一种激光切割极耳的辅助牵引装置及激光切割极耳系统

文档序号:834744 发布日期:2021-03-30 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种激光切割极耳的辅助牵引装置及激光切割极耳系统 (Auxiliary traction device for laser cutting of tab and laser cutting tab system ) 是由 蔡智栋 邱友红 王涛 黄东海 汤志为 郑付成 朱杰文 杨凯 向小龙 谢飞 高云峰 于 2020-04-03 设计创作,主要内容包括:公开了一种激光切割极耳的辅助牵引装置及激光切割极耳系统。辅助牵引装置包括沿着极片带(10)运输方向设置的前吸附组件(100)和皮带吸附牵引组件(200),且激光切割极耳区域(320)设置在前吸附组件(100)和皮带吸附牵引组件(200)之间,前吸附组件(100)包括吸附贴紧极片带(10)的吸附块(110),皮带吸附牵引组件(200)包括沿着极片带(10)运输方向同步运转的多个皮带(260),以及为各皮带(260)缝隙处提供负压的吸附模块。通过辅助牵引装置,使极片带在激光切割极耳区域处进行激光加工时,减弱甚至消除抖动,提高稳定性;极片激光切割后的废料通过皮带吸附牵引组件与极片及时分离,使废料有效排出;同时皮带吸附牵引组件的负压及时吸走切割后落在皮带上的粉尘,避免粉尘堆积。(Disclosed are an auxiliary traction device for cutting a tab by laser and a tab laser cutting system. Supplementary draw gear includes along the preceding adsorption component (100) and the belt absorption of pole piece area (10) direction of transportation setting and pulls subassembly (200), and laser cutting utmost point ear region (320) set up in the front between adsorption component (100) and the belt absorption pulls subassembly (200), preceding adsorption component (100) including adsorb absorption piece (110) of pasting closely pole piece area (10), belt absorption pulls subassembly (200) including along a plurality of belts (260) of pole piece area (10) direction of transportation synchronous operation to and provide the adsorption module of negative pressure for each belt (260) gap department. Through the auxiliary traction device, the electrode strip is subjected to laser processing in a laser cutting electrode lug area, so that the jitter is weakened or even eliminated, and the stability is improved; waste materials after pole piece laser cutting are separated from the pole pieces in time through a belt adsorption traction assembly, so that the waste materials are effectively discharged; meanwhile, the negative pressure of the belt adsorption traction assembly timely sucks away dust falling on the belt after cutting, and dust accumulation is avoided.)

一种激光切割极耳的辅助牵引装置及激光切割极耳系统

技术领域

本发明涉及锂电池极耳加工领域,具体涉及一种激光切割极耳的辅助牵引装置及激光切割极耳系统。

背景技术

随着锂电池应用得越来越广泛,为满足人们的使用要求,企业在不断地扩大生产规模。另外,随着世界不断地提倡节能环保,企业为响应“节能环保”理念,所生产的电子产品大部分都用到了锂电池,锂电池的多次使用性质,符合“节能环保”的理念,因此,世界上各个国家的企业都在大量地生产。当前,我国不断开放新能源政策,生产锂电设备的企业也层出不穷,并且数量在快速地增长,导致锂电设备的市场竞争也越来越激烈。

虽然锂电池制造业的迅猛发展,但是,锂电池极耳的切割技术还有待提高。一方面,以往锂电池极耳的切割一直都是采用的传统机械切割方式,其存在以下问题:1、切割速度慢;2、轮廓不平滑,有毛刺或小缺口;3、切割形状很难调整。

另一方面,为了提高切割效率以及保证锂电池极耳的高品质切割,特别针对无固定步距极耳和切割形状经常变化或连续变化等情况,激光切割极耳已展现出无可替代的优势。然而,激光在切割极耳时也存在以下问题:1、极片在在切割过程中,容易产生抖动;2、切割后的废料不能有效排出问题。从而导致激光切割无法稳定连续生产,大规模市场化难以实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种激光切割极耳的辅助牵引装置及激光切割极耳系统,解决现有激光在切割极耳时存在的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种激光切割极耳的辅助牵引装置,极片带运输装置带动极片带运输并穿过激光切割极耳区域处,所述辅助牵引装置包括沿着极片带运输方向设置的前吸附组件和皮带吸附牵引组件,且所述激光切割极耳区域设置在所述前吸附组件和皮带吸附牵引组件之间;其中,所述前吸附组件包括吸附贴紧极片带的吸附块,所述皮带吸附牵引组件包括沿着极片带运输方向同步运转的多个皮带,以及为各皮带缝隙处提供负压的吸附模块。

其中,较佳方案是:所述前吸附组件还包括负压管,所述负压管分别与吸附块上的多个吸附孔和外部真空组件连接,外部真空组件通过负压管为吸附孔提供负压;其中,所述极片带在经过前吸附组件时被吸附孔吸附并贴紧吸附块。

其中,较佳方案是,所述皮带吸附牵引组件包括:立板支柱,作为皮带吸附牵引组件的主体支架;主动轴和从动轴,分别设置在立板支柱的两端,所述皮带套设在主动轴和从动轴之间以进行同步运转;驱动模块,与主动轴连接并带动主动轴转动。

其中,较佳方案是:所述吸附模块包括真空罩,所述真空罩的罩口套设在皮带的非吸附端面处,外部真空组件与真空罩的负压口连通并提供负压。

其中,较佳方案是:所述皮带的运转速度大于极片带的运输速度。

其中,较佳方案是:所述皮带吸附牵引组件还包括设置在立板支柱上且靠近极片带切出处的破真空杆,所述破真空杆包括朝向皮带设置并吹气的吹气孔。

其中,较佳方案是:所述辅助牵引装置还包括设置在靠近极片带切入处的小辊组件,所述小辊组件的小辊压向切入的极片带;以及,所述小辊组件包括位置可调的调整座,所述小辊转动设置在调整座上。

其中,较佳方案是:所述辅助牵引装置还包括设置在极片带非吸附面一侧的挡光组件;以及,所述挡光组件包括防护罩,设置在防护罩内部的挡光散热块,以及设置在挡光散热块和防护罩之间的隔热垫。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种激光切割极耳系统,包括:

极片带运输装置,带动极片带运输至激光切割极耳区域处;

激光器,对激光切割极耳区域处的极片带进行极耳切割;

辅助牵引装置,设置在极片带运输装置的激光切割极耳区域处。

其中,较佳方案是:所述极片带运输装置包括运输极片带的切入辊和切出辊,所述辅助牵引装置的前吸附组件和皮带吸附牵引组件设置在切入辊和切出辊之间。

本发明的有益效果在于,与现有技术相比,本发明通过设计一种激光切割极耳的辅助牵引装置,使极片带在激光切割极耳区域处进行激光加工时,减弱甚至消除抖动,提高激光切割极耳设备的稳定性;以及,极片激光切割后的废料通过皮带吸附牵引组件与极片及时分离,避免废料不能有效排出;同时皮带吸附牵引组件的负压及时吸走切割后落在皮带上的粉尘,避免粉尘堆积。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明基于激光切割极耳系统的辅助牵引装置的结构示意图;

图2是本发明前吸附组件的结构示意图;

图3是本发明皮带吸附牵引组件(无皮带结构)的结构示意图;

图4是本发明皮带吸附牵引组件(安装皮带结构)的结构示意图;

图5是本发明激光切割极耳系统的正面立体结构示意图;

图6是本发明激光切割极耳系统的侧面结构示意图;

图7是本发明调整座的结构示意图;

图8是本发明具有挡光组件的激光切割极耳系统的结构示意图;

图9是本发明挡光组件的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图,对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示,本发明提供一种激光切割极耳的辅助牵引装置的优选实施例。

一种激光切割极耳的辅助牵引装置,设置在极片带运输装置的激光切割极耳区域320处,一激光器310对准激光切割极耳区域320,将通过极片带运输装置运输至此区域的极片带10进行激光加工,实现激光切割极耳操作。例如,通过极片带运输装置将极片带10的一待加工区域运输到激光切割极耳区域320中,进行激光切割极耳,完成后再将下一个待加工区域运输到激光切割极耳区域320中,反复不断重复运输及激光加工。但是,由于在激光加工或运输过程中,会产生抖动和废料不能有效排出问题,因此需要设置辅助牵引装置,辅助极片带10运输以及在加工过程中拉紧。

在本实施例中,所述辅助牵引装置包括沿着极片带10运输方向设置的前吸附组件100和皮带吸附牵引组件200,且激光切割极耳区域320设置在所述前吸附组件100和皮带吸附牵引组件200之间;其中,所述前吸附组件100包括吸附贴紧极片带10的吸附块110,所述皮带吸附牵引组件200包括沿着极片带10运输方向同步运转的多个皮带260,以及为各皮带260缝隙处提供负压的吸附模块。

具体的,在极片带10运输方向上,前吸附组件100设置在极片带10切入位置处,皮带吸附牵引组件200设置在极片带10切出位置处,极片带10在极片带运输装置运输下,经过极片带10切入位置并穿过激光切割极耳区域320处,后从极片带10切出位置处切处,在穿过激光切割极耳区域320处时,通过激光器310进行激光切割极耳操作。在激光切割极耳的过程中,设置辅助牵引装置,有效解决极片在切割过程中的抖动,以及废料疏导问题。

以及,极片带10在极片带运输装置的运输下,在切入位置处靠近至前吸附组件100,被吸附块110吸附贴紧,再配合皮带吸附牵引组件200,使极片带10在激光切割极耳区域320处进行激光加工时,减弱甚至消除抖动,提高焊接精准性。以及,极片带10在极片带运输装置的运输下,在切出位置处前通过皮带吸附牵引组件200,吸走切割后落在皮带260上的粉尘,避免废料不能有效排出问题。

如图2所示,本发明提供前吸附组件的较佳实施例。

所述前吸附组件100还包括负压管120,所述负压管120分别与吸附块110上的多个吸附孔111和外部真空组件连接,外部真空组件通过负压管120为吸附孔111提供负压,避免粉尘堆积;其中,所述极片带10在经过前吸附组件100时被吸附孔111吸附并贴紧吸附块110。具体地,所述吸附块110还包括通道,所述通道分别与负压管120和吸附孔111连通,外部真空组件通过负压管120、通道为吸附孔111提供负压。其中,多个所述吸附孔111阵列设置在吸附块110的一端面上;所述吸附块110的上端面设有安装结构,如腰型孔,便于使前吸附组件100安装在一支架700上,实现固定。

吸附块110表面负压使得极片带10紧贴吸附块110表面,保证极片带10在激光切割极耳区域320不会抖动,特别是激光器310发射激光加工极片带10时。

如图3和图4所示,本发明提供皮带吸附牵引组件的较佳实施例。

所述皮带吸附牵引组件200还包括立板支柱220、主动轴232、从动轴231和驱动模块240,所述主动轴232和从动轴231分别设置在立板支柱220的两端,且平行设置,所述皮带260套设在主动轴232和从动轴231之间以进行同步运转,所述立板支柱220作为皮带吸附牵引组件200的主体支架,所述驱动模块240与主动轴232连接并带动主动轴232转动。

具体地,所述驱动模块240驱动主动轴232在立板支柱220的一端处转动,通过皮带260带动另一端的从动轴231一起转动,实现皮带260在立板支柱220朝主动轴232的滚动方向运动,并在皮带吸附牵引组件200的前端面形成负压区域。优选地,多根皮带260并排设置在主动轴232和从动轴231之间,任一相邻皮带260之间设有缝隙,吸附模块在立板支柱220内形成负压环境,使皮带吸附牵引组件200的前端面通过皮带260的缝隙形成负压区域。不仅通过皮带260对极片带10进行吸附,提高激光切割极耳区域320的激光加工操作时极片带10的稳定性,还能时极片带10与加工后的废料分离。

在本实施例中,皮带260优选为圆皮带。圆带为带传动中带的一种,其截面形状为圆形。

在本实施例中,所述吸附模块包括真空罩212,所述真空罩212的罩口套设在皮带260的非吸附端面处,外部真空组件与真空罩212的负压口211连通并提供负压。具体地,外部真空组件开启提供负压,通过真空罩212的负压口211使真空罩212内形成负压,使罩口皮带260的非吸附端面处形成负压,外部空气经过皮带260吸附端面处的缝隙流入,并在皮带260非吸附端面处的缝隙进入真空罩212中,以吸附经过皮带260吸附端面处的极片带10;同时,吸附激光加工后的废料和碎屑,使其脱离极片带10。

进一步地,所述皮带吸附牵引组件200还包括设置在立板支柱220上且靠近极片带10切出处的破真空杆251,所述破真空杆251包括朝向皮带260设置并吹气的吹气孔2511。通过破真空杆251吹气孔2511吹出的气流,在靠近极片带10切出处使被吸附的废料和碎屑吹出,以防废料和碎屑绕着皮带260绕到非吸附端面处,阻碍负压气流的通过。优选地,所述破真空杆251设设置有多个吹气孔2511,吹气孔2511均朝向极片带10切出处设置,其中破真空杆251通过通气口252与外部吹起装置连通,以实现吹气孔2511的出气;以及,吹气大小可调,满足不同厚度大小的极片带10或加工废料的大小,可防止废料跟随皮带260卷到后方,保证废料落料平顺。

在本实施例中,所述皮带260的运转速度大于极片带10的运输速度。可进一步通过皮带260与极片带10的摩擦,使极片带10的废料和碎屑脱落,提高废料和碎屑的脱落效率。

在本实施例中,驱动模块240通过齿轮的啮合转动控制主动轴232转动。如驱动模块240的电机转轴设有一齿轮251,主动轴232的外侧也设有齿轮252,两齿轮相互啮合,通过驱动模块240对主动轴232转动。

如图5、图6和图7所示,本发明提供小辊组件400的较佳实施例。

所述辅助牵引装置还包括设置在靠近极片带10切入处的小辊组件400,所述小辊组件400的小辊压向切入的极片带10;以及,所述小辊组件400包括位置可调的调整座410,所述小辊转动设置在调整座410上。

具体地,通过调整调整座410的位置,即前后位置,调整小辊压向极片带10的位置,使极片带10从极片带运输装置到前吸附组件100之间产生一偏移角度(即极片带运输装置的切出方向和前吸附组件100的切入方向所形成的夹角,优选3至5度),以增加极片带10的紧绷性,预防波浪状的产生,使在激光切割极耳区域320更平整,更有张力,从而提高激光加工精准性能。其中,小辊组件400转动设置在调整座410上,优选设置在其端边出,作为最端面位置;以及,小辊组件400应包括小辊420、轴芯和轴承,所述轴承设置在调整座410的两端孔位411,小辊420固定在轴芯上,且通过轴芯固定在轴承的内轴,以实现自传。

优选地,调整座410位置可调设置在支架700上。其中,调整座410上设置有腰型孔412,通过腰型孔412与安装螺钉的位置,以调整调整座410相对于支架700的位置。

如图8和图9所示,本发明提供挡光组件600的较佳实施例。

所述辅助牵引装置还包括设置在极片带10非吸附面一侧的挡光组件600;以及,所述挡光组件600包括防护罩610,设置在防护罩610内部的挡光散热块620,以及设置在挡光散热块620和防护罩610之间的隔热垫630。

具体地,极片带10经过辅助牵引装置。一侧面作为吸附面被辅助牵引装置吸附,同时激光器310激光朝向极片带10的吸附面激光加工,为了对激光(穿过极片带10的激光)进行防护,防止人员直接面对激光或受激光的光影响,在极片带10非吸附面一侧的挡光组件600,优选地,激光器310、激光切割极耳区域320和挡光组件600构成一直线。其中,防护罩610为挡光组件600主体,不仅作为主体构架,还对挡光散热块620进行隔绝,挡光散热块620设置在内部(可部分设置在内部,也可以全部设置在内部),对激光的光线进行阻挡,还对激光的热进行吸收及散热,避免热量集中,损坏挡光组件600,隔热垫630设置在挡光散热块620和防护罩610之间,防止挡光散热块620的热量导到防护罩610中,避免人员误接触。

激光在切割极片带10后的能量可对人员皮肤造成灼伤,为防止人员无意中置于激光切割极片带10后的危险区域中,通过挡光散热块620进行保护;因激光的固有特性,能量高度集中、连续工作,所以挡光散热块620的材料不能只考虑熔点,要和材料的散热性综合考量,例如铝的高热传导率以及较高的熔点;防护罩610防止人员手直接接触到挡光散热块620,实现与挡光散热块620的隔绝。

如图5和图6所示,本发明提供激光切割极耳系统的优选实施例。

一种激光切割极耳系统,包括极片带运输装置、激光器310和辅助牵引装置,极片带运输装置带动极片带10运输至激光切割极耳区域320处;激光器310对激光切割极耳区域320处的极片带10进行极耳切割;辅助牵引装置设置在极片带运输装置的激光切割极耳区域320处。

具体地,所述极片带运输装置包括运输极片带10的切入辊510和切出辊520,所述辅助牵引装置的前吸附组件100和皮带吸附牵引组件200设置在切入辊510和切出辊520之间。极片带10从切入辊510切入,并依次经过前吸附组件100、激光切割极耳区域320和皮带吸附牵引组件200,再从切出辊520切出。

若不设置前吸附组件100和皮带吸附牵引组件200,极片带10在切入与切出位置上会出现抖动和废料不能有效排出问题,特别是在激光切割极耳区域320进行激光加工过程中,抖动会影响激光加工,是导致激光切割极片带10无法稳定连续生产的主要原因。通过前吸附组件100和皮带吸附牵引组件200,使激光切割极片带10时,能稳定连续的运行,避免抖动和废料不能有效排出问题,推动激光切割极耳设备大批量商用的基础,使锂电池行业快速发展。

以上所述者,仅为本发明最佳实施例而已,并非用于限制本发明的范围,凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰,皆为本发明所涵盖。

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