CN108439003A - 模切机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种模切机，包括依次设置的放卷装置、放卷缓存摆杆、模切过程纠偏机构、第一偏心轮、冲切机构、第二偏心轮、驱动装置及收卷装置；所述驱动装置包括前夹持机构和后夹持机构，所述前夹持机构和后夹持机构同步配合交替驱动以带动极片料带整体匀速运动；所述收卷装置用于对极片料带进行收卷；所述第一偏心轮和第二偏心轮变速同步旋转，使第一偏心轮和第二偏心轮之间的极片料带在冲切机构进行冲切时处于短暂的绝对静止时间段以形成一启一停的效果，并使整机线速度为匀速。本发明能够提高极片料带的传送效率和传送精度。
Description
技术领域
本发明涉及电池极片加工设备技术领域，尤其是涉及一种模切机。
背景技术
目前，现有多极耳模切机在电池极片采用模具冲切时，通常采用对辊辊压的方式对极片料带进行驱动，此种方式存在如下缺点：
对辊驱动容易造成极片的变形和跑偏；
对辊驱动需要反复地进行一启一停动作(即在模具冲切过程中对辊停止辊动，在冲切完成后对辊开始辊动以驱动极片料带移动以进行下一次冲切)，这样容易出现极片料带打滑等影响切片精度的致命缺陷问题，并且使得整个加工过程低速耗时；
一启一停动作还会造成张力摆杆的抖动和摆动，进而影响极片料带的张力变化，容易出现极片料带断带和极片料带跳辊后的跑偏问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种模切机，旨在提高极片料带的传送效率和传送精度。
为实现上述目的，本发明提一种模切机，包括依次设置的放卷装置、放卷缓存摆杆、模切过程纠偏机构、第一偏心轮、冲切机构、第二偏心轮、驱动装置及收卷装置；所述放卷装置用于对极片料带进行放卷；所述放卷缓存摆杆用于对经过的极片料带进行张力控制；所述模切过程纠偏机构用于对经过的极片料带进行纠偏操作；所述冲切机构用于对经过的极片料带进行冲切形成极耳；所述驱动装置包括前夹持机构和后夹持机构，所述前夹持机构和后夹持机构同步配合交替驱动以带动极片料带整体匀速运动；所述收卷装置用于对极片料带进行收卷；所述第一偏心轮和第二偏心轮变速同步旋转，使第一偏心轮和第二偏心轮之间的极片料带在冲切机构进行冲切时处于短暂的绝对静止时间段以形成一启一停的效果。
优选的，所述第一偏心轮和第二偏心轮变速同步旋转过程中，当所述第一偏心轮与极片料带的接触点位于最高点位置时，所述第二偏心轮与极片料带的接触点位于最低点位置；当所述第一偏心轮与极片料带的接触点位于最低点位置时，所述第二偏心轮与极片料带的接触点位于最高点位置。
优选的，在所述冲切机构的冲程阶段，所述第一偏心轮旋转使所述第一偏心轮与极片料带的接触点由最高点位置向最低点位置移动，所述第二偏心轮旋转使所述第二偏心轮与极片料带的接触点由最低点位置向最高点位置移动；在所述冲切机构的回程阶段，所述第一偏心轮旋转使所述第一偏心轮与极片料带的接触点由最低点位置向最高点位置移动，所述第一偏心轮旋转使所述第一偏心轮与极片料带的接触点由最低点位置向最高点位置移动。
优选的，所述第一偏心轮的下方两侧分别设有第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮位于所述模切过程纠偏机构和第一偏心轮之间，所述第二定滑轮位于所述第一偏心轮和冲切机构之间；所述第二偏心轮的下方两侧分别设有第三定滑轮和第四定滑轮，所述第三定滑轮位于所述冲切机构和第二偏心轮之间，所述第四定滑轮位于所述第二偏心轮和驱动装置之间；所述极片料带在传送过程中依次经过第一定滑轮、第一偏心轮、第二定滑轮、冲切机构、第三定滑轮、第二偏心轮、第四定滑轮及驱动装置。
优选的，还包括用于对经过的极片料带进行冲孔作周期性标记的冲孔机构，所述冲孔机构位于所述第二偏心轮和驱动装置之间。
优选的，所述前夹持机构和后夹持机构的结构相同，均包括夹子安装底板、夹子安装上板、夹子安装侧板、上连接板、下连接板、导杆、导套、上夹板、下夹板、电机、偏心机构；所述夹子安装侧板连接在安装底板和夹子安装上板之间，所述电机安装在所述安装底板上；所述上连接板和下连接板分别位于所述夹子安装上板的上下两侧并通过导杆连接；所述导套安装在夹子安装上板上，所述导杆可上下滑动地安装在所述导套中；所述偏心机构连接在下连接板和所述电机的电机轴之间；所述上夹板安装在所述上连接板的下侧，所述下夹板安装在所述夹子安装上板的上侧并与所述上夹板呈相对设置；所述电机的电机轴驱动偏心机构旋转，进而带动下连接板、导杆、上连接板及上夹板上下往复运动，实现对极片料带的夹持与松动动作；所述夹子安装底板连接有水平往复运动机构。
优选的，所述前夹持机构和后夹持机构同步配合交替驱动以带动极片料带整体匀速运动过程中，所述前夹持机构和后夹持机构通过水平往复运动机构的驱动在水平方向上相互靠拢或相互远离；在相互靠拢过程中，所述后夹持机构的上夹板和下夹板夹紧极片料带带动极片料带向前移动，所述前夹持机构的上夹板和下夹板松开极片料带；在相互远离过程中，所述前夹持机构的上夹板和下夹板夹紧极片料带带动极片料带向前移动，所述后夹持机构的上夹板和下夹板松开极片料带。
优选的，还包括依次设置在所述驱动装置和收卷装置之间的视觉检测装置、分切过程纠偏机构及分切机；
所述视觉检测装置包括分别设置在极片料带两侧的第一视觉检测机构和第二视觉检测机构，用于分别对经过的极片料带的两侧进行视觉检测；
所述分切过程纠偏机构用于对经过的极片料带进行纠偏操作；
所述分切机用于对经过的极片料带进行分切，将极片料带从纵向中间分开成两部分；
所述收卷装置包括上收卷机构和下收卷机构；所述分切机与上收卷机构之间依次设置有上吸尘机构和上收卷缓存摆杆；所述分切机与下收卷机构之间依次设置有下吸尘机构和下收卷缓存摆杆；所述上吸尘机构和下吸尘机构分别用于对分切后的两部分极片料带进行吸尘，所述上收卷缓存摆杆和下收卷缓存摆杆分别用于对分切后的两部分极片料带进行张力控制，所述上收卷机构和下收卷机构分别用于对分切后的两部分极片料带进行收卷。
优选的，所述驱动装置与所述视觉检测装置之间还设置有中间吸尘机构，所述中间吸尘机构用于对经过的极片料带进行吸尘，所述视觉检测装置与所述分切过程纠偏机构之间还设有中间缓存摆杆，所述中间缓存摆杆用于对经过的极片料带进行张力控制。
优选的，还包括设于所述视觉检测装置与中间缓存摆杆之间的坏品贴标机构，用于在视觉检测装置在检测到产品缺陷后在对应缺陷位置贴上缺陷贴标标记。
本发明的模切机中，驱动装置驱动极片料带整体匀速运动，第一偏心轮和第二偏心轮变速同步旋转，使两偏心轮之间的极片料带形成一启一停的效果，加上固定位置冲切机构的同步运动，当冲切机构进行冲切时，第一偏心轮和第二偏心轮之间的极片料带正好处于短暂的绝对静止时间段，这样避免了冲切机构的冲切模具随极片料带同步运动冲切造成的耗时低速问题，也避免了传统的对辊辊压驱动工作时一启一停的驱动极片料带造成的极片料带打滑等影响切片精度的致命缺陷问题。
驱动装置采用交替动作的前夹持机构和后夹持机构，形成极片料带的匀速运动效果，这种结构避免了传统对辊驱动造成的极片变形、跑偏、打滑等问题，适应性更强，由于极片料带整体为匀速运动，这样大大提高了极片料带的传送效率和传送精度。传统的多极耳模切机总长切片精度约为+-2mm(3m-5m左右长极片为例)，随着切片速度的提升，精度会相应降低，而且保证不了加工精度的一致性。
通过第一偏心轮、第二偏心轮和驱动装置的配合，形成极片料带放卷侧为匀线速度的走带状态，从而控制放卷为匀线速主动放卷，这样调节张力的放卷缓存摆杆为相对静止状态，避免了传统的模切机一启一停运动造成的张力摆杆的抖动和摆动，进而影响料带张力变化造成的极片断带和极片料带跳辊后的跑偏等问题。
附图说明
图1为本发明模切机一实施例的结构示意图。
图2为图1所示模切机中虚线A-A的一侧的放大图。
图3为图1所示模切机中虚线A-A的另一侧的放大图。
图4为图1所示模切机中前夹持机构/后夹持机构的侧视图。
图5为图4所示前夹持机构/后夹持机构沿B-B线的剖视图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图5所示为本发明模切机的一实施例。在本实施例中，模切机包括依次设置的放卷装置11、放卷缓存摆杆12、模切过程纠偏机构13、第一偏心轮14、冲切机构15、第二偏心轮16、驱动装置17及收卷装置18。所述放卷装置11用于对极片料带10进行放卷；所述放卷缓存摆杆12用于对经过的极片料带10进行张力控制；所述模切过程纠偏机构13用于对经过的极片料带10进行纠偏操作；所述冲切机构15用于对经过的极片料带10进行冲切形成极耳；所述驱动装置17包括前夹持机构19和后夹持机构20，所述前夹持机构19和后夹持机构20同步配合交替驱动以带动极片料带10整体匀速运动；所述收卷装置18用于对极片料带10进行收卷；所述第一偏心轮14和第二偏心轮16变速同步旋转，使第一偏心轮14和第二偏心轮16之间的极片料带10在冲切机构15进行冲切时处于短暂的绝对静止时间段以形成一启一停的效果。
所述模切机中，驱动装置17驱动极片料带10整体匀速运动，第一偏心轮14和第二偏心轮16变速同步旋转，使两偏心轮14、16之间的极片料带10形成一启一停的效果，加上固定位置冲切机构15的同步运动，当冲切机构15进行冲切时，第一偏心轮14和第二偏心轮16之间的极片料带10正好处于短暂的绝对静止时间段，这样避免了冲切机构15的冲切模具随极片料带10同步运动冲切造成的耗时低速问题，也避免了传统的对辊辊压驱动工作时一启一停的驱动极片料带造成的极片料带打滑等影响切片精度的致命缺陷问题。
驱动装置17采用交替动作的前夹持机构19和后夹持机构20，形成极片料带10的匀速运动效果，这种结构避免了传统对辊驱动造成的极片变形、跑偏、打滑等问题，适应性更强，由于极片料带10整体为匀速运动，这样大大提高了极片料带10的传送效率和传送精度。传统的多极耳模切机总长切片精度约为+-2mm(3m-5m左右长极片为例)，随着切片速度的提升，精度会相应降低，而且保证不了加工精度的一致性。而本实施例中模切机在相同的极片长度(3m-5m)下精度可以完全保证为<+-0.2mm，而且随着加工速度的提升，并不影响总长的精度，一致性>99％。或者加上5-10m，总长精度保证为<+-0.2mm。
通过第一偏心轮14、第二偏心轮16和驱动装置17的配合，形成极片料带10放卷侧为匀线速度的走带状态，从而控制放卷为匀线速主动放卷，这样调节张力的放卷缓存摆杆122为相对静止状态，避免了传统的模切机一启一停运动造成的张力摆杆的抖动和摆动，进而影响料带张力变化造成的极片断带和极片料带跳辊后的跑偏等问题。
具体地，所述第一偏心轮14和第二偏心轮16变速同步旋转过程中，当所述第一偏心轮14与极片料带10的接触点位于最高点位置时，所述第二偏心轮16与极片料带10的接触点位于最低点位置；当所述第一偏心轮14与极片料带10的接触点位于最低点位置时，所述第二偏心轮16与极片料带10的接触点位于最高点位置。
在所述冲切机构15的冲程阶段，所述第一偏心轮14旋转使所述第一偏心轮14与极片料带10的接触点由最高点位置向最低点位置移动，所述第二偏心轮16旋转使所述第二偏心轮16与极片料带10的接触点由最低点位置向最高点位置移动；在所述冲切机构15的回程阶段，所述第一偏心轮14旋转使所述第一偏心轮14与极片料带10的接触点由最低点位置向最高点位置移动，所述第一偏心轮14旋转使所述第一偏心轮14与极片料带10的接触点由最低点位置向最高点位置移动。这样，当冲切机构15进行冲切时，可以使得第一偏心轮14和第二偏心轮16之间的极片料带10正好处于短暂的绝对静止时间段。
在本实施例中，所述第一偏心轮14的下方两侧分别设有第一定滑轮21和第二定滑轮22，所述第一定滑轮21位于所述模切过程纠偏机构13和第一偏心轮14之间，所述第二定滑轮22位于所述第一偏心轮14和冲切机构15之间；所述第二偏心轮16的下方两侧分别设有第三定滑轮23和第四定滑轮24，所述第三定滑轮23位于所述冲切机构15和第二偏心轮16之间，所述第四定滑轮24位于所述第二偏心轮16和驱动装置17之间；所述极片料带10在传送过程中依次经过第一定滑轮21、第一偏心轮14、第二定滑轮22、冲切机构15、第三定滑轮23、第二偏心轮16、第四定滑轮24及驱动装置17。
在本实施例中，模切机还包括用于对经过的极片料带10进行冲孔作周期性标记的冲孔机构25，所述冲孔机构25位于所述第二偏心轮16和驱动装置17之间。
在本实施例中，所述驱动装置17的前夹持机构19和后夹持机构20的结构相同，均包括夹子安装底板171、夹子安装上板172、夹子安装侧板173、上连接板174、下连接板175、导杆176、导套177、上夹板178、下夹板179、电机191及偏心机构192；所述夹子安装侧板173连接在安装底板和夹子安装上板172之间，所述电机191安装在所述安装底板上；所述上连接板174和下连接板175分别位于所述夹子安装上板172的上下两侧并通过导杆176连接；所述导套177安装在夹子安装上板172上，所述导杆176可上下滑动地安装在所述导套177中；所述偏心机构192连接在下连接板175和所述电机191的电机轴之间；所述上夹板178安装在所述上连接板174的下侧，所述下夹板179安装在所述夹子安装上板172的上侧并与所述上夹板178呈相对设置；所述电机191的电机191轴驱动偏心机构192旋转，进而带动下连接板175、导杆176、上连接板174及上夹板178上下往复运动，实现对极片料带10的夹持与松动动作；所述夹子安装底板171连接有水平往复运动机构(图中未示出)，所述水平往复运动机构可以是直线电机、电缸、油缸或气缸。
所述前夹持机构19和后夹持机构20同步配合交替驱动以带动极片料带10整体匀速运动过程中，所述前夹持机构19和后夹持机构20通过水平往复运动机构的驱动在水平方向上相互靠拢或相互远离；在相互靠拢过程中，所述后夹持机构20的上夹板178和下夹板179夹紧极片料带10带动极片料带10向前移动，所述前夹持机构19的上夹板178和下夹板179松开极片料带10；在相互远离过程中，所述前夹持机构19的上夹板178和下夹板179夹紧极片料带10带动极片料带10向前移动，所述后夹持机构20的上夹板178和下夹板179松开极片料带10。
在本实施例中，模切机还包括依次设置在所述驱动装置17和收卷装置18之间的视觉检测装置、分切过程纠偏机构27及分切机28；所述视觉检测装置包括分别设置在极片料带10两侧的第一视觉检测机构261和第二视觉检测机构262，用于分别对经过的极片料带10的两侧进行视觉检测；第一视觉检测机构261和第二视觉检测机构262优选采用CCD视觉检测器。所述分切过程纠偏机构27用于对经过的极片料带10进行纠偏操作；所述分切机28用于对经过的极片料带10进行分切，将极片料带10从纵向中间分开成两部分。
所述收卷装置18包括上收卷机构181和下收卷机构182；所述分切机28与上收卷机构181之间依次设置有上吸尘机构29和上收卷缓存摆杆30；所述分切机28与下收卷机构182之间依次设置有下吸尘机构31和下收卷缓存摆杆32；所述上吸尘机构29和下吸尘机构31分别用于对分切后的两部分极片料带10进行吸尘，所述上收卷缓存摆杆30和下收卷缓存摆杆32分别用于对分切后的两部分极片料带10进行张力控制，所述上收卷机构181和下收卷机构182分别用于对分切后的两部分极片料带10进行收卷。
所述驱动装置17与所述视觉检测装置之间还设置有中间吸尘机构33，所述中间吸尘机构33用于对经过的极片料带10进行吸尘，所述视觉检测装置与所述分切过程纠偏机构27之间还设有中间缓存摆杆34，所述中间缓存摆杆34用于对经过的极片料带10进行张力控制。
在本实施例中，模切机还包括设于所述视觉检测装置与中间缓存摆杆34之间的坏品贴标机构35，用于在视觉检测装置在检测到产品缺陷后在对应缺陷位置贴上缺陷贴标标记。
在本实施例中，所述放卷装置11包括呈左右并排设置的第一放卷机构111和第二放卷机构112，以用于轮流进行放卷，所述放卷装置11与所述放卷缓存摆杆12之间还设有手动或自动接带机构36。
在本实施例中，模切机还包括设于所述冲切机构155与驱动装置17之间的编码器37，以用于对极片料带10进行测长。
本发明并不局限于以上实施方式，在上述实施方式公开的技术内容下，还可以进行各种变化。凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种模切机，其特征在于，所述模切机包括依次设置的放卷装置、放卷缓存摆杆、模切过程纠偏机构、第一偏心轮、冲切机构、第二偏心轮、驱动装置及收卷装置；所述放卷装置用于对极片料带进行放卷；所述放卷缓存摆杆用于对经过的极片料带进行张力控制；所述模切过程纠偏机构用于对经过的极片料带进行纠偏操作；所述冲切机构用于对经过的极片料带进行冲切形成极耳；所述驱动装置包括前夹持机构和后夹持机构，所述前夹持机构和后夹持机构同步配合交替驱动以带动极片料带整体匀速运动；所述收卷装置用于对极片料带进行收卷；所述第一偏心轮和第二偏心轮变速同步旋转，使第一偏心轮和第二偏心轮之间的极片料带在冲切机构进行冲切时处于短暂的绝对静止时间段以形成一启一停的效果。
2.如权利要求1所述的模切机，其特征在于，所述第一偏心轮和第二偏心轮变速同步旋转过程中，当所述第一偏心轮与极片料带的接触点位于最高点位置时，所述第二偏心轮与极片料带的接触点位于最低点位置；当所述第一偏心轮与极片料带的接触点位于最低点位置时，所述第二偏心轮与极片料带的接触点位于最高点位置。
3.如权利要求2所述的模切机，其特征在于，在所述冲切机构的冲程阶段，所述第一偏心轮旋转使所述第一偏心轮与极片料带的接触点由最高点位置向最低点位置移动，所述第二偏心轮旋转使所述第二偏心轮与极片料带的接触点由最低点位置向最高点位置移动；在所述冲切机构的回程阶段，所述第一偏心轮旋转使所述第一偏心轮与极片料带的接触点由最低点位置向最高点位置移动，所述第一偏心轮旋转使所述第一偏心轮与极片料带的接触点由最低点位置向最高点位置移动。
4.如权利要求1至3项中任意一项所述的模切机，其特征在于，所述第一偏心轮的下方两侧分别设有第一定滑轮和第二定滑轮，所述第一定滑轮位于所述模切过程纠偏机构和第一偏心轮之间，所述第二定滑轮位于所述第一偏心轮和冲切机构之间；所述第二偏心轮的下方两侧分别设有第三定滑轮和第四定滑轮，所述第三定滑轮位于所述冲切机构和第二偏心轮之间，所述第四定滑轮位于所述第二偏心轮和驱动装置之间；所述极片料带在传送过程中依次经过第一定滑轮、第一偏心轮、第二定滑轮、冲切机构、第三定滑轮、第二偏心轮、第四定滑轮及驱动装置。
5.如权利要求1所述的模切机，其特征在于，还包括用于对经过的极片料带进行冲孔作周期性标记的冲孔机构，所述冲孔机构位于所述第二偏心轮和驱动装置之间。
6.如权利要求1所述的模切机，其特征在于，所述前夹持机构和后夹持机构的结构相同，均包括夹子安装底板、夹子安装上板、夹子安装侧板、上连接板、下连接板、导杆、导套、上夹板、下夹板、电机、偏心机构；所述夹子安装侧板连接在安装底板和夹子安装上板之间，所述电机安装在所述安装底板上；所述上连接板和下连接板分别位于所述夹子安装上板的上下两侧并通过导杆连接；所述导套安装在夹子安装上板上，所述导杆可上下滑动地安装在所述导套中；所述偏心机构连接在下连接板和所述电机的电机轴之间；所述上夹板安装在所述上连接板的下侧，所述下夹板安装在所述夹子安装上板的上侧并与所述上夹板呈相对设置；所述电机的电机轴驱动偏心机构旋转，进而带动下连接板、导杆、上连接板及上夹板上下往复运动，实现对极片料带的夹持与松动动作；所述夹子安装底板连接有水平往复运动机构。
7.如权利要求6所述的模切机，其特征在于，所述前夹持机构和后夹持机构同步配合交替驱动以带动极片料带整体匀速运动过程中，所述前夹持机构和后夹持机构通过水平往复运动机构的驱动在水平方向上相互靠拢或相互远离；在相互靠拢过程中，所述后夹持机构的上夹板和下夹板夹紧极片料带带动极片料带向前移动，所述前夹持机构的上夹板和下夹板松开极片料带；在相互远离过程中，所述前夹持机构的上夹板和下夹板夹紧极片料带带动极片料带向前移动，所述后夹持机构的上夹板和下夹板松开极片料带。
8.如权利要求1所述的模切机，其特征在于，还包括依次设置在所述驱动装置和收卷装置之间的视觉检测装置、分切过程纠偏机构及分切机；
所述视觉检测装置包括分别设置在极片料带两侧的第一视觉检测机构和第二视觉检测机构，用于分别对经过的极片料带的两侧进行视觉检测；
所述分切过程纠偏机构用于对经过的极片料带进行纠偏操作；
所述分切机用于对经过的极片料带进行分切，将极片料带从纵向中间分开成两部分；
所述收卷装置包括上收卷机构和下收卷机构；所述分切机与上收卷机构之间依次设置有上吸尘机构和上收卷缓存摆杆；所述分切机与下收卷机构之间依次设置有下吸尘机构和下收卷缓存摆杆；所述上吸尘机构和下吸尘机构分别用于对分切后的两部分极片料带进行吸尘，所述上收卷缓存摆杆和下收卷缓存摆杆分别用于对分切后的两部分极片料带进行张力控制，所述上收卷机构和下收卷机构分别用于对分切后的两部分极片料带进行收卷。
9.如权利要求8所述的模切机，其特征在于，所述驱动装置与所述视觉检测装置之间还设置有中间吸尘机构，所述中间吸尘机构用于对经过的极片料带进行吸尘，所述视觉检测装置与所述分切过程纠偏机构之间还设有中间缓存摆杆，所述中间缓存摆杆用于对经过的极片料带进行张力控制。
10.如权利要求9所述的模切机，其特征在于，还包括设于所述视觉检测装置与中间缓存摆杆之间的坏品贴标机构，用于在视觉检测装置在检测到产品缺陷后在对应缺陷位置贴上缺陷贴标标记。
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