CN216831141U - 一种切刀驱动装置及裁切设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，涉及一种切刀驱动装置及裁切设备，驱动装置包括追随驱动组件、裁切驱动组件、切刀驱动杆和连杆副；其中所述切刀驱动杆与所述追随驱动组件连接；所述连杆副的第一连接端与所述裁切驱动组件连接，第二连接端与所述切刀驱动杆连接。上述传动通过将运动副由直线副变更为由连杆副形成的旋转副，减少了因摩擦产生的金属微粒，缓解了驱动结构在追切料带时掉落因掉落金属微粒造成电池安全隐患的问题。

Description

一种切刀驱动装置及裁切设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造技术领域，具体而言，涉及一种切刀驱动装置及裁切设备。

背景技术

锂离子电池极片经过浆料涂敷，干燥和辊压之后，形成集流体及两面涂层的三层复合结构。然后根据电池设计结构和规格对极片进行裁切。一般地，对卷绕电池，极片根据设计宽度进行分条；对叠片电池，极片相应裁切成片。

目前因电池极片裁切的效率要求高，极片裁切装置也随之设计为追切机构，即，在不降低极片料带走料速度的情况下，使极片裁切装置中的切刀追随料带走料的方向移动，在与料带走料速度相同或相近的情况下对料带进行裁切，从而提升了裁切效率。但是在上述追切过程中，各机构之间由于存在相对的移动，接触面之间会产生作用力，例如摩擦力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种切刀驱动装置及裁切设备，能够缓解追切结构在裁切驱动时掉落金属微粒造成电池安全隐患的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种切刀驱动装置，用于驱动裁切设备中的切刀以裁切料带，包括追随驱动组件、裁切驱动组件、切刀驱动杆和连杆副；其中所述切刀驱动杆与所述追随驱动组件连接；所述连杆副的第一连接端与所述裁切驱动组件连接，第二连接端与所述切刀驱动杆连接。

本申请实施例的技术方案中，通过设置连杆副并使其第一连接端与切刀驱动杆连接、第二连接端与裁切驱动组件连接，利用连杆副将裁切驱动组件的竖向往复驱动传递至切刀驱动杆，取代现有技术中的滑轨、滑块的物理结构。由于连接副在竖向不可转动，因此能够将裁切驱动组件的驱动力传递至切刀驱动杆，并且由于没有滑轨和滑块之间的接触面，也避免了在裁切时，由于两者之间的相互作用力产生金属微粒的可能，降低了电池的安全隐患。

在一些实施例中，所述连杆副包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆具有所述第一连接端和第一铰接端，所述第二连杆具有所述第二连接端和第二铰接端，所述第一铰接端和所述第二铰接端铰接。

通过设置铰接连接的第一连杆和第二连杆形成连杆副，并利用第一连杆和第二连杆中第一连接端、第二连接端之间因转动而距离可调的特性，实现切刀追切料带时的水平往复移动。

在一些实施例中，所述第一连接端与所述裁切驱动组件转动连接，所述第二连接端与所述切刀驱动杆转动连接。

通过将第一连接端与裁切驱动组件、以及第二连接端与切刀驱动杆之间的连接方式设置为转动连接，配合第一连杆和第二连杆之间的铰接，使得切刀在追切料带时，切刀可以在水平方向往复移动。使用上述连杆副的转动连接方式替代现有的滑轨与滑块的滑动连接方式，避免了因为滑轨和滑块之间的摩擦产生金属微粒的风险。

在一些实施例中，所述第一连杆、所述第二连杆均与所述切刀驱动杆的轴线垂直，且第一连杆位于第二连杆的上方，所述转动连接和铰接的转动平面垂直于所述切刀驱动杆的轴线。

通过限制第一连杆和第二连杆的活动平面，使第一连接端和第二连接端只产生水平方向的位移，而不会产生竖向的位移，进而提高驱动力的传递效率。同时第一连杆和第二连杆分别具有不同的活动平面，使两者不会相互干扰，进而提高其转动调节范围。

在一些实施例中，所述第一铰接端和第二铰接端通过连接栓铰接连接，所述第一连接端和所述第二连接端通过登高螺栓分别与所述裁切驱动组件、所述切刀驱动杆转动连接。

通过设置连接栓和登高螺栓，提供了具体的转动连接结构，且上述结构简单、安装方便、稳定性高。

在一些实施例中，所述裁切驱动组件包括裁切驱动电机和凸轮随动结构，所述凸轮随动结构安装于所述裁切驱动电机的转动轴上，并与所述第一连接端连接。

通过设置裁切驱动电机和凸轮随动结构，提供了一种可实现的竖向往复驱动的结构。

在一些实施例中，所述凸轮随动结构包括凸轮、凸轮随动块和滑轨；所述滑轨与所述裁切驱动电机连接；所述凸轮随动块竖向滑动安装于所述滑轨上，且其上开设有导槽；所述凸轮安装于所述裁切驱动电机的转动轴上，且其上设置的轴承随动器插装于所述导槽中。

通过将凸轮随动结构设置为包括凸轮、凸轮随动块和滑轨，能够将裁切驱动电机的旋转驱动转化为竖直方向上的竖向往复驱动，进而实现裁切功能。

在一些实施例中，所述追随驱动组件包括齿条和追随驱动电机，所述齿条水平布设，所述追随驱动电机的转动轴上套装有与所述齿条相啮合的齿轮；所述切刀驱动杆与所述追随驱动电机连接。

通过设置驱动电机和齿条，提供了一种可实现的水平往复驱动的结构，且因齿条形状，使得驱动电机还能够相对于齿条竖向移动，进而解决了追随驱动组件、裁切驱动组件复合使用时出现的竖向相对位移的问题。

在一些实施例中，所述切刀驱动杆的上端与所述连杆副的第二连接端连接，下端与所述追随驱动电机连接。

通过将切刀驱动杆的下端与驱动电机连接，能够降低切刀驱动杆因竖向驱动传递方向产生偏移带给切刀的影响，使其传递至切刀上的驱动力方向为竖直方向。

第二方面，本申请提供了一种裁切设备，其包括上述实施例中的切刀驱动装置。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例中切刀驱动装置的结构示意图；

图2为本申请一些实施例中连接副位置处的结构放大图；

图3为本申请一些实施例中切刀驱动杆位置处的结构放大图。

附图标记说明：

100-切刀驱动装置；

10-切刀驱动杆；

20-追随驱动组件，21-追随驱动电机，22-齿条；

31-裁切驱动电机，32-凸轮，33-轴承随动器，34-直线滑轨，35-凸轮随动块，36-导槽；

40-连杆副，41-第一连杆，42-第二连杆，43-连接栓；

50-机座。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，在极片裁切流程中，在裁切时需要料带停止或者降速，以保证裁切精度，造成了裁切效率的降低。为了提高电池极片的裁切效率，在不降低极片料带走料速度的情况下，使极片裁切装置中的切刀追随料带走料的方向移动，在与料带走料速度相同或相近的情况下对料带进行裁切。上述裁切方式也被称为追切，所述极片裁切设备被称为极片追切设备。但是现有的裁切设备，具有以下缺点：

裁切进程中，需要提供水平往复驱动的追随驱动组件和提供竖直往复驱动的裁切驱动组件同时作用于切刀驱动杆10上，以使其能够带动切刀追切料带。为了实现竖向往复驱动和水平往复驱动的复合，一般需要设置多级滑动结构，利用滑动结构中滑块与滑轨的相对滑动实现驱动力的传递。但是因滑动结构大多采用金属材料制成，滑动过程中不可避免会因相对滑动而出现磨损，进而产生一定量的金属微粒，金属微粒掉落到极片上会直接污染极片，造成电池内部短路，引起自放电甚至热失控，进而造成电池安全隐患。

为了解决上述问题，如图1-3所示，本申请实施例提出了一种用于驱动切刀追切料带的切刀驱动装置100，具体的，驱动装置包括追随驱动组件、裁切驱动组件、切刀驱动杆和连杆副40；其中切刀驱动杆与追随驱动组件连接；连杆副40的第一连接端与裁切驱动组件连接，并且第二连接端与切刀驱动杆连接。

为方便描述，本实施例中以平行于料带前进方向为水平方向，即附图中所示的X方向，以垂直于料带前进方向为竖直方向，即附图中所示的Y方向。本实施例中，追随驱动组件适于水平往复驱动，其驱动方向与料带的前进方向平行，适于在追切进程中提供与料带前进方向一致的驱动力，以使切刀跟料带同步前进，而在追切进程完成后提供与料带前进方向相反的驱动力，带动切刀复位。裁切驱动组件适于竖直往复驱动，其驱动方向与料带的前进方向垂直，适于在追切进程中提供朝向料带的驱动力以使切刀切断料带，而在追切进程完成后提供相反方向的驱动力，以带动切刀复位。上述驱动力的方向是相对于料带前进方向而言，具体应用时根据料带的前进方向而调整。

切刀驱动杆呈杆状，其轴线方向为附图中的Y方向，其下端用于安装切刀，用于带动切刀追切料带，因此需使其同时具有水平往复移动和竖向往复移动的能力，具体的，将切刀驱动杆安装于追随驱动组件上，使其能够获得追随驱动组件的水平往复驱动。

连杆副40为转动连接结构，其转动平面垂直于切刀驱动杆的轴线方向，第一连接端与裁切驱动组件连接，第二连接端与切刀驱动杆连接，能够将裁切驱动组件的竖向往复驱动传递至切刀驱动杆，进而使切刀驱动杆具有竖向往复驱动。上述切刀驱动杆的轴线方向、竖向，以及Y方向代表相同的方向。

通过设置连杆副40并使其第一连接端与切刀驱动杆连接、第二连接端与裁切驱动组件连接，利用连杆副40将裁切驱动组件的竖向往复驱动传递至切刀驱动杆，取代现有技术中的滑轨、滑块的物理结构。由于连接副40在竖向不可转动，因此能够将裁切驱动组件的驱动力传递至切刀驱动杆，并且由于没有滑轨和滑块之间的接触面，也避免了在裁切时，由于两者之间的相互作用力产生金属微粒的可能，降低了电池的安全隐患。

根据本申请的一些实施例，连杆副40包括第一连杆41和第二连杆42，第一连杆41具有第一连接端和第一铰接端，第二连杆42具有第二连接端和第二铰接端，第一铰接端和第二铰接端铰接。

第一连杆41的两端分别为第一连接端和第一铰接端，第二连杆42的两端分别为第二连接端和第二铰接端，通过将第一铰接端和第二铰接端铰接，使第一连杆41和第二连杆42构成连杆副40，且第一连杆41和第二连杆42发生相对转动时，第一连接端、第二连接端之间距离可调，又第一连接端与裁切驱动组件连接，第二连接端与切刀驱动杆连接，即使得切刀驱动杆和裁切驱动组件在水平面上的位置关系可调，所述水平面在图中为X-Z平面。

通过设置铰接连接的第一连杆41和第二连杆42形成连杆副40，并利用第一连杆41和第二连杆42中第一连接端、第二连接端之间因转动而距离可调的特性，实现切刀追切料带时的水平往复移动。

根据本申请的一些实施例，第一连接端与裁切驱动组件转动连接，第二连接端与切刀驱动杆转动连接。

通过将第一连接端与裁切驱动组件、以及第二连接端与切刀驱动杆之间的连接方式设置为转动连接，配合第一连杆和第二连杆之间的铰接，使得切刀在追切料带时，切刀可以在水平方向往复移动。使用上述连杆副的转动连接方式替代现有的滑轨与滑块的滑动连接方式，避免了因为滑轨和滑块之间的摩擦产生金属微粒的风险。

根据本申请的一些实施例，第一连杆41、第二连杆42均与切刀驱动杆的轴线垂直，且第一连杆41位于第二连杆42的上方，所述转动连接和铰接的转动平面垂直于所述切刀驱动杆的轴线。

通过限制第一连杆41和第二连杆42的活动平面，使第一连接端和第二连接端只产生水平方向的位移，而不会产生竖向的位移，进而提高驱动力的传递效率。同时第一连杆41和第二连杆42分别具有不同的活动平面，使两者不会相互干扰，进而提高其转动调节范围，使较小长度的第一连杆41、第二连杆 42能够实现较大范围的转动调节，从而优化结构尺寸，第二连接端可以通过转动连接实现与第一连接端的距离调节，进而实现切刀在水平方向的往复移动，切刀在水平方向往复移动的最大距离范围为第一连杆和第二连杆长度和的两倍。

根据本申请的一些实施例，第一铰接端端和第二铰接端通过连接栓43铰接连接，第一连接端和第二连接端通过登高螺栓分别与裁切驱动组件、切刀驱动杆转动连接。

第一连杆41中，第一铰接端和第一连接端均设有竖向的安装孔，第二连杆42中，第二铰接端和第二连接端也均设有竖向的安装孔，切刀驱动杆的上表面和裁切驱动组件的下表面上也设有竖向的安装孔。其中，第一铰接端和第二铰接端的安装孔通过竖向设置的连接栓43插装连接，第一连接端和裁切驱动组件的安装孔通过登高螺栓连接，第二连接端与切刀驱动杆的安装孔也通过登高螺栓连接。本领域技术人员理解，也可以通过其他转动连接方式连接裁切驱动组件、第一连杆、第二连杆，和切刀驱动杆，在此并不做限制。

通过设置连接栓43和登高螺栓，提供了具体的转动连接结构，且上述结构简单、安装方便，且稳定性高。

根据本申请的一些实施例，裁切驱动组件包括裁切驱动电机31和凸轮随动结构，凸轮随动结构安装于裁切驱动电机31的转动轴上，并与第一连接端连接。通过设置裁切驱动电机31和凸轮随动结构，提供了一种可实现的竖向往复驱动的结构。

根据本申请的一些实施例，凸轮随动结构包括凸轮32、凸轮随动块35和直线滑轨34；凸轮随动块35竖向滑动安装于直线滑轨34上，且其上开设有导槽36；凸轮32安装于裁切驱动电机31的转动轴上，且其上设置的轴承随动器33插装于导槽36中。

裁切驱动电机31的转动轴带动凸轮转动，进而使轴承随动器33同步转动，因轴承随动器33安装于导槽36中，并可在导槽36中水平往复移动，使得转动的轴承随动器33能够在导槽36中水平往复移动的同时，还能够通过与导槽36的配合带动凸轮随动块35在直线滑轨34上竖向往复移动，进而将裁切驱动电机31的旋转驱动转化为竖向往复驱动。又因为凸轮随动块35与连杆副 40连接，具体的与连杆副40中第一连杆41的第一连接端连接，因此能够将竖向往复驱动传递连杆副40，并通过连杆副40传递至切刀驱动杆。

通过将凸轮随动结构设置为包括凸轮32、凸轮随动块35和直线滑轨34，能够将裁切驱动电机31的旋转驱动转化为竖直方向上的竖向往复驱动，进而实现裁切功能。

根据本申请的一些实施例，追随驱动组件20包括齿条22和追随驱动电机 21，齿条22水平布设，追随驱动电机21的转动轴上套装有与齿条22相啮合的齿轮；切刀驱动杆与追随驱动电机21连接。

追随驱动电机21因齿轮和齿条22的啮合传动在齿条22上行走，进而实现水平往复驱动，且因齿条22的齿为竖向设置，使得追随驱动电机21还能够在其上竖向移动，进而能够兼容裁切驱动组件的竖向驱动。

通过设置追随驱动电机21和齿条22，提供了一种可实现的水平往复驱动的结构，且因齿条22形状，使得上述追随驱动电机21还能够相对于齿条22 竖向移动，进而解决了追随驱动组件、裁切驱动组件复合使用时出现的竖向相对位移的问题。

根据本申请的一些实施例，切刀驱动杆的上端与连杆副40的第二连接端连接，下端与追随驱动电机21连接。

切刀驱动杆的上端与连杆副40的第二连接端转动连接，下端与追随驱动电机21固定连接，使得切刀驱动杆能够将从连杆副40传递而来的竖向往复驱动传递至追随驱动电机21，进而驱动电机21与动切刀驱动杆在竖向移动。通过上述结构，可通过借助齿条22与追随驱动电机21的限位作用，解决连杆副中第一连接端和第二连接端不在同一竖直直线上而导致的竖向往复驱动传递方向发生偏移的问题，使切刀驱动杆的下端保持竖直状态，进而使传递至切刀上的驱动力方向为竖直方向。

通过将切刀驱动杆的下端与追随驱动电机21连接，能够降低切刀驱动杆因竖向驱动传递方向产生偏移带给切刀的影响，使其传递至切刀上的驱动力方向为竖直方向。

根据本申请的一些实施例，可选的，还包括机座50，机座50上安装有裁切驱动电机31、齿条22和直线滑轨34。机座50至少包括水平布设的底板以及与底板垂直且与料带前进方向平行的立板，其中底板的上表面安装有转动轴朝向立板的裁切驱动电机31，并使其转动轴穿过立板，下表面安装有齿条22，立板上安装直线滑轨34，其中直线滑轨34为两个，并分设于裁切驱动电机31 的两侧，适于竖向滑动安装凸轮随动块35，并使凸轮随动块35与立板之间形成适于容纳凸轮32的空腔。

通过设置机座50，并将裁切驱动电机31、齿条22和直线导轨安装于机座 50上，优化了裁切驱动电机31、齿条22和直线导轨的空间布局，使整体结构更加合理、紧凑。根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种裁切设备，包括以上任一方案中的切刀驱动装置100。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种切刀驱动装置，用于驱动裁切设备中的切刀以裁切料带，其特征在于，包括：

追随驱动组件；

裁切驱动组件；

切刀驱动杆，所述切刀驱动杆与所述追随驱动组件连接；

连杆副，所述连杆副的第一连接端与所述裁切驱动组件连接，第二连接端与所述切刀驱动杆连接。

2.根据权利要求1所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述连杆副包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆具有所述第一连接端和第一铰接端，所述第二连杆具有所述第二连接端和第二铰接端，所述第一铰接端和所述第二铰接端铰接。

3.根据权利要求2所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述第一连接端与所述裁切驱动组件转动连接，所述第二连接端与所述切刀驱动杆转动连接。

4.根据权利要求3所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述第一连杆、所述第二连杆均与所述切刀驱动杆的轴线垂直，且第一连杆位于第二连杆的上方，所述转动连接和铰接的转动平面垂直于所述切刀驱动杆的轴线。

5.根据权利要求3所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述第一铰接端和第二铰接端通过连接栓铰接连接，所述第一连接端和所述第二连接端通过登高螺栓分别与所述裁切驱动组件、所述切刀驱动杆转动连接。

6.根据权利要求1所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述裁切驱动组件包括裁切驱动电机和凸轮随动结构，所述凸轮随动结构安装于所述裁切驱动电机的转动轴上，并与所述第一连接端连接。

7.根据权利要求6所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述凸轮随动结构包括凸轮、凸轮随动块和滑轨；所述滑轨与所述裁切驱动电机连接；所述凸轮随动块竖向滑动安装于所述滑轨上，且其上开设有导槽；所述凸轮安装于所述裁切驱动电机的转动轴上，且其上设置的轴承随动器插装于所述导槽中。

8.根据权利要求1所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述追随驱动组件包括齿条和追随驱动电机，所述齿条水平布设，所述追随驱动电机的转动轴上套装有与所述齿条相啮合的齿轮；所述切刀驱动杆与所述追随驱动电机连接。

9.根据权利要求8所述的切刀驱动装置，其特征在于，

所述切刀驱动杆的上端与所述连杆副的第二连接端连接，下端与所述追随驱动电机连接。

10.一种裁切设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的切刀驱动装置。

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