CN103358021B - 激光切割机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种激光切割机，包括激光头和吸尘组件，该吸尘组件包括外吸尘罩和除尘件，该外吸尘罩罩设在激光头上，其上设有与吸尘器连通的主吸尘管，对于激光切割时产生的大部分轻附在极片或其他部件的粉尘，该外吸尘罩都能够直接吸走。该除尘件位于罩体内并围绕激光头设置，其包括柔性部，使用时该柔性部与被切割物表面接触，除尘件与激光头联接，也可随激光头一体移动，在移动过程中该除尘件不断擦拭被切割物表面，使得粘在被切割物表面的粉尘被柔性部扫起，而且该柔性部围绕激光头设置，因此可保证激光头周围的任一范围都能够被擦拭到。同时除尘件上还设有用于粉尘穿过除尘件进入主吸尘管的开口，因此被柔性部扫起的粉尘可被主吸尘管道吸走。

Description

激光切割机

技术领域

本申请涉及一种激光切割机，尤其是涉及一种用于锂电池制造过程中对极片进行切割的激光切割机。

背景技术

目前激光切割是锂电池领域中的一个重要切割手段，锂电池极片是由上下表面各一层涂布以及中间一层金属的集流体组成，由于激光切割是利用其高能量瞬间烧穿极片，其能量冲击力非常高，从而导致极片在烧穿的同时迸发出许多飞溅物，这些飞溅物中有包含燃烧的颗粒和涂布烧裂后形成的极粉颗粒，两种颗粒都以不同的加速度和方向进行运动。一部分飞溅物运动过程中遇到空气阻力最后动能降为零掉落在极片表面形成粉尘；另一部分在运动过程中碰到附近的物体形成反弹掉落在极片表面形成粉尘。当掉落在极片上的颗粒在掉落之前还是燃烧状态时，那么其掉落在极片上就会固话从而很牢固的粘在极片上，尤其是距离切边1毫米左右宽度范围内的粉尘在切割时还未燃烧完全就掉在此处导致和极片牢固粘住；当掉落的粉尘在掉落之前没有燃烧时，那么其就只是轻附在极片表面上。以上两种状态的粉尘就是组成我们激光切割形成的总粉尘。

现在我们所使用的除尘机构如图1所示，激光头装在吸尘罩11的激光头腔12内，吸尘罩与吸尘器连通，切割时飞溅形成的轻附在极片13上的粉尘能够通过吸尘器的作用吸走，但是对于牢固粘在极片13上的粉尘无法清除。

发明内容

本申请提供一种激光切割机。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种激光切割机,包括用于激光切割的激光头，还包括吸尘组件，所述吸尘组件包括：

外吸尘罩，所述外吸尘罩包括罩体和用于与吸尘器连通的主吸尘管，所述罩体罩设在激光头上，所述主吸尘管与罩体内连通；

除尘件，所述除尘件位于罩体内并围绕激光头设置，所述除尘件与激光头联接，其包括用于与被切割物表面接触除尘的柔性部和用于供粉尘穿过除尘件进入主吸尘管的开口。

作为所述激光切割机的进一步改进，还包括内吸尘环，所述内吸尘环套设在激光头上，其具有用于与吸尘器连通的吸尘通道，所述吸尘通道的入口端面向除尘件与激光头之间的区域设置。

作为所述激光切割机的进一步改进，所述开口位于柔性部的上方，所述吸尘通道的入口端位于除尘件与激光头之间的区域的上方。

作为所述激光切割机的进一步改进，还包括旋转动力件，所述旋转动力件固定设置激光切割机上，所述除尘件与旋转动力件联接，所述旋转动力件可驱动柔性部围绕激光头旋转。

作为所述激光切割机的进一步改进，所述旋转动力件包括电机和带传动件，所述带传动件包括主动轮、从动轮和联接主动轮与从动轮的传动带，所述主动轮与电机动力输出端联接，所述从动轮套设在激光头上，在激光头与从动轮之间设有轴承，所述除尘件与从动轮固定连接。

作为所述激光切割机的进一步改进，所述除尘件上的柔性部为毛刷，所述毛刷最下端低于激光头的最下端，所述开口为栅格结构。

作为所述激光切割机的进一步改进，还包括空气导流通道，所述空气导流通道的入口端与空气源连通，所述空气导流通道的出口端面向被切割物表面设置。

作为所述激光切割机的进一步改进，所述空气导流通道的出口端面向激光头与被切割物的切割点设置。

作为所述激光切割机的进一步改进，还包括与激光头外形贴合的安装腔和围绕安装腔的腔壁设置的导流槽壁，所述导流槽壁与安装腔壁围合形成空气导流通道，所述导流槽壁或安装腔壁上设有空气进入孔。

作为所述激光切割机的进一步改进，所述空气导流通道为单独设置的管道。

本申请的有益效果是：

本申请提供的激光切割机中，包括激光头和吸尘组件，该吸尘组件包括外吸尘罩和除尘件，该外吸尘罩罩设在激光头上，其上设有与吸尘器连通的主吸尘管，对于激光切割时产生的大部分轻附在极片或其他部件的粉尘，该外吸尘罩都能够直接吸走。该除尘件位于罩体内并围绕激光头设置，其包括柔性部，使用时该柔性部与被切割物表面接触，由于激光头在切割的过程中需要移动，除尘件与激光头联接，也可随激光头一体移动，在移动过程中该除尘件不断擦拭被切割物表面，使得粘在被切割物表面的粉尘被柔性部扫起，而且该柔性部围绕激光头设置，因此可保证激光头周围的任一范围都能够被擦拭到。同时除尘件上还设有用于粉尘穿过除尘件进入主吸尘管的开口，因此被柔性部扫起的粉尘可被主吸尘管道吸走，从而实现对牢固粘接在被切割物表面粉尘的清理。

附图说明

图1为现有一种激光切割机吸尘组件结构示意图；

图2为本申请一种激光切割机的实施例一的结构示意图；

图3为图2所示激光切割机另一视角结构示意图；

图4为图2所示激光切割机内部剖视图；

图5为图2所示激光切割机中除尘件结构示意图；

图6为图2所示激光切割机中内吸尘环结构示意图；

图7为一种激光切割机实施例二中除尘组件的结构示意图；

图8为图7所示除尘组件和外吸尘罩配合剖视图；

图9为一种激光切割机实施例三的结构示意图；

图10为一种激光切割机实施例四的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明，以下各实施例和技术特征在不构成相互矛盾的情况下，都是可以彼此相互结合的。

实施例一：

请参考图1-3，本实施例一所提供的激光切割机包括外吸尘罩21、激光头22、除尘件23、旋转动力件和内吸尘环25。

该激光头22用于切割被切割物，如极片。

该外吸尘罩21包括罩体211和用于与吸尘器连通的主吸尘管212，该罩体211罩设在激光头22上，主吸尘管212为两个，分别设置在罩体211的两侧，并与罩体211内连通，在吸尘器作用下可抽吸罩体211内的粉尘。

该除尘件23位于罩体211内并围绕激光头22设置，其中除尘件23与激光头22联接，可随激光头22一体移动。除尘件23包括用于与被切割表面接触除尘的柔性部和用于供粉尘穿过除尘件23进入主吸尘管212的开口232。在激光切割极片时，柔性部随着激光头22移动，因而可不断擦拭极片的表面，将牢固粘在极片表面的粉尘扫起，通过吸尘器的抽吸，将粉尘吸走。

请参考图3-5，在本实施例一中，该除尘件23上的柔性部为毛刷231，毛刷231最下端低于激光头22的最下端，以便于激光头22切割极片时毛刷231可抵紧极片的表面，从而提高毛刷231与极片表面的作用力，擦拭效果更好。当然，毛刷231并非柔性部的唯一选择，于其他实施例中，橡胶或其他柔性材料都可作为柔性部。

请参考图2和3，该旋转动力件包括电机241和带传动件，该带传动件包括主动轮242、从动轮243和位于主动轮242与从动轮243之间的传动带（图中未示出），该主动轮242与电机241动力输出端联接，从动轮243套设在激光头22上，在激光头22与从动轮243之间设有轴承244，除尘件23与从动轮243固定连接。该电机241可带动主动轮242旋转，主动轮242传动从动轮243旋转，其中从动轮243可设计成外圆周带有齿条的形状，便于传动。由于从动轮243与激光头22之间设有轴承244，因此从动轮243可相对激光头22旋转，同时除尘件23也与从动轮243固定，因此该毛刷231也可绕激光头22旋转。

将毛刷231设计成可绕激光头22旋转使得本实施例一具有双重除尘的效果，第一重是由激光头22带动毛刷231擦拭极片的表面，第二重是在毛刷231随激光头22移动的过程中，同时旋转电机241带动毛刷231自身相对于激光头22旋转，加强对极片表面的擦拭效果，由此可将，将毛刷231设计成可旋转的，其能够进一步地提高除尘效果，但在其他对除尘效果要求相对较低的实施例中，完全可以将毛刷231设计成相对激光头22固定，即毛刷231自身不旋转，仅依靠随激光头22移动来擦拭极片表面，这样可简化结构，节省成本，同时也可达到一定的除尘效果。

请参考图3、4和6，该内吸尘环25为环形状，其套设在激光头22上，通过卡簧定位。内吸尘环25具有用于与吸尘器连通的吸尘通道，吸尘通道的入口端251面向除尘件23与激光头22之间的区域设置。其中内吸尘环25的吸尘通道可与外吸尘罩21的主吸尘管212共用一个吸尘器。图4中A、B所示即为本实施例一中内吸尘环的吸尘通道，其中B处与A处连通，由A处与外界连通。

在本实施例一中，该内吸尘环25设置于轴承244和从动轮243的下方，也就是其入口端251位于毛刷231与激光头22之间的区域的正上方，这样设置的好处在于，激光头22以设定的运动轨迹进行动作，同时射出高能激光束于极片上对其进行切割，切割产生以激光头22轴线为轴线的倒锥形飞溅，此飞溅形成的粉尘经三种方式被清除：1.当飞溅粉尘运动轨迹和极片形成的夹角大于80°，飞溅的粉尘可直接由内吸尘环25的吸尘通道入口端251（即内吸尘口）吸走；2.当飞溅粉尘运动轨迹和极片形成的夹角在50°-80°之间，飞溅粉尘经除尘件23上的开口232飞到除尘件23外，被主吸尘管212吸走；3.当飞溅粉尘运动轨迹和极片形成的夹角小于50°，飞溅直接被毛刷231遮挡缓冲后掉落到极片上，再由毛刷231旋转使极片上的粉尘松动而扬起，而后一部分由内吸尘环25吸走，一部分通过主吸尘管212吸走。其中50°、80°都仅是大约数值，并非绝对的数值。

显然，将内吸尘环25设置于毛刷231与激光头22之间的区域的上方仅是一种优选方式，在其他实施例中还可将内吸尘环25设置于不同地方，而其吸尘通道的入口端251也可以位于毛刷231与激光头22之间的区域的侧面。

该内吸尘环25可进一步地提高吸尘效果，因此其也并非为必要技术特征，在其他实施例中，可省去内吸尘环25，直接通过外吸尘罩21进行吸尘。

实施例二：

本实施例二所提供的一种激光切割机，其与实施例一的区别在于外吸尘罩31和除尘件的结构略有不同，请参考图7和8，本实施例二中，该外吸尘罩31为倒扣的桶状，在其顶壁上设有多个吸尘孔。而除尘件的开口332部分为栅格结构，其中毛刷331固定在栅格332的下端，从动轮343和轴承344位于栅格332的上端，该栅格332中的缝隙可作为粉尘通过的开口。

实施例三

请参考图9，本实施例三所提供的激光切割机，其在实施例一、二或者其他变形方式上还增加了一个空气导流通道48，该空气导流通道48的入口端251与空气源连通，空气源可以为空气压缩机。该空气导流通道48的出口端面向被切割物表面设置，利用空气源提供的压缩空气可吹起被切割物表面粘住的粉尘，进而被外吸尘罩41和内吸尘环（图9中未示出）吸走。此压缩空气可以调节气压大小，以保证足以把粘在极片上的粉尘清除。

在本实施例三中，激光切割机还包括与激光头22外形贴合的安装腔46和围绕安装腔46的腔壁设置导流槽壁47，激光头22安装在该安装腔46内，而导流槽壁47与安装腔46壁围合形成空气导流通道48，导流槽壁47或安装腔46壁上设有空气进入孔（图9中未示出），压缩空气可通过该空气进入孔进入到导流槽壁47内。

本实施例三将空气导流通道48的出口端面向激光头22与被切割物的切割点设置，进行定点清理。而在其他实施例中，完全可根据具体需要而改变空气导流通道48出口端的位置，如还可对准极片上的任意位置，尤其是容易产生粘接较为牢固的粉尘的位置，如极片上距离切边1毫米左右宽的范围。

实施例四

请参考图10，本实施例四与实施例三的区别之处在于，该空气导流通道48为一单独管道52，该管道的入口端与空气源连通，出口端设置于外吸尘罩内特定位置，可进行定点清理。此压缩空气可以调节气压大小，以保证足以把粘在极片上的粉尘清除。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种激光切割机,包括用于激光切割的激光头，其特征在于还包括吸尘组件，所述吸尘组件包括：

外吸尘罩，所述外吸尘罩包括罩体和用于与吸尘器连通的主吸尘管，所述罩体罩设在激光头上，所述主吸尘管与罩体内连通；

除尘件，所述除尘件位于罩体内并围绕激光头设置，所述除尘件与激光头联接，其包括用于与被切割物表面接触除尘的柔性部和用于供粉尘穿过除尘件进入主吸尘管的开口；

还包括旋转动力件，所述旋转动力件固定设置激光切割机上，所述除尘件与旋转动力件联接，所述旋转动力件可驱动柔性部围绕激光头旋转。

2.如权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，还包括内吸尘环，所述内吸尘环套设在激光头上，其具有用于与吸尘器连通的吸尘通道，所述吸尘通道的入口端面向除尘件与激光头之间的区域设置。

3.如权利要求2所述的激光切割机，其特征在于，所述开口位于柔性部的上方，所述吸尘通道的入口端位于除尘件与激光头之间的区域的上方。

4.如权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述旋转动力件包括电机和带传动件，所述带传动件包括主动轮、从动轮和联接主动轮与从动轮的传动带，所述主动轮与电机动力输出端联接，所述从动轮套设在激光头上，在激光头与从动轮之间设有轴承，所述除尘件与从动轮固定连接。

5.如权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述除尘件上的柔性部为毛刷，所述毛刷最下端低于激光头的最下端，所述开口为栅格结构。

6.如权利要求1至5中任一项所述的激光切割机，其特征在于，还包括空气导流通道，所述空气导流通道的入口端与空气源连通，所述空气导流通道的出口端面向被切割物表面设置。

7.如权利要求6所述的激光切割机，其特征在于，所述空气导流通道的出口端面向激光头与被切割物的切割点设置。

8.如权利要求6所述的激光切割机，其特征在于，还包括与激光头外形贴合的安装腔和围绕安装腔的腔壁设置的导流槽壁，所述导流槽壁与安装腔壁围合形成空气导流通道，所述导流槽壁或安装腔壁上设有空气进入孔。

9.如权利要求6所述的激光切割机，其特征在于，所述空气导流通道为单独设置的管道。