CN221087586U - 电极组件及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电极组件及焊接设备，所述电极组件用于电连接焊接设备的供电装置，以实现第一待焊接工件和第二待焊接工件的焊接，所述电极组件包括加热件，所述加热件能够接受所述供电装置的供电，以产生热量；所述加热件用于将自身产生的热量传递至所述第一待焊接工件和所述第二待焊接工件，以使所述第一待焊接工件和所述第二待焊接工件焊接在一起。本实用新型通过对加热件通电，使加热件产生电阻热，然后再通过加热件加热待焊接工件，使待焊接工件的局部被加热到熔化或者塑性状态，进而实现焊接，这样即使电阻率较小的工件(比如铜、银等材质的工件)也能通过本实用新型实现电阻点焊连接。

Description

电极组件及焊接设备

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，尤其涉及一种电极组件及焊接设备。

背景技术

如图1所示，焊接设备通过电阻点焊将第一待焊接工件①和第二待焊接工件②焊接在一起时，需要先将两个待焊接工件叠放在一起，并利用焊接设备的两个电极③分别从两侧压紧这两个待焊接工件，然后再对两个电极③通电，此时两个电极③通过第一待焊接工件①和第二待焊接工件②电连接，以形成回路，这样电流便可以流过第一待焊接工件①和第二待焊接工件②，进而在第一待焊接工件①和第二待焊接工件②二者的接触面及邻近区域产生的电阻热，通过电阻热可以将第一待焊接工件①和第二待焊接工件②的局部加热至熔化或者塑性状态，进而使二者连接在一起。

其中，为了实现第一待焊接工件①和第二待焊接工件②能够被加热至熔化或者塑性状态，需要第一待焊接工件①和第二待焊接工件②能够产生大量的电阻热，这就要求第一待焊接工件①和第二待焊接工件②具有较大的电阻。对于电阻率较小的两个待焊接工件(比如铜、银等材质的工件)而言很难通过电阻点焊的方式实现连接。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对电阻率较小的两个待焊接工件很难通过电阻点焊的方式实现连接的问题，提供一种电极组件及焊接设备。

为了解决上述问题，一方面，本实用新型提供一种电极组件，用于电连接焊接设备的供电装置，以实现第一待焊接工件和第二待焊接工件的焊接，所述电极组件包括加热件，所述加热件能够接受所述供电装置的供电，以产生热量；所述加热件用于将自身产生的热量传递至所述第一待焊接工件和所述第二待焊接工件，以使所述第一待焊接工件和所述第二待焊接工件焊接在一起。

可选的，所述电极组件还包括隔热连接件，所述隔热连接件的一端与所述加热件连接，所述隔热连接件的另一端用于连接所述供电装置。

可选的，所述加热件的一端设有安装孔，所述隔热连接件安装在所述安装孔内。

可选的，沿着所述安装孔的轴向，所述加热件包括依次连接的安装部、主体部以及接触部，所述安装孔贯穿所述安装部，所述接触部用于与待焊接工件接触；沿着所述主体部至所述接触部的方向，所述接触部的横截面半径逐渐减小；沿着所述安装孔的轴向，所述主体部的长度为15mm-20mm。

可选的，所述隔热连接件与所述加热件可拆卸连接。

可选的，所述隔热连接件上设有连接孔，所述连接孔内用于安装冷却系统。

可选的，所述连接孔贯穿至所述隔热连接件靠近所述加热件的表面。

可选的，所述加热件的材料包括钨、钼中的至少一种。

为了解决上述问题，另一方面，本实用新型提供一种焊接设备，包括供电装置以及上述任意一项所述的电极组件，所述电极组件与所述供电装置电连接。

可选的，所述焊接设备包括两个所述电极组件，两个所述电极组件分别为第一电极组件和第二电极组件；所述第一电极组件、所述第一待焊接工件、所述第二待焊接工件以及所述第二电极组件依次排布；所述第一电极组件与所述第二电极组件相对设置。

可选的，所述第一电极组件的加热件的熔点高于所述第一待焊接工件的熔点，所述第一电极组件的加热件的熔点高于所述第二待焊接工件的熔点；所述第二电极组件的加热件的熔点高于所述第一待焊接工件的熔点，所述第二电极组件的加热件的熔点高于所述第二待焊接工件的熔点。

可选的，所述第一电极组件的加热件的电阻大于所述第一待焊接工件的电阻，所述第一电极组件的加热件的电阻大于所述第二待焊接工件的电阻；所述第二电极组件的加热件的电阻大于所述第一待焊接工件的电阻，所述第二电极组件的加热件的电阻大于所述第二待焊接工件的电阻。

实用新型在本实用新型实施例提供的电极组件及焊接设备中，通过对加热件通电，使加热件产生电阻热，然后再通过加热件加热待焊接工件，使待焊接工件的局部被加热到熔化或者塑性状态，进而实现焊接，与现有技术相比，本实施例无需待焊接工件产生电阻热即可实现电阻点焊，这样即使电阻率较小的工件(比如铜、银等材质的工件)也能通过本实施例实现电阻点焊连接。

附图说明

图1是现有技术中电阻点焊时的状态示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的电阻点焊时的状态示意图。

说明书中的附图标记如下：

100、焊接设备；200、第一待焊接工件；300、第二待焊接工件；

10、电极组件；20、冷却系统；

1、加热件；1a、第一加热件；1b、第二加热件；11、安装孔；12、安装部；13、主体部；14、接触部；

2、隔热连接件；21、连接孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，在一实施例中，焊接设备100用于实现第一待焊接工件200和第二待焊接工件300的焊接，焊接设备100包括供电装置和电极组件10，其中，供电装置与电极组件10电连接，工作时，电极组件10用于与待焊接工件接触，供电装置可以对电极组件10供电，使得电极组件10能够用于焊接。另外，焊接设备100主要是对待焊接工件进行电阻点焊，工作时，第一待焊接工件200和第二待焊接工件300叠放在一起，电极组件10将第一待焊接工件200和第二待焊接工件300压紧在一起。

如图2所示，焊接设备100通常包括两个电极组件10，两个电极组件10分别为第一电极组件10a和第二电极组件10b；工作时，第一电极组件10a和第二电极组件10b夹持并压紧两个待焊接工件。

如图2所示，在一实施例中，电极组件10包括加热件1，加热件1能够接受供电装置的供电，以产生热量。工作时，加热件1用于将自身产生的热量传递至第一待焊接工件200和第二待焊接工件300，以使第一待焊接工件200和第二待焊接工件300焊接在一起。

即本实施例是通过对加热件1通电，使加热件1产生电阻热，然后再通过加热件1加热待焊接工件，使待焊接工件的局部被加热到熔化或者塑性状态，进而实现焊接。现有技术是通过对待焊接工件通电，以使待焊接工件自身产生电阻热，进而使待焊接工件的局部被加热到熔化或者塑性状态。与现有技术相比，本实施例无需待焊接工件产生电阻热即可实现电阻点焊，这样即使电阻率较小的工件(比如铜、银等材质的工件)也能通过本实施例的设备实现电阻点焊连接。

如图2所示，在一实施例中，电极组件10还包括隔热连接件2，隔热连接件2的一端与加热件1连接，隔热连接件2的另一端用于连接供电装置，隔热连接件2用于将加热件1与供电装置电连接并用于隔热，以免加热件1的热量传递至供电装置。

其中，隔热连接件2可以是金属件，隔热连接件2上具有连接结构以安装冷却系统20，冷却系统20可以对隔热连接件2进行降温，进而避免加热件1的热量通过隔热连接件2传递至供电装置，从而实现隔热。当然，在其他实施例中，隔热连接件2也可以采用隔热导电材料制备而成。

如图2所示，在一实施例中，连接结构为设置在隔热连接件2上的连接孔21，连接孔21内用于安装冷却系统20。其中，冷却系统20可以是液冷系统。

在一实施例中，连接孔21贯穿至隔热连接件2靠近加热件1的表面，这样可以使冷却系统20安装在隔热连接件2更靠近加热件1的位置，以提高对隔热连接件2的冷却效果，避免隔热连接件2与加热件1连接区域软化。

在一实施例中，隔热连接件2与加热件1可拆卸连接。当加热件1损坏时，只需更换加热件1即可，从而可以降低使用成本。

在一实施例中，隔热连接件2可以是电极杆，加热件1可以是电极帽。其中，隔热连接件2可以采用现有的电极杆，而加热件1则是采用了特殊材料的电极帽，以便在通电后产生大量热量。

在一实施例中，加热件1的材质包括钨、钼中的至少一种。其中，加热件1的材质可以是单体金属，也可以是合金。另外，在其他实施例中，加热件1也可以采用非金属材质。

如图2所示，在一实施例中，加热件1的一端设有安装孔11，隔热连接件2安装在安装孔11内。其中，隔热连接件2与安装孔11之间可以是过盈配合。另外，隔热连接件2和加热件1之间也可以采用其他方式配合，其中隔热连接件2和加热件1的配合方式可以是与现有技术中电极杆和电极帽的配合方式相同。

如图2所示，在一实施例中，沿着安装孔11的轴向，加热件1包括依次连接的安装部12、主体部13以及接触部14，安装孔11贯穿安装部12，接触部14用于与待焊接工件接触；沿着主体部13至接触部14的方向，接触部14的横截面半径逐渐减小；沿着安装孔11的轴向，主体部13的长度L为15mm-20mm。这样设置可以增大待焊接工件与冷却系统20之间的间距，提高加热件1对待焊接工件的加热效果。优选地，主体部13的长度为18mm。

其中，接触部14可以是半球结构、锥台结构或者棱台结构等。

本实用新型实施例还提供一种焊接方法，上述焊接设备100通过该焊接方法实现对待焊接工件的焊接。其中，焊接方法包括：

步骤S1、利用电极组件10抵压叠放在一起的第一待焊接工件200和第二待焊接工件300，使第一待焊接工件200和第二待焊接工件300接触；步骤S2、对电极组件10的加热件1通电，使加热件1产生热量，以加热第一待焊接工件200和第二待焊接工件300，以使第一待焊接工件200和第二待焊接工件300的焊接在一起。

如图2所示，通过焊接设备100焊接第一待焊接工件200和第二待焊接工件300时，第一电极组件10a、第一待焊接工件200、第二待焊接工件300以及第二电极组件10b依次排布；第一待焊接工件200和第二待焊接工件300被夹持在第一电极组件10a和第二电极组件10b之间；另外，第一电极组件10a与第二电极组件10b相对设置。

其中，第一电极组件10a和第二电极组件10b相对设置是指：第一电极组件10a与第一待焊接工件200接触的区域在第二待焊接工件300背离第一待焊接工件200的表面上的正投影，与第二待焊接工件300用于与第二电极组件10b接触的区域至少一部分重叠。另外，定义第一电极组件10a的加热件1为第一加热件1a，第二电极组件10b的加热件1为第二加热件1b，第一加热件1a与第一待焊接工件200接触，进而实现第一电极组件10a与第一待焊接工件200的接触；第二加热件1b与第二待焊接工件300接触，进而实现第二电极组件10b与第二待焊接工件300的接触。

此外，工作时，第一电极组件10a和第一待焊接工件200接触实现电连接，第二电极组件10b和第二待焊接工件300接触实现电连接，第一待焊接工件200和第二待焊接工件300接触实现电连接，这样供电装置、第一电极组件10a以及第二电极组件10b便通过两个待焊接工件连通形成回路。

在步骤S1之前，还包括选择合适的加热件1与隔热连接件2连接，其中，对加热件1的选择主要是对第一加热件1a和第二加热件1b二者的结构形状进行选择，比如根据需求不同，选择接触部14形状不同的加热件1。另外，加热件1的选择可以参考现有技术中电阻点焊时选择合适电极帽的方式选择。

在步骤S2之前，也即在对加热件1通电之前，还需要对焊接功率等参数进行设定，这些参数的设定也都可以按照现有技术中电阻点焊时的参数设置规则来设定。

在一实施例中，第一加热件1a的熔点高于第一待焊接工件200的熔点，且第一加热件1a的熔点高于第二待焊接工件300的熔点；第二加热件1b的熔点高于第一待焊接工件200的熔点，且第二加热件1b的熔点高于第二待焊接工件300的熔点。这样可以避免焊接过程中加热件1损坏。另外，第一加热件1a的熔点与第二加热件1b的熔点可以是相同的，其中，第一加热件1a和第二加热件1b可以采用相同的材质。

在一实施例中，第一加热件1a的电阻大于第一待焊接工件200的电阻，第一加热件1a的电阻大于第二待焊接工件300的电阻；第二加热件1b的电阻大于第一待焊接工件200的电阻，第二加热件1b的电阻大于第二待焊接工件300的电阻。第一加热件1a和第二加热件1b二者的电阻可以是相同的，其中，二者的材质和结构均可以是相同的。

另外，第一待焊接工件200的电阻是指，第一待焊接工件200与第一电极组件10a相对、且与第二电极组件10b相对的那部分结构的电阻。

假设第一待焊接工件200的第一表面(即第一待焊接工件200背离第二待焊接工件300的表面)的第一区域与第一加热件1a接触，则第一待焊接工件200的各部分结构中在第一表面的正投影能够与第一区域重叠的那部分结构，便为第一待焊接工件200与第一电极组件10a相对的那部分结构(定义该部分结构为第一部分结构)。

另外，第二加热件1b在第一区域的正投影与第一部分中在第一区域的投影能够重叠的那部分结构(定义该部分结构为第二部分结构)，其中，第二部分结构的电阻便为上述第一待焊接工件200的电阻。通常情况下，第二部分结构即为第一部分结构，当然，在一些场景中，第二部分结构也可以只是第一部分结构中的一部分结构。

第二待焊接工件300的电阻是指，第二待焊接工件300与第一电极组件10a相对、且与第二电极组件10b相对的那部分结构的电阻。

假设第二待焊接工件300的第二表面(即第二待焊接工件300背离第一待焊接工件200的表面)的第二区域与第二加热件1b接触，则第二待焊接工件300的各部分结构中在第二表面的正投影能够与第二区域重叠的那部分结构，便为第二待焊接工件300与第一电极组件10a相对的那部分结构(定义该部分结构为第三部分结构)。

第一加热件1a在第二区域的正投影与第三部分中在第二区域的正投影能够重叠的那部分结构(定义该部分结构为第四部分结构)，其中，第四部分结构的电阻便为上述第二待焊接工件300的电阻。通常情况下，第四部分结构即为第三部分结构，当然，在一些场景中，第四部分结构也可以只是第三部分结构中的一部分结构。

另外，在焊接过程中，电流在第一加热件1a和第二加热件1b之间流过了七个串接的电阻，他们分别是第一加热件1a的电阻R1、第一加热件1a与第一待焊接工件200的接触电阻R2、第一待焊接工件200的电阻R3、第一待焊接工件200与第二待焊接工件300的接触电阻R4、第二待焊接工件300的电阻R5、第二加热件1b与第二待焊接工件300的接触电阻R6以及第二加热件1b的电阻R7，其中，R1＞R2、R1＞R3、R1＞R4、R1＞R5、R1＞R6，R7＞R2、R7＞R3、R7＞R4、R7＞R5、R7＞R6，R2＞R3、R6＞R5。

通电后，R1和R7最大，故第一加热件1a和第二加热件1b产生的热量最多，R2和R6虽然也较大，但是在通电一段时间后，R2和R6会消失。而且，第一待焊接工件200与第一加热件1a接触的区域位于外侧，散热较快，导致热量堆积较少，而第一待焊接工件200用于与第二待焊接工件300接触的区域位于内侧，散热较慢，故热量堆积较多，最终，第一待焊接工件200与第二待焊接工件300接触的区域先被加热到熔化或者塑性状态，同样的，第二待焊接工件300与第一待焊接工件200接触的区域先被加热到熔化或者塑性状态。当第一待焊接工件200和第二待焊接工件300焊接在一起时，可以避免第一待焊接工件200与第一加热件1a粘连，并避免第二待焊接工件300与第二加热件1b粘连。

应当理解的是，上述相关设计也可以采用其他方式进行替换，比如：

在其他实施例中，焊接设备100的两个电极组件10中，只有一个具有上述加热件1，另一个的电极杆与常见的电极帽连接。

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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电极组件，用于电连接焊接设备的供电装置，以实现第一待焊接工件和第二待焊接工件的焊接，其特征在于，所述电极组件包括加热件，所述加热件能够接受所述供电装置的供电，以产生热量；

所述加热件用于将自身产生的热量传递至所述第一待焊接工件和所述第二待焊接工件，以使所述第一待焊接工件和所述第二待焊接工件焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件还包括隔热连接件，所述隔热连接件的一端与所述加热件连接，所述隔热连接件的另一端用于连接所述供电装置。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述加热件的一端设有安装孔，所述隔热连接件安装在所述安装孔内。

4.根据权利要求3所述的电极组件，其特征在于，沿着所述安装孔的轴向，所述加热件包括依次连接的安装部、主体部以及接触部，所述安装孔贯穿所述安装部，所述接触部用于与待焊接工件接触；

沿着所述主体部至所述接触部的方向，所述接触部的横截面半径逐渐减小；

沿着所述安装孔的轴向，所述主体部的长度为15mm-20mm。

5.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述隔热连接件与所述加热件可拆卸连接。

6.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述隔热连接件上设有连接孔，所述连接孔内用于安装冷却系统。

7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，所述连接孔贯穿至所述隔热连接件靠近所述加热件的表面。

8.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述加热件的材料包括钨、钼中的至少一种。

9.一种焊接设备，其特征在于，包括供电装置以及权利要求1-8任意一项所述的电极组件，所述电极组件与所述供电装置电连接。

10.根据权利要求9所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备包括两个所述电极组件，两个所述电极组件分别为第一电极组件和第二电极组件；

所述第一电极组件、所述第一待焊接工件、所述第二待焊接工件以及所述第二电极组件依次排布；

所述第一电极组件与所述第二电极组件相对设置。

11.根据权利要求10所述的焊接设备，其特征在于，所述第一电极组件的加热件的熔点高于所述第一待焊接工件的熔点，所述第一电极组件的加热件的熔点高于所述第二待焊接工件的熔点；

所述第二电极组件的加热件的熔点高于所述第一待焊接工件的熔点，所述第二电极组件的加热件的熔点高于所述第二待焊接工件的熔点。

12.根据权利要求10所述的焊接设备，其特征在于，所述第一电极组件的加热件的电阻大于所述第一待焊接工件的电阻，所述第一电极组件的加热件的电阻大于所述第二待焊接工件的电阻；

所述第二电极组件的加热件的电阻大于所述第一待焊接工件的电阻，所述第二电极组件的加热件的电阻大于所述第二待焊接工件的电阻。