一种铝铜负极柱热压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热压焊生产装置。

背景技术：

1、目前，铝铜负极柱主要采用铝材与铜材摩擦焊或铝铜复合板机加工工艺制备。然而，上述传统方法存在明显局限性：不仅机加工工时较长，还会产生大量材料浪费，导致铝铜负极柱的制造成本居高不下。

2、经检索，授权公告号为cn109616607b的专利公开了一种铜铝复合极柱的成型方法，包括以下步骤：（1）将铜棒材和铝棒材落料，分别得到铜棒和铝棒；（2）对铜棒和铝棒进行初步墩压，形成带定位孔的铜平面和铝平面；（3）对两者再次墩压并落料，制得铜导电片和铝导电片；（4）将铜导电片与铝导电片底部对接，采用分子焊工艺焊接成一体；（5）对复合极柱进行清洗。

3、该成型方法虽避免了摩擦焊或复合板机加工，但仍存在生产率低、设备参数敏感等问题，限制了铝铜负极柱的规模化生产。

4、如下的陈述仅提供与本申请相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

5、针对上述生产弊端，有将通过设置摩擦体摩擦铜板，摩擦体与铜板摩擦产生热量，利用摩擦产生的热量使得铝柱熔化或接近熔化，进而使得铝柱与铜板连接的方式，但未配置有相关的生产设备。

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热压焊生产装置，该装置为前述的焊接技术提供具体实施硬件构造，可以进行高质量、高效率的铝铜焊接，以得到连接效果稳定的负极柱毛坯件。

2、为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种铝铜负极柱热压焊生产装置，包括：

4、第一载体，用于承托铜材；

5、第二载体，用于承托铝材；

6、热源，通过热传导方式用于对铜材进行加热；

7、驱动源，用于驱使第二载体带动铝材朝向铜材作相近移动，以使铝材与铜材相互接触并压合。

8、作为本实用新型进一步的方案：所述第一载体上设置有支撑爪，支撑爪内侧开设有台阶，支撑爪设为多组并周向阵列布局，以使多组台阶所处平面共同构成用于承托铜材的定位区。

9、作为本实用新型进一步的方案：所述第二载体上开设有用于承托铝材的定位槽，定位槽可随第二载体运动插入多组支撑爪合围形成环形整体的内部。

10、作为本实用新型进一步的方案：所述第一载体为活动式设计，以在铝材与铜材呈抵触态并导热时，第一载体可远离铜材。

11、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。

12、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。

13、作为本实用新型进一步的方案：所述热源包括可朝定位区作相近或相离动作的转接块，且转接块上设置有可与铜材相抵触的加热棒，加热棒外围套设有感应加热线圈，所述转接块上设置有用于罩设加热棒和感应加热线圈的防护挡板。

14、作为本实用新型进一步的方案：所述第二载体的外部设置有水冷块，水冷块具有与其水冷内腔相连通的进液口和出液口。

15、作为本实用新型进一步的方案：该装置还包括与转接块连接的动力源，且动力源执行端与转接块间通过水冷隔热块连接，水冷隔热块具有与其水冷内腔相连通的进液口和出液口。

16、作为本实用新型进一步的方案：该装置还包括用于测量加热棒温度的激光测温器。

17、与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

18、1、本装置为前述的焊接技术提供具体实施硬件构造，通过热源单独加热铜材，再驱动铝材与铜材接触压合的简单两步，实现了铝铜的高效连接。相较于现有技术中常规生产手段所带来的机加工工时较长、材料浪费大、制造成本高以及生产率低等弊端，本装置可以进行高质量、高效率的铝铜焊接，以得到连接稳定的负极柱毛坯件。

19、2、通过周向阵列的支撑爪和台阶构成了一个精准的定位区，提升了铜材的放置精度和稳定性，防止加热和压合过程中铜材可能出现移位的问题，保证了产品的一致性和良品率，为后续自动化生产中的精确定位提供了关键保障，避免了因对位不准造成的废品和材料浪费。同时，支撑爪数量及台阶形状等均可以根据对应类型铜材形状特性进行适配设计。

20、3、定位槽与支撑爪环形空间的插入式设计，确保了铝材能够自动、精准地与下方的铜材对中，此操作提升了生产的自动化程度和压合位置的准确性，进一步实现高质量连续生产。

21、4、当铜材与铝材呈上下抵触态，上下抵触作用分别由加热棒对铜材向下施加、第二载体对铝材向上施加所提供，此时第一载体用于承托铜材的部分会位于加热棒和第二载体之间，该部分的存在会对铜材提供一定的向上承托作用，此向上承托作用会大大抵消加热棒对铜材的向下抵触作用，也即削弱了铜材与铝材间的结合作用。本装置通过将第一载体设置为活动式，使得铜材与铝材在压合时，第一载体可以向下远离铜材，此时铜材仅受到加热棒的向下抵触作用，铝材仅受到第二载体的向上顶锻作用，两种作用共同作用于二者相接触位置，使得铜材与铝材更容易接触结合，提高铜材与铝材的紧密接触程度。

22、5、通过位移传感器和位置可调的挡片，可以精确的设定和重复每次压合的最终位置（即压入深度），相较于现有技术中所具有的设备参数敏感问题，本装置将工艺控制从难以稳定的经验参数转化为可量化、可重复的机械位置参数，提升了生产过程的稳定性和产品的一致性。

23、6、通过增设专用的标识件，使挡片的安装和位置调整变得更加方便、精细和可靠，工作人员可以根据不同产品的工艺要求，快速、准确地在标识件上设定新的位移基准，实现快速换产。

24、7、感应加热线圈配合加热棒的方式，加热效率高、速度快且易于控制，转接块带动整个热源移动，实现了“加热时接触、成型后撤离”的自动化流程，顺畅高效；防护挡板则有效防止了高温部件带来的安全隐患（如烫伤、误触）和热辐射对周围设备的影响，提升了设备的整体安全性。

25、8、水冷块的设置能持续带走第二载体因热传导而积累的热量，防止其温度过高，第一方面起到对第二载体的快速冷却降温，也即实现对负极柱毛坯件的冷却降温；第二方面保护了第二载体及安装在其上的精密部件（本文的位移传感器）等，第三方面避免了铝材因载体过热而发生不必要的二次加热或性质变化，确保了本装置长时间连续生产过程中工艺的稳定性和设备的耐久性。

26、9、水冷隔热块起到了“隔离热源，保护动力源”的双重作用，通过水冷隔热块阻隔了热量向动力源的传导，又通过内部水循环带走残余热量，有效防止了对温度敏感的动力源因过热而性能衰减或损坏。

1.一种铝铜负极柱热压焊生产装置，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热压焊生产装置，其特征在于，所述第一载体（1）上设置有支撑爪（101），支撑爪（101）内侧开设有台阶（102），支撑爪（101）设为多组并周向阵列布局，以使多组台阶（102）所处平面共同构成用于承托铜材（a）的定位区。

3.根据权利要求2所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，其特征在于，所述第二载体（2）上开设有用于承托铝材（b）的定位槽（201），定位槽（201）可随第二载体（2）运动插入多组支撑爪（101）合围形成环形整体的内部。

4.根据权利要求2或3所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，其特征在于，所述第一载体（1）为活动式设计，以在铝材（b）与铜材（a）呈抵触态并导热时，第一载体（1）可远离铜材（a）。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，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（5）及设于第二载体（2）旁侧的挡片（6），挡片（6）位于位移传感器（5）的工作范围内，且其沿第二载体（2）的运动方向位置可调。

6.根据权利要求5所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，其特征在于，所述第二载体（2）旁侧设置有用于供挡片（6）活动安装的标识件（7）。

7.根据权利要求2或3所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，其特征在于，所述热源（3）包括可朝定位区作相近或相离动作的转接块（8），且转接块（8）上设置有可与铜材（a）相抵触的加热棒（9），加热棒（9）外围套设有感应加热线圈（10），所述转接块（8）上设置有用于罩设加热棒（9）和感应加热线圈（10）的防护挡板（11）。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，其特征在于，所述第二载体（2）的外部设置有水冷块（12），水冷块（12）具有与其水冷内腔相连通的进液口和出液口。

9.根据权利要求7所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，其特征在于，该装置还包括与转接块（8）连接的动力源（13），且动力源（13）执行端与转接块（8）间通过水冷隔热块（14）连接，水冷隔热块（14）具有与其水冷内腔相连通的进液口和出液口。

10.根据权利要求7所述的一种铝铜负极柱热压焊生产装置，其特征在于，该装置还包括用于测量加热棒（9）温度的激光测温器。