CN107738006A - 一种电池极片的自动化裁切机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池极片的自动化裁切机，它包括机架和配电控制箱，机架上设置有输送装置，输送装置上配合有输送载具，且机架上依次设置有与输送装置上的输送载具配合的裁切机构、压紧装置和检测装置，裁切机构包括设置在机架上的裁切座及其上的裁切装置，裁切装置包括安装在裁切座上的裁切安装座，裁切安装座的下部安装有与输送载具上的极片配合的裁切下夹块、上部设置有裁切升降气缸和裁切上夹块升降气缸，裁切升降气缸下方设置有与极片配合的裁切刀，裁切上夹块升降气缸下方设置有与裁切下夹块匹配的裁切上夹块，本发明确保电池的极片具有良好的精度，同时能够与压紧实现自动一体化的操作，极大的提高了组装压紧后产出的电池的品质。

Description

一种电池极片的自动化裁切机
技术领域
本发明涉及电池极片的加工设备领域，尤其涉及一种电池极片的 自动化裁切机。
背景技术
锂离子电池具有高工作电压、高比能量、能量密度大、输出功率 高、循环寿命长、无环境污染等优点，不仅在移动式通讯设备上得到 广泛的应用，而且也广泛的应用于电动汽车、电动工具等领域，因此 对锂电池的性能要求越来越高，是目前各大电池厂家发展的主要方 向。
目前市场上的锂电池通常为叠片式结构，即将正极片、负极片 和隔离膜层叠后构成电池芯，然后在电池芯外封装外壳。其中，正、 负极片在生产中需要将宽幅的原材料裁切成不同规格的宽度以满足 使用需求。
现有技术下，锂电池极片的裁切通常采用手工裁切或裁切机裁 切的方式；其中，手工裁切具有劳动强度大、人力成本高和裁切效率 低等劣势，其适合较小规模的作坊式生产；目前的裁切机虽极大提高 了裁切效率，但其在生产中存在换产效率低的技术瓶颈，具体是：当 一个一个极片进入裁切范围时，会因为极片过厚、过多而导致裁切精 度的降低而出现较多的次品，进而导致组装后的电池品质差。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池极片的自动化裁切机，在极片安装好的电池进入压紧步骤前对极片进行精准的裁切，确保电池的极片具有良好的精度，同时能够与压紧实现自动一体化的操作，极大的提高了组装压紧后产出的电池的品质。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种电池极片的 自动化裁切机，它包括机架(1)和配电控制箱(2)，所述的机架(1) 上设置有输送装置(3)，所述的输送装置(3)上配合有输送载具(9)， 且机架(1)上依次设置有与输送装置(3)上的输送载具(9)配合的裁切机构(5)、压紧装置(6)和检测装置(7)，所述的裁切机构 (5)包括设置在机架(1)上的裁切座(13)及其上的裁切装置(17)， 所述的裁切装置(17)包括安装在裁切座(13)上的裁切安装座(18)， 所述的裁切安装座(18)的下部安装有与输送载具(9)上的极片配 合的裁切下夹块(21)、上部设置有裁切升降气缸(19)和裁切上夹 块升降气缸(23)，所述的裁切升降气缸(19)下方设置有与极片配 合的裁切刀(20)，所述的裁切上夹块升降气缸(23)下方设置有与 裁切下夹块(21)匹配的裁切上夹块(22)，所述的输送装置(3)、 压紧装置(6)、检测装置(7)、裁切升降气缸(19)和裁切上夹块升 降气缸(23)连接到配电控制箱(2)。
进一步的，所述的裁切座(13)上设置有裁切升降装置(14)， 所述的裁切升降装置(14)的上方设置有裁切升降板(15)，所述的 裁切升降板(15)与裁切座(13)上的裁切升降滑轨(16)配合，所 述的裁切安装座(18)设置在裁切升降板(15)上，所述的裁切升降 装置(14)包括设置在裁切座(13)上的裁切活动滑轨(24)和裁切 活动座(25)，所述的裁切活动座(25)连接有裁切活动丝杆(26)， 所述的裁切活动丝杆(26)通过裁切活动皮带(27)连接有裁切升 降电机，所述的裁切活动座(25)的上部配合有裁切升降座(28)， 所述的裁切升降座(28)内设置有一端铰接在裁切座(13)上的裁切 升降转臂(29)，所述的裁切升降电机连接到配电控制箱(2)。
进一步的，所述的输送装置(3)包括设置在机架(1)上的输送 座(32)，所述的输送座(31)上设置有与输送载具(9)下部的输送 滑槽(37)配合的输送滑轨(34)，输送滑轨(34)的前后侧设置有 输送皮带(33)，所述的输送皮带(33)与输送座(31)上的输送电 机(32)配合，且输送座(31)上设置有与输送皮带(33)配合的输 送皮带张紧器(35)，所述的输送装置(3)的前端配合有拦截装置(4)， 所述的拦截装置(4)包括设置在机架(1)上的拦截架(10)，所述 的拦截架(10)上设置有拦截升降气缸(11)，所述的拦截升降气缸 (11)下方设置有与输送载具(9)配合的拦截块(12)，所述的输送 电机(32)和拦截升降气缸(11)连接到配电控制箱(2)。
进一步的，所述的输送载具(9)包括下部设置有输送滑槽(37) 的输送主板(43)，所述的输送主板(43)上安装有电池产品(38)， 且电池产品(38)的极片(39)超出输送主板(43)，所述的电池产 品(38)的侧部设置有产品固定块(40)，所述的产品固定块(40) 嵌入在输送主板(43)内并与产品固定弹簧(41)配合，所述的输送 主板(43)的上部固连有输送盖板(44)。
进一步的，机架(1)位于裁切工位、压紧工位和检测工位的位 置均设置有与输送装置(3)上的输送载具(9)配合的对接调节装置 (36)，所述的对接调节装置(36)包括设置在机架(1)上的对接安 装座(45)，所述的对接安装座(45)上设置有相互配合的对接升降电机(46)和对接升降丝杆(47)，所述的对接升降丝杆(47)配合 有对接升降座(48)，所述的对接升降座(48)上设置有与输送主板 (43)下部配合的对接座(49)，所述的对接座(49)的前侧设置有 对接前后活动气缸(51)、后侧设置有与输送主板(43)配合的对接 前后活动限位块(53)、上部设置有与输送主板(43)下部开设的对 接前后活动滑槽(42)配合的对接前后活动滑轨(50)，所述的对接 前后活动气缸(51)连接有与输送主板(43)前部配合的对接电磁铁 块(52)，所述的对接升降电机(46)、对接前后活动气缸(51)和对 接电磁铁块(52)连接到配电控制箱(2)。
进一步的，所述的压紧装置(6)包括设置在机架(1)上的压紧 座(60)，所述的压紧座(60)的前侧上部设置有压紧气缸(61)、下 部设置有与输送载具(9)配合的压紧支撑块(68)，所述的压紧气缸 (61)的下部连接有压紧升降座(62)，所述的压紧升降座(62)的 下方通过压紧缓冲弹簧(63)连接有与输送载具(9)上的极片配合 的压紧头(64)，所述的压紧支撑块(68)连接有压紧支撑升降块(66)， 所述的压紧支撑升降块(66)与压紧座(60)后侧的压紧支撑升降气 缸(65)连接，且压紧座(60)上还设置有与压紧支撑升降块(66) 配合的压紧支撑升降限位柱(67)，所述的压紧气缸(61)和压紧支 撑升降气缸(65)连接到配电控制箱(2)。
进一步的，所述的检测装置(7)包括设置在机架(1)上的检测 座(71)，所述的检测座(71)上设置有竖直的检测调节滑轨(72)， 所述的检测调节滑轨(72)上配合有检测调节块(73)，所述的检测 调节块(73)上安装有与输送载具(9)上的极片配合的CCD检测器(74)，所述的CCD检测器(74)连接到配电控制箱(2)。
本发明的有益效果为：
1、在极片安装好的电池进入压紧步骤前对极片进行精准的裁 切，确保电池的极片具有良好的精度，同时能够与压紧实现自动一体 化的操作，极大的提高了组装压紧后产出的电池的品质。
2、裁切升降装置的设计，可以实现裁切下夹块的升降，进而能 够使裁切下夹块与极片接触，进而防止在裁切的过程中极片出现翻 折，进一步确保裁切的精度。
3、输送装置的结构简单，操作方便，配合拦截装置的设计，可 以避免相邻的输送载具出现干涉，提高裁切压紧的效果。
4、输送载具的设计巧妙，能够很方便的实现电池产品拆装，只 需要进行插拔即可，同时输送上板的设计，可以防止在裁切和压紧的 过程中电池产品出现翻动。
5、对接调节装置的结构简单，操作方便，能够细微的调节输送 载具与裁切装置和压紧装置的对接位置，同时对接前后活动滑轨的设 计，可以对输送载具的左右进行定位，对接前后限位块可以限定输送 载具的加工的位置，确保良好裁切和压紧精准。
6、压紧装置的结构简单，操作方便，压紧支撑块可以实现上下 升降，进而可以确保其对输送载具的良好支撑，提高极片压紧形变的 效果，同时压紧缓冲弹簧的设计，可以防止压紧头将极片压坏。
7、检测装置的结构简单，操作方便，同时能够根据产品的具体 情况调节CCD检测器的高度，进而能够确保更为良好的检测效果。
附图说明
图1为一种电池极片的自动化裁切机的立体示意图。
图2为拦截装置的立体示意图。
图3为裁切机构的立体示意图。
图4为裁切装置的立体示意图。
图5为裁切升降装置的立体示意图。
图6为输送装置的立体示意图。
图7为输送载具的爆炸图。
图8为对接调节装置的立体示意图。
图9为压紧装置的前部立体示意图。
图10为压紧装置的后部立体示意图。
图11为检测装置的立体示意图。
图中所示文字标注表示为：1、机架；2、配电控制箱；3、输送 装置；4、拦截装置；5、裁切机构；6、压紧装置；7、检测装置；9、 输送载具；10、拦截架；11、拦截升降气缸；12、拦截块；13、裁切 座；14、裁切升降装置；15、裁切升降板；16、裁切升降滑轨；17、 裁切装置；18、裁切安装座；19、裁切升降气缸；20、裁切刀；21、 裁切下夹块；22、裁切上夹块；23、裁切上夹块升降气缸；24、裁切 活动滑轨；25、裁切活动座；26、裁切活动丝杆；27、裁切活动皮带；28、裁切升降座；29、裁切升降转臂；31、输送座；32、输送电机； 33、输送皮带；34、输送滑轨；35、输送皮带张紧器；36、对接调节 装置；37、输送滑槽；38、电池产品；39、极片；40、产品固定块； 41、产品固定弹簧；42、对接前后活动滑槽；43、输送主板；44、输 送盖板；45、对接安装座；46、对接升降电机；47、对接升降丝杆； 48、对接升降座；49、对接座；50、对接前后活动滑轨；51、对接前 后活动气缸；52、对接电磁铁块；53、对接前后活动限位块；60、压 紧座；61、压紧气缸；62、压紧升降座；63、压紧缓冲弹簧；64、压 紧头；65、压紧支撑升降气缸；66、压紧支撑升降块；67、压紧支撑 升降限位柱；68、压紧支撑块；71、检测座；72、检测调节滑轨；73、 检测调节块；74、CCD检测器。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合 附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不 应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1-图11所示，本发明的具体结构为：一种电池极片的自动 化裁切机，它包括机架1和配电控制箱2，所述的机架1上设置有输 送装置3，所述的输送装置3上配合有输送载具9，且机架1上依次 设置有与输送装置3上的输送载具9配合的裁切机构5、压紧装置6和检测装置7，所述的裁切机构5包括设置在机架1上的裁切座13 及其上的裁切装置17，所述的裁切装置17包括安装在裁切座13上 的裁切安装座18，所述的裁切安装座18的下部安装有与输送载具9 上的极片配合的裁切下夹块21、上部设置有裁切升降气缸19和裁切 上夹块升降气缸23，所述的裁切升降气缸19下方设置有与极片配合 的裁切刀20，所述的裁切上夹块升降气缸23下方设置有与裁切下夹 块21匹配的裁切上夹块22，所述的输送装置3、压紧装置6、检测 装置7、裁切升降气缸19和裁切上夹块升降气缸23连接到配电控制 箱2。
优选的，所述的裁切座13上设置有裁切升降装置14，所述的裁 切升降装置14的上方设置有裁切升降板15，所述的裁切升降板15 与裁切座13上的裁切升降滑轨16配合，所述的裁切安装座18设置 在裁切升降板15上，所述的裁切升降装置14包括设置在裁切座13 上的裁切活动滑轨24和裁切活动座25，所述的裁切活动座25连接 有裁切活动丝杆26，所述的裁切活动丝杆26通过裁切活动皮带27 连接有裁切升降电机，所述的裁切活动座25的上部配合有裁切升降 座28，所述的裁切升降座28内设置有一端铰接在裁切座13上的裁 切升降转臂29，所述的裁切升降电机连接到配电控制箱2。
优选的，所述的输送装置3包括设置在机架1上的输送座32， 所述的输送座31上设置有与输送载具9下部的输送滑槽37配合的输 送滑轨34，输送滑轨34的前后侧设置有输送皮带33，所述的输送皮 带33与输送座31上的输送电机32配合，且输送座31上设置有与输送皮带33配合的输送皮带张紧器35，所述的输送装置3的前端配合 有拦截装置4，所述的拦截装置4包括设置在机架1上的拦截架10， 所述的拦截架10上设置有拦截升降气缸11，所述的拦截升降气缸11 下方设置有与输送载具9配合的拦截块12，所述的输送电机32和拦 截升降气缸11连接到配电控制箱2。
优选的，所述的输送载具9包括下部设置有输送滑槽37的输送 主板43，所述的输送主板43上安装有电池产品38，且电池产品38 的极片39超出输送主板43，所述的电池产品38的侧部设置有产品 固定块40，所述的产品固定块40嵌入在输送主板43内并与产品固 定弹簧41配合，所述的输送主板43的上部固连有输送盖板44。
优选的，机架1位于裁切工位、压紧工位和检测工位的位置均设 置有与输送装置3上的输送载具9配合的对接调节装置36，所述的 对接调节装置36包括设置在机架1上的对接安装座45，所述的对接 安装座45上设置有相互配合的对接升降电机46和对接升降丝杆47， 所述的对接升降丝杆47配合有对接升降座48，所述的对接升降座48 上设置有与输送主板43下部配合的对接座49，所述的对接座49的 前侧设置有对接前后活动气缸51、后侧设置有与输送主板43配合的 对接前后活动限位块53、上部设置有与输送主板43下部开设的对接 前后活动滑槽42配合的对接前后活动滑轨50，所述的对接前后活动 气缸51连接有与输送主板43前部配合的对接电磁铁块52，所述的 对接升降电机46、对接前后活动气缸51和对接电磁铁块52连接到 配电控制箱2。
优选的，所述的压紧装置6包括设置在机架1上的压紧座60， 所述的压紧座60的前侧上部设置有压紧气缸61、下部设置有与输送 载具9配合的压紧支撑块68，所述的压紧气缸61的下部连接有压紧 升降座62，所述的压紧升降座62的下方通过压紧缓冲弹簧63连接有与输送载具9上的极片配合的压紧头64，所述的压紧支撑块68连 接有压紧支撑升降块66，所述的压紧支撑升降块66与压紧座60后 侧的压紧支撑升降气缸65连接，且压紧座60上还设置有与压紧支撑 升降块66配合的压紧支撑升降限位柱67，所述的压紧气缸61和压 紧支撑升降气缸65连接到配电控制箱2。
优选的，所述的检测装置7包括设置在机架1上的检测座71， 所述的检测座71上设置有竖直的检测调节滑轨72，所述的检测调节 滑轨72上配合有检测调节块73，所述的检测调节块73上安装有与 输送载具9上的极片配合的CCD检测器74，所述的CCD检测器74连 接到配电控制箱2。
具体使用时，先将待加工的电池产品38插入到输送主板43内， 然后再通过拦截装置确保相邻的两组输送载具9在输送过程中相差1 个工位，当输送载具9输送到裁切工位时，先通过对接升降电机46 带动对接升降丝杆47转动，进而带动对接升降座48升降，使对接座 49将输送主板43顶起，然后再通过对接前后活动气缸51带动对接 前后活动电磁铁块52将输送主板43向后推使其抵住对接前后活动限 位块53，然后再通过裁切升降装置14使裁切下夹块21抵住极片， 然后再通过裁切上夹块升降气缸23使裁切上夹块压住极片，之后通 过裁切气缸19带动裁切刀20将极片进行裁切修整，之后通过对接调 节装置36使输送载具9回复到输送装置3上继续输送到压紧工位， 对接调节装置通过同样的方式调节输送载具，之后通过压紧支撑块升 降气缸调节压紧支撑块68的高度，使其支撑住输送载具9，然后通 过压紧气缸61带动压紧头9将多块叠合的极片进行压紧形变，之后 返回输送装置3继续输送到检测装置，通过同样的方式调节输送载 具，然后再通过CCD检测器74检测极片39的好坏，完成整个一体化 操作。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其 他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、 方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的 其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的 要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上 所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性， 而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变 化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、 变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场 合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电池极片的自动化裁切机，它包括机架(1)和配电控制箱(2)，其特征在于，所述的机架(1)上设置有输送装置(3)，所述的输送装置(3)上配合有输送载具(9)，且机架(1)上依次设置有与输送装置(3)上的输送载具(9)配合的裁切机构(5)、压紧装置(6)和检测装置(7)，所述的裁切机构(5)包括设置在机架(1)上的裁切座(13)及其上的裁切装置(17)，所述的裁切装置(17)包括安装在裁切座(13)上的裁切安装座(18)，所述的裁切安装座(18)的下部安装有与输送载具(9)上的极片配合的裁切下夹块(21)、上部设置有裁切升降气缸(19)和裁切上夹块升降气缸(23)，所述的裁切升降气缸(19)下方设置有与极片配合的裁切刀(20)，所述的裁切上夹块升降气缸(23)下方设置有与裁切下夹块(21)匹配的裁切上夹块(22)，所述的输送装置(3)、压紧装置(6)、检测装置(7)、裁切升降气缸(19)和裁切上夹块升降气缸(23)连接到配电控制箱(2)。
2.根据权利要求1所述的一种电池极片的自动化裁切机，其特征在于，所述的裁切座(13)上设置有裁切升降装置(14)，所述的裁切升降装置(14)的上方设置有裁切升降板(15)，所述的裁切升降板(15)与裁切座(13)上的裁切升降滑轨(16)配合，所述的裁切安装座(18)设置在裁切升降板(15)上，所述的裁切升降装置(14)包括设置在裁切座(13)上的裁切活动滑轨(24)和裁切活动座(25)，所述的裁切活动座(25)连接有裁切活动丝杆(26)，所述的裁切活动丝杆(26)通过裁切活动皮带(27)连接有裁切升降电机，所述的裁切活动座(25)的上部配合有裁切升降座(28)，所述的裁切升降座(28)内设置有一端铰接在裁切座(13)上的裁切升降转臂(29)，所述的裁切升降电机连接到配电控制箱(2)。
3.根据权利要求1所述的一种电池极片的自动化裁切机，其特征在于，所述的输送装置(3)包括设置在机架(1)上的输送座(32)，所述的输送座(31)上设置有与输送载具(9)下部的输送滑槽(37)配合的输送滑轨(34)，输送滑轨(34)的前后侧设置有输送皮带(33)，所述的输送皮带(33)与输送座(31)上的输送电机(32)配合，且输送座(31)上设置有与输送皮带(33)配合的输送皮带张紧器(35)，所述的输送装置(3)的前端配合有拦截装置(4)，所述的拦截装置(4)包括设置在机架(1)上的拦截架(10)，所述的拦截架(10)上设置有拦截升降气缸(11)，所述的拦截升降气缸(11)下方设置有与输送载具(9)配合的拦截块(12)，所述的输送电机(32)和拦截升降气缸(11)连接到配电控制箱(2)。
4.根据权利要求3所述的一种电池极片的自动化裁切机，其特征在于，所述的输送载具(9)包括下部设置有输送滑槽(37)的输送主板(43)，所述的输送主板(43)上安装有电池产品(38)，且电池产品(38)的极片(39)超出输送主板(43)，所述的电池产品(38)的侧部设置有产品固定块(40)，所述的产品固定块(40)嵌入在输送主板(43)内并与产品固定弹簧(41)配合，所述的输送主板(43)的上部固连有输送盖板(44)。
5.根据权利要求4所述的一种电池极片的自动化裁切机，其特征在于，机架(1)位于裁切工位、压紧工位和检测工位的位置均设置有与输送装置(3)上的输送载具(9)配合的对接调节装置(36)，所述的对接调节装置(36)包括设置在机架(1)上的对接安装座(45)，所述的对接安装座(45)上设置有相互配合的对接升降电机(46)和对接升降丝杆(47)，所述的对接升降丝杆(47)配合有对接升降座(48)，所述的对接升降座(48)上设置有与输送主板(43)下部配合的对接座(49)，所述的对接座(49)的前侧设置有对接前后活动气缸(51)、后侧设置有与输送主板(43)配合的对接前后活动限位块(53)、上部设置有与输送主板(43)下部开设的对接前后活动滑槽(42)配合的对接前后活动滑轨(50)，所述的对接前后活动气缸(51)连接有与输送主板(43)前部配合的对接电磁铁块(52)，所述的对接升降电机(46)、对接前后活动气缸(51)和对接电磁铁块(52)连接到配电控制箱(2)。
6.根据权利要求1所述的一种电池极片的自动化裁切机，其特征在于，所述的压紧装置(6)包括设置在机架(1)上的压紧座(60)，所述的压紧座(60)的前侧上部设置有压紧气缸(61)、下部设置有与输送载具(9)配合的压紧支撑块(68)，所述的压紧气缸(61)的下部连接有压紧升降座(62)，所述的压紧升降座(62)的下方通过压紧缓冲弹簧(63)连接有与输送载具(9)上的极片配合的压紧头(64)，所述的压紧支撑块(68)连接有压紧支撑升降块(66)，所述的压紧支撑升降块(66)与压紧座(60)后侧的压紧支撑升降气缸(65)连接，且压紧座(60)上还设置有与压紧支撑升降块(66)配合的压紧支撑升降限位柱(67)，所述的压紧气缸(61)和压紧支撑升降气缸(65)连接到配电控制箱(2)。
7.根据权利要求1所述的一种电池极片的自动化裁切机，其特征在于，所述的检测装置(7)包括设置在机架(1)上的检测座(71)，所述的检测座(71)上设置有竖直的检测调节滑轨(72)，所述的检测调节滑轨(72)上配合有检测调节块(73)，所述的检测调节块(73)上安装有与输送载具(9)上的极片配合的CCD检测器(74)，所述的CCD检测器(74)连接到配电控制箱(2)。
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