CN220761295U - 用于储能元件的钎焊焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于储能元件的钎焊焊接装置，机架上设置焊接机总成与夹具总成；焊接机总成的底座上上设置高频加热箱，高频加热箱的侧面面向夹具总成伸出设置有焊圈组件；夹具总成的支座上设置有抓手组件，抓手组件的主架上铰接有夹钳，夹钳由驱动结构驱动实现对储能元件的夹紧或松开；使用时，夹具总成将储能元件夹紧，焊接机总成的焊圈组件套设在储能元件外周，高频加热箱通过焊圈组件加热储能元件与焊料、使焊料熔融实现焊接。本实用新型的焊接机总成的焊圈组件通过高频加热钎焊方式对储能元件进行焊接，提高了焊缝的均匀性，整体结构更简单，加工难度、装配难度低，操作更简单便捷，操作性更好。

Description

用于储能元件的钎焊焊接装置

技术领域

本实用新型涉及储能单体的焊接装备技术领域，尤其是一种用于储能元件的钎焊焊接装置。

背景技术

储能元件包括但不限于超级电容器、混合型超级电容器、混合电池电容和/或其它电容器和/或电池元件（例如，锂离子，铅酸，镍镉，钠离子，和/或其它）。储能元件被广泛应用于车辆、电子产品以及储能系统、交通运输、智能电网和工业节能降耗等各个行业，储能元件技术是关乎其发展的一项重要因素。

储能元件单体通常包括铝制外壳、正/负集流体、极柱、及盖板等。现有技术中，铝制外壳与盖板之间、盖板与极柱之间、极柱与集流体之间通常采用激光焊接固定连接。由于外壳、盖板、极柱及集流体在加工过程中或多或少会存在加工误差，这就使得各部件相互之间的配合间隙有可能一些部位比较宽、而一些部位比较窄，在焊接过程，就容易造成焊缝不均匀、甚至还有可能会出现焊接缝隙，从而影响焊缝强度，降低焊接质量，进而影响电池的性能，也会影响圆柱电池的外观要求；而且，激光焊接通常沿焊缝多点焊接，需要激光焊枪或工件沿焊缝的轨迹进行相对运动来实现，即需要针对激光焊枪或工件设置运动结构，使其在焊接过程中实现相对运动以进行焊缝的多点焊接，整体结构相对复杂，对运动结构的位置精度、装配精度也有较高的要求，加工难度、装配难度相对较大，成本较高。

实用新型内容

本申请人针对上述现有储能元件的焊接方式存在的缺点，提供一种结构合理的用于储能元件的钎焊焊接装置，采用高频加热钎焊方式进行焊接，提高焊缝均匀性，避免出现焊接缝隙，保证焊接质量，结构更简单，加工难度、装配难度低。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于储能元件的钎焊焊接装置，机架上设置焊接机总成与夹具总成；

焊接机总成的底座上设置高频加热箱，高频加热箱的侧面面向夹具总成伸出设置有焊圈组件；

夹具总成的支座上设置有抓手组件，抓手组件的主架上铰接有夹钳，夹钳由驱动结构驱动实现对储能元件的夹紧或松开；

使用时，夹具总成将储能元件夹紧，焊接机总成的焊圈组件套设在储能元件外周，高频加热箱通过焊圈组件加热储能元件与焊料、使焊料熔融实现焊接。

作为上述技术方案的进一步改进：

焊圈组件包括加热环、连接管、电极块及绝缘片，加热环为C型环体，加热环两端分别通过连接管与电极块连接，电极块固定连接到高频加热箱上，两根连接管之间垫设绝缘片进行绝缘，两个电极块中的其中一个连接正极、另一个连接负极。

加热环、连接管及电极块内部开设有贯通的冷却通道，冷却通道通过管路与冷却装置连接，冷却装置设置在机架上。

高频加热箱通过升降架设置在底座上，升降架连接气缸、由气缸带动升降调整高度位置。

夹具总成的支座上通过转轴设置两套背靠背对称布置的抓手组件。

夹钳的驱动结构包括啮合的主动轮与从动轮，主动轮连接第一电机，主动轮与从动轮上设置有连杆，连杆通过夹臂连接到对应的夹钳上，夹臂分别与连杆及夹钳铰接；或者，夹钳的驱动结构为气缸。

夹钳的夹持面为圆弧面，夹钳的夹持面上设置若干夹持齿。

机架上、位于焊接机总成一侧设置有送丝机总成与焊料成型装置。

送丝机总成包括盘丝轮与送丝机构，送丝机构的基座上设置前引丝嘴与后引丝嘴，前引丝嘴与后引丝嘴之间并排设置有至少两个送丝轮，每个送丝轮正上方设置压丝臂组件，每个压丝臂组件上连接有调丝组件，每个送丝轮上连接有从动齿轮，各从动齿轮与同一个主动齿轮啮合，主动齿轮与第二电机的主轴连接；焊料成型装置上设置有焊丝加工模具、通过模具将焊丝加工成焊料。

机架上还设置有主机，焊接机总成、夹具总成、送丝机总成、焊料成型装置、冷却装置分别与主机连接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的焊接机总成的焊圈组件通过高频加热钎焊方式对储能元件进行焊接，焊料加热熔融后充分填充至各部件的配合间隙内，即使配合间隙的各部位宽窄不一，熔融后的焊料也可以将配合间隙填满，提高了焊缝的均匀性，防止出现焊接缝隙，保证了焊缝强度与焊接质量；而且高频加热焊接的方式，只需要加热将焊料熔融即可同时填充至整个焊缝各部位，而不需要再通过相对运动来进行焊缝的多点焊接，整体结构更简单，加工难度、装配难度低，操作更简单便捷，操作性更好。

附图说明

图1为本实用新型的一个视角的立体图。

图2为本实用新型的另一个视角的立体图。

图3为本实用新型俯视局部视图。

图4为焊接机总成的立体图。

图5为焊圈组件的剖视图。

图6为夹具总成的立体图。

图7为抓手组件的爆炸图。

图8为送丝机总成的立体图。

图9为送丝机构的右视图。

图中：1、机架；

2、焊接机总成；21、底座；22、升降架；23、高频加热箱；24、气缸；25、焊圈组件；251、加热环；252、连接管；253、电极块；254、绝缘片；255、冷却通道；

3、夹具总成；31、支座；32、转轴；33、抓手组件；331、主架；332、主动轮；333、从动轮；334、第一电机；335、连杆；336、夹臂；337、夹钳；

4、送丝机总成；41、盘丝轮；42、送丝机构；421、基座；422、前引丝嘴；423、后引丝嘴；424、送丝轮；425、压丝臂组件；426、调丝组件；427、从动齿轮；428、主动齿轮；429、第二电机；43、焊丝；

5、焊料成型装置；

6、冷却装置；

7、主机；

10、储能元件；20、焊料。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2所示，本实用新型的机架1上设置有焊接机总成2、夹具总成3、送丝机总成4、焊料成型装置5、冷却装置6及主机7，焊接机总成2、夹具总成3、送丝机总成4、焊料成型装置5、冷却装置6分别与主机7连接，通过主机7控制各单元的工作。送丝机总成4、焊接机总成2、冷却装置6、主机7由左至右依次布置，焊接机总成2的前侧布置夹具总成3，送丝机总成4的前侧布置焊料成型装置5。

如图4所示，焊接机总成2的底座21上通过若干导向柱可滑动设置有升降架22，升降架22上方连接设置高频加热箱23，升降架22下方连接气缸24，气缸24通过升降架22可以带动高频加热箱23升降以调整高频加热箱23的高度位置。高频加热箱23的前侧面、面向夹具总成3伸出设置有焊圈组件25。如图4、图5所示，焊圈组件25包括加热环251、连接管252、电极块253及绝缘片254。加热环251为C型环体，其环体的两端分别与对应的连接管252一端部连接，连接管252另一个端部连接电极块253，电极块253固定连接到高频加热箱23上，两根连接管252之间垫设绝缘片254进行绝缘。两个电极块253中的其中一个连接正极、另一个连接负极。如图3所示，加热环251套设在储能元件10需要进行焊接的部位外周、加热环251内周面与储能元件10外周面之间具有间距，即加热环251与储能元件10不直接接触；在高频加热箱23通电工作后，焊圈组件25形成电流通路，高频电流从焊圈组件25流过，在C型的加热环251周围产生强磁场，强磁场的磁束贯通被加热物体（储能元件10及焊料20），在储能元件10及焊料20内部与加热电流相反的方向产生很大的涡流，由于储能元件10及焊料20的电阻产生焦耳热，使得储能元件10及焊料20自身温度迅速上升，从而完成对储能元件10与焊料20的加热，当上升温度达到焊料20的熔点，焊料20熔融、将待焊接的部件熔合在一起，从而实现焊接固定。加热环251、连接管252及电极块253内部开设有贯通的冷却通道255，冷却通道255通过管路与冷却装置6连接（图中未示出），冷却装置6通过管路可以往冷却通道255内输入循环流动的冷却介质，使加热环251保持在特定的温度范围内进行加热，防止加热温度过高、而造成储能元件10发生变形。

如图6所示，夹具总成3的支座31顶端通过转轴32连接设置有两套抓手组件33，两套抓手组件33背靠背、前后对称布置，转轴32可以带动两套抓手组件33转动、切换工位，当其中一套抓手组件33夹持一个储能元件10进行焊接工作的同时，另一套抓手组件33可以开始做下料及上料的工作、将焊接好的储能元件10取下并将另一个储能元件10夹上，这样可以节约上、下料的等待时间，提高工作效率。如图7所示，抓手组件33的主架331上设置相互啮合的主动轮332与从动轮333，主动轮332连接第一电机334、由第一电机334驱动旋转。主动轮332与从动轮333上分别沿径向向外伸出设置有连杆335，连杆335固定在主动轮332/从动轮333上，主动轮332与从动轮333上的连杆335对称布置在相对的两侧。主动轮332、从动轮333的连杆335分别通过夹臂336连接到对应的夹钳337上，夹臂336分别与连杆335及夹钳337铰接，两个夹钳337另一个端部铰接到主架331上；当第一电机334驱动主动轮332及从动轮333旋转时，主动轮332、从动轮333分别通过夹臂336带动夹钳337转动以夹紧或松开储能元件10。本实施例中，夹钳337由第一电机334通过齿轮传动结构及夹臂336驱动实现对储能元件10的夹紧或松开；在其他实施例中，也可以采用气缸作为驱动机构直接驱动夹钳337实现夹紧或松开。夹钳337的夹持面为圆弧面，夹持面积大；夹钳337的夹持面上设置若干夹持齿，通过夹持齿夹持储能元件10，可以防止储能元件10滑动，夹持更稳定可靠。

如图8所示，送丝机总成4包括盘丝轮41与送丝机构42，送丝机构42布置在盘丝轮41前侧，焊丝43从盘丝轮41引出后，经送丝机构42送至焊料成型装置5进行成型加工。如图8、图9所示，送丝机构42的基座421前后两侧分别设置前引丝嘴422与后引丝嘴423，前引丝嘴422与后引丝嘴423面对面设置。前引丝嘴422与后引丝嘴423之间并排设置有两个送丝轮424，每个送丝轮424正上方设置压丝臂组件425，前引丝嘴422与后引丝嘴423的出/入丝口正对送丝轮424与压丝臂组件425之间的交汇处。每个压丝臂组件425上连接有调丝组件426，通过调丝组件426可以调节送丝轮424与压丝臂组件425之间的间距，从而适应不同规格的焊丝43的输送。每个送丝轮424上连接有一个从动齿轮427，两个从动齿轮427与同一个主动齿轮428啮合，主动齿轮428与第二电机429的主轴连接，第二电机429通过齿轮传动同时带动两个送丝轮424同向转动，将焊丝43向前输送。

焊料成型装置5上设置有焊丝加工模具，通过模具将输送过来的焊丝43加工成所需形状的焊料20。

本实用新型实际使用时，焊丝43由送丝机总成4送至焊料成型装置5上加工成所需形状的焊料20；将储能元件10夹持到夹具总成3上，将焊接机总成2的焊圈组件25套设套储能元件10外周，然后将焊料20放置到储能元件10所需焊接的部位上；开启焊接机总成2，焊圈组件25在高频加热箱23的作用下对储能元件10及焊料20进行加热，使焊料20熔融、将储能元件10的待焊接部位熔合在一起实现焊接固定。

本实用新型的焊接机总成2的焊圈组件25通过高频加热钎焊方式对储能元件10进行焊接，焊料20加热熔融后充分填充至各部件的配合间隙内，即使配合间隙的各部位宽窄不一，熔融后的焊料20也可以将配合间隙填满，提高了焊缝的均匀性，防止出现焊接缝隙，保证了焊缝强度与焊接质量；而且高频加热焊接的方式，只需要加热将焊料20熔融即可同时填充至整个焊缝各部位，而不需要再通过相对运动来进行焊缝的多点焊接，整体结构更简单，加工难度、装配难度低，操作更简单便捷，操作性更好。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：机架（1）上设置焊接机总成（2）与夹具总成（3）；

焊接机总成（2）的底座（21）上设置高频加热箱（23），高频加热箱（23）的侧面面向夹具总成（3）伸出设置有焊圈组件（25）；

夹具总成（3）的支座（31）上设置有抓手组件（33），抓手组件（33）的主架（331）上铰接有夹钳（337），夹钳（337）由驱动结构驱动实现对储能元件（10）的夹紧或松开；

使用时，夹具总成（3）将储能元件（10）夹紧，焊接机总成（2）的焊圈组件（25）套设在储能元件（10）外周，高频加热箱（23）通过焊圈组件（25）加热储能元件（10）与焊料（20）、使焊料（20）熔融实现焊接。

2.按照权利要求1所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：焊圈组件（25）包括加热环（251）、连接管（252）、电极块（253）及绝缘片（254），加热环（251）为C型环体，加热环（251）两端分别通过连接管（252）与电极块（253）连接，电极块（253）固定连接到高频加热箱（23）上，两根连接管（252）之间垫设绝缘片（254）进行绝缘，两个电极块（253）中的其中一个连接正极、另一个连接负极。

3.按照权利要求2所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：加热环（251）、连接管（252）及电极块（253）内部开设有贯通的冷却通道（255），冷却通道（255）通过管路与冷却装置（6）连接，冷却装置（6）设置在机架（1）上。

4.按照权利要求1所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：高频加热箱（23）通过升降架（22）设置在底座（21）上，升降架（22）连接气缸（24）、由气缸（24）带动升降调整高度位置。

5.按照权利要求1所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：夹具总成（3）的支座（31）上通过转轴（32）设置两套背靠背对称布置的抓手组件（33）。

6.按照权利要求1或5所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：夹钳（337）的驱动结构包括啮合的主动轮（332）与从动轮（333），主动轮（332）连接第一电机（334），主动轮（332）与从动轮（333）上设置有连杆（335），连杆（335）通过夹臂（336）连接到对应的夹钳（337）上，夹臂（336）分别与连杆（335）及夹钳（337）铰接；或者，夹钳（337）的驱动结构为气缸。

7.按照权利要求1所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：夹钳（337）的夹持面为圆弧面，夹钳（337）的夹持面上设置若干夹持齿。

8.按照权利要求1所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：机架（1）上、位于焊接机总成（2）一侧设置有送丝机总成（4）与焊料成型装置（5）。

9.按照权利要求8所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：送丝机总成（4）包括盘丝轮（41）与送丝机构（42），送丝机构（42）的基座（421）上设置前引丝嘴（422）与后引丝嘴（423），前引丝嘴（422）与后引丝嘴（423）之间并排设置有至少两个送丝轮（424），每个送丝轮（424）正上方设置压丝臂组件（425），每个压丝臂组件（425）上连接有调丝组件（426），每个送丝轮（424）上连接有从动齿轮（427），各从动齿轮（427）与同一个主动齿轮（428）啮合，主动齿轮（428）与第二电机（429）的主轴连接；焊料成型装置（5）上设置有焊丝加工模具、通过模具将焊丝（43）加工成焊料（20）。

10.按照权利要求8所述的用于储能元件的钎焊焊接装置，其特征在于：机架（1）上还设置有主机（7），焊接机总成（2）、夹具总成（3）、送丝机总成（4）、焊料成型装置（5）、冷却装置（6）分别与主机（7）连接。