[發(fā)明專利]銅鋁柱電阻焊機及其焊接控制方法

有效

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• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102825372A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 劉興偉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市鵬煜威科技有限公司
• 主分類號: B23K11/00
• 分類號: B23K11/00;B23K11/24;B23K11/36
• 代理公司: 深圳市萬商天勤知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 44279
• 代理人: 王志明

技術領域

????本發(fā)明涉及一種電阻焊機，特別涉及一種銅鋁柱專用電阻焊機及其加電焊接控制方法。

背景技術

目前需大電流大容量用電的數(shù)碼相機、攝影機、手機、筆記本電腦、電動玩具、電動汽車等產(chǎn)品快速融入現(xiàn)代生活中，隨著人們對綠色能源需求的日益擴大，而現(xiàn)有電極材料資源的日益枯竭,?新的能源及其方法的研究顯得尤為迫切和至關重要。其核心動力需具有安全、穩(wěn)定性高、比容量高、環(huán)保、價格便宜等優(yōu)良的性能，同時也必須具有導電性好、振密度高等優(yōu)點，而其中電極基片與銅鋁柱之間的精密焊接技術的研發(fā)，有助于進一步提高產(chǎn)品的可靠性、降低生產(chǎn)成本。

如圖13所示，所述電極基片7截面可為U型、C型或E型等，但均具有一底部基面供銅鋁柱6固接，其材質(zhì)為銅或鋁或鋁合金，所述銅鋁柱6有兩根或兩根以上，為銅、鋁、鋁合金或銅鋁復合體材質(zhì)，固定在同一個電極基片7的底面。根據(jù)該類產(chǎn)品的關鍵零部件的形狀及材質(zhì)特性，如采用鑄造、鍛造或機加工等手段將兩者固定，那么產(chǎn)品的制作成本會大幅度的增長，且無法實現(xiàn)銅鋁銅鋁柱6的加工。如采用焊接方法，則需要將工件焊接部位加熱到塑性狀態(tài)，以形成熔核，由于銅鋁柱6和電極基片7的形狀和材質(zhì)特性，焊接時需要較大的焊接電流；另一方面，如果焊件或焊接成品用人手拿放，會導致工件表面氧化，造成焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。因為人手會出汗，人的汗液是一種無色透明或淡黃色帶有咸味呈弱酸性的液體，它的pH值為5～6?，除含有鈉、鉀、鈣、鎂鹽外，還含有少量尿素、乳酸、檸檬酸等有機酸。當汗液與金屬接觸時，會在金屬表面形成一層汗液膜，汗液膜會對金屬引起電化學作用，腐蝕金屬；焊接時需要很大的熱量，焊后工件仍有較大的熱量，會對操作者造成傷害，若利用工具取放，又會影響焊接效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能提供焊接大電流，焊接過程全自動化的銅鋁柱電阻焊機及其焊接控制方法。

本發(fā)明采用如下技術方案：設計一種銅鋁柱電阻焊機，用于將銅鋁柱焊接至一電極基片上，包括：焊件及焊接成品送料傳動機構(gòu)、焊接機構(gòu)、焊接電源和焊接控制系統(tǒng)，其特征在于：所述焊接電源由多個中高頻變壓器并聯(lián)組成的中頻逆變電路所提供，所述焊接電源分別連接上電極和下電極，所述下電極經(jīng)導電電極座和錐度抱緊電極，再通過銅鋁柱及電極基片和上電極形成焊接回路。

所述焊接控制系統(tǒng)包括：

人機交互界面，用于根據(jù)待焊接銅鋁柱和電極基片的材料特性和尺寸大小向系統(tǒng)輸入焊接參數(shù)以及顯示焊機焊接過程的狀態(tài)信息；

狀態(tài)檢測單元，包括安裝在所述焊接機構(gòu)上的壓力傳感器和安裝在所述焊件送料傳動機構(gòu)上的多個位置傳感器，用于檢測所述銅鋁柱和電極基片在所述焊件送料傳動機構(gòu)中所處的位置狀態(tài)信息以及所述銅鋁柱與電極基片之間的焊接端面的壓力狀態(tài)信息；

中頻焊接控制器，用于控制所述多個中高頻變壓器給所述電極基片和銅鋁柱加電焊接的放電時間和焊接電流；

可編程邏輯控制器，用于根據(jù)所述人機交互界面輸出的焊接參數(shù)和狀態(tài)檢測單元輸出的狀態(tài)信息向所述焊件送料傳動機構(gòu)和焊接機構(gòu)各機械手和所述中頻焊接控制器發(fā)出操作指令。

所述人機交互界面為觸摸顯示屏，通過人機交互界面輸入的焊接參數(shù)包括：所述銅鋁柱的直徑大小、壓力參數(shù)、焊接時間和焊接電流。

所述狀態(tài)檢測單元的壓力傳感器安裝在下電極驅(qū)動氣缸動力輸出組件上，所述多個位置傳感器分別被安裝在焊件取料工位和焊接工位上的適當位置。

所述中頻焊接控制器控制所述多個中高頻變壓器給所述電極基片和銅鋁柱加電焊接的焊接時間為80ｍｓ～250ｍｓ，焊接電流為50ＫＡ～150ＫＡ。

所述焊接機構(gòu)包括焊接工裝組件、上電極和下電極以及驅(qū)動所述上電極和下電極上下移動的上電極驅(qū)動氣缸和下電極驅(qū)動氣缸，所述導電電極座和錐度抱緊電極可活動地安裝在焊接工裝組件中。

所述焊件及焊接成品送料傳動機構(gòu)包括：銅鋁柱送料裝置、電極基板送料裝置和焊接成品卸料裝置，所述銅鋁柱送料裝置、電極基板送料裝置和焊接成品卸料裝置各自設置獨立的驅(qū)動傳輸裝置并且它們的機械手機構(gòu)單元的動作均受所述可編程邏輯控制器控制。

所述焊接工裝組件的基座、導電電極座以及構(gòu)成焊接電源的多個中高頻變壓器均設置有用于降低工作溫度的冷卻水循環(huán)通道。

本發(fā)明所采用的技術方案還包括銅鋁柱電阻焊機的焊接控制方法，包括如下步驟：

.?焊件及焊接成品送料傳動機構(gòu)把待焊接銅鋁柱和電極基片運送并放進焊接工裝組件內(nèi)，

.?把所述焊接工裝組件移送至焊接位置；?