一种铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化工艺及设备

技术领域

本发明涉及破氧激光毛化技术领域，具体是一种铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化工艺及设备。

背景技术

随着锂电池汽车行业的快速发展，锂电池的使用尤为广泛，市面上的能源电极材料，为了保证具备良好的导电及焊接性能，均采用的铜、铝复合材料，而铜、铝复合材料在复合加工前需要进行毛化处理。

传统铜铝复合前毛化工艺均采用砂带、砂轮、钢丝刷等耗材进行金属的表面处理，存在连续生产成本高、效率低、加工数据难以反馈采集、耗材本身损耗掉落导致毛化面污染、硬质颗粒高速撞击毛化形貌随机且纹路深度不均匀，表面机械变形粗糙度控制精度差，伴生波浪度，噪音粉尘污染，无法保证金属材料的厚度等问题。

同时在表面处理时需要对物料进行矫直，但是铜铝复合前材料主要包括线性和条型两种，现有的矫直设备较难适应对线性和条型材料同时进行矫直，不放便对铜铝复合前材料进行毛化处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化工艺及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化用矫直设备，包括两个支撑座，两个所述支撑座的顶端之间转动连接有执行机构，所述执行机构的外侧设置有调节机构，所述执行机构的一端设置有牵引机构，所述执行机构包括框架，所述框架的两端均固连有座管一，所述座管一与紧邻的支撑座的顶端转动套接，所述框架的两侧内侧壁均设置有固定板，所述框架的两侧内侧壁的四个顶角之间均固连有滑杆，所述滑杆与固定板滑动插接，所述固定板的一侧壁等距转动连接有矫直辊一，且固定板的一侧壁位于相邻两个固定板之间均设置有矫直辊二，所述固定板的另一侧壁设置有驱动架，所述驱动架用于带动矫直辊一转动，所述调节机构用于带动两个驱动架横向移动，所述框架的一端设置有伺服电机二，所述伺服电机二的输出端与紧邻的一个座管一传动连接。

进一步在于：所述框架的两端外侧壁中间位置均开设有限位孔，所述限位孔的内轮廓中间为圆心，且限位孔内轮廓的两端为矩形。

进一步在于：所述矫直辊一的外侧壁中间位置开设有弧形凹槽，且矫直辊二的长度大于矫直辊一上弧形凹槽的宽度。

进一步在于：所述矫直辊一的两端之间转动连接有的固定座一，所述固定座一的一端与固定板转动连接，所述固定座一的一端固连有摇杆，所述摇杆的一端与紧邻的驱动架转动连接，所述矫直辊二的两端均转动连接有固定座二，所述固定座二的一端转动连接有丝杆一，所述丝杆一的外侧壁旋合连接有内螺纹套，所述内螺纹套与紧邻的固定板转动套接，所述固定座一的一端位于固定板另一侧壁的外侧固定套接有直齿轮一，所述内螺纹套的一端外侧壁固定套接有直齿轮二，所述直齿轮二与紧邻的直齿轮一啮合，所述框架两端的外侧壁对应两个驱动架位置均开设有长槽。

进一步在于：所述调节机构包括两个座管二，所述座管二的一端与紧邻的支撑座一侧壁转动连接，所述座管二的外侧壁滑动连接有环板，两个所述环板的一侧壁之间位于外沿位置环型等距固连有多个支杆，且一个环板的另一侧壁开设有环型槽，所述驱动架的两端均与紧邻的环板一侧壁接触，所且一个支撑座的两侧均固连有直线电机，所述直线电机的输出端与环型槽滑动连接，所述直线电机用于推拉环板移动。

进一步在于：所述驱动架的两端均安装有滚轮。

进一步在于：所述框架的两侧外侧壁的两端中间位置均转动连接有丝杆二，所述丝杆二的一端固定套接有传动齿轮，所述固定板的一侧壁两端均开设有螺纹孔，所述丝杆二的另一端与紧邻的固定板旋合连接，多个所述支杆的两端之间均固连固定环，所述固定环的一侧壁固连有齿圈二，所述齿圈二用于与传动齿轮啮合，且一个支撑座的顶端固连有伺服电机一，两个所述座管二中的一个座管二的外侧壁固定套接有齿圈一，所述伺服电机一的输出端固定套接有直齿轮三，所述直齿轮三与齿圈一啮合。

进一步在于：所述驱动架的两端均开设有避让部，所述避让部用于对丝杆二进行避让，两个所述固定板上的多个矫直辊一与驱动架之间呈中心对称设置。

进一步在于：所述牵引机构包括支撑架，所述支撑架的内底面转动连接有底辊，所述支撑架的一侧内壁固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与底辊传动连接，所述支撑架的内顶面安装有液压杆，所述液压杆的底端安装有挤压辊。

本发明还提供一种铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化工艺，包括如下步骤：

步骤一：通过卷型物料放卷机来对卷料放卷；

步骤二：通过物料矫直设备，对物料进行矫直，便于激光毛化，所述物料矫直设备采用所述的铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化用矫直设备；

步骤三：通过激光毛化机对矫直后的物料表面进行处理，通过高温气化破除物料表面氧化层；

步骤四：通过物料收卷机对已毛化物料进行排线收卷；

步骤三中，所述激光毛化机内部安装有多个激光发射器，控制激光发射器与物料呈20°～40°角，对物料表面进行毛化，同时保持激光毛化机内部空间密闭，且通入惰性气体对物料进行气氛保护，防止毛化后物料表面二次氧化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过激光毛化的设置，激光毛化通过高温气化破除物料表面氧化层，在配合惰性气体气氛保护下，表面不会二次氧化，还不会像使用耗材毛化时产生金属粉尘飞溅同时出现损耗掉落导致的砂砾嵌入污染，连续生产时更不用定时更换耗材，且因为毛化面无污染，可省去原耗材毛化后的清洗工序，因此，激光毛化可以做到工序的节省、对环境及产品无污染、显著降低成本的同时提高工作效率；

2.通过执行机构和调节机构的设置，当对线性复合物料进行矫直时，调节机构带动两个固定板向中间靠拢，根据线材外径调整两侧的矫直辊一之间的间距，通过驱动架带动多个矫直辊一偏转，伺服电机二带动执行机构旋转，使得多个矫直辊一绕线材公转从而对线材进行校直，当对条型卷材进行矫直时，调节机构带动矫直辊一反向偏转回位，使得矫直辊一的自转轴线与矫直辊二的自转轴线平行，矫直辊二背离紧邻的固定板移动，使得同一侧的多个矫直辊一和矫直辊二处于同一平面，通过矫直辊二对矫直辊一的凹槽部进行补偿，通过矫直辊一和矫直辊二对物料进行挤压矫直；

3.通过调节机构的设置，通过调节机构带动驱动架前后移动，驱动架后移时，驱动架通过摇杆带动固定座一偏转，固定座一带动直齿轮一转动，直齿轮一通过与直齿轮二的啮合带动内螺纹套转动，内螺纹套通过与丝杆一的旋合连接，通过丝杆一带动矫直辊二靠近固定板移动，当驱动架前移时，带动矫直辊一回转至与矫直辊二平行状态，从而带动矫直辊二向中间方向移动，使得矫直辊二与矫直辊一处于同一平面上，从而方便根据物料形状进行自动切换，方便操作。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明中整体侧视结构示意图；

图3是本发明中执行机构与调节机构结构示意图；

图4是本发明中整体俯视结构示意图；

图5是图4的A处局部放大图；

图6是图4的B处局部放大图；

图7是本发明中执行机构结构示意图；

图8是本发明中固定板正视结构示意图;

图9是本发明中驱动架结构示意图；

图10是本发明中矫直辊一和矫直辊二结构示意图；

图11是本发明中牵引机构结构示意图；

图12是本发明中破氧激光毛化工艺示意图。

图中：100、支撑座；200、执行机构；210、座管一；220、框架；221、长槽；222、限位孔；230、滑杆；240、固定板；250、驱动架；251、避让部；260、矫直辊一；261、固定座一；262、直齿轮一；263、摇杆；270、矫直辊二；271、固定座二；272、丝杆一；273、内螺纹套；274、直齿轮二；280、丝杆二；281、传动齿轮；300、调节机构；310、环板；311、环型槽；320、支杆；330、座管二；331、齿圈一；340、固定环；341、齿圈二；350、直线电机；360、伺服电机一；361、直齿轮三；400、牵引机构；410、支撑架；420、底辊；430、液压杆；440、挤压辊；450、驱动电机；500、伺服电机二；1、物料放卷机；2、物料矫直设备；3、激光毛化机；4、物料收卷机；5、激光发射器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～图12，本发明实施例中，一种铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化工艺，包括如下步骤：

步骤一：通过卷型物料放卷机1来对卷料放卷；

步骤二：通过本发明提供的物料矫直设备2，对物料进行矫直，便于激光毛化；

步骤三：通过激光毛化机3对矫直后的物料表面进行处理，通过高温气化破除物料表面氧化层；

步骤四：通过物料收卷机4对已毛化物料进行排线收卷；

步骤三中，激光毛化机3内部安装有3个激光发射器5，且激光发射器5通过计算机程序控制，且激光发射器5与物料呈20°～40°角对其表面进行毛化，同时激光毛化机3内部空间密闭，且通入惰性气体后对物料进行气氛保护。

具体的，激光毛化可以通过高温气化破除物料表面氧化层，在配合惰性气体气氛保护下，表面不会二次氧化，还不会像使用耗材毛化时产生金属粉尘飞溅同时出现损耗掉落导致的砂砾嵌入污染，连续生产时更不用定时更换耗材，且因为毛化面无污染，可省去原耗材毛化后的清洗工序，因此，激光毛化可以做到工序的节省、对环境及产品无污染、显著降低成本的同时提高工作效率，有效的提高了后续复合的结合强度，在连续生产时并不用像耗材一样需要定时更换，因此在提高工作效率的同时显著降低成本。

本发明实施例还提供了一种铜铝复合前材料表面的破氧激光毛化用矫直设备，包括两个支撑座100，两个支撑座100的顶端之间转动连接有执行机构200，执行机构200的外侧设置有调节机构300，执行机构200的一端设置有牵引机构400，执行机构200包括框架220，框架220的两端均固连有座管一210，座管一210与紧邻的支撑座100的顶端转动套接，框架220的两侧内侧壁均设置有固定板240，框架220的两侧内侧壁的四个顶角之间均固连有滑杆230，滑杆230与固定板240滑动插接，固定板240的一侧壁等距转动连接有矫直辊一260，且固定板240的一侧壁位于相邻两个固定板240之间均设置有矫直辊二270，固定板240的另一侧壁设置有驱动架250，驱动架250用于带动矫直辊一260转动，调节机构300用于带动两个驱动架250横向移动，框架220的一端设置有伺服电机二500，伺服电机二500的输出端与紧邻的一个座管一210传动连接。

具体实施时，当对线性复合物料进行矫直时，调节机构300带动两个固定板240向中间靠拢，根据线材外径调整两侧的矫直辊一260之间的间距，通过调节机构300带动驱动架250前后移动，使得通过驱动架250带动多个矫直辊一260偏转，同时矫直辊一260偏转时带动驱动架250靠向紧邻固定板240移动，线材从两侧的多个矫直辊一260之间穿过，牵引机构400对线材进行牵引向前输送，伺服电机二500带动执行机构200旋转，使得多个矫直辊一260绕线材公转从而对线材进行校直，当对条型卷材进行矫直时，调节机构300带动矫直辊一260反向偏转回位，使得矫直辊一260的自转轴线与矫直辊二270的自转轴线平行，矫直辊一260回转时带动矫直辊二270背离紧邻的固定板240移动，通过矫直辊二270对矫直辊一260的凹槽部进行补偿，当条型物料从两侧多个矫直辊一260和矫直辊二270之间穿过时，通过矫直辊一260和矫直辊二270对物料进行挤压矫直，且对条型物料进行矫直时执行机构200保持在两个固定板240呈上下放置的姿态。

实施例一：如图2～图10所示，在本实施例中，框架220的两端外侧壁中间位置均开设有限位孔222，限位孔222的内轮廓中间为圆心，且限位孔222内轮廓的两端为矩形，矫直辊一260的外侧壁中间位置开设有弧形凹槽，且矫直辊二270的长度大于矫直辊一260上弧形凹槽的宽度。

在本实施例中，方便限位孔222同时适应线材和条型物料，通过矫直辊二270的设置，使得在对条型材料进行矫直时，通过矫直辊二270对矫直辊一260上的弧形凹槽进行补偿。

实施例二：如图2～图10所示，在本实施例中，矫直辊一260的两端之间转动连接有的固定座一261，固定座一261的一端与固定板240转动连接，固定座一261的一端固连有摇杆263，摇杆263的一端与紧邻的驱动架250转动连接，矫直辊二270的两端均转动连接有固定座二271，固定座二271的一端转动连接有丝杆一272，丝杆一272的外侧壁旋合连接有内螺纹套273，内螺纹套273与紧邻的固定板240转动套接，固定座一261的一端位于固定板240另一侧壁的外侧固定套接有直齿轮一262，内螺纹套273的一端外侧壁固定套接有直齿轮二274，直齿轮二274与紧邻的直齿轮一262啮合，框架220两端的外侧壁对应两个驱动架250位置均开设有长槽221。

具体实施时，通过调节机构300带动驱动架250前后移动，驱动架250后移时，驱动架250通过摇杆263带动固定座一261偏转，固定座一261带动直齿轮一262转动，直齿轮一262通过与直齿轮二274的啮合带动内螺纹套273转动，内螺纹套273通过与丝杆一272的旋合连接，通过丝杆一272带动矫直辊二270靠近固定板240移动，从而使得在对线材进行矫直时，矫直辊二270移动至矫直辊一260弧形凹槽的底部外侧，从而避免矫直时矫直辊二270与线材进行接触，当驱动架250前移时，带动矫直辊一260回转至与矫直辊二270平行状态，从而带动矫直辊二270向中间方向移动，使得矫直辊二270与矫直辊一260处于同一平面上，从而方便根据物料形状进行切换，便于同时对线材和条型物料进行矫直。

实施例三：如图2～图10所示，在本实施例中，调节机构300包括两个座管二330，座管二330的一端与紧邻的支撑座100一侧壁转动连接，座管二330的外侧壁滑动连接有环板310，两个环板310的一侧壁之间位于外沿位置环型等距固连有多个支杆320，且一个环板310的另一侧壁开设有环型槽311，驱动架250的两端均与紧邻的环板310一侧壁接触，所且一个支撑座100的两侧均固连有直线电机350，直线电机350的输出端与环型槽311滑动连接，直线电机350用于推拉环板310移动，驱动架250的两端均安装有滚轮。

具体实施时，直线电机350带动两个环板310沿座管二330滑动，从而带动两个环板310前后移动，两个环板310推动驱动架250前后移动。

如图4、6所示，在本实施例中，框架220的两侧外侧壁的两端中间位置均转动连接有丝杆二280，丝杆二280的一端固定套接有传动齿轮281，固定板240的一侧壁两端均开设有螺纹孔，丝杆二280的另一端与紧邻的固定板240旋合连接，多个支杆320的两端之间均固连固定环340，固定环340的一侧壁固连有齿圈二341，齿圈二341用于与传动齿轮281啮合，且一个支撑座100的顶端固连有伺服电机一360，两个座管二330中的一个座管二330的外侧壁固定套接有齿圈一331，伺服电机一360的输出端固定套接有直齿轮三361，直齿轮三361与齿圈一331啮合。

具体实施时，当需要调整两个固定板240之间的间距时，直线电机350带动两个环板310后移，直至齿圈二341与后侧的传动齿轮281啮合的，随后伺服电机一360通过直齿轮三361和齿圈一331带动座管二330转动，从而带动两个环板310转动，环板310通过支杆320带动齿圈二341转动，从而带动传动齿轮281自转，使得丝杆二280自转，通过丝杆二280与固定板240的旋合连接，带动两个固定板240相向移动，从而调整两侧的矫直辊一260之间的距离。

如图10、11所示，在本实施例中，驱动架250的两端均开设有避让部251，避让部251用于对丝杆二280进行避让，两个固定板240上的多个矫直辊一260与驱动架250之间呈中心对称设置，牵引机构400包括支撑架410，支撑架410的内底面转动连接有底辊420，支撑架410的一侧内壁固定安装有驱动电机450，驱动电机450的输出端与底辊420传动连接，支撑架410的内顶面安装有液压杆430，液压杆430的底端安装有挤压辊440。

具体实施时，通过液压杆430带动挤压辊440上下移动，对物料进行夹紧，从而通过驱动电机450带动底辊420转动，向前输送物料。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。