阅读说明：本技术 一种极片冲切成型机和激光切极耳设备 (Pole piece punching forming machine and laser pole lug cutting equipment ) 是由 陈荣军 雷杰 冯彪 李白军 杨红兴 林瑞 吴学科 阳如坤 魏宏生 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种极片冲切成型机和激光切极耳设备,涉及锂离子电池制造技术领域,该极片冲切成型机包括承载基座、直线驱动件、冲切机架、冲切驱动组件和冲切组件,冲切机架活动设置在承载基座上并与直线驱动件传动连接,用于在直线驱动件的带动下作直线运动并与极片同步运动,冲切驱动组件设置在冲切机架上,冲切组件设置在冲切机架上并与冲切驱动组件传动连接,且冲切组件具有供极片穿过的冲切夹槽,用于跟随冲切机架作直线运动并冲切极片。相较于现有技术,本发明提供的一种极片冲切成型机,能够在极片不停止运动的情况下实现冲切动作,提高了冲切速度,从而大幅提高了冲切效率。(The invention provides a pole piece punching forming machine and a laser pole lug cutting device, and relates to the technical field of lithium ion battery manufacturing. Compared with the prior art, the pole piece punching forming machine provided by the invention can realize punching action under the condition that the pole piece does not stop moving, and improves punching speed, thereby greatly improving punching efficiency.)

一种极片冲切成型机和激光切极耳设备

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，具体而言，涉及一种极片冲切成型机和激光切极耳设备。

背景技术

在锂电行业中制作电池有卷绕和贴片两种方式，由于叠片技术具有能量密度高，空间利用率高等优点，叠片工艺越来越受人们的青睐，在叠片工艺中，冲切V角的流程不可避免，目前一般采用模具冲切V角，冲切V角时模具和极片都保持相对静止状态，冲切V角后极片走定长后再冲切下一个V角，所以极片在不停的间断性的运动。由于间断性的运动导致冲切V角的效率非常低。

有鉴于此，设计制造出一种能够持续切割极片，不停切割从而提高切V角速度，从而能够大幅提高极片冲切V角效率的极片冲切成型机就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极片冲切成型机，其能够使得极片不停切割，提高了切V角速度，从而大幅提升了冲切V角效率。

本发明的另一目的在于提供一种激光切极耳设备，其切割和冲切效率高。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

在一方面，本发明提供了一种极片冲切成型机，包括承载基座、直线驱动件、冲切机架、冲切驱动组件和冲切组件，所述冲切机架活动设置在所述承载基座上并与所述直线驱动件传动连接，用于在所述直线驱动件的带动下作直线运动并与极片同步运动，所述冲切驱动组件设置在所述冲切机架上，所述冲切组件设置在所述冲切机架上并与所述冲切驱动组件传动连接，且所述冲切组件具有供所述极片穿过的冲切夹槽，用于跟随所述冲切机架作直线运动并冲切所述极片。

进一步地，所述冲切组件包括相对设置的第一冲切模具和第二冲切模具，所述第一冲切模具和所述第二冲切模具之间形成有所述冲切夹槽，所述第二冲切模具固定设置在所述冲切机架上，所述第一冲切模具与所述冲切驱动组件传动连接，并在所述冲切驱动组件的带动下靠近或者远离所述第二冲切模具。

进一步地，所述第一冲切模具包括第一模座和设置在所述第一模座上的凸模，所述第二冲切模包括第二模座和设置在所述第二模座上的凹模，所述第一模座与所述冲切驱动组件传动连接，所述第二模座固定设置在所述冲切机架上，所述凸模和所述凹模相对设置并形成所述冲切夹槽。

进一步地，所述冲切驱动组件包括冲切驱动件、凸轮机构和安装架，所述安装架设置在所述冲切机架的顶部，所述冲切驱动件设置在所述安装架的一侧，所述凸轮机构设置在所述安装架的另一侧，并与所述冲切驱动件传动连接，所述第一冲切模具与所述凸轮机构传动连接。

进一步地，所述第二模座上设置有导向柱，所述第一模座滑动设置在所述导向柱上，并能够在所述冲切驱动组件的带动下沿所述导向柱滑动。

进一步地，所述凸轮机构包括凸轮盘、从动摆臂和传动座，所述凸轮盘转动设置在所述安装架上并与所述冲切驱动件传动连接，且所述凸轮盘上偏心设置有一第一转轴，所述传动座固定设置在所述第一冲切模具上，所述从动摆臂的一端与所述第一转轴转动连接，另一端与所述传动座转动连接。

进一步地，所述从动摆臂包括摆臂本体、第一摆动块和第二摆动块，所述摆臂本体的两端分别与所述第一摆动块和所述第二摆动块连接，所述第一摆动块上设置有第一轴承，所述第一摆动块通过所述第一轴承与所述第一转轴转动连接，所述第二摆动块上设置有第二轴承，所述传动座上设置有所述第二转轴，所述第二摆动块通过所述第二轴承与所述第二转轴转动连接。

进一步地，所述冲切驱动件包括电机和减速器，所述电机与所述减速器传动连接，所述减速器设置在所述安装架上并与所述凸轮机构传动连接。

进一步地，所述承载基座上设置有滑杆，所述冲切机架滑动设置在所述滑杆上，并在所述直线驱动件的带动下沿所述滑杆作直线往复运动，所述滑杆的设置方向与所述极片的运动方向相同。

进一步地，所述直线驱动件包括直线电机和传动带，所述直线电机与所述传动带传动连接，所述传动带与所述冲切机架传动连接，用于带动所述冲切机架沿所述滑杆滑动。

在另一方面，本发明提供了一种激光切极耳设备，包括激光切极耳装置和至少一个极片冲切成型机，极片冲切成型机包括承载基座、直线驱动件、冲切机架、冲切驱动组件和冲切组件，所述冲切机架活动设置在所述承载基座上并与所述直线驱动件传动连接，用于在所述直线驱动件的带动下作直线运动并与极片同步运动，所述冲切驱动组件设置在所述冲切机架上，所述冲切组件设置在所述冲切机架上并与所述冲切驱动组件传动连接，且所述冲切组件具有供所述极片穿过的冲切夹槽，用于跟随所述冲切机架作直线运动并冲切所述极片。所述激光切极耳装置设置在所述冲切夹槽的出料侧，用于切割冲切后的所述极片。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种极片冲切成型机，冲切机架活动设置在承载基座上，并与直线驱动件传动连接，同时冲切组件设置在冲切机架上，冲切机架在直线驱动件的带动下作直线运动，且能够与极片同步运动，此时冲切组件跟随冲切机架作直线运动并冲切极片，由于冲切组件与极片同样能够保持同步运动即保持相对静止，能够实现冲切组件的冲切作用，此时极片处于持续运动状态，在冲切完成后直线驱动件带动冲切机架回复并进行下一轮同步运动。相较于现有技术，本发明提供的一种极片冲切成型机，能够在极片不停止运动的情况下实现冲切动作，提高了冲切速度，从而大幅提高了冲切效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的极片冲切成型机在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的极片冲切成型机在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的极片冲切成型机在第三视角下的结构示意图；

图4为图3中极片冲切成型机的局部结构示意图；

图5为图2中极片冲切成型机的局部结构示意图；

图6为本发明第二实施例提供的激光切极耳设备的结构示意图。

图标：100-极片冲切成型机；110-承载基座；111-滑杆；130-直线驱动件；150-冲切机架；170-冲切驱动组件；171-冲切驱动件；1711-电机；1713-减速器；173-凸轮机构；175-安装架；177-凸轮盘；178-从动摆臂；1781-摆臂本体；1783-第一摆动块；1785-第二摆动块；179-传动座；180-极片；190-冲切组件；191-第一冲切模具；1911-第一模座；1913-凸模；193-第二冲切模具；1931-第二模座；1933-凹模；195-冲切夹槽；197-导向柱；200-激光切极耳设备；210-激光切极耳装置；220-放卷装置；230-分条装置；240-毛刷组件；250-V角纠偏装置；260-切割纠偏装置；270-驱动装置；280-风刀除尘装置；290-收卷装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

正如背景技术中所提及的，现有技术中实现冲V角的手段，通常都是间断式地对极片进行冲切，极片需要在冲切设备处停止运动，在冲切完成后再继续输送，这无疑使得冲切过程冗长，冲切效率低。此外，由于间断式地对极片进行冲切，导致后续激光切割极耳的动作难以持续进行，也使得整个生产线的效率较低。本发明提供了一种可以在极片不停止运动的情况下实现追切功能，提高了冲切效率。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

结合参见图1和图2，本实施例提供了一种极片冲切成型机100，通过直线驱动件130实现追切功能，能够实现在极片180不停止运动的情况下完成冲切动作，提高了冲切效率，也方便后续的激光切割极耳动作的顺利进行。

本实施例提供的极片冲切成型机100，包括承载基座110、直线驱动件130、冲切机架150、冲切驱动组件170和冲切组件190，冲切机架150活动设置在承载基座110上并与直线驱动件130传动连接，用于在直线驱动件130的带动下作直线运动并与极片180同步运动，冲切驱动组件170设置在冲切机架150上，冲切组件190设置在冲切机架150上并与冲切驱动组件170传动连接，且冲切组件190具有供极片180穿过的冲切夹槽195，用于跟随冲切机架150作直线运动并冲切极片180。

在本实施例中，通过直线驱动件130带动冲切机架150作直线运动，从而使得冲切组件190能够与跟随冲切机架150作直线运动并冲切极片180，由于冲切组件190与极片180同样能够保持同步运动即保持相对静止，能够实现冲切组件190的冲切作用，此时极片180处于持续运动状态，无需停机单独进行冲切动作。

需要说明的是，本实施例提供所提及的冲切动作，指的是冲切V角的动作，当然，也可以是其他冲切工艺，在此不一一列举。本实施例中直线驱动件130带动冲切机架150作直线往复运动，其跟随极片180运动时速度与极片180一致，在冲切完成后返程时，速度远大于极片180的速度，从而能够在极短的时间内回复到原位，进行下一轮冲切动作，此处直线驱动件130的驱动速度受外部的工控机控制，工控机可根据极片180的运动速度自动匹配直线驱动件130的驱动速度。

在本实施例中，承载基座110上设置有滑杆111，冲切机架150滑动设置在滑杆111上，并在直线驱动件130的带动下沿滑杆111作直线往复运动，滑杆111的设置方向与极片180的运动方向相同。

在本实施例中，直线驱动件130包括直线电机1711和传动带，直线电机1711与传动带传动连接，传动带与冲切机架150传动连接，用于带动冲切机架150沿滑杆111滑动。

结合参见图3至图5，冲切组件190包括相对设置的第一冲切模具191和第二冲切模具193，第一冲切模具191和第二冲切模具193之间形成有冲切夹槽195，第二冲切模具193固定设置在冲切机架150上，第一冲切模具191与冲切驱动组件170传动连接，并在冲切驱动组件170的带动下靠近或者远离第二冲切模具193。

在本实施例中，第一冲切模具191包括第一模座1911和设置在第一模座1911上的凸模1913，第二冲切模包括第二模座1931和设置在第二模座1931上的凹模1933，第一模座1911与冲切驱动组件170传动连接，第二模座1931固定设置在冲切机架150上，凸模1913和凹模1933相对设置并形成冲切夹槽195。具体地，凸模1913设置在第一模座1911的底部，凹模1933设置在第二模座1931的顶部，在实际冲切时，凸模1913在冲切驱动组件170的带动下向着凹模1933合模，从而对设置在凹模1933和凸模1913之间的极片180进行冲切V角的动作。

在本实施例中第一模座1911和第二模座1931均为矩形模座，第一模座1911沿竖直方向上下运动，第二模座1931保持相对静止，即能够实现对极片180的冲切。在本发明其他较佳的实施例中，第二模座1931也可以通过外部驱动装置270进行驱动，从而能够实现与第一模座1911的相向运动。

在本实施例中，第二模座1931上还设置有竖直方向设置的导向柱197，第一模座1911滑动设置在导向柱197上，并沿导向柱197上下滑动。

冲切驱动组件170包括冲切驱动件171、凸轮机构173和安装架175，安装架175设置在冲切机架150的顶部，冲切驱动件171设置在安装架175的一侧，凸轮机构173设置在安装架175的另一侧，并与冲切驱动件171传动连接，第一冲切模具191与凸轮机构173传动连接。

在本实施例中，安装架175可拆卸地安装在冲切机架150的顶部，冲切驱动件171设置在安装架175的背侧，凸轮机构173设置在安装架175的前侧。

凸轮机构173包括凸轮盘177、从动摆臂178和传动座179，凸轮盘177转动设置在安装架175上并与冲切驱动件171传动连接，且凸轮盘177上偏心设置有一第一转轴，传动座179固定设置在第一冲切模具191上，从动摆臂178的一端与第一转轴转动连接，另一端与传动座179转动连接。具体地，传动座179设置在第一模座1911的顶部，第一转轴设置在凸轮盘177的边缘位置，在凸轮盘177转动时，第一转轴围绕凸轮盘177转动，并带动从动摆臂178摆动，进而通过传动座179带动第一冲切模具191沿上下方向运动。

从动摆臂178包括摆臂本体1781、第一摆动块1783和第二摆动块1785，摆臂本体1781的两端分别与第一摆动块1783和第二摆动块1785连接，第一摆动块1783上设置有第一轴承，第一摆动块1783通过第一轴承与第一转轴转动连接，第二摆动块1785上设置有第二轴承，传动座179上设置有第二转轴，第二摆动块1785通过第二轴承与第二转轴转动连接。

需要说明的是，本实施例中的凸轮机构173，与常规的凸轮传动机构的动力传递原理一致，在此不过多描述。

在本实施例中，冲切驱动件171包括电机1711和减速器1713，电机1711与减速器1713传动连接，减速器1713设置在安装架175上并与凸轮机构173传动连接。通过减速器1713的减速作用，使得凸轮盘177的转动速度较低，从而更好地带动摆臂本体1781摆动。

综上所述，本实施例提供了一种极片冲切成型机100，冲切机架150在直线驱动件130的带动下作直线运动，且能够与极片180同步运动，此时冲切组件190跟随冲切机架150作直线运动并冲切极片180，由于冲切组件190与极片180同样能够保持同步运动即保持相对静止，能够实现冲切组件190的冲切作用，此时极片180处于持续运动状态。由于凸模1913与极片180接触时，直线驱动件130带动冲切机架150运动的速度与极片180的运动速度相同，从而保证模具与极片180相对静止直到V角切完后冲切机架150在直线驱动件130的带动下回复运动。相较于现有技术，本实施例提供的极片冲切成型机100，能够在极片180不停止运动的情况下实现冲切动作，提高了冲切速度，从而大幅提高了冲切效率。

第二实施例

参见图6，本实施例提供了一种激光切极耳设备200，包括激光切极耳装置210和极片冲切成型机100，其中极片冲切成型机100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

在本实施例中，极片冲切成型机100包括承载基座110、直线驱动件130、冲切机架150、冲切驱动组件170和冲切组件190，冲切机架150活动设置在承载基座110上并与直线驱动件130传动连接，用于在直线驱动件130的带动下作直线运动并与极片180同步运动，冲切驱动组件170设置在冲切机架150上，冲切组件190设置在冲切机架150上并与冲切驱动组件170传动连接，且冲切组件190具有供极片180穿过的冲切夹槽195，用于跟随冲切机架150作直线运动并冲切极片180。激光切极耳装置210设置在冲切夹槽195的出料侧，用于切割冲切后的极片180。

在本实施例中，极片冲切成型机100为多个，激光切割极耳设备还包括依次设置的放卷装置220、分条装置230、毛刷组件240、V角纠偏装置250、切割纠偏装置260、驱动装置270、风刀除尘装置280和收卷装置290，具体地，极片180在经过放卷装置220放卷后依次通过分条装置230、毛刷组件240、V角纠偏装置250、多个极片冲切成型机100、切割纠偏装置260、激光切极耳装置210、驱动装置270、风刀除尘装置280和收卷装置290，实现完成的冲切和切割极耳等操作。整个流程为极片180放卷、切V角纠偏、追切V角(多个)、切极耳纠偏、激光切极耳、驱动组件、CCD检测、风刀除尘(2个)、收卷。其中放卷和收卷组件采用磁粉离合器组件控制张力。

需要说明的是，由于激光切极耳的速度非常快，远高于直线驱动件130带动切V角速度，故一台设备一般采用多套模具冲切V角。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。