TWM456893U - 電池極片切割機 - Google Patents

Description

電池極片切割機

本創作係有關一種自動化切割機具，特別是指一種可以有效減輕加工負荷、確保加工品質，以及可因應不同產品規格，而快速變換切割形狀、尺寸和切割出等距或不等距的電池極片之電池極片切割機。

按，二次電池係為一般日常生活當中普遍常見的能量儲存裝置之一，隨著移動設備之日益發展且對移動設備之需求不斷增加，對於作為移動設備能量來源之電池需求也急劇增加，更推升二次電池市場的成長；其中，鋰電池因具備高能量比、使用壽命長、額定電壓高、高功率承受力、自放電率很低、重量輕、高溫適應性強等優點而為人們所青睞。

原則上，一般鋰電池之電池芯結構主要由一支撐體、複數正極片、複數負極片，以及襯設於正、負極片之間的絕緣膜等材料所構成；至於，電池芯之形狀涉及到電池芯結構之製程與設計，例如圓筒型電池，其電池芯結構通常為捲繞體，而方型電池，其電池芯結構通常為疊片體。

不論鋰電池係以圓筒型電池或方型電池之結構型態呈現，其必須將同極性之極片的電流引導至電池端子，藉由電池端子將電流導入或導出於各種供電(或需電)的載體上。換言之，每一個極片多會在其邊沿凸設有一方便集束的極耳。

惟，目前電池極片之切割的方式不外乎剪刀裁切、沖模裁切等方式；其中，剪刀裁切之產能相對較低，且有較不容易掌控裁切品質；沖模裁切則因為設備成本較高，且會因模具耗損而於極片邊緣產生毛邊，而較不利於產品之後續加工。

有鑒於此，本創作之主要目的，即在提供一種可以有效減輕加工負荷、確保加工品質，以及可因應不同產品規格，而快速變換切割形狀、尺寸和切割出等距或不等距的電池極片之電池極片切割機。

為了達到上述目的，本創作之電池極片切割機係包括有：一機台、一橫向驅動模組、一縱向驅動模組、一升降模組、一轉向模組、一超音波切割工具總成，以及一控制主機；其中，該機台係設有一供承載電池極片料板的加工平台；該橫向驅動模組係具有一組設於機台上的橫向滑軌，於橫向滑軌上設有一第一滑座，且於機台上設有一與第一滑座傳動聯結供帶動第一滑座沿橫向滑軌往復位移的的第一驅動元件；該縱向驅動模組係具有一組設於第一滑座上的縱向滑軌，於縱向滑軌上設有一第二滑座，且於第一滑座上設有一與第二滑座傳動聯結供帶動第二滑座沿縱向滑軌往復位移的的第二驅動元件；該升降模組係具有一組設於第二滑座上的垂直滑軌，於垂直滑軌上設有一第三滑座，且於第二滑座上設有一與第三滑座傳動聯結供帶動第三滑座沿垂直滑軌往復位移的的第三驅動元件；該轉向模組係具有一設於第三滑座上的刀座，且於第三滑座上設有一與刀座傳動聯結供帶動刀座轉向的第四驅動元件；該超音波切割工具總成係具有一設於刀座上的刀桿，於刀桿內設有一振動子，於刀桿底端設有一可供替換的切割刀具、於切割刀具與振動子之間連接有一振動增幅器，以及具有一用以驅動振動子高速振盪的超音波振盪發生器；至於，該控制主機係與第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件、第四驅動元件及超音波振盪發生器電氣連接，且內建有一供依照所設定之程式控制第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件、第四驅動元件及超音波振盪發生器動作的操控軟體。

利用上述結構特徵，本創作之電池極片切割機，於使用時，係將所欲進行裁切加工的電池極片料板固定在機台之加工平台上，且經啟動控制主機後，依照所設定之程式控制第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件、第四驅動元件動作，使超音波切割工具總成於電池極片料板上依照預定的路徑位移，並且在超因波振盪發生器之作用下，使切割刀具 在不損失力量的情況下作用於電池極片料板，完成電池極片之切割作業。俾可以有效減輕加工負荷、確保加工品質，甚至可因應不同產品規格，而快速變換切割形狀、尺寸和切割出等距或不等距之電池極片。

依據上述特徵，所述機台於加工平台處，設置一將電池極片料板定位的固定夾具。

依據上述特徵，所述第一驅動元件係為一伺服馬達，且透過一導螺桿與第一滑座傳動聯結。

依據上述特徵，所述第二驅動元件係為一伺服馬達，且透過一導螺桿與第二滑座傳動聯結。

依據上述特徵，所述第三驅動元件係為一伺服馬達，且透過一導螺桿與第三滑座傳動聯結。

依據上述特徵，所述第四驅動元件係為一伺服馬達，且透過一皮帶輪組與刀座傳動聯結。

具體而言，本創作之電池極片切割機，主要在超音波振盪發生器之作用下，使切割刀具在不損失力量的情況下作用於電池極片料板，以及在橫向驅動模組、縱向驅動模組、升降模組、轉向模組之整合運作下，完成電池極片之切割作業。俾可以有效減輕加工負荷、確保加工品質，甚至可因應不同產品規格，而快速變換切割形狀、尺寸和切割出等距或不等距之電池極片。

10‧‧‧電池極片料板

20‧‧‧機台

21‧‧‧加工平台

22‧‧‧固定夾具

30‧‧‧橫向驅動模組

31‧‧‧橫向滑軌

32‧‧‧第一滑座

33‧‧‧第一驅動元件

34‧‧‧導螺桿

40‧‧‧縱向驅動模組

41‧‧‧縱向滑軌

42‧‧‧第二滑座

43‧‧‧第二驅動元件

44‧‧‧導螺桿

50‧‧‧升降模組

51‧‧‧垂直滑軌

52‧‧‧第三滑座

53‧‧‧第三驅動元件

54‧‧‧導螺桿

60‧‧‧轉向模組

61‧‧‧刀座

62‧‧‧第四驅動元件

63‧‧‧皮帶輪組

70‧‧‧超音波切割工具總成

71‧‧‧刀桿

72‧‧‧振動子

73‧‧‧切割刀具

74‧‧‧振動增幅器

75‧‧‧超音波振盪發生器

80‧‧‧控制主機

第一圖係本創作之電池極片切割機外觀立體圖。

第二圖係本創作中超音波切割工具總成之結構示意圖。

第三圖係本創作之電池極片切割機所完成之切割路徑示意圖。

如第一圖本創作之電池極片切割機外觀立體圖、第二圖本創作中超音波切割工具總成之結構示意圖所示，本創作之電池極片切割機係 包括有：一機台20、一橫向驅動模組30、一縱向驅動模組40、一升降模組50、一轉向模組60、一超音波切割工具總成70，以及一控制主機80；其中：該機台20係設有一供承載電池極片料板10的加工平台21；於實施時，所述機台20係可進一步於加工平台21處，設置一將電池極片料板10定位的固定夾具22。

該橫向驅動模組30係具有一組設於機台20上的橫向滑軌31，於橫向滑軌31上設有一第一滑座32，且於機台20上設有一與第一滑座32傳動聯結供帶動第一滑座32沿橫向滑軌31往復位移的的第一驅動元件33；於實施時，所述第一驅動元件33係為一伺服馬達，且透過一導螺桿34與第一滑座32傳動聯結。

該縱向驅動模組40係具有一組設於第一滑座32上的縱向滑軌41，於縱向滑軌41上設有一第二滑座42，且於第一滑座32上設有一與第二滑座42傳動聯結供帶動第二滑座42沿縱向滑軌41往復位移的的第二驅動元件43；同樣的，所述第二驅動元件43係可以為一伺服馬達，且透過一導螺桿44與第二滑座42傳動聯結。

該升降模組50係具有一組設於第二滑座42上的垂直滑軌51，於垂直滑軌51上設有一第三滑座52，且於第二滑座42上設有一與第三滑座52傳動聯結供帶動第三滑座52沿垂直滑軌51往復位移的的第三驅動元件53；同樣的，所述第三驅動元件53係可以為一伺服馬達，且透過一導螺桿54與第三滑座52傳動聯結。

該轉向模組60係具有一設於第三滑座52上的刀座61，且於第三滑座52上設有一與刀座61傳動聯結供帶動刀座61轉向的第四驅動元件62；於實施時，所述第四驅動元件62係可以為一伺服馬達，且透過一皮帶輪組63與刀座61傳動聯結。

該超音波切割工具總成70係具有一設於刀座61上的刀桿71，於刀桿71內設有一振動子72，於刀桿71底端設有一可供替換的切割刀具73、於切割刀具73與振動子72之間連接有一振動增幅器74，以及具有一用以驅動振動子72高速振盪的超音波振盪發生器75。

至於，該控制主機80係與第一驅動元件33、第二驅動元件 43、第三驅動元件53、第四驅動元件62及超音波振盪發生器75電氣連接，且內建有一供依照所設定之程式控制第一驅動元件33、第二驅動元件43、第三驅動元件53、第四驅動元件62及超音波振盪發生器75動作的操控軟體；於實施時，所設定之程式係由其他電子產品載入控制主機，或直接由控制主機撰寫而成。

原則上，本創作之電池極片切割機，於使用時，係如第1圖所示，將所欲進行裁切加工的電池極片料板10固定在機台20之加工平台21上，且經啟動控制主機80後，依照所設定之程式控制第一驅動元件33、第二驅動元件43、第三驅動元件53、第四驅動元件62動作，使超音波切割工具總成於電池極片料板10上依照預定的路徑位移(如第三圖所示之切割路徑)，並且在超因波振盪發生器75之作用下，使切割刀具73在不損失力量的情況下作用於電池極片料板10，完成電池極片之切割作業。俾可以有效減輕加工負荷、確保加工品質，甚至可因應不同產品規格，快速變換切割形狀、尺寸。

與傳統習用結構相較，本創作之電池極片切割機，主要在超音波振盪發生器之作用下，使切割刀具在不損失力量的情況下作用於電池極片料板，以及在橫向驅動模組、縱向驅動模組、升降模組、轉向模組之整合運作下，完成電池極片之切割作業。俾可以有效減輕加工負荷、確保加工品質，甚至可因應不同產品規格，而快速變換切割形狀、尺寸和切割出等距或不等距之電池極片。

本創作之技術內容及技術特點巳揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本創作之揭示而作各種不背離本案創作精神之替換及修飾。因此，本創作之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本創作之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧電池極片料板

20‧‧‧機台

21‧‧‧加工平台

22‧‧‧固定夾具

30‧‧‧橫向驅動模組

31‧‧‧橫向滑軌

32‧‧‧第一滑座

33‧‧‧第一驅動元件

34‧‧‧導螺桿

40‧‧‧縱向驅動模組

41‧‧‧縱向滑軌

42‧‧‧第二滑座

43‧‧‧第二驅動元件

44‧‧‧導螺桿

50‧‧‧升降模組

51‧‧‧垂直滑軌

52‧‧‧第三滑座

53‧‧‧第三驅動元件

54‧‧‧導螺桿

60‧‧‧轉向模組

61‧‧‧刀座

62‧‧‧第四驅動元件

63‧‧‧皮帶輪組

70‧‧‧超音波切割工具總成

71‧‧‧刀桿

73‧‧‧切割刀具

75‧‧‧超音波振盪發生器

80‧‧‧控制主機

Claims (6)

1. 一種電池極片切割機，包括：一機台，設有一供承載電池極片料板的加工平台；一橫向驅動模組，具有一組設於機台上的橫向滑軌，於橫向滑軌上設有一第一滑座，且於機台上設有一與第一滑座傳動聯結供帶動第一滑座沿橫向滑軌往復位移的的第一驅動元件；一縱向驅動模組，具有一組設於第一滑座上的縱向滑軌，於縱向滑軌上設有一第二滑座，且於第一滑座上設有一與第二滑座傳動聯結供帶動第二滑座沿縱向滑軌往復位移的的第二驅動元件；一升降模組，具有一組設於第二滑座上的垂直滑軌，於垂直滑軌上設有一第三滑座，且於第二滑座上設有一與第三滑座傳動聯結供帶動第三滑座沿垂直滑軌往復位移的的第三驅動元件；一轉向模組，具有一設於第三滑座上的刀座，且於第三滑座上設有一與刀座傳動聯結供帶動刀座轉向的第四驅動元件；一超音波切割工具總成，具有一設於刀座上的刀桿，於刀桿內設有一振動子，於刀桿底端設有一可供替換的切割刀具、於切割刀具與振動子之間連接有一振動增幅器，以及具有一用以驅動振動子高速振盪的超音波振盪發生器；一控制主機，與第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件、第四驅動元件及超音波振盪發生器電氣連接，且內建有一供依照所設定之程式控制第一驅動元件、第二驅動元件、第三驅動元件、第四驅動元件及超音波振盪發生器動作的操控軟體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電池極片切割機，其中，該機台於加工平台處，設置一將電池極片料板定位的固定夾具。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電池極片切割機，其中，該第一驅動元件係為一伺服馬達，且透過一導螺桿與第一滑座傳動聯結。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電池極片切割機，其中，該第二驅動元件係為一伺服馬達，且透過一導螺桿與第二滑座傳動聯結。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電池極片切割機，其中，該第三驅動元件係為一伺服馬達，且透過一導螺桿與第三滑座傳動聯結。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電池極片切割機，其中，該第四驅動元件係為一伺服馬達，且透過一皮帶輪組與刀座傳動聯結。