專利名稱：冷焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰電池保險絲冷焊的機械設(shè)備，是鋰電池組成原理中的關(guān)鍵技
術(shù)，尤其是鋰電池在使用中的公共安全的控制技術(shù)，具體地說，是指一種冷焊機。
背景技術(shù)：
熔斷焊絲機設(shè)備也叫冷焊機，作為一種新型的鋰電池生產(chǎn)設(shè)備，以其高速度、高精
度、高效率、自動化的突出的優(yōu)點而在鋰離子電池生產(chǎn)方面，得到了廣泛的應(yīng)用。 在結(jié)構(gòu)電池中，正極片和負極片通過注液方式，使極性激活，通過隔膜紙使兩極片
相互絕緣，通過極片連接兩極使電池導(dǎo)通，鋰電池作為動力源在其它設(shè)備中使用，由于電流
不同或操作不當，可能會引起電池的短路，從而引發(fā)公共安全問題，在結(jié)構(gòu)電池中設(shè)置了連
接電池兩極的極片上增加保險絲方法，使這一問題得到有效的控制，在極片上成型保險絲
這部分，一般用熔斷焊或冷焊方法獲得。目前，在國內(nèi)鋰電廠家應(yīng)用保險絲成型的技術(shù)主
要有手動焊接和熔斷焊接兩類，其中手動焊接為主觀性判斷，存在明顯缺陷性；熔斷焊接方
法使用較廣，但存在許多不足之處，如焊劑的噴涂和回收不科學(xué)，環(huán)保性差，成型精度差，焊
接質(zhì)量不穩(wěn)定，焊接合格率低，難于大批量生產(chǎn)，不能保證極片在焊接過程中，精確性、安全
性、可靠性，并難以實現(xiàn)焊接成型的機械化和自動化等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種成本較低、工作效率較高的熔斷焊絲的冷焊機，所述的冷焊機利
用電機驅(qū)動技術(shù)、氣動定位技術(shù)、流量控制原理、焊絲輸送技術(shù)、成型調(diào)控原理實現(xiàn)了整個
熔斷焊絲過程的自動化，保證焊接過程中的準確，焊接的重復(fù)精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。 所述的冷焊機主要包括送絲機構(gòu)、極片定位及驅(qū)動機構(gòu)、焊接成型機構(gòu)、焊劑噴涂
及回收機構(gòu)，其中送絲機構(gòu)動力由電機驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動實現(xiàn)，電機驅(qū)動系統(tǒng)的電源由電源系
統(tǒng)提供，極片驅(qū)動及定位機構(gòu)由氣動系統(tǒng)驅(qū)動實現(xiàn)，單片機控制系統(tǒng)調(diào)控整個裝置的協(xié)調(diào)工作。 所述的送絲機構(gòu)由步進電機驅(qū)動送絲，同時極片驅(qū)動及定位機構(gòu)將極片送到焊接 成型機構(gòu)中與焊絲精確對準，實現(xiàn)焊接成型。焊接噴涂及回收機構(gòu)用于在焊接過程中噴涂 焊劑并回收部分焊劑。 所述的焊接成型機構(gòu)主要包括氣缸、氣缸固定板、導(dǎo)柱、驅(qū)動板、焊接頭、極片定位 柱、焊接頭固定柱、千分尺調(diào)節(jié)器、焊接頭固定板、彈簧和直線軸承，所述氣缸固定連接在氣 缸固定板上，氣缸固定板由四根導(dǎo)柱與工作底板聯(lián)結(jié)；所述驅(qū)動板套在與氣缸固定板聯(lián)接 的四根導(dǎo)柱上，驅(qū)動板與導(dǎo)柱配合的部位裝有直線軸承，由直線軸承帶動驅(qū)動板在導(dǎo)柱上 作無間隙的上、下運動；所述的驅(qū)動板上方連接有氣缸，下方連接有三個焊接頭固定柱，其 中一個焊接頭固定柱底端連接極片定位柱，用于對輸送的極片進行定位，頂端與千分尺調(diào) 節(jié)器相連，所述的千分尺調(diào)節(jié)器安裝在氣缸固定板上；另外兩個焊接頭固定柱安裝在驅(qū)動 板下方，焊接頭固定柱前端連接焊接頭。所述的氣缸下方與驅(qū)動板上方聯(lián)接，在氣缸的作用
4下，帶動驅(qū)動板作上、下運動，由驅(qū)動板驅(qū)動焊接頭及焊接頭固定板對極片進行焊接。焊接 頭固定板與焊接固定柱相聯(lián)。 所述的極片驅(qū)動及定位機構(gòu)主要由極片定位針、定位針固定板、升降氣缸、升降氣 缸固定塊、升降氣缸固定塊支承板、導(dǎo)向桿、水平驅(qū)動氣缸組成，所述的極片定位針有兩個， 分別固定在定位針固定板上，針頭向上與焊接工作臺接觸；定位針固定板與升降氣缸上方 聯(lián)結(jié)；所述升降氣缸下方固定在升降氣缸固定塊上，氣缸固定塊連接在升降氣缸固定塊支 承板上，升降氣缸固定塊支承板固定在工作底板上，所述的升降氣缸固定塊穿插在水平導(dǎo) 向桿中，在升降氣缸固定塊內(nèi)安裝有直線軸承，并與水平驅(qū)動氣缸聯(lián)接，在水平驅(qū)動氣缸的 帶動下，升降氣缸固定塊沿導(dǎo)向桿作左右運動，實現(xiàn)極片定位針的左右運動。 送絲機構(gòu)主要由送絲驅(qū)動電機(步進電機)、送絲輪、送絲驅(qū)動電機輪、送絲導(dǎo)向 管、導(dǎo)向管、焊絲、校直器組成，所述的校直器由一組校直輪組成，校直輪由軸承安裝在豎直 固定座聯(lián)結(jié)板上的轉(zhuǎn)動軸上。聯(lián)結(jié)板與固定板共面連接，固定板上從左到右依次通過各自 的固定塊設(shè)置導(dǎo)向管、送絲輪、送絲壓緊輪、送絲導(dǎo)向管，固定板與送絲滑板相連并裝配于 冷焊機工作底板上。 焊劑噴涂及回收機構(gòu)主要由回油缸、進油缸、點膠機、單向閥、點膠嘴組成，各部分 通過焊劑管道連接。焊劑裝入進油缸并通過第一單向閥輸送到點膠機中，點膠機輸出部位 安裝有點膠嘴，可根據(jù)需要噴涂的部位調(diào)整高度和方向，噴量大小可通過點膠機調(diào)節(jié)，回油 缸連接在點膠嘴下方，可以把噴涂后過盈的那部分焊劑回收起來，并通過第二單向閥回收 到進油缸中再供使用。所述的點膠機中的剩余焊劑也可以通過第一單向閥回收到進油缸 中。 本發(fā)明的優(yōu)點在于 (1)引用步進電機驅(qū)動、氣動定位、調(diào)控對中系統(tǒng)，光電傳感器控制，因此機構(gòu)簡 單、可靠，提高了成型效率，降低了設(shè)備成本。
(2)送絲機構(gòu)中各部件單獨固定并可調(diào)節(jié)，保證了各部件的同心送絲。
(3)焊劑噴涂與回收機構(gòu)為密封系統(tǒng)，不污染環(huán)境，同時可以實現(xiàn)焊劑的回收再利用。 (4)極片驅(qū)動及定位機構(gòu)由氣缸驅(qū)動，可以精確對極片進行輸送和定位，保證焊接 成型工藝的完成。


圖1為本發(fā)明冷焊機整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的冷焊機中焊接成型機構(gòu)示意圖； 圖2a為本發(fā)明冷焊機中焊接頭固定板示意圖； 圖3為本發(fā)明的冷焊機中極片驅(qū)動及定位機構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的冷焊機中送絲機構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的冷焊機中焊劑噴涂與回收機構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
如圖1所示，本發(fā)明提供的冷焊機包括送絲機構(gòu)1、極片驅(qū)動及定位機構(gòu)2、焊接成 型機構(gòu)3、焊劑噴涂及回收機構(gòu)4，所述的送絲機構(gòu)1由步進電機驅(qū)動送絲，保證精確地將焊 絲送到焊接成型機構(gòu)3，同時極片驅(qū)動及定位機構(gòu)2利用膠片將極片通過熱焊進行固定，并 利用氣動技術(shù)、電子技術(shù)控制和驅(qū)動極片，并在極片驅(qū)動及定位機構(gòu)2的作用下，精確到達 所需的位置，在焊接成型機構(gòu)3中與焊絲一起實現(xiàn)焊接成型。焊劑噴涂及回收機構(gòu)4是根 據(jù)焊接工藝來確定的，是一個密封機構(gòu)，為了使得焊接牢固可靠，由點膠機和節(jié)流閥來控制 焊接過程中噴涂量的大?。换厥諜C構(gòu)主要是將噴涂中剩余的部分再進行二次利用，該回收 機構(gòu)可以減少噴涂材料對人體的危害，而且焊劑的收集和反復(fù)使用，提高了焊劑利用率，達 到了保護環(huán)境的效果。 下面分別對本發(fā)明中提供的冷焊機中的焊接成型機構(gòu)3、極片驅(qū)動及定位機構(gòu)2、 送絲機構(gòu)1、焊劑噴涂及回收機構(gòu)4進行詳細說明。 如圖2所示的是焊接成型機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，焊接成型機構(gòu)3主要包括氣缸301、 氣缸固定板302、導(dǎo)柱303、驅(qū)動板304、焊接頭305、極片定位柱306、焊接頭固定柱307、焊 接頭固定板308、千分尺調(diào)節(jié)器309和彈簧310，所述氣缸301固定連接在氣缸固定板302 上，氣缸固定板302由四根導(dǎo)柱303與工作底板5聯(lián)結(jié)，如圖1所述驅(qū)動板304套在與氣缸 固定板302聯(lián)接的四根導(dǎo)柱303上，驅(qū)動板304與導(dǎo)柱303配合的部位裝有直線軸承，由直 線軸承帶動驅(qū)動板304在導(dǎo)柱303上作無間隙的上、下運動；所述的驅(qū)動板304上方連接有 氣缸301，下方連接有三個焊接頭固定柱307，其中一個焊接頭固定柱307底端連接極片定 位柱307，頂端與千分尺調(diào)節(jié)器309相連，所述的千分尺調(diào)節(jié)器309安裝在氣缸固定板302 上；另外兩個焊接頭固定柱307底端連接焊接頭305。所述的氣缸301下方與驅(qū)動板304 上方聯(lián)接，在氣缸301的作用下，帶動驅(qū)動板304作上、下運動，由驅(qū)動板304帶動焊接頭固 定板308及焊接頭305對極片進行壓緊和焊接。所述的千分尺調(diào)節(jié)器309可微調(diào)節(jié)焊接頭 固定柱307向下的距離，這樣在焊接時，在氣缸301驅(qū)動下，驅(qū)動板304帶動焊接頭305焊 接，千分尺調(diào)節(jié)器309可調(diào)節(jié)驅(qū)動板304左右兩端的平衡，可獲得較高精度的焊接質(zhì)量。焊 接頭固定柱307底端的極片定位柱306用于對輸送的極片進行定位，首先是焊接成型機構(gòu) 3中部的焊接頭305沖壓焊絲，而形成的一種冷焊，焊接頭固定板308與焊接頭固定柱307 相聯(lián)，在焊接時，焊接固定板308壓緊極片，同時焊接頭305沿著焊接頭固定板308的焊接 頭導(dǎo)向孔311向下沖壓焊接，焊接頭固定板308可通過兩端的螺紋機構(gòu)調(diào)節(jié)器進行左右調(diào) 節(jié)，以保證焊接部位與極片精確定位，從而得到精確的焊接質(zhì)量。所述的焊接頭固定板308 結(jié)構(gòu)示意圖如圖2a所示，焊接頭固定板308上兩端各開有定位柱導(dǎo)向孔312，中間開有兩個 焊接頭導(dǎo)向孔311，四個孔位于焊接頭固定板308的中心線上。焊接頭固定板308的兩端端 面上設(shè)置螺釘孔313，與螺釘配合調(diào)節(jié)焊接頭固定板308的左右位置。 該焊接成型機構(gòu)3的核心點在于，極片輸送到達的位置、送絲到達的位置、焊接頭 向下沖壓的位置匯交到一起，誤差為零，焊接形狀一致性是設(shè)備精度的重要指標。在焊接成 型機構(gòu)3中，利用千分尺調(diào)節(jié)器309調(diào)節(jié)焊接頭固定柱307下壓的距離，同時通過焊接頭固 定板308兩端的調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)使焊接頭305在焊接時與極片的工作面保持在同一個平面上， 從而得到精確的焊接質(zhì)量，焊接頭固定板308與焊接頭305配合加工，靠加工的精度保證焊 接頭305沿導(dǎo)向孔311向下運動的位置精度，焊接頭固定板308與焊接頭固定柱307聯(lián)接， 焊接頭固定板308兩端螺釘可對焊接頭305左右位置微調(diào)，在焊接時，焊接頭固定板308定
6位極片，同時兩端極片定位柱精確對極片定位，保證焊接的精確性。 如圖3所示的是極片驅(qū)動及定位機構(gòu)2結(jié)構(gòu)示意圖，所述的極片驅(qū)動及定位機構(gòu) 2安裝在工作底板上5 (如圖1)，主要由極片定位針201、定位針固定板202、升降氣缸203、 升降氣缸固定塊204、升降氣缸支承板205、導(dǎo)向桿206、水平驅(qū)動氣缸207組成，所述的極片 定位針201有兩個，分別固定在定位針固定板202上，針頭向上與焊接工作臺6接觸；定位 針固定板202與升降氣缸203上方聯(lián)結(jié)，由升降氣缸203驅(qū)動，可使極片定位針201隨定位 針固定板202上、下運動；所述升降氣缸203下方固定在升降氣缸固定塊204上，升降氣缸 固定塊204連接在導(dǎo)向桿206上，并與水平驅(qū)動氣缸207聯(lián)接，在水平驅(qū)動氣缸207的作用 下在導(dǎo)向桿206上作水平往復(fù)運動，導(dǎo)向桿206兩端由導(dǎo)桿支撐塊209支承，并固定在升降 氣缸支撐板205上，升降氣缸支撐板205固定在工作底板5上，所述的升降氣缸固定塊204 穿插在水平導(dǎo)向桿206中，升降氣缸固定塊204制成與導(dǎo)向桿206配合的安裝直線軸承的 安裝孔，在升降氣缸固定塊204內(nèi)安裝有直線軸承，并與水平驅(qū)動氣缸207聯(lián)接，在水平驅(qū) 動氣缸207的帶動下，升降氣缸固定塊204沿導(dǎo)向桿206作左右運動，實現(xiàn)極片定位針201 的左右運動。升降氣缸支撐板205 —端設(shè)置有左右調(diào)節(jié)器208，可以水平調(diào)節(jié)千分尺伸出 距離，進而調(diào)節(jié)水平驅(qū)動氣缸207對升降氣缸固定塊204的驅(qū)動幅度。具體動作過程為升 降氣缸203伸出，極片定位針201向上運動，極片定位針201插入焊接工作臺6上方極片膠 片的定位孔內(nèi)，水平驅(qū)動氣缸207驅(qū)動升降氣缸固定塊204從左向右運動，帶動極片定位針 201從左向右運動，從而帶動極片膠片從左向右運動，使極片待焊部位位于焊絲和成型焊接 頭的部位；升降氣缸203縮回，極片定位針201向下運動，從極片膠片的定位孔中離開，這一 過程焊接成形機構(gòu)3同時動作，當極片定位針201從極片膠片定位孔離開時，焊接完成，并 繼續(xù)壓緊，保持焊接形狀，水平驅(qū)動氣缸207驅(qū)動升降氣缸固定塊204從右向左運動，帶動 極片定位針201從右向左運動；升降氣缸203伸出，極片定位針201向上插入極片前一組的 定位孔中，這個運動過程是焊接成形時并延續(xù)的一段時間內(nèi)完成，當極片定位針201向上 插入極片前一組的定位孔中后，焊接成形保壓完成，焊接成形機構(gòu)3中的驅(qū)動板304抬起， 焊接頭305、焊接頭固定板308離開極片，水平驅(qū)動氣缸207伸出，并帶動極片定位針201 從左向右運動，驅(qū)動極片從左向右運動，使下一個待焊接的極片位于需焊接的位置，實現(xiàn)下 一個循環(huán)。極片定位、驅(qū)動極片的運動、定位針與焊接工作臺的調(diào)節(jié)見圖3極片定位機構(gòu)， 在圖3中，極片定位針201通過焊接工作臺6下焊接頭固定板308表面槽形孔313插入到 極片定位孔中，實現(xiàn)驅(qū)動極片，該機構(gòu)的難點在于，極片定位針201在極片到達焊接的位置 時，能插入到極片的定位孔中，一般情況下定位孔大小在lmm以內(nèi)，為保證定位精度，配合 間隙較小，需要對定位針201與焊接工作臺6槽形孔進行調(diào)節(jié)，在機構(gòu)中對升降氣缸固定塊 204上增加可供調(diào)節(jié)活動塊210，使升降氣缸203及與它相聯(lián)的定位針固定板202可在前后 位置(附圖3中垂直紙面方向的位置)上作一些微調(diào)，同時在焊接工作臺6上開設(shè)了槽型 的孔，使螺釘聯(lián)接時可作一些微調(diào)，以保證定位針與極片位置精度，極片定位針201的材料 一般采用9#針頭，要求有一定的硬度和光滑表面，便于插入極片定位孔中。
如圖4所示的是送絲機構(gòu)1示意圖，送絲機構(gòu)1主要由送絲驅(qū)動電機(步進)101、 送絲輪102、送絲驅(qū)動電機輪103、送絲導(dǎo)向管104、導(dǎo)向管105、焊絲106、校直器107等組 成，所述的校直器107由一組校直輪108組成，校直輪108由軸承安裝在水平轉(zhuǎn)動軸109上。 所述的校直器107固定在聯(lián)結(jié)板110上，送絲輪102、送絲驅(qū)動電機輪103、送絲導(dǎo)向管104、導(dǎo)向管105分別通過各自的固定塊112連接在固定板111上，聯(lián)結(jié)板110與固定板111共 面螺釘連接，固定板111通過與送絲滑板相連固定在工作底板5上，并插入到導(dǎo)向桿上，導(dǎo) 向桿兩端由滑板導(dǎo)向桿固定塊支承，并固定在工作底板5上，所述的送絲滑板穿插在水平 導(dǎo)向桿中，送絲滑板制成與導(dǎo)向桿配合的安裝直線軸承的安裝孔，在送絲滑板內(nèi)安裝有直 線軸承，并與水平調(diào)節(jié)器聯(lián)接，在水平調(diào)節(jié)器的作用下，實施對固定板與送絲滑板的左右位 置的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)焊絲106到達焊接頭的位置精度的要求；送絲時，焊絲106繞著校直輪108 旋轉(zhuǎn)而被校直，并在最后一個校直輪108上的導(dǎo)向槽內(nèi)進入導(dǎo)向管105中，導(dǎo)向管105由針 頭制作，內(nèi)孔光滑，并有一定的硬度，并安裝在導(dǎo)向管固定塊112中。焊絲106到達送絲輪 102和送絲驅(qū)動電機輪103中間，送絲驅(qū)動電機輪103和送絲輪102都包覆橡膠，兩輪對滾 進行送絲，送絲輪102以彈簧作為張緊力，調(diào)節(jié)壓緊狀況，保證焊絲106被送出時，焊絲106 不變形，最后焊絲106經(jīng)過送絲導(dǎo)向管104，到達焊接部位。所述的送絲導(dǎo)向管104要用硬 而內(nèi)孔有較高光滑的材料制作，作成錐孔，保證焊絲106到達焊接部位時焊絲106距焊接頭 305的部位的誤差最小，該送絲機構(gòu)1的難點在于校直器107、導(dǎo)向管105、送絲驅(qū)動電機輪 103、送絲輪102、送絲導(dǎo)向管104這幾部分中心同心，因此在各自的固定塊112上都作了可 以上下左右調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，可通過裝配調(diào)節(jié)來保證其位置精度，同時要求，送絲導(dǎo)向管104安 裝在距極片導(dǎo)向槽邊沿貼近或縮進O. 2mm左右，送絲時焊絲106正好到達極片焊接部位，驅(qū) 動極片時，焊絲106被縮回到極片導(dǎo)向槽的邊沿，使極片順利地被驅(qū)動。
上述送絲驅(qū)動電機101所需的能源由電源系統(tǒng)將外界的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞?供，其中，在電機101驅(qū)動下焊絲106在校直器107的作用下被校直后進入導(dǎo)向管105，送絲 輪102與送絲驅(qū)動電機輪103轉(zhuǎn)動對滾送絲，焊絲106經(jīng)送絲導(dǎo)向管104到達極片，送絲的 長度可經(jīng)拔碼器調(diào)整其長度，極片由薄鎳片沖裁而成，由于極片尺寸較小，在下道焊接的工 序中需要高精度的定位，定位的方法是用硬PVC膠片將極片按規(guī)則的間距固定熱壓(力度 較輕只起沾貼作用)排列起來。 冷焊時，極片驅(qū)動及定位機構(gòu)2帶動膠片使膠片上的極片位于焊絲106和成型焊 接頭305之間，而后由氣動系統(tǒng)驅(qū)動焊接成型機構(gòu)3，通過冷壓而獲得精確的焊接形狀，并 在下一道工序中通過超聲波焊接成型，操作人員只需將連接極片的膠片安放在冷焊機初始 的位置，按動啟動按紐，并輔助讓極片進入焊接的導(dǎo)向軌道中，整條的焊接將自動完成，在 焊接過程中的焊絲輸送、焊接的成形、極片的驅(qū)動和定位在單片機控制系統(tǒng)的控制下進行， 單片機控制系統(tǒng)主要包括可編程控制器PLC、驅(qū)動器、電機、電器元件等，控制整個冷焊機的 有機運行。所述的氣動系統(tǒng)包括升降氣缸和水平驅(qū)動氣缸等起到驅(qū)動作用的氣缸機構(gòu)。
如圖5所示的是焊劑噴涂與回收機構(gòu)4簡圖，所述機構(gòu)4由回油缸401、進油缸 402、點膠機403、第一單向閥404、第二單向閥405、點膠嘴406組成，各部分通過焊機管道 407連接。在冷焊過程中，焊縫牢固性與極片焊接部位的焊劑有關(guān)，在焊接之前必須在極片 上噴涂焊劑，以幫助極片吸附和定形。焊劑裝入進油缸402并通過第一單向閥404輸送到點 膠機403中，點膠機403輸出部位安裝有特制的點膠嘴406，根據(jù)需要噴涂的部位調(diào)整高度 和方向，噴量大小可通過點膠機403調(diào)節(jié)?；赜透?01設(shè)置在點膠嘴406下方，用于把噴涂 后過盈的那部分焊劑回收起來，通過第二單向閥405回收到進油缸402中，再供使用。其中 第一單向閥404和第二單向閥405控制焊劑的流動方向，整個機構(gòu)可作成密閉的系統(tǒng)。，當 回油缸401內(nèi)油位較低，焊劑靠自身的壓力回不到進油缸402時，先關(guān)掉點膠嘴406開關(guān)，
8操動點膠機403可增大進油缸402端的吸力，焊劑抽回到進油缸402內(nèi)，進行循環(huán)使用。所 述的焊劑噴涂與回收機構(gòu)4為密閉機構(gòu)，通過在工作底板5上開一些槽，槽內(nèi)設(shè)置橡膠墊與 設(shè)備隔開，焊劑通過回收管回到回油缸401，用于回收再利用。工作時，焊劑不流到電器部件 上，不駐留在設(shè)備上，以保證電器部件的正常使用和設(shè)備正常壽命。
本發(fā)明提供的冷焊機進行冷焊成型過程中各機構(gòu)工作運動原理如下
所述的冷焊機中，步進電機驅(qū)動送絲機構(gòu)1進行送絲，氣動系統(tǒng)驅(qū)動極片驅(qū)動及 定位機構(gòu)2進行極片輸送，最后在焊接成型機構(gòu)3中實現(xiàn)焊接成型；助焊劑噴涂及回收機構(gòu) 4構(gòu)成自動的循環(huán)體；焊接成型機構(gòu)是將焊絲以冷焊的形式鉚接在極片特定位置上。送絲 機構(gòu)1中的焊絲106經(jīng)校直器107、導(dǎo)向管105、送絲輪102、送絲驅(qū)動電機輪103的驅(qū)動使焊 絲106經(jīng)過焊接導(dǎo)管將焊絲106送到極片焊接部位和焊接成型焊接頭305之間以實現(xiàn)精確 的焊接，送絲機構(gòu)1中送絲長度及送絲位置可調(diào)，實現(xiàn)精準的位置誤差。極片驅(qū)動及定位機 構(gòu)2，是通過兩組氣缸驅(qū)動極片的定位裝置中的定位針，實現(xiàn)極片的驅(qū)動，將固定定位針的 部件安裝在一個升降的氣缸上，通過氣缸的驅(qū)動使定位針201實現(xiàn)上、下的運動，同時將這 個組件安裝在水平驅(qū)動氣缸207上，極片定位針201同時又可實現(xiàn)左右的運動，當操作者將 待焊的極片放入焊接導(dǎo)向軌道中，并將極片定位孔套到驅(qū)動極片的定位針上，同時在點膠 機403的作用下噴涂焊劑，極片驅(qū)動機構(gòu)中左右運動部件，在水平驅(qū)動氣缸207驅(qū)動下，極 片從左向右運動，同時送絲機構(gòu)1送絲到達極片焊接位置，焊接成型機構(gòu)3在氣缸的驅(qū)動下 向下運動，焊接成型機構(gòu)3的左右兩端焊接頭305壓住極片，同時驅(qū)動極片的升降氣缸203 向下，是定位針頭離開焊接工作臺6平面，同時焊接頭305沖壓焊絲形成所需的焊接形狀， 焊接完成后，驅(qū)動極片的氣缸由右向左運動，而后升降氣缸203提起，定位針插入極片的定 位孔內(nèi)，送絲機構(gòu)1的焊絲退回，焊接成型機構(gòu)3抬起，驅(qū)動極片的機構(gòu)從左向右運動，又進 行下一次的焊接，每條極片焊接完成后助劑自動關(guān)閉，助劑噴涂和回收機構(gòu)4主要是由點 膠機403控制助劑噴涂量和位置，由進油缸402提供油源，回油缸401收回焊接過程中的助 劑，并在噴涂的部位開設(shè)暗槽及密封處理，確保有良好的工作環(huán)境，焊接成型機構(gòu)3、送絲機 構(gòu)1、極片驅(qū)動及定位機構(gòu)2、焊劑噴涂與回收機構(gòu)4相互配合就形成了一個有機的循環(huán)體， 在單片機的控制下，整個系統(tǒng)周而復(fù)始，實現(xiàn)了機械化和自動化。 本發(fā)明中采用單片機和磁性開關(guān)位置反饋組成的單片機控制系統(tǒng)實現(xiàn)智能閉環(huán) 控制，利用氣動技術(shù)、步進電機控制使極片定位、焊接、助劑的噴涂有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)了 整個過程的自動化，確保焊接過程的準確性，該設(shè)備具有自動化程度高，耗能低，設(shè)備的制 造成本低，性能穩(wěn)定等優(yōu)點。 本發(fā)明中的冷焊機中，所述的送絲、驅(qū)動極片、焊接成型這幾部分精確地匯集一 處，各自位置經(jīng)調(diào)節(jié)固定不變，并配有噴涂，重復(fù)精度高、制成可靠，在這幾大功能機構(gòu)中零 件和部件均可調(diào)整，克服了加工上的誤差，使用的部件和零件都是通用性的，結(jié)構(gòu)簡單合 理，制成成本較低，焊接效果優(yōu)良。
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權(quán)利要求
一種冷焊機，其特征在于主要包括送絲機構(gòu)、極片定位及驅(qū)動機構(gòu)、焊接成型機構(gòu)、其中送絲機構(gòu)動力由電機驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動實現(xiàn)，電機驅(qū)動系統(tǒng)的電源由電源系統(tǒng)提供，極片驅(qū)動及定位機構(gòu)由氣動系統(tǒng)驅(qū)動實現(xiàn)，單片機控制系統(tǒng)調(diào)控整個裝置的協(xié)調(diào)工作；所述的送絲機構(gòu)由步進電機驅(qū)動送絲，同時極片驅(qū)動及定位機構(gòu)將極片送到焊接成型機構(gòu)中與焊絲精確對準，實現(xiàn)焊接成型；所述的焊接成型機構(gòu)主要包括氣缸、氣缸固定板、導(dǎo)柱、驅(qū)動板、焊接頭、極片定位柱、焊接頭固定柱、千分尺調(diào)節(jié)器、焊接頭固定板、彈簧和直線軸承，所述氣缸固定連接在氣缸固定板上，氣缸固定板由四根導(dǎo)柱與工作底板聯(lián)結(jié)；所述驅(qū)動板套在與氣缸固定板聯(lián)接的四根導(dǎo)柱上，驅(qū)動板與導(dǎo)柱配合的部位裝有直線軸承，由直線軸承帶動驅(qū)動板在導(dǎo)柱上作無間隙的上、下運動；所述的驅(qū)動板上方連接有氣缸，下方連接有三個焊接頭固定柱，其中一個焊接頭固定柱底端連接極片定位柱，用于對輸送的極片進行定位，頂端與千分尺調(diào)節(jié)器相連，所述的千分尺調(diào)節(jié)器安裝在氣缸固定板上；另外兩個焊接頭固定柱安裝在驅(qū)動板下方，焊接頭固定柱前端連接焊接頭；所述的氣缸下方與驅(qū)動板上方聯(lián)接，在氣缸的作用下，帶動驅(qū)動板作上、下運動，由驅(qū)動板驅(qū)動焊接頭及焊接頭固定板對極片進行焊接；焊接頭固定板與焊接固定柱底端相聯(lián)；所述的極片驅(qū)動及定位機構(gòu)主要由極片定位針、定位針固定板、升降氣缸、升降氣缸固定塊、升降氣缸支撐板、導(dǎo)向桿、導(dǎo)桿支承塊、水平驅(qū)動氣缸組成，所述的極片定位針有兩個，分別固定在定位針固定板上，針頭向上穿過焊接工作臺槽孔并穿入到固定極片的膠片定位孔中，定位針固定板與升降氣缸上方聯(lián)結(jié)；所述升降氣缸下方固定在升降氣缸固定塊上，升降氣缸固定塊插入在導(dǎo)向桿上，并與水平驅(qū)動氣缸聯(lián)接，在水平驅(qū)動氣缸的作用下在導(dǎo)向桿上作水平往復(fù)運動，導(dǎo)向桿兩端由導(dǎo)桿固定塊支承，并固定在升降氣缸支撐板上，升降氣缸支撐板固定在工作底板上，所述的升降氣缸固定塊穿插在水平導(dǎo)向桿中，升降氣缸固定塊制成與導(dǎo)向桿配合的安裝直線軸承的安裝孔，在升降氣缸固定塊內(nèi)安裝有直線軸承，并與水平驅(qū)動氣缸聯(lián)接，在水平驅(qū)動氣缸的帶動下，升降氣缸固定塊沿導(dǎo)向桿作左右運動，實現(xiàn)極片定位針的左右運動；送絲機構(gòu)主要由送絲驅(qū)動電機、送絲輪、送絲驅(qū)動電機輪、送絲導(dǎo)向管、導(dǎo)向管、焊絲、校直器組成，所述的校直器由一組校直輪組成，校直輪由軸承安裝在豎直固定座聯(lián)結(jié)板上的轉(zhuǎn)動軸上；聯(lián)結(jié)板與固定板共面連接，固定板上從左到右依次通過各自的固定塊設(shè)置導(dǎo)向管、送絲輪、送絲壓緊輪、送絲導(dǎo)向管，固定板與送絲滑板相連，并插入到導(dǎo)向桿上，導(dǎo)向桿兩端由滑板導(dǎo)向桿固定塊支承，并固定在工作底板上，所述的送絲滑板穿插在水平導(dǎo)向桿中，送絲滑板制成與導(dǎo)向桿配合的安裝直線軸承的安裝孔，在送絲滑板內(nèi)安裝有直線軸承，并與水平調(diào)節(jié)器聯(lián)接，在水平調(diào)節(jié)器的作用下，實施對固定板與送絲滑板的左右位置的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)焊絲到達焊接頭的位置精度的要求。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷焊機，其特征在于還包括焊劑噴涂及回收機構(gòu)，主要由回 油缸、進油缸、點膠機、單向閥、點膠嘴組成，各部分通過焊劑管道連接；焊劑裝入進油缸并 通過第一單向閥輸送到點膠機中，點膠機輸出部位安裝有點膠嘴，用于對需要噴涂的部位 進行焊劑噴涂；回油缸連接在點膠嘴下方，用于把噴涂后過盈的那部分焊劑回收起來，并通 過第二單向閥回收到進油缸中再供使用；所述的點膠機中的剩余焊劑也可以通過第一單向 閥回收到進油缸中。
3. —種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的冷焊機的冷焊方法，其特征在于步進電機驅(qū)動送絲機 構(gòu)進行送絲，送絲機構(gòu)中的焊絲經(jīng)校直器、導(dǎo)向管、送絲輪、送絲驅(qū)動電機輪的驅(qū)動使焊絲 經(jīng)過焊接導(dǎo)管將焊絲送到極片焊接部位和焊接成型焊接頭之間，極片驅(qū)動及定位機構(gòu)通過 兩組氣缸驅(qū)動極片的定位裝置中的定位針，實現(xiàn)極片的驅(qū)動，將固定定位針的部件安裝在 一個升降的氣缸上，通過氣缸的驅(qū)動使定位針實現(xiàn)上、下的運動，同時將這個組件安裝在水 平驅(qū)動氣缸上，極片定位針同時又可實現(xiàn)左右的運動，當操作者將待焊的極片放入焊接導(dǎo) 向軌道中，并將極片定位孔套到驅(qū)動極片的定位針上，同時在點膠機的作用下噴涂焊劑，極 片驅(qū)動機構(gòu)在水平驅(qū)動氣缸驅(qū)動下，極片從左向右運動，同時送絲機構(gòu)送絲到達極片焊接 位置，焊接成型機構(gòu)在氣缸的驅(qū)動下向下運動，焊接成型機構(gòu)的左右兩端焊接頭壓住極片， 同時驅(qū)動極片的升降氣缸向下，使定位針頭離開焊接工作臺平面，同時焊接頭沖壓焊絲形 成所需的焊接形狀，焊接完成后，驅(qū)動極片的氣缸由右向左運動，而后升降氣缸提起，定位 針插入極片的定位孔內(nèi)，送絲機構(gòu)的焊絲退回，焊接成型機構(gòu)抬起，驅(qū)動極片的機構(gòu)從左向 右運動，又進行下一次的焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷焊機，適用于鋰電池生產(chǎn)中保險絲焊接成型。所述的冷焊機主要包括送絲機構(gòu)、極片定位及驅(qū)動機構(gòu)、焊接成型機構(gòu)、焊劑噴涂及回收機構(gòu)，所述的送絲機構(gòu)由步進電機驅(qū)動送絲，同時極片驅(qū)動及定位機構(gòu)將極片送到焊接成型機構(gòu)中與焊絲精確對準，實現(xiàn)焊接成型。焊接噴涂及回收機構(gòu)用于在焊接過程中噴涂焊劑并回收部分焊劑。經(jīng)實驗表明，該設(shè)備智能化高，成型精確，環(huán)保性能好，制成合格率高，具有一定的現(xiàn)實意義。
文檔編號B23K20/02GK101791742SQ20101010892
公開日2010年8月4日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者劉先明, 鐘健, 陳偉 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院