制第一液压缸推拉摇杆，使得摇杆带动左电极块和下电极块在焊接时完成切换使用，并且，通过启动伺服电机带动下电极块完成焊接端的切换，从而通过两次控制气缸带动转换机构下移，且通过完成切换的左电极块和下电极块可以对带弯角结构的铜铝软连接件进行自动焊接加工，避免该焊接设备在使用时需要人工手扶工件进行多步繁琐的焊接操作；

2、该铜铝软连接焊接设备，通过在挡板的表面等间隔贯穿圆弧状插片，在铜铝软连接件两端齐平时进行弯折，这时铜铝软连接件的弯折端外侧会鼓起，使得铜铝软连接件的弯折端内侧铜箔之间会产生缝隙，此时，通过使用调节长度后的多个不锈钢插片对铜箔的间隙进行填缝，使得铜铝软连接件的弯折端中部具有骨架支撑的效果，避免在焊接铜铝软连接件时出现铜箔松动，保证该焊接设备生产铜铝软连接件的弯角形状符合焊接加工的要求；

3、该铜铝软连接焊接设备，将待焊接的铜铝软连接件装配在夹持机构上时，旋转连接板中部的紧固旋钮挤压推动压杆，使得压杆翻转角度后对铜铝软连接件的侧面进行夹紧，通过压杆和托块之间的挤压夹紧，使得铜箔外侧包裹的铝箔可以得到防脱落压紧，保证在焊接加工时具有高稳定性，保证该焊接设备可以为待焊接铜铝软连接件提供夹持定型的效果。

附图说明

图1为本发明主视截面结构示意图；

图2为本发明左视截面结构示意图；

图3为本发明转换机构与下电极块接触的主视截面结构示意图；

图4为本发明转换机构与下电极块翻转角度后接触的主视截面结构示意图；

图5为本发明转换机构与下电极块接触的后视截面结构示意图；

图6为本发明下电极块主视截面结构示意图；

图7为本发明下电极块俯视结构示意图；

图8为本发明水平摆放的夹持机构主视结构示意图；

图9为本发明水平摆放的夹持机构后视结构示意图；

图10为本发明水平摆放的夹持机构夹持铜铝软连接件的后视结构示意图；

图11为本发明水平摆放的夹持机构左视结构示意图；

图12为本发明水平摆放的夹持机构俯视结构示意图；

图13为本发明压杆与紧固旋钮对接的结构示意图。

图中：1、机座；2、工作台；3、气缸；4、转换机构；41、防护箱；42、传动轴；43、齿轮盘；44、摇杆；45、第一液压缸；46、安装架；47、左齿条柱；48、左电极块；49、右齿条柱；410、右电极块；5、下电极块；51、固定板；52、凹槽；53、限位卡槽；54、伺服电机；6、检修仓；61、第二液压缸；62、承载台；7、控制箱；8、夹持机构；81、挡板；82、托块；83、卡块；84、插片；85、支板；86、调节螺钉；87、压杆；88、连接板；89、紧固旋钮；810、手柄。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1和图2可知，本发明提供一种技术方案：一种铜铝软连接焊接设备，包括机座1、工作台2、转换机构4和夹持机构8，机座1的底部固定有用于焊接铜铝软连接件的工作台2，机座1的顶部安装有提供升降动力的气缸3，气缸3的底部输出端连接有伸缩柱，且气缸3的伸缩柱底部与转换机构4对接，转换机构4的下方设置有下电极块5，且下电极块5设置在承载台62的上侧面，机座1的一侧安装有用于控制设备运行和调节焊接温度的控制箱7，控制箱7的表面设置有触摸屏、按钮和提示灯，下电极块5的一侧拐角设置有用于夹紧铜铝软连接件的夹持机构8。

参阅图1-图5可知，转换机构4包括有防护箱41、传动轴42、齿轮盘43、摇杆44、第一液压缸45、安装架46、左齿条柱47、左电极块48、右齿条柱49和右电极块410，防护箱41的顶部与气缸3输出端的伸缩柱对接安装，防护箱41的内侧中部连接有传动轴42，传动轴42的外侧套接有齿轮盘43；传动轴42贯穿伸出防护箱41的一端套接有摇杆44，摇杆44的上端通过转动销连接第一液压缸45的输出端，防护箱41的一侧焊接固定有安装架46，安装架46与第一液压缸45的尾端活动连接。

具体实施时，使用夹持机构8将弯折布置的铜铝软连接件进行夹紧，并且通过操作控制箱7上的启动按钮，使得控制箱7通过完成编程的程序控制该焊接设备运行，使得气缸3输出端带动转换机构4升降移动，通过控制第一液压缸45推动或拉动摇杆44，使得摇杆44旋转带动齿轮盘43正转或者反转，从而使得左齿条柱47带动左电极块48沿着防护箱41的内壁向下滑动的同时，保证右齿条柱49带动右电极块410向上滑动，反之，左齿条柱47向上滑动的同时，保证右电极块410向下滑动，从而使得通电的左电极块48挤压铜铝软连接件的左端，通过左电极块48和下电极块5的配合对带弯角的铜铝软连接件的第一端完成自动焊接；

随后，气缸3带动转换机构4向上移动到初始位置，当需要对带弯角的铜铝软连接件的第二端进行焊接时，通过控制第二液压缸61带动承载台62下移收缩到检修仓6内，待伺服电机54旋转带动固定板51和下电极块5翻转90°后，使得下电极块5将铜铝软连接件完成焊接的第一端竖直设置在一侧下方，且铜铝软连接件未焊接的第二端水平设置在顶部，之后，再通过切换的左电极块48或右电极块410向下滑动，可以对铜铝软连接件的第二端进行自动挤压焊接，焊接完成后，通过气缸3带动转换机构4上移实现退出焊接状态。

参阅图3-图5可知，防护箱41内部靠近齿轮盘43的一侧啮合连接有左齿条柱47，左齿条柱47的底部安装有左电极块48，齿轮盘43远离左齿条柱47的一侧设啮合连接有右齿条柱49，左齿条柱47和右齿条柱49均通过滑轨与防护箱41的内壁为滑动连接，右齿条柱49的底部安装有右电极块410，左齿条柱47和右齿条柱49相互平行。

具体实施时，通过控制第一液压缸45推动摇杆44，使得摇杆44旋转带动齿轮盘43正转，从而使得左齿条柱47带动左电极块48沿着防护箱41的内壁向下滑动，且右齿条柱49带动右电极块410向上滑动，从而使得通电的左电极块48挤压铜铝软连接件的左端完成第一端焊接，反之，通过控制第一液压缸45拉动摇杆44反转，使得左电极块48沿着防护箱41的内壁向上滑动，且右齿条柱49带动右电极块410向下滑动，使得右电极块410和下电极块5的配合可以对铜铝软连接件的第二端进行自动挤压焊接，进而通过控制第一液压缸45的伸缩推拉可以切换左电极块48和右电极块410的上升下降，从而可以通过下降的电极块完成焊接，上升的电极块完成规避，使得在焊接铜铝软连接件的一端时，保证铜铝软连接件的本体不会被加热焊接。

参阅图1-图7可知，下电极块5的外侧开设有凹槽52，下电极块5靠近凹槽52的拐角为45°斜面结构，下电极块5的斜面边缘对称开设有限位卡槽53，限位卡槽53与凹槽52的斜面构成45°夹角；下电极块5的外侧设置有固定板51，固定板51的外表面固定有连接座，固定板51外侧的连接座与机座1内侧的伺服电机54输出轴相连接，固定板51外侧连接座的轴心线和伺服电机54的轴心线相重合。

具体实施时，通过启动伺服电机54正向旋转来带动固定板51翻转90°，使得下电极块5正向翻转90°，从而下电极块5将铜铝软连接件完成焊接的第一端竖直设置在一侧下方，且铜铝软连接件未焊接的第二端水平设置在顶部，此时，方便对未焊接端进行焊接加工，同时避免已完成焊接的一端受到影响，从而实现对已焊接端部和未焊接端部完成切换操作；

当带弯角的铜铝软连接件两端均完成焊接时，通过控制伺服电机54旋转45°，使得下电极块5内侧凹槽52的斜面结构呈水平摆放，此时下电极块5内侧的凹槽52呈两侧倾斜分布，并且保证下电极块5上的夹持机构8处于水平摆放的状态，此时可以对夹持机构8及铜铝软连接件成品进行取出，反之，也可以将铜铝软连接件通过夹持机构8水平安装在下电极块5的凹槽52位置，实现对待焊接的铜铝软连接件进行水平上料。

参阅图1-图2可知，工作台2的内部开设有检修仓6，工作台2的中部表面开设有通孔，检修仓6的内部安装有第二液压缸61，第二液压缸61的顶部输出端固定有承载台62，承载台62呈“凸”字型结构，且承载台62的尺寸和工作台2中部表面的通孔尺寸相吻合。

具体实施时，通过启动第二液压缸61推动承载台62上移堵住通孔，在左电极块48或者右电极块410下移挤压铜铝软连接件产生挤压力时，通过上移到通孔内部的承载台62可以对下电极块5外侧的固定板51起到支撑作用，反之，通过驱动第二液压缸61牵引承载台62下移，使得承载台62脱离与下电极块5外部固定板51的接触，从而将工作台2中部的通孔露出，保证下电极块5在被伺服电机54驱动旋转时不会产生旋转干涉。

参阅图3-图5和图8-图13可知，夹持机构8包括有挡板81、托块82、卡块83、插片84、支板85、调节螺钉86、压杆87、连接板88、紧固旋钮89和手柄810，挡板81的一侧一体成型设置有托块82，托块82通过底部的卡块83与下电极块5表面的限位卡槽53相插接，托块82的底部为平面结构，且托块82的上侧为圆弧状。

具体实施时，通过在托块82的底部对称设置两个卡块83来与凹槽52边缘的限位卡槽53进行稳定插接，从而将夹持机构8稳定的对接在下电极块5的斜面结构处，在铜铝软连接件焊接以及下电极块5翻转角度时不会出现晃动掉落的现象，通过设置托块82的上侧为圆弧状，使得托块82上侧面可以保证铜铝软连接件在焊接后的内壁为弧形结构，进而保证带弯角的铜铝软连接件焊接加工的质量。

参阅图8-图12可知，挡板81的表面贯穿连接有等间隔分布的插片84，且插片84为弧形结构，并且插片84和挡板81为滑动连接，插片84采用不锈钢材质，插片84的一侧焊接有支板85，支板85的中部开设有螺纹孔，且支板85中部的螺纹孔内连接有调节螺钉86，调节螺钉86的一端旋转连接在挡板81表面的预留槽内。

具体实施时，通过在挡板81的表面等间隔贯穿圆弧状插片84，在铜铝软连接件两端齐平时进行弯折，这时铜铝软连接件的弯折端外侧会鼓起，且铜铝软连接件的弯折端内侧铜箔之间会产生缝隙，此时，通过旋转调节螺钉86，使得调节螺钉86带动支板85前后移动，从而使得插片84在挡板81的表面完成伸缩滑动，进而可以根据铜箔的宽度调整不锈钢插片84的伸出长度，方便等间隔分布的圆弧状插片84对铜箔之间的间隙进行填缝，使得铜铝软连接件的弯折端中部起到具有骨架支撑的效果，避免在焊接铜铝软连接件时出现铜箔松动，保证铜铝软连接件的弯角形状符合焊接加工的要求。

参阅图8、图11、图12和图13可知，挡板81的两侧对称开设有U型槽，挡板81的U型槽内通过转轴连接有压杆87，挡板81远离托块82的一侧对称固定有连接板88，连接板88的中部螺纹连接有紧固旋钮89，紧固旋钮89的端部为半圆球结构，且紧固旋钮89与压杆87表面的凹口贴合接触，挡板81的下侧边缘固定有手柄810。

具体实施时，在将待焊接的铜铝软连接件预先装配在夹持机构8上时，通过先使用圆弧状插片84对铜箔弯角的间隙进行填缝支撑，然后，翻转两组U型槽内的压杆87，并且旋转连接板88中部的紧固旋钮89，使得紧固旋钮89与连接板88螺纹连接，从而使得紧固旋钮89端部的半球形结构挤压推动压杆87表面的凹口，从而使得压杆87翻转角度后对铜铝软连接件的侧面进行夹紧，保证铜铝软连接件的两个端部在倾斜放置时可以达到边缘规整齐平的效果，并且通过压杆87和托块82之间的挤压夹紧，使得铜箔外侧包裹的铝箔可以得到防脱落压紧，保证在焊接加工时具有高稳定性，在完成焊接时，通过使用防烫夹具夹持手柄810，并且拉动手柄810，使得手柄810可以带动卡块83与下电极块5的限位卡槽53脱离连接，方便将夹持机构8快速抽出，且方便对完成焊接的铜铝软连接件进行取出。

综上所述，使用夹持机构8将弯折布置的铜铝软连接件进行夹紧，并且通过操作控制箱7上的启动按钮，使得控制箱7通过完成编程的程序控制该焊接设备运行，使得气缸3输出端带动转换机构4升降移动，通过控制第一液压缸45推拉摇杆44，使得转换机构4切换下降的左电极块48或者右电极块410，并且通过伺服电机54切换下电极块5的朝上的摆放面，通过完成切换的左电极块48和下电极块5可以对带弯角结构的铜铝软连接件进行自动焊接加工，实现避免人工手扶工件进行多步焊接的操作，该焊接设备在市场上多使用高分子扩散焊接机对铜铝软连接件进行焊接加工，而高分子扩散焊接机的使用原理为现有技术，其通过调整电流大小来对铜铝软连接件进行焊接加工，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铜铝软连接焊接设备，包括机座（1）、工作台（2）、转换机构（4）和夹持机构（8），其特征在于：

所述机座（1）的底部固定有用于焊接铜铝软连接件的工作台（2），所述机座（1）的顶部安装有提供升降动力的气缸（3），所述气缸（3）的底部输出端连接有伸缩柱，且气缸（3）的伸缩柱底部与转换机构（4）对接，所述转换机构（4）的下方设置有下电极块（5），且下电极块（5）设置在承载台（62）的上侧面，所述机座（1）的一侧安装有用于控制设备运行和调节焊接温度的控制箱（7），所述控制箱（7）的表面设置有触摸屏、按钮和提示灯，所述下电极块（5）的一侧拐角设置有用于夹紧铜铝软连接件的夹持机构（8）。

2.根据权利要求1所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述转换机构（4）包括有防护箱（41）、传动轴（42）、齿轮盘（43）、摇杆（44）、第一液压缸（45）、安装架（46）、左齿条柱（47）、左电极块（48）、右齿条柱（49）和右电极块（410），所述防护箱（41）的顶部与气缸（3）输出端的伸缩柱对接安装，所述防护箱（41）的内侧中部连接有传动轴（42），所述传动轴（42）的外侧套接有齿轮盘（43）。

3.根据权利要求2所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述传动轴（42）贯穿伸出防护箱（41）的一端套接有摇杆（44），所述摇杆（44）的上端通过转动销连接第一液压缸（45）的输出端，所述防护箱（41）的一侧焊接固定有安装架（46），所述安装架（46）与第一液压缸（45）的尾端活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述防护箱（41）内部靠近齿轮盘（43）的一侧啮合连接有左齿条柱（47），所述左齿条柱（47）的底部安装有左电极块（48），所述齿轮盘（43）远离左齿条柱（47）的一侧设啮合连接有右齿条柱（49），所述左齿条柱（47）和右齿条柱（49）均通过滑轨与防护箱（41）的内壁为滑动连接，所述右齿条柱（49）的底部安装有右电极块（410）。

5.根据权利要求1所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述下电极块（5）的外侧开设有凹槽（52），所述下电极块（5）靠近凹槽（52）的拐角为45°斜面结构，所述下电极块（5）的斜面边缘对称开设有限位卡槽（53）。

6.根据权利要求5所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述下电极块（5）的外侧设置有固定板（51），所述固定板（51）的外表面固定有连接座，所述固定板（51）外侧的连接座与机座（1）内侧的伺服电机（54）输出轴相连接。

7.根据权利要求1所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述工作台（2）的内部开设有检修仓（6），所述工作台（2）的中部表面开设有通孔，所述检修仓（6）的内部安装有第二液压缸（61），所述第二液压缸（61）的顶部输出端固定有承载台（62）。

8.根据权利要求5所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述夹持机构（8）包括有挡板（81）、托块（82）、卡块（83）、插片（84）、支板（85）、调节螺钉（86）、压杆（87）、连接板（88）、紧固旋钮（89）和手柄（810），所述挡板（81）的一侧一体成型设置有托块（82），所述托块（82）通过底部的卡块（83）与下电极块（5）表面的限位卡槽（53）相插接。

9.根据权利要求8所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述挡板（81）的表面贯穿连接有等间隔分布的插片（84），所述插片（84）的一侧焊接有支板（85），所述支板（85）的中部开设有螺纹孔，且支板（85）中部的螺纹孔内连接有调节螺钉（86），所述调节螺钉（86）的一端旋转连接在挡板（81）表面的预留槽内。

10.根据权利要求9所述的一种铜铝软连接焊接设备，其特征在于：所述挡板（81）的两侧对称开设有U型槽，所述挡板（81）的U型槽内通过转轴连接有压杆（87），所述挡板（81）远离托块（82）的一侧对称固定有连接板（88），所述连接板（88）的中部螺纹连接有紧固旋钮（89），所述挡板（81）的下侧边缘固定有手柄（810）。

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