CN111998613A - 一种激光切烘烤一体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光切烘烤一体装置，包括依次连接的放卷机构、激光切割机构、烘烤机构和收卷机构；激光切烘烤一体设备；所述激光切割机构包括用于对放卷机构输送的极片进行切割的激光切割头、用于对切割后的极片进行瑕疵检测的第一CCD相机和用于对检测完成的极片进行输送到烘烤机构的第一过渡辊组件；所述烘烤机构包括烘箱，所述烘箱一侧开设有至少一个进风口，进风口与外设的热送供给机构连接；烘箱在进风口相对的一侧开设有排风口，排风口与外设的抽气设备连接；通过将激光切割机构和烘烤机构集合为一体，节省了极片的烘烤时间，提高了极片在烘烤机构中的烘烤均匀性，最终提高了极片的成型质量。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池极片加工技术领域，尤其涉及一种激光切烘烤一体装置。
背景技术
动力锂离子电池，无论是方型电池、圆柱电池还是软包电池的生产，在电芯入壳前均需要对极片进行制片和烘烤。因此，制片设备以及烘烤设备是锂电池生产必不可少的关键设备。现有设备以及工艺使用的是极片切割以及烘干分别进行，在激光切割之前或者之后分别对极片进行加热排除内部的水分以及内部的化学物质，现有设备以及工艺是将激光切设备以及烘烤设备进行分离，烘烤设备进行长时间的热风加热或者接触式的加热来达到极片烘烤的目的，效率低过程控制较难，水分以及需要去除的化学物质等烘烤不彻底，无法保证烘烤的品质。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种激光切烘烤一体装置，通过将激光切割机构和烘烤机构集合为一体，最终提高了极片的成型质量。
本发明提出的一种激光切烘烤一体装置，包括依次连接的放卷机构、激光切割机构、烘烤机构和收卷机构；激光切烘烤一体设备；所述激光切割机构包括用于对放卷机构输送的极片进行切割的激光切割头、用于对切割后的极片进行瑕疵检测的第一CCD相机和用于对检测完成的极片进行输送到烘烤机构的第一过渡辊组件；所述烘烤机构包括烘箱，所述烘箱一侧开设有至少一个进风口，进风口与外设的热送供给机构连接；烘箱在进风口相对的一侧开设有排风口，排风口与外设的抽气设备连接。
进一步地，所述放卷机构包括放卷辊、用于对放卷辊输送的极片进行张力调整的第一张力控制机构和用于对张力调整后极片进行纠偏的第一纠偏机构，第一纠偏机构的输出端与激光切割机构的输入端连接。
进一步地，所述放卷机构还包括接料平台，接料平台的输入端与放卷辊的输出端连接、输出端与第一张力控制机构连接；所述第一张力控制机构包括第一固定板和可移动设置于第一固定板下方的第一张紧轮；所述第一纠偏机构包括第二固定板和设置于第二固定板上的至少两个第一纠偏辊，每个第一纠偏辊轴线均相互平行设置。
进一步地，所述激光切割机构还包括用于对极片进行粉尘收集的粉尘处理机构和用于对极片上被切割物料进行收集的回收箱，激光切割头和粉尘处理机构分别设置于极片的相对两侧。
进一步地，所述烘烤机构包括设置于烘箱中的多个加热器和多个温度传感器，多个加热器和多个温度传感器均分别设置于极片的输送路径上。
进一步地，所述收卷机构包括用于对烘干后极片表面进行瑕疵检测的第二CCD相机、用于对瑕疵极片进行贴片的贴片机构、用于对贴片完成的极片进行纠偏的第二纠偏机构、用于对纠偏后极片进行张力控制的第二张力控制机构以及用于对极片进行收集的收卷辊，两个第二CCD相机分别设置于极片的相对两侧。
进一步地，所述第二CCD相机与贴片机构之间设置有用于对极片进行暂缓的缓存辊。
进一步地，第二张力控制机构包括第三固定板、和可移动设置于第三固定板下方的第二张紧轮；所述第二纠偏机构包括第四固定板和设置于第四固定板上的至少两个第二纠偏辊，每个第二纠偏辊轴线均相互平行设置。
进一步地，放卷机构、激光切割机构、烘烤机构、收卷机构之间依次通过传动辊输送极片进行连接。
本发明提供的一种激光切烘烤一体装置的优点在于：本发明结构中提供的一种激光切烘烤一体装置，通过将激光切割机构和烘烤机构集合为一体，节省了极片的烘烤时间，提高了极片在烘烤机构中的烘烤均匀性，最终提高了极片的成型质量；同时激光切割机构不仅对极片进行切割，同时对切割后的极片进行切割质量检测，以确保极片的最终成型质量；通过进风口向烘箱中输送热风，通过排风口对烘箱内烘烤过后的气体进行排出，用以排除内部的水分以及内部的有害化学物质的目的，因此整个装置可高效切割极片以及进行极片烘烤；各个纠偏机构和各个张力控制机构的设置，提高了极片在输送过程中的稳定性和方向性；最终提高了极片的切割和烘烤质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为放卷机构的结构示意图；
图3为激光切割机构的结构示意图；
图4为烘烤机构的结构示意图；
图5为收卷机构的结构示意图；
其中，1-放卷机构，2-激光切割机构，3-烘烤机构，4-收卷机构，11-放卷辊，12-第一张力控制机构，13-第一纠偏机构，14-接料平台，15-第一固定板，16-第一张紧轮，17-第二固定板，18-第一纠偏辊，21-激光切割头，22-第一CCD相机，23-第一过渡辊组件，24-粉尘处理机构，25-回收箱，31-烘箱，32-加热器，33-温度传感器，34-进风口，35-排风口，41-第二CCD相机，42-贴片机构，43-第二纠偏机构，44-第二张力控制机构，45-收卷辊，46-缓存辊，47-第三固定板，48-第二张紧轮，49-第四固定板，50-第二纠偏辊，51-冷却机构。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，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他方式来实施，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。
如图1至5所示，本发明提出的一种激光切烘烤一体装置，包括依次连接的放卷机构1、激光切割机构2、烘烤机构3和收卷机构4；激光切烘烤一体设备；所述激光切割机构2包括用于对放卷机构1输送的极片进行切割的激光切割头21、用于对切割后的极片进行瑕疵检测的第一CCD相机22和用于对检测完成的极片进行输送到烘烤机构3的第一过渡辊组件23。所述烘烤机构3包括烘箱31，所述烘箱31一侧开设有至少一个进风口34，进风口34与外设的热送供给机构连接；烘箱31在进风口34相对的一侧开设有排风口35，排风口35与外设的抽气设备连接。
激光切割头21裁切极耳后或激光裁切极耳及料区后或激光裁切极耳模具裁切料区后，进入烘烤机构3中，通过进风口34向烘箱31中输送热风，通过排风口35对烘箱31中烘烤后的废气进行排出，用以排除内部的水分以及内部的有害化学物质的目的，同时保持烘箱31中的空气流通性；因此整个装置可高效切割极片以及进行极片烘烤。改善了传统中在对极片进行加工时，需要同时设置一个激光切割和一个烘烤设备，经过激光切割收集整理后再进行烘烤，这种传统的极片处理方式，一方面从激光切割之后不能直接进行烘烤，使得极片烘烤延迟，造成极片最终的成型质量较差，另一方面进入烘烤后，通过接触时加热，烘烤时间较长、效率低、过程控制较难，水分以及需要去除的化学物质等烘烤不彻底，造成极片最终的烘烤质量参差不齐。
因此本申请极片通过激光切割头21切割后，首先通过第一CCD相机22对极片的切割表面进行拍照，以进行切割瑕疵检测；然后切割后的极片通过第一过渡辊组件23输送过渡进入烘烤机构3中，其中第一CCD相机22当检测到有极片有切割瑕疵时，后续收卷机构4在收卷时将进行标记，以提高极片的最终成型质量；第一过渡辊组件23为多个辊依次设置，用于传送极片的组件，第一过渡辊组件23可以对极片的运动方向偏差进行调整，提高了极片进入烘烤机构3的运行稳定性，使得极片在烘烤机构3中运行时，烘烤的均匀性。
因此本申请通过将激光切割机构2和烘烤机构3集合为一体，节省了极片的烘烤时间，提高了极片在烘烤机构3中的烘烤均匀性，最终提高了极片的成型质量；同时激光切割机构2不仅对极片进行切割，同时对切割后的极片进行切割质量检测，以确保极片的最终成型质量。
进一步地，所述激光切割机构2还包括用于对极片进行粉尘收集的粉尘处理机构24和用于对极片上被切割物料进行收集的回收箱25，激光切割头21和粉尘处理机构24分别设置于极片的相对两侧，
粉尘处理机构24可以为现有的粉尘吸取设备，以对激光切割头21对极片进行切割时，所产生粉尘的吸取，一方面改善了整个装置的工作环境，另一方面减少了粉尘覆盖在极片上造成极片表面灰尘堆积的缺陷，进而减少了烘烤机构3通过进风口34和排风口35对极片表面进行除尘和去除有害化学物质的工作负荷。
回收箱25的开口端首先设置于极片被切割处的下方，以接住切割极片是出现的固体杂质，改善了工作环境。为了提高回收箱25的回收效果，可以将回收箱25设置成漏斗结构，即上端横截面积大于下方横截面积的倒锥型结构，以增加回收箱25接收极片被切割的落料。
进一步地，所述烘烤机构3包括设置于烘箱31中的多个加热器32和多个温度传感器33，多个加热器32和多个温度传感器33均分别设置于极片的输送路径上。
在烘箱31中可以设置多个输送辊，相邻输送辊之间设置一个加热器32和一个温度传感器33，烘箱31中设置的加热器32可以对极片实现接触式加热(或近接触式加热)，实现对极片的烘烤处理，温度传感器33的设置可以实时检测对应位置的温度大小，进而可以通过调整加热器32实现烘箱31中所有位置的温度一致性，使得烘箱中不同位置的极片所处的烘烤环境是一致的，提高了极片的烘烤质量。
进一步地，所述放卷机构1包括放卷辊11、用于对放卷辊11输送的极片进行物料整理的接料平台14、用于对接料平台14输送的极片进行张力调整的第一张力控制机构12和用于对张力调整后极片进行纠偏的第一纠偏机构13，第一纠偏机构13的输出端与激光切割机构2的输入端连接。
本申请设置了两个放卷辊，两个放卷辊互为备份，以实现极片输送处理的连续性；接料平台14首先对放料卷11输送的极片进行平坦性调整，避免极片在后续处理时由于不平整，造成激光切割、瑕疵检测、烘烤等对极片不同位置的处理结果不一致的缺陷，从而影响极片的最终质量。
其中，所述第一张力控制机构12包括第一固定板15和可移动设置于第一固定板15下方的第一张紧轮16；第一张紧轮16可以根据在第一固定板15上的移动实现对极片的张紧和张松，提高了极片的输送稳定性，避免了极片由于太松，出现叠片的缺陷。
所述第一纠偏机构13包括第二固定板17和设置于第二固定板17上的至少两个第一纠偏辊18，每个第一纠偏辊18轴线均相互平行设置。极片在第一张力控制机构12进行张力调整后，可能存在一定的纵向偏差，因此通过第一纠偏机构13对极片进行纵向纠偏，使得极片在横向上稳定移动。
进一步地，所述收卷机构4包括用于对烘干后极片表面进行瑕疵检测的第二CCD相机41、用于对瑕疵极片进行贴片的贴片机构42、用于对贴片完成的极片进行纠偏的第二纠偏机构43、用于对纠偏后极片进行张力控制的第二张力控制机构44以及用于对极片进行收集的收卷辊45，两第二CCD相机41分别设置于极片的相对两侧。
第二CCD相机41对烘干后极片的两个表面均进行检测，贴片机构42对第一CCD相机22和第二CCD相机41检测到的瑕疵极片均进行贴片，为了贴片机构42更好的实现贴片，所述第二CCD相机41与贴片机构42之间设置有用于对极片进行暂缓的缓存辊46，通过缓存辊46的上下移动，实现贴片机构42在对瑕疵极片位置进行贴片时，瑕疵极片位置可以保持不动，便于贴片机构42的贴片。
贴片机构42贴片完成的极片需要被收卷辊45进行收卷，但是在收卷之前，极片由于经过烘烤，温度较高，直接收卷的话，将可能造成由于极片后期的收缩引起极片质量差的缺陷，因此在贴片机构42之后设置冷却机构51，对极片进行风冷处理，冷却机构51可以为冷却风刀，两个冷却风刀分别设置于极片的相对两表面，对极片的两表面温度进行冷却。
其中贴片机构42可以采用现有的真空吸盘的方式对标签进行吸附取贴，标签通过真空吸取后，贴标机构中的电机进行动作将贴标机构运送到指定位置后，吸嘴与标签下压接触至极片的贴标位置，完成极片的贴标动作，贴标机构返回初始位置后贴标动作完成。
第二张力控制机构44包括第三固定板47、和可移动设置于第三固定板47下方的第二张紧轮48；所述第二纠偏机构43包括第四固定板49和设置于第四固定板49上的至少两个第二纠偏辊50，每个第二纠偏辊50轴线均相互平行设置。需要说明的是，第二张力控制机构44的结构和作用参考第一张力控制机构12，第二纠偏机构43的结构和作用参考第一纠偏机构13。
应理解的是，放卷机构1、激光切割机构2、烘烤机构3、收卷机构4之间依次通过传动辊输送极片进行连接，其中传动辊的数量可以根据实际需要进行选择。同时本申请中的第一纠偏机构13和第二纠偏机构43均可参考现有的纠偏机构；第二张力控制机构12和第二张力控制机构44均可参考现有的张力控制机构。
工作工程：放卷辊11上的极片经过接料平台14、第一张力控制机构12、第一纠偏机构13进入激光切割机构2中，激光切割头21对胶片进行切割，然后经过第一CCD相机22进行切割瑕疵检测，通过第一过渡辊组件23进入烘烤机构3中，通过进风口34向烘箱31中输送热风，通过排风口35对烘箱31中的废气排出，同时加热器32进行加热，对极片进行烘烤，烘烤结束的极片进入收卷机构4中，首先通过第二CCD相机41对极片进行烘烤瑕疵检测，然后对切割瑕疵极片和烘烤瑕疵极片通过贴片机构42进行贴片，通过冷却机构51对贴片后的极片进行降温处理，然后依次经过第二纠偏机构43、第二张力控制机构44后进入收卷辊45进行集合。
应理解的是，该激光切烘烤一体装置可以实现极片料卷切割的高速运行，并且切割形式不局限于激光切可包括模切等形式的切割方式；通过高速的极片加工切割使得极片成型后通过高速烘烤机构将极片烘烤达到工艺要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种激光切烘烤一体装置，其特征在于，包括依次连接的放卷机构(1)、激光切割机构(2)、烘烤机构(3)和收卷机构(4)；激光切烘烤一体设备；
所述激光切割机构(2)包括用于对放卷机构(1)输送的极片进行切割的激光切割头(21)、用于对切割后的极片进行瑕疵检测的第一CCD相机(22)和用于对检测完成的极片进行输送到烘烤机构(3)的第一过渡辊组件(23)；
所述烘烤机构(3)包括烘箱(31)，所述烘箱(31)一侧开设有至少一个进风口(34)，进风口(34)与外设的热送供给机构连接；烘箱(31)在进风口(34)相对的一侧开设有排风口(35)，排风口(35)与外设的抽气设备连接。
2.根据权利要求1所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，所述放卷机构(1)包括放卷辊(11)、用于对放卷辊(11)输送的极片进行张力调整的第一张力控制机构(12)和用于对张力调整后极片进行纠偏的第一纠偏机构(13)，第一纠偏机构(13)的输出端与激光切割机构(2)的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，所述放卷机构(1)还包括接料平台(14)，接料平台(14)的输入端与放卷辊(11)的输出端连接、输出端与第一张力控制机构(12)连接；
所述第一张力控制机构(12)包括第一固定板(15)和可移动设置于第一固定板(15)下方的第一张紧轮(16)；
所述第一纠偏机构(13)包括第二固定板(17)和设置于第二固定板(17)上的至少两个第一纠偏辊(18)，每个第一纠偏辊(18)轴线均相互平行设置。
4.根据权利要求1所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，所述激光切割机构(2)还包括用于对极片进行粉尘收集的粉尘处理机构(24)和用于对极片上被切割物料进行收集的回收箱(25)，激光切割头(21)和粉尘处理机构(24)分别设置于极片的相对两侧。
5.根据权利要求1所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，所述烘烤机构(3)包括设置于烘箱(31)中的多个加热器(32)和多个温度传感器(33)，多个加热器(32)和多个温度传感器(33)均分别设置于极片的输送路径上。
6.根据权利要求1所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，所述收卷机构(4)包括用于对烘干后极片表面进行瑕疵检测的第二CCD相机(41)、用于对瑕疵极片进行贴片的贴片机构(42)、用于对贴片完成的极片进行纠偏的第二纠偏机构(43)、用于对纠偏后极片进行张力控制的第二张力控制机构(44)以及用于对极片进行收集的收卷辊(45)，两个第二CCD相机(41)分别设置于极片的相对两侧。
7.根据权利要求6所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，所述第二CCD相机(41)与贴片机构(42)之间设置有用于对极片进行暂缓的缓存辊(46)。
8.根据权利要求6所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，第二张力控制机构(44)包括第三固定板(47)、和可移动设置于第三固定板(47)下方的第二张紧轮(48)；
所述第二纠偏机构(43)包括第四固定板(49)和设置于第四固定板(49)上的至少两个第二纠偏辊(50)，每个第二纠偏辊(50)轴线均相互平行设置。
9.根据权利要求1所述的激光切烘烤一体装置，其特征在于，放卷机构(1)、激光切割机构(2)、烘烤机构(3)、收卷机构(4)之间依次通过传动辊输送极片进行连接。
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| CN202010837527.5A Pending CN111998613A (zh) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | 一种激光切烘烤一体装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2020
- 2020-08-19 CN CN202010837527.5A patent/CN111998613A/zh active Pending
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