CN105458527A - 一种激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切割装置，包括激光切割机构。激光切割机构包括用于承载电池极片的支撑板、及与支撑板相对设置的激光发射器。激光发射器用于对电池极片进行切割处理，支撑板与激光发射器相对的一面设有凹槽。上述的激光切割装置，当电池极片带料输送至支撑板上后，激光发射器朝向凹槽处发射激光，将与凹槽位置相应的电池极片带料进行切割处理，发射激光切割电池极片过程中，凹槽能够避免激光的飞切光路，如此便能够避免支撑板的切割位置受到激光长时间影响而导致出现的凹坑、毛刺等不良现象，也避免了极片飞切动作时将铝箔焊接在支撑板上的不良现象，从而能减少带料在传送时产生褶皱现象，使得电池极片的生产效率大大提高。

Description

一种激光切割装置

技术领域

本发明涉及电池极片的切割技术领域，尤其是涉及一种激光切割装置。

背景技术

现有的电池极片模切采用刀模冲裁工艺，但是刀模冲裁工艺存在如下缺陷：首先，为了保证电池极片的切割质量，刀模时常需要维修，导致电池极片加工成本较高；其次，电池极片的冲裁加工属于静态加工，加工效率较低，且电池极片料带在传输过程中，容易发生偏斜，导致出现极片切割不准的不良现象；另外，采用刀模对极片冲裁过程中，电池极片的切割部位容易产生毛刺。为了降低生产成本，提高生产效率，减小切割毛刺，现有技术中对电池极片的加工逐渐采用激光飞切工艺，以替代刀模冲裁工艺。其中，激光飞切工艺流程为：电池极片卷料经放卷机构展成电池极片带料后，由输送机构输送电池极片带料，在电池极片带料切割工位上，通过激光发射器发射激光将带料切割成块料，再通过人工或机构将切割好的块料拿走并放入储料盒，从而完成电池极片的放卷、送料、切割和收料全过程。

其中，现有激光飞切工艺中的输送机构包括一组对辊，电池极片带料展开后送入到对辊中，通过对辊转动将电池极片递送至切割工位。电池极片带料送至切割工位后，再通过激光发射器对电池极片完成切割动作。在完成电池极片带料的飞切动作后，由于电池极片前端无牵引力，容易造成电池极片带料在传送时产生褶皱的现象。其次，切割工位上支撑电池极片的支承板长时间受激光照射的影响，容易产生凹坑、毛刺，甚至极片飞切动作时将铝箔焊接在支撑板上，并导致带料在传送时产生褶皱现象，从而严重阻碍电池极片加工生产。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种激光切割装置，它能避免激光切割区域中承载电池极片的支撑板出现凹坑与毛刺的现象。

其技术方案如下：一种激光切割装置，包括：激光切割机构，所述激光切割机构包括用于承载电池极片的支撑板、及与所述支撑板相对设置的激光发射器，所述激光发射器用于对所述电池极片进行切割处理，所述支撑板与所述激光发射器相对的一面设有凹槽。

在其中一个实施例中，所述支撑板下方设有废料斗，所述废料斗端口与所述支撑板相贴合，所述废料斗连接有吸气装置，所述凹槽底部开设有若干个通孔，所述凹槽通过所述通孔与所述废料斗相连通。

在其中一个实施例中，还包括带料输入机构与带料输出机构，所述带料输入机构与所述带料输出机构分别位于所述激光切割机构两侧，所述支撑板两端分别与所述带料输入机构的输出端、所述带料输出机构的输入端相对应，所述带料输入机构的输出端和/或所述带料输出机构的输入端设置有废料挡板。

在其中一个实施例中，所述带料输入机构包括第一对辊组、用于安装所述第一对辊组的第一安装架，所述带料输出机构包括第二对辊组、用于安装所述第二对辊组的第二安装架，所述第一对辊组与所述第二对辊组分别连接有第一同步带轮、第二同步带轮，所述第一同步带轮与所述第二同步带轮通过同步带传动相连，其中，所述第一同步带轮或所述第二同步带轮通过联轴器与驱动电机的转矩输出轴传动相连。

在其中一个实施例中，所述第一安装架包括第一下辊座板、装设在所述第一下辊座板上的第一下辊轴承座、第一压辊座板、装设在所述第一压辊座板上的第一压辊轴承座及若干个第一支撑杆，所述第一支撑杆与所述第一下辊座板固定连接，所述第一压辊座板设置有若干个第一导通孔，若干个所述第一导通孔与若干个所述第一支撑杆一一相应，所述第一支撑杆穿过所述第一导通孔，所述第一对辊组包括第一下辊与第一压辊，所述第一下辊与所述第一压辊并列设置，所述第一下辊可转动装设在所述第一下辊轴承座上，所述第一压辊可转动装设在所述第一压辊轴承座上；

所述第二安装架包括第二下辊座板、装设在所述第二下辊座板上的第二下辊轴承座、第二压辊座板、装设在所述第二压辊座板上的第二压辊轴承座及若干个第二支撑杆，所述第二支撑杆与所述第二下辊座板固定连接，所述第二压辊座板设置有若干个第二导通孔，若干个所述第二导通孔与若干个所述第二支撑杆一一相应，所述第二支撑杆穿过所述第二导通孔，所述第二对辊组包括第二下辊与第二压辊，所述第二下辊与所述第二压辊并列设置，所述第二下辊可转动装设在所述第二下辊轴承座上，所述第二压辊可转动装设在所述第二压辊轴承座上。

在其中一个实施例中，若干个所述第一支撑杆连接有第一顶板，若干个所述第二支撑板连接有第二顶板，所述第一下辊轴座板、所述第二下辊座板及所述支撑板装设在机座上。

在其中一个实施例中，所述第一顶板上装设有气缸，所述气缸通过浮动接头与所述第一压辊座板传动连接。

在其中一个实施例中，所述第二支撑杆上套设有弹簧，所述弹簧设置在所述第二顶板与所述第二压辊座板之间。

在其中一个实施例中，所述第一压辊轴承座与所述第一压辊座板通过螺栓与螺母固定连接，所述第二压辊轴承座与所述第二压辊座板通过螺栓与螺母固定连接，所述第一压辊轴承座、第二压辊轴承座连接有导向杆，所述第一压辊座板、第二压辊座板设有与所述导向杆相应的导向孔，所述导向杆装入所述导向孔中。

在其中一个实施例中，所述第一导通孔中装设有第一导套，所述第一导套套设在所述第一支撑杆外，所述第二导通孔中装设有第二导套，所述第二导套套设在所述第二支撑杆外。

下面结合上述技术方案对本发明的原理、效果进一步说明：

1、上述的激光切割装置，当电池极片带料输送至支撑板上后，激光发射器朝向凹槽处发射激光，将与凹槽位置相应的电池极片带料进行切割处理，发射激光切割电池极片过程中，凹槽能够避免激光的飞切光路，如此便能够避免支撑板的切割位置受到激光长时间影响而导致出现的凹坑、毛刺等不良现象，也避免了极片飞切动作时将铝箔焊接在支撑板上的不良现象，从而能减少带料在传送时产生褶皱现象，使得电池极片的生产效率大大提高。

2、电池极片带料切割过程中产生的废料在废料斗的吸附作用下，便通过通孔进入到废料斗中，由废料斗进行收集处理。即通过废料斗便可收集电池极片带料在激光切割过程中所产生的粉末、极片废料与挥发气体。吸气装置通过废料斗、通孔能够对电池极片产生吸附效果，便能防止电池极片带料局部翘鼓，使得电池极片表面无褶皱。

3、带料输出机构能够给电池极片施加一定的张力，使得电池极片处于绷直状态，使得防止电池极片带料出现皱起的不良现象，提高了激光飞切的对位精度。

4、第二压辊对电池极片带料施加的压力小，并能协调第一对辊组与第二对辊组加工误差和装配误差，避免电池极片带料走偏、拉皱等不良现象。

5、第一压辊轴承座与第一压辊座板通过螺栓与螺母固定连接，第二压辊轴承座与第二压辊座板通过螺栓与螺母固定连接。通过螺栓螺母连接方式，方便调整第一压辊、第二压辊相对于第一下辊、第二下辊的水平度。

6、第一压辊轴承座、第二压辊轴承座连接有导向杆，第一压辊座板、第二压辊座板设有与导向杆相应的导向孔，将导向杆装入导向孔中。如此，第一压辊轴承座、第二压辊轴承座与第一压辊座板、第二压辊座之间为轴向运动，并通过螺栓与螺母能分别稳固装设在第一压辊座板、第二压辊座上，避免了第一压辊轴承座与第二压辊轴承座在使用过程中发生晃动现象。

附图说明

图1为本发明实施例所述激光切割装置中电池极片带料在切割机构上的工作状态示意图；

图2为本发明实施例所述激光切割装置的支撑板的结构示意图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4为图3中B处放大示意图；

图5为本发明实施例所述激光切割装置的结构示意图一；

图6为本发明实施例所述激光切割装置的结构示意图二；

图7为本发明实施例所述激光切割装置的横向截面图。

附图标记说明：

10、激光切割机构，11、支撑板，111、凹槽，112、通孔，12、废料斗，20、带料输入机构，21、第一对辊组，211、第一下辊，212、第一压辊，22、第一安装架，221、第一下辊座板，222、第一下辊轴承座，223、第一压辊座板，224、第一压辊轴承座，225、第一支撑杆，23、第一顶板，24、气缸，25、浮动接头，26、第一导套，27、第一同步带轮，28、联轴器，30、带料输出机构，31、第二对辊组，311、第二下辊，312、第二压辊，32、第二安装架，321、第二下辊座板，322、第二下辊轴承座，323、第二压辊座板，324、第二压辊轴承座，325、第二支撑杆，33、第二顶板，34、弹簧，35、第二导套，36、第二同步带轮，37、同步带，38、导向杆，39a、螺母，39b、螺栓，40、电池极片，41、极片废料，50、机座，60、废料挡板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，本发明所述的激光切割装置，包括激光切割机构10。所述激光切割机构10包括用于承载电池极片40的支撑板11、及与所述支撑板11相对设置的激光发射器(图中未示意)。所述激光发射器用于对所述电池极片40进行切割处理，所述支撑板11与所述激光发射器相对的一面设有凹槽111。凹槽111主要是为了使得支撑板11避开激光发射器发射的激光束，以避免激光束在切割电池极片40时对支撑板11造成损伤。而凹槽111的形状根据电池极片40的切割形状来设定，例如可以将凹槽111的形状设置为H型、T型或W型，这样便于激光发射器从电池极片带料中切割出预设形状的电池极片40。

上述的激光切割装置，当电池极片带料输送至支撑板11上后，激光发射器朝向凹槽111处发射激光，将与凹槽111位置相应的电池极片带料进行切割处理，发射激光切割电池极片40过程中，凹槽111能够避免激光的飞切光路，如此便能够避免支撑板11的切割位置受到激光长时间影响而导致出现的凹坑、毛刺等不良现象，也避免了极片飞切动作时将铝箔焊接在支撑板11上的不良现象，从而能减少带料在传送时产生褶皱现象，使得电池极片40的生产效率大大提高。

其中，支撑板11采用铝合金材料或铜合金材料制成，且支撑板11两侧与第一对辊组21和第二对辊组31相对接处设有拟合第一对辊、第二对辊的倒角。如此，便于电池极片40从第一对辊组21输送至支撑板11上，以及便于从支撑板11输送至第二对辊组31中。

所述支撑板11下方设有废料斗12，且所述废料斗12端口与所述支撑板11相贴合。所述废料斗12连接有吸气装置，通过吸气装置对废料斗12进行抽气处理，使得废料斗12中产生负压。所述凹槽111底部开设有若干个通孔112，所述凹槽111通过所述通孔112与所述废料斗12相连通。电池极片带料切割过程中产生的废料在废料斗12的吸附作用下，便通过通孔112进入到废料斗12中，由废料斗12进行收集处理。即通过废料斗12便可收集电池极片带料在激光切割过程中所产生的粉末、极片废料41与挥发气体。

支撑板11与第一对辊组21对接处的侧部宽度h₁与第一对辊组21的宽度相同，支撑板11与第二对辊组31对接处的侧部宽度h₂相对于第二对辊组31的宽度较小。如此激光束切割电池极片带料过程中所产生的极片废料41能自然落入废料斗12中，避免将极片废料41带入到第二对辊组31当中。其次，吸气装置通过废料斗12、通孔112能够对电池极片40产生吸附效果，便能防止电池极片带料局部翘鼓，使得电池极片40表面无褶皱。

请参阅图3与4，将支撑板11上的凹槽111的宽度设为2mm，深度设为3mm，并将凹槽111的侧部作宽度h₃为0.8mm，斜角30°的倒角。即对凹槽111侧部进行倒角处理，使得电池极片40在激光切割过程中所产生的粉尘能便于掉入到凹槽111中。

请参阅图5，所述的激光切割装置还包括带料输入机构20与带料输出机构30，且所述带料输入机构20与所述带料输出机构30分别位于所述激光切割机构10两侧。所述支撑板11两端分别与所述带料输入机构20的输出端、所述带料输出机构30的输入端相对应，所述带料输入机构20的输出端和/或所述带料输出机构30的输入端设置有废料挡板60。带料输出机构30能够给电池极片40施加一定的张力，使得电池极片40处于绷直状态，使得防止电池极片带料出现皱起的不良现象，提高了激光飞切的对位精度。

请参阅图6与7，所述带料输入机构20包括第一对辊组21、用于安装所述第一对辊组21的第一安装架22。所述带料输出机构30包括第二对辊组31、用于安装所述第二对辊组31的第二安装架32。所述第一对辊组21与所述第二对辊组31分别连接有第一同步带轮27、第二同步带轮36，所述第一同步带轮27与所述第二同步带轮36通过同步带37传动相连。其中，所述第一同步带轮27或所述第二同步带轮36通过联轴器28与驱动电机的转矩输出轴传动相连。即通过第一同步带轮27与所述第二同步带轮36同步转动，相应驱动第一对辊组21、第二对辊组31同步转动，以实现电池极片40由带料输入机构20送至带料输出机构30。

其中，所述第一安装架22包括第一下辊座板221、装设在所述第一下辊座板221上的第一下辊轴承座222、第一压辊座板223、装设在所述第一压辊座板223上的第一压辊轴承座224及四个第一支撑杆225。所述第一支撑杆225与所述第一下辊座板221固定连接，所述第一压辊座板223设置有四个第一导通孔，四个所述第一导通孔与四个所述第一支撑杆225一一相应，所述第一支撑杆225穿过所述第一导通孔。所述第一对辊组21包括第一下辊211与第一压辊212。所述第一下辊211与所述第一压辊212并列设置。且所述第一下辊211可转动装设在所述第一下辊轴承座222上，所述第一压辊212可转动装设在所述第一压辊轴承座224上。所述第一导通孔中装设有第一导套26，所述第一导套26套设在所述第一支撑杆225外。

所述第二安装架32包括第二下辊座板321、装设在所述第二下辊座板321上的第二下辊轴承座322、第二压辊座板323、装设在所述第二压辊座板323上的第二压辊轴承座324及四个第二支撑杆325。所述第二支撑杆325与所述第二下辊座板321固定连接，所述第二压辊座板323设置有四个第二导通孔。四个所述第二导通孔与四个所述第二支撑杆325一一相应，所述第二支撑杆325穿过所述第二导通孔。所述第二导通孔中装设有第二导套35，所述第二导套35套设在所述第二支撑杆325外。所述第二对辊组31包括第二下辊311与第二压辊312。所述第二下辊311与所述第二压辊312并列设置。且所述第二下辊311可转动装设在所述第二下辊轴承座322上，所述第二压辊312可转动装设在所述第二压辊轴承座324上。所述第一下辊211轴座板、所述第二下辊座板321及所述支撑板11装设在机座50上。

四个所述第一支撑杆225连接有第一顶板23。所述第一顶板23上装设有气缸24，且所述气缸24通过浮动接头25与所述第一压辊座板223传动连接。其中，浮动接头25一端设置有连接轴孔，连接轴孔与气缸24的驱动轴螺纹连接，浮动接头25另一端设置有驱动轴，第一压辊座板223上开设有螺纹通孔，驱动轴装设在螺纹通孔中、并与螺纹通孔螺纹配合。

四个所述第二支撑板11连接有第二顶板33。所述第二支撑杆325上套设有弹簧34，所述弹簧34设置在所述第二顶板33与所述第二压辊座板323之间。其中，弹簧34可以选择弹性模量较低的弹簧34，这样弹簧34对第二压辊312的压力较为轻微，能便于第二压辊312上下活动。同时，第二压辊312对电池极片带料施加的压力小，并能协调第一对辊组21与第二对辊组31加工误差和装配误差(例如：第一对辊组21、第二对辊组31辊径不均匀、第一对辊组21、第二对辊组31之间辊径不一致、第一对辊组21与第二对辊组31之间的平行度偏差等)，避免电池极片带料走偏、拉皱等不良现象。

所述第一压辊轴承座224与所述第一压辊座板223两端部分别通过螺栓39b与螺母39a固定连接，当第一压辊轴承座224的一端部高于第一压辊轴承座224的另一端部时，调整螺栓39b与螺母39a使得第一压辊轴承座224两端高度相同、并平行于第一压辊座板223。所述第二压辊轴承座324与所述第二压辊座板323通过螺栓39b与螺母39a固定连接，同样可以调整螺栓39b与螺母39a，以使得第二压辊轴承座324两端高度相同、并平行于第二压辊座板323。如此可见，通过螺栓39b螺母39a连接方式，方便调整第一压辊212、第二压辊312相对于第一压辊211、第二压辊311的水平度。

另外，所述第一压辊轴承座224、第二压辊轴承座324连接有导向杆38，所述第一压辊座板223、第二压辊座板323设有与所述导向杆38相应的导向孔，所述导向杆38装入所述导向孔中。如此，第一压辊轴承座224、第二压辊轴承座324与第一压辊座板223、第二压辊312座之间为轴向运动，并通过螺栓39b与螺母39a能分别稳固装设在第一压辊座板223、第二压辊312座上，避免了第一压辊轴承座224与第二压辊轴承座324在使用过程中发生晃动现象。

下面对本发明所述激光切割装置切割电池极片带料的实施方式进行说明：

1、带料输入机构20通过气缸24将第一压辊212升起，人工将电池极片带料穿至支撑板11上，并通过气缸24将第一压辊212压下，即完成电池极片带料的穿带步骤；

2、开启电机，电机通过联轴器28驱动第一同步带轮27转动，第一同步带轮27通过同步带37驱动第二同步带轮36转动，实现第一对辊组21与第二对辊组31同步转动，同时，第一对辊组21驱动电池极片带料运动至支撑板11上方。

3、当电池极片40运动至支撑板11上方后，再通过激光发射器发射激光以完成对电池极片40的切割动作。电池极片40切割过程中所产生的极片废料41与粉末被吸入废料斗12，由废料斗12收集处理，电池极片40则继续送入第二对辊组31，并在第二对辊组31的驱动作用下，将电池极片40送出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光切割装置，其特征在于，包括：激光切割机构，所述激光切割机构包括用于承载电池极片的支撑板、及与所述支撑板相对设置的激光发射器，所述激光发射器用于对所述电池极片进行切割处理，所述支撑板与所述激光发射器相对的一面设有凹槽。

2.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述支撑板下方设有废料斗，所述废料斗端口与所述支撑板相贴合，所述废料斗连接有吸气装置，所述凹槽底部开设有若干个通孔，所述凹槽通过所述通孔与所述废料斗相连通。

3.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，还包括带料输入机构与带料输出机构，所述带料输入机构与所述带料输出机构分别位于所述激光切割机构两侧，所述支撑板两端分别与所述带料输入机构的输出端、所述带料输出机构的输入端相对应，所述带料输入机构的输出端和/或所述带料输出机构的输入端设置有废料挡板。

4.根据权利要求3所述的激光切割装置，其特征在于，所述带料输入机构包括第一对辊组、用于安装所述第一对辊组的第一安装架，所述带料输出机构包括第二对辊组、用于安装所述第二对辊组的第二安装架，所述第一对辊组与所述第二对辊组分别连接有第一同步带轮、第二同步带轮，所述第一同步带轮与所述第二同步带轮通过同步带传动相连，其中，所述第一同步带轮或所述第二同步带轮通过联轴器与驱动电机的转矩输出轴传动相连。

5.根据权利要求4所述的激光切割装置，其特征在于，所述第一安装架包括第一下辊座板、装设在所述第一下辊座板上的第一下辊轴承座、第一压辊座板、装设在所述第一压辊座板上的第一压辊轴承座及若干个第一支撑杆，所述第一支撑杆与所述第一下辊座板固定连接，所述第一压辊座板设置有若干个第一导通孔，若干个所述第一导通孔与若干个所述第一支撑杆一一相应，所述第一支撑杆穿过所述第一导通孔，所述第一对辊组包括第一下辊与第一压辊，所述第一下辊与所述第一压辊并列设置，所述第一下辊可转动装设在所述第一下辊轴承座上，所述第一压辊可转动装设在所述第一压辊轴承座上；

所述第二安装架包括第二下辊座板、装设在所述第二下辊座板上的第二下辊轴承座、第二压辊座板、装设在所述第二压辊座板上的第二压辊轴承座及若干个第二支撑杆，所述第二支撑杆与所述第二下辊座板固定连接，所述第二压辊座板设置有若干个第二导通孔，若干个所述第二导通孔与若干个所述第二支撑杆一一相应，所述第二支撑杆穿过所述第二导通孔，所述第二对辊组包括第二下辊与第二压辊，所述第二下辊与所述第二压辊并列设置，所述第二下辊可转动装设在所述第二下辊轴承座上，所述第二压辊可转动装设在所述第二压辊轴承座上。

6.根据权利要求5所述的激光切割装置，其特征在于，若干个所述第一支撑杆连接有第一顶板，若干个所述第二支撑板连接有第二顶板，所述第一下辊轴座板、所述第二下辊座板及所述支撑板装设在机座上。

7.根据权利要求6所述的激光切割装置，其特征在于，所述第一顶板上装设有气缸，所述气缸通过浮动接头与所述第一压辊座板传动连接。

8.根据权利要求6所述的激光切割装置，其特征在于，所述第二支撑杆上套设有弹簧，所述弹簧设置在所述第二顶板与所述第二压辊座板之间。

9.根据权利要求5所述的激光切割装置，其特征在于，所述第一压辊轴承座与所述第一压辊座板通过螺栓与螺母固定连接，所述第二压辊轴承座与所述第二压辊座板通过螺栓与螺母固定连接，所述第一压辊轴承座、第二压辊轴承座连接有导向杆，所述第一压辊座板、第二压辊座板设有与所述导向杆相应的导向孔，所述导向杆装入所述导向孔中。

10.根据权利要求5所述的激光切割装置，其特征在于，所述第一导通孔中装设有第一导套，所述第一导套套设在所述第一支撑杆外，所述第二导通孔中装设有第二导套，所述第二导套套设在所述第二支撑杆外。