用于焊接电池软铜排的焊接机及其方法技术

本发明专利技术涉及电池铜排软连接生产线领域，公开用于焊接电池软铜排的焊接机及其方法，包括焊机，焊机的边上安装有冷却水箱；冷却水箱的上端安装有组装载物台和推送装置，冷却水箱上设有窗口，窗口设在组装载物台和推送装置之间，组装载物台上设有第一凹槽，第一凹槽的底面设有第二凹槽，组装载物台上依次安装有设在第一凹槽正上方的第一锡片储料盒、铜片储料盒和第二锡片储料盒。焊接机能够自动叠放待焊接的铜排，并进行自动焊接，焊接好后，推送装置能够带着焊接好的铜排自动放置在冷却水箱中冷却。自动叠放铜排能够减少人工成本，减少人工失误率，提高铜排叠放的整齐度高，铜排焊接的合格率更加的高。合格率更加的高。合格率更加的高。

【技术实现步骤摘要】
用于焊接电池软铜排的焊接机及其方法


[0001]本专利技术涉及电池铜排软连接生产线领域，尤其涉及用于焊接电池软铜排的焊接机及其方法。

技术介绍

[0002]随着全球石油资源的枯竭和环境污染的不断加剧，世界各国都在大力支持发展新能源汽车。新能源汽车产业的快速发展带动了与其相关的配件的需求增长。动力电池是电动汽车的核心部件，多个电池之间由软铜排串联或并联而构成电池模组。软铜排能适应复杂的空间排布，灵活性强，安装方便。
[0003]其中，高分子扩散焊工艺是软铜排生产过程中的重要一环，分子扩散焊是一种特殊的焊接工艺，高分子扩散焊机是在一定温度和压力下,将焊件紧密贴合一段时间，使接触面之间的原子相互扩散形成连接的焊接设备，能使不同强度的铜箔在特定的区域焊接在一起，铜箔软连接焊接工艺不需要使用任何形式的助焊剂。得益于这种完美的分子连接性，分子扩散焊铜箔软连接是一种绝佳的电导体，安装接触面可以承受任何形式的挤压，弯曲或碰撞。
[0004]高分子扩散焊接过程可分为三个阶段:
[0005]第一阶段，为物理接触阶段。高温下微观不平的表面在外加压力的作用下，通过屈服和蠕动机理，使一些点首先达到塑性变形，在持续压力的作用下，接触面积逐渐扩大，最终达到整个面的可靠接触，接触部分基本上已是晶粒间的连接。
[0006]第二阶段，是接触界面原子间的相互扩散、相互渗透，形成牢固的结合层。这一阶段由于晶界处原子持续扩散而使许多空隙消失，达到平衡状态。
[0007]第三阶段，是在接触部分形成的结合层，逐渐向体积方向发展，遗留下的空隙完全消失，最终形成可靠连接。这三个过程是相互交叉进行的。
[0008]与其他焊接方法相比，扩散焊具有工艺参数易于控制，可以进行内部及多点大面积构件连接,焊后工件基本不变形等诸多优点。
[0009]目前，软铜排生产中的高分子扩散焊工艺主要采用人工、半自动生产方式，加工时需要多名工作人员同时操作，铜箔的堆叠，表面锡箔的堆叠，高分子扩散焊机的上料与夹紧过程以及焊接工艺完成后放入冷却液的过程都需要人来完成，导致生产效率低，操作精度低，同时人工操作机器还存在一定的安全隐患。例如申请号为202022067239.4的一种用于软铜排银触点焊接的专用治具。

技术实现思路

[0010]本专利技术针对现有技术中的缺点，提供用于焊接电池软铜排的焊接机及其方法。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
[0012]用于焊接电池软铜排的焊接机，包括焊机，焊机的边上安装有冷却水箱；冷却水箱的上端安装有组装载物台和推送装置，冷却水箱上设有窗口，窗口设在组装载物台和推送
装置之间，组装载物台上设有从其一端延伸到另一端的第一凹槽，第一凹槽的底面设有与其延伸长度相同的第二凹槽，组装载物台上依次安装有设在第一凹槽正上方的第一锡片储料盒、铜片储料盒和第二锡片储料盒，推送装置包括驱动电机、丝杠和夹具，丝杠的一端通过轴承与夹具连接，驱动电机与丝杠连接并推动夹具移动到组装载物台上，夹具通过第二凹槽夹取第一凹槽上的物料并将物料推送到焊机上。
[0013]铜片储料盒内放置的是铜叠片，铜叠片是由多层铜箔叠成并通过压制初步合在一起，实现掉落时不会散开。两片锡片分别需要放置在铜叠片的两面，实现铜排镀锡。铜排镀锡的作用是防止氧化，增加接触面积，降低搭接面的接触电阻，增强导电性。镀锡层在空气中有较好的稳定性，两种不同金属材料之间在各种环境温度中达到永久性的原子晶间结合，并且铜层镀锡、锌层分布均匀。
[0014]焊接机能够自动叠放待焊接的铜排，并进行自动焊接，焊接好后，推送装置能够带着焊接好的铜排自动放置在冷却水箱中冷却。自动叠放铜排能够减少人工成本，减少人工失误率，提高铜排叠放的整齐度高，铜排焊接的合格率更加的高。
[0015]作为优选，第一锡片储料盒下端安装有第一导流罩，第一导流罩设在第一凹槽正上方；铜片储料盒下端安装有第三导流罩，第三导流罩设在第一凹槽正上方；第二锡片储料盒下端安装有第二导流罩，第三导流罩设在第一凹槽正上方。第一导流罩、第二导流罩和第三导流罩起到引导作用，锡片、铜叠片能够落在第一凹槽的正下方，避免锡片、铜叠片在下落时发生偏移，提高铜排叠放的整齐度。
[0016]作为优选，第一凹槽和第二凹槽横截面形状为倒“凸”字形，夹具包括第一气缸、上夹块和下夹块，下夹块与第一气缸固定连接，第一气缸的伸缩杆与上夹块连接，夹具夹取时，下夹块伸入到第二凹槽内，下夹块的上端面低于第一凹槽的底面。第二凹槽方便夹具伸入到底部锡片的底面，从而推动底部锡片及其上的铜叠片和顶部锡片向前移动。
[0017]作为优选，冷却水箱中间凸起形成凸起部，窗口设在凸起部处。凸起部起到引导作用，同时也避免铜排在掉落在冷却水箱时水花溅到外部。
[0018]作为优选，焊机包括机架、上压件和下压件，下压件固定在机架上，下压件顶端端面低于第二凹槽的底面，机架顶端安装有第二气缸，第二气缸的活塞杆的杆端与上压件固定连接。
[0019]作为优选，上压件从上往下依次包括上导柱固定板、上导电连接板、上隔热板和上压头，上导柱固定板、上导电连接板、上隔热板和上压头依次连接，上导柱固定板与第二气缸的活塞杆连接；下压件从下往上依次包括下导柱固定板、下导电连接板、下隔热板和下压头，下导柱固定板、下导电连接板、下隔热板和下压头依次连接，下导柱固定板固定在机架上。
[0020]一种焊接电池软铜排的方法，包括焊接机，具体步骤：
[0021]a，PLC控制器发送脉冲给驱动电机，驱动电机驱动丝杠和夹具向组装载物台移动，在夹具即将进入到第一导流罩正下方时，PLC发送指定数量脉冲完成，驱动电机到达设定旋转角度停止；
[0022]b，第一锡片储料盒底部打开，放出一片锡片到第一凹槽上，该锡片为底部锡片；
[0023]c，驱动电机启动，驱动电机带动夹具前移，底部锡片进入到下夹块与上夹块之间的夹口中，夹具推动底部锡片在第一凹槽内移动并移动到第三导流罩的正下方，驱动电机
反向启动并带动夹具退出第三导流罩的正下方区域，驱动电机到达设定旋转角度停止；
[0024]d，铜片储料盒的底部打开，放出一份铜叠片，铜叠片叠放在底部锡片的正上方，驱动电机启动并带动夹具前移，底部锡片和铜叠片都进入到下夹块与上夹块之间的夹口中，夹具带着底部锡片和铜叠片移动第二导流罩正下方区域，驱动电机反向启动并带着夹具退出第二导流罩正下方区域，驱动电机到达设定旋转角度停止；
[0025]e，第二锡片储料盒底部打开，放出一片锡片叠放在铜叠片的正上方，该锡片为顶部锡片，驱动电机正向启动带动夹具前移，底部锡片、铜叠片和顶部锡片都进入到下夹块与上夹块之间的夹口中，第一气缸启动带动上夹块压向下夹块将底部锡片、铜叠片和顶部锡片夹紧在夹具上；
[0026]f，驱动电机带动夹具移动到下压头上并将叠好的铜排放在其上，焊机启动，上导电连接板和下导电连接板通电，上压头和下压头的温度达到设定值时，第二气缸带动上压头将底部锡片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于焊接电池软铜排的焊接机，包括焊机(10)，焊机(10)的边上安装有冷却水箱(11)；其特征在于：冷却水箱(11)的上端安装有组装载物台(12)和推送装置(13)，冷却水箱(11)上设有窗口(111)，窗口(111)设在组装载物台(12)和推送装置(13)之间，组装载物台(12)上设有从其一端延伸到另一端的第一凹槽(121)，第一凹槽(121)的底面设有与其延伸长度相同的第二凹槽(122)，组装载物台(12)上依次安装有设在第一凹槽(121)正上方的第一锡片储料盒(14)、铜片储料盒(15)和第二锡片储料盒(16)，推送装置(13)包括驱动电机(131)、丝杠(132)和夹具(133)，丝杠(132)的一端通过轴承与夹具(133)连接，驱动电机(131)与丝杠(132)连接并推动夹具(133)移动到组装载物台(12)上，夹具(133)通过第二凹槽(122)夹取第一凹槽(121)上的物料并将物料推送到焊机(10)上。2.根据权利要求1所述的用于焊接电池软铜排的焊接机，其特征在于：第一锡片储料盒(14)下端安装有第一导流罩(17)，第一导流罩(17)设在第一凹槽(121)正上方；铜片储料盒(15)下端安装有第三导流罩(19)，第三导流罩(19)设在第一凹槽(121)正上方；第二锡片储料盒(16)下端安装有第二导流罩(18)，第三导流罩(19)设在第一凹槽(121)正上方。3.根据权利要求2所述的用于焊接电池软铜排的焊接机，其特征在于：第一凹槽(121)和第二凹槽(122)横截面形状为倒“凸”字形，夹具(133)包括第一气缸(1331)、上夹块(1332)和下夹块(1333)，下夹块(1333)与第一气缸(1331)固定连接，第一气缸(1331)的伸缩杆与上夹块(1332)连接，夹具(133)夹取时，下夹块(1333)伸入到第二凹槽(122)内，下夹块(1333)的上端面低于第一凹槽(121)的底面。4.根据权利要求1所述的用于焊接电池软铜排的焊接机，其特征在于：冷却水箱(11)中间凸起形成凸起部(112)，窗口(111)设在凸起部(112)处。5.根据权利要求3或4任一项所述的用于焊接电池软铜排的焊接机，其特征在于：焊机(10)包括机架(101)、上压件(102)和下压件(103)，下压件(103)固定在机架(101)上，下压件(103)顶端端面低于第二凹槽(122)的底面，机架(101)顶端安装有第二气缸(104)，第二气缸(104)的活塞杆的杆端与上压件(102)固定连接。6.根据权利要求5所述的用于焊接电池软铜排的焊接机，其特征在于：上压件(102)从上往下依次包括上导柱固定板(1021)、上导电连接板(1022)、上隔热板(1023)和上压头(1024)，上导柱固定板(1021)、上导电连接板(1022)、上隔热板(1023)和上压头(1024)依次连接，上导柱固定板(1021)与第二气缸(104)的活塞杆连接；下压件(103)从下往上依次包括下导柱固...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷良育，黄佳男，赫广元，马宇飞，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：