CN107803867B - 一种飞切机构、卷绕机及飞切方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞切机构，属于自动化设备领域。包括工作台，所述工作台上设置有导轨、第一驱动装置和飞切部，所述飞切部与导轨滑动连接，所述第一驱动装置驱动飞切部在导轨上滑动；所述工作台上还设置有凸轮机构，当基材传送速度和飞切部滑动速度相同时，所述凸轮机构带动飞切部完成基材切割。本发明还涉及采用飞切机构的卷绕机和飞切方法。本发明可以在基材运动的状态下，采用凸轮机构切断基材，节省切割时间，提高切割效率和切割稳定性，减少残次品。

Description

一种飞切机构、卷绕机及飞切方法

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种飞切机构、卷绕机及飞切方法。

背景技术

自动化领域中对基材的切割效率和切割稳定性要求较高，例如，锂电池卷绕机的极片切割,多数是在极片处于静止状态时,才能进行切割,直接影响极片的切割效率，在不停机的情况下完成极片的同步切割是一大难题。另一方面，现有技术中采用气缸直接推动刀片对极片进行切割，气缸驱动的冲力较大，容易对极片造成损伤。

发明内容

本发明提出一种飞切机构及飞切方法，采用凸轮机构，实现基材在运动状态下高效稳定的切割。

为解决上述技术问题，本发明具体方案如下。

一种飞切机构，包括工作台，所述工作台上设置有导轨、第一驱动装置和飞切部，所述飞切部与导轨滑动连接，所述第一驱动装置驱动飞切部在导轨上滑动；所述工作台上还设置有凸轮机构，当基材传送速度和飞切部滑动速度相同时，所述凸轮机构带动飞切部完成基材切割。

进一步地，所述凸轮机构包括第一凸轮板和第一导向杆，所述第一凸轮板上设置有导向槽，所述导向槽由两个直线槽和一个弧形槽组成，所述弧形槽两端分别与直线槽光滑连接，所述第一导向杆与导向槽配合。

进一步地，所述第一凸轮板设置在工作台上，所述第一导向杆连接于飞切部。

进一步地，所述第一凸轮板连接于飞切部，所述第一导向杆设置在工作台上。

进一步地，所述第一凸轮板下方设置有第一气缸，所述第一气缸的驱动端与第一凸轮板连接。

进一步地，所述飞切部包括刀座、刀架、活动刀头、固定刀头，所述刀座滑动连接于导轨，所述固定刀头与刀座连接，所述刀架滑动穿过刀座，一端连接第一导向杆，另一端连接活动刀头。

进一步地，还包括夹紧部、第二驱动装置、丝杆和拖动杆，所述夹紧部滑动连接于导轨，所述第二驱动装置通过丝杆驱动夹紧部在导轨上滑动，所述拖动杆一端和飞切部连接，另一端滑动连接于夹紧部并锁紧。

进一步地，所述夹紧部包括支座、支撑板、固定夹紧辊、活动夹紧辊、夹紧辊支架和第二气缸，所述支座滑动设置在导轨上，所述固定夹紧辊和支撑板设置在支座上，所述夹紧辊支架滑动穿过支撑板，一端与第二导向杆连接，另一端与活动夹紧辊连接，所述第二气缸固定连接于支撑板，所述第二气缸的驱动端连接于活动夹紧辊。

进一步地，所述工作台上还设置有第二凸轮板，所述夹紧部上设置有第二导向杆；所述第二凸轮板包括平行面和收紧面，所述平行面和收紧面光滑连接，所述平行面与基材夹紧面平行，所述收紧面向基材夹紧面趋近，所述第二导向杆与第二凸轮板配合。

进一步地，当夹紧部滑动至拖动杆另一端时，所述第一导向杆与导向槽起始端配合，所述第二导向杆与第二凸轮板终止端配合。

另一方面，本发明还提供使用上述飞切机构的一种卷绕机。

再一方面，本发明还提供一种使用上述飞切机构的飞切方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，基材传送至飞切部，保持稳定速度运动；

步骤二，飞切部匹配到基材相同的速度；

步骤三，凸轮机构带动飞切部完成基材切割。

本发明的有益效果是：

本发明可以在基材运动的状态下，采用凸轮机构切断基材，节省切割时间，提高切割效率和切割稳定性，减少残次品。另一方面，第一驱动装置和第二驱动装置的配合，保证了飞切部和基材之间的速度匹配，提高了切割稳定性。此外，在基材切割前对其进行夹紧固定，也提高了基材切割的稳定性。

附图说明

图1本发明结构示意图。

图2飞切部主视示意图。

图3飞切部俯视示意图。

图4夹紧部主视示意图。

图5夹紧部俯视示意图。

图中：工作台1，飞切部2，刀座201，活动刀头202，固定刀头203，刀架204，夹紧板205，伸缩杆206，弹簧207，夹紧部3，支座301，支撑板302，固定夹紧辊303，活动夹紧辊304，夹紧辊支架305，第二气缸306，导轨4，第一凸轮板5，导向槽5a，第一导向杆6，第二凸轮板7，第二导向杆8，丝杆9，第二驱动装置10，第一气缸11，第一驱动装置12，第一滚轮13，第二滚轮14，拖动杆15，基材16。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式作详细的说明。

以下描述中坐标均采用：以图1中左右为左右，上下为上下，垂直纸面向外为前，反之为后。

本发明所述的基材16为锂电池极片、隔膜及其他自动化领域的可切割材料。

参见图1-图5，一种飞切机构，包括工作台1、导轨4、丝杆9、第二驱动装置10、第一驱动装置12，导轨4、第二驱动装置10和第一驱动装置12与工作台1固定连接。第一驱动装置12可以为气缸，第二驱动装置10可以为伺服电机。第二驱动装置10通过丝杆9驱动夹紧部3在导轨4上滑动，第一驱动装置12驱动飞切部2在导轨4上滑动。工作台1上还设置有凸轮机构，凸轮机构带动飞切部2完成基材16切割。凸轮机构包括第一凸轮板5和第一导向杆6，第一凸轮板5上设置有导向槽5a，所述导向槽5a由两个直线槽和一个弧形槽组成，所述弧形槽两端分别与直线槽光滑连接，第一导向杆6与导向槽5a配合。第一导向杆6通过第一滚轮13与导向槽5a配合(第一导向杆6可以通过滑块与导向槽5a滑动配合)。第一导向杆6为“L形”。导向槽5a可以为通槽。第一凸轮板5下方设置有第一气缸11，第一气缸11的驱动端与凸轮板5固定连接。工作台1上还设第二凸轮板7和第二导向杆8，第二凸轮板7包括平行面和收紧面，平行面与基材夹紧面平行，收紧面向基材夹紧面趋近，第二导向杆8与第二凸轮板7配合(第二导向杆8可以通过滑块与第二凸轮板7滑动配合)。第二导向杆8通过第二滚轮14与第二凸轮板7配合。第二导向杆8为“L形”。工作台1上还设置有拖动杆15，拖动杆15一端和飞切部2连接，另一端滑动穿过夹紧部3并锁紧；当夹紧部3滑动至拖动杆15的另一端时，第一导向杆6与导向槽5a起始端(即最右端)配合，第二导向杆8与第二凸轮板7终止端(即最左端)配合。工作台1可以倾斜设置，与水平面倾斜角度为30～60度。

参见图2和图3，飞切部2包括刀座201、刀架204、活动刀头202、固定刀头203，刀座201滑动设置于导轨4上，刀座201上设置有固定刀头203，刀架204滑动穿过刀座201，一端连接第一导向杆6，另一端连接活动刀头202。飞切部2还包括夹紧板205、伸缩杆206和弹簧207，伸缩杆206滑动穿过刀座201，一端用螺母锁紧，另一端连接夹紧板205，弹簧207套设在刀座201和夹紧板205之间的伸缩杆206上，基材16从活动刀头202和夹紧板205之间穿过。在刀座201和活动刀头202之间的刀架204上套设有弹性件。

参见图4和图5，夹紧部3包括支座301、支撑板302、固定夹紧辊303、活动夹紧辊304、夹紧辊支架305和第二气缸306组成，支座301滑动设置在导轨4上，固定夹紧辊303和支撑板302固定设置在支座301上，夹紧辊支架305滑动穿过支撑板302，一端与第二导向杆8连接，另一端与活动夹紧辊304连接，第二气缸306固定连接于支撑板302，第二气缸306的驱动端连接于活动夹紧辊304，第二气缸306可以带动活动夹紧辊304靠近或远离固定夹紧辊303。

本发明所述飞切机构工作时，基材16经过上道工序从右向左以一定速度传送到工作台1，并穿过夹紧部3和飞切部2。在丝杆9的作用下，夹紧部3向左加速运动，此时第二导向杆8与第二凸轮板7的平行面滑动配合；当第二导向杆8随着夹紧部3向左运动至第二凸轮板7的收紧面时，第二气缸306能够推动活动夹紧辊304向固定夹紧辊303靠近，此时第二导向杆8与第二凸轮板7的收紧面滑动配合；在第二导向杆8滑动至第二凸轮板7终止端时，夹紧部3和基材16速度相同，第二气缸306推动活动夹紧辊304夹紧基材16；夹紧部3继续向左运动。

在夹紧部3向左运动的同时，此时第一导向杆6与第一凸轮板5右端的直线槽配合，第一驱动装置12推动飞切部2加速运动，使得夹紧部3相对滑动至拖动杆15的另一端，夹紧部3通过拖动杆15拉住飞切部2，冲抵第一驱动装置12的作用力，使得飞切部2和夹紧部3同步运动；当第一导向杆6运动至第一凸轮板5上的弧形槽时，第一导向杆6在弧形槽的作用下通过刀架204拉动活动刀头202向夹紧板205靠近直至夹紧基材16，第一导向杆6继续拉动活动刀头202，使得弹簧207被压缩，活动刀头202和固定刀头203闭合，完成基材16的切割。

完成基材16的切割后，第一导向杆6由第一凸轮板5上的弧形槽运动至左端的直线槽，此时第一导向杆6通过刀架204推动活动刀头202远离固定刀头203，夹紧板205在弹簧207的回复力作用下远离固定刀头203和并活动刀头202保持同步运动，第一导向杆6继续推动活动刀头202使其脱离夹紧板205从而松开基材16，飞切部2在制动装置(图中未示出)的作用下停止向左运动。第一气缸11带动第一凸轮板5向下运动，避免影响飞切部2回程的运动。

夹紧部3仍然夹紧基材16向左运动，基材16穿过飞切部2，经过导向辊(图中未示出)引导进入下一工序。夹紧部3在第二气缸306的作用下松开基材16，并在丝杆9的作用下反转方向向右运动，此时夹紧部3与拖动杆15的中部滑动连接，夹紧部3继续向右运动，使得夹紧部3滑动至拖动杆15的另一端，夹紧部3开始带动飞切部2向右运动，夹紧部3和飞切部2均回到初始位置。在初始位置，第二导向杆8随着夹紧部3运动至第二凸轮板7的平行面处，第一气缸11带动第一凸轮板5向上运动，第一导向杆6与第一凸轮板5右端的直线槽再次配合，丝杆9再次反转方向，进入下一基材飞切循环。

此外，第一凸轮板5上的弧形槽的弯曲方向可以反转，活动刀头202设置在刀座201和第一导向杆6之间，相应地调整固定刀头203和夹紧板205的安装位置，此时第一导向杆6可以推动活动刀头202向固定刀头203闭合，完成基材16的切割。

此外，本发明的第一凸轮板5可以安装在飞切部2上，对应地第一导向杆6设置在工作台1上，第一气缸11可以驱动第一导向杆6升降。

此外，本发明所述的凸轮机构可以为普通圆盘形凸轮机构，当为普通圆盘形凸轮机构时，凸轮板和导向杆均设置在飞切部2上，飞切部2和基材16速度匹配一致后，凸轮板即可带动导向杆进而驱动刀头完成切割。

另外，本发明还提供一种采用上述飞切机构的卷绕机，卷绕机采用飞切机构进行锂电池极片的同步切割，卷绕机的其他部件为现有技术，此处不再赘述。

另外，本发明还提供一种飞切方法，包括以下步骤：

步骤一，基材16传送至飞切部2，保持稳定速度运动；

步骤二，飞切部2匹配到基材16相同的速度；

步骤三，凸轮机构带动飞切部2完成基材16切割。

尽管上面结合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞切机构，包括工作台，其特征在于：所述工作台上设置有导轨、第一驱动装置和飞切部，所述飞切部与导轨滑动连接，所述第一驱动装置驱动飞切部在导轨上滑动；所述工作台上还设置有凸轮机构，当基材传送速度和飞切部滑动速度相同时，所述凸轮机构带动飞切部完成基材切割；

所述凸轮机构包括第一凸轮板和第一导向杆，所述第一凸轮板上设置有导向槽，所述导向槽由两个直线槽和一个弧形槽组成，所述弧形槽两端分别与直线槽光滑连接，所述第一导向杆与导向槽配合；

所述飞切部包括刀座、刀架、活动刀头、固定刀头，所述刀座滑动连接于导轨，所述固定刀头与刀座连接，所述刀架滑动穿过刀座；所述刀架一端连接第一导向杆，另一端连接活动刀头。

2.根据权利要求1所述的飞切机构，其特征在于：所述第一凸轮板设置在工作台上，所述第一导向杆连接于飞切部。

3.根据权利要求1所述的飞切机构，其特征在于：所述第一凸轮板连接于飞切部，所述第一导向杆设置在工作台上。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的飞切机构，其特征在于：所述第一凸轮板下方设置有第一气缸，所述第一气缸的驱动端与第一凸轮板连接。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的飞切机构，其特征在于：还包括夹紧部、第二驱动装置、丝杆和拖动杆，所述夹紧部滑动连接于导轨，所述第二驱动装置通过丝杆驱动夹紧部在导轨上滑动，所述拖动杆一端和飞切部连接，另一端滑动连接于夹紧部并锁紧。

6.根据权利要求5所述的飞切机构，其特征在于：所述夹紧部包括支座、支撑板、固定夹紧辊、活动夹紧辊、夹紧辊支架和第二气缸，所述支座滑动设置在导轨上，所述固定夹紧辊和支撑板设置在支座上，所述夹紧辊支架滑动穿过支撑板，一端与第二导向杆连接，另一端与活动夹紧辊连接，所述第二气缸固定连接于支撑板，所述第二气缸的驱动端连接于活动夹紧辊。

7.根据权利要求5所述的飞切机构，其特征在于：所述工作台上还设置有第二凸轮板，所述夹紧部上设置有第二导向杆；所述第二凸轮板包括平行面和收紧面，所述平行面和收紧面光滑连接，所述平行面与基材夹紧面平行，所述收紧面向基材夹紧面趋近，所述第二导向杆与第二凸轮板配合。

8.根据权利要求7所述的飞切机构，其特征在于：当夹紧部滑动至拖动杆另一端时，所述第一导向杆与导向槽起始端配合，所述第二导向杆与第二凸轮板终止端配合。

9.一种卷绕机，其特征在于：包括权利要求1至8中任一项所述的飞切机构。

10.一种采用权利要求1-8中任一项所述飞切机构的飞切方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，基材传送至飞切部，保持稳定速度运动；

步骤二，飞切部匹配到基材相同的速度；

步骤三，凸轮机构带动飞切部完成基材切割。