CN110181601A - 一种电池极片成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池加工设备技术领域，且公开了一种电池极片成型装置，包括机架，所述机架的下端设有下模，所述下模的上端设有刀模，所述机架的外表面设有控制器，所述机架的上端面安装有带铁芯的线圈。该电池极片成型装置，通过线圈驱动连杆带动刀模冲压电池极片，该过程只有连杆只承受竖直的驱动力和冲压极片时的反作用力，其外侧壁磨损要远远小于现有装置，提高了该成型装置加工精度的保持时间，其次，通过定位块承受冲压时产生的冗余驱动力，提高了刀模的使用寿命，还有，当刀模的厚度磨损到一定程度时，可通过内定位杆调整刀模的位移使其继续使用，通过线圈直接驱动连杆和刀模运动，提高了该装置的加工时间的控制精度。
Description
技术领域
本发明涉及电池加工设备技术领域，具体为一种电池极片成型装置。
背景技术
电池极片的生产过程包括有涂布、轧制和成型，其成型过程通常是使用模切机冲压而成，传统的模切机通常是使用伺服驱动偏心轮带动连杆驱动刀模冲压极片，具有速度快，精度高、噪音小等优点。
偏心轮在带动连杆的时候会有较大的径向力，偏心轮和连杆之间会产生较大的磨损，产生缝隙，影响极片生产质量，其次，偏心轮与电机直接的连接轴也会承受较大的竖向力，降低电机和连接轴的使用寿命，还有，偏心轮带动的竖直位移固定，刀模磨损到一定程度就无法完成冲压，进而影响的刀模使用时长。
上述偏心轮结构对刀模的控制是通过控制伺服电机的转速进而控制偏心轮转速，再通过连杆将控制指令传输到刀模，一方面，其中间过程较长，响应时间也较慢，进而该成型装置的加工速度也受到限制，另一方面，控制指令经过多次传递，其响应时间的精度也有限，可能会导致刀模冲压时间和极片运行时间不匹配，最终影响生产精度。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种电池极片成型装置，具备磨损小和速度快的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种电池极片成型装置，包括机架，所述机架的下端设有下模，所述下模的上端设有刀模，所述机架的外表面设有控制器，所述机架的上端面安装有带铁芯的线圈，所述线圈的下端设有永磁体，所述永磁体的下端连接有连杆，所述连杆的下端贯穿机架的上端与连接块连接，所述连接块的下端连接刀模。
优选的，所述控制器包括有整流桥、保护电阻、电容模组和变频模组，所述整流桥、保护电阻、电容模组和变频模组通过电路板串联，所述变频模组与线圈电性连接。
优选的，所述线圈的长度大于刀模的位移距离，所述线圈内的铁芯与永磁体的最高点之间留有缝隙。
优选的，所述连杆的外侧壁套接有复位弹簧，所述复位弹簧位于定位块和机架的上端之间，所述复位弹簧的上端与连杆外侧壁设置的限位块连接。
优选的，所述下模与机架的上端之间设有竖直的外定位杆，且外定位杆的数量至少为三个，所述外定位杆的中部套接有定位块，所述定位块的中心与连杆活动连接。
优选的，所述连接块和下模之间设有竖直的内定位杆，且内定位杆的数量至少为三个，所述定位块与内定位杆活动连接，所述内定位杆的上端安装有调节螺母。
优选的，述连接块和定位块之间设有下垫环，所述定位块和调节螺母之间设有上垫环，所述上垫环和下垫环均由弹性耐磨的材质制成。
本发明具备以下有益效果：
1、该电池极片成型装置，通过线圈驱动连杆带动刀模冲压电池极片，该过程只有连杆只承受竖直的驱动力和冲压极片时的反作用力，由于连杆的受力方向竖直，其外侧壁受到的摩擦力要小于现有装置，因此其磨损也要远远小于现有装置，提高了该成型装置加工精度的保持时间，其次，通过定位块限定连接块和刀模的最大位移，进而承受冲压时产生的冗余驱动力，减少了刀模因撞击力过大产生的磨损，提高了刀模的使用寿命，还有，当刀模的厚度磨损到一定程度时，可通过内定位杆调整刀模的位移使其继续使用，进一步提高了刀模的使用寿命，由于刀模和连杆为该装置的主要磨损部位，刀模和连杆的使用寿命延长大大减少了该装置的使用成本。
2、该电池极片成型装置，通过线圈直接驱动连杆和刀模运动，传动结构较少，减少了相应所需时间，同时电磁效应瞬间发生，电流改变的瞬间即可改变线圈对连杆的驱动力，一方面，该装置的加工速度要远远快于现有结构，另一方面，提高了该装置的加工时间控制精度，使其与传送装置的时间配合更加精准，进一步提高了加工精度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中控制器的结构框图；
图3为本发明中控制器的控制流程图；
图4为本发明的局部结构示意图；
图5为本发明中控制器输出的电流和时间的函数图像。
图中：1、机架；2、下模；3、刀模；4、控制器；41、整流桥；42、保护电阻；43、电容模组；44、变频模组；5、线圈；6、永磁体；7、连杆；8、连接块；9、定位块；10、外定位杆；11、内定位杆；12、复位弹簧；13、上垫环；14、下垫环；15、调节螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种电池极片成型装置，包括机架1，机架1的下端设有下模2，下模2的上端设有刀模3，机架1的外表面设有控制器4，通过控制器4控制输入到线圈5的电流大小和方向，控制磁力的生成，机架1的上端面安装有带铁芯的线圈5，机架1通电产生磁场，带铁芯加大了磁场强度，线圈5的下端设有永磁体6，线圈5产生的磁场与永磁体6发生作用，永磁体6的下端连接有连杆7，永磁体6和连杆7刚性连接，线圈5驱动永磁体6带动连杆7同步移动，连杆7的下端贯穿机架1的上端与连接块8连接，机架1和连杆7镜面连接，限制连杆7的移动方向，保证连杆7移动竖直，连接块8的下端连接刀模3，连杆7移动驱动连接块8带动刀模3完成冲压动作。
其中，控制器4包括有整流桥41、保护电阻42、电容模组43和变频模组44，整流桥41、保护电阻42、电容模组43和变频模组44通过电路板串联，工业的三相交流电输入到整流桥41后被整流为直流电，在连接电容模组43对电容模组43进行连续充电，保护电阻42避免电容模组43充电的一瞬间电流量过大，电容模组43再放电到变频模组44并经变频模组44转换为低频交流电，其电流频率与该装置的加工频率适配，变频模组44与线圈5电性连接，变频模组44输出的电流流过线圈5产生磁场的磁场为该装置提高驱动力。
其中，线圈5的长度大于刀模3的位移距离，线圈5的长度与刀模3的位移距离适配，避免磁力作用随着距离增加而衰减，确保刀模3的冲击力足够，线圈5内的铁芯与永磁体6的最高点之间留有缝隙，避免线圈5和永磁体6产生撞击使永磁体6发生失磁现象。
其中，连杆7的外侧壁套接有复位弹簧12，复位弹簧12位于定位块9和机架1的上端之间，复位弹簧12的上端与连杆7外侧壁设置的限位块连接，当装置停止运行时，复位弹簧12的弹力时刀模3该装置的各个部件回到初始位置。
其中，下模2与机架1的上端之间设有竖直的外定位杆10，且外定位杆10的数量至少为三个，外定位杆10的中部套接有定位块9，通过外定位杆10限制定位块9的位置，安装好后定位块9和外定位杆10的位置固定，定位块9的中心与连杆7活动连接，再通过定位块9限制连杆7的径向移动，进一步确保连杆7移动方向的竖直。
其中，连接块8和下模2之间设有竖直的内定位杆11，且内定位杆11的数量至少为三个，定位块9与内定位杆11活动连接，内定位杆11进一步限制连接块8和刀模3的移动方向，确保刀模3的冲压精度，连接块8和内定位杆11固定连接，内定位杆11的上端安装有调节螺母15，通过调整调节螺母15的位置调整连接块8的最大位移大小进而调整刀模3的位移大小，当刀模3和连接块8的位移适中时，定位块9会承受多余的冲击力，减少刀模3的磨损。
其中，述连接块8和定位块9之间设有下垫环14，定位块9和调节螺母15之间设有上垫环13，上垫环13和下垫环14均由弹性耐磨的材质制成，上垫环13和下垫环14缓冲定位块9受到的冲击力，提高定位块9的使用寿命同时减少冲击时产生的噪音。
该电池极片成型装置的工作原理：
控制器4将工业用电转变为如图5所示的低频交流电，当正向电流流过线圈5时，线圈5和永磁体6之间产生斥力，线圈5驱动永磁体6带动连杆7和连接块8移动并最终驱动刀模3完成冲压过程，冲压时，刀模3和下模2完全重合时，多余的冲击力撞击到通过调节螺母15传递到定位块9上，当负向电压流过线圈5时，线圈5产生吸力，将永磁体6快速吸回原位，同时连接块8和定位块9之间的下垫环14承受复位时产生的冲击力，同时连接块8和定位块9之间的相互作用限制永磁体6的最大向上位移，使永磁体6和线圈5的铁芯之间不会发生撞击，复位时刀模3上的极片完成更换。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种电池极片成型装置，包括机架(1)，所述机架(1)的下端设有下模(2)，所述下模(2)的上端设有刀模(3)，所述机架(1)的外表面设有控制器(4)，其特征在于：所述机架(1)的上端面安装有带铁芯的线圈(5)，所述线圈(5)的下端设有永磁体(6)，所述永磁体(6)的下端连接有连杆(7)，所述连杆(7)的下端贯穿机架(1)的上端与连接块(8)连接，所述连接块(8)的下端连接刀模(3)。
2.根据权利要求1所述的一种电池极片成型装置，其特征在于：所述控制器(4)包括有整流桥(41)、保护电阻(42)、电容模组(43)和变频模组(44)，所述整流桥(41)、保护电阻(42)、电容模组(43)和变频模组(44)通过电路板串联，所述变频模组(44)与线圈(5)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种电池极片成型装置，其特征在于：所述线圈(5)的长度大于刀模(3)的位移距离，所述线圈(5)内的铁芯与永磁体(6)的最高点之间留有缝隙。
4.根据权利要求1所述的一种电池极片成型装置，其特征在于：所述连杆(7)的外侧壁套接有复位弹簧(12)，所述复位弹簧(12)位于定位块(9)和机架(1)的上端之间，所述复位弹簧(12)的上端与连杆(7)外侧壁设置的限位块连接。
5.根据权利要求1所述的一种电池极片成型装置，其特征在于：所述下模(2)与机架(1)的上端之间设有竖直的外定位杆(10)，且外定位杆(10)的数量至少为三个，所述外定位杆(10)的中部套接有定位块(9)，所述定位块(9)的中心与连杆(7)活动连接。
6.根据权利要求1所述的一种电池极片成型装置，其特征在于：所述连接块(8)和下模(2)之间设有竖直的内定位杆(11)，且内定位杆(11)的数量至少为三个，所述定位块(9)与内定位杆(11)活动连接，所述内定位杆(11)的上端安装有调节螺母(15)。
7.根据权利要求1所述的一种电池极片成型装置，其特征在于：所述连接块(8)和定位块(9)之间设有下垫环(14)，所述定位块(9)和调节螺母(15)之间设有上垫环(13)，所述上垫环(13)和下垫环(14)均由弹性耐磨的材质制成。
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