CN106825726B - 用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置，其特征在于该装置包括横板、固定立板、直线滑轨、控制器和两个切边刀模块，在横板的左右两端分别固定一个固定立板，固定立板的中心开有竖直开孔，在两个固定立板之间固定直线滑轨；两个切边刀模块结构完全相同，左右对称布置在横板上，每个切边刀模块均包括燕尾槽钢、上刀、下刀、下切刀轴、丝杠、步进电机、底座、丝母、手动摇轮、电动机、法兰盘、移动立板、极片托辊和极片带；在直线滑轨的上方固定移动立板；所述移动立板为“L”型，移动立板能穿过固定立板的竖直开孔，包括水平底板和竖直板，竖直板上方固定安装燕尾槽钢，水平底板中间为镂空结构。

Description

用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置

技术领域

本发明涉及电池切边装置技术领域，具体为用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人们越来越重视绿色生产，节约能源，寻找绿色可持续发展的新能源已经成为能源领域的主要发展方向。相应的电动汽车也逐渐成为节能环保的新型交通工具，发展迅速，锂电池具有循环寿命长、绿色无污染等优点，不断发展成为新型的动力电源。因而与之相关的电池行业不断发展，而电池极片的质量直接影响电池的性能。为了使电池能够充分发挥性能，在实际生产中对电池极片放卷的切边刀装置的要求日趋严格。而目前市场上的极片切边刀多为不可移动式，若生产的极片宽度不同则需要不同尺寸的切边刀，另外现有的电池极片切边刀装置在更换上下刀时，必须把刀轴拆下才能进行更换或调整，操作上很不方便。这样不仅费时影响了工作效率，切边刀的切边精度很难达保证，导致生产的电池极片很难达到生产要求。

中国专利200920350274.8公开了一种电池极片切边装置，括机架、上切刀、下切刀、下切刀轴、减速机、电机，下切刀轴与减速机相连，机架设为整体式框架结构，上切刀设在框架的横梁上，下切刀轴的轴承架设在框架的立板上。此装置采用整体式框架结构，横梁、两侧的立板及底板与框架连为一体，上切刀通过燕尾座卡装在横梁上，下切刀直接固装在下切刀轴上，下切刀轴通过轴承架设在立板上，这样就避免了原来上切刀固定板、侧板、机架通过螺栓进行连接所造成的力学结构上的缺陷，整体框架结构的刚度系数增大，强度及稳定性好，因此提高了切刀的剪切精度。其不足之处在于，装置中上刀与下刀并不是一个整体，在切边之前，将上刀与下刀没有的相对位置进行固定，当工作时需要调整切边的进给量时，一次上刀与下刀相对位置的一次调整之后，需要再调整相对位置，操作繁琐，调整不方便；左右对称的两个切刀不能实现独立调整，在实际生产中，由于左右对称的切刀不能独立调整，无法实现不同尺寸极片的切边功能，只能生产相应宽度的极片切割，生产效率低，适用范围小。

发明内容

本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置。该装置一套切边刀可适用于多种宽度的极片，节省了换刀时间，节约了大量切刀，调整操作方便，降低了生产成本，大大提高了生产效率。在极片放在极片托辊上之前，可以手动进行调整，能够提高一定的精度，其次，当极片放到极片托辊上之后，若有偏差，则可通过纠偏传感器将信息传送给控制器，然后控制器通过控制步进电机进行自动调整，实现二次精度的调整，因此此装置的切边精度更高。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置，其特征在于该装置包括横板、固定立板、直线滑轨、控制器和两个切边刀模块，在横板的左右两端分别固定一个固定立板，固定立板的中心开有竖直开孔，在两个固定立板之间固定直线滑轨；两个切边刀模块结构完全相同，左右对称布置在横板上，每个切边刀模块均包括燕尾槽钢、上刀、下刀、下切刀轴、丝杠、步进电机、底座、丝母、手动摇轮、电动机、法兰盘、移动立板、极片托辊和极片带；在直线滑轨的上方固定移动立板；

所述移动立板为“L”型，移动立板能穿过固定立板的竖直开孔，包括水平底板和竖直板，竖直板上方固定安装燕尾槽钢，水平底板中间为镂空结构，在镂空结构两侧的水平底板上对称开有通孔；水平底板通过该通孔将移动立板与直线滑轨上的滑块固定连接；所述上刀通过压紧机构安装在燕尾槽钢上；在竖直板的下部通过法兰盘安装一个减速器，该减速器一端连接电动机，另一端与下切刀轴连接；在下切刀轴上通过顶丝固定有下刀，下刀能在下切刀轴上左右移动；在下切刀轴上，且位于下刀的内侧设有极片托辊，在极片托辊上放置极片带；在水平底板的镂空结构下方，水平布置有丝杠，丝杠通过轴承与底座配合，通过底座将丝杠固定在横板和水平底板之间；所述丝杠的内端通过联轴器与步进电机连接，丝杠的外端通过联轴器同轴连接有手动摇轮；移动立板的底部通过丝母与丝杠连接；所述控制器与步进电机和极片带上的纠偏传感器连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1本发明中的切边刀模块中上刀与下刀作为一个整体，上刀通过燕尾槽钢固定在移动立板上，而下刀通过下刀轴也固定移动立板上，电动机运转带动相应的下刀移动，进而带动移动立板移动，再带动上刀移动，下刀是主动的，上刀是从动的，两者是同时进行，实现切边功能，在切边之前，将上刀与下刀的相对位置进行固定，当工作时需要调整切边的进给量时，只需要上刀与下刀相对位置的一次调整之后，不需要再调整相对位置，操作简单，调整快捷。

2移动立板通过丝杠丝母在直线滑轨来进行水平移动，且为手动，在下切刀轴内端连接步进电机，同时通过极片纠偏传感器来传输信号，实现自动切边，而且，在下切刀轴外端仍然保证有摇轮，即切边刀水平进给不仅可以手动，而且可以自动，使切边这个过程更加自动化。即在极片放在极片托辊上之前，可以手动进行调整，能够提高一定的精度，其次，当极片放到极片托辊上之后，可以通过纠偏传感器进行调整，若有偏差，就将信息传送给控制器，然后控制器通过控制步进电机进行自动调整，实现二次精度的调整，因此此装置的切边精度更高。

3本发明中的左右两个切边刀模块可以分别独立调整，互不干预，当电池极片左右两边不均时，单独调整则保证了两边相对的均匀性，可以对不同宽度的极片进行切边。

4本发明装置一套切边刀(上刀和下刀)可适用于多种宽度，切边刀模块能够左右移动，对不同宽度的极片进行切边，节省了换刀时间，更具有通用性，节约了刀具的制作和储备，显著降低了生产成本，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置的主视结构示意图；

图2是本发明用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置的横板以上部分的左视结构示意图；

图3是本发明用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置的移动立板的立体结构示意图；

图中：1、燕尾槽钢，2、上刀，3、下刀，4、下切刀轴，5、丝杠，6、步进电机，7、横板，8、底座，9、丝母，10、手动摇轮，11、电动机，13、法兰盘，14固定立板，15、移动立板，12、极片托辊，16、极片带，17、直线轨道，15.1、水平底板，15.2、竖直板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步解释本发明，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。

本发明用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置(简称装置，参见图1-2)包括横板7、固定立板14、直线滑轨17、控制器(图中未标出)和两个切边刀模块，在横板7的左右两端分别固定一个固定立板14，固定立板14的中心开有竖直开孔，在两个固定立板之间固定直线滑轨17，两个切边刀模块结构完全相同，左右对称布置在横板7上，每个切边刀模块均包括燕尾槽钢1、上刀2、下刀3、下切刀轴4、丝杠5、步进电机6、底座8、丝母9、手动摇轮10、电动机11、法兰盘13、移动立板15、极片托辊12和极片带16；在直线滑轨17的上方固定移动立板15；

所述移动立板15(参见图3)为“L”型，移动立板能穿过固定立板的竖直开孔，并左右移动，包括水平底板15.1和竖直板15.2，竖直板上方固定安装燕尾槽钢1，水平底板中间为镂空结构，在镂空结构两侧的水平底板上对称开有通孔；水平底板通过该通孔将移动立板与直线滑轨上的滑块固定连接；所述上刀2通过压紧机构安装在燕尾槽钢1上；在竖直板的下部通过法兰盘13安装一个减速器，该减速器一端连接电动机11，另一端与下切刀轴4连接；在下切刀轴4上通过顶丝固定有下刀3，下刀能在下切刀轴4上左右移动，下刀3通过松紧顶丝来水平轴向调整下刀3的位置；在下切刀轴4上，且位于下刀3的内侧设有极片托辊12，在极片托辊12上放置极片带16；

在水平底板的镂空结构下方，水平布置有丝杠5，丝杠5通过轴承与底座8配合，通过底座8将丝杠固定在横板7和水平底板之间；所述丝杠5的内端通过联轴器与步进电机6连接，丝杠5的外端通过联轴器同轴连接有手动摇轮10；移动立板15的底部通过丝母9与丝杠5连接；所述上刀上自带有气缸，通过气缸实现上刀的上下左右移动；所述控制器与步进电机6和极片带上的纠偏传感器连接。

本申请中所述的上刀、下刀及压紧机构等均采用现有技术。

本发明锂电池极片放卷自动切边装置的安装方法为：

1、安装下刀：将下刀水平轴向套进下刀轴中，并根据现场生产条件进行位置调整，调整完毕后，用顶丝将下刀固定在下刀轴上；

2、安装上刀：根据下刀的固定位置，安装上刀，根据现场生产条件调整使上刀与下刀的相对位置，实现上刀和下刀这两刀的轴线在同一竖直面内，调整完毕后，通过上刀自带的压紧机构固定在燕尾槽钢上；

3、安装一侧完毕后，用如上同样方法安装另一侧上刀和下刀。

本发明锂电池极片放卷自动切边装置的使用方法为：

1、生产前进行对刀，根据生产极片所需要的宽度进行对刀，此处为手动对刀，即通过丝杠外端的手动摇轮调整切边刀模块，手动摇轮调整移动的是整个切边刀模块，手动摇轮转动，带动丝杠上的丝母滑动，进而带动移动立板在直线滑轨上左右移动，而上刀和下刀的调整分别通过燕尾槽钢和下切刀轴的移动实现的，下刀调整是通过松紧顶丝来调整在直线滑轨上的进给量，由此来调整生产前的切边宽度；

2、生产中自动对刀，下刀是主动的，启动电动机11带动下刀动作，下刀运动，从而通过移动立板带动上刀，上刀从动，上刀和下刀配合实现极片的切边功能，实现上刀与下刀作为一个整体动作。在生产过程中，极片带上会设置纠偏传感器，通过极片带的纠偏传感器可以探查到极片边缘的变化，纠偏传感器将信号输送到控制器中，控制器将指令发送给丝杠内端连接的步进电机中，通过程序计算步进电机所需正、反转角度并进行控制切边刀模块的水平移动量；

3、在生产中若前后两次极片带宽度不同，则可同时调整两侧手动摇轮，或亦可直接自动调整。在调整时，可以根据需要仅调整左侧的手动摇轮，或仅调整右侧的手动摇轮，也可以同时左右两侧的手动摇轮。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (1)

1.一种用于锂电池极片放卷机构上的自动切边刀装置，其特征在于该装置包括横板、固定立板、直线滑轨、控制器和两个切边刀模块，在横板的左右两端分别固定一个固定立板，固定立板的中心开有竖直开孔，在两个固定立板之间固定直线滑轨；两个切边刀模块结构完全相同，左右对称布置在横板上，每个切边刀模块均包括燕尾槽钢、上刀、下刀、下切刀轴、丝杠、步进电机、底座、丝母、手动摇轮、电动机、法兰盘、移动立板、极片托辊和极片带；在直线滑轨的上方固定移动立板；

所述移动立板为“L”型，移动立板能穿过固定立板的竖直开孔，包括水平底板和竖直板，竖直板上方固定安装燕尾槽钢，水平底板中间为镂空结构，在镂空结构两侧的水平底板上对称开有通孔；水平底板通过该通孔将移动立板与直线滑轨上的滑块固定连接；所述上刀通过压紧机构安装在燕尾槽钢上；在竖直板的下部通过法兰盘安装一个减速器，该减速器一端连接电动机，另一端与下切刀轴连接；在下切刀轴上通过顶丝固定有下刀，下刀能在下切刀轴上左右移动；在下切刀轴上，且位于下刀的内侧设有极片托辊，在极片托辊上放置极片带；在水平底板的镂空结构下方，水平布置有丝杠，丝杠通过轴承与底座配合，通过底座将丝杠固定在横板和水平底板之间；所述丝杠的内端通过联轴器与步进电机连接，丝杠的外端通过联轴器同轴连接有手动摇轮；移动立板的底部通过丝母与丝杠连接；所述控制器与步进电机和极片带上的纠偏传感器连接。