CN111515492A - 一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，具体包括以下步骤：电池进入焊接工位，第一焊接型腔模、第二焊接型腔模合模插入电池的极耳空间内，中压条下压，中压条处于第一焊接型腔模、第二焊接型腔模之间，与两者形成焊接型腔；焊枪与送丝机构移至待焊电池的极耳上方，距离进行调整，焊接前需进行工艺参数设置；焊枪大电流放电，快速熔化焊丝及电池的极耳上端；第一焊接型腔模、第二焊接型腔模往相反的方向移动，中压条上移，实现电池脱模，焊接后电池转入下一工序，焊接工位准备后一只电池的焊接；重复以上流程，如此往复，实现电池焊接。该电池汇流排焊接工艺，能够实现省人、省力、省料，并且能够降耗提效、降低成本、提升质量。
Description
【技术领域】
本发明涉及电池焊接的技术领域，特别是一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺。
【背景技术】
铅酸蓄电池的焊接，特别是电动车用铅酸蓄电池的汇流排的焊接，是指将电池极群中的正极片与相邻电池单格的负极片熔化后串联一起实现汇流排焊接成一体的过程。最早采用手工焊接，选用气体高温燃烧后将极片的极耳熔化，并加入焊料，然后冷却成型，实现汇流排的焊接。随着自动化水平的提高，目前市场上一般采用铸焊方法，配合自动或半自动焊接机，实现电池汇流排的焊接。铸焊方法是将合金铅在铅锅中加热熔化成液态，液态铅加入焊接模腔，再将电池倒放，极耳朝下插入铅液型腔，使极片熔化成一体，实现汇流排的焊接。
上面所述的手工气焊缺陷在于：劳动强度大，焊接环境差，不利于操作工的身体健康。焊接质量一致性差，电池质量可控性差。自动或半自动铸焊同样存劳动强度大的缺点，同时因一直保温加温铅液，能耗较大，焊接成本较高。焊接环境无法相对隔离，铅尘污染大，影响操作工身体健康。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，能够实现省人、省力、省料，并且能够降耗提效、降低成本、提升质量。
为实现上述目的，本发明提出了一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1.合模：电池进入焊接工位，第一焊接型腔模、第二焊接型腔模合模插入电池的极耳空间内，中压条下压，中压条处于第一焊接型腔模、第二焊接型腔模之间，与两者形成焊接型腔；
步骤S2.焊接准备：焊枪与送丝机构移至待焊电池的极耳上方，距离可根据工艺要求进行调整，焊接前需进行工艺参数设置；
步骤S3.焊接：焊枪大电流放电，快速熔化焊丝及电池的极耳上端，焊接时，先对电池一侧的一排极耳进行焊接，然后焊枪移动至电池另一侧的焊接工位上，对另一排极耳进行焊接；
步骤S4.脱模：第一焊接型腔模、第二焊接型腔模分别往相反的两个方向远离移动，中压条上移，实现电池脱模，焊接后电池转入下一工序，焊接工位准备后一只电池的焊接；
步骤S5.重复以上流程，如此往复，实现电池焊接。
作为优选，所述步骤S1中处于焊接工位的电池呈直立状态，其极耳朝上，所述中压条与第一焊接型腔模、第二焊接型腔模形成焊接型腔时，极耳高度高于焊接型腔的上平面。
作为优选，所述步骤S2中焊接前进行焊接工艺参数的设置，焊接工艺参数包括：焊枪位置、送丝速度和加热参数，所述焊枪位置包括焊枪移动速度、焊枪静止位置及焊枪静止时间，所述焊枪移动速度为2-5mm/s，焊枪静止时间为 0.5-1s；所述送丝速度包括送丝位置、送丝时间，所述送丝位置距离焊枪枪口 2-5mm，送丝时间为0.5-1s；所述加热参数包括焊枪焊接的电流大小、通断时间，所述焊枪焊接的电流为30-60A，通断时间采用通电1-2s，断电0.5-1s，或连续通电焊接。
作为优选，所述步骤S2中焊枪与送丝机构移动至一待焊接接线柱位置的极耳的上方，距离为2-5mm。
作为优选，所述步骤S3中焊接工位的电池的极耳间隔排列，焊接时按焊接工艺要求，焊枪采用间歇放电焊接，焊接质量会更可靠。
作为优选，所述步骤S3中焊接所采用的焊丝为铅合金丝，通过焊枪产生的大电流放电作用，对铅合金丝及极耳快速加热，将铅合金丝与极耳上端融熔成一体，形成汇流排。
作为优选，该焊接工艺采用专用焊接机进行电池汇流排焊接，所述专用焊接机包括：底座、机架、焊枪移动机构、升降机构、送丝机构、焊枪、料带转轮和焊接模具，所述底座上安装有机架和焊接模具，所述机架的顶部安装有焊枪移动机构，所述焊枪移动机构上设有可纵向移动的纵向滑台，所述纵向滑台上设有可横向移动的横向滑台，所述横向滑台上安装有升降机构，所述升降机构的升降架上安装有送丝机构和焊枪，所述机架一侧安装有用于为送丝机构供给焊丝的料带转轮，所述送丝机构用于自动送焊丝，所述焊枪的正下方设有焊接模具。
作为优选，所述焊接模具包括第一焊接型腔模、第二焊接型腔模和中压条，所述第一焊接型腔模、第二焊接型腔模的型腔槽均由数个齿状条组成，工作时齿状条插入电池的极耳空档，和中压条合拢后形成焊接型腔。
本发明的有益效果：本发明所采用的工艺，生产效率高、可以流水自动化作业，作业空间相对独立，占用空间小，可以实现无人自动化焊接、大大降低了人工成本。操作工只需监控焊接过程，可以远离作业区，劳动强度大大降低，操作工身体健康也有了保障。采用独特的放电加热方式，加热效率高，能耗大大降低。焊接材料借用了极耳高出的部分材料，大大降低了材料消耗。综合实现省人、省力、省料，降耗提效、降低了成本提升了质量。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明所采用的专用焊接机的结构示意图；
图2是本发明所采用的专用焊接机的俯视示意图；
图3是本发明所采用的专用焊接机的主视示意图；
图4是本发明所采用的专用焊接机的结构示意图；
图5是图4的A处放大示意图；
图6是图4的B处放大示意图；
图7是本发明所采用的专用焊接机的俯视示意图；
图8是电池在焊接前的状态；
图9是电池在焊接后的状态。
【具体实施方式】
参阅图1至图9本发明一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，具体包括以下步骤：
步骤S1.合模：电池进入焊接工位，此时，电池10呈直立状态，其极耳朝上；第一焊接型腔模82、第二焊接型腔模83合模插入电池10的极耳100空间内，中压条84下压，中压条84处于第一焊接型腔模82、第二焊接型腔模83之间，与两者形成焊接型腔，此时，极耳100高度高于焊接型腔的上平面；
步骤S2.焊接准备：焊枪6与送丝机构5移至待焊电池10的极耳100上方，焊枪6枪口距离极耳2-5mm，焊接前需进行工艺参数设置；焊接工艺参数包括：焊枪位置、送丝速度和加热参数，所述焊枪位置包括焊枪移动速度、焊枪静止位置及焊枪静止时间，所述焊枪移动速度为2-5mm/s，焊枪静止时间为0.5-1s；所述送丝速度包括送丝位置、送丝时间，所述送丝位置距离焊枪枪口2-5mm，送丝时间为0.5-1s；所述加热参数包括焊枪焊接的电流大小、通断时间，所述焊枪焊接的电流为30-60A，通断时间采用通电1-2s，断电0.5-1s，或连续通电焊接。
步骤S3.焊接：焊枪6大电流放电，快速熔化焊丝及电池的极耳100上端，焊接时，先对电池10一侧的一排极耳100进行焊接，然后焊枪6移动至电池10 另一侧的焊接工位上，对另一排极耳100进行焊接；
步骤S4.脱模：第一焊接型腔模82、第二焊接型腔模83分别往相反的两个方向远离移动，中压条84上移，实现电池10脱模，焊接后电池10转入下一工序，焊接工位准备后一只电池的焊接；
步骤S5.重复以上流程，如此往复，实现电池焊接。
进一步地，所述步骤S3中焊接工位的电池的极耳100间隔排列，焊接时按焊接工艺要求，焊枪6采用间歇放电焊接，焊接质量会更可靠；并且，加热效率高，能耗大大降低。当然，在保证质量前提下也可采用连续式焊接。
进一步地，所述步骤S3中焊接所采用的焊丝为铅合金丝，通过焊枪6产生的大电流放电作用，对铅合金丝及极耳100快速加热，将铅合金丝与极耳100 上端融熔成一体，形成汇流排。
参阅图1至图7，该焊接工艺采用专用焊接机进行电池汇流排焊接，具体的，该专用焊接机包括：底座1、机架2、焊枪移动机构3、升降机构4、送丝机构5、焊枪6、料带转轮7和焊接模具8，所述底座1上安装有机架2和焊接模具8，所述机架2的顶部安装有焊枪移动机构3，所述焊枪移动机构3上设有可纵向移动的纵向滑台31，所述纵向滑台31上设有可横向移动的横向滑台32，所述横向滑台32上安装有升降机构4，所述升降机构4的升降架41上安装有送丝机构 5和焊枪6，所述机架2一侧安装有用于为送丝机构5供给焊丝的料带转轮7，所述送丝机构5用于自动送焊丝，所述焊枪6的正下方设有焊接模具8。所述焊接模具8包括第一焊接型腔模82、第二焊接型腔模83和中压条84，所述第一焊接型腔模82、第二焊接型腔模83的型腔槽均由数个齿状条组成，工作时齿状条插入电池10的极耳100空档，和中压条84合拢后形成焊接型腔。其中，中压条84也可由辅助升降机构驱动控制，以实现合模、脱模的下降、上升动作。
进一步地，所述机架2的下方通过若干个支撑架21安装在底座1上，所述机架2的上方设有供纵向滑台31行走的纵向导轨22，所述机架2的外侧设有呈 U字形的安装框架23，所述料带转轮7固定于安装框架23的一端，所述安装框架23的一侧安装有驱动气缸24，所述纵向滑台31的侧壁安装有与驱动气缸24 的伸缩杆相连的连接座312。
进一步地，所述纵向滑台31上设有供横向滑台32行走的横向导轨311，所述纵向滑台31的一侧设有电机安装座，所述电机安装座上安装有伺服电机33，所述伺服电机33通过滚珠丝杠驱动横向滑台32移动。
进一步地，所述升降机构4的升降架41由升降气缸驱动上下方向移动，所述升降气缸安装于横向滑台32上，该升降气缸图中未示出，所述所述升降架41 的上方安装有若干个导向滑杆411，所述升降架41的下方设有第一安装架42，所述第一安装架42上开设有若干个用于固定送丝机构5的第一调节安装槽421，所述送丝机构5的一侧安装有用于固定焊枪6的第二调节安装槽52，所述第一调节安装槽421、第二调节安装槽52均为弧形槽。
进一步地，参阅图4至图9，所述焊接模具8还包括工作台81，所述工作台81的底部安装有若干个支撑柱812，所述工作台81上对称设有两个辅助导轨 811，所述第一焊接型腔模82、第二焊接型腔模83可沿辅助导轨811的长度方向相靠近或相远离移动，所述工作台81的中部开设有可供电池10穿出的定位中心腔813，所述第一焊接型腔模82朝向第二焊接型腔模83的一侧壁上设有第一型腔组820，所述第一型腔组820由多个具有开口的第一型腔槽8201组成，所述第二焊接型腔模83朝向第一焊接型腔模82的一侧壁上设有第二型腔组830，所述第二型腔组830由多个具有开口的第二型腔槽8301组成，所述第一型腔槽8201、第二型腔槽8301呈相交错设置，所述第一型腔槽8201、第二型腔槽8301内分别具有若干个齿状条85，相邻的齿状条85之间具有供电池10的极耳100穿出的插齿槽850，所述中压条84可安装于合模后的第一焊接型腔模 82、第二焊接型腔模83之间，中压条84的两侧壁分别与第一型腔槽8201、第二型腔槽8301内的齿状条85端部相抵靠，封堵第一型腔槽8201、第二型腔槽 8301的开口以形成若干个封闭的焊接型腔。
进一步地，所述第一焊接型腔模82、第二焊接型腔模83上分别设有用以承托中压条84的第一托板821、第二托板831，所述中压条84的两侧对称设有支撑侧板841，所述支撑侧板841的侧壁分别用于封堵第一型腔槽8201、第二型腔槽8301的开口。
进一步地，所述第一型腔组820由多个第一型腔槽8201组成，包括与电池 10一侧的电池单格相对应的两个短槽和两个第一长槽，所述第二型腔组830由多个第二型腔槽8301组成，包括与电池10另一侧的电池单格相对应的三个第二长槽。
进一步地，所述第一焊接型腔模82底部的两端对称设有可沿辅助导轨811 移动第一滑座822，所述第二焊接型腔模83底部的两端对称设有可沿辅助导轨 811移动的第二滑座832。
本发明一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，焊接时电池呈直立状态，极耳朝上，第一、第二焊接型腔模的型腔槽由数个齿状条组成，工作时齿状条插入电池极耳空档，和焊接中压条合拢后形成焊接型腔。送丝机构实现自动送焊丝，本发明选用的是符合电池工艺要求的铅合金丝，通过焊枪产生的大电流放电作用，对铅合金丝及极耳快速加热，将铅合金丝与极耳上端融熔成一体，形成汇流排。焊接时，由横向滑台控制横向移动先对一排极耳进行焊接，然后纵向滑台控制焊枪移动至另一排极耳焊接工位处，横向滑台再次控制横向移动进行第二排极耳的焊接工作，完成两排汇流排的焊接作业，其中，因极耳间隔排列，焊接时按焊接工艺要求，可进行间歇放电焊接，焊接质量会更可靠。完成汇流排的焊接后，第一焊接型腔模、第二焊接型腔模分别往两边移动，中压条上移，能够实现电池脱模。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1.合模：电池进入焊接工位，第一焊接型腔模(82)、第二焊接型腔模(83)合模插入电池(10)的极耳(100)空间内，中压条(84)下压，中压条(84)处于第一焊接型腔模(82)、第二焊接型腔模(83)之间，与两者形成焊接型腔；
步骤S2.焊接准备：焊枪(6)与送丝机构(5)移至待焊电池(10)的极耳(100)上方，焊接前进行工艺参数设置；
步骤S3.焊接：焊枪(6)大电流放电，快速熔化焊丝及电池的极耳(100)上端，焊接时，先对电池(10)一侧的一排极耳(100)进行焊接，然后焊枪(6)移动至电池(10)另一侧的焊接工位上，对另一排极耳(100)进行焊接；
步骤S4.脱模：第一焊接型腔模(82)、第二焊接型腔模(83)分别往相反的两个方向远离移动，中压条(84)上移，实现电池(10)脱模，焊接后电池(10)转入下一工序，焊接工位准备后一只电池的焊接；
步骤S5.重复以上流程，如此往复，实现电池焊接。
2.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：所述步骤S1中处于焊接工位的电池(10)呈直立状态，其极耳朝上，所述中压条(84)与第一焊接型腔模(82)、第二焊接型腔模(83)形成焊接型腔时，极耳(100)高度高于焊接型腔的上平面。
3.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：所述步骤S2中焊接前进行焊接工艺参数的设置，焊接工艺参数包括：焊枪位置、送丝速度和加热参数，所述焊枪位置包括焊枪移动速度、焊枪静止位置及焊枪静止时间，所述焊枪移动速度为2-5mm/s，焊枪静止时间为0.5-1s；所述送丝速度包括送丝位置、送丝时间，所述送丝位置距离焊枪枪口2-5mm，送丝时间为0.5-1s；所述加热参数包括焊枪焊接的电流大小、通断时间，所述焊枪焊接的电流为30-60A，通断时间采用通电1-2s，断电0.5-1s，或连续通电焊接。
4.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：所述步骤S2中焊枪(6)与送丝机构(5)移至待焊电池(10)的极耳(100)上方，焊枪(6)枪口距离极耳2-5mm。
5.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：所述步骤S3中焊接工位的电池的极耳(100)间隔排列，焊接时按焊接工艺要求，焊枪(6)采用间歇放电焊接。
6.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：所述步骤S3中焊接所采用的焊丝为铅合金丝，通过焊枪(6)产生的大电流放电作用，对铅合金丝及极耳(100)快速加热，将铅合金丝与极耳(100)上端融熔成一体，形成汇流排。
7.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：该焊接工艺采用专用焊接机进行电池汇流排焊接，所述专用焊接机包括：底座(1)、机架(2)、焊枪移动机构(3)、升降机构(4)、送丝机构(5)、焊枪(6)、料带转轮(7)和焊接模具(8)，所述底座(1)上安装有机架(2)和焊接模具(8)，所述机架(2)的顶部安装有焊枪移动机构(3)，所述焊枪移动机构(3)上设有可纵向移动的纵向滑台(31)，所述纵向滑台(31)上设有可横向移动的横向滑台(32)，所述横向滑台(32)上安装有升降机构(4)，所述升降机构(4)的升降架(41)上安装有送丝机构(5)和焊枪(6)，所述机架(2)一侧安装有用于为送丝机构(5)供给焊丝的料带转轮(7)，所述送丝机构(5)用于自动送焊丝，所述焊枪(6)的正下方设有焊接模具(8)。
8.如权利要求7所述的一种铅酸蓄电池汇流排焊接工艺，其特征在于：所述焊接模具(8)包括第一焊接型腔模(82)、第二焊接型腔模(83)和中压条(84)，所述第一焊接型腔模(82)、第二焊接型腔模(83)的型腔槽均由数个齿状条组成，工作时齿状条插入电池(10)的极耳(100)空档，和中压条(84)合拢后形成焊接型腔。
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