CN105016103A - 一种全自动极片激光切割成型机的收料机构及收料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动极片激光切割成型机的收料机构，其包括收料机械手、极片切割位、废料收集箱、极片收集治具，还包括隔离板定位组件，隔离板定位组件设置有用于盖住极片切割位的极片表面的隔离板；收料机械手包括机械手，用于抓放极片及隔离板；收料机械手还包括驱动组件，用于驱动机械手在极片切割位、废料收集箱、极片收集治具与隔离板定位组件之间移动。在激光切割前，通过收料机械手在极片切割位的极片表面放置隔离板，使激光切割时，大部分的金属颗粒只能溅射到隔离板的表面，而不能溅射到极片的表面，从而有效地减少切割出的极片表面附着的金属颗粒，提高锂电池的安全性能。另外，本发明还公开了一种收料方法。

Description

一种全自动极片激光切割成型机的收料机构及收料方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产设备技术领域，尤其涉及一种全自动极片激光切割成型机的收料机构及收料方法。

背景技术

锂电池生产过程中，需要将带状的极片材料切割成单片的极片，这个过程叫极片成型。极片成型后需要将其收集到极片收集治具内，即收料工序。目前，各个电池设备生产厂家，主要有冲切机、五金模切机、激光切割机三种极片成型方式，特别是全自动极片激光切割成型机具有切割质量好、自动化程度高、生产效率高等优点。

其中，全自动极片激光切割成型机在对带状的极片材料进行激光切割后，在切割出极片的同时，也会产生废料，例如：要在一个长方形的极片材料上切割出一个正方形的极片，则两边会产生废料。所以，一般的全自动极片激光切割成型机，会在极片切割位的旁边设置极片收集治具和废料收集箱，将切割出的极片放入极片收集治具中，而产生的废料放入废料收集箱中。

但是，现有技术的全自动极片激光切割成型机，在激光切割过程中，由于极片材料会被瞬间融化而溅射，会有一定量的金属颗粒(极片材料为金属)溅射到极片的表面，导致切割出的极片的表面附着有较多的金属颗粒，而这些附着的金属颗粒对锂电池的安全性能有极大的危害，如：短路等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可解决上述问题的全自动极片激光切割成型机的收料机构，它可有效减少切割出的极片表面附着的金属颗粒，从而提高锂电池的安全性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全自动极片激光切割成型机的收料机构，包括收料机械手、极片切割位、废料收集箱、极片收集治具，还包括隔离板定位组件，所述隔离板定位组件设置有用于盖住所述极片切割位的极片表面的隔离板；所述收料机械手包括机械手，用于抓放极片及所述隔离板；所述收料机械手还包括驱动组件，用于驱动所述机械手在所述极片切割位、废料收集箱、极片收集治具与隔离板定位组件之间移动。

优选的，所述隔离板定位组件、极片收集治具、废料收集箱、极片切割位为从左到右依次排列，所述机械手安装于所述隔离板定位组件、极片收集治具、废料收集箱及极片切割位的上方。

优选的，所述机械手包括吸盘安装板，所述吸盘安装板安装有若干个吸盘，所述若干个吸盘包括若干个极片吸盘、若干个废料吸盘。

优选的，所述若干个极片吸盘安装于所述吸盘安装板的中间，所述若干个废料吸盘安装于所述吸盘安装板的周边。

优选的，所述机械手设置有用于驱动所述吸盘安装板上升或下降的第一气缸。

优选的，所述机械手包括电磁铁吸取组件，所述电磁铁吸取组件设置有用于吸取所述隔离板的电磁铁。

优选的，所述机械手设置有用于驱动所述电磁铁吸取组件上升或下降的第二气缸。

相应地，本发明还提供一种收料方法，包括以下步骤：放置隔离板，当带状的极片材料被送到全自动极片激光切割成型机的极片切割位后，将隔离板放置在极片材料的表面，使隔离板盖住极片材料的表面；激光切割，对全自动极片激光切割成型机的极片切割位的极片材料进行激光切割；移开隔离板，在所述激光切割步骤完成后，将隔离板移开，再将切割出的极片、废料分别收集。

优选的，还包括隔离板校正步骤，在所述放置隔离板前，对隔离板的位置进行校正。

本发明有益效果在于：在激光切割前，通过收料机械手在极片切割位的极片表面放置隔离板，使激光切割时，大部分的金属颗粒只能溅射到隔离板的表面，而不能溅射到极片的表面，从而有效地减少切割出的极片表面附着的金属颗粒，提高锂电池的安全性能。

附图说明

图1为本发明全自动极片激光切割成型机的收料机构的结构示意图。

图2为本发明全自动极片激光切割成型机的收料机构的收料机械手的结构示意图。

图3为本发明全自动极片激光切割成型机的收料机构的机械手的结构示意图。

图4为本发明全自动极片激光切割成型机的收料机构的机械手的主视图。

在图1～4中包括：

100——收料机械手，200——极片切割位，300——废料收集箱，400——极片收集治具，500——隔离板定位组件，101——驱动组件，102——机械手，1021——极片，1022——隔离板，1023——吸盘安装板，1024——极片吸盘，1025——废料吸盘，1026——电磁铁吸取组件，1027——电磁铁，1028——第一气缸，1029——第二气缸。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

请参考图1～4，本发明全自动极片激光切割成型机的收料机构，包括收料机械手100、极片切割位200、废料收集箱300、极片收集治具400、隔离板定位组件500。隔离板定位组件500设置有用于盖住极片切割位200的极片表面的隔离板1022，即在激光切割前，通过收料机械手100在极片切割位200的极片表面放置隔离板1022，使激光切割时，大部分的金属颗粒只能溅射到隔离板1022的表面，而不能溅射到极片的表面。其中，收料机械手100包括机械手102，用于抓放极片及隔离板1022，使极片或隔离板1022可以从一个位置移动到另一个位置。收料机械手100还包括驱动组件101，用于驱动机械手102在极片切割位200、废料收集箱300、极片收集治具400与隔离板定位组件500之间移动，驱动组件101可以为丝杆驱动机构。

优选的，在本实施例中，如图1所示，隔离板定位组件500、极片收集治具400、废料收集箱300、极片切割位200为从左到右依次排列，机械手102安装于隔离板定位组件500、极片收集治具400、废料收集箱300及极片切割位200的上方，使机械手102移动至工位的上方，通过上升或下降，即可方便实现极片及隔离板1022的移动。

优选的，在本实施例中，如图3和图4所示，机械手102包括吸盘安装板1023，吸盘安装板1023安装有若干个吸盘，若干个吸盘包括若干个极片吸盘1024、若干个废料吸盘1025，极片吸盘1024用于吸取切割出的需要的极片1021，废料吸盘1025用于吸取切割出的为废料的极片1021，以便于分开控制需要的极片1021、为废料的极片1021的吸取或放置。进一步，若干个极片吸盘1024安装于吸盘安装板1023的中间，若干个废料吸盘1025安装于吸盘安装板1023的周边，这种分布，适合于中间为切割出需要的极片1021、周边为废料的极片1021的产品，控制更方便，生产效率更高。

优选的，机械手102设置有用于驱动吸盘安装板1023上升或下降的第一气缸1028，以便于吸取或放置极片。在本实施例中，第一气缸1028可驱动机械手102整体上升或下降，达到驱动吸盘安装板1023上升或下降的目的。

优选的，机械手102包括电磁铁吸取组件1026，电磁铁吸取组件1026设置有用于吸取隔离板1022的电磁铁1027。当电磁铁1027通电时，可以吸取隔离板1022；当电磁铁1027断电时，可以放置隔离板1022，这种结构适合具有磁铁吸附作用的隔离板1022。

优选的，机械手102设置有用于驱动电磁铁吸取组件1026上升或下降的第二气缸1029。具体地说，在本实施例中，电磁铁1027安装于吸盘安装板1023的中间下方，而隔离板1022开设有与吸盘对应的孔位，使吸盘可以穿过隔离板1022的孔位而吸取极片。此结构，可以使极片吸盘1024、废料吸盘1025、电磁铁1027同时分别吸取切割出的极片、切割出的废料、隔离板1022，生产效率更高。

本发明全自动极片激光切割成型机的收料机构，其工作原理：

隔离板1022预先置于隔离板定位组件500中，校正好隔离板1022的位置；当带状的极片材料被送到极片切割位200后，机械手102移动至隔离板定位组件500的上方，第一气缸1028驱动机械手102下降、第二气缸1029驱动电磁铁吸取组件1026下降，将隔离板1022吸取，第一气缸1028再驱动机械手102上升复位、第二气缸1029再驱动电磁铁吸取组件1026上升复位；然后，机械手102移动至极片切割位200的上方，第一气缸1028驱动机械手102下降、第二气缸1029驱动电磁铁吸取组件1026下降，将隔离板1022放下，使隔离板1022盖住极片材料的表面，第一气缸1028再驱动机械手102上升复位、第二气缸1029再驱动电磁铁吸取组件1026上升复位，机械手102移动回隔离板定位组件500的上方；接着，全自动极片激光切割成型机对极片切割位200的极片材料进行激光切割，当然，隔离板1022不会影响激光切割；待激光切割完成后，机械手102移动至极片切割位200的上方，第一气缸1028驱动机械手102下降、第二气缸1029驱动电磁铁吸取组件1026下降，使极片吸盘1024、废料吸盘1025、电磁铁1027同时分别吸取切割出的极片、切割出的废料、隔离板1022，第二气缸1029先驱动电磁铁吸取组件1026上升复位、第一气缸1028再驱动机械手102上升复位；接着，机械手102移动至废料收集箱300的上方，第一气缸1028驱动机械手102下降，再控制废料吸盘1025释放真空，使废料落入废料收集箱300内，第一气缸1028再驱动机械手102上升复位；接着，机械手102移动至极片收集治具400的上方，第一气缸1028驱动机械手102下降，再控制极片吸盘1024释放真空，使极片被放置到极片收集治具400内，第一气缸1028再驱动机械手102上升复位；接着，机械手102移动至隔离板定位组件500的上方，第一气缸1028驱动机械手102下降、第二气缸1029驱动电磁铁吸取组件1026下降，将隔离板1022放下，使隔离板1022置于隔离板定位组件500中，第一气缸1028再驱动机械手102上升复位、第二气缸1029再驱动电磁铁吸取组件1026上升复位；依此类推，重复上述动作过程，即可实现收料。

相应地，本发明还提供一种收料方法，包括以下步骤：

1)放置隔离板，当带状的极片材料被送到全自动极片激光切割成型机的极片切割位后，将隔离板放置在极片材料的表面，使隔离板盖住极片材料的表面；

2)激光切割，对全自动极片激光切割成型机的极片切割位的极片材料进行激光切割；

3)移开隔离板，在激光切割步骤完成后，将隔离板移开，再将切割出的极片、废料分别收集，例如：在本实施例中，是将切割出的极片放入极片收集治具内、废料放入废料收集箱内；

优选的，在本实施例中，还包括隔离板校正步骤，在放置隔离板步骤前，对隔离板的位置进行校正，例如：在本实施例中，是通过隔离板定位组件对隔离板的位置进行校正。另外，在本实施例中，是通过机械手抓放极片及隔离板。

与现有技术相比，本发明在激光切割前，通过机械手在极片切割位的极片表面放置隔离板，使激光切割时，大部分的金属颗粒只能溅射到隔离板的表面，而不能溅射到极片的表面，从而有效地减少切割出的极片表面附着的金属颗粒，提高锂电池的安全性能。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，均属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种全自动极片激光切割成型机的收料机构，包括收料机械手、极片切割位、废料收集箱、极片收集治具，其特征在于：还包括隔离板定位组件，所述隔离板定位组件设置有用于盖住所述极片切割位的极片表面的隔离板；

所述收料机械手包括机械手，用于抓放极片及所述隔离板；

所述收料机械手还包括驱动组件，用于驱动所述机械手在所述极片切割位、废料收集箱、极片收集治具与隔离板定位组件之间移动。

2.根据权利要求1所述的全自动极片激光切割成型机的收料机构，其特征在于：所述隔离板定位组件、极片收集治具、废料收集箱、极片切割位为从左到右依次排列，所述机械手安装于所述隔离板定位组件、极片收集治具、废料收集箱及极片切割位的上方。

3.根据权利要求1所述的全自动极片激光切割成型机的收料机构，其特征在于：所述机械手包括吸盘安装板，所述吸盘安装板安装有若干个吸盘，所述若干个吸盘包括若干个极片吸盘、若干个废料吸盘。

4.根据权利要求3所述的全自动极片激光切割成型机的收料机构，其特征在于：所述若干个极片吸盘安装于所述吸盘安装板的中间，所述若干个废料吸盘安装于所述吸盘安装板的周边。

5.根据权利要求3所述的全自动极片激光切割成型机的收料机构，其特征在于：所述机械手设置有用于驱动所述吸盘安装板上升或下降的第一气缸。

6.根据权利要求1所述的全自动极片激光切割成型机的收料机构，其特征在于：所述机械手包括电磁铁吸取组件，所述电磁铁吸取组件设置有用于吸取所述隔离板的电磁铁。

7.根据权利要求6所述的全自动极片激光切割成型机的收料机构，其特征在于：所述机械手设置有用于驱动所述电磁铁吸取组件上升或下降的第二气缸。

8.一种收料方法，其特征在于，包括以下步骤：

放置隔离板，当带状的极片材料被送到全自动极片激光切割成型机的极片切割位后，将隔离板放置在极片材料的表面，使隔离板盖住极片材料的表面；

激光切割，对全自动极片激光切割成型机的极片切割位的极片材料进行激光切割；

移开隔离板，在所述激光切割步骤完成后，将隔离板移开，再将切割出的极片、废料分别收集。

9.根据权利要求8所述的收料方法，其特征在于：还包括隔离板校正步骤，在所述放置隔离板前，对隔离板的位置进行校正。