CN220050403U - 一种滚动焊接机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚动焊接机构，包括上滚焊组件和下承焊组件，上滚焊组件包括焊轮、超声波发生器和焊轮电机，超声波发生器的振动输出端与焊轮的转轴一侧连接，焊轮电机的输出轴与焊轮的转轴另一侧连接并带动焊轮转动，下承焊组件包括并排在一起的承焊轮和复合集流体过辊，承焊轮位于焊轮的正下方，承焊轮用于支撑A面箔材、复合集流体及B面箔材的焊接部，复合集流体过辊用于支撑复合集流体的主体。本实用新型提供的滚动焊接机构可以有效解决焊接跑偏问题，提高焊接质量和焊接速度。

Description

一种滚动焊接机构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体的涉及一种滚动焊接机构。

背景技术

锂电池生产过程中，通常选用金属箔材作为集流体，其中正极集流体选择铝箔，负极集流体选择铜箔。为提高电池的能量密度及安全性，一种由高分子薄膜和金属镀层复合得到的复合集流体逐渐受到关注。但是，由于复合集流体包括由高分子材料形成的绝缘层，因此，复合集流体的极耳无法将电芯中的电流输出至电极端子，这就需要利用箔材(铝箔或铜箔)与复合集流体的极耳转接，以便将电芯中的电流输送出来。目前，一般采用滚动焊接机构将箔材焊接在复合集流体的极耳两侧，使得箔材可以作为复合集流体的极耳使用。

公告号为CN108393573A的中国实用新型专利公开了一种超声波滚动焊接机，包括主框架底板，固定在主框架底板上的竖架，包括超声波焊头、调幅器、换能器的主轴系统，包括砧座环的砧座装置，上架体，下架体和驱动装置。超声波焊头与砧座环对中设置；上架体用于安装主轴系统和砧座装置的第一方；下架体用于安装主轴系统和砧座装置的第二方；以及驱动装置安装在主框架底板上，用于驱动下架体上下移动。该超声波滚动焊接机通过主轴系统与砧座装置的配合实现了对工件进行持续的焊接。

然而，由于A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的厚度与复合集流体的主体的厚度可能存在不一样，上述方案的超声波滚动焊接机采用砧座环作为焊接支撑，砧座环的支撑面高度是一致，若A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的厚度与复合集流体的主体的厚度不一样，就会导致在焊接过程中A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的一侧与复合集流体的主体一侧产生的张力和摩擦力是不一样的(即受力不一样)，焊接容易跑偏，影响焊接质量。

实用新型内容

为了克服现有技术中的超声波滚动焊接机，若A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的厚度与复合集流体的主体的厚度不一样时，焊接容易跑偏，影响焊接质量的问题，本实用新型提供一种滚动焊接机构。

本实用新型技术方案如下所述：

一种滚动焊接机构，包括上滚焊组件和下承焊组件，所述上滚焊组件包括焊轮、超声波发生器和焊轮电机，所述超声波发生器的振动输出端与所述焊轮的转轴一侧连接，所述焊轮电机的输出轴与所述焊轮的转轴另一侧连接，

所述下承焊组件包括并排在一起的承焊轮和复合集流体过辊，所述承焊轮位于所述焊轮的正下方，所述承焊轮用于支撑A面箔材、复合集流体及B面箔材的焊接部，所述复合集流体过辊用于支撑复合集流体的主体。

根据上述方案的滚动焊接机构，所述承焊轮的最高点和所述复合集流体过辊的最高点之间的高度差等于所述复合集流体的主体厚度的一半减去所述B面箔材的厚度。

根据上述方案的滚动焊接机构，所述上滚焊组件还包括减速机和第一联轴器，所述焊轮电机的输出轴与所述减速机的一端连接，所述减速机的另一端通过所述第一联轴器与所述焊轮的转轴连接。

根据上述方案的滚动焊接机构，所述滚动焊接机构还包括焊接支架，所述焊接支架包括焊接底板和设置在所述焊接底板上的焊接侧板，所述焊接侧板的背面两侧设置有侧板加强筋，所述上滚焊组件安装在所述焊接侧板上，所述下承焊组件安装在所述焊接底板上。

根据上述方案的滚动焊接机构，所述滚动焊接机构还包括用于刮除所述承焊轮轮面上的粘接物的刮刀组件，所述刮刀组件设置在所述承焊轮的一侧。

根据上述方案的滚动焊接机构，所述滚动焊接机构还包括用于带动所述下承焊组件上下移动的承焊调节组件，所述承焊调节组件设置在所述下承焊组件的下方。

进一步的，所述承焊调节组件包括两个分别设置在所述承焊轴芯两端下方的竖直朝上设置的调节气缸，两个所述调节气缸的伸缩端分别与所述下承焊组件的两端连接。

根据上述方案的滚动焊接机构，所述下承焊组件还包括承焊轴芯和设置在所述承焊轴芯两端的轴芯锁紧座，所述承焊轮套设在所述承焊轴芯上并可沿所述承焊轴芯的中轴线转动，所述承焊轴芯上设置有偏心的外圆台阶，所述外圆台阶的中轴线与所述承焊轴芯的中轴线不共轴，所述复合集流体过辊套设在所述外圆台阶上并可沿所述外圆台阶的中轴线转动。

进一步的，所述外圆台阶的中轴线与所述承焊轴芯的中轴线之间的间距为0.3-1mm。

进一步的，所述外圆台阶的中轴线与所述承焊轴芯的中轴线之间的间距为0.5-1mm。

进一步的，所述承焊轮与所述承焊轴芯的连接处设置有焊轮座，所述焊轮座套设在所述承焊轴芯外并可沿所述承焊轴芯的中轴线转动，所述承焊轮套设在所述焊轮座的外侧并与所述焊轮座固定，所述焊轮座的内侧位于所述复合集流体过辊内部。

进一步的，所述焊轮座通过轴承套设在所述承焊轴芯外并可沿所述承焊轴芯的中轴线转动。

进一步的，所述承焊轮的外侧设置有极耳座，所述极耳座、所述承焊轮及所述焊轮座通过螺丝固定在一起，且所述极耳座的外径与所述承焊轮的外径相同。

进一步的，所述极耳座周向设置有多个第一螺丝孔，所述承焊轮周向设置有多个与所述第一螺丝孔相对应的第二螺丝孔，所述焊轮座的内侧周向设置有多个与所述第一螺丝孔相对应的第三螺丝孔，螺丝穿过对应的所述第一螺丝孔、所述第二螺丝孔及所述第三螺丝孔将所述极耳座、所述承焊轮及所述焊轮座固定在一起。

进一步的，所述复合集流体过辊通过轴承套设在所述外圆台阶上。

进一步的，所述承焊轴芯上至少设置有两个所述外圆台阶。

进一步的，所述承焊轴芯至少一端穿过对应的所述轴芯锁紧座，且穿过的部分设置有配合偏心调节工具转动所述承焊轴芯的调节槽。

进一步的，所述轴芯锁紧座包括上锁紧块和下固定底座，所述上锁紧块和所述下固定底座的结合处设置有与所述承焊轴芯的两端相配合的锁紧孔，所述上锁紧块通过螺丝与所述下固定底座连接并锁紧所述锁紧孔内的所述承焊轴芯。

进一步的，所述上锁紧块的四角均设置有第四螺丝孔，所述下固定底座的顶部四角设置有与对应所述第四螺丝孔相配合的第五螺丝孔，螺丝穿过对应的所述第四螺丝孔、所述第五螺丝孔将所述上锁紧块、所述下固定底座固定在一起。

进一步的，所述承焊轮的下方设置有承重轮组件，所述承重轮组件包括承重底座和两个转动设置在所述承重底座上的承重轮，两个所述承重轮的轮面分别与所述承焊轮的下轮面的两侧接触。

进一步的，所述承重轮的轮面宽度与所述承焊轮的轮面宽度一致。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、通过设置并排在一起的承焊轮和复合集流体过辊，将承焊轮用于支撑A面箔材、复合集流体及B面箔材的焊接部，将复合集流体过辊用于支撑复合集流体的主体，可以保证在焊接过程中A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的一侧与复合集流体的主体一侧产生的张力和摩擦力是一样的，可以有效解决焊接跑偏问题，提高焊接质量和焊接速度；

2、通过在承焊轴芯上设置与承焊轴芯不共轴的外圆台阶，转动承焊轴芯即可改变套设在外圆台阶上的复合集流体过辊的高度，从而可以调整复合集流体过辊的最高点与承焊轮的最高点之间的高度差，以适应不同厚度的A面箔材、B面箔材和复合集流体，提高设备的通用性；

3、设置有轴芯锁紧座锁紧承焊轴芯，避免在焊接过中承焊轴芯转动，只有需要调整复合集流体过辊的最高点与承焊轮的最高点之间的高度差时，轴芯锁紧座才松开承焊轴芯，使得承焊轴芯可以自由转动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型中下承焊组件的结构示意图；

图4为本实用新型中下承焊组件的剖视图；

图5为本实用新型中承焊轴芯的侧视图；

图6为本实用新型中承焊轴芯的正视图；

图7为图6中H-H的剖视图；

图8为本实用新型中承重轮组件的结构示意图。

在图中，

1、上滚焊组件；11、焊轮；12、超声波发生器；13、焊轮电机；14、减速机；15、联轴器；2、下承焊组件；21、承焊轮；22、复合集流体过辊；23、承焊轴芯；231、外圆台阶；232、调节槽；24、轴芯锁紧座；241、上锁紧块；242、下固定底座；25、焊轮座；26、极耳座；27、承重轮组件；271、承重底座；272、承重轮；3、焊接支架；31、焊接底板；32、焊接侧板；33、侧板加强筋；4、刮刀组件；5、承焊调节组件；51、调节气缸。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。

指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图2，本实施例提供一种滚动焊接机构包括上滚焊组件1、下承焊组件2和焊接支架3，焊接支架3包括焊接底板31和设置在焊接底板31上的焊接侧板32，焊接侧板32的背面两侧设置有侧板加强筋33，以提高焊接支架3的结构强度，上滚焊组件1安装在焊接侧板32上，下承焊组件2安装在焊接底板31上。

请参阅图2，上滚焊组件1包括焊轮11、超声波发生器12、焊轮电机13、减速机14和联轴器15，超声波发生器12和焊轮电机13分别设置在焊轮11的两侧，超声波发生器12的振动输出端与焊轮11的转轴一侧连接，焊轮电机13的输出轴与减速机14的一端连接，减速机14的另一端通过联轴器15与焊轮11的转轴另一侧连接，使焊轮电机13带动焊轮11转动。其中，焊轮11的线速度与主动牵引机构6的线速度相同，这样，A面箔材、复合集流体、B面箔材就可以平稳地进入至滚动焊接机构，并且在焊接过程中，不会由于A面箔材、复合集流体、B面箔材的输送速度过度小于焊轮11的线速度而遭到大力的拉扯，也不会或者由于输送速度过度大于焊轮11的线速度而出现褶皱，进而提高焊接质量。

请参阅图3、图4，下承焊组件2包括并排在一起的承焊轮21和复合集流体过辊22，承焊轮21位于焊轮11的正下方，承焊轮21用于支撑A面箔材、复合集流体及B面箔材的焊接部，复合集流体过辊22用于支撑复合集流体的主体，且承焊轮21的最高点和复合集流体过辊22的最高点之间的高度差等于复合集流体的主体厚度的一半减去B面箔材的厚度。由于A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的厚度与复合集流体的主体的厚度可能存在不一样，若焊接支撑面的高度一致，而A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的厚度与复合集流体的主体的厚度又不一样，就会导致A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的一侧与复合集流体的主体一侧产生的张力和摩擦力是不一样的(即受力不一样)，焊接容易跑偏，影响焊接质量。通过上述设置的承焊轮21和复合集流体过辊22，可以保证在焊接过程中A面箔材、B面箔材以及复合集流体的极耳端叠合后的一侧与复合集流体的主体一侧产生的张力和摩擦力是一样的，可以有效解决焊接跑偏问题，提高焊接质量和焊接速度。

超声波焊接可以有效穿透复合集流体的极耳端，将A面箔材和B面箔材分别与极耳端A、B面的金属层熔合，以增加金属厚度，使得电芯中的电流能够可靠的从熔合部分输送出来。

请参阅图1、图2，在本实施例中，滚动焊接机构还包括刮刀组件4，刮刀组件4设置在承焊轮21的一侧，且刮刀组件4的刮刀对准承焊轮21的轮面，二者之间存在细微的间隙，一方面防止刮刀与承焊轮21的轮面发生干涉，另一方面将承焊轮21轮面上的粘接物刮除。

请参阅图1、图2，在本实施例中，滚动焊接机构还包括承焊调节组件5，承焊调节组件5设置在下承焊组件2的下方，通过承焊调节组件5可以带动下承焊组件2上下移动，进而可根据卷材的厚度调节上滚焊组件1与下承焊组件2之间的间距，以适应不同厚度的卷材，提高设备的通用性。具体的，承焊调节组件5包括两个分别设置在承焊轴芯23两端下方的竖直朝上设置的调节气缸51，两个调节气缸51的伸缩端分别与下承焊组件2的两端连接，通过控制两个调节气缸51的伸缩长度即可调节下承焊组件2的高度，从而调节上滚焊组件1与下承焊组件2之间的间距。

请参阅图3至图7，在本实施例中，下承焊组件2还包括承焊轴芯23和设置在承焊轴芯23两端的轴芯锁紧座24，承焊轮21套设在承焊轴芯23上并可沿承焊轴芯23的中轴线转动，承焊轴芯23上设置有偏心的外圆台阶231，外圆台阶231的中轴线与承焊轴芯23的中轴线不共轴，复合集流体过辊22套设在外圆台阶231上并可沿外圆台阶231的中轴线转动，通过在承焊轴芯23上设置与承焊轴芯23不共轴的外圆台阶231，转动承焊轴芯23即可改变套设在外圆台阶231上的复合集流体过辊22的高度，从而可以调整复合集流体过辊22的最高点与承焊轮21的最高点之间的高度差，以适应不同厚度的A面箔材、B面箔材和复合集流体，提高设备的通用性。轴芯锁紧座24用于锁紧承焊轴芯23，避免在焊接过中承焊轴芯23转动，只有需要调整复合集流体过辊22的最高点与承焊轮21的最高点之间的高度差时，轴芯锁紧座24才松开承焊轴芯23，使得承焊轴芯23可以自由转动。

进一步的，外圆台阶231的中轴线与承焊轴芯23的中轴线之间的间距为0.3-1mm。优选的，外圆台阶231的中轴线与承焊轴芯23的中轴线之间的间距为0.5-1mm，使得复合集流体过辊22的高度调节幅度满足市面上绝大部分的A面箔材、B面箔材及复合集流体。

请参阅图3、图4，进一步的，承焊轮21与承焊轴芯23的连接处设置有焊轮座25，焊轮座25通过轴承套设在承焊轴芯23外并可沿承焊轴芯23的中轴线转动，承焊轮21套设在焊轮座25的外侧并与焊轮座25固定，焊轮座25的内侧位于复合集流体过辊22内部。承焊轮21的外侧设置有极耳座26，极耳座26的外径与承焊轮21的外径相同，极耳座26起到辅助支撑A面箔材、B面箔材以及复合集流体的作用。极耳座26、承焊轮21及焊轮座25通过螺丝固定在一起。因此，需要更换承焊轮21时，拧开极耳座26上的螺丝，即可取出承焊轮21，更换新的承焊轮21。具体的，极耳座26周向设置有多个第一螺丝孔，承焊轮21周向设置有多个与第一螺丝孔相对应的第二螺丝孔，焊轮座25的内侧周向设置有多个与第一螺丝孔相对应的第三螺丝孔，螺丝穿过对应的第一螺丝孔、第二螺丝孔及第三螺丝孔即可将极耳座26、承焊轮21及焊轮座25固定在一起。

进一步的，复合集流体过辊22通过轴承套设在外圆台阶231上，以使复合集流体过辊22可沿外圆台阶231的中轴线转动，且承焊轴芯23上至少设置有两个外圆台阶231，以保证承焊轴芯23转动的稳定性。

请参阅图3、图4，进一步的，承焊轴芯23至少一端穿过对应的轴芯锁紧座24，且穿过的部分设置有配合偏心调节工具转动承焊轴芯23的调节槽232，轴芯锁紧座24松开承焊轴芯23后，将偏心调节工具插入调节槽232，即可轻松的转动承焊轴芯23。

请参阅图3，进一步的，轴芯锁紧座24包括上锁紧块241和下固定底座242，上锁紧块241和下固定底座242的结合处设置有与承焊轴芯23的两端相配合的锁紧孔，上锁紧块241通过螺丝与下固定底座242连接并锁紧锁紧孔内的承焊轴芯23，拧松螺丝即可松开承焊轴芯23，此时可以转动承焊轴芯23。具体的，上锁紧块241的四角均设置有第四螺丝孔，下固定底座242的顶部四角设置有与对应第四螺丝孔相配合的第五螺丝孔，螺丝穿过对应的第四螺丝孔、第五螺丝孔即可将上锁紧块241、下固定底座242固定在一起。

请参阅图3、图4、图8，进一步的，承焊轮21的下方设置有承重轮组件27，承重轮组件27起到焊接过程中支撑承焊轮21的作用。由于超声波焊接过程中需要给与一定的压力，若承焊轮21的下方没有支撑，容易导致承焊轴芯23的焊接过程中发生弯折，即影响焊接质量，又需要经常更换承焊轴芯23。具体的，承重轮组件27包括承重底座271和两个转动设置在承重底座271上的承重轮272，两个承重轮272的轮面分别与承焊轮21的下轮面的两侧接触，起到支撑承焊轮21的作用，且不会影响承重轮272的正常转动。同时，承重轮272的轮面宽度与承焊轮21的轮面宽度一致，可以避免承重轮272影响旁边的复合集流体过辊22。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种滚动焊接机构，包括上滚焊组件和下承焊组件，所述上滚焊组件包括焊轮、超声波发生器和焊轮电机，所述超声波发生器的振动输出端与所述焊轮的转轴一侧连接，所述焊轮电机的输出轴与所述焊轮的转轴另一侧连接并带动所述焊轮转动，其特征在于，所述下承焊组件包括并排在一起的承焊轮和复合集流体过辊，所述承焊轮位于所述焊轮的正下方，所述承焊轮用于支撑A面箔材、复合集流体及B面箔材的焊接部，所述复合集流体过辊用于支撑复合集流体的主体。

2.根据权利要求1所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述承焊轮的最高点和所述复合集流体过辊的最高点之间的高度差等于所述复合集流体的主体厚度的一半减去所述B面箔材的厚度。

3.根据权利要求1所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述滚动焊接机构还包括焊接支架，所述焊接支架包括焊接底板和设置在所述焊接底板上的焊接侧板，所述焊接侧板的背面两侧设置有侧板加强筋，所述上滚焊组件安装在所述焊接侧板上，所述下承焊组件安装在所述焊接底板上。

4.根据权利要求1所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述滚动焊接机构还包括用于刮除所述承焊轮轮面上的粘接物的刮刀组件，所述刮刀组件设置在所述承焊轮的一侧。

5.根据权利要求1所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述滚动焊接机构还包括用于带动所述下承焊组件上下移动的承焊调节组件，所述承焊调节组件设置在所述下承焊组件的下方。

6.根据权利要求1所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述下承焊组件还包括承焊轴芯和设置在所述承焊轴芯两端的轴芯锁紧座，所述承焊轮套设在所述承焊轴芯上并可沿所述承焊轴芯的中轴线转动，所述承焊轴芯上设置有偏心的外圆台阶，所述外圆台阶的中轴线与所述承焊轴芯的中轴线不共轴，所述复合集流体过辊套设在所述外圆台阶上并可沿所述外圆台阶的中轴线转动。

7.根据权利要求6所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述承焊轮与所述承焊轴芯的连接处设置有焊轮座，所述焊轮座套设在所述承焊轴芯外并可沿所述承焊轴芯的中轴线转动，所述承焊轮套设在所述焊轮座的外侧并与所述焊轮座固定，所述焊轮座的内侧位于所述复合集流体过辊内部。

8.根据权利要求7所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述承焊轮的外侧设置有极耳座，所述极耳座、所述承焊轮及所述焊轮座通过螺丝固定在一起，且所述极耳座的外径与所述承焊轮的外径相同。

9.根据权利要求6所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述轴芯锁紧座包括上锁紧块和下固定底座，所述上锁紧块和所述下固定底座的结合处设置有与所述承焊轴芯的两端相配合的锁紧孔，所述上锁紧块通过螺丝与所述下固定底座连接并锁紧所述锁紧孔内的所述承焊轴芯。

10.根据权利要求1所述的滚动焊接机构，其特征在于，所述承焊轮的下方设置有承重轮组件，所述承重轮组件包括承重底座和两个转动设置在所述承重底座上的承重轮，两个所述承重轮的轮面分别与所述承焊轮的下轮面的两侧接触。