CN108544078B - 一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备，包括摩擦焊接机、电极板组装盒、焊接夹具和升降传送装置，焊接夹具设置在支架的上部，电极板组装盒设置在焊接夹具的中部，升降传送装置设置在支架的内部且位于电极板组装盒的下部，焊接夹具的两侧设置有输送电极板组装盒的导轨，摩擦焊接机设置在支架外部。本发明通过采用搅拌摩擦焊的焊接方法，很好的控制焊接过程中的热输入，只将焊接部位加热到塑性状态即可进行焊接，也就不会产生铅蒸汽，改善生产环境、减小蓄电池内阻和增加蓄电池使用寿命，同时实现自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池焊接技术领域，特别是涉及一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备。
背景技术
在铅酸蓄电池导电端的焊接中，现代技术大多采用的都是铸焊，而且是用高气流量的火焰枪进行加热熔化，而对于低熔点的铅来说，这样所产生的问题有很多：不仅产生铅蒸汽，污染空气环境和对人体造成伤害；而且导电端子与各电极板间并未完全互熔，甚至产生空气间隙和氧化膜，大大增加了蓄电池的内阻。
因此，有必要改善蓄电池导电端焊接工艺，改善生产环境、减小蓄电池内阻和增加蓄电池使用寿命，同时实现自动化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备，以解决上述现有技术存在的问题，可以使蓄电池企业达到自动化生产蓄电池、改善生产环境等目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备，包括摩擦焊接机、电极板组装盒、焊接夹具和升降传送装置，所述焊接夹具设置在支架的上部，所述电极板组装盒设置在所述焊接夹具的中部，所述升降传送装置设置在所述支架的内部且位于所述电极板组装盒的下部，所述焊接夹具的两侧设置有输送所述电极板组装盒的导轨，所述摩擦焊接机设置在所述支架外部；
所述电极板组装盒包括阴极盒和阳极盒，所述阴极盒上竖直设置有若干阴极第一定位板，在相邻所述阴极第一定位板之间竖直设置有若干阴极第二定位板，所述阳极盒上竖直设置有若干阳极第一定位板，在相邻所述阳极第一定位板之间竖直设置有若干阳极第二定位板；
所述焊接夹具包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和第二夹具分别设置在所述电极板组装盒的两侧，所述第一夹具上设置有定位齿，所述第二夹具上设置有与所述定位齿配合的定位齿插槽。
优选的，所述阴极第一定位板将所述阴极盒分成若干组，所述阴极第二定位板将相邻所述阴极第一定位板之间的所述组分成若干阴极电极板的插槽，所述阳极第一定位板将所述阳极盒分成若干组，所述阳极第二定位板将相邻所述阳极第一定位板之间的所述组分成若干阳极电极板的插槽；
优选的，所述导电端子设置在所述阴极电极板和阳极电极板的上部；
优选的，所述第一夹具的所述定位齿水平设置在第一定位夹板的顶部，所述第一定位夹板与所述支架的上工作面竖直设置，所述第一定位夹板的侧面连接有一对第一滑块安装架，所述第一滑块安装架的底部设置有第一滑槽，所述第一滑槽与设置在所述支架的上工作面的导轨连接，所述导轨设置在所述焊接夹具的两侧，在一对所述第一滑块安装架中部的所述支架的上工作面上还设置有第一气缸连接架，所述第一气缸连接架与远离所述第一定位夹板方向的第一气缸连接；
优选的，所述第二夹具的所述定位齿插槽设置在第二夹具顶板的端部内侧，所述第二夹具顶板的端部设置有与导电端子配合的导电端子定位槽，所述第二夹具顶板与竖直设置的第二定位夹板的上部水平连接，所述第二定位夹板的侧面连接有一对第二滑块安装架，所述第二滑块安装架的底部设置有第二滑槽，所述第二滑槽与设置在所述支架的上工作面的导轨连接，在一对所述第二滑块安装架中部的所述支架的上工作面上还设置有第二气缸连接架，所述第二气缸连接架与远离所述第二定位夹板方向的第二气缸连接；
优选的，所述升降传送装置包括传送装置和升降装置，所述升降装置设置在所述传送装置的底部，所述传送装置包括电机、行星轮减速器、主动齿轮、从动齿轮、滚轮和滚轮支架，所述电机通过减速支架与所述行星轮减速器连接，所述行星轮减速器与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮通过链条与所述从动齿轮连接，所述从动齿轮通过滚轮轴与所述滚轮同轴连接，所述滚轮平行设置在所述滚轮支架上，所述滚轮支架底部通过滚轮支架底座与升降平面固定连接，所述电机固定连接在所述升降平面上；
优选的，所述滚轮支架上设置有多个所述滚轮，设置在所述滚轮支架两端的所述滚轮与所述从动齿轮连接，设置在所述滚轮支架中部的所述滚轮通过所述滚轮轴独立安装在所述滚轮支架上，所述主动齿轮通过两条所述链条分别与两端的所述从动齿轮连接；
优选的，所述升降装置包括所述升降平面、第三气缸和工作底面，所述升降平面通过所述第三气缸竖直与所述工作底面连接，所述第三气缸与所述升降平面之间还设置有第三气缸支架，所述升降平面的四周均竖直设置有导柱；
优选的，在所述支架的上工作面上设置有矩形的齿轮槽，所述齿轮槽为所述从动齿轮上升后的容纳空间；
优选的，所述滚轮支架端部的所述滚轮侧面还设置有所述挡块气缸，所述挡块气缸通过挡块气缸安装架固定在所述支架上，所述挡块气缸的工作端设置有气动挡块。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明铅酸蓄电池连接端的焊接设备专用于硬度低有色金属的塑性焊接工艺，完美的避开熔焊所产生的问题，对于材质为铅的铅酸蓄电池电极板及导电端子，采用搅拌摩擦焊的焊接方法，很好的控制焊接过程中的热输入，只将焊接部位加热到塑性状态即可进行焊接，也就不会产生铅蒸汽。
电极板组装盒和焊接夹具的配合，电极板和导电端子能够更加快快捷的进行前期的组装，为后续的焊接节省了大量流程和时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明铅酸蓄电池连接端的焊接设备的结构示意图；
图2是发明用于组装电极板的电极板组装盒的结构示意图；
图3是发明用于自动化装夹的第一夹具的结构示意图；
图4是发明用于自动化装夹的第二夹具的结构示意图；
图5是发明用于传送电极板组装盒的传送升降装置的结构示意图；
其中，1-第一气缸、2-第一夹具、4-第二夹具、5-第二气缸、6-导轨、7-上工作面、8-支架、9-电机、10-行星轮减速器、11-升降平面、12-导柱、13-第三气缸、14-工作底面、15-减速器支架、16-主动齿轮、17-挡块气缸、18-滚轮支架底座、19-滚轮支架、20-齿轮槽、21-挡块气缸安装架、22-电极板组装盒、23-电极板、24-阴极电极板、25-阴极第一定位板、26-阴极第二定位板、27-导电端子、28-阳极电极板、29-阳极第一定位板、30-阳极第二定位板、31-定位齿、32-第一定位夹板、33-第一滑块安装架、34-第一气缸连接架、35-定位齿插槽、36-导电端子定位槽、37-第二夹具顶板、38-第二滑块安装架、39-第二定位夹板、40-第二气缸连接架、41-滚轮、42-从动齿轮、43-链条、44-滚轮轴、45-第三气缸支架。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-5，本实施例对本发明一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备的结构、工作原理和工作过程作出详细具体的说明。
如图1所示，本实施例提供一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备，具体包括摩擦焊接机、电极板组装盒22、焊接夹具和升降传送装置，摩擦焊接机与焊接设备属于整体结构，但是摩擦焊接机与焊接设备属于相邻设置。
具体的焊接夹具设置在支架8的上部，电极板组装盒22设置在焊接夹具的中部，升降传送装置设置在支架8的内部且位于电极板组装盒22的下部，焊接夹具的两侧设置有输送电极板组装盒22的导轨6，摩擦焊接机设置在支架8外部。
这里的支架8为角钢支架，支架8为长方体设置，上下设置两个工作面，周围通过8个竖直的竖直杆进行支撑，根据焊接设备的结构将支架8分为三层，支架8的上层为上工作面7，上工作面7主要设置有电极板组装盒22和焊接夹具等；支架8的中部分为上下两部分，上部为升降传送装置的传送装置，下部为升降传送装置的升降装置。
本实施例的电极板组装盒22用于放置阴阳电极板，电极板组装盒22材料为硬铝合金，电极板组装盒22包括阴极盒和阳极盒，阴极盒上竖直设置有若干阴极第一定位板25，在相邻阴极第一定位板25之间竖直设置有若干阴极第二定位板26，阳极盒上竖直设置有若干阳极第一定位板29，在相邻阳极第一定位板29之间竖直设置有若干阳极第二定位板30；通过不同的定位板将组装盒分成相等的两部分用来盛放电极板23。
具体的，本实施例设置有5个阴极第一定位板25和3个阴极第二定位板26，阴极第一定位板25将阴极盒分成6组，阴极第二定位板26将相邻阴极第一定位板25之间的组分成4个阴极电极板24的插槽；同样的，本实施例对应设置了5个阳极第一定位板29和3个阳极第二定位板30，阳极第一定位板29将阳极盒分成6组，阳极第二定位板30将相邻阳极第一定位板29之间的组分成3个阳极电极板28的插槽；阴阳两个插槽属于对称设置，由于阴、阳电极板尺寸相差3毫米，所以电极板组装盒22的尺寸需要对应设置。其中用于焊接用的导电端子27则设置在阴极电极板24和阳极电极板28的上部，电极板组装盒22上设置有两组固定限位板，这些固定限位板能够将导电端子27固定在电极板23的待焊接处，防止导电端子27发生错位移动等，采用电极板组装盒22能够将电极板23轻松且准确的放置在盒内，而且电极板组装盒22上部的固定限位板也能够对于的将导电端子27与各阴阳电极板对于固定好，便于后续的装夹和焊接。
本实施例的焊接夹具用于装夹上述的电极板组装盒22，具体的焊接夹具包括第一夹具2和第二夹具4，第一夹具2和第二夹具4分别设置在电极板组装盒22的两侧，第一夹具2上设置有定位齿31，第二夹具4上设置有与定位齿31配合的定位齿插槽35，定位齿31与定位齿插槽35通过互相插接配合将电极板组装盒22固定在焊接夹具内部。
本实施例第一夹具2和第二夹具4通过两侧的各自的气缸往中部驱动，第一夹具2和第二夹具4能够实现对电极板组装盒22的自动装夹定位，其具体结构如下：
第一夹具2的定位齿31水平设置在第一定位夹板32的顶部，第一定位夹板32与支架8的上工作面7竖直设置，第一定位夹板32为垂直设置的矩形板，定位齿31在第一定位夹板32顶部边缘且水平设置，第一定位夹板32的侧面连接有一对第一滑块安装架33，第一滑块安装架33的形状与板筋类似，能够支撑连接第一定位夹板32，第一滑块安装架33的底部设置有第一滑槽，第一滑槽与设置在支架8的上工作面7的导轨连接，导轨设置在焊接夹具的两侧，在一对第一滑块安装架33中部的支架8的上工作面7上还设置有第一气缸连接架34，第一气缸连接架34与远离第一定位夹板32方向的第一气缸1连接。
第二夹具4的定位齿插槽35设置在第二夹具4顶板的端部内侧，定位齿插槽35的位置与定位齿31的位置竖直方向的高度相同，第二夹具4顶板的端部设置有与导电端子27配合的导电端子定位槽36，这里的导电端子定位槽36与电极板组装盒22上的固定限位板均为精确固定导电端子27的，只是固定的位置不同。
第二夹具4顶板与竖直设置的第二定位夹板39的上部水平连接，第二夹具顶板37与第二定位夹板39截面为“L”形，两者端部垂直固定连接，第二夹具顶板37主要用于覆盖电极板组装盒22且对导电端子27进行固定，第二定位夹板39的侧面连接有一对第二滑块安装架38，第二滑块安装架38与第一滑块安装架33的结构和作用是相同的，第二滑块安装架38的底部设置有第二滑槽，第二滑槽与设置在支架8的上工作面7的导轨连接，在一对第二滑块安装架38中部的支架8的上工作面7上还设置有第二气缸连接架40，第二气缸连接架40与远离第二定位夹板39方向的第二气缸5连接。
本实施例的两个夹具以中部的导轨6为轴对称设置在支架8的上工作面7上，第一气缸1和第二气缸5通过导轨6推动夹具进而对电极板组装盒22进行装夹，装夹实现后则需要下部进行升降输送。
本实施例的升降传送装置包括传送装置和升降装置，传送装置指的是能够实现对电极板组装盒22的输送，而升降装置则是对电极板组装盒22进行竖直方向的位移，电极板组装盒22安装完成后，升降装置带动放置于电极板组装盒22上的阴阳电极板和导电端子下降到支架8中部与摩擦焊接机进行对接，然后完成阴阳电极板和导电端子的搅拌摩擦焊接。
具体的升降装置设置在传送装置的底部，传送装置包括电机9、行星轮减速器10、主动齿轮16、从动齿轮42、滚轮41和滚轮支架19，电机9通过减速器支架15与行星轮减速器10连接，行星轮减速器10与主动齿轮16连接，主动齿轮16通过链条43与从动齿轮42连接，主动齿轮16的直径远大于从动齿轮42的直径，从动齿轮42通过滚轮轴44与滚轮41同轴连接，滚轮41平行设置在滚轮支架19上，本实施例中滚轮支架19上设置有4-6个滚轮41，滚轮41根据设置位置的不同分为主动滚轮和从动滚轮，设置在滚轮支架19两端的主动滚轮与从动齿轮42连接，从动齿轮42实际设置了两个，而且这两个从动齿轮42均设置在一排滚轮41的端部，主动齿轮16通过两条链条43分别于两端的从动齿轮42连接。设置在滚轮支架19中部的滚轮41通过滚轮轴44独立安装在滚轮支架19上，这样的滚轮41属于没有从动齿轮42驱动的从动滚轮，滚轮支架19底部通过滚轮支架底座18与升降平面11固定连接，电机9固定连接在升降平面11上；电机9通过行星轮减速器10后驱动主动齿轮16，主动齿轮16带动从动齿轮42，从动齿轮42带动滚轮支架19两端的滚轮41进行转动，从而驱动电极板组装盒22的水平移动。
上述传送装置整体均设置在升降平面11上，而升降平面11则为升降装置中的结构之一。
具体的，本实施例的升降装置包括升降平面11、第三气缸13和工作底面14，升降平面11通过第三气缸13竖直与工作底面14连接，第三气缸13与升降平面11之间还设置有第三气缸支架45，升降平面11的四周均竖直设置有导柱12；竖直设置的第三气缸13能够直接驱动升降平面11对升降平面11上的传送装置进行竖直方向的位移，但是由于滚轮41设置的原因，当滚轮41升至支架8的上工作面7时可能会出现从动齿轮42对上工作平面发生挤压，因此，在支架8的上工作面7上设置有矩形的齿轮槽20，这里的齿轮槽20设为从动齿轮42上升后的容纳空间；
不仅有齿轮槽20，在滚轮支架19端部的滚轮41侧面还设置有挡块气缸17，挡块气缸17通过挡块气缸安装架21固定在支架8上，挡块气缸17驱动气动挡块从而定位焊接夹具，在焊接前，挡块气缸17驱动气动挡块往上运动，挡住焊接夹具运动，进而定位焊接夹具，电极板23和导电端子27焊接完成后，挡块气缸17驱动气动挡块往往下收缩运动，让焊接夹具可以继续往前移动。
本发明铅酸蓄电池连接端的焊接设备对电极板进行自动化装夹和摩擦焊接，将阴、阳极电极板插在电极板组装盒内，通过导轨输送到到传送装置上，焊接夹具对电极板组装盒进行装夹，装夹完成后通过升降装置下降到焊接位置，下降后通过摩擦焊接机搅拌焊接，焊接完成后升降装置将电极板组装盒上升到焊接夹具上，然后焊接夹具分开，通过输送装置将电极板组装盒传送到下一工序进行切断，进而完成铅酸蓄电池导电端的焊接，对于材质为铅的铅酸蓄电池电极板及导电端子，采用搅拌摩擦焊的焊接方法，很好的控制焊接过程中的热输入，只将焊接部位加热到塑性状态即可进行焊接，也就不会产生铅蒸汽，改善生产环境、减小蓄电池内阻和增加蓄电池使用寿命，同时实现自动化生产。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：包括摩擦焊接机、电极板组装盒、焊接夹具和升降传送装置，所述焊接夹具设置在支架的上部，所述电极板组装盒设置在所述焊接夹具的中部，所述升降传送装置设置在所述支架的内部且位于所述电极板组装盒的下部，所述焊接夹具的两侧设置有输送所述电极板组装盒的导轨，所述摩擦焊接机设置在所述支架外部；
所述电极板组装盒包括阴极盒和阳极盒，所述阴极盒上竖直设置有若干阴极第一定位板，在相邻所述阴极第一定位板之间竖直设置有若干阴极第二定位板，所述阳极盒上竖直设置有若干阳极第一定位板，在相邻所述阳极第一定位板之间竖直设置有若干阳极第二定位板；
所述焊接夹具包括第一夹具和第二夹具，所述第一夹具和第二夹具分别设置在所述电极板组装盒的两侧，所述第一夹具上设置有定位齿，所述第二夹具上设置有与所述定位齿配合的定位齿插槽。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述阴极第一定位板将所述阴极盒分成若干组，所述阴极第二定位板将相邻所述阴极第一定位板之间的所述组分成若干阴极电极板的插槽，所述阳极第一定位板将所述阳极盒分成若干组，所述阳极第二定位板将相邻所述阳极第一定位板之间的所述组分成若干阳极电极板的插槽。
3.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述阴极电极板和阳极电极板的上部设置有导电端子。
4.根据权利要求2或3所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述第一夹具的所述定位齿水平设置在第一定位夹板的顶部，所述第一定位夹板与所述支架的上工作面竖直设置，所述第一定位夹板的侧面连接有一对第一滑块安装架，所述第一滑块安装架的底部设置有第一滑槽，所述第一滑槽与设置在所述支架的上工作面的导轨连接，所述导轨设置在所述焊接夹具的两侧，在一对所述第一滑块安装架中部的所述支架的上工作面上还设置有第一气缸连接架，所述第一气缸连接架与远离所述第一定位夹板方向的第一气缸连接。
5.根据权利要求4所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述第二夹具的所述定位齿插槽设置在第二夹具顶板的端部内侧，所述第二夹具顶板的端部设置有与导电端子配合的导电端子定位槽，所述第二夹具顶板与竖直设置的第二定位夹板的上部水平连接，所述第二定位夹板的侧面连接有一对第二滑块安装架，所述第二滑块安装架的底部设置有第二滑槽，所述第二滑槽与设置在所述支架的上工作面的导轨连接，在一对所述第二滑块安装架中部的所述支架的上工作面上还设置有第二气缸连接架，所述第二气缸连接架与远离所述第二定位夹板方向的第二气缸连接。
6.根据权利要求5所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述升降传送装置包括传送装置和升降装置，所述升降装置设置在所述传送装置的底部，所述传送装置包括电机、行星轮减速器、主动齿轮、从动齿轮、滚轮和滚轮支架，所述电机通过减速支架与所述行星轮减速器连接，所述行星轮减速器与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮通过链条与所述从动齿轮连接，所述从动齿轮通过滚轮轴与所述滚轮同轴连接，所述滚轮平行设置在所述滚轮支架上，所述滚轮支架底部通过滚轮支架底座与升降平面固定连接，所述电机固定连接在所述升降平面上。
7.根据权利要求6所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述滚轮支架上设置有多个所述滚轮，设置在所述滚轮支架两端的所述滚轮与所述从动齿轮连接，设置在所述滚轮支架中部的所述滚轮通过所述滚轮轴独立安装在所述滚轮支架上，所述主动齿轮通过两条所述链条分别与两端的所述从动齿轮连接。
8.根据权利要求6所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述升降装置包括所述升降平面、第三气缸和工作底面，所述升降平面通过所述第三气缸竖直与所述工作底面连接，所述第三气缸与所述升降平面之间还设置有第三气缸支架，所述升降平面的四周均竖直设置有导柱。
9.根据权利要求8所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：在所述支架的上工作面上设置有矩形的齿轮槽，所述齿轮槽为所述从动齿轮上升后的容纳空间。
10.根据权利要求9所述的铅酸蓄电池连接端的焊接设备，其特征在于：所述滚轮支架端部的所述滚轮侧面还设置有若干挡块气缸，所述挡块气缸通过挡块气缸安装架固定在所述支架上，所述挡块气缸的工作端设置有气动挡块。
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