一种用于功率型电池的PPTC保护器加工设备及生产工艺的制作方法

一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备及生产工艺
技术领域
1.本发明涉及电池保护器领域，尤其是涉及一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备及生产工艺。


背景技术：

2.pptc，即高分子聚合物正温度系数元件，又称可复式保险丝，行业俗称自恢复保险丝或过流保护片。pptc在正常情况下呈现低电阻，在过电流故障下，其电阻会急剧升高实现保护，且由于其具有优异的可恢复特性，在故障消除后，电路可自动恢复到导通状态。
3.在目前pptc的加工过程中，需要将pptc的芯片板与正负极板焊接在一起，一般会先在模具上进行焊锡膏的点胶，然后根据元件特点利用波峰焊或回流焊进行焊接，过程中需要使工件处于300度以上的高温，以保障焊接效果。一般对于不带引脚的片状元器件，主要利用回流焊的方式进行加工，工件从焊机进料口进入焊机，经过预热、恒温、回流、冷却后从出料口处脱离焊机。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，回流焊加工时，主要利用气体进行加热，而气体流动性较强，热量在进出料口处的流失较快，其峰值温度约在250-300℃之间，难以达到300度以上的需求，焊接后的工件容易发生脱落、分离等现象，焊接效果较差。


技术实现要素：

5.为了提高焊接效果，本技术提供一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备及生产工艺。
6.第一方面，本技术提供一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备，采用如下的技术方案：一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备，包括机壳，所述机壳长度方向的两端均设有回流焊接段，两个回流焊接段之间设有用于盛放液态锡的浸焊箱，浸焊箱上端开口，浸焊箱沿机壳长度方向的两侧均设有用于放置模具的导轨，导轨的高度高于浸焊箱的高度，导轨均沿机壳的长度方向设置，机壳内设有用于推动模具沿机壳长度方向移动的驱动件，机壳内沿竖直方向滑动连接有升降杆，升降杆的上端部设有支撑板，支撑板将浸焊箱两侧的导轨连通，模具采用不易沾锡的材质。
7.通过采用上述技术方案，使用者向浸焊箱内添加300度以上的高温液态锡，然后将模具置于机壳长度方向的一端，由驱动件带动模具向机壳另一端移动，在机壳对应端部的回流焊接段的作用下进行预热，当模具移动至支撑板上方时，驱动件暂停，升降杆带动支撑板及模具下降，模具的下端面与液态锡接触，相比空气，液态锡的流动性较差，热量流失速度较慢，可使工件被加热300度以上，进而提高了焊接的效果。
8.可选的，所述驱动件包括两根链条，两根链条均沿机壳的长度方向设置，链条位于导轨上方，浸焊箱位于两根链条之间，两根链条之间连接有若干用于推动模具的推杆。
9.通过采用上述技术方案，链条带动推杆移动，使用者将模具置于两根链条之间，推
杆推动模具在导轨上沿机壳的长度方向移动，结构简单控制方便。
10.可选的，两根所述链条之间设有若干用于支撑模具的工装架，若干工装架沿机壳的长度方向排布，工装架采用不易沾锡的材质。
11.通过采用上述技术方案，工装架对模具进行支撑，模具移动过程中，工装架与导轨发生相对滑动，不易对模具造成损坏，有利于延长模具的使用寿命。
12.可选的，所述机壳长度方向的一端设有用于叠放工装架的暂存架，暂存架位于两根链条之间，暂存架下端部开设有与工装架大小适配的上料口。
13.通过采用上述技术方案，使用者可将盛放有模具的工装架叠放于暂存架内，在推杆的推动作用下自动将最下方的工装架从上料口处推出，实现自动上料，结构简单自动化程度高。
14.可选的，所述机壳内固设有两个第一气缸，第一气缸与升降杆的位置一一对应，第一气缸的输出端与对应的升降杆固定连接。
15.通过采用上述技术方案，第一气缸输出端的伸缩即可控制支撑板及支撑板上工装架的升降，便于将工装架移动至浸焊箱内加热焊接，结构简单控制方便。
16.可选的，所述机壳内设有转动轴，转动轴固定连接有两个凸轮，凸轮与升降杆的位置一一对应，升降杆的下端部与对应的凸轮抵接。
17.通过采用上述技术方案，转动轴转动带动连个凸轮同步转动，升降杆与凸轮距转动轴较近部分抵接时高度较低，反之高度较高，凸轮的转动带动升降杆周期性循环升降，结构简单控制方便。
18.可选的，所述浸焊箱内滑动连接有刮板，刮板水平设置且位于浸焊箱的上端部。
19.通过采用上述技术方案，使用者控制液态锡的液面与刮板的下端面处于同一高度，每隔一段时间控制刮板在浸焊箱内移动，即可将液态锡的液面刮平，同时可将液面处凝固的部分锡刮除，使液态锡对不同位置的工件都有较好的加热效果，进而提高工件的焊接效果。
20.可选的，所述支撑板长度方向的两端均呈向下弯折的弧形。
21.通过采用上述技术方案，支撑板两端的弧形部分可减小支撑板与导轨之间的误差，工装架在向支撑板移动时，不易被支撑板的边缘阻碍影响加工，提高了加工稳定性。
22.可选的，所述机壳上端部铰接有安全盖，安全盖的边缘处设有保温件。
23.通过采用上述技术方案，使用者可打开安全盖对机壳内部进行维修等操作，保温件可减小加工过程中安全盖边缘处热量的流失，提高机壳整体的保温效果，进而有利于提高焊接效果。
24.第二方面，本技术提供一种pptc保护器的生产工艺，包括以下步骤：s1芯片裁切：将正极板、芯片板、负极板分别裁切成所需的形状；s2焊锡膏点胶：将正极板、芯片板、负极板按顺序放入模具内，并在正极板与芯片板之间、芯片板与负极板之间均注射焊锡膏；s3工装架安装：将放置有工件的模具置于工装架内，并将多个工装架层叠放置在暂存架内，处于最下方的工装架与机壳抵接；s4加热焊接：工装架随驱动件自动移动至机壳内，回流焊接段进行初步加热，升降杆带动工装架下降，模具直接与高温的液态锡接触一段时间后，升降杆带动工装架上升，驱
动件控制工装架移动至机壳外。
25.通过采用上述技术方案，工件随模具及工装架移动至浸焊箱内，并被高温的液态锡进行加热，相比于单纯回流焊的气体加热，液态锡内的热量流失较小，进而实现300度以上的加热焊接，提高了焊接效果。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：使用者向浸焊箱内添加300度以上的高温液态锡，然后将模具置于机壳长度方向的一端，由驱动件带动模具向机壳另一端移动，在机壳对应端部的回流焊接段的作用下进行预热，当模具移动至支撑板上方时，驱动件暂停，升降杆带动支撑板及模具下降，模具的下端面与液态锡接触，相比空气，液态锡的流动性较差，热量流失速度较慢，可使工件被加热300度以上，进而提高了焊接的效果；使用者控制液态锡的液面与刮板的下端面处于同一高度，每隔一段时间控制刮板在浸焊箱内移动，即可将液态锡的液面刮平，同时可将液面处凝固的部分锡刮除，使液态锡对不同位置的工件都有较好的加热效果，进而提高工件的焊接效果；保温件可减小加工过程中安全盖边缘处热量的流失，提高机壳整体的保温效果，进而有利于提高焊接效果。
附图说明
27.图1是本技术一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备的整体结构示意图。
28.图2是一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备实施例1的内部结构局部示意图。
29.图3是图2中a部分的放大示意图。
30.图4是一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备实施例2的内部结构局部示意图。
31.图5是本技术一种pptc保护器的生产工艺的流程框图。
32.附图标记说明：1、机壳；11、回流焊接段；12、浸焊箱；13、安全盖；14、保温件；2、导轨；3、驱动件；31、链条；32、推杆；4、升降杆；41、支撑板；42、第一气缸；5、工装架；51、矩形边框；52、连接杆；6、暂存架；61、上料口；7、刮板；71、第二气缸；8、转动轴；81、凸轮。
具体实施方式
33.以下结合全部附图对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备。
35.实施例1：参照图1，一种用于功率型电池的pptc保护器加工设备，包括机壳1，机壳1具有较强的保温能力，使机壳1内外具有较少的热量交换。机壳1内安装有两个回流焊接段11，两个回流焊接段11之间安装有浸焊箱12，机壳1长度方向的一端设为进料端，另一端设为出料端；机壳1安装有驱动件3，驱动件3带动工件从进料端进入机壳1，依次经第一个回流焊接段11、浸焊箱12、另一个回流焊接段11后脱离机壳1，完成加热焊接。
36.参照图1和图2，由于工件较小，加工前使用者需要将待焊接的工件置于对应的模具内，模具为矩形平板状。加工设备还包括若干工装架5，工装架5包括两个矩形边框51，两
个矩形边框51上下设置，且二者之间固定连接有若干连接杆52，两个矩形边框51之间留有大于模具厚度的间隔，使用者将模具放置有工件的模具置于工装架5的两个矩形边框51之间，一个工装架5可同时排列放置三个模具，由工装架5作为模具及工件的载体进入机壳1加工。
37.参照图1，使用者将多个安装有模具及工件的工装架5移动至机壳1处准备焊接加工，机壳1进料端的上方安装有暂存架6，暂存架6内留有面积与工装架5适配的空间，使用者将工装架5置于该空间内，在重力的作用下，工装架5在暂存架6内上下层叠排放，进行暂存。
38.参照图1和图2，机壳1长度方向的两端均安装有水平的导轨2，两根导轨2均沿机壳1的长度方向向机壳1内部延伸，导轨2为由槽钢焊接制成的“u”形，且开口的一端位于机壳1内，导轨2上端部宽度方向两侧间距较大且与工装架5的宽度适配，下端部的间距小于工装架5的宽度，暂存架6内最下方的工装架5抵接在靠近进料端的导轨2上，导轨2对工装架5提供支撑的同时，限制工装架5沿机壳1宽度方向的移动，工装架5不易掉落至导轨2下方。暂存架6下端部沿机壳1长度方向的两侧均开设有上料口61，工装架5在驱动件3的作用下，自动沿导轨2的长度方向从上料口61处逐个移动至机壳1内。
39.参照图2，驱动件3包括两根相互平行的链条31，两根链条31的上端部均位于导轨2内，导轨2上的工装架5位于两根链条31之间，机壳1安装有驱动两根链条31同步转动的第一电机，加工时第一电机处于启动状态带动两根链条31同步转动，两根链条31的上端部均从上料端向出料端输送。两根链条31之间固定连接有若干推杆32，推杆32均沿机壳1的宽度方向设置，两根链条31带动推杆32沿机壳1长度方向发生移动。
40.参照图1，推杆32及工装架5均可从上料口61通过，处于进料端的推杆32经过上料口61与暂存架6最下方的工装架5抵接，进而推动该工装架5从另一个上料口61处向暂存架6外移动，该工装架5完全脱离暂存架6后，暂存架6内剩余的工装架5自动下落重新落在导轨2上；推杆32沿链条31的长度方向等间距设置，即在链条31转动过程中，每隔一段时间，推杆32从暂存架6内推出一个工装架5，并自动推入机壳1内，不需人工手动按顺序将工装架5送入机壳1，自动化程度较高。
41.参照图1，回流焊接段11即为常见的回流焊机结构，距进料端较近的回流焊接段11向工装架5上下同时吹动高温空气或氮气，该阶段工件逐渐升温实现回流焊接，同时工装架5沿导轨2逐渐移动至浸焊箱12处。
42.参照图1，浸焊箱12内填充有高温液态锡，机壳1可利用加热丝（图中未示出）等方式控制液态锡的温度维持在300度以上，相比于气体，液态锡的流动性较差，且距机壳1两端的进出料口较远，液态锡内的热量不易流失，为保障加热效果，浸焊箱12的高度低于导轨2的高度且上端开口，工装架5可下降至浸焊箱12内。
43.参照图2，浸焊箱12沿机壳1宽度方向的两侧均安装有升降杆4，升降杆4均沿竖直方向与机壳1滑动连接，两根升降杆4的下端部均安装有第一气缸42，第一气缸42的缸体与机壳1固定连接，第一气缸42的输出端与对应的升降杆4固定连接；自然状态下，第一气缸42的输出端处于伸长状态，升降杆4高度较高；升降杆4的上端部固定安装有支撑板41，此时支撑板41将两根导轨2连通，工装架5随链条31移动至支撑板41上。
44.参照图3，若支撑板41的高度稍高于导轨2的高度，容易影响工装架5自导轨2向支撑板41上的移动，支撑板41的两端均呈向下弯折的圆弧形，进而对工装架5起到导向作用，
使工装架5可顺利移动至支撑板41上，由支撑板41进行支撑，此时该工装架5处于浸焊箱12的正上方，此时支撑板41下降即可带动对应的工装架5下降至浸焊箱12内。
45.参照图2，链条31暂时停止转动，同时两根升降杆4下方第一气缸42的输出端同步下降，实现升降杆4带动支撑板41下降不再将两个导轨2连通，进而使工装架5下降，工装架5的下端部部分浸入液态锡内，同时模具漂浮在液态锡的表面，液态锡的热量快速对工件进行300度以上的高温加热，进而保障焊接能力。
46.参照图2，模具在液态锡表面漂浮一定时间后，两个升降杆4的第一气缸42同步上升，控制支撑板41带动工装架5上升，进而使模具脱离液态锡；模具及工装架5均采用不易沾锡的铝材质，不易将液态锡粘附至浸焊箱12之外。支撑板41恢复至将两个导轨2连通后，两根链条31同时恢复转动，进而将带动推板将支撑板41上的工装架5推动至靠近出料端的回流焊接段11内，同时下一个工装架5移动至浸焊箱12上方重复上述操作。
47.参照图1，工装架5在靠近出料端的回流焊接段11内移动，并逐渐冷却后从出料端移动至机壳1外，使用者将出料端的工装架5取下即可完成焊接。
48.参照图2，浸焊箱12内液面处的液态锡在与工装架5及模具的接触过程中，容易发生部分凝固，需要及时清理以保障对后续工件的加热效果。浸焊箱12内安装有沿机壳1宽度方向设置的刮板7，刮板7的下端面与液态锡的液面处于同一高度处，机壳1固定安装有第二气缸71，第二气缸71的输出端与刮板7固定连接，加工时，第二气缸71的输出端周期性伸缩，每有三个工装架5在浸焊箱12内完成加热，第二气缸71的输出端伸缩一次，将液面处凝固的锡刮开，凝固的锡在加热作用下重新融化，进而保障加热焊接的效果。
49.参照图1，机壳1上端部铰接有安全盖13，安全盖13的边缘处安装有保温件14，保温件14采用奈高温的硅胶密封垫，加工时安全盖13处于闭合状态，在保温件14的作用下减少机壳1内从安全盖13缝隙处流失的热量；使用者需要时可将安全盖13沿其与机壳1的铰接处翻转打开，进行维修、维护等操作，结构简单使用方便。
50.本技术实施例1的实施原理为：使用者将工装架5置于进料端，由链条31带动推板推动工装架5向机壳1另一端移动，在靠近进料端的回流焊接段11处进行预热，当模具移动至支撑板41上方时，驱动件3暂停，升降杆4带动支撑板41及模具下降，模具的下端面与液态锡接触进行加热，相比空气，液态锡的流动性较差，热量流失速度较慢，可使工件被加热300度以上，进而提高了焊接的效果。
51.实施例2：参照图4，本实施例与实施例1的主要不同之处在于：机壳1的下端部转动连接有转动轴8，机壳1固定安装有第二电机，第二电机的输出轴与转动轴8同轴固定连接，加工时第二电机处于启动状态，带动转动轴8转动。转动轴8固定安装有两个凸轮81，两个凸轮81与两个升降杆4的位置一一对应，升降杆4的下端部与对应的凸轮81抵接，工装架5移动至支撑板41上时，凸轮81转动至向径较小处与升降杆4抵接，带动工装架5下降至浸焊箱12内；反之带动支工装架5上升，结构简单控制方便。
52.本技术实施例还公开一种pptc保护器的生产工艺。
53.参照图5，一种pptc保护器的生产工艺，包括以下步骤：s1芯片裁切：使用者利用冲压机将正极板、芯片板、负极板分别裁切冲压成圆环状；
s2焊锡膏点胶：使用者将模具平置，将正极板置于模具内，并在正极板上点涂焊锡膏，然后将芯片板覆盖在正极板的焊锡膏上并压紧，然后在芯片板上点涂焊锡膏，最后将负极板覆盖在芯片板的焊锡膏上并压紧，提高贴合效果；s3工装架5安装：使用者将放置有工件的模具置于工装架5两个矩形边框51的间隔内，每个工装架5内平置三个模具，然后将多个工装架5层叠放置在暂存架6内，进行暂存；s4加热焊接：在链条31转动过程中，每隔一段时间，推杆32从暂存架6内推出一个工装架5，并自动推入机壳1内，在距进料端较近的回流焊接段11处预热，当工装架5移动至支撑板41上后，升降杆4带动支撑板41及工装架5下降，模具进入浸焊箱12并漂浮在液态锡上，直接与高温的液态锡接触一段时间后，升降杆4带动工装架5上升，驱动件3控制工装架5移动至机壳1外，并在推板的推动下经另一个回流焊接段11的冷却作用后，移动至机壳1外完成焊接。
54.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。