CN106410255B - 极片飞切机构及极片飞切方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种极片飞切机构及极片飞切方法，其特征是：包括送料机构、传动机构和切刀机构；所述送料机构包括安装在滑动设置在底板上的第一连接块，第一连接块与驱动第一连接块上下移动的送料驱动装置连接；所述第一连接块与第一连接板连接，在第一连接板上安装第一夹紧辊、机架辊、以及夹料驱动装置，第一夹紧辊和机架辊上设置夹片；所述传动机构包括滑动设置在底板上的第二连接块，第二连接块与驱动第二连接块上下移动的传动装置连接，第二连接块与第二连接板连接，在第二连接板上安装切刀机构。所述极片飞切方法，在送料机构和切刀机构保持相同传送速度的情况下对极片进行飞切，极片切断过程中不需要停止电芯的卷绕，保证电芯卷绕的工作效率。

Description

极片飞切机构及极片飞切方法

技术领域

本发明涉及一种极片飞切机构及极片飞切方法，属于锂电自动化设备技术领域。

背景技术

互联网信息时代，电子产品、新能源汽车等市场的扩大，对电池的使用量不断增高。

现有技术中，电芯卷绕过程中极片进行切割时，一般是将电芯停止转动，切刀将极片切断后电芯再进行卷绕将极片的端部卷绕起来。采用这种方式进行极片的切断时，由于需要停止电芯的卷绕，使得电芯卷绕、极片切断过程过于缓慢，影响了电芯卷绕的工作效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种极片飞切机构，结构简单巧妙，自动化程度高，解决极片切断效率过低的问题。

本发明还提供一种极片飞切方法，极片切断过程中不需要停止电芯的卷绕，保证电芯卷绕的工作效率。

按照本发明提供的技术方案，所述极片飞切机构，其特征是：包括送料机构、传动机构和切刀机构；

所述送料机构包括安装在滑动设置在底板上的第一连接块，第一连接块与驱动第一连接块上下移动的送料驱动装置连接；所述第一连接块与第一连接板连接，在第一连接板上安装第一夹紧辊、机架辊、以及驱动第一夹紧辊和机架辊相互张开或夹紧的夹料驱动装置；在所述第一夹紧辊和机架辊上设置夹片；

所述传动机构包括滑动设置在底板上的第二连接块，第二连接块与驱动第二连接块上下移动的传动装置连接；所述第二连接块与第二连接板连接，在第二连接板上安装切刀机构。

进一步的，在所述第二连接板上安装纠偏机构，纠偏机构包括安装在第二连接板上的纠偏驱动装置，纠偏驱动装置驱动第三连接板左右移动；在第三连接板上安装第二夹紧辊、第三夹紧辊、以及驱动第二夹紧辊和第三夹紧辊相互夹紧的纠偏夹紧驱动装置。

进一步的，所述切刀机构包括安装在第二连接板上安装动刀和定刀，动刀与驱动动刀和定刀相对动作进行切割的切刀驱动装置连接。

进一步的，在所述第二连接板上安装传感器支架，传感器支架上安装用于测量极耳数量的第一传感器、用于测量极片上记号孔的第二传感器和测量极片位置的第三传感器。

进一步的，在所述定刀的两侧和动刀的下侧分别设置吸尘管。

进一步的，在所述第一连接板上安装挡板和极片导辊。

进一步的，所述送料驱动装置为第一伺服电机和第一减速机，第一伺服电机的输出端连接第一减速机，第一减速机的输出轴连接第一丝杆，第一丝杆上设置螺母，螺母与第一连接块连接；所述夹料驱动装置为第一夹紧气缸，第一夹紧气缸的伸出轴与第一夹紧辊连接。

所述极片飞切方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）送料步骤：送料机构的第一夹紧辊和机架辊夹住极片，由初始位置向下移动，夹片将极片插入卷芯；

（2）卷芯进行卷绕，卷绕完成后进行切断步骤；

（3）切断步骤：切刀机构由初始位置向下运动，切刀机构与极片保持相同的传动速度，切刀机构对极片进行切断。

进一步的，在卷绕步骤中，当检测到极片上的MARK孔运动至切刀机构上方设定位置时，切刀机构向下运动并对极片进行切断。

进一步的，送料步骤中，纠偏机构的第二夹紧辊和第三夹紧辊处于相对张开状态；卷绕过程中，当检测到极片偏移时，第二夹紧辊和第三夹紧辊在纠偏驱动装置驱动下向左或右移动，对极片进行纠偏。

本发明所述极片飞切机构结构简单巧妙，自动化程度高，极片切断效率高；并且具有极片纠偏功能。

本发明所述极片飞切方法，在送料机构和切刀机构保持相同传送速度的情况下对极片进行飞切，极片切断过程中不需要停止电芯的卷绕，保证电芯卷绕的工作效率。

附图说明

图1为本发明所述极片飞切机构的主视图。

图2为本发明所述极片飞切机构的左视图。

图3为图2的A向视图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1～图3所示：所述极片飞切机构包括底板101、第一伺服电机102、第一减速机103、第一丝杆104、第一连接块105、第一滑块106、挡板107、第一夹紧气缸108、第一夹紧辊109-1、机架辊109-2、夹片110、第一连接板111、第二伺服电机201、第二减速机202、第二丝杆203、第二连接块204、第二滑块205、第二连接板206、第三伺服电机301、第三丝杆302、第三连接块303、第三连接板304、第二夹紧气缸305、第二夹紧辊306、第三夹紧气缸307、第三夹紧辊308、传感器支架309、调节旋钮310、第一传感器311、第二传感器312、第三传感器313、切刀气缸401、动刀402、定刀403、吸尘管404。

本发明所述极片飞切机构包括送料机构、传动机构、纠偏机构和切刀机构。

所述送料机构包括第一伺服电机102、第一减速机103、第一丝杆104、第一连接块105、挡板107、第一夹紧气缸108、第一夹紧辊109-1、机架辊109-2和夹片110；所述第一伺服电机102连接第一减速机103，第一减速机103安装在底板101上，第一减速机103的输出轴连接第一丝杆104，第一丝杆104上设置螺母，螺母与第一连接块105连接，第一连接块105与第一连接板111连接，在第一连接板111上安装挡板107、第一夹紧辊109-1、机架辊109-2和第一夹紧气缸108，第一夹紧气缸108的伸出轴与第一夹紧辊109-1的安装支架连接，第一夹紧气缸108能够驱动第一夹紧辊109-1和机架辊109-2相对张开或夹紧；在所述第一夹紧辊109-1和机架辊109-2的安装架上设置能够相互夹紧的夹片110，起到夹紧送料的功能。

所述传动机构包括第二伺服电机201和第二减速机202，第二伺服电机201连接第二减速机202，第二减速机202安装在底板101上，第二减速机202的输出轴安装第二丝杆203，第二丝杆203上设置螺母，螺母与第二连接块204连接；所述第一连接块105与第一滑块106连接，第二连接块204与第二滑块205连接，第一滑块106和第二滑块205分别与底板101上的导轨相配合；所述第二滑块205与第二连接板206连接。

所述纠偏机构包括第三伺服电机301、第三丝杆302、第三连接块303、第三连接板304、第二夹紧气缸305、第二夹紧辊306、第三夹紧气缸307和第三夹紧辊308；所述第三伺服电机301安装在第二连接板206上，第三伺服电机301的输出轴连接第三丝杆302，第三丝杆302上的螺母与第三连接块303固定，第三连接块303连接第三连接板304，第三连接板304上安装第二夹紧气缸305和第三夹紧气缸307，第二夹紧气缸305和第三夹紧气缸307左右并排安装，第二夹紧气缸305的伸出轴连接第二夹紧辊306的安装支架，第三夹紧气缸307的伸出轴连接第三夹紧辊308的安装支架；在所述第二连接板206上安装传感器支架309，在传感器支架309最左侧安装调节旋钮310，在传感器支架309左上端前后安装两个第一传感器311，在传感器支架309中间层前后安装两个第二传感器312，在传感器支架309右下侧安装两个第三传感器313。

所述切刀机构包括安装在第二连接板206上的切刀气缸401、动刀402、定刀403和三个吸尘管404，切刀气缸401的伸出轴安装连接动刀402，动刀402和定刀403相配合，三个吸尘管404有两个安装在定刀403两侧，有一个是安装在动刀402的下侧。

如图1所示，本发明的工作过程：

（1）送料步骤：第一伺服电机102带动第一减速机103，带动第一丝杆104控制第一连接块105由初始位置向下移动，当第一连接块105向下时，第一夹紧气缸108伸出轴伸出，推动第一夹紧辊109-1和机架辊109-2夹合极片，再通过夹片110将极片插入卷芯，达到送料目的；

在送料步骤中，若第三传感器313检测出极片向左偏移，第二夹紧气缸305带动第二夹紧辊306、第三夹紧气缸307带动第三夹紧辊308，第二夹紧辊306和第三夹紧辊308夹合极片，此时系统会控制第三伺服电机301带动第三丝杆302上的第三连接块303，继而控制第三连接板304，带动极片向右纠正；极片向右偏亦然；

（2）卷芯进行卷绕，卷绕完成后进行切断步骤；卷绕过程中，当检测到极片偏移时，纠偏机构的第二夹紧辊306和第三夹紧辊308在纠偏驱动装置驱动下左右移动，对极片进行纠偏；

（3）切断步骤：当位于传感器支架309中间位置的第二传感器312检测到极片上的MARK孔（记号孔）的时候，第二伺服电机201带动第二减速机202，控制第二丝杆203上的第二连接块204，继而带动第二连接板206上的纠偏机构和切刀机构由初始位置向下运动。当切刀机构和极片传动速度一致的时候，切刀气缸401带动动刀402动作，动刀402和定刀403会快速切断极片，此时三根吸尘管404吸走切断动作出来的粉尘。

飞切完成，切刀机构返回初始位置，重复上一个动作。

如图1、图3所示，位于传感器支架309左上端的两个第一传感器311用来计算极耳的数量，第二传感器312检测到MARK孔时进行数量反馈。

Claims (9)

1.一种极片飞切机构，其特征是：包括送料机构、传动机构和切刀机构；

所述送料机构包括安装在滑动设置在底板（101）上的第一连接块（105），第一连接块（105）与驱动第一连接块（105）上下移动的送料驱动装置连接；所述第一连接块（105）与第一连接板（111）连接，在第一连接板（111）上安装第一夹紧辊（109-1）、机架辊（109-2）、以及驱动第一夹紧辊（109-1）和机架辊（109-2）相互张开或夹紧的夹料驱动装置；在所述第一夹紧辊（109-1）和机架辊（109-2）上设置夹片（110）；

所述传动机构包括滑动设置在底板（101）上的第二连接块（204），第二连接块（204）与驱动第二连接块（204）上下移动的传动装置连接；所述第二连接块（204）与第二连接板（206）连接，在第二连接板（206）上安装切刀机构；

在所述第二连接板（206）上安装传感器支架（309），传感器支架（309）上安装用于测量极片上记号孔的第二传感器（312）。

2.如权利要求1所述的极片飞切机构，其特征是：在所述第二连接板（206）上安装纠偏机构，纠偏机构包括安装在第二连接板（206）上的纠偏驱动装置，纠偏驱动装置驱动第三连接板（304）左右移动；在第三连接板（304）上安装第二夹紧辊（306）、第三夹紧辊（307）、以及驱动第二夹紧辊（306）和第三夹紧辊（307）相互夹紧的纠偏夹紧驱动装置。

3.如权利要求1所述的极片飞切机构，其特征是：所述切刀机构包括安装在第二连接板（206）上的动刀（402）和定刀（403），动刀（402）与驱动动刀（402）和定刀（403）相对动作进行切割的切刀驱动装置连接。

4.如权利要求1所述的极片飞切机构，其特征是：在所述传感器支架（309）上还安装用于测量极耳数量的第一传感器（311）和用于测量极片位置的第三传感器（313）。

5.如权利要求3所述的极片飞切机构，其特征是：在所述定刀（403）的两侧和动刀（402）的下侧分别设置吸尘管（404）。

6.如权利要求1所述的极片飞切机构，其特征是：在所述第一连接板（111）上安装挡板（107）和极片导辊。

7.如权利要求1所述的极片飞切机构，其特征是：所述送料驱动装置为第一伺服电机（102）和第一减速机（103），第一伺服电机（102）的输出端连接第一减速机（103），第一减速机（103）的输出轴连接第一丝杆（104），第一丝杆（104）上设置螺母，螺母与第一连接块（105）连接；所述夹料驱动装置为第一夹紧气缸（108），第一夹紧气缸（108）的伸出轴与第一夹紧辊（109-1）连接。

8.一种极片飞切方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）送料步骤：送料机构的第一夹紧辊（109-1）和机架辊（109-2）夹住极片，由初始位置向下移动，夹片（110）将极片插入卷芯；

（2）卷芯进行卷绕，卷绕完成后进行切断步骤；

（3）切断步骤：切刀机构由初始位置向下运动，切刀机构与极片保持相同的传动速度，切刀机构对极片进行切断；

在卷绕步骤中，当检测到极片上的MARK孔运动至切刀机构上方设定位置时，切刀机构向下运动并对极片进行切断。

9.如权利要求8所述的极片飞切方法，其特征是：送料步骤中，纠偏机构的第二夹紧辊（306）和第三夹紧辊（308）处于相对张开状态；卷绕过程中，当检测到极片偏移时，第二夹紧辊（306）和第三夹紧辊（308）在纠偏驱动装置驱动下向左或右移动，对极片进行纠偏。