CN109894754B - 极耳切割装置 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种极耳切割装置，该极耳切割装置包括：搬运装置、检测装置、压紧装置和激光切割装置；搬运装置将极耳待切割的电芯搬运至检测装置处，将检测完成的电芯搬运至激光切割装置处，将切割完成的电芯搬运至检测装置处；检测装置检测电芯极耳的切割长度和/或切割质量；压紧装置将待切割的电芯极耳固定至切割工位；激光切割装置通过发射激光对切割工位的电芯极耳进行切割。保证了切割效果，整个极耳切割装置自动配合，实现对电芯极耳的自动切割，在保证切割质量的同时提高了切割效率。

Description

极耳切割装置

技术领域

本发明属于锂电池设备领域，涉及一种极耳切割装置。

背景技术

在对软包锂电池的极耳进行切割时，需要通过搬运装置将电芯搬运到压紧装置上，通过压紧装置压住电芯，然后由切割装置对电芯的极耳进行切割。

传统的极耳切割装置是通过切刀将极耳切断，这种方式切刀易损耗，需要频繁更换切刀，并且切割效果不容易控制。

发明内容

为了解决传统的极耳切割装置是通过切刀将极耳切断，这种方式切刀易损耗，需要频繁更换切刀，并且切割效果不容易控制的问题，本发明提供了一种极耳切割装置。技术方案如下：

一种极耳切割装置，该极耳切割装置包括：搬运装置、检测装置、压紧装置和激光切割装置；搬运装置将极耳待切割的电芯搬运至检测装置处，将检测完成的电芯搬运至激光切割装置处，将切割完成的电芯搬运至检测装置处；检测装置检测电芯极耳的切割长度和/或切割质量；压紧装置将待切割的电芯极耳固定至切割工位；激光切割装置通过发射激光对切割工位的电芯极耳进行切割。

通过激光切割装置发射激光对电芯极耳进行切割，避免了使用切刀切割极耳需要频繁更换切刀且切割效果不易控制的问题，通过搬运装置和压紧装置配合，实现电芯极耳切割时的固定，另外通过检测装置检测电芯极耳的切割长度和/或切割质量，保证了切割效果，整个极耳切割装置自动配合，实现对电芯极耳的自动切割，在保证切割质量的同时提高了切割效率。

可选的，检测装置包括检测平台、相机、图像处理器和相机支架；相机固定安装在相机支架的顶端，相机位于检测平台的上方，相机与图像处理器连接；检测平台用于承载需要检测的电芯；相机对检测平台上的电芯进行CCD检测；图像处理器用于对相机拍摄的图像进行处理和判定。

通过相机对检测平台上的电芯进行CCD检测，通过图像处理器对相机拍摄的图像进行处理和判定，可以确定出电芯极耳需要切割的长度，并且在切割完成后检测切割质量，从而保证了切割效果。

可选的，检测平台内设置有光源，光源向检测平台台面上照射，为相机提供光源。

通过检测平台内的光源向台面上照射，可以使相机拍摄的图像清晰，便于图像处理器的分析处理。

可选的，压紧装置包括支架、压紧平台、驱动机构和至少一个压块机构；压紧平台固定在支架的顶端，驱动机构安装在支架上，驱动机构和至少一个压块机构设置在压紧平台的下方；压块机构安装在驱动机构上，驱动机构带动压块机构靠近或远离压紧平台。

通过将驱动机构和至少一个压块机构设置在压紧平台的下方，由驱动机构带动压块机构靠近或远离压紧平台来实现压紧或释放的动作，避免了在搬运装置和激光切割装置进行配合切割时，压紧装置对搬运装置或激光切割装置造成干涉的问题，另外由于压块机构和驱动机构设置在压紧平台的下方，因此压紧平台上方的结构简单，切割产生的废料易于清理。

可选的，驱动机构的数量少于压块机构的数量，驱动机构带动至少一个压块机构靠近或远离压紧平台；或者，驱动机构的数量等于压块机构的数量，每个驱动机构带动对应的一个压块机构靠近或远离压紧平台。

通过一个驱动机构控制一个对应的压块机构或者一个驱动机构控制多个压块机构，可以根据实际使用情况决定驱动机构的数量，在一个驱动机构控制多个压块机构时，可以减少设备的占用空间。

可选的，压块机构包括压紧部、滑动部和导向部；滑动部上固定有连接块，压紧部和滑动部之间通过连接块连接，驱动机构带动连接块上升或下降，连接块带动压紧部沿着滑动部在高位和低位之间滑动；导向部设置在压紧部的两侧，导向部在驱动机构运动的同时带动压紧部旋转。

通过连接块连接压紧部和滑动部，将驱动机构与连接块连接，可以使得驱动机构带动连接块升降，从而使得压紧部沿着滑动部在高位或低位之间滑动，从而使得压紧部压紧压紧平台的过程和移动路径可控。

可选的，导向部包括凸轮随动器和导向板，导向板上设置有弧形的导向槽，凸轮随动器的固定端固定连接在压紧部的侧端，凸轮随动器的活动端设置有凸轮，凸轮安装在导向槽中，导向板固定在支架上与凸轮随动器对应的位置；凸轮在驱动机构运动的同时沿着导向槽滚动。

通过在导向部的导向板上设置弧形的导向槽，将凸轮随动器的固定端与压紧部的侧端固定连接，将凸轮随动器的活动端的凸轮安装在导向槽中，凸轮沿着弧形的导向槽滚动时，可以带动安装压紧部旋转，从而带动压紧部压紧压紧平台。

可选的，激光切割装置包括激光器和移动机构；激光器安装在移动机构上，移动机构带动激光器沿电芯极耳的切割方向移动。

通过将激光器安装在移动机构上，可以使得激光器的切割方向沿着预定路径移动，保证了各个电芯极耳统一的切割质量。

可选的，移动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件带动激光器沿切割方向移动，第二驱动组件带动激光器升降。

通过第一驱动组件带动激光器沿着切割方向移动，使得激光器的照射位置一致，通过第二驱动组件带动激光器升降，使得激光器在切割时下降到适合切割的高度，保证激光切割的质量。

可选的，电芯的正负极耳分别设置在电芯的两端；搬运装置在检测装置处将电芯旋转180度，检测装置在旋转前后分别检测电芯两端的正负极耳；搬运装置在激光切割装置处将电芯旋转180度，激光切割装置在旋转前后分别切割电芯两端的正负极耳。

通过搬运装置在检测装置处将电芯旋转180度，可以使检测装置分别检测电芯两端的正度极耳的切割质量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明一个实施例提供的极耳切割装置的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的压紧装置的示意图；

图3是本发明一个实施例提供的压块机构的示意图；

图4是本发明一个实施例提供的激光切割装置的示意图。

其中，附图标记如下：

10、搬运装置；20、检测装置；21、检测平台；22、相机；23、相机支架；30、压紧装置；31、支架；32、压紧平台；33、驱动机构；34、压块机构；35、压紧部；36、滑动部；37、导向部；38、连接块；40、激光切割装置；41、激光器；42、移动机构；43、第一驱动组件；44、第二驱动组件。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

传统的极耳切割装置是通过切刀将极耳切断，这种方式切刀易损耗，需要频繁更换切刀，并且切割效果不容易控制。

针对于此，本申请提供了一种极耳切割装置，通过激光切割装置发射激光对电芯极耳进行切割，避免了使用切刀切割极耳需要频繁更换切刀且切割效果不易控制的问题，通过搬运装置和压紧装置配合，实现电芯极耳切割时的固定，另外通过检测装置检测电芯极耳的切割长度和/或切割质量，保证了切割效果，整个极耳切割装置自动配合，实现对电芯极耳的自动切割，在保证切割质量的同时提高了切割效率。下面结合图1至图4对本申请提供的极耳切割装置进行举例说明。

图1是本发明一个实施例提供的极耳切割装置的结构示意图，该极耳切割装置包括：搬运装置10、检测装置20、压紧装置30和激光切割装置40。

搬运装置10带动电芯在检测装置20的检测工位和激光切割装置40的切割工位之间移动；搬运装置10将极耳待切割的电芯搬运至检测装置20处，将检测完成的电芯搬运至激光切割装置40处，将切割完成的电芯搬运至检测装置20处；检测装置20位于搬运装置10的移动路径中，检测装置20检测电芯极耳的切割长度和/或切割质量；压紧装置30位于激光切割装置40切割电芯时的对应位置，压紧装置30将待切割的电芯极耳固定至切割工位；激光切割装置40通过发射激光对切割工位的电芯极耳进行切割。

可选的，电芯的正负极耳分别设置在电芯的两端；搬运装置10在检测装置20处将电芯旋转180度，检测装置20在旋转前后分别检测电芯两端的正负极耳；搬运装置10在激光切割装置40处将电芯旋转180度，激光切割装置40在旋转前后分别切割电芯两端的正负极耳。

搬运装置10在检测装置20处将电芯旋转180度，检测装置20可以分别对电芯的正负极耳进行检测，搬运装置10在激光切割装置40处将电芯旋转180度，激光切割装置40可以分别对电芯的正负极耳进行切割。需要说明的是，极耳切割装置受到控制器的控制，能够根据预定程序在预定位置执行预定动作。

可选的，如图1所示，检测装置20包括检测平台21、相机22、图像处理器和相机支架23。相机22固定安装在相机支架23的顶端，相机支架23与检测平台21固定在工作台面上，相机22位于检测平台21的上方，相机22与图像处理器连接；检测平台21用于承载需要检测的电芯；相机22对检测平台21上的电芯进行CCD检测；图像处理器用于对相机22拍摄的图像进行处理和判定。

尽管图中未示出，图像处理器可以是计算机中的处理器，也可以是独立的图像处理模块，能够接收相机22拍摄的图像，并对图像进行分析处理。

可选的，检测平台21内设置有光源，光源向检测平台21台面上照射，为相机22提供光源。

在检测平台21内设置光源，当电芯被放置在检测平台21上时，在光源的照射下，相机22能够拍摄到清晰的图像，避免了环境光线影响相机22的拍摄质量。

可选的，结合参考图2，压紧装置30包括支架31、压紧平台32、驱动机构33和至少一个压块机构34；支架31竖直固定在工作台面上，压紧平台32水平固定在支架31的顶端，驱动机构33安装在支架31上，驱动机构33相对于支架31上下运动，驱动机构33和至少一个压块机构34设置在压紧平台32的下方；压块机构34安装在驱动机构33上，驱动机构33带动压块机构34靠近或远离压紧平台32。

在一种可能的实现中，驱动机构33的数量少于压块机构34的数量，驱动机构33带动至少一个压块机构34靠近或远离压紧平台32。

可选的，在实际应用中，若一个驱动机构33带动至少一个压块机构34靠近或远离压紧平台32，则驱动机构33带动至少一个压块机构34同时动作，或者，驱动机构33在控制器的控制下分别带动至少一个压块机构34单独动作。通过一个驱动机构33控制多个压块机构34动作，可以节省驱动机构33占用的空间，从而减小设备的结构复杂性。

在另一种可能的实现中，驱动机构33的数量等于压块机构34的数量，每个驱动机构33带动对应的一个压块机构34靠近或远离压紧平台32。

示例性的，图2中示出了两个驱动机构33和两个压块机构34，每个压块机构34由对应的驱动机构33控制动作过程。

可选的，结合参考图3，压块机构34包括压紧部35、滑动部36和导向部37；滑动部36上固定有连接块38，压紧部35和滑动部36之间通过连接块38连接，驱动机构33与连接块38连接，驱动机构33带动连接块38上升或下降，连接块38带动压紧部35沿着滑动部36在高位和低位之间滑动；导向部37设置在压紧部35的两侧，导向部37与压紧部35连接，导向部37在驱动机构33运动的同时带动压紧部35旋转。

由于连接块38固定在滑动部36上，压紧部35和滑动部36之间通过连接块38连接，驱动机构33与连接块38连接，因此驱动机构33带动连接块38上升或下降时，连接块38可以带动压紧部35沿着滑动部36上下运动，从而实现靠近或远离压紧平台32。

可选的，导向部37包括凸轮随动器和导向板，导向板上设置有弧形的导向槽，凸轮随动器的固定端固定连接在压紧部35的侧端，凸轮随动器的活动端设置有凸轮，凸轮安装在导向槽中，导向板固定在支架31上与凸轮随动器对应的位置；驱动机构33带动凸轮沿着导向槽的弧形路径滚动，凸轮在驱动机构运动的同时沿着导向槽滚动，凸轮随动器带动压紧部35沿着连接块38旋转。

驱动机构33带动连接块38上下运动的同时，凸轮随动器活动端的凸轮沿着导向槽滚动，在凸轮滚动过程中，压紧部35绕着连接块38旋转，从而在压块机构34与压紧平台32分开后的距离一定的情况下，使得驱动机构33的运动路径变短。另外，压块机构34在远离压紧平台32的过程中，压紧部35所在平面逐渐倾斜，从而使压紧部35上的切割废料掉落。

可选的，结合参考图4，激光切割装置40包括激光器41和移动机构42；激光器41安装在移动机构42上，激光器41的安装位置高于压紧装置30，移动机构42带动激光器41沿电芯极耳的切割方向移动。

激光器41发出激光束将极耳割穿，在可能的实现中，激光束的照射方向不变，通过移动机构42带动激光器41移动，从而改变激光束的照射位置。

可选的，移动机构42包括第一驱动组件43和第二驱动组件44，第一驱动组件43带动激光器41沿切割方向移动，第二驱动组件44带动激光器41升降。

第一驱动组件43带动激光器41沿切割方向移动，可以实现改变激光束的照射位置，第二驱动组件44带动激光器41升降，可以调整激光器41的高度，从而使得激光束的照射高度适应需要切割的极耳。

在实际应用中，极耳切割装置可以包括多组搬运装置10、检测装置20和压紧装置30，示例性的，图1中示出了两个搬运装置10、两个检测装置20和两个压紧装置30，在作业平台上呈对称分布，两个搬运装置10交替轮流搬运待切割极耳的片体至对应的检测装置20上，两个压紧装置30交替工作压紧极耳，激光切割装置40可以在两个压紧装置30上方移动，轮流对压紧的极耳进行切割，从而提高生产效率。

综上所述，本发明实施例提供的极耳切割装置，通过激光切割装置发射激光对电芯极耳进行切割，避免了使用切刀切割极耳需要频繁更换切刀且切割效果不易控制的问题，通过搬运装置和压紧装置配合，实现电芯极耳切割时的固定，另外通过检测装置检测电芯极耳的切割长度和/或切割质量，保证了切割效果，整个极耳切割装置自动配合，实现对电芯极耳的自动切割，在保证切割质量的同时提高了切割效率。

另外，通过相机对检测平台上的电芯进行CCD检测，通过图像处理器对相机拍摄的图像进行处理和判定，可以确定出电芯极耳需要切割的长度，并且在切割完成后检测切割质量，从而保证了切割效果。

另外，通过检测平台内的光源向台面上照射，可以使相机拍摄的图像清晰，便于图像处理器的分析处理。

另外，通过将驱动机构和至少一个压块机构设置在压紧平台的下方，由驱动机构带动压块机构靠近或远离压紧平台来实现压紧或释放的动作，避免了在搬运装置和激光切割装置进行配合切割时，压紧装置对搬运装置或激光切割装置造成干涉的问题，另外由于压块机构和驱动机构设置在压紧平台的下方，因此压紧平台上方的结构简单，切割产生的废料易于清理。

另外，通过一个驱动机构控制一个对应的压块机构或者一个驱动机构控制多个压块机构，可以根据实际使用情况决定驱动机构的数量，在一个驱动机构控制多个压块机构时，可以减少设备的占用空间。

另外，通过连接块连接压紧部和滑动部，将驱动机构与连接块连接，可以使得驱动机构带动连接块升降，从而使得压紧部沿着滑动部在高位或低位之间滑动，从而使得压紧部压紧压紧平台的过程和移动路径可控。

另外，通过在导向部的导向板上设置弧形的导向槽，将凸轮随动器的固定端与压紧部的侧端固定连接，将凸轮随动器的活动端的凸轮安装在导向槽中，凸轮沿着弧形的导向槽滚动时，可以带动安装压紧部旋转，从而带动压紧部压紧压紧平台。

另外，通过将激光器安装在移动机构上，可以使得激光器的切割方向沿着预定路径移动，保证了各个电芯极耳统一的切割质量。

另外，通过第一驱动组件带动激光器沿着切割方向移动，使得激光器的照射位置一致，通过第二驱动组件带动激光器升降，使得激光器在切割时下降到适合切割的高度，保证激光切割的质量。

另外，通过搬运装置在检测装置处将电芯旋转180度，可以使检测装置分别检测电芯两端的正度极耳的切割质量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种极耳切割装置，其特征在于，所述极耳切割装置包括：搬运装置、检测装置、压紧装置和激光切割装置；

所述搬运装置将极耳待切割的电芯搬运至所述检测装置处，将检测完成的电芯搬运至所述激光切割装置处，将切割完成的电芯搬运至所述检测装置处；

所述检测装置检测电芯极耳的切割长度和/或切割质量；

所述压紧装置将待切割的电芯极耳固定至切割工位；

所述激光切割装置通过发射激光对所述切割工位的电芯极耳进行切割；

所述压紧装置包括支架、压紧平台、驱动机构和至少一个压块机构；所述压紧平台固定在所述支架的顶端，所述驱动机构安装在所述支架上，所述驱动机构和所述至少一个压块机构设置在所述压紧平台的下方；

所述压块机构安装在所述驱动机构上，所述驱动机构带动所述压块机构靠近或远离所述压紧平台；

所述压块机构包括压紧部、滑动部和导向部；所述滑动部上固定有连接块，所述压紧部和所述滑动部之间通过所述连接块连接，所述驱动机构带动所述连接块上升或下降，所述连接块带动所述压紧部沿着所述滑动部在高位和低位之间滑动；

所述导向部设置在所述压紧部的两侧，所述导向部在所述驱动机构运动的同时带动所述压紧部旋转；

所述导向部包括凸轮随动器和导向板，所述导向板上设置有弧形的导向槽，所述凸轮随动器的固定端固定连接在所述压紧部的侧端，所述凸轮随动器的活动端设置有凸轮，所述凸轮安装在所述导向槽中，所述导向板固定在所述支架上与所述凸轮随动器对应的位置；所述凸轮在所述驱动机构运动的同时沿着所述导向槽滚动。

2.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述检测装置包括检测平台、相机、图像处理器和相机支架；所述相机固定安装在所述相机支架的顶端，所述相机位于所述检测平台的上方，所述相机与所述图像处理器连接；

所述检测平台用于承载需要检测的电芯；

所述相机对所述检测平台上的电芯进行CCD检测；

所述图像处理器用于对所述相机拍摄的图像进行处理和判定。

3.根据权利要求2所述的极耳切割装置，其特征在于，所述检测平台内设置有光源，所述光源向所述检测平台台面上照射，为所述相机提供光源。

4.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述驱动机构的数量少于所述压块机构的数量，所述驱动机构带动至少一个所述压块机构靠近或远离所述压紧平台；

或者，

所述驱动机构的数量等于所述压块机构的数量，每个所述驱动机构带动对应的一个所述压块机构靠近或远离所述压紧平台。

5.根据权利要求1所述的极耳切割装置，其特征在于，所述激光切割装置包括激光器和移动机构；

所述激光器安装在所述移动机构上，所述移动机构带动所述激光器沿电芯极耳的切割方向移动。

6.根据权利要求5所述的极耳切割装置，其特征在于，所述移动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件带动所述激光器沿所述切割方向移动，所述第二驱动组件带动所述激光器升降。

7.根据权利要求1至6任一所述的极耳切割装置，其特征在于，所述电芯的正负极耳分别设置在电芯的两端；

所述搬运装置在所述检测装置处将电芯旋转180度，所述检测装置在旋转前后分别检测电芯两端的正负极耳；

所述搬运装置在所述激光切割装置处将电芯旋转180度，所述激光切割装置在旋转前后分别切割电芯两端的正负极耳。