极片裁断装置的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池加工设备技术领域，特别涉及一种极片裁断装置。


背景技术：

2.在使用传统能源作为动力供给的汽车工业环境下，环境污染问题引起了人们对环境保护和资源利用的重视。积极发展新能源汽车，实现汽车工业的电气化，是实现我国对国外汽车工业“弯道超车”这一目标的战略性措施。
3.锂离子设备技术是电动汽车发展的关键技术，而方形叠片技术是目前最先进的锂离子电池制造技术之一，其中，叠片速度快慢直接决定整线产能与电芯制造成本。
4.目前，大部分采用z型叠片技术对极片进行叠片，目前已经量产的全球最快的叠片速度为0.6s/片，使用该叠片方法速度较慢，造成设备台数需求量大，占地面积大，设备购置成本和后期维护成本高，且能源消耗大。因此，可以同时堆叠多个极片的热复合叠片方式，成为了叠片技术发展的新趋势。但目前的热复合叠片的裁断设备设计的不合理，导致对极片的裁断效率低，且裁断的效果差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种极片裁断装置，以用于对极片进行裁断，并具有较好的使用效果。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种极片裁断装置，用于被放卷的极片的裁断，所述极片裁断装置包括：
8.座体；
9.装置主体，滑动设于所述座体上，于所述座体和所述装置主体之间设有驱使所述装置主体往复滑动的直线驱动部，且所述装置主体上设有以供被放卷的所述极片穿过的间隙；
10.裁断机构，设于所述装置主体上，所述裁断机构具有裁断驱动部，以及由所述裁断驱动部驱使的对应于所述间隙的出口端设置的裁断刀；
11.送料机构，设于所述装置主体上，所述送料机构具有对应于所述出口端设置的可开合的夹板组件，以及驱使所述夹板组件开合的夹板驱动部。
12.进一步的，所述直线驱动部采用设于所述座体上的直线电机，所述直线电机的驱动端和所述装置主体相连。
13.进一步的，所述裁断机构包括可上下滑动地设于所述装置主体上的机座，所述裁断刀固定于所述机座的一侧，所述裁断驱动部设于所述装置主体上，且所述裁断驱动部驱动端与所述机座传动相连。
14.进一步的，所述裁断驱动部包括设于所述装置主体上的伺服电机，以及与所述伺服电机的驱动端相连的凸轮机构，所述机座与所述凸轮机构中的凸轮传动相连，而可承接于所述凸轮的转动驱使以上下往复滑动。
15.进一步的，于所述装置主体和所述机座之间设有驱使施加裁断后的所述裁断刀及所述机座回位滑动的弹簧。
16.进一步的，所述夹板组件包括固定设于所述装置主体上的下夹板，以及相对于所述下夹板滑动设于所述装置主体上的上夹板，且所述夹板驱动部与所述上夹板传动相连，以驱使所述上夹板与所述下夹板之间开合。
17.进一步的，所述夹板驱动部包括设于所述装置主体上的气缸，所述气缸的气缸杆与所述上夹板相连。
18.进一步的，所述装置主体上，对应于所述间隙的进口端设有入料导料机构，所述入料导料机构具有间隔排布的多对入料导料板单元，各所述入料导料板单元中形成供所述极片穿过的缝隙，且所述入料导料板单元的供极片进入的入口呈外扩的喇叭口状。
19.进一步的，所述极片裁断装置还包括：
20.极片放卷机构，相邻于所述入料导料机构设置，所述极片放卷机构具有被驱使而可转动的放卷轴，以及送料导料机构，所述送料导料机构具有间隔排布的多对送料导料板单元，各所述送料导料板单元中形成供所述极片穿过的缝隙，且所述送料导料板单元的供极片穿出的出口呈外扩的喇叭口状。
21.进一步的，所述极片裁断装置还包括：
22.出料机构，相邻于所述送料机构设置，且所述送料机构可随滑动的所述装置主体靠近所述出料机构，以使裁断出的所述极片被所述出料机构承接而送出。
23.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
24.（1）本实用新型所述的极片裁断装置，通过在装置主体上设置供极片穿过的间隙，以及送料机构，可使极片穿过装置主体后被裁断机构裁断，并通过装置主体相对于座体的往复滑动，不仅利于送料机构将被裁断的极片向后输送，而且还利于被放卷的极片伸出间隙的出口端，便于裁断机构对下一个极片进行裁断，从而提高对极片的裁断效率，并具有较好的使用效果。
25.（2）直线电机的产品成熟，便于在底座和装置主体间设计实施。
26.（3）裁断刀设置在机座上，通过机座的上下滑动来控制裁断刀的动作，具有较好的同步性。而伺服电机和凸轮机构的设置，则利于实现机座的上下往复滑动，其结构简单，具有较好的使用稳定性。
27.（4）装置主体和机座之间弹簧的设置，利于裁断刀的复位，从而提高裁断刀的使用效果。
28.（5）上夹板、下夹板以及夹板驱动部的设置，利于上夹板和下夹板之间配合实现对极片的夹紧或解除夹紧，且上夹板和下夹板的结构简单，使用效果好。
29.（6）气缸的产品成熟，便于实现上夹板相对下压板的相对滑动。
30.（7）通过设置多对送料导料板单元，以及多对入料导料板单元，不仅能够对输送中的极片进行引导，提高极片在输送中的稳定性，而且，还能够对极片进行约束，从而减小因风阻及极片自身重力而导致的堵料问题的发生。而外扩的喇叭口状，则利于对输送中的极片进行引导，且其结构简单，使用稳定性好。
31.（8）通过设置出料结构，利于对被裁断的极片进行承接和送出，从而进一步提高极片裁断装置的使用效果。
附图说明
32.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
33.图1为本实用新型实施例所述的极片裁断装置的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例所述的凸轮机构的结构示意图；
35.图3为本实用新型实施例所述的送料导料机构和入料导料机构的结构示意图；
36.附图标记说明：
37.1、放卷轴；2、极片；3、入料导料板单元；4、送料导料板单元；5、导柱；6、机座；7、裁断刀；8、弹簧；9、夹板组件；10、皮带式输送机；11、装置主体；12、座体；13、气缸；
38.301、第一立板；302、第一导料板；
39.401、第二立板；402、第二导料板；
40.601、凸轮安装板；602、凸轮；603、销轴；604、滑槽；605、安装块；606、驱动臂；
41.801、上连接板；802、下连接板；
42.901、上夹板；902、下夹板；
43.1301、气缸杆；1302、连接臂。
具体实施方式
44.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
48.本实施例涉及一种极片裁断装置，用于被放卷的极片的裁断，该极片裁断装置包括底座，滑动设于座体上的装置主体，设于装置主体上的裁断机构，以及送料机构。其中，于座体和装置主体之间设有驱使装置主体往复滑动的直线驱动部，且装置主体上设有以供被放卷的极片穿过的间隙。裁断机构具有裁断驱动部，以及由裁断驱动部驱使的对应于间隙的出口端设置的裁断刀。送料机构具有对应于出口端设置的可开合的夹板组件，以及驱使夹板组件开合的夹板驱动部。
49.基于如上整体介绍，本实施例中所述的极片裁断装置的一种示例性结构如图1中所示，装置主体11的底部滑动设于座体12上，间隙对应于极片2的宽度方向设置于装置主体
11上，以满足极片2输送的需求。上述直线驱动部采用设于座体12上的直线电机，直线电机的驱动端与装置主体11的底部相连，以驱使装置主体11相对于座体12滑动。直线电机的产品成熟，便于在座体12和装置主体11间设计实施。
50.作为优选的，本实施例中，于座体12和装置主体11之间设有对装置主体11的滑动进行导向的导向机构，导向机构一般可采用位于座体12上的导轨，以及位于装置主体11上的与导轨配合的导槽。此处，导轨和导槽的结构简单,且利于提高装置主体11在座体12上滑动的稳定性。
51.继续参照图1中所示，上述的裁断机构包括可上下滑动地设于装置主体11上的机座6，裁断刀7对应于间隙的出口端固定设置于机座6的一侧，并位于极片2的上方。在装置主体11的顶部设有至少两个导柱5，机座6经由各导柱5导向滑动于装置主体11上。裁断驱动部设于装置主体11上，且裁断驱动部驱动端与机座6传动相连.
52.该裁断驱动部包括设于装置主体11上的伺服电机，以及与伺服电机的驱动端相连的凸轮机构，机座6与凸轮机构中的凸轮602传动相连，而可承接于凸轮602的转动驱使以上下往复滑动。
53.其中，凸轮机构的一种示例性结构参照图2中所示，其包括凸轮安装板601，转动设于凸轮安装板601上的凸轮602，该凸轮安装板601固定设置在装置主体11上，并与图中未示出的上述的伺服电机形成固定连接。伺服电机的驱动端穿过凸轮安装板601上的通孔结构与凸轮602传动相连，以可带动凸轮602转动。伺服电机与凸轮安装板601在装置主体11上的安装参照现有常规固定形式即可，且通常来说，可为在装置主体11的侧部设置安装座等结构，从而使得伺服电机及凸轮安装板601固定在该安装座上。
54.相对朝向于凸轮安装板601设置的一侧，在凸轮602的另一侧设置有随形于凸轮602设置的滑槽604，并于凸轮安装板601上设有具有通孔的安装块605，于安装块605内插设有驱动臂606，凸轮602位于凸轮安装板601与驱动臂606之间。驱动臂606的底端与机座6相连，驱动臂606的顶端经由可于滑槽604内滑动的销轴603与凸轮602相连。在伺服电机的驱动下，凸轮602转动并通过销轴603驱使驱动臂606上下滑动，从而实现对机座6相对于装置主体11的上下往复滑动。
55.继续参照图1中所示，于装置主体11和机座6之间设有驱使施加裁断后的裁断刀7及机座6回位滑动的多个弹簧8，具体结构上，为便于弹簧8的安装，本实施例中，对应于裁断刀7，于机座6的一侧设有多个上连接板801，于装置主体11上设有多个下连接板802，弹簧8的两端分别连接在上连接板801和下连接板802之间。当然，为进一步提高弹簧8在使用中的稳定性，还可在上连接板801上设置可滑动设于下连接板802的多个导向杆，弹簧8套设在各导向杆上，并位于上连接板801和下连接板802之间。由于裁断刀7的重量较大，通过设置弹簧8还能够为机座6的回位提供辅助力，从而提高裁断刀7的使用效果，防止使用过程中裁断刀7出现卡顿，而影响对极片2的裁断效果。
56.本实施例所述的夹板组件9包括固定设于装置主体11上的下夹板902，以及相对于下夹板902滑动设于装置主体11上的上夹板901，且夹板驱动部与上夹板901传动相连，以驱使上夹板901与下夹板902之间开合。上夹板901和下夹板902的结构参照图1和图3中所示，优选地，两者在极片2的宽度方向上不短于极片2的宽度，以提高对裁断后极片2的夹紧效果。夹板驱动部具体可为设于装置主体11上的气缸13，该气缸13经由连接臂1302固定连接
在装置主体11上，且气缸13的气缸杆1301与上夹板901相连，以驱使上夹板901上下的往复移动，从而实现上夹板901与下夹板902之间的开合。此处，气缸13的产品成熟，连接臂1302的结构简单，便于在气缸13与装置主体11之间布置。
57.此外，本实施例中，在装置主体11上，对应于间隙的进口端设有入料导料机构，入料导料机构具有间隔排布的多对入料导料板单元3，各入料导料板单元3中形成供极片2穿过的缝隙。参照图1和图3中所示，于装置主体11的对应于间隙进口端的一侧固设有第一立板301，入料导料板单元3沿极片2的宽度方向间隔布置在第一立板301上，各入料导料板单元3具有上下间距设置的两个第一导料板302，两第一导料板302之间形成与进口端对齐布置的缝隙，以对极片2在输送至间隙前进行约束和导向输送。另外，为引导极片2顺利的进入各入料导料板单元3，本实施例中，各入料导料板单元3的供极片2进入的入口呈外扩的喇叭口状。
58.本实施例中的极片裁断装置还包括相邻于入料导料机构设置的极片放卷机构，该极片放卷机构具有被驱使而可转动的放卷轴1，以及送料导料机构。其中，放卷轴1一般通过电机驱动旋转，送料导料机构具有间隔排布的多对送料导料板单元4，且送料导料机构通常和转动布置的放卷轴1一起设置在图中未示出的极片放卷机构的架体上便可。
59.为便于送料导料板单元4的设置，本实施例中的送料导料机构还包括与第一立板301间距且相对固定设置的第二立板401，各送料导料板单元4沿极片2的宽度方向间隔布置在第二立板401上。各送料导料板单元4具有上下间距设置的两个第二导料板402，两第二导料板402之间形成与进口端对齐布置的缝隙，以对极片2在输送至间隙前进行约束和导向输送。另外，为引导极片2顺利的进入下游的各入料导料板单元3，本实施例中，各送料导料板单元4的供极片2穿出的出口也呈外扩的喇叭口状。
60.作为优选的一种实施方式，如图3中所示，各入料导料板单元3和各送料导料板单元4之间交错布置，当装置主体11沿座体12向着放卷轴1的方向滑动时，各入料导料板单元3可分别插入至相邻布置的两送料导料板单元4之间，这样，由送料导料板单元4输送出的极片2在保持被约束的状态下输送至入料导料板单元3内，从而使得极片2在进入间隙前保持被约束的状态，从而减小因风阻及极片2自身重力而导致的堵料问题的发生。
61.除此之外，本实施例中的极片裁断装置还包括相邻于送料机构设置的出料机构，该送料机构可随滑动的装置主体11靠近出料机构，以使裁断出的极片2被出料机构承接而送出。如图1中所示本实施例中的出料机构优选为上下布置的两个皮带式输送机10，被裁断的极片2被送至两个皮带式输送机10之间并向后送出。当然，出料机构除了采用两个皮带式输送机10相互配合的方式外，还可以采用现有技术中的机械手，此时，也能实现对极片2的承接和送出。
62.本实施例中的极片裁断装置在使用时，装置整体可通过plc或其他控制器控制运行，且参照图1中所示，放卷轴1上的极片2按照图中箭头所示的方向依次穿经送料导料机构、入料导料机构、装置主体11内的间隙后伸入两个皮带式输送机10之间，装置主体11位于行程的最右端。当需要对极片2进行裁断时，气缸13启动，上夹板901向下移动，上夹板901与下夹板902之间闭合，从而对极片2进行夹紧，与此同时，伺服电机启动，机座6因凸轮机构的作用而带动裁断刀7向下移动，并对极片2进行裁断动作，在完成裁断动作后复位，极片2进入皮带式输送机10后，气缸13驱使上夹板901向上移动，从而解除对被裁断的极片2的夹持，
极片2经由皮带式输送机10向后输送。
63.在直线电机的驱动下，装置主体11滑动至行程的最左端，由放卷轴1放卷后的极片2因装置主体11的滑动而伸出间隙的出口端，并在两皮带式输送机10的作用下继续向后输送，之后重复上述的裁切动作，直至完成对连续输送中的极片2的全部裁切。
64.本实施例所述的极片裁断装置，通过在装置主体11上设置供极片2穿过的间隙，以及送料机构，可使极片2穿过装置主体11后被裁断机构裁断，并通过装置主体11相对于座体12的往复滑动，不仅利于送料机构将被裁断的极片2向后输送，而且还利于被放卷的极片2伸出间隙的出口端，便于裁断机构对下一个极片2进行裁断，从而提高对极片2的裁断效率，并具有较好的使用效果。
65.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。