CN116512354A - 一种用于锂电池极片的加工装置及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于锂电池极片的加工装置及其加工方法，属于锂电池生产技术领域，包括底座，底座上固定连接底座支架Ⅰ、底座支架Ⅱ；送料支架上设置有收集整理组件、送料裁切组件，底座支架Ⅰ上设置有动力控制组件。本发明通过设置间歇转轴、送料辊Ⅰ、送料辊Ⅱ，能够同步的进行电极坯料的精确定量运输，提高作业效率；通过设置多个裁切刀同时对电极坯料进行裁切，且通过不断地错位裁切，实现了高效率的裁切作业，同时节省原料，减少浪费；能够利用极片较轻的原理，使用气流压力，使得极片被自动收集后又能自动平整堆叠，减少人员劳动强度，同时防止人员整理时损坏极片。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产技术领域，特别涉及一种用于锂电池极片的加工装置及其加工方法。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用对环境要求非常高，随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。锂电池的正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极，负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成，在加工电池极片时往往需要对其进行裁切才能获得想要的形状。现有的方法在对极片裁切后，极片全部收集在一个盒子里，然后人工将混乱的极片重新整理排列，耗费大量时间，占用人工劳动，以及裁切完成后剩余的废料较多，裁切利用率较低。
现有技术中公告号为：CN218255589U的中国实用新型专利，提供一种纽扣电池电极片用裁切工具，优点在于：可以给操作人员警示，避免冲压刀头直接下压造成较大安全隐患。不足在于：该装置需要人员手动进行裁切，效率低下；且裁切后的电极片收集在盒子中，摆放凌乱，需要人员再次整理，在人工排列时也可能会出现磕碰极片、损坏极片的情况；另一方面，该装置每次只能裁切一片电极片，效率极低，原料利用率也低。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：自动收集整理裁切的极片，减少人员劳动强度，同时防止人员整理时损伤极片；采用错位裁切极片的方式，提高原料利用率，减少浪费。
针对以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于锂电池极片的加工装置，包括底座，底座上设置有废料收集辊、放卷辊，底座上固定连接送料支架，所述的底座上固定连接底座支架Ⅰ、底座支架Ⅱ，底座支架Ⅰ上固定连接裁切梁固定支架，裁切梁固定支架上滑动连接裁切梁滑动支架，裁切梁滑动支架上固定连接控制杆Ⅰ、裁切台，裁切梁滑动支架上滑动连接裁切梁；所述的送料支架上设置有收集整理组件，用于收集整理裁切后的极片坯料，所述的底座支架Ⅱ上设置有送料裁切组件，用于控制极片坯料的移动以及裁切梁的纵向位移，所述的底座支架Ⅰ上设置有动力控制组件，用于控制裁切梁的横向位移和给送料裁切组件提供动力以及控制收集整理组件的运动方向。
优选的，所述的动力控制组件上设置有圆柱凸轮，圆柱凸轮转动连接在底座支架Ⅰ、底座支架Ⅱ上，圆柱凸轮上固定连接齿轮Ⅱ，底座支架Ⅱ上固定连接电机，电机上固定连接齿轮Ⅲ，齿轮Ⅲ与齿轮Ⅱ啮合，底座支架Ⅰ两侧分别转动连接一个齿轮Ⅰ，其中远离电机的一个齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ啮合，另一个齿轮Ⅰ与齿轮Ⅲ啮合，底座支架Ⅱ两侧分别固定连接一组导轨柱，每一组导轨柱上都滑动连接一个滑动盘，滑动盘上固定连接控制杆Ⅱ，两个滑动盘、控制杆Ⅱ为镜像设置，底座支架Ⅱ两侧分别活动连接一个转轴，每个转轴与同侧的滑动盘转动连接，转轴与同侧的齿轮Ⅰ滑动连接，所述的圆柱凸轮外侧圆周面上设置有弧形槽Ⅰ、弧形槽Ⅱ、弧形槽Ⅲ、弧形槽Ⅳ，弧形槽Ⅰ连通弧形槽Ⅱ，弧形槽Ⅱ连通弧形槽Ⅲ，弧形槽Ⅲ连通弧形槽Ⅳ，弧形槽Ⅳ连通弧形槽Ⅰ，两个控制杆Ⅱ以及控制杆Ⅰ分别与弧形槽Ⅰ、弧形槽Ⅱ、弧形槽Ⅲ、弧形槽Ⅳ间歇配合。
优选的，所述的底座支架Ⅰ上远离圆柱凸轮的一面转动连接间歇转盘，两个转轴上远离底座支架Ⅱ的一端都固定连接一个间歇驱动杆，间歇驱动杆上固定连接限位盘Ⅰ，两个间歇驱动杆以及两个限位盘Ⅰ为镜像设置，限位盘Ⅰ为四分之三周的圆盘，间歇驱动杆处于限位盘Ⅰ缺失的四分之一周圆盘的中间位置，间歇转盘分别与两侧的限位盘Ⅰ、间歇驱动杆间歇配合。
优选的，所述的弧形槽Ⅰ、弧形槽Ⅲ为平整的弧形槽，且二者长度均占圆柱凸轮周长的八分之三，所述的弧形槽Ⅱ、弧形槽Ⅳ为倾斜的弧形槽，且二者长度均占圆柱凸轮周长的八分之一。
优选的，所述的送料裁切组件上设置有裁切转盘，裁切转盘转动安装在底座支架Ⅱ上，裁切转盘远离底座支架Ⅱ的一面固定安装导柱Ⅰ，导柱Ⅰ上转动连接连杆，连杆上活动安装连接轴，连接轴固定安装在裁切梁上。
优选的，所述的裁切转盘靠近底座支架Ⅱ的一面固定安装导柱Ⅱ、限位盘Ⅱ，底座支架Ⅱ上转动安装间歇转轴，间歇转轴分别与导柱Ⅱ、限位盘Ⅱ间歇配合，裁切转盘靠近底座支架Ⅱ的一端固定连接锥齿轮Ⅰ，底座支架Ⅱ上转动连接锥齿轮Ⅱ，圆柱凸轮上靠近锥齿轮Ⅰ的一端固定连接锥齿轮Ⅲ，锥齿轮Ⅰ与锥齿轮Ⅱ啮合，锥齿轮Ⅱ与锥齿轮Ⅲ啮合，此处锥齿轮Ⅰ的转速是锥齿轮Ⅲ的两倍。
优选的，所述的送料支架两侧分别固定连接一个送料辊Ⅱ、送料辊Ⅰ，送料辊Ⅱ靠近间歇转轴的一端固定连接送料齿轮Ⅱ，送料辊Ⅰ靠近间歇转轴的一端固定连接送料齿轮Ⅰ，送料齿轮Ⅰ与送料齿轮Ⅱ啮合，靠近废料收集辊的送料辊Ⅱ与传动轴之间套设皮带Ⅱ，靠近放卷辊的送料辊Ⅱ与传动轴之间套设皮带Ⅲ。
优选的，所述的底座上转动连接传动轴，传动轴与间歇转盘之间套设皮带Ⅰ，传动轴上固定连接两个不完全齿轮，送料支架上滑动连接收集筒座，收集筒座滑动连接在裁切台上，收集筒座上靠近传动轴的一面固定连接两个齿条，齿条与对应的不完全齿轮始终啮合，收集筒座上设置有多个收集筒，收集筒内径大于裁切后的极片坯料的半径，收集筒上开设有多个疏气孔，裁切台上固定连接两排风扇，风扇的数量与疏气孔的数量相同。
优选的，所述的裁切梁上固定连接多个裁切刀座，裁切刀座远离裁切梁的一端设置有裁切刀片，裁切刀座上固定连接固定板，裁切刀座上滑动连接滑动压板，滑动压板两端分别固定连接一个弹簧，弹簧另一端固定连接在裁切刀座上。
一种用于锂电池极片的加工方法，包括如下步骤：
S1、启动电机，使得齿轮Ⅲ带动齿轮Ⅱ转动，同时齿轮Ⅱ带动给圆柱凸轮转动，圆柱凸轮带动裁切转盘转动，当齿轮Ⅱ转动第一个八分之一周时，裁切梁下压第一个单位高度，间歇转轴驱动送料辊Ⅰ、送料辊Ⅱ将极片坯料移动预设距离；
S2、当齿轮Ⅱ转动第二个八分之一周时，裁切梁下压第二个单位高度，裁切刀座上的裁切刀片将极片坯料裁切，裁切后的极片坯料落入收集筒中，而废料则是卷在废料收集辊上；
S3、当齿轮Ⅱ转动第三个八分之一周时，裁切梁开始上行第一个单位高度，此时间歇转盘驱动传动轴使得收集筒座位移，切换一排收集筒对裁切的极片坯料进行收集，另一排收集了极片坯料但是还未整理的收集筒就会移动到同侧风扇下方，利用风扇产生的气流将裁切的极片坯料进行整理；
S4、当齿轮Ⅱ转动第四个八分之一周时之时，裁切梁上行第二个单位高度，同时在控制杆Ⅰ的带动下，裁切梁还会横向移动，实现错位；
S5、之后齿轮Ⅱ继续转动第五个、第六个、第七个八分之一周时裁切梁的动作与齿轮Ⅱ转动第一个、第二个、第三个八分之一周时的动作一致，当齿轮Ⅱ转动第八个八分之一周时，裁切梁上行第二个单位高度，同时横向复位移动。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)通过设置圆柱凸轮、弧形槽Ⅰ、弧形槽Ⅱ、弧形槽Ⅲ、弧形槽Ⅳ，能够同时控制裁切梁的横向位移以及收集筒的位置，以此实现二者的配合作业；(2)通过设置多个裁切刀同时对电极坯料进行裁切，且通过不断地错位裁切，实现了高效率的裁切作业，同时节省原料，减少浪费；(3)通过设置间歇转轴、送料辊Ⅰ、送料辊Ⅱ，能够同步的进行电极坯料的精确定量运输，提高作业效率；(4)通过设置风扇、收集筒、疏气孔，能够利用极片较轻的原理，使用气流压力，使得极片被自动收集后又能自动平整堆叠，减少人员劳动强度，同时防止人员整理时损坏极片；(5)通过设置的动力控制组件能够协调的控制裁切、错位、收集等动作，减少工件之间的冲突，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明整体结构俯视角度示意图。
图3为本发明整体结构后视角度示意图。
图4为本发明整体结构右视角度示意图。
图5为动力控制组件结构示意图。
图6为动力控制组件局部结构示意图。
图7为弧形槽Ⅰ、弧形槽Ⅱ、弧形槽Ⅲ、弧形槽Ⅳ结构示意图一。
图8为弧形槽Ⅰ、弧形槽Ⅱ、弧形槽Ⅲ、弧形槽Ⅳ结构示意图二。
图9为送料裁切组件局部结构示意图一。
图10为送料裁切组件局部结构示意图二。
图11为送料裁切组件局部结构示意图三。
图12为收集整理组件结构示意图。
图13为收集整理组件结构剖视图。
图14为极片坯料裁切后结构示意图。
附图标号：2-动力控制组件；3-送料裁切组件；4-收集整理组件；5-极片坯料；101-底座；102-废料收集辊；103-送料支架；104-放卷辊；105-裁切梁固定支架；106-裁切梁；107-底座支架Ⅰ；108-底座支架Ⅱ；109-裁切梁滑动支架；110-控制杆Ⅰ；111-裁切刀座；112-固定板；113-滑动压板；114-弹簧；115-连接轴；116-裁切台；201-间歇转盘；202-限位盘Ⅰ；203-电机；204-间歇驱动杆；205-皮带Ⅰ；206-齿轮Ⅰ；207-导轨柱；208-滑动盘；209-控制杆Ⅱ；210-圆柱凸轮；211-转轴；212-齿轮Ⅱ；213-弧形槽Ⅰ；214-弧形槽Ⅱ；215-弧形槽Ⅲ；216-齿轮Ⅲ；217-弧形槽Ⅳ；301-裁切转盘；302-导柱Ⅰ；303-连杆；304-间歇转轴；305-导柱Ⅱ；306-限位盘Ⅱ；307-锥齿轮Ⅰ；308-锥齿轮Ⅱ；309-锥齿轮Ⅲ；310-皮带Ⅱ；311-皮带Ⅲ；312-送料齿轮Ⅰ；313-送料辊Ⅰ；314-送料辊Ⅱ；315-送料齿轮Ⅱ；401-收集筒；402-风扇；403-传动轴；404-疏气孔；405-收集筒座；406-不完全齿轮；407-齿条。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例：如图1、图2、图3、图4、图9所示，底座101上设置有废料收集辊102、放卷辊104，底座101上固定连接送料支架103，底座101上固定连接底座支架Ⅰ107、底座支架Ⅱ108，底座支架Ⅰ107上固定连接裁切梁固定支架105，裁切梁固定支架105上滑动连接裁切梁滑动支架109，裁切梁滑动支架109上固定连接控制杆Ⅰ110、裁切台116，裁切台116上设置多个裁切孔，裁切梁滑动支架109上滑动连接裁切梁106；送料支架103上设置有收集整理组件4，用于收集整理裁切后的极片坯料5，底座支架Ⅱ108上设置有送料裁切组件3，用于控制极片坯料5的移动以及裁切梁106的纵向位移，底座支架Ⅰ107上设置有动力控制组件2，用于控制裁切梁106的横向位移和给送料裁切组件3提供动力以及控制收集整理组件4的运动方向；裁切梁106上固定连接多个裁切刀座111，裁切刀座111远离裁切梁106的一端设置有裁切刀片，裁切刀座111上固定连接固定板112，裁切刀座111上滑动连接滑动压板113，滑动压板113两端分别固定连接一个弹簧114，弹簧114另一端固定连接在裁切刀座111上。利用裁切梁106带动裁切刀座111位移，当裁切梁106下压时，滑动压板113首先接触极片坯料5，然后将极片坯料5压在裁切台116上，之后裁切梁106继续下压，弹簧114被压缩，但是裁切刀座111继续下行，然后裁切刀座111上的裁切刀片就会对极片坯料5进行裁切，由于裁切台116固定在裁切梁滑动支架109上，因此无论裁切梁滑动支架109如何移动，裁切刀座111在进行裁切时都能对准裁切台116上的裁切孔，由于收集筒座405滑动连接在裁切台116上，因此在裁切台116跟随裁切梁滑动支架109移动时，收集筒座405上的收集筒401也始终能对准裁切台116上的裁切孔，实现错位裁切。
如图5、图6、图7、图8所示，动力控制组件2上设置有圆柱凸轮210，圆柱凸轮210转动连接在底座支架Ⅰ107、底座支架Ⅱ108上，圆柱凸轮210上固定连接齿轮Ⅱ212，底座支架Ⅱ108上固定连接电机203，电机203上固定连接齿轮Ⅲ216，齿轮Ⅲ216与齿轮Ⅱ212啮合，底座支架Ⅰ107两侧分别转动连接一个齿轮Ⅰ206，其中远离电机203的一个齿轮Ⅰ206与齿轮Ⅱ212啮合，另一个齿轮Ⅰ206与齿轮Ⅲ216啮合，齿轮Ⅰ206的转速与齿轮Ⅲ216相同，齿轮Ⅲ216的转速是齿轮Ⅱ212的两倍，底座支架Ⅱ108两侧分别固定连接一组导轨柱207，每一组导轨柱207上都滑动连接一个滑动盘208，滑动盘208上固定连接控制杆Ⅱ209，两个滑动盘208、控制杆Ⅱ209为镜像设置，底座支架Ⅱ108两侧分别活动连接一个转轴211，每个转轴211与同侧的滑动盘208转动连接，转轴211与同侧的齿轮Ⅰ206滑动连接，圆柱凸轮210外侧圆周面上设置有弧形槽Ⅰ213、弧形槽Ⅱ214、弧形槽Ⅲ215、弧形槽Ⅳ217，弧形槽Ⅰ213连通弧形槽Ⅱ214，弧形槽Ⅱ214连通弧形槽Ⅲ215，弧形槽Ⅲ215连通弧形槽Ⅳ217，弧形槽Ⅳ217连通弧形槽Ⅰ213，两个控制杆Ⅱ209以及控制杆Ⅰ110分别与弧形槽Ⅰ213、弧形槽Ⅱ214、弧形槽Ⅲ215、弧形槽Ⅳ217间歇配合；底座支架Ⅰ107上远离圆柱凸轮210的一面转动连接间歇转盘201，两个转轴211上远离底座支架Ⅱ108的一端都固定连接一个间歇驱动杆204，间歇驱动杆204上固定连接限位盘Ⅰ202，两个间歇驱动杆204以及两个限位盘Ⅰ202为镜像设置，限位盘Ⅰ202为四分之三周的圆盘，间歇驱动杆204处于限位盘Ⅰ202缺失的四分之一周圆盘的中间位置，间歇转盘201分别与两侧的限位盘Ⅰ202、间歇驱动杆204间歇配合；弧形槽Ⅰ213、弧形槽Ⅲ215为平整的弧形槽，且二者长度均占圆柱凸轮210周长的八分之三，弧形槽Ⅱ214、弧形槽Ⅳ217为倾斜的弧形槽，且二者长度均占圆柱凸轮210周长的八分之一。通过启动电机203，使得齿轮Ⅲ216转动，齿轮Ⅲ216会带动同侧的齿轮Ⅰ206以及齿轮Ⅱ212转动，齿轮Ⅱ212会带动远离电机203的齿轮Ⅰ206转动，即两个齿轮Ⅰ206旋向始终是相反的，齿轮Ⅰ206带动转轴211转动，即两个转轴211旋向也是相反的，由于两个控制杆Ⅱ209都会被弧形槽Ⅱ214或弧形槽Ⅳ217推动，且两个控制杆Ⅱ209处于圆柱凸轮210的两侧，因此在圆柱凸轮210转动且弧形槽Ⅱ214、弧形槽Ⅳ217与同侧的控制杆Ⅱ209相配合时，控制杆Ⅱ209会带动滑动盘208位移，滑动盘208又带动转轴211移动，此时两个转轴211的位移是反向的，于是一侧限位盘Ⅰ202开始远离间歇转盘201，一侧限位盘Ⅰ202开始靠近间歇转盘201；由于弧形槽Ⅰ213、弧形槽Ⅲ215的长度占圆柱凸轮210周长的八分之三，是弧形槽Ⅱ214、弧形槽Ⅳ217长度的三倍，以附图5为例，此时靠近电机203的控制杆Ⅱ209处在弧形槽Ⅰ213上靠近弧形槽Ⅱ214一端的三分之一处，控制杆Ⅰ110处在弧形槽Ⅱ214与弧形槽Ⅲ215交界处，由于齿轮Ⅰ206的转速是齿轮Ⅱ212的两倍，当齿轮Ⅱ212转动第一个八分之一周后，靠近电机203的控制杆Ⅱ209就会处于弧形槽Ⅰ213与弧形槽Ⅱ214的连接处，此时齿轮Ⅰ206转动四分之一周，之后齿轮Ⅱ212再转动第二个八分之一周，此时弧形槽Ⅱ214就会推动靠近电机203的控制杆Ⅱ209向远离底座支架Ⅱ108的方向移动，同理另一个控制杆Ⅱ209就会反向移动，此时齿轮Ⅰ206也会转动四分之一周，靠近电机203的限位盘Ⅰ202就会与间歇转盘201配合，而另一个限位盘Ⅰ202就会断开与间歇转盘201的配合，当齿轮Ⅱ212转动完第二个八分之一周后，靠近电机203的限位盘Ⅰ202也会断开与间歇转盘201的配合，同时同侧的间歇驱动杆204开始与间歇转盘201配合，此时齿轮Ⅱ212继续转动第三个八分之一周，那么两个控制杆Ⅱ209都不会移动，但是靠近电机203的间歇驱动杆204会驱动间歇转盘201转动，在齿轮Ⅱ212转动前三个八分之一周时，控制杆Ⅰ110不会移动，当齿轮Ⅱ212转动完第三个八分之一周后控制杆Ⅰ110处于弧形槽Ⅲ215与弧形槽Ⅳ217连接处，当齿轮Ⅱ212转动第四个八分之一周时，控制杆Ⅰ110会被弧形槽Ⅳ217推动，使得裁切梁滑动支架109向远离底座支架Ⅰ107的方向移动，同时靠近电机203的间歇驱动杆204断开与间歇转盘201的配合，由同侧的限位盘Ⅰ202继续与间歇转盘201配合，同理：之后齿轮Ⅱ212进行第五个、第六个、第七个、第八个八分之一周的旋转，该设置可以实现控制杆Ⅰ110的往复运动，同时实现间歇转盘201的间歇正反转，限位盘Ⅰ202是对间歇转盘201进行限位的，防止间歇转盘201发生异动。
如图10、图11所示，送料裁切组件3上设置有裁切转盘301，裁切转盘301转动安装在底座支架Ⅱ108上，裁切转盘301远离底座支架Ⅱ108的一面固定安装导柱Ⅰ302，导柱Ⅰ302上转动连接连杆303，连杆303上活动安装连接轴115，连接轴115固定安装在裁切梁106上；裁切转盘301靠近底座支架Ⅱ108的一面固定安装导柱Ⅱ305、限位盘Ⅱ306，底座支架Ⅱ108上转动安装间歇转轴304，间歇转轴304分别与导柱Ⅱ305、限位盘Ⅱ306间歇配合，裁切转盘301靠近底座支架Ⅱ108的一端固定连接锥齿轮Ⅰ307，底座支架Ⅱ108上转动连接锥齿轮Ⅱ308，圆柱凸轮210上靠近锥齿轮Ⅰ307的一端固定连接锥齿轮Ⅲ309，锥齿轮Ⅰ307与锥齿轮Ⅱ308啮合，锥齿轮Ⅱ308与锥齿轮Ⅲ309啮合，此处锥齿轮Ⅰ307的转速是锥齿轮Ⅲ309的两倍；送料支架103两侧分别固定连接一个送料辊Ⅱ314、送料辊Ⅰ313，送料辊Ⅱ314靠近间歇转轴304的一端固定连接送料齿轮Ⅱ315，送料辊Ⅰ313靠近间歇转轴304的一端固定连接送料齿轮Ⅰ312，送料齿轮Ⅰ312与送料齿轮Ⅱ315啮合，靠近废料收集辊102的送料辊Ⅱ314与传动轴403之间套设皮带Ⅱ310，靠近放卷辊104的送料辊Ⅱ314与传动轴403之间套设皮带Ⅲ311。可得锥齿轮Ⅰ307转速与齿轮Ⅲ216转速一致，当齿轮Ⅱ212转动第一个八分之一周时，裁切转盘301上的导柱Ⅰ302使得连杆303带动裁切梁106下压一个单位高度，齿轮Ⅱ212转动第二个八分之一周时，裁切梁106下压第二个单位高度，当齿轮Ⅱ212转动第三个八分之一周时，裁切梁106上行一个单位高度，当齿轮Ⅱ212转动第四个八分之一周时，裁切梁106不仅上行一个单位高度，同时还会跟随裁切梁滑动支架109向远离底座支架Ⅰ107的方向移动；同理，之后齿轮Ⅱ212转动第五个、第六个、第七个八分之一周时分别与第一个、第二个、第三个八分之一周时裁切梁106动作是一致的，当齿轮Ⅱ212转动第八个八分之一周时，裁切梁106不仅上行一个单位高度，同时会跟随裁切梁滑动支架109向靠近底座支架Ⅰ107的方向移动；而裁切转盘301每转动一周就会使导柱Ⅱ305拨动间歇转轴304转动一定角度，限位盘Ⅱ306用于对间歇转轴304限位，而间歇转轴304的转动使得两个送料辊Ⅱ314带动对应的送料辊Ⅰ313一并转动，以此将极片坯料5移动精确的预设距离，每当裁切梁106开始下行第一个单位高度时，间歇转轴304就会完成转动，使得待裁切的极片坯料5就位，以此实现交错裁切的目的。
如图12、图13、图14所示，底座101上转动连接传动轴403，传动轴403与间歇转盘201之间套设皮带Ⅰ205，传动轴403上固定连接两个不完全齿轮406，送料支架103上活动连接收集筒座405，收集筒座405上靠近传动轴403的一面固定连接两个齿条407，齿条407与对应的不完全齿轮406啮合，收集筒座405上设置有多个收集筒401，多个收集筒401分为两排，收集筒401内径略大于裁切后的极片坯料5的半径，收集筒401上开设有多个疏气孔404，裁切台116上固定连接两排风扇402，风扇402的数量与疏气孔404的数量相同。当齿轮Ⅱ212转动第二个八分之一周后，裁切刀座111上的裁切刀片已经将极片坯料5裁切完成，即在裁切台116正下方的一排收集筒401已经接到裁切后的极片坯料5了，此时齿轮Ⅱ212转动第三个八分之一周，那么裁切梁106会上行一个单位高度，而间歇转盘201也会转动，使得传动轴403转动起来，传动轴403的转动使得不完全齿轮406带动齿条407位移，另一排收集筒401来到裁切台116正下方待命，准备收集下一波裁切的极片坯料5，而收集了裁切后的极片坯料5的一排收集筒401就会来到同侧风扇402正下方，由风扇402将气流吹进收集筒401中，通过气流使得圆形的极片坯料5压整堆叠，之后收集筒401中的气流会通过疏气孔404排出。
工作原理：通过启动电机203，使得齿轮Ⅲ216带动齿轮Ⅱ212转动，同时齿轮Ⅱ212带动给圆柱凸轮210转动，圆柱凸轮210带动裁切转盘301转动，通过弧形槽Ⅱ214、弧形槽Ⅳ217控制裁切梁106的横向位移，以实现错位功能，通过裁切转盘301上的导柱Ⅰ302带动连杆303控制裁切梁106的纵向位移，以此实现裁切动作，同时裁切转盘301的转动能够带动两个送料辊Ⅰ313、送料辊Ⅱ314移动极片坯料5，使得极片坯料5每次移动距离更加精确且相同，而两个齿轮Ⅰ206则是分别带动同侧的转轴211间歇驱动间歇转盘201转动，间歇转盘201驱动传动轴403使得收集筒座405往复移动，当裁切梁106下压第一个单位高度时，间歇转轴304驱动送料辊Ⅰ313、送料辊Ⅱ314将极片坯料5移动预设距离，当裁切梁106下压第二个单位高度时，裁切刀座111上的裁切刀片将极片坯料5裁切，裁切后的极片坯料5落入收集筒401中，而废料则是卷在废料收集辊102上，之后裁切梁106开始上行第一个单位高度，此时间歇转盘201驱动传动轴403使得收集筒座405位移，切换一排收集筒401对裁切的极片坯料5进行收集，另一排收集了极片坯料5但是还未整理的收集筒401就会移动到同侧风扇402下方，利用风扇402产生的气流将裁切的极片坯料5进行整理，之后裁切梁106上行第二个单位高度，同时会横向移动，实现错位，如此重复工作直到收集筒401收集完成后，由工作人员取出收集筒401即可。
本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于锂电池极片的加工装置，包括底座(101)，底座(101)上设置有废料收集辊(102)、放卷辊(104)，底座(101)上固定连接送料支架(103)，其特征在于：所述的底座(101)上固定连接底座支架Ⅰ(107)、底座支架Ⅱ(108)，底座支架Ⅰ(107)上固定连接裁切梁固定支架(105)，裁切梁固定支架(105)上滑动连接裁切梁滑动支架(109)，裁切梁滑动支架(109)上固定连接控制杆Ⅰ(110)、裁切台(116)，裁切梁滑动支架(109)上滑动连接裁切梁(106)；所述的送料支架(103)上设置有收集整理组件(4)，用于收集整理裁切后的极片坯料(5)，所述的底座支架Ⅱ(108)上设置有送料裁切组件(3)，用于控制极片坯料(5)的移动以及裁切梁(106)的纵向位移，所述的底座支架Ⅰ(107)上设置有动力控制组件(2)，用于控制裁切梁(106)的横向位移和给送料裁切组件(3)提供动力以及控制收集整理组件(4)的运动方向；
所述的动力控制组件(2)上设置有圆柱凸轮(210)，圆柱凸轮(210)转动连接在底座支架Ⅰ(107)、底座支架Ⅱ(108)上，圆柱凸轮(210)上固定连接齿轮Ⅱ(212)，底座支架Ⅱ(108)上固定连接电机(203)，电机(203)上固定连接齿轮Ⅲ(216)，齿轮Ⅲ(216)与齿轮Ⅱ(212)啮合，底座支架Ⅰ(107)两侧分别转动连接一个齿轮Ⅰ(206)，其中远离电机(203)的一个齿轮Ⅰ(206)与齿轮Ⅱ(212)啮合，另一个齿轮Ⅰ(206)与齿轮Ⅲ(216)啮合，底座支架Ⅱ(108)两侧分别固定连接一组导轨柱(207)，每一组导轨柱(207)上都滑动连接一个滑动盘(208)，滑动盘(208)上固定连接控制杆Ⅱ(209)，两个滑动盘(208)、控制杆Ⅱ(209)为镜像设置，底座支架Ⅱ(108)两侧分别活动连接一个转轴(211)，每个转轴(211)与同侧的滑动盘(208)转动连接，转轴(211)与同侧的齿轮Ⅰ(206)滑动连接，所述的圆柱凸轮(210)外侧圆周面上设置有弧形槽Ⅰ(213)、弧形槽Ⅱ(214)、弧形槽Ⅲ(215)、弧形槽Ⅳ(217)，弧形槽Ⅰ(213)连通弧形槽Ⅱ(214)，弧形槽Ⅱ(214)连通弧形槽Ⅲ(215)，弧形槽Ⅲ(215)连通弧形槽Ⅳ(217)，弧形槽Ⅳ(217)连通弧形槽Ⅰ(213)，两个控制杆Ⅱ(209)以及控制杆Ⅰ(110)分别与弧形槽Ⅰ(213)、弧形槽Ⅱ(214)、弧形槽Ⅲ(215)、弧形槽Ⅳ(217)间歇配合。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片的加工装置，其特征在于：所述的底座支架Ⅰ(107)上远离圆柱凸轮(210)的一面转动连接间歇转盘(201)，两个转轴(211)上远离底座支架Ⅱ(108)的一端都固定连接一个间歇驱动杆(204)，间歇驱动杆(204)上固定连接限位盘Ⅰ(202)，两个间歇驱动杆(204)以及两个限位盘Ⅰ(202)为镜像设置，限位盘Ⅰ(202)为四分之三周的圆盘，间歇驱动杆(204)处于限位盘Ⅰ(202)缺失的四分之一周圆盘的中间位置，间歇转盘(201)分别与两侧的限位盘Ⅰ(202)、间歇驱动杆(204)间歇配合。
3.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片的加工装置，其特征在于：所述的弧形槽Ⅰ(213)、弧形槽Ⅲ(215)为平整的弧形槽，且二者长度均占圆柱凸轮(210)周长的八分之三，所述的弧形槽Ⅱ(214)、弧形槽Ⅳ(217)为倾斜的弧形槽，且二者长度均占圆柱凸轮(210)周长的八分之一。
4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片的加工装置，其特征在于：所述的送料裁切组件(3)上设置有裁切转盘(301)，裁切转盘(301)转动安装在底座支架Ⅱ(108)上，裁切转盘(301)远离底座支架Ⅱ(108)的一面固定安装导柱Ⅰ(302)，导柱Ⅰ(302)上转动连接连杆(303)，连杆(303)上活动安装连接轴(115)，连接轴(115)固定安装在裁切梁(106)上。
5.根据权利要求4所述的一种用于锂电池极片的加工装置，其特征在于：所述的裁切转盘(301)靠近底座支架Ⅱ(108)的一面固定安装导柱Ⅱ(305)、限位盘Ⅱ(306)，底座支架Ⅱ(108)上转动安装间歇转轴(304)，间歇转轴(304)分别与导柱Ⅱ(305)、限位盘Ⅱ(306)间歇配合，裁切转盘(301)靠近底座支架Ⅱ(108)的一端固定连接锥齿轮Ⅰ(307)，底座支架Ⅱ(108)上转动连接锥齿轮Ⅱ(308)，圆柱凸轮(210)上靠近锥齿轮Ⅰ(307)的一端固定连接锥齿轮Ⅲ(309)，锥齿轮Ⅰ(307)与锥齿轮Ⅱ(308)啮合，锥齿轮Ⅱ(308)与锥齿轮Ⅲ(309)啮合，此处锥齿轮Ⅰ(307)的转速是锥齿轮Ⅲ(309)的两倍。
6.根据权利要求5所述的一种用于锂电池极片的加工装置，其特征在于：所述的送料支架(103)两侧分别固定连接一个送料辊Ⅱ(314)、送料辊Ⅰ(313)，送料辊Ⅱ(314)靠近间歇转轴(304)的一端固定连接送料齿轮Ⅱ(315)，送料辊Ⅰ(313)靠近间歇转轴(304)的一端固定连接送料齿轮Ⅰ(312)，送料齿轮Ⅰ(312)与送料齿轮Ⅱ(315)啮合，靠近废料收集辊(102)的送料辊Ⅱ(314)与传动轴(403)之间套设皮带Ⅱ(310)，靠近放卷辊(104)的送料辊Ⅱ(314)与传动轴(403)之间套设皮带Ⅲ(311)。
7.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片的加工装置，其特征在于：所述的底座(101)上转动连接传动轴(403)，传动轴(403)与间歇转盘(201)之间套设皮带Ⅰ(205)，传动轴(403)上固定连接两个不完全齿轮(406)，送料支架(103)上活动连接收集筒座(405)，收集筒座(405)滑动连接在裁切台(116)上，收集筒座(405)上靠近传动轴(403)的一面固定连接两个齿条(407)，齿条(407)与对应的不完全齿轮(406)始终啮合，收集筒座(405)上设置有多个收集筒(401)，收集筒(401)内径大于裁切后的极片坯料(5)的半径，收集筒(401)上开设有多个疏气孔(404)，裁切台(116)上固定连接两排风扇(402)，风扇(402)的数量与疏气孔(404)的数量相同。
8.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片的加工装置，其特征在于：所述的裁切梁(106)上固定连接多个裁切刀座(111)，裁切刀座(111)远离裁切梁(106)的一端设置有裁切刀片，裁切刀座(111)上固定连接固定板(112)，裁切刀座(111)上滑动连接滑动压板(113)，滑动压板(113)两端分别固定连接一个弹簧(114)，弹簧(114)另一端固定连接在裁切刀座(111)上。
9.一种用于锂电池极片的加工方法，使用权利要求1-8任意一项所述的装置，其特征在于，包括如下步骤：
S1、启动电机(203)，使得齿轮Ⅲ(216)带动齿轮Ⅱ(212)转动，同时齿轮Ⅱ(212)带动给圆柱凸轮(210)转动，圆柱凸轮(210)带动裁切转盘(301)转动，当齿轮Ⅱ(212)转动第一个八分之一周时，裁切梁(106)下压第一个单位高度，间歇转轴(304)驱动送料辊Ⅰ(313)、送料辊Ⅱ(314)将极片坯料(5)移动预设距离；
S2、当齿轮Ⅱ(212)转动第二个八分之一周时，裁切梁(106)下压第二个单位高度，裁切刀座(111)上的裁切刀片将极片坯料(5)裁切，裁切后的极片坯料(5)落入收集筒(401)中，而废料则是卷在废料收集辊(102)上；
S3、当齿轮Ⅱ(212)转动第三个八分之一周时，裁切梁(106)开始上行第一个单位高度，此时间歇转盘(201)驱动传动轴(403)使得收集筒座(405)位移，切换一排收集筒(401)对裁切的极片坯料(5)进行收集，另一排收集了极片坯料(5)但是还未整理的收集筒(401)就会移动到同侧风扇(402)下方，利用风扇(402)产生的气流将裁切的极片坯料(5)进行整理；
S4、当齿轮Ⅱ(212)转动第四个八分之一周时之时，裁切梁(106)上行第二个单位高度，同时在控制杆Ⅰ(110)的带动下，裁切梁(106)还会横向移动，实现错位；
S5、之后齿轮Ⅱ(212)继续转动第五个、第六个、第七个八分之一周时裁切梁(106)的动作与齿轮Ⅱ(212)转动第一个、第二个、第三个八分之一周时的动作一致，当齿轮Ⅱ(212)转动第八个八分之一周时，裁切梁(106)上行第二个单位高度，同时横向复位移动。
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- 2023-04-24 CN CN202310445805.6A patent/CN116512354B/zh active Active
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