CN115415807A - 一种钠离子电池生产用电极片切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钠离子电池加工技术领域，具体为一种钠离子电池生产用电极片切割装置，包括切割台、固定架和安装架。本发明通过在安装架的内部设置切割机构，其中切割机构中转动架的内部分别设置有切割钻头、切割刀片、打磨轮和海绵块，在对电极片进行切割加工时，首先利用切割钻头在电极片的表面滑出一道切割凹槽，再利用切割刀片对电极片的表面完成切割，通过切割凹槽的前处理，可以有效保证电极片材料的完整性，同时保证切边的平整度；接着利用打磨轮对电极片切割面毛刺的处理，最后利用海绵块对电极片的切割面进行清理，实现对电极片切割面的高精度切割以及毛刺处理，显著提高电极片的切割加工效果以及切割效率。

Description

一种钠离子电池生产用电极片切割装置

技术领域

本发明涉及钠离子电池加工技术领域，具体为一种钠离子电池生产用电极片切割装置。

背景技术

钠离子电池具有高安全、无污染、低成本和长寿命等特点，能够满足大规模储能系统的要求，作为可再生能源(光能和风能等)开发利用和智能电网构建的关键技术之一，对其的研究与产业化越来越受到关注，对水系钠离子电池的发展历程、原理、材料体系与产业化现状等方面进行综述，同时也简略地介绍国内外的示范和应用实例，并指出未来关键技术与产业化发展的方向，钠离子电池经过近年来的快速发展已经开发出一系列具备高比容量和高循环稳定性的正负极电极材料。

目前对于钠离子电池上的电极片零件在进行切割加工时所采用的裁切以及冲切方法均存在一定的不足，无论是裁切还是冲切，在切割处理后的切割面均存在一定的毛刺和杂质，并且切边不平整，尤其是采用冲切处理，容易造成电极片的材料损伤，导致电极片在加工后无法发挥作用，另外对于电极片的切割过程需要人工进行辅助操作，增加了工人的劳动强度，同时也降低了对电极片的生产加工效率。

为此，我们提出了一种钠离子电池生产用电极片切割装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种钠离子电池生产用电极片切割装置，用于实现对电极片的自动切割加工，同时对切割面的毛刺以及杂质进行有效的清理。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种钠离子电池生产用电极片切割装置，包括切割台、固定架和安装架，所述切割台的上端面分别设置有固定架和安装架，且切割台内部的两侧分别设置有上料架和下料架，所述切割台的上端面且位于安装架的下方还设置有放料架，所述固定架的顶部设置有取料机构，所述安装架的内部设置有切割机构，所述放料架的顶部设置有定位机构；

所述切割机构包括活动架和转动架，所述安装架内壁的两侧均设置有活动架，且两个活动架之间转动设置有转动架，所述转动架的周面开设有四个通槽，且四个通槽关于转动架的中心轴线呈等角度分布设置，位于右侧的所述活动架内部转动设置有第一丝杆，且第一丝杆的一端延伸至转动架的内部，所述转动架的内部活动设置有切割架，且切割架的内部与第一丝杆的表面螺纹连接，所述切割架的四周分别延伸至四个通槽的内部，且切割架的表面与通槽的内部滑动连接，所述切割架的四周分别设置有切割钻头、切割刀片、打磨轮和海绵块，且切割刀片与切割钻头均通过电机驱动。

优选的，所述安装架顶部的两侧均设置有第一伺服电缸，且两个第一伺服电缸的驱动端分别与两个活动架的顶部连接。

优选的，所述定位机构包括滑动架和定位架，所述放料架的两侧活动设置有滑动架，且滑动架的下方活动设置有定位架，所述滑动架顶部的两侧均设置有第二伺服电缸，且两个第二伺服电缸的驱动端均与定位架的顶部连接。

优选的，所述定位架靠近切割机构的一侧开设有吸尘通道，且定位架顶部的一侧设置有集尘容器，所述定位架的顶部还设置有吸尘泵，且吸尘泵的进气口与吸尘通道的内部连通，所述吸尘泵的出尘口与集尘容器的内部连通。

优选的，所述放料架内部的两侧均滑动设置有限位板，且两个限位板内部的两侧均转动设置有第二丝杆，所述放料架内部的一侧还设置有推料板，且推料板的一侧设置有两个第三伺服电缸。

优选的，所述取料机构包括连接架和取料架，所述固定架的上端面滑动设置有连接架，且连接架的一侧与固定架之间设置有电动滑台，所述连接架的内部设置有活动块，且活动块的内部转动设置有第三丝杆。

优选的，所述活动块的底部设置有第四伺服电缸，且第四伺服电缸的驱动端设置有取料架。

优选的，所述取料架的底部设置有若干个吸盘，且若干个吸盘的内部均与取料架的内部连通，所述取料架的顶部还设置有气泵，且气泵的一端与取料架的内部连通。

优选的，所述放料架内部的一侧还设置有废料回收组件，所述废料回收组件包括回收箱和导料板，所述放料架内壁底部的一侧设置有导料板，且导料板的一侧与放料架的一侧转动连接，所述放料架底部的一侧且位于导料板的下方设置有回收箱。

优选的，所述回收箱内壁的一侧设置有两个电动推杆，两个所述电动推杆的顶端均与导料板的底部转动连接，且两个电动推杆的底端均与回收箱的内壁转动连接。

本发明提供了一种钠离子电池生产用电极片切割装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

通过在安装架的内部设置切割机构，其中切割机构中转动架的内部分别设置有切割钻头、切割刀片、打磨轮和海绵块，在对电极片进行切割加工时，首先利用电机驱动切割钻头进行转动，同时伺服电机驱动第一丝杆转动，第一丝杆在转动的过程中带动切割架在转动架的内部进行滑动，从而带动切割钻头在电极片的表面滑出一道切割凹槽，接着转动马达通过两个相互啮合的齿轮驱动转动架进行45°转动，让切割刀片处于电极片的正上方，再利用切割刀片对电极片的表面完成切割，通过切割凹槽的前处理，再利用切割刀片进行切割加工，可以有效保证电极片材料的完整性，同时保证切边的平整度；接着控制转动架继续转动，让切割架一侧的打磨轮与电极片的切割面接触，在打磨轮与电极片的切割面滑动接触下，实现对电极片切割面毛刺的处理，最后控制转动架再次转动，让海绵块与电极片的切割面接触，利用海绵块对电极片的切割面进行清理，通过在转动架上分别设置的切割钻头、切割刀片、打磨轮和海绵块实现对电极片切割面的高精度切割以及毛刺处理，显著提高电极片的切割加工效果以及切割效率，整个切割加工过程只需要程序控制机械元件的运行，无需人工进行辅助操作，有效提高对电极片的生产加工效率。

通过在放料架中设置定位机构，在将电极片送入放料架的内部后，利用两个限位板让电极片处于放料架的正中间位置，再利用推料板将电极片在放料架中推至一侧，根据推料板的运动行程实现对电极片的切割区域进行灵活控制，实现对多个规格的电极片进行加工处理，最后利用第二伺服电缸的驱动端推动定位架向下运动，利用定位架的下端面对电极片的上端面进行贴合，实现对电极片在放料架内部位置的稳定性，进而提高对电极片的切割精度，另外，在对电极片进行切割加工时，利用吸尘泵和吸尘通道的连通，对切割过程中产生的尘屑吸入集尘容器的内部，减少灰尘的逸散。

通过在放料架底部的一侧设置的废料回收组件，在利用切割机构对电极片完成切割处理后，电极片的切割废料落在导料板上，接着电动推杆的驱动端带动导料板的一侧向下转动，导料板的一侧转动至回收箱的内部，让切割废料沿着导料板的表面滑入回收箱的内部，实现对切割废料的自动回收处理，无需人工进行清理，从而有效提高对电极片的生产加工效率。

附图说明

图1为本发明实施例一种钠离子电池生产用电极片切割装置结构的示意图；

图2为本发明实施例切割台与取料机构结构的示意图；

图3为本发明实施例安装架与转动架结构的示意图；

图4为本发明实施例切割机构结构的示意图；

图5为本发明实施例转动架与切割架结构的示意图；

图6为本发明实施例放料架与定位机构结构的示意图；

图7为本发明实施例固定架与取料机构结构的示意图；

图8为本发明实施例回收箱与导料板结构的示意图。

图中，10、切割台；20、固定架；30、安装架；40、上料架；50、下料架；60、放料架；70、取料机构；80、切割机构；90、定位机构；11、活动架；12、转动架；13、通槽；14、第一丝杆；15、切割架；16、切割钻头；17、切割刀片；18、打磨轮；19、海绵块；110、第一伺服电缸；21、滑动架；22、定位架；23、第二伺服电缸；24、吸尘通道；25、集尘容器；26、吸尘泵；27、限位板；28、第二丝杆；29、推料板；210、第三伺服电缸；31、连接架；32、取料架；33、电动滑台；34、活动块；35、第三丝杆；36、第四伺服电缸；37、吸盘；38、气泵；41、回收箱；42、导料板；43、电动推杆。

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。

实施例1

请参阅图1至图8所示，一种钠离子电池生产用电极片切割装置，包括切割台10、固定架20和安装架30，切割台10的上端面分别设置有固定架20和安装架30，且切割台10内部的两侧分别设置有上料架40和下料架50，切割台10的上端面且位于安装架30的下方还设置有放料架60，固定架20的顶部设置有取料机构70，安装架30的内部设置有切割机构80，放料架60的顶部设置有定位机构90；

切割机构80包括活动架11和转动架12，安装架30内壁的两侧均设置有活动架11，且两个活动架11之间转动设置有转动架12，其中一个活动架11的一侧设置有转动马达，且转动马达的输出端与转动架12的一端均设置有两个相互啮合的齿轮，利用转动马达带动转动架12在两个活动架11之间进行转动；转动架12的周面开设有四个通槽13，且四个通槽13关于转动架12的中心轴线呈等角度分布设置，位于右侧的活动架11内部转动设置有第一丝杆14，且第一丝杆14的一端延伸至转动架12的内部，其中第一丝杆14的一端通过伺服电机驱动，转动架12的内部活动设置有切割架15，且切割架15的内部与第一丝杆14的表面螺纹连接，切割架15的四周分别延伸至四个通槽13的内部，且切割架15的表面与通槽13的内部滑动连接，切割架15的四周分别设置有切割钻头16、切割刀片17、打磨轮18和海绵块19，且切割刀片17与切割钻头16均通过电机驱动；

安装架30顶部的两侧均设置有第一伺服电缸110，且两个第一伺服电缸110的驱动端分别与两个活动架11的顶部连接；

需要说明的是，在对电极片进行切割加工时，利用取料机构70将上料架40中的电极片送入放料架60中，在定位机构90的作用下将电极片固定在放料架60的内部，接着两个第一伺服电缸110的驱动端向下推动两个活动架11，两个活动架11之间的转动架12同步向下运动，直至切割刀钻头与电极片的上端面接触，利用电机驱动切割钻头进行转动，同时伺服电机驱动第一丝杆14转动，第一丝杆14在转动的过程中带动切割架15在转动架12的内部进行滑动，从而带动切割钻头在电极片的表面滑出一道切割凹槽，接着转动马达通过两个相互啮合的齿轮驱动转动架12进行转动，转动架12的每次转动角度为45°，让切割刀片处于电极片的正上方，再利用切割刀片对电极片的表面完成切割，接着控制转动架12继续转动，让切割架15一侧的打磨轮18与电极片的切割面接触，在打磨轮与电极片的切割面滑动接触下，实现对电极片切割面毛刺的处理，最后控制转动架12再次转动，让海绵块19与电极片的切割面接触，利用海绵块19对电极片的切割面进行清理，通过在转动架12上分别设置的切割钻头16、切割刀片17、打磨轮18和海绵块19实现对电极片切割面的高精度切割以及毛刺处理，显著提高电极片的切割加工效果以及切割效率。

定位机构90包括滑动架21和定位架22，放料架60的两侧活动设置有滑动架21，且滑动架21的下方活动设置有定位架22，其中放料架60的两侧均通过伺服直线系统对滑动架21在放料架60上进行直线往复的运动驱动；滑动架21顶部的两侧均设置有第二伺服电缸23，且两个第二伺服电缸23的驱动端均与定位架22的顶部连接，定位架22靠近切割机构80的一侧开设有吸尘通道24，且定位架22顶部的一侧设置有集尘容器25，定位架22的顶部还设置有吸尘泵26，且吸尘泵26的进气口与吸尘通道24的内部连通，吸尘泵26的出尘口与集尘容器25的内部连通；

放料架60内部的两侧均滑动设置有限位板27，且两个限位板27内部的两侧均转动设置有第二丝杆28，其中两个第二丝杆28的一端均通过伺服电机驱动，放料架60内部的一侧还设置有推料板29，且推料板29的一侧设置有两个第三伺服电缸210；

需要说明的是，在将电极片送入放料架60的内部后，首先利用第二丝杆28的转动让两个限位板27相互靠近，利用两个限位板27让电极片处于放料架60的正中间位置，再利用第三伺服电缸210的驱动端带动推料板29向电极片的一侧滑动，通过推料板29将电极片在放料架60中推至一侧，根据推料板29的运动行程实现对电极片的切割区域进行灵活控制，最后利用第二伺服电缸23的驱动端推动定位架22向下运动，利用定位架22的下端面对电极片的上端面进行贴合，实现对电极片在放料架60内部位置的稳定性，进而提高对电极片的切割精度，另外，在对电极片进行切割加工时，利用吸尘泵26和吸尘通道24的连通，对切割过程中产生的尘屑吸入集尘容器25的内部，减少灰尘的逸散。

实施例2

进一步的，本发明中，取料机构70包括连接架31和取料架32，固定架20的上端面滑动设置有连接架31，且连接架31的一侧与固定架20之间设置有电动滑台33，利用电动滑台33带动连接架31在固定架20的上端面进行直线往复滑动；连接架31的内部设置有活动块34，且活动块34的内部转动设置有第三丝杆35，其中第三丝杆35的一端通过伺服电机驱动，活动块34的底部设置有第四伺服电缸36，且第四伺服电缸36的驱动端设置有取料架32，取料架32的底部设置有若干个吸盘37，且若干个吸盘37的内部均与取料架32的内部连通，取料架32的顶部还设置有气泵38，且气泵38的一端与取料架32的内部连通。

需要说明的是，在对电极片进行上料和下料时，首先利用电动滑台33和第三丝杆35的配合作用，让取料架32处于电极片的正上方，再通过第四伺服电缸36的驱动端带动取料架32向下运动，在气泵38的工作下让吸盘37与电机片的上表面贴合吸附，接着在取料架32的带动下，完成对电极片在上料架40、下料架50以及放料架60中的取放处理，实现对电极片的自动转运，有效提高对电极片的加工效率。

实施例3

进一步的，本发明中，放料架60内部的一侧还设置有废料回收组件，废料回收组件包括回收箱41和导料板42，放料架60内壁底部的一侧设置有导料板42，且导料板42的一侧与放料架60的一侧转动连接，放料架60底部的一侧且位于导料板42的下方设置有回收箱41，且回收箱41内壁的一侧设置有两个电动推杆43，两个电动推杆43的顶端均与导料板42的底部转动连接，且两个电动推杆43的底端均与回收箱41的内壁转动连接；

需要说明的是，在利用切割机构80对电极片完成切割处理后，电极片的切割废料落在导料板42上，接着电动推杆43的驱动端带动导料板42的一侧向下转动，导料板42的一侧转动至回收箱41的内部，让切割废料沿着导料板42的表面滑入回收箱41的内部，实现对切割废料的自动回收处理，无需人工进行清理，从而有效提高对电极片的生产加工效率。

实施例4

进一步的，本发明中还公开了一种钠离子电池生产用电极片切割装置的工作方法如下：

在对电极片进行上料和下料时，首先利用电动滑台33和第三丝杆35的配合作用，让取料架32处于电极片的正上方，再通过第四伺服电缸36的驱动端带动取料架32向下运动，在气泵38的工作下让吸盘37与电机片的上表面贴合吸附，接着在取料架32的带动下，将上料架40中的电极片送至放料架60的内部；

在将电极片送入放料架60的内部后，首先利用第二丝杆28的转动让两个限位板27相互靠近，利用两个限位板27让电极片处于放料架60的正中间位置，再利用第三伺服电缸210的驱动端带动推料板29向电极片的一侧滑动，通过推料板29将电极片在放料架60中推至一侧，推料板29的运动行程根据对电极片的切割区域进行调整，让电极片的切割区域处于导料板42的上方；

在对电极片进行切割加工时，两个第一伺服电缸110的驱动端向下推动两个活动架11，两个活动架11之间的转动架12同步向下运动，直至切割刀钻头与电极片的上端面接触，利用电机驱动切割钻头进行转动，同时伺服电机驱动第一丝杆14转动，第一丝杆14在转动的过程中带动切割架15在转动架12的内部进行滑动，从而带动切割钻头在电极片的表面滑出一道切割凹槽，接着转动马达通过两个相互啮合的齿轮驱动转动架12进行转动，让切割刀片处于电极片的正上方，再利用切割刀片对电极片的表面完成切割，接着控制转动架12继续转动，让切割架15一侧的打磨轮18与电极片的切割面接触，在打磨轮与电极片的切割面滑动接触下，实现对电极片切割面毛刺的处理，最后控制转动架12再次转动，让海绵块19与电极片的切割面接触，利用海绵块19对电极片的切割面进行清理；

在对电极片进行切割加工时，利用吸尘泵26和吸尘通道24的连通，对切割过程中产生的尘屑吸入集尘容器25的内部；在对电极片完成切割处理后，电极片的切割废料落在导料板42上，接着电动推杆43的驱动端带动导料板42的一侧向下转动，导料板42的一侧转动至回收箱41的内部，让切割废料沿着导料板42的表面滑入回收箱41的内部。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

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 (10)

1.一种钠离子电池生产用电极片切割装置，包括切割台(10)、固定架(20)和安装架(30)，所述切割台(10)的上端面分别设置有固定架(20)和安装架(30)，且切割台(10)内部的两侧分别设置有上料架(40)和下料架(50)，其特征在于：所述切割台(10)的上端面且位于安装架(30)的下方还设置有放料架(60)，所述固定架(20)的顶部设置有取料机构(70)，所述安装架(30)的内部设置有切割机构(80)，所述放料架(60)的顶部设置有定位机构(90)；

所述切割机构(80)包括活动架(11)和转动架(12)，所述安装架(30)内壁的两侧均设置有活动架(11)，且两个活动架(11)之间转动设置有转动架(12)，所述转动架(12)的周面开设有四个通槽(13)，且四个通槽(13)关于转动架(12)的中心轴线呈等角度分布设置，位于右侧的所述活动架(11)内部转动设置有第一丝杆(14)，且第一丝杆(14)的一端延伸至转动架(12)的内部，所述转动架(12)的内部活动设置有切割架(15)，且切割架(15)的内部与第一丝杆(14)的表面螺纹连接，所述切割架(15)的四周分别延伸至四个通槽(13)的内部，且切割架(15)的表面与通槽(13)的内部滑动连接，所述切割架(15)的四周分别设置有切割钻头(16)、切割刀片(17)、打磨轮(18)和海绵块(19)，且切割刀片(17)与切割钻头(16)均通过电机驱动。

2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述安装架(30)顶部的两侧均设置有第一伺服电缸(110)，且两个第一伺服电缸(110)的驱动端分别与两个活动架(11)的顶部连接。

3.根据权利要求1所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述定位机构(90)包括滑动架(21)和定位架(22)，所述放料架(60)的两侧活动设置有滑动架(21)，且滑动架(21)的下方活动设置有定位架(22)，所述滑动架(21)顶部的两侧均设置有第二伺服电缸(23)，且两个第二伺服电缸(23)的驱动端均与定位架(22)的顶部连接。

4.根据权利要求3所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述定位架(22)靠近切割机构(80)的一侧开设有吸尘通道(24)，且定位架(22)顶部的一侧设置有集尘容器(25)，所述定位架(22)的顶部还设置有吸尘泵(26)，且吸尘泵(26)的进气口与吸尘通道(24)的内部连通，所述吸尘泵(26)的出尘口与集尘容器(25)的内部连通。

5.根据权利要求1所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述放料架(60)内部的两侧均滑动设置有限位板(27)，且两个限位板(27)内部的两侧均转动设置有第二丝杆(28)，所述放料架(60)内部的一侧还设置有推料板(29)，且推料板(29)的一侧设置有两个第三伺服电缸(210)。

6.根据权利要求1所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述取料机构(70)包括连接架(31)和取料架(32)，所述固定架(20)的上端面滑动设置有连接架(31)，且连接架(31)的一侧与固定架(20)之间设置有电动滑台(33)，所述连接架(31)的内部设置有活动块(34)，且活动块(34)的内部转动设置有第三丝杆(35)。

7.根据权利要求6所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述活动块(34)的底部设置有第四伺服电缸(36)，且第四伺服电缸(36)的驱动端设置有取料架(32)。

8.根据权利要求7所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述取料架(32)的底部设置有若干个吸盘(37)，且若干个吸盘(37)的内部均与取料架(32)的内部连通，所述取料架(32)的顶部还设置有气泵(38)，且气泵(38)的一端与取料架(32)的内部连通。

9.根据权利要求1所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述放料架(60)内部的一侧还设置有废料回收组件，所述废料回收组件包括回收箱(41)和导料板(42)，所述放料架(60)内壁底部的一侧设置有导料板(42)，且导料板(42)的一侧与放料架(60)的一侧转动连接，所述放料架(60)底部的一侧且位于导料板(42)的下方设置有回收箱(41)。

10.根据权利要求9所述的一种钠离子电池生产用电极片切割装置，其特征在于：所述回收箱(41)内壁的一侧设置有两个电动推杆(43)，两个所述电动推杆(43)的顶端均与导料板(42)的底部转动连接，且两个电动推杆(43)的底端均与回收箱(41)的内壁转动连接。

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