CN117450149B - 一种复合母排的冷热压合装置与复合母排的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合母排的冷热压合装置与复合母排的生产方法,包括工作台，工作台上环向均匀设有上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位，工作台安装有旋转切换机构与模具放置座组，模具放置座组包括旋转连接架与五个模具放置座，且五个模具放置座分别一一对应在上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位上，旋转切换机构驱动模具放置座组旋转，工作台上安装有支撑架与支撑台，支撑架位于支撑台的外围，支撑台对应预热工位、保温工位、冷却工位的上方分别设有预热压机构、保温机构、冷压机构，支撑架上安装有开合模机构，且开合模机构为摆动设置在上料工位与下料工位之间的上方。本发明操作安全，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及复合母排技术领域，具体涉及一种复合母排的冷热压合装置及复合母排的生产方法。
背景技术
近几年来，随着电动汽车在国内的飞速发展，越来越多的人购买电动汽车，目前电动汽车的关键核心技术有三个：一是动力电池，二是电机，三是控制系统。而在设计控制系统时，就会使用到复合母排，复合母排应用于控制系统内连接电容和IGBT，是不可缺少的重要零部件。
复合母排的制作原理如下：两个铜母排之间通过绝缘胶隔开，一同放置在压合模具内，并在一定的温度和压力的条件下，使得绝缘胶融化，将两个母排粘结在一起，且保证母排之间相互绝缘。
而现有的复合母排的具体制作方式为：通过人工将两个半成品的铜母排与绝缘胶放进模具内，合上模具之后，人工将模具从工作台抬进热压机，通过热压机将模具温度升至170℃后，绝缘胶软化，使得两个半成品的铜母排粘结在一起，热压机进行热压工作，待热压时间达到500s之后，人工将模具抬出，并抬进冷压机进行冷却工作，待冷却时间达到500s之后，将模具抬出至工作台，最后打开模具，取出成品。
现有的复合母排的制作方式存在以下多个缺陷：
1、通过人工进行开合模与搬运模具，操作繁琐，工作量大，且生产效率低；
2、热压时间为500s，再加上人工切换工位也需要一定时间，因此生产周期不稳定且大于500s，进一步影响生产效率；
3、热压机出来的模具温度170℃，人工搬运模具进行工位切换有烫伤风险。
发明内容
本发明旨在提供一种复合母排的冷热压合装置,以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种复合母排的冷热压合装置,包括工作台，工作台上环向均匀排布设置有上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位，工作台上安装有驱动连接的旋转切换机构与模具放置座组，模具放置座组包括旋转连接架与均匀设置在旋转连接架的周向外侧的五个模具放置座，且五个模具放置座分别一一对应在上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位上，旋转切换机构用于驱动模具放置座组在工作台上进行旋转，进而实现模具放置座在各工位上进行循环切换，工作台上安装有支撑架与支撑台，支撑架位于支撑台的外围，支撑台对应预热工位、保温工位、冷却工位的模具放置座的位置分别设置有预热压机构、保温机构、冷压机构，分别用于对其对应工位上的模具内的产品进行预热压、保温、冷压工作，支撑架上安装有开合模机构，且开合模机构为摆动设置在上料工位与下料工位之间的上方，用于对下料工位上的模具进行开模或对上料工位上的模具进行合模。
优选地，预热压机构包括油缸、上压板与下压板，下压板位于对应预热工位处的模具放置座的下方，油缸安装在支撑台上且与上压板驱动连接，上压板位于对应预热工位处的模具放置座的上方，油缸驱动上压板向下运动进而将预热工位处的模具放置座的带产品的模具压紧在上压板与下压板之间进行预热压工作；模具放置座为上下滑动设置在旋转连接架的周向外侧，且模具放置座上设置有用于供模具放置座进行向上复位的弹性件。
优选地，上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位呈正五边形结构排布设置，支撑架上对应预热工位、保温工位、冷却工位的外围安装有防护挡板，上料工位与下料工位同侧相邻。
优选地，旋转连接架的内侧中心设置有环形卡齿，旋转切换机构包括驱动件与安装在驱动件上的齿轮，齿轮与环形卡齿对应啮合，驱动件用于驱动齿轮与环形卡齿传动配合，进而带动模具放置座组在工作台上进行旋转。
优选地，开合模机构包括驱动电机、水平摆动杆、竖立滑杆与夹爪组件，水平摆动杆可沿水平方向摆动设置在支撑架上，竖立滑杆竖立设置在水平摆动杆的一端，驱动电机用于驱动夹爪组件沿竖立滑杆上下滑动。
优选地，支撑架上安装有水平限位板，开合模机构摆动设置在水平限位板上，水平限位板上开设有弧形导向孔，水平摆动杆上安装有导向块，导向块与弧形导向孔滑动导向配合。
优选地，夹爪组件包括固定杆、气缸与滑动安装在固定杆相对两侧的爪手，气缸用于驱动两个爪手相向运动合爪或相背运动开爪。
优选地，工作台上还设置有温压监测机构。
本发明还提供一种复合母排的生产方法，采用上述任一所述的复合母排的冷热压合装置，包括以下步骤：
S1.将两个半成品的铜母排与绝缘胶放进对应上料工位处的模具放置座的模具下座的型腔内，开合模机构动作将模具上座下放进行合模操作；
S2.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上进行旋转，使得上料工位处的模具转动至预热工位，之后预热压机构下压对模具进行预热压工作，直至模具温度升至170℃后，绝缘胶软化，使得两个半成品的铜母排粘结在一起，得到复合母排；
S3.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上继续旋转，使得预热工位处的模具转动至保温工位，之后保温机构下压对模具进行保温工作；
S4.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上继续旋转，使得保温工位处的模具转动至下料工位，开合模机构动作将模具上座夹起进行开模操作，之后人工取出成品的复合母排；
S5.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上继续旋转，使得下料工位处的空的模具转动至上料工位；
S6.重复操作上述步骤S1-S5。
优选地，步骤S2中的预热压时间为250s，步骤S3中的保温时间为250s，步骤S1-S5中的模具放置座组的旋转时间间隔为250s。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上进行旋转，进而实现模具放置座在各工位上进行循环切换，保证各工位上的模具都能够同步进行对应工序的加工工作，实现自动切换工位，且使用开合模机构的辅助工装协助进行开合模操作，使得无需人工进行开合模与搬运模具进行工位切换，能够有效防止热压出来的模具高温烫伤人员等情况的发生，更加安全可靠，其中，预热压机构、保温机构、冷压机构设置在支撑台，而开合模机构则单独设置在支撑架上，能够有效防止这两部分机构发生干涉影响，工作更加稳定安全，且人工工作量更少，操作简便，将原有一次热压500s改成预热和保温各250s，生产周期缩短为250s，产能提高一倍以上，生产效率高。
附图说明
图1是本发明实施例的前视图；
图2是本发明实施例的侧视图；
图3是本发明实施例的立体图；
图4是本发明实施例的俯视图；
图5是本发明实施例的去除防护挡板的后侧视角图；
图6是本发明实施例的旋转切换机构在工作台上的安装示意图；
图7是本发明实施例的未放入模具时的工作台上的部分机构的结构示意图；
图8是本发明实施例的放入模具后的工作台上的部分机构的结构示意图；
图9是本发明实施例的开合模机构的结构示意图（一）；
图10是本发明实施例的开合模机构的结构示意图（二）；
图11是本发明实施例的夹爪组件的顶部视角图；
图12是本发明实施例的夹爪组件的底部视角图；
图13是本发明实施例的模具的结构示意图；
图14是本发明实施例的复合母排在一个角度下的外观示意图；
图15是本发明实施例的复合母排在另外一个角度下的外观示意图。
附图标注：1工作台，2支撑架，3支撑台，4防护挡板，5上料工位，6预热工位，7保温工位，8冷却工位，9下料工位，10旋转切换机构，101驱动件，102齿轮，11模具放置座组，111旋转连接架，112模具放置座，12预热压机构，121油缸，122上压板，123下压板，13保温机构，14冷压机构，15开合模机构，151驱动电机，152水平摆动杆，153竖立滑杆，154夹爪组件，1541固定杆，1542气缸，1543爪手，155导向块，16水平限位板，161弧形导向孔，17模具，171模具上座，172模具下座，18铜母排，19绝缘胶。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
参阅图1-15所示，作为本发明的实施例，提供一种复合母排的冷热压合装置,包括工作台1，工作台1上环向均匀排布设置有上料工位5、预热工位6、保温工位7、冷却工位8、下料工位9，工作台1上安装有驱动连接的旋转切换机构10与模具放置座组11，模具放置座组11包括旋转连接架111与均匀设置在旋转连接架111的周向外侧的五个模具放置座112，且五个模具放置座112分别一一对应在上料工位5、预热工位6、保温工位7、冷却工位8、下料工位9上，旋转切换机构10用于驱动模具放置座组11在工作台1上进行旋转，进而实现模具放置座112在各工位上进行循环切换，工作台1上安装有支撑架2与支撑台3，支撑架2位于支撑台3的外围，支撑台3对应预热工位6、保温工位7、冷却工位8的模具放置座112的位置分别设置有预热压机构12、保温机构13、冷压机构14，分别用于对其对应工位上的模具17内的产品进行预热压、保温、冷压工作，支撑架2上安装有开合模机构15，且开合模机构15为摆动设置在上料工位5与下料工位9之间的上方，用于对下料工位9上的模具17进行开模或对上料工位5上的模具17进行合模。
其中，预热压机构12包括油缸121、上压板122与下压板123，下压板123位于对应预热工位6处的模具放置座112的下方，油缸121安装在支撑台上且与上压板122驱动连接，上压板122位于对应预热工位6处的模具放置座112的上方，油缸121驱动上压板122向下运动进而将预热工位6处的模具放置座112的带产品的模具17压紧在上压板122与下压板123之间进行预热压工作；模具放置座112为上下滑动设置在旋转连接架111的周向外侧，且模具放置座112上设置有用于供模具放置座112进行向上复位的弹性件，弹性件具体为弹簧，即当上压板122向下运动时会带动模具放置座112与模具17一起向下运动直到与模具17与下压板123接触，待预热压工作结束后，上压板122向上运动，模具放置座112与模具17在弹性件的弹力作用下向上复位，使得模具17处于悬空状态，方便旋转切换至下一工位。另外的，保温机构13、冷压机构14的结构原理与预热压机构12相同，均具有油缸、上压板与下压板，只是其对应的位置与功能不同而已，在此不过多描述。
本发明的复合母排的冷热压合装置的加工过程如下：
S1.将两个半成品的铜母排18与绝缘胶19放进对应上料工位5处的模具放置座112的模具下座172的型腔内，开合模机构15动作将模具上座171下放进行合模操作；
S2.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上进行旋转，使得上料工位5处的模具17转动至预热工位6，之后预热压机构12下压对模具17进行预热压工作，直至模具17温度升至170℃后，绝缘胶19软化，使得两个半成品的铜母排18粘结在一起，预热压时间为250s，得到复合母排；
S3.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上继续旋转，使得预热工位6处的模具17转动至保温工位7，之后保温机构13下压对模具17进行保温工作，保温时间为250s；
S4.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上继续旋转，使得保温工位7处的模具17转动至下料工位9，开合模机构15动作将模具上座171夹起进行开模操作，之后人工取出成品的复合母排；
S5.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上继续旋转，使得下料工位9处的空的模具17转动至上料工位5；
S6.重复操作上述步骤S1-S5。
上述技术方案，通过旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上进行旋转，进而实现模具放置座112在各工位上进行循环切换，保证各工位上的模具17都能够同步进行对应工序的加工工作，实现自动切换工位，且使用开合模机构15的辅助工装协助进行开合模操作，使得无需人工进行开合模与搬运模具17进行工位切换，能够有效防止热压出来的模具17高温烫伤人员等情况的发生，更加安全可靠，其中，预热压机构12、保温机构13、冷压机构14设置在支撑台3，而开合模机构15则单独设置在支撑架2上，能够有效防止这两部分机构发生干涉影响，工作更加稳定安全，且人工工作量更少，操作简便，将原有一次热压500s改成预热和保温各250s，生产周期缩短为250s，产能提高一倍以上，生产效率高。
参阅图2、3与7所示，本实施例中，上料工位5、预热工位6、保温工位7、冷却工位8、下料工位9呈正五边形结构排布设置，支撑架2上对应预热工位6、保温工位7、冷却工位8的外围安装有防护挡板4，上料工位5与下料工位9同侧相邻，该结构设计合理巧妙，方便人工在同侧进行上下料操作，且有效降低出现烫伤风险，进一步提升了防护效果。
本实施例中，旋转连接架111的内侧中心设置有环形卡齿，旋转切换机构10包括驱动件101与安装在驱动件101上的齿轮102，驱动件101为伺服电机，齿轮102与环形卡齿对应啮合，驱动件101用于驱动齿轮102与环形卡齿传动配合，进而带动模具放置座组11在工作台1上进行旋转。
参阅图9-12所示，本实施例中，开合模机构15包括驱动电机151、水平摆动杆152、竖立滑杆153与夹爪组件154，水平摆动杆152可沿水平方向摆动设置在支撑架2上，竖立滑杆153竖立设置在水平摆动杆152的一端，驱动电机151用于驱动夹爪组件154沿竖立滑杆153上下滑动，其中，夹爪组件154包括固定杆1541、气缸1542与滑动安装在固定杆1541相对两侧的爪手1543，气缸1542用于驱动两个爪手1543相向运动合爪或相背运动开爪，进而将模具上座171进行夹起或放下，具体的，模具上座171相对的两侧具有凹槽孔，两个爪手1543相对侧分别具有凸柱块，通过凸柱块与凹槽孔对应配合实现将模具上座171夹起。
本实施例中，支撑架2上安装有水平限位板16，开合模机构15沿水平方向摆动设置在水平限位板16上，水平限位板16上开设有弧形导向孔161，水平摆动杆152上安装有导向块155，导向块155与弧形导向孔161滑动导向配合，保证开合模机构15摆动动作的精准度，从而保证其能够精准可靠的进行开合模动作。
本实施例中，工作台1上还设置有温压监测机构，用于对加工过程中的温度、压力进行监控报警，可实现NG品（不合格品）的报警功能，使得产品质量能够得到有效保证。
本发明还提供一种复合母排的生产方法，采用上述实施例所述的复合母排的冷热压合装置，包括以下步骤：
S1.将两个半成品的铜母排18与绝缘胶19放进对应上料工位5处的模具放置座112的模具下座172的型腔内，开合模机构15动作将模具上座171下放进行合模操作；
S2.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上进行旋转，使得上料工位5处的模具17转动至预热工位6，之后预热压机构12下压对模具17进行预热压工作，直至模具17温度升至170℃后，绝缘胶19软化，使得两个半成品的铜母排18粘结在一起，得到复合母排；
S3.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上继续旋转，使得预热工位6处的模具17转动至保温工位7，之后保温机构13下压对模具17进行保温工作；
S4.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上继续旋转，使得保温工位7处的模具17转动至下料工位9，开合模机构15动作将模具上座171夹起进行开模操作，之后人工取出成品的复合母排；
S5.旋转切换机构10驱动模具放置座组11在工作台1上继续旋转，使得下料工位9处的空的模具17转动至上料工位5；
S6.重复操作上述步骤S1-S5。
本实施例中，步骤S2中的预热压时间为250s，步骤S3中的保温时间为250s，步骤S1-S5中的模具放置座组11的旋转时间间隔为250s，每间隔250s，旋转切换机构107驱动模具放置座组11在工作台11上进行旋转一次，进而实现模具放置座112在各工位上进行循环切换，保证各工位上的模具17都能够同步进行对应工序的加工工作，使得生产周期由原来的500S以上缩短至250s，产能提高一倍以上，生产效率大大提升。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种复合母排的冷热压合装置,其特征在于：包括工作台，工作台上环向均匀排布设置有上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位，工作台上安装有驱动连接的旋转切换机构与模具放置座组，模具放置座组包括旋转连接架与均匀设置在旋转连接架的周向外侧的五个模具放置座，且五个模具放置座分别一一对应在上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位上，旋转切换机构用于驱动模具放置座组在工作台上进行旋转，进而实现模具放置座在各工位上进行循环切换，工作台上安装有支撑架与支撑台，支撑架位于支撑台的外围，支撑台对应预热工位、保温工位、冷却工位的模具放置座的位置分别设置有预热压机构、保温机构、冷压机构，分别用于对其对应工位上的模具内的产品进行预热压、保温、冷压工作，支撑架上安装有开合模机构，且开合模机构为摆动设置在上料工位与下料工位之间的上方，用于对下料工位上的模具进行开模或对上料工位上的模具进行合模；预热压机构包括油缸、上压板与下压板，下压板位于对应预热工位处的模具放置座的下方，油缸安装在支撑台上且与上压板驱动连接，上压板位于对应预热工位处的模具放置座的上方，油缸驱动上压板向下运动进而将预热工位处的模具放置座的带产品的模具压紧在上压板与下压板之间进行预热压工作；模具放置座为上下滑动设置在旋转连接架的周向外侧，且模具放置座上设置有用于供模具放置座进行向上复位的弹性件；上料工位、预热工位、保温工位、冷却工位、下料工位呈正五边形结构排布设置，支撑架上对应预热工位、保温工位、冷却工位的外围安装有防护挡板，上料工位与下料工位同侧相邻；旋转连接架的内侧中心设置有环形卡齿，旋转切换机构包括驱动件与安装在驱动件上的齿轮，齿轮与环形卡齿对应啮合，驱动件用于驱动齿轮与环形卡齿传动配合，进而带动模具放置座组在工作台上进行旋转；开合模机构包括驱动电机、水平摆动杆、竖立滑杆与夹爪组件，水平摆动杆可沿水平方向摆动设置在支撑架上，竖立滑杆竖立设置在水平摆动杆的一端，驱动电机用于驱动夹爪组件沿竖立滑杆上下滑动；支撑架上安装有水平限位板，开合模机构摆动设置在水平限位板上，水平限位板上开设有弧形导向孔，水平摆动杆上安装有导向块，导向块与弧形导向孔滑动导向配合。
2.根据权利要求1所述的复合母排的冷热压合装置,其特征在于：夹爪组件包括固定杆、气缸与滑动安装在固定杆相对两侧的爪手，气缸用于驱动两个爪手相向运动合爪或相背运动开爪。
3.根据权利要求1所述的复合母排的冷热压合装置,其特征在于：工作台上还设置有温压监测机构。
4.一种复合母排的生产方法，采用权利要求1所述的复合母排的冷热压合装置，包括以下步骤：
S1.将两个半成品的铜母排与绝缘胶放进对应上料工位处的模具放置座的模具下座的型腔内，开合模机构动作将模具上座下放进行合模操作；
S2.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上进行旋转，使得上料工位处的模具转动至预热工位，之后预热压机构下压对模具进行预热压工作，直至模具温度升至170℃后，绝缘胶软化，使得两个半成品的铜母排粘结在一起，得到复合母排；
S3.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上继续旋转，使得预热工位处的模具转动至保温工位，之后保温机构下压对模具进行保温工作；
S4.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上继续旋转，使得保温工位处的模具转动至下料工位，开合模机构动作将模具上座夹起进行开模操作，之后人工取出成品的复合母排；
S5.旋转切换机构驱动模具放置座组在工作台上继续旋转，使得下料工位处的空的模具转动至上料工位；
S6.重复操作上述步骤S1-S5。
5.根据权利要求4所述的复合母排的生产方法，其特征在于：步骤S2中的预热压时间为250s，步骤S3中的保温时间为250s，步骤S1-S5中的模具放置座组的旋转时间间隔为250s。
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