CN111032299B - 切割装置 - Google Patents

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Abstract

切割装置（100）具备：引导件（11），在铅直方向上延伸；切割机构（12），具有切刀（121），并能够沿引导件（11）在铅直方向上移动；驱动装置（13），通过使引导件（11）在水平方向上移动，从而使切割机构（12）在水平方向上移动；按压装置（14），从上方按压切割机构（12）；以及承受台（15），切割对象物载置于承受台，在切割对象物的切割时，承受台承接切刀（121）。切割装置构成为，在切割对象物的切割时，被按压装置（14）按压后的切割机构（12）沿引导件（11）向下方移动，并通过切刀（121）对载置于承受台（15）的切割对象物进行切割。

Description

切割装置
技术领域
本发明涉及对切割对象物进行切割的切割装置。
背景技术
作为对切割对象物进行切割的切割装置，在专利文献1中记载了一种如下的切割装置：其具备：切刀；切刀移动单元，使切刀移动；以及承受台，承接切刀。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：特开2016-32848号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在专利文献1所记载的切割装置中，由于构成为使除了承受台以外的切割装置整体移动来利用切刀进行切割，因此对切刀移动单元施加大的负荷。为此，需使被施加大的负荷的切刀移动单元具有高刚性，导致切割装置大型化。
本发明解决上述技术问题，其目的在于提供能够抑制对切刀移动单元施加大的负荷并能抑制大型化的切割装置。
用于解决技术问题的方案
本发明的切割装置其特征在于，具备：引导件，在铅直方向上延伸；切割机构，具有切刀，并能够沿所述引导件在铅直方向上移动；驱动装置，通过使所述引导件在水平方向上移动，从而使所述切割机构在水平方向上移动；按压装置，从上方按压所述切割机构；以及承受台，切割对象物载置于所述承受台，在所述切割对象物的切割时，所述承受台承接所述切刀，所述切割装置构成为，在所述切割对象物的切割时，被所述按压装置按压后的所述切割机构沿所述引导件向下方移动，并通过所述切刀对载置于所述承受台的所述切割对象物进行切割。
也可以是，上述切割装置还具备支承部，所述支承部支承所述按压装置，上述切割装置构成为，通过所述驱动装置使所述引导件移动，从而使所述切割机构相对于所述支承部在水平方向上的相对位置发生变化。
在上述切割装置中，也可以是，所述切割对象物具有长条状的形状，并且还具备：切割对象物输送装置，向一个方向输送所述切割对象物；第一夹具装置，夹住所述切割对象物的包含切割对象部位的规定区域的一端侧；第二夹具装置，夹住所述切割对象物的所述规定区域的另一端侧；以及夹具移动装置，在所述切割对象物被向一个方向输送时，能够使夹住所述切割对象物的状态下的所述第一夹具装置以及所述第二夹具装置分别以任意的速度移动。
所述夹具移动装置也可以构成为，能够调整所述第一夹具装置以及所述第二夹具装置的移动速度，以使所述切割对象物的所述规定区域的张力大致为0。
上述切割装置也可以还具备载体膜输送装置，所述载体膜输送装置以使长条状的载体膜重叠于长条状的所述切割对象物之下的方式来输送所述载体膜。
另外，上述切割装置也可以还具备除电装置，所述除电装置在所述切割对象物与所述载体膜重叠之前进行所述切割对象物和所述载体膜的除电。
发明效果
根据本发明的切割装置，构成为被按压装置按压后的切割机构沿引导件向下方移动，并通过切割机构的切刀而对载置于承受台的切割对象物进行切割。即，在对切割对象物进行切割时，具有切刀的切割机构朝向切割对象物移动，但引导件以及驱动装置不移动。因而，不会对引导件、驱动装置施加大的负荷，因此无需具有高刚性，能够抑制装置大型化。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的切割装置的主要构成部的外观的立体图。
图2是从侧面观察第一实施方式中的切割装置的示意图。
图3是用于说明引导件以及切割机构的移动方向的俯视图。
图4是用于说明通过第一实施方式中的切割装置切割层叠有电极的隔膜材料的电极周围部分的方法的图。
图5是表示长条状的隔膜材料的一部分的俯视图，且是用于说明进行各处理的位置的图。
图6是表示第二实施方式中的切割装置的结构的侧视图。
图7是表示拾取粘接有电极的隔膜的拾取装置和吸附载体膜的吸附台的图。
图8是表示吸附台的图，该吸附台具有在上表面设有阶梯的构造。
具体实施方式
以下示出本发明的实施方式，进一步对作为本发明的特征的地方进行具体说明。
<第一实施方式>
图1是表示第一实施方式中的切割装置100的主要构成部的外观的立体图。另外，图2是从侧面观察第一实施方式中的切割装置100的示意图。
以下，对通过切割装置100切割长条状的隔膜材料1、更具体地说是粘接有电极2(参照图2)的长条状的隔膜材料1的例子进行说明。不过，切割对象物并不局限于隔膜材料。
第一实施方式中的切割装置100具备引导件11、切割机构12、驱动装置13、按压装置14、承受台15、支承部16、隔膜材料输送装置20、第一夹具装置31、第二夹具装置32、夹具移动装置40以及拍摄装置50。
引导件11在铅直方向上延伸，下端侧固定于驱动装置13。在本实施方式中，设有四个引导件11，但引导件11的数量并不局限于四个。
切割机构12具有对作为切割对象物的隔膜材料1进行切割的切刀121和模组122。切刀121设于模组122的下表面。另外，在模组122上设有贯通孔，并构成为在引导件11贯通该贯通孔的状态下，能够沿引导件11在铅直方向上滑动。由此，切割机构12构成为能够沿引导件11在铅直方向上移动。
例如，如图1所示，采用如下结构：在引导件11的下方侧外周设有弹簧11a，切割机构12的模组122由弹簧11a支承。弹簧11a由驱动装置13支承。由此，当通过后述的按压装置14从上方朝向下方压入模组122时，弹簧11a收缩，切割机构12向铅直下方移动。不过，切割机构12沿引导件11在铅直方向上移动的结构并不局限于上述结构。
驱动装置13是用于通过使引导件11在水平方向上移动而使切割机构12在水平方向上移动的装置。在本实施方式中，驱动装置13由支承部16支承。
图3是用于说明引导件和切割机构的移动方向的俯视图。在本实施方式中，驱动装置13构成为能够使引导件11以及切割机构12在图3所示的X轴方向、Y轴方向以及θ方向上移动，θ方向是绕模组122的中心C1的旋转方向。
按压装置14安装于支承部16，并由支承部16支承。在对隔膜材料1进行切割时，按压装置14的延伸部14a通过向下方伸长而与位于下方的切割机构12抵接，并从上方按压切割机构12。如上所述，切割机构12由于构成为能够沿引导件11在铅直方向上移动，因此通过被按压装置14按压而向铅直下方移动。然后，通过设于模组122的下表面的切刀121对位于承受台15之上的隔膜材料1进行切割。
需要指出，按压装置14的延伸部14a的驱动方法没有特别限制，既可以是用到伺服电机的驱动，也可以是用到气缸的驱动。
在本实施方式中的切割装置100中，构成为通过驱动装置13使引导件11移动，从而使切割机构12相对于支承部16在水平方向上的相对位置发生变化。在通过驱动装置13使引导件11以及切割机构12在水平方向上进行移动时，由支承部16支承的按压装置14不在水平方向上移动。
承受台15起到如下作用：在通过切刀121切割从隔膜材料输送装置20送来的隔膜材料1时支承隔膜材料1并承接切刀121。在本实施方式中，采用如下结构：俯视观察时，在驱动装置13的中央部设置有孔13a，且承受台15贯通该孔13a。
作为切割对象物输送装置的隔膜材料输送装置20是用于将卷绕成卷状的状态下的、长条状的隔膜材料1松卷并向一个方向输送的装置。
第一夹具装置31夹住隔膜材料1的包含切割对象部位的规定区域的一端侧。另外，第二夹具装置32夹住隔膜材料1的上述规定区域的另一端侧。
夹具移动装置40是用于在隔膜材料1被隔膜材料输送装置20向一个方向输送时使夹住隔膜材料1的状态下的第一夹具装置31以及第二夹具装置32分别以任意速度移动的装置。在本实施方式中，夹具移动装置40调整第一夹具装置31和第二夹具装置32的移动速度，以使被第一夹具装置31和第二夹具装置32夹着的规定区域的张力大致为0。
拍摄装置50拍摄载置于隔膜材料1之上的电极2及其周边部分。
图4是用于说明通过第一实施方式中的切割装置100切割粘接有电极2的隔膜材料1的、电极2的周围部分的方法的图。另外，图5是表示长条状的隔膜材料1的一部分的俯视图，且是表示进行各处理的位置的图。需要指出，在图4中，省略了隔膜材料输送装置20以及夹具移动装置40。以下，参照图4以及图5说明通过切割装置100进行的切割方法。
在图5的第一位置T1处，将电极2载置于隔膜材料1之上，并使隔膜材料1与电极2压接。
在使隔膜材料1与电极2压接后，通过隔膜材料输送装置20使隔膜材料1移动，以使电极2位于第二位置T2。
在第二位置T2处，通过拍摄装置50进行工序1的处理。即，在图4所示的工序1中，拍摄装置50拍摄隔膜材料1之上的电极2及其周边部分。图5所示的范围S1是拍摄装置50的拍摄范围。
需要指出，在第一位置T1处，将下一电极2载置于隔膜材料1上，并使其与隔膜材料1压接。
在接工序1之后的工序2中，驱动装置13基于由拍摄装置50拍摄到的电极2的位置、倾斜，使引导件11在水平方向上移动。更具体地说，驱动装置13基于拍摄到的电极2的位置、倾斜，使引导件11在X轴方向、Y轴方向以及θ方向中的至少一个方向上移动，从而使切割机构12在水平方向上移动。由此，根据电极2的位置、倾斜来校正切刀121在水平方向上的位置。
在接工序2之后的工序3中，首先，第一夹具装置31以及第二夹具装置32夹住隔膜材料1。然后，通过隔膜材料输送装置20使被第一夹具装置31以及第二夹具装置32夹住的状态下的隔膜材料1移动，以使位于第二位置T2的电极2位于第三位置T3(参照图5)。需要指出，在图4中，示出了位于第二位置T2的电极2已移动至第三位置T3的状态。
此时，夹具移动装置40一边调整第一夹具装置31和第二夹具装置32的移动速度，以使被第一夹具装置31和第二夹具装置32夹着的规定区域的张力大致为0，一边使第一夹具装置31和第二夹具装置32移动。
在接工序3之后的工序4中，于第三位置T3(参照图5)处进行隔膜材料1的切割。即，通过按压装置14的延伸部14a向下方伸长而从上方按压切割机构12，从而切割机构12沿引导件11朝向下方移动，并通过切刀121对隔膜材料1进行切割。
当通过切刀121对隔膜材料1进行切割时，驱动装置13以及引导件11不在铅直方向上移动，仅具有切刀121的切割机构12在铅直方向上移动。通过这样的结构，不会对驱动装置13以及引导件11施加大的负荷，因此无需具有高刚性。
在通过切刀121对隔膜材料1进行切割的期间，夹具移动装置40使第一夹具装置31和第二夹具装置32朝向原始位置移动。此时，通过在隔膜材料1的输送方向上位于第一夹具装置31及第二夹具装置32的两外侧的未图示的一对夹具装置夹住隔膜材料1，使其不移动。
之后，通过向一个方向输送隔膜材料1，从而移动至第五位置T5(参照图5)的电极2与所粘接的隔膜材料一起被未图示的拾取装置吸附，并被搬运到规定的层叠位置。即，通过在规定的层叠位置将粘接有电极2的隔膜多个层叠，从而来制作电池的电极体。电极2是正极或者负极，以正极和负极隔着隔膜交替层叠那样的方式层叠粘接有电极2的隔膜。
需要指出，在本实施方式中，由于第四位置T4靠近切割装置100，因此无法通过未图示的拾取装置进行吸附。为此，在第四位置T4处不进行特定的处理，而是在第五位置T5处通过拾取装置进行吸附以及搬运。
根据本实施方式中的切割装置100，在对作为切割对象物的隔膜材料1进行切割时，被按压装置14按压后的切割机构12沿引导件11向下方移动，并通过切刀121对载置于承受台15的隔膜材料1进行切割。即，在对切割对象物进行切割时，引导件11以及驱动装置13不在铅直方向上移动，而仅仅具有切刀121的切割机构12朝向隔膜材料1移动，因此不会对引导件11、驱动装置13施加大的负荷，无需具有高刚性。由此，能够抑制切割装置100的大型化、高成本化。
特别是，在本实施方式中的切割装置100中，构成为通过驱动装置13使引导件11移动，从而使切割机构12相对于支承部16在水平方向上的相对位置发生变化。按压装置14由支承部16支承，并且不在水平方向上移动。即，构成为，在调整切割位置时，通过驱动装置13使引导件11以及切割机构12在水平方向上移动，在对隔膜材料1进行切割时，通过按压装置14使切割机构12向铅直下方移动。由此，不会对引导件11、驱动装置13施加大的负荷，因此无需具有高刚性，能够抑制切割装置100的大型化、高成本化。
另外，根据本实施方式中的切割装置100，夹具移动装置40构成为，在长条状的隔膜材料1被向一个方向输送时，能够使夹住隔膜材料1的状态下的第一夹具装置31以及第二夹具装置32分别以任意的速度移动，因此能够将切割的隔膜材料1的张力调整为期望的值。由此，能够高精度地切割隔膜材料1。
特别是，夹具移动装置40由于调整第一夹具装置31以及第二夹具装置32的移动速度，以使第一夹具装置31与第二夹具装置32之间的、隔膜材料1的规定区域的张力大致为0，因此能够抑制切割后得到的隔膜收缩。另外，若隔膜收缩，则有可能发生错位，但通过如上所述地抑制隔膜收缩，从而也能够抑制发生错位。
＜第二实施方式＞
在上述第一实施方式中，说明了切割长条状的隔膜材料1的情况。第二实施方式中，在隔膜材料1之下重叠载体膜，对载体膜上的隔膜材料1进行切割。
图6是表示第二实施方式中的切割装置100A的结构的侧视图。第二实施方式中的切割装置100A除了第一实施方式中的切割装置100的结构以外，还具备载体膜输送装置60、第一除电装置71以及第二除电装置72。第一除电装置71以及第二除电装置72相当于本发明的“除电装置”。
载体膜输送装置60以使长条状的载体膜3重叠于长条状的隔膜材料1之下的方式来输送载体膜3。载体膜3例如为PET膜。载体膜3在隔膜材料1的行进方向上，在比配置有第一夹具装置31的位置靠前的位置上与隔膜材料1重叠。
在与载体膜3重叠之前，第一除电装置71进行隔膜材料1的除电。在与隔膜材料1重叠之前，第二除电装置72进行载体膜3的除电。第一除电装置71以及第二除电装置72只要能够进行除电，则可以是任意的装置，例如能够使用除电金属丝。
第一除电装置71对隔膜材料1的除电以及第二除电装置72对载体膜3的除电优选在隔膜材料1与载体膜3即将重叠之前进行。
在通过切割装置100A切割隔膜材料1之后，在第五位置T5(参照图5)处，通过图7所示的拾取装置81拾取粘接有电极2的隔膜1A。拾取装置81具有吸附机构，吸附电极2。拾取装置81优选不仅吸附电极2，而且还吸附隔膜1A的、电极2的周围部分。
在隔膜1A的拾取位置设有吸附载体膜3的吸附台80。即，在通过吸附台80吸附了载体膜3的状态下，由拾取装置81进行电极2的拾取。由此，在通过拾取装置81来拾取粘接有电极2的隔膜1A时，易于将隔膜1A从载体膜剥离，能够容易地吸附载体膜3上的隔膜1A。
如图8所示，吸附台80也可以采用在上表面设有阶梯的构造。即，采用以吸附台80的上表面中隔膜材料1的延伸方向上的两端部上表面80a变低的方式设置有阶梯的结构。由此，在通过吸附台80吸附了载体膜3时，载体膜3的位于两端部上表面80a之上的部分被向下方吸引而变形。因而，在通过拾取装置81来拾取粘接有电极2的隔膜1A时，能够更容易地吸附载体膜3上的隔膜1A。
需要指出，即使采用上述的两端部上表面80a与其它上表面部分为相同高度但却具有槽的结构，由于在槽的部分处载体膜3被向下方吸引而变形，因此也能够获得同样的效果。
根据第二实施方式中的切割装置100A，通过在长条状的隔膜材料1之下重叠长条状的载体膜3，从而在对隔膜材料1进行切割时，载体膜3作为案板发挥功能，因此能够高精度地对隔膜材料1进行切割。另外，在切割隔膜材料1之后对载体膜3进行回收时，也能够同时回收载体膜3上的、隔膜材料1的无用部分，因此能够减少在切割位置处产生垃圾。
另外，由于在隔膜材料1与载体膜3重叠之前进行隔膜材料1和载体膜3的除电，因此能够抑制由于静电等导致载体膜3与隔膜材料1贴附而引起的下述问题的发生。即，若载体膜3与隔膜材料1贴附，则在之后的工序中，在拾取粘接有电极2的隔膜1A时，有可能发生无法拾取隔膜1A的问题、拾取时电极2从隔膜1A剥离的问题，但能够抑制那样的问题发生。
本发明并不局限于上述实施方式，在本发明的范围内，能够施加各种应用、变形。例如，在第二实施方式中，说明了第一除电装置71以及第二除电装置72相当于本发明的“除电装置”的情况，但也可以仅设置一个除电装置，该除电装置在切割对象物与载体膜重叠之前进行切割对象物与载体膜的除电。
附图标记说明
1 隔膜材料
2 电极
11 引导件
12 切割机构
13 驱动装置
14 按压装置
14a 延伸部
15 承受台
16 支承部
20 输送装置
31 第一夹具装置
32 第二夹具装置
40 夹具移动装置
50 拍摄装置
60 载体膜输送装置
71 第一除电装置
72 第二除电装置
80 吸附台
81 拾取装置
100 第一实施方式中的切割装置
100A 第二实施方式中的切割装置
121 切刀
122 模组

Claims (5)

1.一种切割装置，其特征在于，具备：
引导件，在铅直方向上延伸；
切割机构，具有切刀，并能够沿所述引导件在铅直方向上移动；
驱动装置，通过使所述引导件在水平方向上移动，从而使所述切割机构在水平方向上移动；
按压装置，从上方按压所述切割机构；以及
承受台，切割对象物载置于所述承受台，在所述切割对象物的切割时，所述承受台承接所述切刀，
所述切割装置构成为，在所述切割对象物的切割时，被所述按压装置按压后的所述切割机构沿所述引导件向下方移动，并通过所述切刀对载置于所述承受台的所述切割对象物进行切割，
所述切割对象物具有长条状的形状，
所述切割装置还具备：
切割对象物输送装置，向一个方向输送所述切割对象物；
第一夹具装置，夹住所述切割对象物的包含切割对象部位的规定区域的一端侧；
第二夹具装置，夹住所述切割对象物的所述规定区域的另一端侧；以及
夹具移动装置，在所述切割对象物被向一个方向输送时，能够使夹住所述切割对象物的状态下的所述第一夹具装置以及所述第二夹具装置分别以任意的速度移动。
2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，
所述切割装置还具备支承部，所述支承部支承所述按压装置，
所述切割装置构成为，通过所述驱动装置使所述引导件移动，从而使所述切割机构相对于所述支承部在水平方向上的相对位置发生变化。
3.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，
所述夹具移动装置构成为，能够调整所述第一夹具装置以及所述第二夹具装置的移动速度，以使所述切割对象物的所述规定区域的张力为0。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的切割装置，其特征在于，
所述切割装置还具备载体膜输送装置，所述载体膜输送装置以使长条状的载体膜重叠于长条状的所述切割对象物之下的方式来输送所述载体膜。
5.根据权利要求4所述的切割装置，其特征在于，
所述切割装置还具备除电装置，所述除电装置在所述切割对象物与所述载体膜重叠之前进行所述切割对象物和所述载体膜的除电。
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