CN110977197B - 激光模切机及模切方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光模切机以及模切方法，激光模切机包括放卷装置、张力控制机构以及激光切割机构。放卷装置包括放卷机构、放卷纠偏机构、纠偏辅助机构以及用于检测物料是否偏位的纠偏检测件，放卷纠偏机构包括第一移动组件，放卷机构、纠偏辅助机构分别与放卷纠偏机构连接，第一移动组件能够驱动放卷机构与纠偏辅助机构进行移动。张力控制机构用于调整物料的张力，使物料保持恒定的张力。其中，放卷装置、张力控制机构以及激光切割机构沿物料的传输方向设置。该激光模切机能够对极片进行纠偏，同时减少极片在传输过程中的张力波动，以提高极片的切割精度。

Description

激光模切机及模切方法

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种激光模切机及模切方法。

背景技术

动力电池是一种提供动力来源的电源，其具有高能量、高功率、安全可靠的特点，被广泛应用于车辆、电力系统等领域。电芯为电池的最小单元，电芯通常是由多卷芯并联而成，对于卷绕式动力电池的电芯，多采用卷绕机按一定的生产工艺将正极片、负极片以及隔膜卷绕而成。在生产电芯的过程中，需要采用激光模切机将极片切割成不同的规格尺寸，但是传统的激光模切机切割极片的精度较差，从而影响电池的质量。

发明内容

基于此，有必要提供一种激光模切机及模切方法，能够对极片进行纠偏，同时减少极片在传输过程中的张力波动，以提高极片的切割精度。

一种激光模切机，包括：

放卷装置，放卷装置包括放卷机构、放卷纠偏机构、纠偏辅助机构以及用于检测物料是否偏位的纠偏检测件；所述放卷纠偏机构包括第一移动组件，所述放卷机构、所述纠偏辅助机构分别与所述放卷纠偏机构连接，所述第一移动组件能够驱动所述放卷机构与所述纠偏辅助机构进行移动；

张力控制机构，所述张力控制机构用于调整所述物料的张力；

激光切割机构，所述激光切割机构用于切割所述物料；其中，放卷装置、张力控制机构以及激光切割机构沿所述物料的传输方向设置。

上述激光模切机至少具有以下优点：

上述方案提供一种激光模切机，放卷机构对物料进行放卷，物料在放卷的过程中，纠偏检测件检测物料是否出现偏位的现象，若物料偏位，则放卷纠偏机构的第一移动组件带动放卷机构以及纠偏辅助机构进行移动，以对物料进行纠偏，从而保证物料的切割精度。同时，物料在传输的过程中，张力控制机构对物料的张力进行调节，使物料保持恒定的张力，以减少物料的传输过程中的张力波动，从而提高物料的切割精度。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述放卷机构包括第一驱动件、胀轴、主轴以及第一带轮组件，所述第一带轮组件包括第一主动轮、第一从动轮以及第一传动件，所述第一主动轮设置在所述第一驱动件的输出轴上，所述第一从动轮设置在所述主轴上，所述主轴连接于所述胀轴，所述第一传动件设于所述第一主动轮与所述第一从动轮。

在其中一个实施例中，所述放卷机构还包括胀紧件、推动杆以及第二驱动件，所述第二驱动件与所述推动杆连接；所述胀轴设有容纳腔，所述容纳腔的侧壁设置有通孔，所述胀紧件对应地设置在所述通孔处，所述推动杆插设于所述容纳腔的一端设有锲形体，所述锲形体与所述容纳腔相适配。

在其中一个实施例中，所述第一移动组件包括第三驱动件、联轴器、丝杆以及第一连接件，所述联轴器的一端连接于所述第三驱动件的输出轴，所述联轴器的另一端连接于所述丝杆；所述第一连接件的一端连接于所述放卷机构，所述第一连接件的另一端连接于所述丝杆。

在其中一个实施例中，所述纠偏辅助机构包括纠偏辊以及支架，所述纠偏辊设置在所述支架上，所述支架连接于所述放卷纠偏机构。

在其中一个实施例中，激光模切机还包括换卷接带装置，所述放卷装置设置有至少两个，所述换卷接带装置设置在所述放卷装置的放卷机构之间；所述换卷接带装置包括吸料机构、吸胶件、翻转机构以及切料件，所述吸胶件设在所述吸料机构上，所述翻转机构用于驱动所述吸胶件所在的吸料机构进行翻转；所述吸料机构包括相对设置的第一吸料机构以及第二吸料机构，所述第一吸料机构设置有第一吸料部，所述第一吸料部包括第一上吸料部与第一下吸料部，所述第二吸料机构设置有第二吸料部，所述第二吸料部包括第二上吸料部与第二下吸料部，所述第一吸料部以及第二吸料部均设有真空吸附表面；

所述切料件设置在所述第一上吸料部与所述第一下吸料部之间；或者，所述切料件设置在所述第二上吸料部与所述第二下吸料部之间；或者，所述切料件设有两个，其中一个所述切料件设置在所述第一上吸料部与所述第一下吸料部之间，另一个所述切料件设置在所述第二上吸料部与所述第二下吸料部之间。

在其中一个实施例中，所述换卷接带装置还包括支撑架，所述吸料机构可转动地设置在所述支撑架上；所述翻转机构的一端连接在所述支撑架上，所述翻转机构的另一端与所述吸料机构连接。

在其中一个实施例中，所述换卷接带装置还包括安装板，所述安装板上设置有第二移动组件，所述第二移动组件包括导轨以及滑块，所述滑块滑动地设置在所述导轨上，所述滑块用于带动所述吸料机构进行移动。

在其中一个实施例中，所述换卷接带装置还包括安装架、第四驱动件以及第五驱动件，所述第四驱动件设于所述安装板，所述第四驱动件与所述滑块连接；所述安装架设置于所述滑块，所述第五驱动件设于所述安装架，所述第五驱动件的输出端与所述支撑架连接。

在其中一个实施例中，所述换卷接带装置还包括尾料收集机构，所述尾料收集机构包括驱动电机以及尾料收集轴，所述尾料收集轴上设置有定位槽。

在其中一个实施例中，所述尾料收集机构还包括压料组件，所述压料组件包括压料轴和弹性件，所述弹性件的一端连接于所述压料轴的支架上，所述弹性件的另一端连接于所述尾料收集机构的安装架。

在其中一个实施例中，激光模切机还包括牵引机构以及用于检测所述物料长度的激光编码器，所述放卷装置、所述张力控制机构、所述激光切割机构、所述激光编码器以及所述牵引机构沿所述物料的传输方向设置。

在其中一个实施例中，激光模切机还包括除尘机构，所述除尘机构包括风刀除尘机构以及毛刷除尘机构，所述牵引机构、所述风刀除尘机构与所述毛刷除尘机构沿所述物料的传输方向设置。

在其中一个实施例中，所述毛刷除尘机构包括第三移动组件、相对设置的第一毛刷除尘机构以及第二毛刷除尘机构，所述第三移动组件用于驱动所述第一毛刷除尘机构与所述第二毛刷除尘机构做相互靠近或远离运动；所述第一毛刷除尘机构与所述第二毛刷除尘机构均包括第五驱动件以及毛刷辊，所述第五驱动件用于驱动所述毛刷辊进行旋转。

在其中一个实施例中，所述除尘机构还包括导向板，所述导向板设有至少两个，其中一个所述导向板设在第一毛刷除尘机构朝向所述第二毛刷除尘机构的一侧，另一个所述导向板设在所述第二毛刷除尘机构朝向所述第一毛刷除尘机构的一侧。

在其中一个实施例中，激光模切机还包括测长件以及视觉检测机构，所述视觉检测机构包括面阵相机以及线阵相机。

一种模切方法，包括：

放卷，对物料卷放卷成片状的物料；

放卷纠偏，检测物料是否偏位，若物料出现偏位的现象，则对物料进行纠偏；

换卷接带，测量物料卷的卷径值小于预设值，则物料进行自动换卷接带；

张力调整，对换卷接带后的物料进行张力控制，使物料保持张力恒定；

激光切割，对过程纠偏后的物料进行激光切割。

在其中一个实施例中，模切方法还包括：

过程纠偏，激光切割前检测物料是否偏位，若偏位则对物料进行过程纠偏；

极片测长，测量物料的长度，进而控制激光切割物料的间距；

主动牵引，牵引物料输送至下一工序；

物料除尘，风刀除尘机构除去激光切割后的物料表面的粉尘，再经过毛刷除尘机构，毛刷除尘机构再次除去物料表面的粉尘；

视觉检测，检测物料是否存在缺陷。

附图说明

图1为本发明一实施例中激光模切机的结构示意图；

图2为本发明一实施例中激光模切机中放卷装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例中激光模切机中放卷装置另一视角的结构示意图；

图4为本发明一实施例中激光模切机中换卷接带装置的结构示意图；

图5为本发明一实施例中激光模切机中换卷接带装置另一视角的结构示意图；

图6为本发明一实施例中激光模切机中尾料收集机构的结构示意图；

图7为本发明一实施例中激光模切机中激光切割机构的结构示意图；

图8为本发明一实施例中激光模切机中毛刷除尘机构的结构示意图。

附图标记说明：

10、放卷装置，11、放卷机构，111、第一驱动件，112、胀轴，113、第一带轮组件，114、胀紧件，115、第二驱动件，116、推动杆，12、放卷纠偏机构，121、第一移动组件，1211、第三驱动件，1212、联轴器，1213、丝杆，1214、第一连接件，13、纠偏辅助机构，131、纠偏辊，132、支架，14、纠偏检测件，20、换卷接带装置，21、吸料机构，211、第一吸料机构，2111、第一上吸料部，2112、第一下吸料部，212、第二吸料机构，2121、第二上吸料部，2122、第二下吸料部，22、吸胶件，23、翻转机构，24、切料件，25、尾料收集机构，251、驱动电机，252、尾料收集轴，2521、定位槽，253、压料组件，254、压料轴，255、弹性件，26、卷径检测件，27、第四驱动件，271、第五驱动件，28、支撑架，281、安装架，282、安装板，29、第二移动组件，291、导轨，292、滑块，30、张力控制机构，40、极耳加强筋机构，50、过程纠偏机构，60、激光切割机构，61、激光头，62、位置调节组件，63、压辊，64、风刀，65、除尘管，66、传送带，67、废料管，70、激光编码器，71、牵引机构，80、除尘机构，81、风刀除尘机构，82、毛刷除尘机构，821、第一毛刷除尘机构，822、第二毛刷除尘机构，823、第三移动组件，824、毛刷辊，825、导向板，826、限位件，827、毛刷调节手柄，90、视觉检测机构，91、测长件，92、面阵相机，93、线阵相机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1至图3，一实施例中的激光模切机，包括放卷装置10、张力控制机构30以及激光切割机构60。放卷装置10包括放卷机构11、放卷纠偏机构12、纠偏辅助机构13以及用于检测物料是否偏位的纠偏检测件14，放卷纠偏机构12包括第一移动组件121，放卷机构11、纠偏辅助机构13分别与放卷纠偏机构12连接，第一移动组件121能够驱动放卷机构11与纠偏辅助机构13进行移动。张力控制机构30用于调整物料的张力，使物料保持恒定的张力。其中，放卷装置10、张力控制机构30以及激光切割机构60沿物料的传输方向设置。

上述的激光模切机，放卷机构11对物料进行放卷，物料在放卷的过程中，纠偏检测件14检测物料是否出现偏位的现象，若物料偏位，则放卷纠偏机构12的第一移动组件121带动放卷机构11以及纠偏辅助机构13进行移动，以对物料进行纠偏，从而保证物料的切割精度。同时，物料在传输的过程中，张力控制机构30对物料的张力进行调节，使物料保持恒定的张力，以减少物料的传输过程中的张力波动，从而提高物料的切割精度。

在一个实施例中，上述的纠偏检测件14为边缘检测传感器。该激光模切机可以对极片进行激光切割，下文以极片为切割对象进行说明。在极片放卷的过程中，边缘检测传感器采用光电原理来检测极片的边缘位置，若极片的边缘位置与预设定的位置发生偏差时，边缘检测传感器将该信号发送至放卷纠偏机构12。放卷纠偏机构12通过第一移动组件121带动放卷机构11以及纠偏辅助机构13移动，这样可以对极片进行纠偏，提高极片的整齐度，从而提高极片的激光切割精度。

进一步地，请参阅图2和图3，放卷机构11包括第一驱动件111、胀轴112、主轴以及第一带轮组件113。第一带轮组件113包括第一主动轮、第一从动轮以及第一传动件，第一主动轮设置在第一驱动件111的输出轴上，第一从动轮设置在主轴上，主轴连接于胀轴112，第一传动件设于第一主动轮与第一从动轮上。通过第一驱动件111的旋转带动第一主动轮转动，在第一传动件的作用下，第一从动轮进行转动，进而带动主轴进行旋转，这样便可以带动胀轴112上的极片卷进行放卷。通过第一带轮组件113连接第一驱动件111与胀轴112，可以增加极片卷放卷的平稳性，从而提高极片的切割精度。在本实施例中，第一驱动件111为旋转电缸、旋转气缸等。

具体地，请参阅图2和图3，放卷机构11还包括胀紧件114、第二驱动件115以及推动杆116。胀轴112内设置有容纳腔，容纳腔的侧壁上设置有通孔，胀紧件114对应地设置在通孔的位置处。推动杆116的一端与第二驱动件115的输出轴连接，推动杆116的另一端用于插设于容纳腔内，推动杆116插设于容纳腔的一端设置有锲形体。放卷装置10在放卷时，第二驱动件115的输出轴伸出，进而推动推动杆116向容纳腔内移动。由于推动杆116上设置有锲形体，锲形体可以推动胀紧件114向容纳腔壁的外侧移动，以实现极片卷的胀紧，防止极片卷滑动而影响极片的传输，这样可以提高极片的切割精度。当第二驱动件115的输出轴回缩时，第二驱动件115带动推动杆116向远离容纳腔的一侧移动，则胀紧件114向容纳腔内回缩，这样便可以对极片卷进行换料。在本实施例中，上述的胀紧件114为胀紧块，胀紧块对应地设置在通孔的位置处。

进一步地，请参阅图2和图3，第一移动组件121包括第三驱动件1211、联轴器1212、丝杆1213以及第一连接件1214，联轴器1212的一端连接于第三驱动件1211的输出轴，联轴器1212的另一端连接于丝杆1213。第一连接件1214的一端连接于放卷机构11，第一连接件1214的另一端连接于丝杆1213。通过第三驱动件1211可以驱动丝杆1213进行移动，由于第一连接件1214的两端分别连接在丝杆1213与放卷机构11上，则第三驱动件1211可以带动放卷机构11进行移动，以对极片进行纠偏，有利于提高极片的切割精度。在本实施例中，采用滚珠丝杆1213和第三驱动件1211，可以保证放卷机构11的运动精度，同时可以提高放卷装置10的使用寿命。

具体地，上述的放卷纠偏机构12还包括位置检测件，位置检测件用以检测第一移动组件121的移动幅度。在本实施例中，位置检测件为位置传感器，位置传感器沿丝杆1213移动的方向设置。

进一步地，请参阅图2和图3，纠偏辅助机构13包括纠偏辊131以及支架132，纠偏辊131设置在支架132上，支架132连接于放卷机构11。放卷装置10在正常运行的过程中，在张紧力的作用下，极片紧绕在纠偏辊131的表面。通过第三驱动件1211驱动丝杆1213移动，以带动放卷机构11进行移动，由于支架132连接于放卷机构11，则纠偏辅助机构13可以进行移动，从而实现极片的纠偏，以提高极片的切割精度。

具体地，纠偏辊131设有至少两个，纠偏辊131间隔地设置在不同高度，以增加对极片的支撑力。此外，为了增加极片与纠偏辊131之间的摩擦力，纠偏辊131的表面采用毛化处理。在本实施例中，纠偏辊131设置有两个，两个纠偏辊131平行设置。

在一个实施例中，请参阅图1、图4和图5，激光模切机还包括换卷接带装置20，放卷装置10设置有至少两个，换卷接带装置20设置在相邻两个放卷机构11之间。具体地，换卷接带装置20包括卷径检测件26，卷径检测件26靠近极片卷设置，卷径检测件26用于测量极片卷的卷径。当极片卷的卷径值小于预设值时，卷径检测件26将该信号发至换卷接带装置20，换卷接带装置20以对极片进行换卷接带。在本实施例中，放卷装置10设置有两个，两个放卷装置10上极片的极性相同。其中一个放卷装置10的放卷机构11上设置有第一极片卷，第一极片卷为正在加工的极片；另外一个放卷装置10的放卷机构11上设置有第二极片卷，第二极片卷为备用的极片。

进一步地，请参阅图4和图5，换卷接带装置20包括吸料机构21、吸胶件22以及翻转机构23。吸料机构21包括相对设置的第一吸料机构211以及第二吸料机构212，第一吸料机构211朝向第二吸料机构212的一侧设有第一吸料部，第二吸料机构212朝向第一吸料机构211的一侧设有第二吸料部。吸胶件22设在吸料机构21上，翻转机构23用于驱动吸胶件22所在的吸料机构21进行翻转。由于吸胶件22设置在吸料机构21上，通过翻转机构23可以带动吸料机构21进行翻转，使得吸胶件22与第一极片、第二极片(第一极片为正在加工的极片，第二极片为备用的极片)相对，便于将吸胶件22上的胶带粘贴在第一极片与第二极片相连接的位置处，这样便可对极片进行换卷接带。通过在吸料机构21上设置吸胶件22，可以减少单独设置备胶机构所占用的空间。同时，翻转机构23可以快速地带动吸料机构21翻转至第一极片和第二极片的相对侧，快速地连接第一极片和第二极片，这样可以提高极片的换卷接带的效率。在本实施例中，吸胶件22为吸胶板。

可以理解的是，吸胶件22可以设置有一个，吸胶件22设置在第一吸料机构211上。使用时，第二吸料机构212吸住第一极片和第二极片后，翻转机构23驱动第一吸料机构211进行翻转，使吸胶件22与第一极片、第二极片相对，再将吸胶件22上的胶带粘贴在第一极片和第二极片相连接的位置处。或者，吸胶件22设置在第二吸料机构212上，第一吸料机构211吸住第一极片以及第二极片后，翻转机构23驱动第二吸料机构212进行翻转，使吸胶件22与第一极片、第二极片相对，再将吸胶件22的胶带粘贴在第一极片与第二极片相连接的位置处，这样便可实现极片的换卷接带。当然，吸胶件22也可以设置两个以上，其中一个吸胶件22设置在第一吸料机构211上，另一个吸胶件22设置在第二吸料机构212上。

进一步地，请参阅图4和图5，第一吸料部包括第一上吸料部2111以及第一下吸料部2112，第一上吸料部2111与第一下吸料部2112均设有真空吸附表面。第二吸料部包括第二上吸料部2121以及第二下吸料部2122，第二上吸料部2121与第二下吸料部2122均设有真空吸附表面。具体地，第一上吸料部2111、第一下吸料部2112从上至下依次设置在第一吸料机构211的侧面上，且第一上吸料部2111与第一下吸料部2112之间设置有间隙；第二上吸料部2121、第二下吸料部2122从上至下依次设置在第二吸料机构212的侧面上，且第二上吸料部2121与第二下吸料部2122之间设置有间隙。通过将第一吸料部分设为第一上吸料部2111以及第一下吸料部2112，将第二吸料部分设为第二上吸料部2121以及第二下吸料部2122，使得第一上吸料部2111的真空吸附表面和第一下吸料部2112的真空吸附表面是相互独立的，以及第二上吸料部2121的真空吸附表面与第二下吸料部2122的真空吸附表面是相互独立的，这样可以分区域吸附极片，便于对极片进行换卷接带。

在本实施例中，第一吸料机构211为第一吸料块，第一吸料块为方体结构；第二吸料机构212为第二吸料块，第二吸料块为方体结构。第一吸料部设置在第一吸料块朝向第二吸料块的侧面，第一上吸料部2111与第一下吸料部2112从上至下依次设置在第一吸料块上。第二吸料部设置在第二吸料块朝向第一吸料块的侧面上，第二上吸料部2121与第二下吸料部2122从上至下依次设置在第二吸料块上。

进一步地，请参阅图4和图5，换卷接带装置20还包括切料件24。切料件24设置于第一上吸料部2111与第一下吸料部2112之间；或者，切料件24设置于第二上吸料部2121与第二下吸料部2122之间；或者，切料件24有两个，其中一个切料件24设置于第一上吸料部2111与第一下吸料部2112之间，另一个切料件24设置于第二上吸料部2121与第二下吸料部2122之间。在本实施例中，切料件24为切料刀，切料刀设置在第二上吸料部2121与第二下吸料部2122之间。由于上吸料部与下吸料部之间设置有切料件24，切料件24可以横向切断第一极片和第二极片，这样便于对极片进行换卷接带。

在一个实施例中，请参阅图4和图5，换卷接带装置20还包括支撑架28，吸料机构21可转动地设置在支撑架28上。翻转机构23的一端连接在所述支撑架28上，所述翻转机构23的另一端与所述吸料机构21连接。具体地，支撑架28包括连接板以及两个横板，横板相对设置，连接板的一端连接在其中一个横板的一侧，连接板的另一端连接在另外一个横板的一侧。安装时，将吸料机构21的一端可转动地设置在其中一个横板上，吸料机构21的另一端可转动地设置在另外一个横板上，通过翻转机构23带动吸料机构21进行翻转，使吸胶件22与第一极片、第二极片相对，便于连接第一极片与第二极片。

具体地，请参阅图4和图5，支撑架28包括第一支撑架以及第二支撑架，翻转机构23包括第一翻转机构以及第二翻转机构。第一吸料机构211可转动地设置在第一支撑架上，第一翻转机构的一端连接在第一支撑架上，第一翻转机构的另一端与第一吸料机构211连接，通过第一翻转机构可以带动第一吸料机构211进行翻转。第二吸料机构212可转动地设置在第二支撑架上，第二翻转机构的一端连接在第二支撑架上，第二翻转机构的另一端连接在第二吸料机构212上，通过第二翻转机构可以带动第二吸料机构212进行翻转。

进一步地，请参阅图4和图5，换卷接带装置20还包括安装板282，安装板282上设置有第二移动组件29。第二移动组件29包括导轨291以及滑块292，滑块292滑动地设置在导轨291上，滑块292用于带动吸料机构21进行移动。通过在安装板282上设置第二移动组件29，第二移动组件29中的滑块292可以带动吸料机构21进行移动，从而使得第一吸料机构211与第二吸料机构212相互靠近，以便于对极片进行换卷接带。

具体地，请参阅图4和图5，上述的滑块292可以设置一个，滑块292滑动地设置在导轨291上，第一吸料机构211或第二吸料机构212设置在滑块292上，通过滑块292带动第一吸料机构211或第二吸料机构212进行移动，从而使得第一吸料机构211与第二吸料机构212做相互靠近或相互远离运动，以便于对极片进行换卷接带。当然，滑块292也可以设置两个以上，第一吸料机构211设置在其中一个滑块292上，第二吸料机构212设置在其中另一个滑块292上。滑块292在导轨291上滑动，以带动第一吸料机构211和第二吸料机构212同时做相互靠近或相互远离运动，便于对极片进行换卷接带。

在本实施例中，安装板282上设置有两个导轨291，两个导轨291从上至下间隔地设置。其中一个导轨291上设置有两个滑块292，另一个导轨291上也设置有两个滑块292，且两个导轨291上的滑块292位置对应设置。通过设置两个导轨291以及四个滑块292，可以增加第一吸料机构211与第二吸料机构212移动的平稳性。

进一步地，请参阅图4和图5，换卷接带装置20还包括第四驱动件27，第四驱动件27设置在安装板282上。第四驱动件27用于驱动滑块292在导轨291上滑动，从而带动吸料机构21进行移动，以便于对极片进行换卷接带。在本实施例中，第四驱动件27为气缸、丝杆电机、电缸、液压缸等等。

具体地，请参阅图4和图5，安装板282上设置有安装孔，第四驱动件27设置在安装板282上，且第四驱动件27与第二移动组件29分别位于安装板282的相对侧面。第四驱动件27的输出轴上连接有第二连接件，第二连接件的另一端连接在滑块292上。通过第二连接件连接第四驱动件27的输出轴与滑块292，则第四驱动件27可以带动滑块292在导轨291上滑动，从而带动吸料机构21进行移动，以便于对极片进行换卷接带。此外，将第四驱动件27与第二移动组件29分别设置在安装板282的两个侧面，这样可以节省空间，减少换卷接带装置20的体积。

在本实施例中，第四驱动件27设置有两个，第二连接件也设置有两个。其中一个第二连接件的一端连接在其中一个第四驱动件27的输出轴上，另一端连接在第一滑块上，第四驱动件27用于驱动第一滑块在导轨291上进行滑动，以带动第一吸料机构211进行移动。另外一个第二连接件的一端连接在另外一个第四驱动件27的输出轴上，另一端连接在第二滑块上，第四驱动件27用于驱动第二滑块在导轨291上进行滑动，以带动第二吸料机构212进行移动。

进一步地，请参阅图4和图5，自动换卷接带装置20还包括安装架281，安装架281设置在滑块292上。驱动机构还包括第五驱动件271，第五驱动件271设置在安装架281上，第五驱动件271的输出轴与支撑架28连接，第五驱动件271用于驱动吸料机构21进行移动。在本实施例中，安装架281设置有两个，其中一个安装架281设置在第一滑块上，另外一个安装架281设置在第二滑块上；第五驱动件271也设置有两个，第五驱动件271分别设置在两个安装架281上，两个第五驱动件271分别用于驱动第一吸料机构211和第二吸料机构212进行移动，以便于对极片进行换卷接带。在本实施例中，第五驱动件271为气缸、丝杆电机、电缸、液压缸等等。

在一个实施例中，请参阅图1以及图6，换卷接带装置20还包括尾料收集机构25。尾料收集机构25包括驱动电机251以及尾料收集轴252，尾料收集轴252上设置有定位槽2521。使用时，将第二极片穿到尾料收集轴252上的定位槽2521内，驱动电机251驱动尾料收集轴252旋转几圈，以将部分第二极片卷绕在尾料收集轴252上。极片在换卷接带的过程中，第二极片被切料件24切断，驱动电机251带动尾料收集轴252进行旋转，便于将切断的第二极片尾料卷绕在尾料收集轴252上，防止第二极片的尾料出现散乱的现象。

具体地，请参阅图6，尾料收集机构25还包括第二带轮组件，第二带轮组件包括第二传动件、第二主动轮以及第二从动轮。第二主动轮设置在驱动电机251的输出轴上，第二从动轮与尾料收集轴252连接，第二传动件设于第二主动轮以及第二从动轮。通过第二带轮组件驱动尾料收集轴252旋转，使得尾料收集轴252的转动更加平稳，便于收集第二极片的尾料。

进一步地，请参阅图6，尾料收集机构25还包括压料组件253。压料组件253包括压料轴254和弹性件255，弹性件255的一端连接于压料轴254的支架132，弹性件255的另一端连接于尾料收集机构25的安装架281。通过弹性件255的弹性力将压料轴254压紧在尾料收集轴252上，防止尾料收集轴252上的极片出现散乱的现象。在本实施例中，弹性件255为弹簧。

在一个实施例中，请参阅图1，放卷装置10对极片进行放卷后，极片绕过张力控制机构30，张力控制机构30对极片的张力进行调节，减少极片的传输过程中的张力波动，以提高极片的切割精度。具体地，张力控制机构30包括电机、中心轴、位移传感器、摆辊支架以及两个摆辊，中心轴设在摆辊支架上，两个摆辊对称地设置在中心轴的顶部以及底部，电机用于驱动中心轴转动。极片以S形弯绕通过摆辊支架132上的两个摆辊，电机给摆辊支架一个力矩，该力矩通过摆辊作用在极片上，使极片产生一个恒定的张力。正常工作时，摆辊支架保持平衡，当极片上的张力变大或变小时，放卷装置10的放卷速度变快或变慢，摆辊支架失去平衡。此时，位移传感器将该信号传至放卷机构11，放卷机构11调整放卷速度，以使极片保持恒定的张力。

进一步地，请参阅图1，激光模切机还包括极耳加强筋机构40以及过程纠偏机构50。具体地，放卷装置10、换卷接带机构、张力控制机构30、极耳加强筋机构40、过程纠偏机构50以及激光切割机构60沿极片的传输方向依次设置。通过极耳加强筋机构40可以对极耳进行加强，以增加极耳的强度。此外，极片在进入激光切割机构60前，对极片进行再次纠偏，便于提高极片的切割精度。

在一个实施例中，请参阅图1和图7，激光切割机构60包括激光头61以及位置调节组件62，激光头61设在位置调节组件62上，位置调节组件62可以驱动激光头61移动，以调节极片的激光切割位置。具体地，位置调节组件62包括第一直线模组以及第二直线模组，第二直线模组设在第一直线模组上，激光头61设在第一直线模组上。第一直线模组可以驱动激光头61在X轴方向移动，第二直线模组可以驱动激光头61在Y轴方向移动，通过第一直线模组和第二直线模组以调节激光切割极片的位置。在本实施例中，第一直线模组以及第二直线模组可以采用气缸、导轨等。

进一步地，请参阅图7，激光切割机构60还包括压辊63、风刀64、除尘管65、传送带66以及废料管67。风刀64设在压辊63上，极片经过压辊63，位置调节组件62驱动激光头61调节切割位置。待激光头61调整到合适的位置后，激光头61激光切割极片的极耳。由于除尘管65的端部设置有除尘设备，通过除尘设备可以将激光切割产生的粉尘从除尘管65排出，同时由于风刀64设在压辊63处，风刀64可吹气进行辅助除尘。此外，传送带66设置在废料管67的上方，传送带66可以将激光头61切割后的废料输送至废料管67内，通过废料管67可以将废料排至废料收集箱内。

在一个实施例中，请参阅图1，激光模切机还包括牵引机构71以及用于检测极片的长度的激光编码器70，放卷装置10、张力控制机构30、激光切割机构60、激光编码器70以及牵引机构71沿极片的传输方向设置。由于极片依次经过激光切割机构60以及激光编码器70，激光编码器70可以测量极片的长度，进而控制激光切割极耳的间距，以保证极耳间距尺寸的准确性，从而保证产品的质量。通过设置牵引机构71，便于快速地将激光切割后的极片传送至下一个工序进行加工，以提高生产效率。

在一个实施例中，请参阅图1和图8，激光模切机还包括除尘机构80，除尘机构80包括风刀除尘机构81以及毛刷除尘机构82，牵引机构71、风刀除尘机构81与毛刷除尘机构82沿极片的传输方向设置。通过风刀除尘机构81以及毛刷除尘机构82可以除去激光切割后的极片表面的粉尘，便于极片的卷绕，以提高产品的加工质量。

进一步地，请参阅图8，毛刷除尘机构82包括第三移动组件823、相对设置的第一毛刷除尘机构821以及第二毛刷除尘机构822，第三移动组件823用于驱动第一毛刷除尘机构821与第二毛刷除尘机构822做相互靠近或远离运动。第一毛刷除尘机构821与第二毛刷除尘机构822均包括第六驱动件以及毛刷辊824，第六驱动件用以驱动毛刷辊824转动。毛刷除尘机构82在工作时，极片经过第一毛刷除尘机构821与第二毛刷除尘机构822之间，第三移动组件823驱动第一毛刷除尘机构821与第二毛刷除尘机构822相互靠近，同时第六驱动件驱动第一毛刷除尘机构821与第二毛刷除尘机构822的毛刷辊824进行旋转，第一毛刷除尘机构821的毛刷辊824除去极片其中一个表面的粉尘，第二毛刷除尘机构822的毛刷辊824除去极片另一表面的粉尘。在本实施例中，第三移动组件823包括导轨以及滑块，滑块设置在导轨上，毛刷除尘机构82位于所述滑块上。

具体地，请参阅图8，除尘机构80还包括导向板825，导向板825设有至少两个，其中一个导向板825设在第一毛刷除尘机构821朝向第二毛刷除尘机构822的一侧，其中另一个导向板825设在第二毛刷除尘机构822朝向第一毛刷除尘机构821的一侧。通过设置导向板825，以对极片起到导向的作用，便于毛刷除尘机构82对极片的进行除尘。

进一步地，请参阅图8，毛刷除尘机构82还包括限位件826以及固定板，第一毛刷除尘机构821以及第二毛刷除尘机构822可移动地设置在固定板上，限位件826设置在固定板上。通过在固定板上设置限位件826，当第一毛刷除尘机构821以及第二毛刷除尘机构822移动至限位件826处时，限位件826可以限制第一毛刷除尘机构821以及第二毛刷除尘机构822移动，防止第一毛刷除尘机构821以及第二毛刷除尘机构822的距离过近而损伤极片。此外，毛刷除尘机构82上还设置有毛刷调节手柄827，通过毛刷调节手柄827可以调节第一毛刷除尘机构821与第二毛刷除尘机构822的位置。

在一个实施例中，请参阅图1，激光模切机还包括测长件91以及视觉检测机构90，视觉检测机构90包括面阵相机92以及线阵相机93。具体地，极片经过毛刷除尘机构82后，依次经过测长件91和视觉检测机构90。测长件91可以检测极片的长度，便于进行极片的卷绕。通过设置面阵相机92以及线阵相机93，当极片经过面阵相机92时，面阵相机92可以检测极片是否破损；当极片经过线阵相机93时，线阵相机93可以检测极片是否有瑕疵，这样便于筛选出劣质的极片，以提高极片的质量。在本实施例中，测长件91为CCD编码器。

一实施例的模切方法，包括：

放卷，放卷机构11对物料卷放卷成片状的物料；

放卷纠偏，纠偏检测件14检测物料是否偏位，若物料出现偏位的现象，则纠偏检测件14将该信号发送至放卷纠偏机构12，放卷纠偏机构12带动放卷机构11以及纠偏辅助机构13进行移动，以对物料进行纠偏；

换卷接带，卷径检测机构测量物料卷的卷径值小于预设值，则换卷接带装置20自动对物料进行换卷接带；

张力调整，张力控制机构30对换卷接带后的物料进行张力控制，使物料保持张力恒定；

激光切割，对过程纠偏后的物料进行激光切割。

上述的模切方法，放卷机构11对物料进行放卷，物料在放卷的过程中，纠偏检测件14检测物料是否出现偏位的现象，若物料偏位，则放卷纠偏机构12的第一移动组件121带动放卷机构11以及纠偏辅助机构13进行移动，以对物料进行纠偏，从而保证物料的切割精度。同时，物料在传输的过程中，张力控制机构30对物料的张力进行调节，使物料保持恒定的张力，以减少物料的传输过程中的张力波动，从而提高物料的切割精度。

在一个实施例中，模切方法还包括：

过程纠偏，激光切割前，纠偏检测件14检测物料是否偏位，若偏位则对物料进行过程纠偏；

极片测长，激光编码器70测量物料的长度，进而控制激光切割的间距；

主动牵引，牵引机构71牵引物料输送至除尘机构80进行除尘；

物料除尘，风刀除尘机构81除去激光切割后的物料表面的粉尘，再经过毛刷除尘机构82，毛刷除尘机构82再次除去物料表面的粉尘；

视觉检测，面阵相机92检测物料是否存在破损，线阵相机93检测物料表面是否有瑕疵。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种激光模切机，其特征在于，包括：

放卷装置，放卷装置包括放卷机构、放卷纠偏机构、纠偏辅助机构以及用于检测物料是否偏位的纠偏检测件；所述放卷机构包括第一驱动件、胀轴、主轴以及第一带轮组件，所述第一带轮组件包括第一主动轮、第一从动轮以及第一传动件，所述第一主动轮设置在所述第一驱动件的输出轴上，所述第一从动轮设置在所述主轴上，所述主轴连接于所述胀轴，所述第一传动件设于所述第一主动轮与所述第一从动轮；所述放卷纠偏机构包括第一移动组件，所述第一移动组件包括第三驱动件、联轴器、丝杆以及第一连接件，所述联轴器的一端连接于所述第三驱动件的输出轴，所述联轴器的另一端连接于所述丝杆；所述第一连接件的一端连接于所述放卷机构，所述第一连接件的另一端连接于所述丝杆，所述放卷机构、所述纠偏辅助机构分别与所述放卷纠偏机构连接，所述第一移动组件能够驱动所述放卷机构与所述纠偏辅助机构进行移动；所述纠偏辅助机构包括支架以及纠偏辊，所述纠偏辊设置在所述支架上，所述支架连接于所述放卷纠偏机构；

张力控制机构，所述张力控制机构与所述放卷机构连接，所述张力控制机构用于调整所述放卷机构的放卷速度，以控制所述物料的张力；

激光切割机构，所述激光切割机构用于切割所述物料；其中，放卷装置、张力控制机构以及激光切割机构沿所述物料的传输方向设置。

2.根据权利要求1所述的激光模切机，其特征在于，所述放卷机构还包括胀紧件、推动杆以及第二驱动件，所述第二驱动件与所述推动杆连接；所述胀轴设有容纳腔，所述容纳腔的侧壁设置有通孔，所述胀紧件对应地设置在所述通孔处，所述推动杆插设于所述容纳腔的一端设有锲形体，所述锲形体与所述容纳腔相适配。

3.根据权利要求1所述的激光模切机，其特征在于，还包括换卷接带装置，所述放卷装置设置有至少两个，所述换卷接带装置设置在所述放卷装置的放卷机构之间；所述换卷接带装置包括吸料机构、吸胶件、翻转机构以及切料件，所述吸胶件设在所述吸料机构上，所述翻转机构用于驱动所述吸胶件所在的吸料机构进行翻转；所述吸料机构包括相对设置的第一吸料机构以及第二吸料机构，所述第一吸料机构设置有第一吸料部，所述第一吸料部包括第一上吸料部与第一下吸料部，所述第二吸料机构设置有第二吸料部，所述第二吸料部包括第二上吸料部与第二下吸料部，所述第一吸料部以及第二吸料部均设有真空吸附表面；

所述切料件设置在所述第一上吸料部与所述第一下吸料部之间；或者，所述切料件设置在所述第二上吸料部与所述第二下吸料部之间；或者，所述切料件设有两个，其中一个所述切料件设置在所述第一上吸料部与所述第一下吸料部之间，另一个所述切料件设置在所述第二上吸料部与所述第二下吸料部之间。

4.根据权利要求3所述的激光模切机，其特征在于，所述换卷接带装置还包括支撑架，所述吸料机构可转动地设置在所述支撑架上；所述翻转机构的一端连接在所述支撑架上，所述翻转机构的另一端与所述吸料机构连接。

5.根据权利要求4所述的激光模切机，其特征在于，所述换卷接带装置还包括安装板，所述安装板上设置有第二移动组件，所述第二移动组件包括导轨以及滑块，所述滑块滑动地设置在所述导轨上，所述滑块用于带动所述吸料机构进行移动。

6.根据权利要求5所述的激光模切机，其特征在于，所述换卷接带装置还包括安装架、第四驱动件以及第五驱动件，所述第四驱动件设于所述安装板，所述第四驱动件与所述滑块连接；所述安装架设置于所述滑块，所述第五驱动件设于所述安装架，所述第五驱动件的输出端与所述支撑架连接。

7.根据权利要求3所述的激光模切机，其特征在于，所述换卷接带装置还包括尾料收集机构，所述尾料收集机构包括驱动电机以及尾料收集轴，所述尾料收集轴上设置有定位槽。

8.根据权利要求7所述的激光模切机，其特征在于，所述尾料收集机构还包括压料组件，所述压料组件包括压料轴和弹性件，所述弹性件的一端连接于所述压料轴的支架上，所述弹性件的另一端连接于所述尾料收集机构的安装架。

9.根据权利要求1至8任一项所述的激光模切机，其特征在于，还包括牵引机构以及用于检测所述物料长度的激光编码器，所述放卷装置、所述张力控制机构、所述激光切割机构、所述激光编码器以及所述牵引机构沿所述物料的传输方向设置。

10.根据权利要求9所述的激光模切机，其特征在于，还包括除尘机构，所述除尘机构包括风刀除尘机构以及毛刷除尘机构，所述牵引机构、所述风刀除尘机构与所述毛刷除尘机构沿所述物料的传输方向设置。

11.根据权利要求10所述的激光模切机，其特征在于，所述毛刷除尘机构包括第三移动组件、相对设置的第一毛刷除尘机构以及第二毛刷除尘机构，所述第三移动组件用于驱动所述第一毛刷除尘机构与所述第二毛刷除尘机构做相互靠近或远离运动；所述第一毛刷除尘机构与所述第二毛刷除尘机构均包括第六驱动件以及毛刷辊，所述第六驱动件用于驱动所述毛刷辊进行旋转。

12.根据权利要求11所述的激光模切机，其特征在于，所述除尘机构还包括导向板，所述导向板设有至少两个，其中一个所述导向板设在第一毛刷除尘机构朝向所述第二毛刷除尘机构的一侧，另一个所述导向板设在所述第二毛刷除尘机构朝向所述第一毛刷除尘机构的一侧。

13.根据权利要求1至8任一项所述的激光模切机，其特征在于，还包括测长件以及视觉检测机构，所述视觉检测机构包括面阵相机以及线阵相机。

14.一种模切方法，其特征在于，提供如权利要求1至13所述的激光模切机，包括：

放卷，对物料卷放卷成片状的物料；

放卷纠偏，检测物料是否偏位，若物料出现偏位的现象，则对物料进行纠偏；

换卷接带，测量物料卷的卷径值小于预设值，则物料进行自动换卷接带；

张力调整，对换卷接带后的物料进行张力控制，使物料保持张力恒定；

激光切割，对过程纠偏后的物料进行激光切割。

15.根据权利要求14所述的模切方法，其特征在于，还包括：

过程纠偏，激光切割前检测物料是否偏位，若偏位则对物料进行过程纠偏；

极片测长，测量物料的长度，进而控制激光切割物料的间距；

主动牵引，牵引物料输送至下一工序；

物料除尘，风刀除尘机构除去激光切割后的物料表面的粉尘，再经过毛刷除尘机构，毛刷除尘机构再次除去物料表面的粉尘；

视觉检测，检测物料是否存在缺陷。

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