本發(fā)明涉及焊接，特別是一種全自動(dòng)焊接設(shè)備及焊接方法。

背景技術(shù)：

1、電池的開(kāi)發(fā)研究已經(jīng)成為很多人關(guān)注的領(lǐng)域。電池由于能量密度高、使用壽命長(zhǎng)、綠色無(wú)污染、安全性能高等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，與此同時(shí)，人們對(duì)電池的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。如何實(shí)現(xiàn)電池的高安全性、高能量密度已經(jīng)成為目前的研究重點(diǎn)。隨著電池行業(yè)的不斷發(fā)展，集流體出現(xiàn)了更佳性能的復(fù)合集流體，即，改性高分子與金屬?gòu)?fù)合而成的復(fù)合集流體。

2、因?yàn)樵搹?fù)合集流體中間層為改性高分子，在電池的應(yīng)用中焊接工藝主要有兩種：激光焊接、超聲波焊接，對(duì)于傳統(tǒng)的銅箔、鋁箔來(lái)說(shuō)，兩種工藝均可以，但對(duì)于改性復(fù)合集流體來(lái)講，激光焊接不適用，中間高分子層不耐高溫，激光點(diǎn)焊時(shí)會(huì)灼燒冒煙，目前可行的技術(shù)方案是超聲波焊接，將箔材和復(fù)合集流體焊接在一起，焊接過(guò)程中金屬箔材與復(fù)合集流體側(cè)面的金屬層高溫熔合，冷卻后實(shí)現(xiàn)焊接。然后箔材再與極耳進(jìn)行焊接，進(jìn)而提高復(fù)合集流體的過(guò)流能力。

3、改性復(fù)合集流體產(chǎn)品尚處于產(chǎn)業(yè)化前夕，相關(guān)配套集成方案目前還不成熟目前改性集流體的焊接及集成情況如下：

4、1、傳統(tǒng)焊接的超聲波設(shè)備依舊無(wú)法焊接改性集流體產(chǎn)品，傳統(tǒng)超聲波設(shè)備功率大，振幅高，容易形成過(guò)焊、焊透等情況。目前市場(chǎng)上已有廠家改善出適合復(fù)合集流體的焊接設(shè)備，主要的改善點(diǎn)有：低功率、半波改全波、焊齒的獨(dú)特設(shè)計(jì)等

5、2、關(guān)于改性復(fù)合集流體焊接設(shè)備的集成工業(yè)化生產(chǎn)上還不成熟，目前的市場(chǎng)驗(yàn)證進(jìn)度是依靠超聲波單機(jī)設(shè)備進(jìn)行手工打樣；卷對(duì)卷焊接設(shè)備成熟度差，糾偏控制精度差，金屬粉塵大等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有目前的集成方案，糾偏控制精度超過(guò)1.5mm，收卷不齊等情況，目前的集成方案配置單一，只具備基本的放卷、焊接、收卷功能，無(wú)其他輔助功能，例如：吸塵、焊線絕緣處理，ccd瑕疵檢測(cè)等、利用單機(jī)設(shè)備手工打樣，僅僅適用于小實(shí)驗(yàn)，并且適用范圍小，對(duì)于疊片電池可以手工焊接，但對(duì)于成卷的極片，手工就沒(méi)有辦法焊接、焊接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生金屬屑，金屬屑引入電池，引起自放電或者刺穿隔膜，安全隱患大的四點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

3、本發(fā)明目的是提供一種全自動(dòng)焊接設(shè)備，其目的在于解決無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)合集流體的連續(xù)性焊接，超聲波焊接設(shè)備采用低功率，全波設(shè)計(jì)，降低振幅，焊齒更加細(xì)密，對(duì)于焊接后的焊線位置采用絕緣的uv膠涂覆，再采用特殊的紫外光固化，可以有效避免毛刺刺穿，接觸短路的技術(shù)問(wèn)題。

4、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種全自動(dòng)焊接設(shè)備，其包括上料系統(tǒng)，所述上料系統(tǒng)線性分布，依次包括放卷機(jī)構(gòu)、張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)、三組張力擺桿機(jī)構(gòu)、行進(jìn)糾偏機(jī)構(gòu)、色標(biāo)檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及除鐵機(jī)構(gòu)，其各機(jī)構(gòu)依次與上級(jí)輸出端配合，焊接系統(tǒng)，與上料系統(tǒng)終端連接，其包括焊接機(jī)構(gòu)以及傳感組件，收料系統(tǒng)，與焊接機(jī)構(gòu)輸出端連接，所述收料系統(tǒng)線性分布，依次包括出料機(jī)構(gòu)、ccd檢測(cè)機(jī)構(gòu)、毛刷除塵模塊構(gòu)、張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)、噴膠機(jī)構(gòu)、除鐵機(jī)構(gòu)、貼標(biāo)機(jī)構(gòu)、收卷機(jī)構(gòu)。

5、作為本發(fā)明全自動(dòng)焊接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，其中：所述放卷機(jī)構(gòu)線性分布依次包括三組放卷機(jī)、放卷糾偏機(jī)構(gòu)以及三組接帶機(jī)構(gòu)，其中，放卷機(jī)、放卷糾偏機(jī)構(gòu)、接帶機(jī)構(gòu)、張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)、張力擺桿機(jī)構(gòu)、行進(jìn)糾偏機(jī)構(gòu)、色標(biāo)檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及除鐵機(jī)構(gòu)組成復(fù)合卷料放卷過(guò)程，兩組所述放卷機(jī)、接帶機(jī)構(gòu)、張力擺桿機(jī)構(gòu)組成兩組箔材卷料放卷過(guò)程。

6、作為本發(fā)明全自動(dòng)焊接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，其中：所述放卷機(jī)上設(shè)置有氣漲軸，所述氣漲軸與料卷內(nèi)環(huán)面抵接，所述放卷糾偏機(jī)構(gòu)包括單側(cè)超聲波傳感器、接收單側(cè)超聲波傳感器接收信息對(duì)應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的糾偏動(dòng)力件以及放卷糾偏控制器。

7、作為本發(fā)明全自動(dòng)焊接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，其中：所述接帶機(jī)構(gòu)包括接料平臺(tái)以及除塵管道，所述除塵管道輸出端連接有除塵模塊。

8、作為本發(fā)明全自動(dòng)焊接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，其中：所述張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括支撐座、連接支撐座兩端的檢測(cè)輥以及設(shè)置在檢測(cè)輥兩端的張力傳感器，所述張力擺桿機(jī)構(gòu)其包括通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的聯(lián)軸器以及連接在聯(lián)軸器另一端的張力擺輥，所述張力擺輥與料帶接觸產(chǎn)生張力。

9、作為本發(fā)明全自動(dòng)焊接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，其中：所述行進(jìn)糾偏機(jī)構(gòu)包括行進(jìn)糾偏控制器以及設(shè)置在行進(jìn)糾偏控制器一側(cè)的固定座，所述行進(jìn)糾偏控制器輸出端對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩組過(guò)程糾偏框架，所述固定座上設(shè)置有調(diào)節(jié)手柄以及糾偏傳感器。

10、作為本發(fā)明全自動(dòng)焊接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，其中：所述ccd檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括正面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)、透光率檢測(cè)器、與透光率檢測(cè)器配合的背面光源以及反面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)，所述透光率檢測(cè)器與背面光源設(shè)置在正面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)與反面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)之間。

11、作為本發(fā)明全自動(dòng)焊接設(shè)備的一種優(yōu)選方案，其中：所述收卷機(jī)構(gòu)與料帶配合收卷，其線性分布依次包括收卷接帶機(jī)構(gòu)、收卷糾偏機(jī)構(gòu)、收卷壓輥以及收卷機(jī)。

12、本發(fā)明的全自動(dòng)焊接設(shè)備的有益效果為：實(shí)現(xiàn)復(fù)合集流體的連續(xù)性焊接，解決行業(yè)瓶頸問(wèn)題，設(shè)備采用低功率，保證走帶時(shí)張力的精準(zhǔn)控制，防止打皺，糾偏系統(tǒng)保證箔材與集流體的對(duì)齊，保證焊線平整均一，可以有效避免毛刺刺穿，接觸短路。

13、本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種焊接方法，其目的在于解決焊接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生金屬屑，金屬屑引入電池，引起自放電或者刺穿隔膜，安全隱患大。

14、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案：一種焊接方法，其包括全自動(dòng)焊接設(shè)備；以及，所述傳感組件包括u型傳感器和線性檢測(cè)傳感器，卷料以及兩組箔材自動(dòng)對(duì)齊并進(jìn)行焊接，通過(guò)u型傳感器和線性檢測(cè)傳感器對(duì)復(fù)合材料的涂布邊和兩種箔材外邊緣的位置進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)放卷糾偏機(jī)構(gòu)對(duì)三種材料進(jìn)行糾偏。

15、作為本發(fā)明焊接方法的一種優(yōu)選方案，其中：需要實(shí)現(xiàn)三種材料的對(duì)齊度為±0.5mm，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行全自動(dòng)焊接，焊接方式為滾焊，滿(mǎn)足焊印距涂布邊尺寸及公差為0.5～1.0±0.5mm的工藝要求，通過(guò)整形裝置對(duì)焊印的平整度進(jìn)行修整，收卷側(cè)通過(guò)收卷機(jī)構(gòu)保證收卷后卷料整齊，設(shè)備速度20m/min。

16、本發(fā)明的焊接方法有益效果為：全波設(shè)計(jì)，降低振幅，焊齒更加細(xì)密，第一低功率低振幅對(duì)高分子層友好，熱效應(yīng)低；第二焊齒細(xì)密，增加焊接位點(diǎn)，提高焊接的拉伸強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：包括，

2.如權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：所述放卷機(jī)構(gòu)(101)線性分布依次包括三組放卷機(jī)(101a)、放卷糾偏機(jī)構(gòu)(101b)以及三組放卷接帶機(jī)構(gòu)(101c)；

3.如權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：所述放卷機(jī)(101a)上設(shè)置有氣漲軸(101a-1)，所述氣漲軸(101a-1)與料卷內(nèi)環(huán)面抵接；

4.如權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：所述放卷接帶機(jī)構(gòu)(101c)包括接料平臺(tái)(101c-1)以及除塵管道(101c-2)，所述除塵管道(101c-2)輸出端連接有除塵模塊(400)。

5.如權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：所述張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)(102)包括支撐座(102a)、連接支撐座(102a)兩端的檢測(cè)輥(102b)以及設(shè)置在檢測(cè)輥(102b)兩端的張力傳感器(102c)；

6.如權(quán)利要求5所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：所述行進(jìn)糾偏機(jī)構(gòu)(104)包括行進(jìn)糾偏控制器(104a)以及設(shè)置在行進(jìn)糾偏控制器(104a)一側(cè)的固定座(104b)，所述行進(jìn)糾偏控制器(104a)輸出端對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩組過(guò)程糾偏框架(104a-1)，所述固定座(104b)上設(shè)置有調(diào)節(jié)手柄(104b-1)以及糾偏傳感器(104b-2)。

7.如權(quán)利要求1或6所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：所述ccd檢測(cè)機(jī)構(gòu)(302)包括正面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)(302a)、透光率檢測(cè)器(302b)、與透光率檢測(cè)器(302b)配合的背面光源(302c)以及反面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)(302d)，所述透光率檢測(cè)器(302b)與背面光源(302c)設(shè)置在正面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)(302a)與反面ccd瑕疵尺寸檢測(cè)(302d)之間。

8.如權(quán)利要求7所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備，其特征在于：所述收卷機(jī)構(gòu)(306)與料帶配合收卷，其線性分布依次包括收卷接帶機(jī)構(gòu)(306a)、收卷糾偏機(jī)構(gòu)(306b)、收卷壓輥(306c)以及收卷機(jī)(306d)。

9.一種焊接方法，其特征在于：包括權(quán)利要求1～8任一所述的全自動(dòng)焊接設(shè)備；以及，所述傳感組件(202)包括u型傳感器和線性檢測(cè)傳感器，卷料以及兩組箔材自動(dòng)對(duì)齊并進(jìn)行焊接，通過(guò)u型傳感器和線性檢測(cè)傳感器對(duì)復(fù)合材料的涂布邊和兩種箔材外邊緣的位置進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)放卷糾偏機(jī)構(gòu)(101b)對(duì)三種材料進(jìn)行糾偏。

10.如權(quán)利要求9所述的焊接方法，其特征在于：需要實(shí)現(xiàn)三種材料的對(duì)齊度為±0.5mm；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域公開(kāi)了一種全自動(dòng)焊接設(shè)備及焊接方法，包括上料系統(tǒng)，所述上料系統(tǒng)線性分布，依次包括放卷機(jī)構(gòu)、張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)、三組張力擺桿機(jī)構(gòu)、行進(jìn)糾偏機(jī)構(gòu)、色標(biāo)檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及除鐵機(jī)構(gòu)，其各機(jī)構(gòu)依次與上級(jí)輸出端配合，焊接系統(tǒng)，與上料系統(tǒng)終端連接，其包括焊接機(jī)構(gòu)以及傳感組件，收料系統(tǒng)，與焊接機(jī)構(gòu)輸出端連接。本發(fā)明的有益效果為實(shí)現(xiàn)復(fù)合集流體的連續(xù)性焊接，解決行業(yè)瓶頸問(wèn)題，設(shè)備采用低功率，保證走帶時(shí)張力的精準(zhǔn)控制，防止打皺，糾偏系統(tǒng)保證箔材與集流體的對(duì)齊，保證焊線平整均一，可以有效避免毛刺刺穿，接觸短路。

技術(shù)研發(fā)人員：劉科,季玉琴,李華,夏建中,王成豪,李學(xué)法,張國(guó)平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江陰納力新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15