一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置的制作方法

本技术涉及负极柱生产，具体涉及一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置。

背景技术：

1、目前，铝铜负极柱（通常由铜片和铝柱复合构成）在新能源电池、电力电子等领域的应用日益广泛。其主流生产工艺主要包括铝铜旋转摩擦焊和铝铜复合板机加工两种方式，但，该两种生产方式均存在明显的效率和成本瓶颈。

2、以铝铜旋转摩擦焊为例，铝铜旋转摩擦焊虽能实现连接，但设备投入大、工艺复杂，中心处连接性能弱，且焊接过程中易产生飞边和多余材料，造成原材料浪费；以铝铜复合板机加工为例，该预制的铝铜复合板通过机械加工成形，需经过多道切削工序，不仅铝、铜贵金属材料利用率低，产生大量废屑，还显著增加了机床加工时长及人工成本。

3、综上，上述问题共同推高了铝铜负极柱的制造成本，限制了其规模化、经济化生产。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：为了解决现有技术中的问题，而提出一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，该装置在焊接过程中减少了废料的产生，且通过预先对铜片所处位置进行限制，焊接过程中主动约束并引导铜片两端部的变形行为，有效防止因压力与热量导致的翘曲或变形，避免了还需进行后续的矫形机加工工序。

2、为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，包括：

4、第一载体，用于承托铜片；

5、第二载体，用于承托铝柱；

6、点焊焊具，可以回转态朝铜片中部作相近运动直至与其抵触；

7、控变形工装，设为两组并用于分别接触铜片两端部的顶面；

8、驱动源，用于驱使第二载体带动铝柱朝向铜片作相近动作，以使铝柱与铜片相互接触并压合。

9、作为本实用新型进一步的方案：两组控变形工装分别位于点焊焊具的两侧，且两组控变形工装均滑动安装在第一载体上，以使控变形工装底端面可滑动接触铜片端部顶面。

10、作为本实用新型进一步的方案：两组控变形工装靠近点焊焊具的一侧均设置有用于适配点焊焊具外形的仿形凹槽。

11、作为本实用新型进一步的方案：所述控变形工装的侧部固定设置有随动块，第一载体上设置有位于随动块活动路径范围内的限位块，以在控变形工装底端面滑动接触铜片端部顶面相应位置时，随动块与限位块呈抵触态；所述限位块于第一载体上位置可调。

12、作为本实用新型进一步的方案：该装置还包括设于第二载体上的位移传感器及设于第二载体旁侧的挡片，挡片位于位移传感器的工作范围内，且其沿第二载体的运动方向位置可调。

13、作为本实用新型进一步的方案：所述第二载体旁侧设置有用于供挡片活动安装的标识件。

14、作为本实用新型进一步的方案：所述第一载体上自上而下开设有定位槽和通孔，且定位槽与通孔连通布局，定位槽用于供铜片置放，第二载体顶端可自下而上插入通孔，并且该顶端与通孔共同形成用于供铝柱置放的置物区，第二载体可推动铝柱向上运动而与铜片呈上下抵触态。

15、作为本实用新型进一步的方案：所述第一载体上可拆卸的安装有载物模块，定位槽和通孔均设置在载物模块上；载物模块设置为多组并择一安装在第一载体上。

16、作为本实用新型进一步的方案：所述第一载体上固定设置有用于供控变形工装滑动安装的滑轨，且第一载体上还设置有用于驱使控变形工装运动的动力源。

17、作为本实用新型进一步的方案：该装置还包括可作升降及回转动作的刀柄，点焊焊具可拆卸安装在刀柄上。

18、作为本实用新型进一步的方案：所述点焊焊具为棒状构造。

19、与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

20、1、该装置通过将焊接与控形进行集成，工作时：第一载体与第二载体分别确保了铜片与铝柱的初始精确定位，而后点焊焊具以回转姿态接近并接触铜片，可利用摩擦生热为焊接提供所需能量，驱动源则精准控制铝柱向上压合铜片，实现固相连接，此种焊接方式减少了产生飞边和多余废料，降低了原材料浪费。同时，设置的两组控变形工装能在焊接过程中主动约束并引导铜片两端部的变形行为，不仅有效防止因压力与热量导致的翘曲或变形，而且还保证了焊接界面的平整度与结合质量，使得焊接成型后的负极柱毛坯不需要作矫形机加工工序。

21、2、将用于防止铜片两端部发生热变形的部件设置为两组控变形工装，并将两组控变形工装滑动安装于点焊焊具两侧，使得控变形工装不仅能在焊接前定位铜片，更能在焊接压合过程中，约束铜片两端部的变形行为。

22、3、通过在控变形工装靠近点焊焊具的一侧设置仿形凹槽，实现了对焊接区域的有效避让，且该凹槽与点焊焊具的外形相匹配，当焊具下压并旋转工作时，仿形凹槽能为焊具提供足够的运动空间，防止发生干涉。同时，这种包围式结构能更好地将焊接压力与热影响区域限制在预设范围内，进一步集中能量并控制材料流动，使得铝铜界面的金属原子扩散更为充分和均匀，有助于形成强度更高、缺陷更少的焊接接头。

23、4、通过随动块与可调限位块的配合，为控变形工装的滑动行程提供了精确且灵活的机械限位，当随动块与限位块抵触时，工装即刻停止，确保了每次焊接过程中工装对铜片的约束位置一致，保证了负极柱毛坯的一致性；同时，由于限位块在第一载体上的位置可调，使得装置能够快速适应不同规格尺寸的铜片，无需更换工装主体即可实现生产任务的灵活切换，增强了设备的通用性与生产效率，减少了换型时间和成本。

24、5、位移传感器实时监测第二载体（或铝柱）的推进位移，而当载体运动至挡片预设位置时，系统可判定已达到目标压合深度并停止驱动，有效杜绝欠压合或过压合现象，确保每一件产品的焊接质量稳定。同时，挡片位置可调则使该深度参数能根据不同负极柱要求进行灵活设置。

25、6、通过在第一载体上开设连通的定位槽和通孔，定位槽确保了铜片的水平位置准确无误，而由第二载体顶端与通孔构成的置物区则保证了铝柱能与铜片自动实现同心定位，当第二载体向上运动时，铝柱被垂直、精准地推向铜片，提高了定位精度和重复性。

26、7、当需要生产不同规格的负极柱时，操作人员无需对整机进行复杂调整，只需更换预先制备好的、带有对应尺寸定位槽和通孔的载物模块即可，大幅缩短了设备准备时间，最大限度地提高了设备利用率。同时，模块化设计也便于磨损部件的更换和维护，降低了设备的全生命周期成本。

1.一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，该装置还包括控变形工装（4），控变形工装（4）设为两组并用于分别接触铜片（a）两端部的顶面。

3.根据权利要求2所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，两组控变形工装（4）分别位于点焊焊具（3）的两侧，且两组控变形工装（4）均滑动安装在第一载体（1）上，以使控变形工装（4）底端面可滑动接触铜片（a）端部顶面。

4.根据权利要求3所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，两组控变形工装（4）靠近点焊焊具（3）的一侧均设置有用于适配点焊焊具（3）外形的仿形凹槽（401）。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，所述控变形工装（4）的侧部固定设置有随动块（402），第一载体（1）上设置有位于随动块（402）活动路径范围内的限位块（6），以在控变形工装（4）底端面滑动接触铜片（a）端部顶面相应位置时，随动块（402）与限位块（6）呈抵触态；所述限位块（6）于第一载体（1）上位置可调。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，该装置还包括设于第二载体（2）上的位移传感器（7）及设于第二载体（2）旁侧的挡片（8），挡片（8）位于位移传感器（7）的工作范围内，且其沿第二载体（2）的运动方向位置可调。

7.根据权利要求6所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，所述第二载体（2）旁侧设置有用于供挡片（8）活动安装的标识件（9）。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，所述第一载体（1）上自上而下开设有定位槽（10）和通孔（11），且定位槽（10）与通孔（11）连通布局，定位槽（10）用于供铜片（a）置放，第二载体（2）顶端可自下而上插入通孔（11），并且该顶端与通孔（11）共同形成用于供铝柱（b）置放的置物区，第二载体（2）可推动铝柱（b）向上运动而与铜片（a）呈上下抵触态。

9.根据权利要求8所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，所述第一载体（1）上可拆卸的安装有载物模块（14），定位槽（10）和通孔（11）均设置在载物模块（14）上；载物模块（14）设置为多组并择一安装在第一载体（1）上。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种铝铜负极柱控变形无针点焊生产装置，其特征在于，所述点焊焊具（3）为棒状构造。