CN117012434A - 铜铝排外包连接结构、成型设备及成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导体生产技术领域，具体涉及一种铜铝排外包连接结构、成型设备及成型工艺，包括导体、包覆于导体外部的绝缘层、包覆于绝缘层外部的热熔胶层、以及缠绕于热熔胶层的云母带层。成型设备包括用于导体放卷的放卷机构、用于在导体上挤塑成型绝缘层的挤塑机构、用于绝缘层冷却的冷却机构、用于绝缘层干燥的干燥机构、用于在绝缘层上包覆热熔胶层的第一绕带机构、用于在热熔胶层的外部包覆云母带层的第二绕带机构、用于将热熔胶层热熔成胶状并绝缘层与云母带层粘接的热熔机构以及用于将铜铝排收卷的收卷机构；本发明经过加热后融化成液态胶状，经过辊压使得云母带层与绝缘层之间连接更加稳定，提高铜铝排品质。
Description
技术领域
本发明涉及导体生产技术领域，特别是涉及一种铜铝排外包连接结构、成型设备及成型工艺。
背景技术
目前随着国内各大车企的战略转变，新能源汽车正在占领越来越多的市场份额，挤塑铜排由于加工效率高以及成型简单的特点，可以很好的替代热缩软铜排以及铜软连接，挤塑生产工序为连续性生产，相比单件而言，具有成本低的优势。目前的挤塑工序主要设备为挤出机，通过温度、挤出速度等参数控制，塑料粒子通过加热以及螺杆挤出附着在铜排或铝排上来达到挤塑目的。铜铝排或者铜排常用于汽车电池中承载电流的流通，根据使用的需要，不同的电流需要配备不同大小的铜排。
现有的铜铝排结构一般包括导体，在导体外部设置绝缘层，为了提高安全性，还会设置一层云母带。现有的云母带缠绕在绝缘层的外部，容易出现松动现象，两者连接不稳定，因此需要对云母带与绝缘层连接做改进。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种在绝缘层与云母带层之间设置了热熔胶层，热熔胶层本身采用膜料，经过加热后融化成液态胶状，经过辊压使得云母带层与绝缘层之间连接更加稳定，一体性更好，在后续折弯过程中也不会出现鼓包现象，提高铜铝排品质的铜铝排外包连接结构、成型设备及成型工艺。
本发明所采用的技术方案是：一种铜铝排外包连接结构，包括导体、包覆于导体外部的绝缘层、包覆于绝缘层外部的热熔胶层、以及缠绕于热熔胶层的云母带层，所述热熔胶层通过高温热熔成胶状将绝缘层与云母带层粘接。
一种用于铜铝排外包连接结构的成型设备，包括用于导体放卷的放卷机构、用于在导体上挤塑成型绝缘层的挤塑机构、用于绝缘层冷却的冷却机构、用于绝缘层干燥的干燥机构、用于在绝缘层上包覆热熔胶层的第一绕带机构、用于在热熔胶层的外部包覆云母带层的第二绕带机构、用于将热熔胶层热熔成胶状并绝缘层与云母带层粘接的热熔机构、以及用于将铜铝排收卷的收卷机构；所述放卷机构、挤塑机构、冷却机构、干燥机构、第一绕带机构、第二绕带机构、热熔机构和收卷机构为依次设置。
对上述方案的进一步改进为，所述放卷机构包括放卷支架、安装在放卷支架的放卷电机、以及连接于放卷电机的放卷辊，所述放卷电机用于驱动放卷辊带动导体进行放卷；所述放卷支架靠近挤塑机构的一侧设有导向支架，所述导向支架上设有放料导轮组；
对上述方案的进一步改进为，所述挤塑机构包括螺杆挤出机、以及连接于螺杆挤出机的挤出模头，所述挤出模头用于导体穿过、并在导体的外部挤塑成型绝缘层；所述放料导轮组用于将导体朝向挤出模头导向。
对上述方案的进一步改进为，所述冷却机构包括冷却水槽，所述冷却水槽的两端设有冷却导轮组，所述冷却水槽内设有冷却轮组，所述冷却轮组用于铜铝排保持在冷却水槽内传输，两端的冷却导轮组分别用于铜铝排导入和导出。
对上述方案的进一步改进为，所述干燥机构包括干燥箱、设于干燥箱的干燥风机、以及设于干燥箱内的干燥发热元件，所述干燥风机用于经过干燥箱内的铜铝排进行吹风、并在干燥发热元件作用下产生热风对铜铝排进行干燥。
对上述方案的进一步改进为，所述干燥箱的一侧设有辊压组件，所述辊压组件包括两个外径相切的压辊，所述压辊设有辊压发热元件，两个所述压辊之间设有用于绝缘层通过的间隙，绝缘层通过时，辊压发热元件对压辊加热，使得绝缘层受热软化。
对上述方案的进一步改进为，所述第一绕带机构包括第一绕带架、安装在第一绕带架的第一绕带环、设于第一绕带环的第一环形轨道和第一环形齿条、滑动连接于第一环形轨道的第一滑动座、安装在第一滑动座的第一绕带电机和第一绕带臂、以及安装在第一绕带架的第一放带组件，所述第一绕带电机设有第一绕带齿轮，所述第一绕带齿轮与第一环形齿条啮合，所述第一绕带电机用于驱动第一绕带齿轮，使得第一滑动座沿着第一环形轨道环向传动；所述第一绕带臂上设有第一张力导轮，所述第一放带组件用于热熔胶层放卷至第一张力导轮，并在环向传动时将热熔胶层绕设在绝缘层的外部。
对上述方案的进一步改进为，所述第二绕带机构包括第二绕带架、安装在第二绕带架的第二绕带环、设于第二绕带环的第二环形轨道和第二环形齿条、滑动连接于第二环形轨道的第二滑动座、安装在第二滑动座的第二绕带电机和第二绕带臂、以及安装在第二绕带架的第二放带组件，所述第二绕带电机设有第二绕带齿轮，所述第二绕带齿轮与第二环形齿条啮合，所述第二绕带电机用于驱动第二绕带齿轮，使得第二滑动座沿着第二环形轨道环向传动；所述第二绕带臂上设有第二张力导轮，所述第二放带组件用于云母带层放卷至第二张力导轮，并在环向传动时将云母带层绕设在热熔胶层的外部。
对上述方案的进一步改进为，所述热熔机构包括热熔烘箱、设于热熔烘箱内的发热管、以及设于热熔烘箱内的热熔导辊，所述发热管用于对热熔胶层加热、并使热熔胶层融化，所述热熔导辊设有两个，两个所述热熔导辊将融化后的热熔胶层辊压，使得热熔胶层将绝缘层与云母带层粘接。
一种连接成型工艺，包括所述的成型设备，其特征在于：成型工艺为：导体通过放卷机构放卷，放卷至挤塑机构，挤塑机构将绝缘层挤塑成型包覆在导体的外径，成型后持续朝向冷却机构进行输送，在冷却机构上冷却后，通过干燥机构将冷却过程中在绝缘层上的水分进行干燥，干燥后通过第一绕带机构在绝缘层的外部缠绕上热熔胶层，然后再通过第二绕带机构在热熔胶层的外部缠绕上云母带层，然后继续输送到热熔机构，热熔机构对热熔胶层进行加热，热熔胶层在加热过程中软化形成胶状，并经过辊压后将云母带层与绝缘层粘接，后经过冷却输送至收卷机构收卷。
本发明的有益效果是：
相比现有的铜铝排，本发明在绝缘层与云母带层之间设置了热熔胶层，热熔胶层本身采用膜料，经过加热后融化成液态胶状，经过辊压使得云母带层与绝缘层之间连接更加稳定，一体性更好，在后续折弯过程中也不会出现鼓包现象，提高铜铝排品质。
相比现有的铜铝排成型设备，本发明采用依次设置的放卷机构、挤塑机构、冷却机构、干燥机构、第一绕带机构、第二绕带机构、热熔机构和收卷机构，依次的将铜铝排进行挤塑、冷却定型、干燥、两次缠绕，再热熔辊压，最后再进行收卷。采用了两次绕带，第一次将热熔胶层绕设在绝缘层，第二次将云母带层绕设在热熔胶层的外部，在后续加热时，由于云母带层的受热强度高，热熔胶层采用为热熔胶薄膜，具体可以选用BOPE，能够保证热熔化后结构的连接强度，提高结构耐用性。进而也实现了全自动的挤塑，缠绕，收卷。
连接成型工艺，导体通过放卷机构放卷，放卷至挤塑机构，挤塑机构将绝缘层挤塑成型包覆在导体的外径，成型后持续朝向冷却机构进行输送，在冷却机构上冷却后，通过干燥机构将冷却过程中在绝缘层上的水分进行干燥，干燥后通过第一绕带机构在绝缘层的外部缠绕上热熔胶层，然后再通过第二绕带机构在热熔胶层的外部缠绕上云母带层，然后继续输送到热熔机构，热熔机构对热熔胶层进行加热，热熔胶层在加热过程中软化形成胶状，并经过辊压后将云母带层与绝缘层粘接，后经过冷却输送至收卷机构收卷。整个工艺自动化完成，不需要人工参与，自动化程度高，在连接成型后收卷，后续直接运输到折弯设备上即可。
附图说明
图1为本发明铜铝排外包连接结构的立体结构示意图；
图2为图1中铜铝排外包连接结构的外包连接过程示意图；
图3为本发明成型设备的立体结构示意图；
图4为图3中成型设备的结构示意图；
图5为图3中成型设备的放卷机构和挤塑机构的结构示意图；
图6为图3中成型设备的冷却机构的结构示意图；
图7为图3中成型设备的干燥机构的结构示意图；
图8为图3中成型设备的第一绕带机构和第二绕带机构的结构示意图；
图9为图3中成型设备的热熔机构的结构示意图。
附图标记说明：导体10、绝缘层20、热熔胶层30、云母带层40；
放卷机构1、放卷支架11、放卷电机12、放卷辊13、导向支架14、放料导轮组15；
挤塑机构2、螺杆挤出机21、挤出模头22；
冷却机构3、冷却水槽31、冷却导轮组32、冷却轮组33；
干燥机构4、干燥箱41、干燥风机42、干燥发热元件43、辊压组件44、压辊441、辊压发热元件442；
第一绕带机构5、第一绕带架51、第一绕带环52、第一环形轨道53、第一环形齿条54、第一滑动座55、第一绕带电机56、第一绕带齿轮561、第一绕带臂57、第一张力导轮571、第一放带组件58；
第二绕带机构6、第二绕带架61、第二绕带环62、第二环形轨道63、第二环形齿条64、第二滑动座65、第二绕带电机66、第二绕带齿轮661、第二绕带臂67、第二张力导轮671、第二放带组件68；
热熔机构7、热熔烘箱71、发热管72、热熔导辊73、收卷机构8。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1～图2所示，本发明的一种实施例中，涉及了一种铜铝排外包连接结构，包括导体10、包覆于导体10外部的绝缘层20、包覆于绝缘层20外部的热熔胶层30、以及缠绕于热熔胶层30的云母带层40，所述热熔胶层30通过高温热熔成胶状将绝缘层20与云母带层40粘接。本实施例中，在绝缘层20与云母带层40之间设置了热熔胶层30，热熔胶层30本身采用膜料，经过加热后融化成液态胶状，经过辊压使得云母带层40与绝缘层20之间连接更加稳定，一体性更好，在后续折弯过程中也不会出现鼓包现象，提高铜铝排品质。
如图1～图9所示，一种用于铜铝排外包连接结构的成型设备，包括用于导体10放卷的放卷机构1、用于在导体10上挤塑成型绝缘层20的挤塑机构2、用于绝缘层20冷却的冷却机构3、用于绝缘层20干燥的干燥机构4、用于在绝缘层20上包覆热熔胶层30的第一绕带机构5、用于在热熔胶层30的外部包覆云母带层40的第二绕带机构6、用于将热熔胶层30热熔成胶状并绝缘层20与云母带层40粘接的热熔机构7、以及用于将铜铝排收卷的收卷机构8；所述放卷机构1、挤塑机构2、冷却机构3、干燥机构4、第一绕带机构5、第二绕带机构6、热熔机构7和收卷机构8为依次设置。本实施例中，采用依次设置的放卷机构1、挤塑机构2、冷却机构3、干燥机构4、第一绕带机构5、第二绕带机构6、热熔机构7和收卷机构8，依次的将铜铝排进行挤塑、冷却定型、干燥、两次缠绕，再热熔辊压，最后再进行收卷。采用了两次绕带，第一次将热熔胶层30绕设在绝缘层20，第二次将云母带层40绕设在热熔胶层30的外部，在后续加热时，由于云母带层40的受热强度高，热熔胶层30采用为热熔胶薄膜，具体可以选用BOPE，能够保证热熔化后结构的连接强度，提高结构耐用性。进而也实现了全自动的挤塑，缠绕，收卷。
参阅图5所示，放卷机构1包括放卷支架11、安装在放卷支架11的放卷电机12、以及连接于放卷电机12的放卷辊13，所述放卷电机12用于驱动放卷辊13带动导体10进行放卷；所述放卷支架11靠近挤塑机构2的一侧设有导向支架14，所述导向支架14上设有放料导轮组15；通过放卷电机12驱动放卷辊13将导体10放卷，并设置导向支架14和放料导轮组15用于将导体10进行导向，导体10放卷稳定，实现自动化放卷。
挤塑机构2包括螺杆挤出机21、以及连接于螺杆挤出机21的挤出模头22，所述挤出模头22用于导体10穿过、并在导体10的外部挤塑成型绝缘层20；所述放料导轮组15用于将导体10朝向挤出模头22导向；本实施例中，通过螺杆挤出机21和挤出模头22的配合挤出绝缘层20进行包覆，实现自动化挤塑。其中，螺杆挤出机21和挤出模头22均属于常规设备，故不多做赘述。
参阅图6所示，冷却机构3包括冷却水槽31，所述冷却水槽31的两端设有冷却导轮组32，所述冷却水槽31内设有冷却轮组33，所述冷却轮组33用于铜铝排保持在冷却水槽31内传输，两端的冷却导轮组32分别用于铜铝排导入和导出，本实施例中，通过冷却水槽31内容纳冷却水，具体可以连接循环的水泵进行循环流动，提高冷却效果。
参阅图7所示，干燥机构4包括干燥箱41、设于干燥箱41的干燥风机42、以及设于干燥箱41内的干燥发热元件43，所述干燥风机42用于经过干燥箱41内的铜铝排进行吹风、并在干燥发热元件43作用下产生热风对铜铝排进行干燥；具体的，干燥箱41的一侧设有辊压组件44，所述辊压组件44包括两个外径相切的压辊441，所述压辊441设有辊压发热元件442，两个所述压辊441之间设有用于绝缘层20通过的间隙，绝缘层20通过时，辊压发热元件442对压辊441加热，使得绝缘层20受热软化；通过干燥风机42配合干燥发热元件43产生热风，对经过干燥箱41的绝缘层20进行加热干燥。还设置了压辊441，压辊441在辊压发热元件442产生热量，在经过时绝缘层20软化，在热熔胶层30包覆时能够缠绕包覆连接更加稳定。
参阅图8所示，第一绕带机构5包括第一绕带架51、安装在第一绕带架51的第一绕带环52、设于第一绕带环52的第一环形轨道53和第一环形齿条54、滑动连接于第一环形轨道53的第一滑动座55、安装在第一滑动座55的第一绕带电机56和第一绕带臂57、以及安装在第一绕带架51的第一放带组件58，所述第一绕带电机56设有第一绕带齿轮561，所述第一绕带齿轮561与第一环形齿条54啮合，所述第一绕带电机56用于驱动第一绕带齿轮561，使得第一滑动座55沿着第一环形轨道53环向传动；所述第一绕带臂57上设有第一张力导轮571，所述第一放带组件58用于热熔胶层30放卷至第一张力导轮571，并在环向传动时将热熔胶层30绕设在绝缘层20的外部。具体的，第二绕带机构6包括第二绕带架61、安装在第二绕带架61的第二绕带环62、设于第二绕带环62的第二环形轨道63和第二环形齿条64、滑动连接于第二环形轨道63的第二滑动座65、安装在第二滑动座65的第二绕带电机66和第二绕带臂67、以及安装在第二绕带架61的第二放带组件68，所述第二绕带电机66设有第二绕带齿轮661，所述第二绕带齿轮661与第二环形齿条64啮合，所述第二绕带电机66用于驱动第二绕带齿轮661，使得第二滑动座65沿着第二环形轨道63环向传动；所述第二绕带臂67上设有第二张力导轮671，所述第二放带组件68用于云母带层40放卷至第二张力导轮671，并在环向传动时将云母带层40绕设在热熔胶层30的外部。本实施例中，绕带电机用于驱动绕带齿轮使得绕带滑动座沿着绕带轨道滑动，滑动时带动绕带臂围绕经过的铜铝排旋转，从而将带状物缠绕在铜铝排的外部。
参阅图9所示，热熔机构7包括热熔烘箱71、设于热熔烘箱71内的发热管72、以及设于热熔烘箱71内的热熔导辊73，所述发热管72用于对热熔胶层30加热、并使热熔胶层30融化，所述热熔导辊73设有两个，两个所述热熔导辊73将融化后的热熔胶层30辊压，使得热熔胶层30将绝缘层20与云母带层40粘接；本实施例中，通过热熔导辊73的作用下，双辊配合形成挤压的间隙，将云母带层40挤压与热熔胶层30粘接，结构粘接稳定。
连接成型工艺，导体10通过放卷机构1放卷，放卷至挤塑机构2，挤塑机构2将绝缘层20挤塑成型包覆在导体10的外径，成型后持续朝向冷却机构3进行输送，在冷却机构3上冷却后，通过干燥机构4将冷却过程中在绝缘层20上的水分进行干燥，干燥后通过第一绕带机构5在绝缘层20的外部缠绕上热熔胶层30，然后再通过第二绕带机构6在热熔胶层30的外部缠绕上云母带层40，然后继续输送到热熔机构7，热熔机构7对热熔胶层30进行加热，热熔胶层30在加热过程中软化形成胶状，并经过辊压后将云母带层40与绝缘层20粘接，后经过冷却输送至收卷机构8收卷。整个工艺自动化完成，不需要人工参与，自动化程度高，在连接成型后收卷，后续直接运输到折弯设备上即可。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种铜铝排外包连接结构，其特征在于：包括导体、包覆于导体外部的绝缘层、包覆于绝缘层外部的热熔胶层、以及缠绕于热熔胶层的云母带层，所述热熔胶层通过高温热熔成胶状将绝缘层与云母带层粘接。
2.一种用于权利要求1所述的铜铝排外包连接结构的成型设备，其特征在于：包括用于导体放卷的放卷机构、用于在导体上挤塑成型绝缘层的挤塑机构、用于绝缘层冷却的冷却机构、用于绝缘层干燥的干燥机构、用于在绝缘层上包覆热熔胶层的第一绕带机构、用于在热熔胶层的外部包覆云母带层的第二绕带机构、用于将热熔胶层热熔成胶状并绝缘层与云母带层粘接的热熔机构、以及用于将铜铝排收卷的收卷机构；所述放卷机构、挤塑机构、冷却机构、干燥机构、第一绕带机构、第二绕带机构、热熔机构和收卷机构为依次设置。
3.根据权利要求2所述的成型设备，其特征在于：所述放卷机构包括放卷支架、安装在放卷支架的放卷电机、以及连接于放卷电机的放卷辊，所述放卷电机用于驱动放卷辊带动导体进行放卷；所述放卷支架靠近挤塑机构的一侧设有导向支架，所述导向支架上设有放料导轮组；
所述挤塑机构包括螺杆挤出机、以及连接于螺杆挤出机的挤出模头，所述挤出模头用于导体穿过、并在导体的外部挤塑成型绝缘层；所述放料导轮组用于将导体朝向挤出模头导向。
4.根据权利要求2所述的成型设备，其特征在于：所述冷却机构包括冷却水槽，所述冷却水槽的两端设有冷却导轮组，所述冷却水槽内设有冷却轮组，所述冷却轮组用于铜铝排保持在冷却水槽内传输，两端的冷却导轮组分别用于铜铝排导入和导出。
5.根据权利要求2所述的成型设备，其特征在于：所述干燥机构包括干燥箱、设于干燥箱的干燥风机、以及设于干燥箱内的干燥发热元件，所述干燥风机用于经过干燥箱内的铜铝排进行吹风、并在干燥发热元件作用下产生热风对铜铝排进行干燥。
6.根据权利要求5所述的成型设备，其特征在于：所述干燥箱的一侧设有辊压组件，所述辊压组件包括两个外径相切的压辊，所述压辊设有辊压发热元件，两个所述压辊之间设有用于绝缘层通过的间隙，绝缘层通过时，辊压发热元件对压辊加热，使得绝缘层受热软化。
7.根据权利要求2所述的成型设备，其特征在于：所述第一绕带机构包括第一绕带架、安装在第一绕带架的第一绕带环、设于第一绕带环的第一环形轨道和第一环形齿条、滑动连接于第一环形轨道的第一滑动座、安装在第一滑动座的第一绕带电机和第一绕带臂、以及安装在第一绕带架的第一放带组件，所述第一绕带电机设有第一绕带齿轮，所述第一绕带齿轮与第一环形齿条啮合，所述第一绕带电机用于驱动第一绕带齿轮，使得第一滑动座沿着第一环形轨道环向传动；所述第一绕带臂上设有第一张力导轮，所述第一放带组件用于热熔胶层放卷至第一张力导轮，并在环向传动时将热熔胶层绕设在绝缘层的外部。
8.根据权利要求2所述的成型设备，其特征在于：所述第二绕带机构包括第二绕带架、安装在第二绕带架的第二绕带环、设于第二绕带环的第二环形轨道和第二环形齿条、滑动连接于第二环形轨道的第二滑动座、安装在第二滑动座的第二绕带电机和第二绕带臂、以及安装在第二绕带架的第二放带组件，所述第二绕带电机设有第二绕带齿轮，所述第二绕带齿轮与第二环形齿条啮合，所述第二绕带电机用于驱动第二绕带齿轮，使得第二滑动座沿着第二环形轨道环向传动；所述第二绕带臂上设有第二张力导轮，所述第二放带组件用于云母带层放卷至第二张力导轮，并在环向传动时将云母带层绕设在热熔胶层的外部。
9.根据权利要求2所述的成型设备，其特征在于：所述热熔机构包括热熔烘箱、设于热熔烘箱内的发热管、以及设于热熔烘箱内的热熔导辊，所述发热管用于对热熔胶层加热、并使热熔胶层融化，所述热熔导辊设有两个，两个所述热熔导辊将融化后的热熔胶层辊压，使得热熔胶层将绝缘层与云母带层粘接。
10.一种连接成型工艺，包括权利要求2～9任意一项所述的成型设备，其特征在于：成型工艺为：
导体通过放卷机构放卷，放卷至挤塑机构，挤塑机构将绝缘层挤塑成型包覆在导体的外径，成型后持续朝向冷却机构进行输送，在冷却机构上冷却后，通过干燥机构将冷却过程中在绝缘层上的水分进行干燥，干燥后通过第一绕带机构在绝缘层的外部缠绕上热熔胶层，然后再通过第二绕带机构在热熔胶层的外部缠绕上云母带层，然后继续输送到热熔机构，热熔机构对热熔胶层进行加热，热熔胶层在加热过程中软化形成胶状，并经过辊压后将云母带层与绝缘层粘接，后经过冷却输送至收卷机构收卷。
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