CN103962625B - 一种连续极板分切机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续极板分切机，包括：机座，分别固定于机座上相对侧的两机架，依次安装于两机架之间的材料导引机构、前输送辊机构、测速装置、检测开关装置、纵切机构、后输送辊机构、横切机构，分别与纵切机构、横切机构连接的用于控制纵切机构和横切机构的伺服系统；测速装置和检测开关装置将检测到的速度和极耳位置信号反馈给伺服系统，伺服系统通过伺服控制器将检测信号与预设参数进行补偿运算，调节分切变加速度曲线进行补偿修正。本发明还公开一种该连续极板分切机的使用方法。通过改变本发明的输入参数，伺服控制器输出相应的执行指令，分切机构根据指令来执行变加速曲线并补偿修正，从而实现自动转换不同规格的连续极板的分切。

Description

一种连续极板分切机及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池及其它新能源行业电池生产用于连续极板分切的设备及其使用方法。

背景技术

为提高铅酸蓄电池环保和节约型生产方式，极板制造技术不断突破而催生出一种新型的连续冲孔或者拉网极板。由于自动化水平的提高不仅有效提升了极板的生产效率，且其较传统重力浇铸极板减重15％～20％,节铅效率高，电池成本显著降低，因此被许多生产铅酸电池的企业所引进。

生产制造中，未切分的连续极板如图1所示，生产时需要将连续极板8的极耳81进行间隔交错切分，并将切分极耳后的连续极板8切分为符合生产要求的单片，切分后如图2所示。但是由于连续极板生产设备技术上的限制，现有的连续极板分片装置只能够实现单一尺寸的连续极板分片，导致连续极板不能灵活的实现不同规格极板切分生产的转换，尤其是连续涂板分片工序不能够实现不同长度规格的极板的切分要求；并且，极板在输送过程中可能出现偏移，实际分切位置与预设位置出现偏差，现有的生产设备在切分过程中没有补偿修正的功能，无法保证连续极板长度切分的准确性，这就有了很大的局限性，导致大部分企业不能够合理的引进连续极板自动生产线。

为了解决以上技术瓶颈，如何设计出一种适用于切分不同规格连续极板、自动补偿修正的连续极板自动分切机及其使用方法就显得势在必行。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种适用于分切不同长度规格连续极板、切分精度准确、切口工整、分切效率高的连续极板分切机及其使用方法。

本发明提出的技术方案是，设计一种连续极板分切机，包括：机座，分别固定于所述机座上两相对侧的两机架，依次安装于所述两机架之间的材料导引机构、前输送辊机构、纵切机构、后输送辊机构、横切机构，分别与所述纵切机构、横切机构连接的用于控制所述纵切机构和横切机构的伺服系统；所述伺服系统包括：设于所述前输送辊机构与纵切机构之间的测速装置和检测开关装置，与所述测速装置、检测开关装置连接的伺服控制器；所述伺服控制器接收所述测速装置检测的极板速度信号与所述检测开关装置检测的极耳位置信号，并将接收到的检测信号与预设参数进行补偿运算后输出执行指令，调节所述纵切机构与横切机构的分切变加速曲线进行实时补偿修正。

在本发明一实施例中，所述材料导引机构包括：设于所述机座一侧且两端活动安装于所述两机架内的导引滚轴、设于所述导引滚轴两端的两导边轮、设于所述导引滚轴上方靠近所述机座的定位轮，极板通过导引滚轴及定位轮引入前输送辊机构。

所述前输送辊机构包括：设于所述机座上方且两端活动安装于所述两机架内的前下输送辊、平行设于所述前下输送辊正上方的前上输送辊、设于前上输送辊一端的测速装置平行设于所述前上输送辊斜上方的同步轴、分别可转动连接所述同步轴两端和前上输送辊两端的两摆臂、垂直设于所述两摆臂底端上方且活动端与所述摆臂连接的两气缸、分别设于所述前下输送辊两端的两前输送带轮、与所述一前输送带轮连接的输送伺服马达。

所述纵切机构包括：两端活动安装于所述两机架内且与所述前下输送辊齐平的纵切下辊、平行设于所述纵切下辊正上方的纵切上辊轴、间隔固定套于所述纵切上辊轴中部的第一刀盘和第二刀盘、刀锋朝外固定于所述第一刀盘内侧的刀片I、刀锋朝外固定于所述第二刀盘内侧且与所述刀片I形成夹角的刀片II、固定于所述纵切上辊一端的纵切带轮、与所述纵切带轮连接的纵切伺服马达，所述刀片I和刀片II之间的间距与极板极耳宽度配合，所述刀片I、刀片II刀锋可通过转动与所述纵切下辊表面配合接触；所述纵切伺服马达与所述伺服控制器连接，所述纵切伺服马达通过伺服控制器控制调节变加速曲线并进行补偿修正。

所述后输送辊机构包括：两端活动安装于所述两机架内且与所述纵切下辊平齐的后下输送辊、平行设于所述后下输送辊正上方的后上输送辊、分别联接于所述后上输送辊两端的两滑块、联接于所述后上输送辊两端的滑块座、分别设于所述两滑块上方且活动端与滑块固定连接的两调节螺杆、设于所述后下输送辊一端的后输送带轮，所述滑块座上设有与所述滑块配合的滑槽，所述后输送带轮与前输送带轮传动连接。

所述横切机构包括：两端活动安装于所述两机架内且与所述后下输送辊平齐的横切下辊、平行设于所述横切下辊正上方的横切上辊、刀锋朝外设于所述横切下辊上的横切下刀、刀锋朝外设于所述横切上辊且与所述横切下刀朝向相反的横切上刀、分别设于所述横切下辊两端的两下辊齿轮、分别设于所述横切上辊两端且与所述下辊齿轮啮合的两上辊齿轮、固定于所述横切下辊一端的联轴器、与所述联轴器连接的横切伺服马达，所述横切下刀、横切上刀刀锋可通过转动相互配合接触；所述横切伺服马达与所述伺服控制器连接，所述横切伺服马达通过伺服控制器控制调节变加速曲线并进行补偿修正。

所述导引滚轴与定位轮之间还设有一加强轮组，所述加强轮组由两间隔设置的加强轮构成，所述两加强轮间隙与极板厚度配合，所述极板穿过加强轮组由定位轮引入前输送辊机构。

所述定位轮外圈表面设有与所述极板极耳槽配合的定位块。

所述横切上辊一端设有调节螺杆，所述调节螺杆活动端与所述横切上辊轴端纵向抵接，通过所述调节螺杆对所述横切上辊的位置进行调节。

本发明还提供了一种该连续极板分切机的使用方法，包括：

步骤1、手动输入伺服控制器的预设参数；

步骤2、将连续极板卷筒安装在导引机构外侧，连续极板开始端从导引机构引入前输送辊机构；

步骤3、前输送辊机构自动将连续极板向后传送；

步骤4、测速装置实时检测连续极板的运动速度，并将速度信号反馈给伺服控制器；检测开关装置实时检测连续极板的极耳位置，并将位置信号反馈给伺服控制器；

步骤5、伺服控制器在内部将速度信号、极耳位置信号与预设参数进行补偿运算，并输出执行指令调节纵切机构与横切机构的分切变加速曲线进行补偿修正；

步骤6、连续极板进入纵切机构，极板上的极耳被间隔分切开；

步骤7、连续极板进入后输送辊机构，后输送辊机构自动将连续极板向后传送；

步骤8、连续极板进入横切机构，极板被切分成单片；

步骤9、取出切分完成的极板单片。

与现有技术相比，本发明可实现连续极板的自动化分切，通过改变输入参数，伺服控制器发出相应的指令，分切机构根据指令信号来调节执行的变加速曲线及补偿修正，从而改变连续极板的切分规格，实现自动转换不同长度规格的连续极板的分切，不但保证了分切机构的分切精度，减少了停机时间，同时减少了传统生产线上更换规格就必须更换分切设备的成本投入。更优的，本发明的横切机构采用的是上下刀辊结构，上、下刀辊上安装了朝向相反的刀片，在连续极板横切时，通过上、下刀片同时剪切切断极板，并且，上下刀辊两端安装了齿轮，通过齿轮传动保证精确传动，采用此横向分切模式进行极板剪切，可有效的消除极板切口处的毛刺，切口光滑，无弯曲变形，有效的保证分切后的极板品质。

附图说明

下面，对照附图和较佳实施例对本发明进行详细说明，其中：

图1是待加工极板示意图；

图2是极板加工后示意图；

图3是本发明的整机侧面示意图；

图4是本发明的伺服系统的工作流程图；

图5是本发明的前输送辊机构的结构示意图；

图6是本发明的纵切机构的结构示意图；

图7是本发明的后输送辊机构的结构示意图；

图8是本发明的横切机构的结构示意图；

图9是本发明横切机构的调节螺杆示意图。

具体实施方式

如图3所示，本发明提出的一种连续极板分切机，包括：机座1，分别固定于机座1上两相对侧的两机架2，依次安装于两机架2之间的材料导引机构3、前输送辊机构4、纵切机构5、后输送辊机构6、横切机构7，分别与纵切机构5、横切机构7连接的用于控制纵切机构5和横切机构7的伺服系统。

如图4所示，伺服系统包括：设于前输送辊机构4与纵切机构5之间的测速装置和检测开关装置，与测速装置、检测开关装置连接的伺服控制器，测速装置可为速度感应器。测速装置实时检测连续极板输送速度信号，检测开关装置实时检测连续极板极耳位置信号，测速装置和检测开关装置的检测信号均反馈给伺服控制器，伺服控制器在内部将检测信号处理后与预设参数进行补偿运算，将检测信号与预设参数通过运算补偿得出偏差信号，将偏差信号转换成执行指令，输入纵切机构5与横切机构7的驱动装置，从而调节纵切机构5与横切机构7的分切变加速曲线进行补偿修正，保证分切机构对连续极板8的实时分切精度。

预设参数包括：工件尺寸参数、传感器信号特性参数、横切机构与纵切机构的刀具参数、传感器与横切、纵切机构的间距，其中工件尺寸参数包括：开始长度、极耳长度、极耳间距、工件长度。伺服控制器内的运算补偿包括：滤波平均补偿、剪切点补偿、标记补偿、运算延迟位置误差。

改变伺服控制器的输入参数，伺服控制器通过将实时检测的信号与预设参数进行补偿运算处理，即对极板分切的实际位置与预设期望位置之间进行补偿修正，从而自动改变连续极板8的切分长度。伺服控制器的输入参数可在开机前输入或者在连续极板的分切过程中输入，通过伺服控制器控制参数的可随时输入变换，实现自动转换不同规格的连续极板8的分切，减少了停机时间，提高了分切效率，同时减少了传统生产线上更换规格就必须更换分切设备的成本投入。

工作时，将预设参数输入伺服控制器内，启动测速装置、检测开关装置以及前、后输送辊机构，测速装置与检测开关装置将检测信号传输给伺服控制器，伺服控制器收到信号处理运算后启动纵切机构和横切机构按指令运行。

如图3所示，材料导引机构3包括：设于机座1一侧且两端活动安装于两机架2内的导引滚轴31、设于导引滚轴31两端的两导边轮32、设于导引滚轴31上方靠近机座1的定位轮33，两导边轮32间距可根据连续极板8的宽度调节，通过两导边轮32定位连续极板8的两边，导边轮32采用尼龙材料制作，尼龙材料可以防腐蚀，提高导边轮32的使用寿命；定位轮33通过定位轮圆轴36活动安装在两机架2内，定位轮33外圈表面设有与极板的极耳槽82配合的定位块35，在极板8由定位轮33的导引过程中，定位块35镶嵌到连续极板极耳槽82内，通过定位块35起到精确定位连续极板8的作用，防止连续极板8在输送过程中左右摆动。极板8可通过导引滚轴31及定位轮33引入前输送辊机构4。导引滚轴31与定位轮33之间还设有一加强轮组，加强轮组由两间隔设置的加强轮34构成，加强轮34通过加强轮轴37活动安装在机架2之间，两加强轮34间隙与极板8厚度配合，极板8穿过加强轮组由定位轮33引入前输送辊机构4，加强轮34组起到张紧连续极板8的作用，便于后续机构的切分动作。

如图5所示，前输送辊机构4包括：设于机座1上方的前下输送辊41、平行设于前下输送辊41正上方的前上输送辊42、平行设于前上输送辊42斜上方的同步轴43、分别可转动连接同步轴43两端和前上输送辊42两端的两摆臂44、垂直设于两摆臂44底端上方且活动端与摆臂44连接两气缸45、分别设于前下输送辊41两端的两前输送带轮46、与一前输送带轮46连接的输送伺服马达47(见图3)。前下输送辊41和前上输送辊42两端均活动安装在机架2内，通过气缸45推拉摆臂44摆动，从而调节前上输送辊42的高低位置，保证前上输送辊42与前下输送辊41之间的间距与连续极板8厚度配合。

如图6所示，纵切机构5包括：设于机座1上方且与前下输送辊41齐平的纵切下辊51、平行设于纵切下辊51正上方的纵切上辊52、间隔固定套于纵切上辊52中部的第一刀盘53和第二刀盘54、刀锋朝外固定于第一刀盘53内侧的刀片I55、刀锋朝外固定于第二刀盘54内侧且与刀片I形成夹角的刀片II56、固定于纵切上辊52一端的纵切带轮57、与纵切带轮57连接的纵切伺服马达58，刀片I55和刀片II56之间的间距与极板极耳81宽度配合，刀片I55、刀片II56刀锋可通过转动与纵切下辊51表面配合接触，纵切下辊51和纵切上辊52的两端均活动安装于两机架2内。纵切伺服马达58通过伺服控制器控制变加速过程，从而调整纵切机构5中纵切上辊52的切分变加速曲线，刀片I55和刀片II56交错分切开极耳81，更换连续极板8规格时，伺服控制器可依照不同的极耳81排布输入不同参数，与检测信号进行补偿运算后，输出执行指令自动调节纵切伺服马达58的变加速曲线进行补偿修正，实现不同间隔长度极耳81的切分自动转换。

如图7所示，后输送辊机构6包括：设于机座1上方且与纵切下辊51平齐的后下输送辊61、平行设于后下输送辊61正上方的后上输送辊62、分别固定于后上输送辊62两端的两滑块、固定于后下输送辊61两端的滑块座63、分别设于两滑块上方且活动端与滑块固定连接的两调节螺杆64、设于后下输送辊61一端的后输送带轮65，滑块座63上设有与滑块配合的滑槽，通过转动调节螺杆64调节后上输送辊62的上下位置，便于上下输送辊之间的间距与连续极板8厚度配合，后输送带轮65与前输送带轮46传动连接，后下输送辊61和后上输送辊62的两端均活动安装于两机架2内，前、后输送辊机构由一台输送伺服马达47(见图3)驱动，经过齿型皮带传动。

如图8所示，横切机构7包括：设于机座1上方且与后下输送辊61平齐的横切下辊71、平行设于横切下辊71正上方的横切上辊72、刀锋朝外设于横切下辊71上的横切下刀73、刀锋朝外设于横切上辊72且与横切下刀73朝向相反的横切上刀74、分别设于横切下辊71两端的两下辊齿轮75、分别设于横切上辊72两端且与下辊齿轮75啮合的两上辊齿轮76、固定于横切下辊71一端的联轴器77、与联轴器77连接的横切伺服马达78，横切下刀73、横切上刀74刀锋可通过转动相互配合接触，横切上辊72和横切下辊71的两端均活动安装于两机架2内。横切伺服马达78通过伺服控制器控制可快速变加速启动，横切连续极板8，在更换连续极板8规格时，伺服控制器可通过输入不同参数，与检测信号进行补偿运算后，输出执行指令自动改变横切伺服马达78的变加速曲线进行补偿修正，实现不同长度的连续极板8横切的自动转换。

由于横切上刀74和横切下刀73的朝向相反，在连续极板8横切时，横切上、下刀同时剪切切断极板8，并且，由于上下刀辊两端通过齿轮传动，可保证传动的精确度，采用此横向分切模式进行极板剪切，可有效的消除极板8切口处的毛刺，切口光滑，无弯曲变形。有效的保证分切后的极板8品质。如图9所示，横切上辊72一端设有调节螺杆79，调节螺杆79活动端与横切上辊72轴端纵向抵接，通过调节螺杆79对横切上辊72的位置进行调节。

具体使用过程如下，连续极板8经过涂膏机连续自动均匀涂膏，涂膏后的连续极板进入导边轮32，穿过加强轮组后，连续极板8再经过定位轮33进入前输送辊机构4，测速装置将速度信号反馈给纵切机构5和横切机构7的伺服控制器，在连续极板8进入纵切机构5前，设置前输送辊机构4和纵切机构5之间的检测开关装置可检测感应极耳81位置，通过检测开关装置反馈的信号给到伺服控制器，伺服控制器自动启动纵切伺服马达58和横切伺服马达78，纵切机构5实现纵向的分切极耳81。分切极耳81后，连续极板8进入到后输送辊机构6，由后输送辊机构6输送进入横切机构7，横切机构7将极板8按要求的长度和位置横切成单片。

本发明还提供了一种该连续极板分切机的使用方法，包括：

步骤1、手动输入伺服控制器的预设参数；

步骤2、将连续极板卷筒安装在导引机构外侧，连续极板开始端从导引机构引入前输送辊机构；

步骤3、前输送辊机构自动将连续极板向后传送；

步骤4、测速装置实时检测连续极板的运动速度，并将速度信号反馈给伺服控制器；检测开关装置实时检测连续极板的极耳位置，并将位置信号反馈给伺服控制器；

步骤5、伺服控制器在内部将速度信号、极耳位置信号与预设参数进行补偿运算，并输出执行指令调节纵切机构与横切机构的分切变加速曲线进行补偿修正；

步骤6、连续极板进入纵切机构，极板上的极耳被间隔分切开；

步骤7、连续极板进入后输送辊机构，后输送辊机构自动将连续极板向后传送；

步骤8、连续极板进入横切机构，极板被切分成单片；

步骤9、取出切分完成的极板单片。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连续极板分切机，其特征在于包括：机座(1)，分别固定于所述机座(1)上两相对侧的两机架(2)，依次安装于所述两机架(2)之间的材料导引机构(3)、前输送辊机构(4)、纵切机构(5)、后输送辊机构(6)、横切机构(7)，分别与所述纵切机构(5)、横切机构(7)连接的用于控制所述纵切机构(5)和横切机构(7)的伺服系统；

所述伺服系统包括：设于所述前输送辊机构(4)与纵切机构(5)之间的测速装置和检测开关装置，与所述测速装置、检测开关装置连接的伺服控制器；所述伺服控制器接收所述测速装置检测的极板速度信号与所述检测开关装置检测的极耳位置信号，并将接收到的检测信号与预设参数进行补偿运算后输出驱动信号，调节所述纵切机构(5)与横切机构(7)的分切变加速曲线进行实时补偿修正；

所述前输送辊机构(4)包括：设于所述机座(1)上方且两端活动安装于所述两机架(2)内的前下输送辊(41)、平行设于所述前下输送辊(41)正上方的前上输送辊(42)、平行设于所述前上输送辊(42)斜上方的同步轴(43)、分别可转动连接所述同步轴(43)两端和前上输送辊(42)两端的两摆臂(44)、垂直设于所述两摆臂(44)底端上方且活动端与所述摆臂(44)连接的两气缸(45)、分别设于所述前下输送辊(41)两端的两前输送带轮(46)、与所述一前输送带轮(46)连接的输送伺服马达(47)。

2.如权利要求1所述的连续极板分切机，其特征在于，所述材料导引机构(3)包括：设于所述机座(1)一侧且两端活动安装于所述两机架(2)内的导引滚轴(31)、设于所述导引滚轴(31)两端的两导边轮(32)、设于所述导引滚轴(31)上方靠近所述机座(1)的定位轮(33)，极板通过导引滚轴(31)及定位轮(33)引入前输送辊机构(4)。

3.如权利要求1所述的连续极板分切机，其特征在于，所述纵切机构(5)包括：两端活动安装于所述两机架(2)内且与所述前下输送辊(41)齐平的纵切下辊(51)、平行设于所述纵切下辊(51)正上方的纵切上辊(52)、间隔固定套于所述纵切上辊(52)中部的第一刀盘(53)和第二刀盘(54)、刀锋朝外固定于所述第一刀盘(53)内侧的刀片I(55)、刀锋朝外固定于所述第二刀盘(54)内侧且与所述刀片I(55)形成夹角的刀片II(56)、固定于所述纵切上辊(52)一端的纵切带轮(57)、与所述纵切带轮(57)连接的纵切伺服马达(58)，所述刀片I(55)和刀片II(56)之间的间距与极板极耳宽度配合，所述刀片I(55)、刀片II(56)刀锋可通过转动与所述纵切下辊(51)表面配合接触；所述纵切伺服马达(58)与所述伺服控制器连接，所述纵切伺服马达(58)通过伺服控制器控制调节变加速曲线并进行补偿修正。

4.如权利要求3所述的连续极板分切机，其特征在于，所述后输送辊机构(6)包括：两端活动安装于所述两机架(2)内且与所述纵切下辊(51)平齐的后下输送辊(61)、平行设于所述后下输送辊(61)正上方的后上输送辊(62)、分别固定于所述后上输送辊(62)两端的两滑块、固定于所述后下输送辊(61)两端的滑块座(63)、分别设于所述两滑块上方且活动端与滑块固定连接的两调节螺杆(64)、设于所述后下输送辊(61)一端的后输送带轮(65)，所述滑块座(63)上设有与所述滑块配合的滑槽，所述后输送带轮(65)与前输送带轮(46)传动连接。

5.如权利要求4所述的连续极板分切机，其特征在于，所述横切机构(7)包括：两端活动安装于所述两机架(2)内且与所述后下输送辊(61)平齐的横切下辊(71)、平行设于所述横切下辊(71)正上方的横切上辊(72)、刀锋朝外设于所述横切下辊(71)上的横切下刀(73)、刀锋朝外设于所述横切上辊(72)且与所述横切下刀(73)朝向相反的横切上刀(74)、分别设于所述横切下辊(71)两端的两下辊齿轮(75)、分别设于所述横切上辊(72)两端且与所述下辊齿轮(75)啮合的两上辊齿轮(76)、固定于所述横切下辊(71)一端的联轴器(77)、与所述联轴器(77)连接的横切伺服马达(78)，所述横切下刀(73)、横切上刀(74)刀锋可通过转动相互配合接触；所述横切伺服马达(78)与所述伺服控制器连接，所述横切伺服马达(78)通过伺服控制器控制调节变加速曲线并进行补偿修正。

6.如权利要求5所述的连续极板分切机，其特征在于，所述横切上辊(72)一端设有调节螺杆(79)，所述调节螺杆(79)活动端与所述横切上辊(72)轴端纵向抵接，通过所述调节螺杆(79)对所述横切上辊(72)的位置进行调节。

7.如权利要求2所述的连续极板分切机，其特征在于，所述导引滚轴(31)与定位轮(33)之间还设有一加强轮组，所述加强轮组由两间隔设置的加强轮(34)构成，所述两加强轮(34)间隙与极板厚度配合，极板穿过加强轮组由定位轮(33)引入前输送辊机构。

8.如权利要求2所述的连续极板分切机，其特征在于，所述定位轮(33)外圈表面设有与极板极耳槽配合的定位块(35)。

9.一种权利要求1所述的连续极板分切机的使用方法，其特征在于包括，

步骤1、手动输入伺服控制器的预设参数；

步骤2、将连续极板卷筒安装在导引机构外侧，连续极板开始端从导引机构引入前输送辊机构；

步骤3、前输送辊机构自动将连续极板向后传送；

步骤4、测速装置实时检测连续极板的运动速度，并将速度信号反馈给伺服控制器；检测开关装置实时检测连续极板的极耳位置，并将位置信号反馈给伺服控制器；

步骤5、伺服控制器在内部将速度信号、极耳位置信号与预设参数进行补偿运算，并输出执行指令调节纵切机构与横切机构的分切变加速曲线进行补偿修正；

步骤6、连续极板进入纵切机构，极板上的极耳被间隔分切开；

步骤7、连续极板进入后输送辊机构，后输送辊机构自动将连续极板向后传送；

步骤8、连续极板进入横切机构，极板被切分成单片；

步骤9、取出切分完成的极板单片。