一种极柱清洗装置的制作方法

本技术涉及电芯制造，特别是一种极柱清洗装置。

背景技术：

1、在当今锂离子电池pack包制造领域，电芯作为核心部件，其极柱与巴片（busbar）间的焊接质量直接决定了pack包的载流性能、机械强度以及最重要的安全性能。电芯极柱的表面状态对于极柱与巴片之间的焊接界面质量具有举足轻重的影响，去除表面氧化层和污染物是实现成功耐久的焊接与粘合的基本前提条件。随着电池pack包技术朝着高能量密度、高稳定性和长寿命方向不断演进，对电芯极柱的清洁工艺提出了更为严苛的要求。

2、为实现环保高效的清洁标准，行业内普遍采用高能量性、高精度、非接触式的激光清洗方式对电芯极柱进行表面处理，可精准去除表面污染物和氧化层，减少焊接飞溅、气孔、虚焊等缺陷出现，能有效提高焊接质量和降低成本。

3、目前行业内的激光清洗机构在实际生产过程中存在以下问题：

4、1、激光清洗过程中会产生微小粉尘颗粒，粉尘未及时清理会形成多重安全隐患。专利cn118180051a、cn114733853a中公开的负压除尘装置均采用单体式除尘罩设计以覆盖整个电芯，除尘罩中间风速大两端风速小，而电芯极柱位于除尘口两侧位置，由于风速衰减导致粉尘残留率高，实际除尘效果欠佳。专利cn220760365u通过在振镜正下方设置除尘口并连接吸风管，吸风管与外部除尘装置连接，实现在激光发射方向上同步实现除尘。这种激光清洗机构设计由于除尘口径较小，虽通过增加导轨移动机构实现对电芯双极柱区域的全覆盖，但设备结构复杂、成本高昂、实际工作节拍是固定式激光清洗机构的两倍以上。

5、2、在面对锂电池模组生产换型时，由于电芯极柱间距的差异，需更换尺寸更大的单体式除尘罩实现对电芯的有效兼容，其终端风速会随除尘罩尺寸增加显著降低。因此需要更大功率的除尘机以满足除尘要求，这导致除尘设备成本和使用能耗大大提高。

6、3、采用独立工站设计，导致产线空间利用率低，与其他工序（如电芯拆盘上线、电芯贴胶等）分离，工序间转移会显著增加生产节拍时间，电芯需要经机械臂抓取—定位—清洗—再转移，严重拖累整线生产产能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种极柱清洗装置，以解决现有技术中的问题。

2、本实用新型提供了一种极柱清洗装置，包括：

3、激光清洗单元，用于沿极柱的轴向输出激光能量，以清洗极柱表面；

4、除尘单元，包括支架和两个独立设置的除尘罩，两个所述除尘罩分别与待加工电芯的两个极柱一一对应设置，用于在激光清洗过程中吸附对应极柱产生的粉尘，两个所述除尘罩可相对移动以调节间距；

5、输送单元，用于驱动待加工电芯沿预设路径移动，所述激光清洗单元和所述除尘单元均布设于所述预设路径上。

6、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述激光清洗单元的焦点处工作幅面大于或等于所述待加工电芯上表面的面积，所述激光清洗单元包括自上而下依次设置的光纤激光器、振镜、场镜以及风刀，其中，所述风刀可拆卸的安装在所述场镜的下方。

7、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述极柱清洗装置还包括与所述激光清洗单元连接的位移调节单元，用于驱动所述激光清洗单元分别沿相互垂直的第一方向、第二方向以及第三方向移动。

8、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述位移调节单元包括基座、第一支撑架、第二支撑架以及承载板，所述第一支撑架与所述基座活动连接，可沿第二方向与所述基座相对移动，第一支撑架的侧边设有导向件，所述第二支撑架与导向件导向配合，第二支撑架可沿第一方向在所述导向件上移动，所述承载板活动设于所述第二支撑架上，用于承载激光清洗单元，承载板可沿第三方向与第二支撑架相对移动。

9、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述第一支撑架面向所述基座的一侧设有第一装配部，所述第一装配部包括孔体、槽体、定位销中的任意一种。

10、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述第二支撑架上设有导向凸块，所述承载板上开设有导向滑槽，所述导向凸块与所述导向滑槽滑动连接，且第二支撑架上还设有第二装配部，所述第二装配部包括孔体、槽体、定位销中的任意一种。

11、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述除尘单元还包括滑动块和调节板，所述滑动块与所述支架沿第一方向活动连接，所述调节板沿第二方向活动设于所述滑动块上，且调节板可沿第三方向相对滑动块移动，所述除尘罩沿第二方向对称设于所述调节板的两端，两个除尘罩可在调节板上沿第二方向相对移动。

12、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述除尘罩包括除尘口和管体，所述除尘口朝向极柱的径向，且除尘口中心高度高于极柱表面2-5cm，所述管体采用弯管结构，且呈直角折弯状，两个管体的一端分别连接对应的除尘口，另一端连接负压机构。

13、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述极柱清洗装置还包括视觉检测单元，用于所述待加工电芯经所述激光清洗单元清洗后拍照检测，所述视觉检测单元包括驱动件和拍摄相机，所述驱动件用于驱动所述拍摄相机靠近或远离待加工电芯，所述拍摄相机用于对极柱进行拍照。

14、如上所述的一种极柱清洗装置，其中，优选的是，所述输送单元包括环形导轨和夹持工位，所述夹持工位间隔设于所述环形导轨上，用于夹持所述待加工电芯，所述环形导轨用于输送待加工电芯。

15、与现有技术相比，本实用新型采用分体式除尘结构设计，为电芯极柱配备两个独立的除尘罩，能够精确对准单个极柱产生的烟雾和碎屑同时进行清洁操作，相较于传统单体式吸尘口，本装置风速衰减率小，对粉尘逃逸能实现有效捕获，避免二次污染，且分体式吸尘口可针对不同电芯尺寸或极柱布局进行变距调节，降低除尘设备成本和使用能耗；

16、对pack产线中的电芯预处理段采用环形导轨集成工位设计，通过将激光清洗与电芯上线、电芯贴胶、电芯堆叠等工序串联集成在环形导轨上，实现工序无缝衔接，减少重复定位，以使得在激光清洗的过程中，激光清洗时间与其他工位的节拍精准匹配，实现同步作业，大大减少了各工序间的转移时间，提升pack制备的生产速率。此外，将激光清洗工位串联集成在环形导轨线上，可以减少设备的占地空间和生产成本。

17、通过光学相机监测装置实时监测清洗后的极柱表面状态，记录并反馈数据，以避免不合格极柱表面流入后工序造成pack包焊接出现飞溅、炸点和熔池气孔等缺陷。

1.一种极柱清洗装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述激光清洗单元的焦点处工作幅面大于或等于所述待加工电芯上表面的面积，所述激光清洗单元包括自上而下依次设置的光纤激光器、振镜、场镜以及风刀，其中，所述风刀可拆卸的安装在所述场镜的下方。

3.根据权利要求1所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述极柱清洗装置还包括与所述激光清洗单元连接的位移调节单元，用于驱动所述激光清洗单元分别沿相互垂直的第一方向、第二方向以及第三方向移动。

4.根据权利要求3所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述位移调节单元包括基座、第一支撑架、第二支撑架以及承载板，所述第一支撑架与所述基座活动连接，可沿第二方向与所述基座相对移动，第一支撑架的侧边设有导向件，所述第二支撑架与导向件导向配合，第二支撑架可沿第一方向在所述导向件上移动，所述承载板活动设于所述第二支撑架上，用于承载激光清洗单元，承载板可沿第三方向与第二支撑架相对移动。

5.根据权利要求4所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述第一支撑架面向所述基座的一侧设有第一装配部，所述第一装配部包括孔体、槽体、定位销中的任意一种。

6.根据权利要求4所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述第二支撑架上设有导向凸块，所述承载板上开设有导向滑槽，所述导向凸块与所述导向滑槽滑动连接，且第二支撑架上还设有第二装配部，所述第二装配部包括孔体、槽体、定位销中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述除尘单元还包括滑动块和调节板，所述滑动块与所述支架沿第一方向活动连接，所述调节板沿第二方向活动设于所述滑动块上，且调节板可沿第三方向相对滑动块移动，所述除尘罩沿第二方向对称设于所述调节板的两端，两个除尘罩可在调节板上沿第二方向相对移动。

8.根据权利要求1所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述除尘罩包括除尘口和管体，所述除尘口朝向极柱的径向，且除尘口中心高度高于极柱表面2-5cm，所述管体采用弯管结构，且呈直角折弯状，两个管体的一端分别连接对应的除尘口，另一端连接负压机构。

9.根据权利要求1所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述极柱清洗装置还包括视觉检测单元，用于所述待加工电芯经所述激光清洗单元清洗后拍照检测，所述视觉检测单元包括驱动件和拍摄相机，所述驱动件用于驱动所述拍摄相机靠近或远离待加工电芯，所述拍摄相机用于对极柱进行拍照。

10.根据权利要求1所述的极柱清洗装置，其特征在于，所述输送单元包括环形导轨和夹持工位，所述夹持工位间隔设于所述环形导轨上，用于夹持所述待加工电芯，所述环形导轨用于输送待加工电芯。