CN202363534U - 极片冲切成型机 - Google Patents

Abstract

本新型提供了一种极片冲切成型机，依次设置的放卷机构、张力机构、送料机构、裁切机构、收片机构和成型机构，所述的张力机构处包括烘烤机构，所述的送料机构前端还包括刷粉吸尘机构，成型机构包括压力机构、偏心轮、第一伺服电机及由其驱动的成型模具，更进一步地，还可包括一入料机构。该极片冲切成型机，在裁切机构及成型机构处采用专用模具裁切，适用于动力电池极片要求毛刺小等高规格的自动化制片制程，具有适应范围广、生产效率高、产品性能稳定、模具寿命长及运行成本低、操作方便的突出优点。

Description

极片冲切成型机

技术领域

本新型涉及电池极片制造系统，尤指一种利用模具裁切的极片自动冲切成型机。

背景技术

叠片式锂电池由多层正负极片单体叠制而成，这些极片单体总是由涂布、轧制好的整条极片分切而成。传统的操作方式是由人工把正、负极片根据涂层及未涂区先将其分段裁切（裁大片），再将大片用刀模在压力机上制得一个个单体，旧有方式工序繁杂、劳动强度大、刀模寿命低（≤1万次）、效率低（≤8次/分钟）、定位难于准确、极片易受损、产品一致性差等缺点，用于制造小容量的电池勉强可以，但是对新型的大容量动力电池而言，由于其极片较厚（0.25-0.35mm），电池串、并联多，这对每个单体一致性要求更高，采用传统制造方式其效率、产品性能、刀模寿命（≤1万次）更是难以应对。

发明内容

本新型目的在于摒弃现有技术之缺点，提供一种效率高、产品一致性好、极片边缘毛刺微小的自动化裁切成型机。

为解决上述技术问题，本新型采用的技术方案如下：

构造一种自动冲切成型机，包括：

放卷机构，装设极片料带的卷料，及时提供冲制极片的极片料带；

送料机构，设置在裁切成型机构前端，间歇或连续将极片料带送入裁切成型机构及后续工序；

张力机构，设置在所述放卷机构、送料机构之间，张紧缓冲极片料带；

烘烤机构，设置在张力机构处，对放出的极片进行烘烤，消除极片应力以利于送料；

刷粉吸尘机构，设置在送料机构前端，送料机构牵引极片料带前进时经过刷粉吸尘；

裁切机构，设置于送料机构后端，将送入的极片裁切，使极片与原料带分离；

成型机构,设置于裁切机构后端，将送入的极片极耳形状冲切成型；

收片机构，位于裁切机构与成型机构之间，收集制成的极片。

上述的放卷机构、张力机构、送料机构、裁切机构、收片机构和成型机构依次设置，所述的张力机构处包括烘烤机构，所述的送料机构前端还包括刷粉吸尘机构。

作为一种优选方案，所述放卷机构包括纠偏电机、第一丝杆副、检测器、减速电机、磁粉离合器、主动辊，该机构可装放极片料带的料卷，纠偏电机及第一丝杆副组成纠偏系统，使基座的料辊上放出的极片料带保持一直线基准前进，该磁粉离合器接受张力机构反馈的信号形成闭环检测，维持极片料带张力恒定。

作为一种优选方案，所述裁切机构包括支架、裁切上模具、裁切下模具、第二导柱导套、偏心轴、第二伺服电机及同步轮，该支架支撑第二伺服电机及同步轮，第二电机驱动偏心轴在第二导柱导套的导向下带动裁切模具，实现极片与料带分离的裁切功能。

作为一种优选方案，所述的成型机构包括压力机构、由其驱动的成型模具、偏心轮和第一伺服电机，该模具包括模架、成型上模具、成型下模具、第一导柱导套,模架支撑偏心轮和第一伺服电机，第一伺服电机驱动偏心轮在第一导柱导套的导向下带动成型模具，成型上模具、成型下模具与极片的极耳一端所在边沿的形状适配，成型上模具和压力机构的动力板连接，受控冲制出极片外形。

作为一种优选方案，所述送料机构包括送料主动辊、压辊及气缸，气缸控制压辊与送料主动辊形成对辊送带结构。

作为一种优选方案，所述刷粉吸尘机构包括毛刷和吸尘器，极片料带在上下毛刷之间走带，吸尘器将刷掉的粉尘吸走。 

作为一种优选方案，所述收片机构包括收片盒、升降马达、吸片板、电机及第二丝杠副，吸片板位于裁切机构与成型机构之间，第二丝杠副带动吸片板吸住裁切成型的极片自动放入收片盒，收片盒根据收料的高度在升降马达的控制下实时升降。

更进一步地，所述吸片板具有空腔结构，表面开设吸盘或小孔，通入真空并吸持极片，收片盒能与后续的叠片工艺相通用。

作为一种优选方案，所述张力机构包括浮辊、低摩擦气缸、电位器，浮辊在送料过程中吸收送料瞬间启动产生的张力，防止打滑，电位器实时监测位移量反馈信号。

更进一步地，在张力机构侧设置有烘烤机构，对送料过程中的极片加热，消除极片因冷轧后产生的应力，以及达到除湿功能。

本新型的有益效果是：设置放卷机构、张力机构实现卷料自动放料，送料机构伺服追踪同步控制，CCD视觉检测或相应检测功能的传感器检测保证送料快速准确，裁切成型机构采用专用模具冲切，即使应对超厚的动力电池极片也能获得高速（≥30次/分钟）完美的产品性能和百万次以上的冲模寿命，通过精密追色检测，裁切成型机构将极片通过插入补偿消除涂层位置偏差引起的误差，收片机构设有吸片板吸持极片并将裁落的极片落入收片盒内。其具有适应能力强，模具寿命长，运行速度快，产品性能稳定，员工只需定期备料和收集极片即可持续自动化生产的优点。

附图说明

图1是本新型的主视示意图；

图2是各机构的部件详细示意图；

图3是本新型的俯视示意图；

图4是极片料带通过本新型各机构的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本新型作进一步详述。

如图1、2、3所示，其揭示了本新型之较佳实施例的具体结构，包括机架10、放卷机构20、张力机构30、烘烤机构40、刷粉吸尘机构50、裁切机构60、收片机构70、成型机构80、料盒收集机构90、送料机构100。

所述放卷机构20设置在机架10前端，包括有基座21、纠偏电机22、丝杆副23、检测器24、减速电机25、放卷气涨轴，该机构可装放极片料带的料卷。把卷料的极片装在放卷气涨轴上，充气枪把气涨轴涨紧，防止料卷松动。检测器24、纠偏电机22、丝杆副23组成纠偏系统，使基座的料辊上放出的料带1保持一直线基准前进,更进一步地，放卷出来后设置有接带平台27，在卷料1裁切完，重新上料后，在接带平台27上把之前的料带跟新上的料带对接，有利于二次上料快捷以及避免二次上料带来跑偏的弊端。

所述张力机构30设置在放卷机构20、烘烤机构40之间，其包括一气缸31、浮辊32、导向轴33及电位器34，电位器34检测浮辊32的位置变化并将检测的信息反馈至放卷机构20的减速电机25，改变其放卷速度及方向，保持极片料带1的张紧力度恒定。

所述烘烤机构40设置在张力机构右侧，包括发热管41、烘烤箱42，在张力机构30上的料带1随送料机构100的送料过程中往前变化位置，发热管41的热量可以对经过烘烤机构40的料带1进行加热，缓解料卷1放卷出来的极片弯曲应力，并且可以起到去湿的作用，更进一步地，烘烤机构可以利用热风循环来加热。

所述送料机构100设置在裁切机构60前端，间歇将原极片料带1前送入裁切机构60及后续工序，其包括主动辊101、压辊103、气缸102及传感器，气缸102控制压辊103与主动辊101形成对辊送带功能，送料长度依据传感器检测极片料带的追色基准精确控制,进一步地CCD视觉系统检测在显示器上实时拍照跟踪检测。

所述成型机构80包括伺服电机、偏心轮81及由其驱动的成型模具，该模具具有和极片产品形状适配的成型上模具82及成型下模具83，其成型上模82和压力机构的动力板84连接，动力板84装有导套85，导套85与导柱86配合带动成型模具上下导向垂直工作，导柱86、导套85及上模板87、下模板88形成整体模架，受控的成型模具冲制出极片的外形，模架可以在横向方向调节，且成型模具可以一分为二，即两套模具分列在纵向方向，在纵向方向上可以调节两部分的宽度，由此横、纵方向都可以调节以适应不同长度、宽度的极片3制造需求。

所述裁切机构60设置于成型机构80及送料机构100之间，裁切机构将送入的极片尾部裁切使之与极片分离，其包括支架61、裁切上模具62、裁切下模具63、驱动伺服电机64及偏心轴65，支架61固定于机架10上，驱动伺服电机驱动同步轮66带动偏心轴65工作，以此驱动裁切模具的上下动作。

所述收片机构70位于裁切机构60与成型机构80之间，包括伺服电机71、丝杠副、收片气缸73和吸片板72。收片机构的前后各有一套吸片板72，当伺服电机驱动丝杠副带动吸片板72取片时，另一套则把吸取的极片放入前后两侧的料盒机构内，如此循环交换，可以有效提高效率，更进一步地，该吸片板74具有空腔结构，表面开设吸盘或小孔，通入真空并吸持极片。 

所述料盒收集机构90由升降马达91、料盒底板92、料盒挡板93、光纤固定座94和检测传感器组成，当收片机构70把极片放入收片机构时，检测传感器实时检测料盒里极片的高度，升降马达91则根据此高度自动升降，以满足收片的增加量，收片料盒满了后可以报警提示更换料盒，料盒挡板93可以根据不同极片的大小尺寸调节位置，更进一步地，料盒可以与后续叠片工艺的叠片机的料盒通用，避免在中转过程中因人为因素损坏极片。

所述刷粉吸尘机构50位于送料机构100之前，其由毛刷51，调节螺杆52，固定板53，抽风管54组成，料带1在上下毛刷51之间，通过调节螺杆52 来调节上下毛刷51之间的间隙，在料带1经过毛刷51后有效去除料带1上的粉尘，同时外接吸尘器的抽风管54连续工作，把刷掉的粉尘吸走，达到产品的产出优率，进一步地，抽风管可以连接独立的吸尘器也可以连接中央吸尘系统的管道。

参照图4，通过图4可得知，制造出成型极片通过本新型各个机构的过程。

本新型设计重点在于，一方面其通过设置入料机构、放卷机构、张力机构实现卷料的自动供料，其送料机构、牵引机构通过伺服追踪同步控制，保证了送料快速准确，另一方面，裁切机构、成型机构采用专用模具冲切，完美解决超厚动力电池极片高速成型、产品性能一致和超长的冲模寿命等综合性要求，其裁切机构将极片和边料分离，并能通过插入补偿以消除涂层位置偏差引起的误差，获得精确的极片长度，其设置收片机构将裁切成型的极片自动收集入盒。适应能力强，模具寿命长，运行速度快，产品性能稳定，可持续自动化生产的优点。

以上所述，仅是本新型的较佳实施例而已，并非对新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本等同实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.极片冲切成型机，包括依次设置的放卷机构、张力机构和送料机构，其特征在于：还包括送料机构后端依次设置的裁切机构、收片机构和成型机构，所述的送料机构前端还包括刷粉吸尘机构，所述的成型机构包括压力机构、偏心轮、第一伺服电机及由其驱动的成型模具。

2.根据权利要求1所述的极片冲切成型机，其特征在于：所述放卷机构包括纠偏电机、第一丝杆副、检测器、减速电机、主动辊，纠偏电机及第一丝杆副组成纠偏系统，使极片料带保持一直线基准前进。

3.根据权利要求1所述的极片冲切成型机，其特征在于：所述张力机构包括浮辊、低摩擦气缸、电位器，浮辊吸收送料瞬间启动产生的张力，电位器实时监测位移量。

4.根据权利要求1所述的极片冲切成型机，其特征在于：所述的送料机构包括送料主动辊、压辊及气缸，气缸控制压辊与送料主动辊形成对辊送带结构。

5.根据权利要求1所述的极片冲切成型机，其特征在于：所述成型模具包括成型上模具、成型下模具、第一导柱导套,所述的成型上模具与成型机构的压力机构的动力板连接，第一伺服电机驱动偏心轮在第一导柱导套的导向下带动成型模具。

6.根据权利要求1所述的极片冲切成型机，其特征在于：所述收片机构包括收片盒及吸片板，所述吸片板位于裁切机构与成型机构之间。

7.根据权利要求1所述的极片冲切成型机，其特征在于：所述的裁切机构包括裁切支架、裁切上模具、裁切下模具、第二导柱导套、偏心轴、第二伺服电机及同步轮，所述的裁切支架支撑第二伺服电机及同步轮。

8.根据权利要求1所述的极片冲切成型机，其特征在于，所述的张力机构的侧边还包括一个烘烤机构。

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