CN105689488B - 一种动力电池极耳的裁切生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种动力电池极耳的裁切生产线，包括机座，机座上依次设置有放卷机构、导引机构、牵引机构、裁切机构和收料机构；所述裁切机构包括第一机架、裁切气缸，第一机架的中部设有一工作台板，第一机架的上部固连裁切气缸壳体，裁切气缸活塞杆端部固连一驱动块，驱动块的下部连接有上模，工作台板上固设有一下模，裁切气缸活塞杆带动上模与下模相配合对极耳料带进行裁切，在下模一侧的第一机架上设有极耳料带的导引件，在导引件上面靠近下模一侧设有极耳料带的位置感应开关，所述感应开关检测到极耳料带移动到位后通过控制器停止放卷机构和牵引机构动作并使裁切气缸动作。本发明实现了极耳的自动化裁切，提高了裁切效率和裁切精度。

Description

一种动力电池极耳的裁切生产线
技术领域
本发明涉及电池极耳的制造设备，尤其是一种动力电池极耳的裁切生产线。
背景技术
动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池，近年来随着电动汽车的发展，动力锂电池也得到快速发展，而锂电池的一个重要部件是极耳，附图1所示是一种动力电池极耳的主视图，其包括金属部分1a和贴在金属部分1a上的横向胶条2a，通常在金属部分1a的四个角11a还要形成圆弧状；这种极耳是在附图2所示的极耳料带10a一段一段裁切下来，极耳料带10a是在长条形金属带1a上按一定距离双面贴上一段段横向胶带2a形成的。
现今，为了提高极耳的生产效率，极耳的裁切都会借助裁切装置来完成。如2012年10月10日就公开一项专利号为ZL201220033495.4、名称为“极耳分切机”的发明专利，其包括底板、下刀模、刀片组、夹板、中板、直线轴承、导柱、上板和气缸，下刀模固定在底板上，刀片组固定在夹板上且刀片组朝向下刀模，夹板固定在中板上，中板两端设置有直线轴承；导柱一端固定在上板上，导柱的中部穿过直线轴承，导柱的另一端固定在底板上；中板与气缸的驱动端固定连接，气缸固定在上板上。这种极耳分切机将放进下刀模上的整板极耳对好需切断的位置，随后气缸活塞运动，带动中板和夹板在导柱上运动，夹板带动整组刀片进行切割，从而达到把整板极耳分切成单片极耳的目的。但是这种极耳分切机还需要人工送料对位，影响了裁切效率和裁切精度，不能实现自动化生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种动力电池极耳的裁切生产线，其实现极耳的自动化裁切，提高了极耳的裁切效率和裁切精度。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种动力电池极耳的裁切生产线，包括机座，机座上依次设置有放卷机构、导引机构、牵引机构、裁切机构和收料机构；所述放卷机构用于释放极耳料带；所述导引机构用于把放卷机构释放的极耳料带引导入所述牵引机构；所述牵引机构用于驱动极耳料带并把极耳料带送到裁切机构上；所述裁切机构包括第一机架、裁切气缸，第一机架的中部设有一工作台板，第一机架的上部固连裁切气缸壳体，裁切气缸活塞杆端部固连一驱动块，驱动块的下部连接有上模，工作台板上固设有一下模，裁切气缸活塞杆带动上模与下模相配合对极耳料带进行裁切，在下模一侧的第一机架上设有极耳料带的导引件，导引件把极耳料带引导到下模上，在导引件上面靠近下模一侧设有极耳料带的位置感应开关，所述感应开关用于检测极耳料带的移动是否到位，所述感应开关检测到极耳料带移动到位后通过控制器停止放卷机构和牵引机构动作并使裁切气缸动作；所述收料机构从所述工作台板上吸取裁切后的极耳并移位。
优选所述导引件设有一个V形导入口和连接V形导入口的水平引导通道。以利于把极耳料带引导到下模上。
优选所述放卷机构包括第二机架，第二机架上装有放卷盘和第一伺服电机，第一伺服电机带动放卷盘转动。这种放卷机构通过第一伺服电机带动放卷盘转动主动释放极耳料带，可以较好控制释放的速度。
优选所述导引机构包括座体，座体上依次枢接有相互平行的第一导辊、第二导辊、第三导辊和第四导辊，第二导辊和第四导辊为纠偏导辊，所述纠偏导辊包括转轴、胶套、螺母和两个圆形限位垫片，每个圆形限位垫片的外周面上均匀设置有多个限位槽，转轴的中部设有一肩台，转轴从其肩台到一端依次套有圆形限位垫片、胶套、圆形限位垫片然后锁上螺母，使得两个圆形限位垫片和胶套固连在转轴上，两个圆形限位垫片上的限位槽一一对应；在所述第一导辊前上侧的座体上还枢接一根与第一导辊相互平行的第五导辊。这样导引机构当极耳料带通过第二导辊和第四导辊时极耳料带的金属部分被两个圆形限位垫片限位在中间，极耳料带的横向胶带部分就被卡在圆形限位垫片的限位槽上，这种导引机构可以有效防止极耳料带在移动过程中出现跑偏，提高后道工序的裁切精度。
进一步，所述第一导辊为压辊，所述第二导辊为支撑辊，所述第三导辊为压辊，所述第四导辊为支撑辊，所述第五导辊为支撑辊；在第一导辊和第二导辊之间的座体的上部设置有接近开关，所述接近开关感应是否有极耳料带通过第一导辊和第二导辊，当接近开关没有感应到有极耳料带通过第一导辊和第二导辊时通过控制器停止各机构动作。
优选所述牵引机构包括第三机架、主动牵引辊和从动牵引辊，主动牵引辊枢接在第三机架的下部，从动牵引辊的两端枢接在两个滑块上，两个滑块装在第三机架的上部，两个滑块由两个压紧气缸带动可上下移动，两个滑块向下移动时带动从动牵引辊压向主动牵引辊，主动牵引辊由第二伺服电机带动旋转。所述感应开关还通过检测极耳料带的移动误差通过控制器控制第二伺服电机的转速。
优选所述收料机构包括第四机架，第四机架上装有水平气缸和第一支架，水平气缸带动第一支架沿水平方向来回移动，第一支架上装有竖直气缸，竖直气缸的活塞杆带动一个第二支架上下移动，第二支架上装有多个吸盘，多个吸盘从所述工作台板上吸取裁切后的极耳后由第二支架和第一支架带动移位并释放极耳。
优选所述上模包括上座和固连在上座上的冲头，冲头的横截面为I字形，冲头两侧的四个内角均为弧形状，所述下模包括下模板，下模板的中间设有与冲头横截面形状相适配的冲切通孔，冲切通孔与冲头相配合，下模板的上面固连一导向块，导向块的中间设有冲头的导向通孔，冲头的下部套在导向块的导向通孔上，导向块的下端面与下模板上端面之间留有极耳料带的进料空间；下模板固定在工作台板上，工作台板的中间设有对应所述冲切通孔的落料通孔，上座连接在所述驱动块上。这种上下模的配合结构通过导向块中间导向通孔的作用可以较好确保裁切精度，在裁切后的极耳金属部分的四个角能够同时形成圆弧状，进一步提高生产效率。
进一步，所述导向块为L形，导向块的一端通过两个螺栓固连在下模板上端面的一侧；所述进料空间的高度小于10mm。以防止操作人员手指伸入进料空间，进一步提高上下模使用安全性。
进一步，所述上座的横截面为工字形，所述驱动块的下端设有一横截面为T形的凹槽，所述上座的上部嵌合在驱动块下端的T形凹槽上；所述冲头上端中间设有一向上延伸的装配凸起，上座下端中间设有一竖向凹槽，冲头上端的装配凸起嵌合在所述竖向凹槽上；所述下模板的上端面上设有多个长条形的安装孔，所述第一机架后部装有一根调整螺栓，调整螺栓一端固连下模板，旋转调整螺栓可带动下模板沿工作台板移动。通过这些装配结构可以较为方便调整上模和下模的位置，提升上下模的安装速度。
本发明通过放卷机构释放极耳料带、然后通过导引机构把极耳料带引导入所述牵引机构；所述牵引机构驱动极耳料带移动并把极耳料带送到裁切机构上；而裁切机构在下模一侧的机架上设有极耳料带的导引件，导引件把极耳料带引导到下模上，在导引件上面靠近下模一侧设有极耳料带的位置感应开关，所述感应开关用于检测极耳料带的移动是否到位，所述感应开关检测到极耳料带移动到位后通过控制器停止放卷机构和牵引机构动作并使裁切气缸动作，而裁切后的极耳又通过收料机构从所述工作台板上吸取并移位。这样就实现电池极耳的自动化裁切生产，有效提高了极耳裁切的生产效率。又因为极耳料带的裁切定位是通过导引件、位置感应开关和控制器来自动完成，其定位速度快，且定位精度高，可有效提高极耳的裁切精度，进一步提高极耳的裁切效率。
附图说明
图1是一种动力电池极耳的主视图；
图2是一种极耳料带的主视图；
图3是本发明立体图；
图4是本发明的主视图；
图5是纠偏导辊的主视图；
图6是纠偏导辊的立体分解图；
图7是圆形限位垫片的立体图。
图8是牵引机构的立体图；
图9是裁切机构的前视立体图；
图10是裁切机构的后视立体图；
图11是上模和下模相互配合立体图；
图12是图11的立体分解图；
图13是冲头的主视图；
图14是图13的A-A剖视图；
图15是导引件立体图；
图16是收料机构的立体图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
图2至图16所示，一种动力电池极耳的裁切生产线，包括机座100，机座100上依次设置有放卷机构200、导引机构300、牵引机构400、裁切机构500和收料机构600。
所述放卷机构200用于释放极耳料带10a；所述放卷机构200包括第二机架21，第二机架21上装有放卷盘22和第一伺服电机23，第一伺服电机23带动放卷盘22转动；极耳料带10a缠绕在放卷盘22上。
所述导引机构300用于把放卷机构200释放的极耳料带10a引导入所述牵引机构400；所述导引机构300包括座体30，座体30上依次枢接有相互平行的第一导辊31、第二导辊32、第三导辊33、第四导辊34和第五导辊35，第五导辊35装于第一导辊31前上侧的座体30上，第二导辊32和第四导辊34为纠偏导辊，所述纠偏导辊包括转轴321、胶套322、螺母323、两个圆形限位垫片324和一个隔套325，每个圆形限位垫片324的外周面上均匀设置有多个限位槽3241，转轴321的中部设有一肩台3211，转轴321从其肩台3211到一端依次套有圆形限位垫片324、胶套322、圆形限位垫片324、隔套325然后锁上螺母323，使得两个圆形限位垫片324、胶套322、隔套325固连在转轴321上，两个圆形限位垫片324上的限位槽3241一一对应；通过隔套325可以方便调整胶套322的长度；
所述第一导辊31为压辊，所述第二导辊32为支撑辊，所述第三导辊33为压辊，所述第四导辊34为支撑辊，所述第五导辊35为支撑辊；在第一导辊31和第二导辊32之间的座体30的上部设置有接近开关36，所述接近开关36通过一个L形支架37安装在座体30上，L形支架37固连座体30，接近开关36穿过L形支架37并通过两个固紧螺母固连在L形支架37上，接近开关36的感应端朝向第一导辊31和第二导辊32一侧；所述接近开关36感应是否有极耳料带10a通过第一导辊31和第二导辊32，当接近开关36没有感应到有极耳料带10a通过第一导辊31和第二导辊32时通过控制器停止各机构动作。
所述牵引机构400用于驱动极耳料带10a并把极耳料带10a送到裁切机构500上；所述牵引机构400包括第三机架40、主动牵引辊41和从动牵引辊42，第三机架40由两个平行且竖向设置的支撑座构成，主动牵引辊41枢接在第三机架40的下部，从动牵引辊42的两端枢接在两个滑块43上，两个滑块43装在第三机架40的上部，两个滑块43由两个压紧气缸44带动可上下移动，压紧气缸44的壳体分别固连在第三机架40的两个平行的支撑座上，两个滑块43向下移动时带动从动牵引辊42压向主动牵引辊41，主动牵引辊41由第二伺服电机45带动旋转。
所述感应开关还通过检测极耳料带10a的移动误差通过控制器控制第二伺服电机45的转速，以确保极耳料带10a输送到裁切机构时能够到位。
所述裁切机构500包括第一机架50、裁切气缸51，第一机架50的中部设有一工作台板52，第一机架50的上部固连裁切气缸51壳体，裁切气缸51活塞杆端部固连一驱动块53，驱动块53的下部连接有上模10，工作台板52上固设有一下模20，裁切气缸51活塞杆带动上模10与下模20相配合对极耳料带10a进行裁切，在下模20一侧的第一机架50上设有极耳料带10a的导引件54，导引件54把极耳料带10a引导到下模20上，在导引件54上面靠近下模20一侧设有一极耳料带10a的位置感应开关55，所述感应开关55用于检测极耳料带10a的移动是否到位，所述感应开关55检测到极耳料带10a移动到位后通过控制器停止放卷机构200和牵引机构400动作并使裁切气缸51动作；
所述第一机架50包括两个平行且间隔设置支撑板501，每个支撑板501形状为凹字翻转90度的形状，两个支撑板501的中部固连工作台板52，两个支撑板501的上端固连裁切气缸51壳体；所述导引件54设有一个V形导入口541和连接V形导入口541的水平引导通道542。
所述上模10包括上座1和固连在上座1上的冲头2，冲头2的横截面为I字形，冲头2两侧的四个内角521均为弧形状，所述下模20包括下模板3，下模板3的中间设有与冲头2横截面形状相适配的冲切通孔531，冲切通孔531与冲头2相配合，下模板3的上面固连一导向块4，导向块4的中间设有冲头2的导向通孔540，冲头2的下部套在导向块4的导向通孔540上，导向块4的下端面与下模板3上端面之间留有极耳料带10a的进料空间543；下模板3固定在工作台板52上，工作台板52的中间设有对应所述冲切通孔531的落料通孔，上座1连接在所述驱动块53上。
所述导向块4为L形，导向块4的一端通过两个螺栓5固连在下模板3上端面的一侧；所述进料空间543的高度小于10mm。
所述上座1的横截面为工字形，所述驱动块53的下端设有一横截面为T形的凹槽，所述上座1的上部嵌合在驱动块53下端的T形凹槽上；所述冲头2上端中间设有一向上延伸的装配凸起522，上座1下端中间设有一竖向凹槽512，冲头2上端的装配凸起522嵌合在所述竖向凹槽512上；
所述下模板3的上端面上设有四个长条形的安装孔532，第一机架50的两个支撑板501的后侧固连一个连接板502，一根调整螺栓6旋接在连接板502上，调整螺栓6一端固连下模板3，旋转调整螺栓6可带动下模板3沿工作台板52移动。以方便下模20的位置调整。
所述收料机构600从所述工作台板52上吸取裁切后的极耳并移位。所述收料机构600包括第四机架60，第四机架60上装有水平气缸和第一支架61，水平气缸的壳体固连第四机架60，水平气缸的活塞杆固连第一支架61，第四机架60上设有水平轨道601，第一支架61配合在水平轨道601上，水平气缸带动第一支架61沿水平方向来回移动，第一支架61上装有竖直气缸62，竖直气缸62的活塞杆带动一个第二支架63上下移动，第二支架63上装有两个吸盘64，两个吸盘64从所述工作台板52上吸取裁切后的极耳后由第二支架63和第一支架61带动移位并释放极耳。
所述控制器可以安装在机座100上，控制器可以通过一个PLC控制器进行总协调。
本实施例的工作过程如下：结合图4所示，极耳料带10a从放卷机构200的放卷盘22释放出来后经导引机构300的第一导辊31、第二导辊32、第三导辊33、第四导辊34和第五导辊35引导入所述牵引机构400，极耳料带10a从牵引机构400的主动牵引辊41和从动牵引辊42之间穿过然后进入裁切机构500，极耳料带10a经所述导引件54设有的V形导入口541导入并沿水平引导通道542移动到下模20的进料空间543里，当所述感应开关55检测到极耳料带10a移动到位后通过控制器停止放卷机构200和牵引机构400动作并使裁切气缸51动作，此时极耳料带10a停止移动，裁切气缸51活塞杆带动上模10与下模20相配合对极耳料带10a进行裁切，分切出一个极耳，然后收料机构600的竖直气缸62带动第二支架63向下移动，两个吸盘64从所述工作台板52上吸取裁切后的极耳，接着水平气缸带动第一支架61沿水平方向后退，两个吸盘64就带动裁切后的极耳后移，然后把极耳释放至机座100上，接着收料机构600复位；
再接着放卷机构200和牵引机构400又动作送料，当感应开关55检测到极耳料带10a的下一段又移动到位后通过控制器再停止放卷机构200和牵引机构400动作并启动裁切气缸51再动作，又分切出一个极耳，收料机构600再把裁切后的极耳从工作台板52移动到机座100上，如此连续工作，形成自动化生产。
在生产过程中，所述感应开关还通过检测极耳料带10a的移动误差通过控制器控制第二伺服电机45的转速以确保极耳料带10a能够准确移动到裁切机构500上，当接近开关36没有感应到有极耳料带10a通过第一导辊31和第二导辊32时通过控制器停止各机构动作，需要重新装料。
以上仅是本发明一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

Claims (9)

1.一种动力电池极耳的裁切生产线，包括机座，其特征在于：机座上依次设置有放卷机构、导引机构、牵引机构、裁切机构和收料机构；所述放卷机构用于释放极耳料带；所述导引机构用于把放卷机构释放的极耳料带引导入所述牵引机构；所述牵引机构用于驱动极耳料带并把极耳料带送到裁切机构上；所述裁切机构包括第一机架、裁切气缸，第一机架的中部设有一工作台板，第一机架的上部固连裁切气缸壳体，裁切气缸活塞杆端部固连一驱动块，驱动块的下部连接有上模，工作台板上固设有一下模，裁切气缸活塞杆带动上模与下模相配合对极耳料带进行裁切，在下模一侧的第一机架上设有极耳料带的导引件，导引件把极耳料带引导到下模上，在导引件上面靠近下模一侧设有极耳料带的位置感应开关，所述感应开关用于检测极耳料带的移动是否到位，所述感应开关检测到极耳料带移动到位后通过控制器停止放卷机构和牵引机构动作并使裁切气缸动作；所述收料机构从所述工作台板上吸取裁切后的极耳并移位；
所述上模包括上座和固连在上座上的冲头，冲头的横截面为I字形，冲头两侧的四个内角均为弧形状，所述下模包括下模板，下模板的中间设有与冲头横截面形状相适配的冲切通孔，冲切通孔与冲头相配合，下模板的上面固连一导向块，导向块的中间设有冲头的导向通孔，冲头的下部套在导向块的导向通孔上，导向块的下端面与下模板上端面之间留有极耳料带的进料空间；下模板固定在工作台板上，工作台板的中间设有对应所述冲切通孔的落料通孔，上座连接在所述驱动块上；
所述导引机构包括座体，座体上依次枢接有相互平行的第一导辊、第二导辊、第三导辊和第四导辊，第二导辊和第四导辊为纠偏导辊，所述纠偏导辊包括转轴、胶套、螺母和两个圆形限位垫片，每个圆形限位垫片的外周面上均匀设置有多个限位槽，转轴的中部设有一肩台，转轴从其肩台到一端依次套有圆形限位垫片、胶套、圆形限位垫片， 然后锁上螺母，使得两个圆形限位垫片和胶套固连在转轴上，两个圆形限位垫片上的限位槽一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：所述导引件设有一个V形导入口和连接V形导入口的水平引导通道。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：所述放卷机构包括第二机架，第二机架上装有放卷盘和第一伺服电机，第一伺服电机带动放卷盘转动。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：在所述第一导辊前上侧的座体上还枢接一根与第一导辊相互平行的第五导辊。
5.根据权利要求4所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：所述第一导辊为压辊，所述第二导辊为支撑辊，所述第三导辊为压辊，所述第四导辊为支撑辊，所述第五导辊为支撑辊；在第一导辊和第二导辊之间的座体的上部设置有接近开关，所述接近开关感应是否有极耳料带通过第一导辊和第二导辊，当接近开关没有感应到有极耳料带通过第一导辊和第二导辊时通过控制器停止各机构动作。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：所述牵引机构包括第三机架、主动牵引辊和从动牵引辊，主动牵引辊枢接在第三机架的下部，从动牵引辊的两端枢接在两个滑块上，两个滑块装在第三机架的上部，两个滑块由两个压紧气缸带动可上下移动，两个滑块向下移动时带动从动牵引辊压向主动牵引辊，主动牵引辊由第二伺服电机带动旋转。
7.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：所述收料机构包括第四机架，第四机架上装有水平气缸和第一支架，水平气缸带动第一支架沿水平方向来回移动，第一支架上装有竖直气缸，竖直气缸的活塞杆带动一个第二支架上下移动，第二支架上装有多个吸盘，多个吸盘从所述工作台板上吸取裁切后的极耳后由第二支架和第一支架带动移位并释放极耳。
8.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：所述导向块为L形，导向块的一端通过两个螺栓固连在下模板上端面的一侧；所述进料空间的高度小于10mm。
9.根据权利要求1所述的一种动力电池极耳的裁切生产线，其特征在于：所述上座的横截面为工字形，所述驱动块的下端设有一横截面为T形的凹槽，所述上座的上部嵌合在驱动块下端的T形凹槽上；所述冲头上端中间设有一向上延伸的装配凸起，上座下端中间设有一竖向凹槽，冲头上端的装配凸起嵌合在所述竖向凹槽上；
所述下模板的上端面上设有多个长条形的安装孔，所述第一机架后部装有一根调整螺栓，调整螺栓一端固连下模板，旋转调整螺栓可带动下模板沿工作台板移动。
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