一种铅酸蓄电池焊接设备及其使用方法与流程

[0001]
本发明属于电池焊接相关技术领域，具体涉及一种铅酸蓄电池焊接设备及其使用方法。


背景技术：

[0002]
铅酸蓄电池(lead-acid battery)是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池，分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。电池主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。而铅酸蓄电池焊接设备是一种铅酸蓄电池专用的焊接设备。
[0003]
现有的铅酸蓄电池焊接设备技术存在以下问题：传统铅酸蓄电池焊接设备在进行焊接时需要将电极盒固定在夹具中，然后通过输送设备送入至焊接导柱下进行焊接，而在运输过程中电极盒易发生碰撞而造成损伤，同时使夹具与电极盒之间易出现松动，使电极盒的定位出现偏差，影响焊接质量，焊接端子在被摩擦过程中产生的液体易漏洒到电极盒外，造成材料的浪费，增加了生产成本。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种铅酸蓄电池焊接设备及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的电极盒易发生碰撞、电极盒定位出现偏差、焊接端子焊接时焊接液易漏洒的问题。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铅酸蓄电池焊接设备，包括定位杆、支架和压轮，所述支架为该焊接设备的安装提供支撑，所述压轮安装在定位杆的下端，所述定位杆的外部套设有直线轴承，所述直线轴承固定于机架上，通过直线轴承对定位杆进行限位，使定位杆只能够在直线轴承中上下活动，所述定位杆的上侧设置有加工定位板，所述定位杆的上端呈弧形球面结构并抵在加工定位板的下端外壁上，所述加工定位板的四边外壁中部均连接有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的另一端固定在机架上，所述加工定位板在四个拉伸弹簧拉伸作用下保持水平，所述压轮共有三个并呈三角形分布，且在压轮下侧设置有定位套，所述定位套均为空心管状结构且上端外壁均呈波浪型切面，所述定位套的下侧设置有旋转电机，所述旋转电机的输出端同轴转动连接有螺杆，所述螺杆的上端固定于定位套的下端外壁中心位置，所述加工定位板的上端外壁上设置有外夹具a，所述外夹具a的左侧上端内壁中设置有内夹具a，所述外夹具a的右侧上端内壁中设置有内夹具b，所述内夹具a与内夹具b的内部夹装有电极盒，所述电极盒的上端设置有焊接端子，所述焊接端子的下端右侧设置有连接板，所述外夹具a的上侧设置有呈l型结构的外夹具b，所述外夹具b的左端外壁上固定连接有弹性压杆，所述外夹具b的水平段与垂直段内壁上均固定连接有弹性挡板，所述外夹具b的左侧后端拐角处设置有弹簧，所述弹簧的上下两端分别与外夹具
b和外夹具a固定连接，所述外夹具a的下端外壁上焊接有三个安装杆，三个所述安装杆的下端均设置有t型滑块，所述加工定位板的上端外壁上开设有t型槽，三个所述安装杆通过下端的t型滑块限位在t型槽中，所述t型滑块与t型槽紧密配合且能够在t型槽中做水平直线运动，所述内夹具b的右侧设置有推料气缸，所述推料气缸固定于支架的右侧上端外壁上，所述推料气缸的内部设置有向左伸出的活塞推杆，所述活塞推杆的左端固定连接有连接头，所述连接头的另一端抵在内夹具b的右侧外壁上，所述加工定位板的前端上侧设置有齿条，所述齿条与支架滑动连接且只能够在垂直于活塞推杆推动方向上的直线运动，所述齿条的前端下侧设置有伺服电机，所述伺服电机固定于支架上，所述伺服电机的输出端同轴转动连接有齿轮，所述加工定位板旋转摆动的相对中心位置为加工位，所述加工位的上方固定有焊接导柱。
[0006]
优选的，所述内夹具a的右侧上端外壁上开设有卡槽，所述电极盒上端的焊接端子对应卡放在卡槽中，所述连接板朝向焊接端子的端面上开设有槽口，所述焊接端子的下端卡放在连接板的槽口中。
[0007]
优选的，所述弹性压杆的下端向内侧弯曲，所述外夹具b的左侧下端与外夹具a通过铰接的方式转动连接。
[0008]
优选的，所述定位套共设置有三个。
[0009]
优选的，所述齿条与活塞推杆的推进方向保持垂直，所述齿轮与齿条相啮合。
[0010]
一种铅酸蓄电池焊接设备的使用方法，包括以下步骤：
[0011]
s1：通过内夹具a与内夹具b将电极盒夹装在内，使电极盒上端的焊接端子正好对应卡放在内夹具a外壁上的卡槽中，而焊接端子的下端对应卡放在连接板的槽口中，通过内夹具a与内夹具b完成对电极盒的初次固定，并由内夹具a、内夹具b与电极盒组成一个完整的装配体结构；
[0012]
s2：由推料气缸推动内夹具a、内夹具b与电极盒组成的装配体结构，整体结构在前进的过程中碰触到弹性压杆，由弹性压杆推动外夹具b在弹簧的拉动下向下翻转，直到内夹具a的左端外壁接触到外夹具a的左端内壁，同时外夹具b上的弹性挡板贴放在内夹具b的端壁上，对内夹具a、内夹具b与电极盒组成的装配体结构进行二次夹紧固定；
[0013]
s3：装配体结构二次夹紧固定后由推料气缸的持续推动下运动到加工定位板外壁上t型槽的拐弯处，通过三个旋转电机通过螺杆带动定位套做旋转运动，通过直线轴承对定位杆的运动方向进行限位，使得定位杆只能够上下运动，在对旋转电机通电状态下，三个定位杆上下移动时带动加工定位板做摆动运动，使二次夹紧固定后的装配体结构在加工定位板上颤动，进行夹紧调整；
[0014]
s4：调节三个旋转电机的速度和转向，使三个旋转电机保持稳定的转速，调节伺服电机的速度和转向；
[0015]
s5：伺服电机带动齿轮转动，继而由齿条推动装配体结构到加工位，焊接导柱开始焊接工作，同时三个旋转电机带动定位套转动，从而顶动三个定位杆作上下起伏的运动，由三个定位杆连续依次顶起加工定位板，使加工定位板绕一个相对的中心即加工位轻微摆动，同时由处于加工位的保持不动的焊接导柱对焊接端子进行摩擦焊接，摩擦焊接后的液体正好沿连接板的槽口处流入，随后齿条推动装配体结构沿着t型槽滑动，使得装配体结构上所有的焊接端子依次经过加工位完成焊接；
[0016]
s6：焊接完成后，焊接导柱停止工作，通过伺服电机带动齿轮转动，继而由齿条将装配体结构推出加工定位板。
[0017]
与现有铅酸蓄电池焊接设备技术相比，本发明提供了一种铅酸蓄电池焊接设备及其使用方法，具备以下有益效果：
[0018]
1、本发明通过将电极盒设计为由内夹具a与内夹具b组合形成装配体结构，而将装配体结构置于由外夹具a与外夹具b铰接连接的卡具上，在当装配体结构由推料气缸推动前进过程中，装配体结构碰触到弹性压杆，由弹性压杆推动外夹具b在弹簧的作用下往下翻转合拢，同时外夹具b上的弹性挡板对应贴放在内夹具b的端壁上，增加弹性接触，避免合拢过程中造成损伤，通过装配体结构的卡具设计，使得电极盒在运送的过程中发生弹性碰撞，实现内夹具a与内夹具b以及电极盒组合形成装配体结构的二次夹紧，可以让电极盒的定位更加准确，使得加工位置能够上下完成对齐，提高焊接效率与质量；
[0019]
2、本发明通过在加工定位板下侧设置了三个旋转电机，而三个旋转电机依照设定的转速和旋转方向通过螺杆带动定位杆做旋转运动，由于定位杆固定在加工定位板上，压轮可以在定位套上做旋转运动，该结构可以使电极盒一直在上下晃动运动中完成焊接，可以预防电极盒的端子出现定位不准的情况，同时，由于压轮运动轨迹比较特殊，它会让电极盒在运动过程中发生角度的偏移，从而控制焊接过程中液体的流向，使得焊接端子在被摩擦过程中产生的液体向预设的槽口方向流入，避免液体漏洒，节省材料，降低生产成本。
附图说明
[0020]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
[0021]
图1为本发明提出的一种铅酸蓄电池焊接设备对装配体结构初次夹装立体结构示意图；
[0022]
图2为本发明提出的一种铅酸蓄电池焊接设备对装配体结构二次夹装立体结构示意图；
[0023]
图3为本发明提出的一种铅酸蓄电池焊接设备对装配体结构二次夹装正视结构示意图；
[0024]
图4为本发明提出的装配体结构初次夹装俯视结构示意图；
[0025]
图5为图3中p1处的放大图；
[0026]
图6为图2中p2处的放大图；
[0027]
图7为本发明提出的一种铅酸蓄电池焊接设备对装配体结构二次夹装正视结构示意图；
[0028]
图8为本发明提出的加工点位与装配体结构运动方向示意图；
[0029]
图中：1、加工定位板；2、定位套；3、定位杆；4、螺杆；5、旋转电机；6、压轮；7、直线轴承；8、外夹具a；9、外夹具b；10、弹簧；11、弹性压杆；12、内夹具b；13、内夹具a；14、电极盒；15、弹性挡板；16、t型滑块；17、安装杆；18、推料气缸；19、活塞推杆；20、连接头；21、伺服电机；22、齿轮；23、齿条；24、焊接导柱；25、连接板；26、焊接端子。
[0030]
图中箭头方向为装配体结构在焊接过程中的运动方向。
[0031]
a、b、c分别对应t型滑块的位置，d为加工位的位置。d位于a、b、c三点构成的圆的中
心位置。
具体实施方式
[0032]
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。
[0033]
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种铅酸蓄电池焊接设备，包括定位杆3、支架和压轮6，支架为该焊接设备的安装提供支撑，压轮6安装在定位杆3的下端，定位杆3的外部套设有直线轴承7，直线轴承7固定于机架上，通过直线轴承7对定位杆3进行限位，使定位杆3只能够在直线轴承7中上下活动，定位杆3的上侧设置有加工定位板1，定位杆3的上端呈弧形球面结构并抵在加工定位板1的下端外壁上，加工定位板1的四边外壁中部均连接有拉伸弹簧，拉伸弹簧的另一端固定在机架上，加工定位板1在四个拉伸弹簧拉伸作用下保持水平，压轮6共有三个并呈三角形分布，且在压轮6下侧设置有定位套2，定位套2均为空心管状结构且上端外壁均呈波浪型切面，定位套2的下侧设置有旋转电机5，旋转电机5的输出端同轴转动连接有螺杆4，螺杆4的上端固定于定位套2的下端外壁中心位置，加工定位板1的上端外壁上设置有外夹具a8，外夹具a8的左侧上端内壁中设置有内夹具a13，外夹具a8的右侧上端内壁中设置有内夹具b12，内夹具a13与内夹具b12的内部夹装有电极盒14，电极盒14的上端设置有焊接端子26，焊接端子26的下端右侧设置有连接板25，外夹具a8的上侧设置有呈l型结构的外夹具b9，外夹具b9的左端外壁上固定连接有弹性压杆11，外夹具b9的水平段与垂直段内壁上均固定连接有弹性挡板15，外夹具b9的左侧后端拐角处设置有弹簧10，弹簧10的上下两端分别与外夹具b9和外夹具a8固定连接，外夹具a8的下端外壁上焊接有三个安装杆17，三个安装杆17的下端均设置有t型滑块16，加工定位板1的上端外壁上开设有t型槽，三个安装杆17通过下端的t型滑块16限位在t型槽中，t型滑块16与t型槽紧密配合且能够在t型槽中做水平直线运动，内夹具b12的右侧设置有推料气缸18，推料气缸18固定于支架的右侧上端外壁上，推料气缸18的内部设置有向左伸出的活塞推杆19，活塞推杆19的左端固定连接有连接头20，连接头20的另一端抵在内夹具b12的右侧外壁上，加工定位板1的前端上侧设置有齿条23，齿条23与支架滑动连接且只能够在垂直于活塞推杆19推动方向上的直线运动，齿条23的前端下侧设置有伺服电机21，伺服电机21固定于支架上，伺服电机21的输出端同轴转动连接有齿轮22，加工定位板1旋转摆动的相对中心位置为加工位，加工位的上方固定有焊接导柱24。
[0034]
进一步，内夹具a13的右侧上端外壁上开设有卡槽，通过内夹具a13与内夹具b12将电极盒14装夹在其内，而此时电极盒14上端的焊接端子26对应卡放在卡槽中，同时连接板25朝向焊接端子26的端面上开设有槽口，焊接端子26的下端卡放在连接板25的槽口中，完成对电极盒14的初次夹装固定，由内夹具a13与内夹具b12以及电极盒14组合形成装配体结构。
[0035]
更进一步，弹性压杆11的下端向内侧弯曲，外夹具b9的左侧下端与外夹具a8通过铰接的方式转动连接，使得外夹具b9能够自由转动，在当装配体结构由推料气缸18推动前进过程中，装配体结构碰触到弹性压杆11，由弹性压杆11推动外夹具b9在弹簧10的作用下
往下翻转合拢，实现内夹具a13与内夹具b12以及电极盒14组合形成装配体结构的二次夹紧。
[0036]
值得注意的是，定位套2共设置有三个，三个定位套2均为空心管状结构且上端外壁均呈波浪型切面，三个定位套2的旋转速度和旋转方向均不一样，三个旋转电机5依照不同的转速和旋转方向通过螺杆4带动定位套2做旋转运动，由于定位杆3上顶在加工定位板1下方，压轮6可以在定位套2上做旋转运动，使得加工定位板1以大幅度的颤动解决内夹具b12、内夹具a13与电极盒14组配过程中造成的错位安装问题。
[0037]
值得说明的是，齿条23与活塞推杆19的推进方向保持垂直，齿轮22与齿条23相啮合，使得伺服电机b21能够带动齿轮22匀速转动，继而由齿条23稳步推动该装置到加工位，从而由加工位上侧的焊接导柱24进行焊接加工。
[0038]
值得了解的是，三个旋转电机5上端连接的定位杆3分别代表a、b、c三个点位，加工定位板1旋转摆动中心的d点位为设备的加工点位，设备在工作过程中，调节旋转电机5的速度和转向完成后，让三个旋转电机5保持稳定的转速，其次，在调整好升降构成倾斜角度后，需要确保加工位始终处于加工定位板1的旋转摆动中心的正上方，并且电极盒14上的焊接端子26的运行轨迹始终沿图5所示的箭头方向，最后，使焊接导柱24和焊接端子26进行摩擦焊接，在加工过程中，加工定位板1沿一个方向按照设定的起伏幅度，起伏幅度的设定应根据需要摩擦焊接产生的液体流向设定，使得焊接端子26在被摩擦过程中产生的液体向预设的槽口方向流入。
[0039]
一种铅酸蓄电池焊接设备的使用方法，包括以下步骤：
[0040]
s1：通过内夹具a13与内夹具b12将电极盒14夹装在内，使电极盒14上端的焊接端子26正好对应卡放在内夹具a13外壁上的卡槽中，而焊接端子26的下端对应卡放在连接板25的槽口中，通过内夹具a13与内夹具b12完成对电极盒14的初次固定，并由内夹具a13、内夹具b12与电极盒14组成一个完整的装配体结构；
[0041]
s2：由推料气缸18推动内夹具a13、内夹具b12与电极盒14组成的装配体结构，整体结构在前进的过程中碰触到弹性压杆11，由弹性压杆11推动外夹具b9在弹簧10的拉动下向下翻转，直到内夹具a13的左端外壁接触到外夹具a8的左端内壁，同时外夹具b9上的弹性挡板15贴放在内夹具b12的端壁上，对内夹具a13、内夹具b12与电极盒14组成的装配体结构进行二次夹紧固定；
[0042]
s3：装配体结构二次夹紧固定后由推料气缸18的持续推动下运动到加工定位板1外壁上t型槽的拐弯处，通过三个旋转电机5通过螺杆4带动定位套2做旋转运动，通过直线轴承7对定位杆3的运动方向进行限位，使得定位杆3只能够上下运动，在对旋转电机5通电状态下，三个定位杆3上下移动时带动加工定位板1做摆动运动，使二次夹紧固定后的装配体结构在加工定位板1上颤动，进行夹紧调整；
[0043]
s4：调节三个旋转电机5的速度和转向，使三个旋转电机5保持稳定的转速，调节伺服电机21的速度和转向；
[0044]
s5：伺服电机21带动齿轮22转动，继而由齿条23推动装配体结构到加工位，焊接导柱24开始焊接工作，同时三个旋转电机5带动定位套2转动，从而顶动三个定位杆3作上下起伏的运动，由三个定位杆连续依次顶起加工定位板1，使加工定位板1绕一个相对的中心即加工位轻微摆动，同时由处于加工位的保持不动的焊接导柱24对焊接端子26进行摩擦焊
接，摩擦焊接后的液体正好沿连接板25的槽口处流入，随后齿条23推动装配体结构沿着t型槽滑动，使得装配体结构上所有的焊接端子26依次经过加工位完成焊接；
[0045]
s6：焊接完成后，焊接导柱24停止工作，通过伺服电机21带动齿轮22转动，继而由齿条23将装配体结构推出加工定位板1。
[0046]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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