【技术实现步骤摘要】
一种全自动高速激光极片裁切设备
本技术涉及锂电池领域，特别指一种全自动高速激光极片裁切设备。
技术介绍
当前,全球锂电池企业主要聚集在韩国、中国和日本。日本在21世纪之前垄断了全球的裡电池产业,其主要产品是二次锂电池。后来,随着韩国和中国对锂电池生产技术的研究和开发而逐渐地在全球占据了一定的市场。国外著名的锂电池生产厂家有三洋、博世、三星、松下、索尼、丰田、东芝、福特、通用、奔驰等。这些厂家一般都有一整套完善的锂电池生产线，其中包含锂电池卷绕设备和极耳焊接设备，这些设备一般由专门的设备生产商提供。调查统计，2016年中国锂电池电芯设备规模为75亿元，同比增长超过100%。其中国产设备占55亿元，预计未来国产比例将提升。目前动力电池的产能和性能，远不能满足终端电动车及储能市场的新增需求，未来3-5年将是锂电设备高速增长期。受动力电池大规模扩张影响，单体动力电池容量较大，用叠片工艺生产效率和性能更优异。许多国内领先电芯制造商都有方形铝壳电池扩产规划，2016年以来对叠片工艺设备需求随之增多。我国锂电池叠片机设备行业，由过去格林晟一家独大，到现在群雄割据的局面。由于动力电池性能要求较高，对设备稳定性、精细度、高速性等要求严格，因此企业在采购中会优先考虑高性能设备，这将加速设备市场向实力型设备企业集中化，同时也倒逼低端市场设备企业竞争加大，小企业为了生存迫使下降价格走薄利多销道路。动力锂电池主要由隔离膜、阴极、阳极、电解液四部分组成，按成型工艺主要分为三种：切片锂电池、叠片锂电池和卷绕锂电池。切片锂电池，由于隔离膜非常柔软，...
【技术保护点】
1.一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：包括极片料卷（3）、接料机构（2）、连杆张紧机构（4）、极耳裁切机构、传送牵引机构（8）及极片裁切机构（9），其中，上述极片料卷（3）包括二个，两极片料卷（3）设置于机架（1）的侧壁上；上述接料机构（2）设置于极片料卷（3）的侧部，极片料卷（3）导出的带状极片穿过接料机构（2）向外延伸；上述连杆张紧机构（4）设置在接料机构（2）的侧部，极片料卷（3）导出的带状极片经连杆张紧机构（4）张紧，并调节张紧力；上述极耳裁切机构水平连接于机架（1）上，带状极片穿入极耳裁切机构内，并向前移动时，经极耳裁切机构在带状极片的一侧间隔地裁切出极耳；上述传送牵引机构（8）及极片裁切机构（9）依次间隔并列设置，裁切极耳后的带状极片经传送牵引机构（8）水平移送至极片裁切机构（9）内，极片裁切机构（9）将高速运动的带状极片裁切成单片的极片。/n
【技术特征摘要】
1.一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：包括极片料卷（3）、接料机构（2）、连杆张紧机构（4）、极耳裁切机构、传送牵引机构（8）及极片裁切机构（9），其中，上述极片料卷（3）包括二个，两极片料卷（3）设置于机架（1）的侧壁上；上述接料机构（2）设置于极片料卷（3）的侧部，极片料卷（3）导出的带状极片穿过接料机构（2）向外延伸；上述连杆张紧机构（4）设置在接料机构（2）的侧部，极片料卷（3）导出的带状极片经连杆张紧机构（4）张紧，并调节张紧力；上述极耳裁切机构水平连接于机架（1）上，带状极片穿入极耳裁切机构内，并向前移动时，经极耳裁切机构在带状极片的一侧间隔地裁切出极耳；上述传送牵引机构（8）及极片裁切机构（9）依次间隔并列设置，裁切极耳后的带状极片经传送牵引机构（8）水平移送至极片裁切机构（9）内，极片裁切机构（9）将高速运动的带状极片裁切成单片的极片。
2.根据权利要求1所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的接料机构（2）包括第一接料平台（21）、接料升降模组（23）、第二接料平台（24）及吸料及划料组件，其中，上述第一接料平台（21）水平固定设置于机架（1）的侧壁上；上述接料升降模组（23）竖直设置于第一接料平台（21）的侧部；上述第二接料平台（24）水平连接在接料升降模组（23）的输出端上，并经接料升降模组（23）驱动而升降运动，第二接料平台（24）的一侧边处设有斜面；上述吸料及划料组件设置于第一接料平台（21）及第二接料平台（24）的上方，一个极片料卷（3）上的带状极片被拉出完后，该带状极片的尾端在第一接料平台（21）处粘附双面胶，且另一个满载的极片料卷（3）的带状极片的头端被吸附固定在第二接料平台（24）处，吸料及划料组件将粘附双面胶的带状极片吸附移送至第二接料平台（24）处，并将其粘附在另一个极片料卷（3）的带状极片的头端，并在第二接料平台（24）处将一个极片料卷（3）上的带状极片划断。
3.根据权利要求2所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的吸料及划料组件包括直线驱动部件、划刀（212）及吸板（213），其中，上述直线驱动部件设置于机架（1）上，并位于第一接料平台（21）及第二接料平台（24）的上方；上述吸板（213）水平连接在直线驱动部件的输出端上，吸板（213）的底部水平面为吸附平面；上述划刀（212）可滑动地连接在吸板（213）的一侧，并向下延伸至吸板（213）的下方，吸板（213）吸附带状极片，并将带状极片水平移送，划刀（212）沿吸板（213）侧边方向直线移动，将带状极片划断；
上述直线驱动部件包括直线模组（25）、第一直线滑座（26）、直线电机（27）、丝杆（28）、丝杆座（29）、直线滑轨（210）及第二直线滑座（211），其中，上述直线模组（25）水平设置在机架（1）的侧壁上；上述第一直线滑座（26）垂直连接于直线模组（25）的输出端上，经直线模组（25）驱动而直线运动；上述直线电机（27）设置于第一直线滑座（26）的一端；上述丝杆（28）沿第一直线滑座（26）方向可转动地设置在第一直线滑座（26）上，且与直线电机（27）的输出端连接；上述丝杆座（29）套设在丝杆（28）上，丝杆（28）旋转运动时，驱动丝杆座（29）沿丝杆（28）直线运动；上述直线滑轨（210）设置在第一直线滑座（26）的一侧侧壁上；上述第二直线滑座（211）可滑动地嵌设在直线滑轨（210）上，并与丝杆座（29）固定连接，丝杆座（29）带动第二直线滑座（211）直线运动；上述划刀（212）连接于第二直线滑座（211）的侧壁上，并倾斜向下延伸；上述吸板（213）水平连接在第一直线滑座（26）的下部；
上述第一接料平台（21）、第二接料平台（24）的顶面及吸板（213）的底面设置有至少二个真空吸孔（22），以便真空吸附带状极片。
4.根据权利要求3所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的连杆张紧机构（4）包括张紧气缸（41）、连杆组件、连接套（44）、辊支架（46）及张紧辊（47），其中，上述连接套（44）插设固定在机架（1）内；上述张紧气缸（41）设置在机架（1）的后侧；上述辊支架（46）设置在机架（1）的前侧，并与连接套（44）可转动地连接；张紧气缸（41）的输出端与辊支架（46）之间通过连杆组件连接，张紧气缸（41）驱动辊支架（46）旋转运动；上述张紧辊（47）可转动地连接在辊支架（46）的下部，带状极片穿过张紧辊（47）时，经张紧辊（47）张紧；
上述连接套（44）内可转动地插设有支杆（45），支杆（45）的两端分别穿过连接套（44）延伸至机架（1）的后侧和前侧；
上述连杆组件包括第一连接块（42）及第二连接块（43），上述第一连接块（42）可转动地连接在张紧气缸（41）的输出端上，第一连接块（42）的底部设有U型安装槽；上述第二连接块（43）的一端可转动地连接在U型安装槽内，第二连接块（43）的另一端可转动地连接在支杆（45）延伸至机架（1）后侧的端部；
上述辊支架（46）为H状结构，辊支架（46）的上部及下部分别设有安装空间，辊支架（46）上部的安装空间与支杆（45）可拆卸地连接；上述张紧辊（47）可转动地设置在辊支架（46）下部的安装空间内。
5.根据权利要求4所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的极耳裁切机构包括极耳裁切平台（5）及极耳裁切激光器（6），其中，上述极耳裁切平台（5）水平设置于机架（1）的前侧，极耳裁切激光器（6）设置于极耳裁切平台（5）的上方；极耳裁切平台（5）包括导膜组件、直线驱动模组（54）、极耳裁切组件及吸尘和清洁组件，上述直线驱动模组（54）设置于机架（1）的侧壁上，导膜组件设置在直线驱动模组（54）上方；上述极耳裁切组件包括二套，两套极耳裁切组件分别连接在直线驱动模组（54）的输出端上，经直线驱动模组（54）调整直线位置，以便选择在带状极片的不同侧边处裁切极耳，带状极片经导膜组件水平延伸至极耳裁切组件上方；极耳裁切组件包括至少二个裁切支撑面，极耳裁切组件驱动各裁切支撑面沿竖直平面旋转运动以便进行轮换；上述吸尘和清洁组件设置在水平的裁切支撑面及侧部的裁切支撑面处，吸尘和清洁组件在水平的裁切支撑面处吸出极耳裁切过程中掉落的废料，并在侧部的裁切支撑面处对裁切支撑面进行吹洗和吸尘清洁。
6.根据权利要求5所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的导膜组件包括导膜支架（51）、第一导膜辊（52）及第二导膜辊（53），其中，上述导膜支架（51）设置于直线驱动模组（54）的上方，第一导膜辊（52）可转动地设置在导膜支架（51）的下部，并与导膜支架（51）之间留有间隙；上述第二导膜辊（53）可转动地设置在第一导膜辊（52）的侧部；带状极片穿过导膜支架（51）与第一导膜辊（52）之间的间隙经第二导膜辊（53）水平支撑，并延伸至极耳裁切组件上方。
7.根据权利要求6所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的极耳裁切组件包括极耳裁切滑座（55）、裁切升降气缸（56）、裁切升降座（57）、裁切旋转气缸（58）及轮换架（59），其中，上述极耳裁切滑座（55）连接在直线驱动模组（54）的输出端上；上述裁切升降气缸（56）连接在极耳裁切滑座（55）的侧壁上，且输出端朝上设置；上述裁切升降座（57）连接在裁切升降气缸（56）的输出端上，并经裁切升降气缸（56）驱动而升降运动；上述裁切旋转气缸（58）设置在裁切升降座（57）上，且输出端穿过裁切升降座（57）；上述轮换架（59）连接在裁切旋转气缸（58）的输出端上，经裁切旋转气缸（58）驱动而旋转运动；上述轮换架（59）包括轮盘部及裁切支撑部，轮盘部为圆状盘体结构，轮盘部竖直连接在裁切旋转气缸（58）的输出端上，并经裁切旋转气缸（58）驱动而旋转运动；上述裁切支撑部包括至少二个，裁切支撑部沿轮盘部的圆周方向均匀间隔地连接在轮盘部的边沿，并延伸形成裁切支撑面，其中水平设置的裁切支撑部为裁切工作平面；裁切支撑面上开设有激光裁切槽，以便极耳裁切激光器（6）在带状极片的一侧处裁切出极耳。
8.根据权利要求6所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的吸尘和清洁组件包括吸尘清洁支板（510）、第一吸尘管（511）、清洁气嘴（512）及第二吸尘管（513），其中，上述吸尘清洁支板（510）连接在裁切升降座（57）的下部，并水平延伸；上述第一吸尘管（511）及第二吸尘管（513）分别设置在吸尘清洁支板（510）上；上述第一吸尘管（511）的吸入管口延伸至水平的裁切支撑部下方，以便吸出在该裁切支撑部处裁切时产生的费料；上述清洁气嘴（512）竖直延伸至轮换架（59）一侧的裁切支撑部上，并朝裁切支撑部的激光裁切槽设置，清洁气嘴（512）导出高压气体清洁轮换后的激光裁切槽；上述第二吸尘管（513）的吸入管口延伸至轮换架（59）一侧的裁切支撑部处，以便将清洁气嘴（512）清洁激光裁切槽时产生的残余物吸出。
9.根据权利要求8所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的极耳裁切激光器（6）包括极耳激光器支架（61）、极耳激光器模组（63）、极耳激光器滑座（64）、极耳激光器（65）及极耳激光器调节杆（66），其中，上述极耳激光器支架（61）设置在机架（1）上，极耳激光器支架（61）上开设有二个避空槽（62）；上述极耳激光器模组（63）水平设置在极耳激光器支架（61）的下部；上述极耳激光器滑座（64）包括二个，两极耳激光器滑座（64）分别连接在极耳激光器模组（63）的输出端上；上述极耳激光器（65）包括二个，两极耳激光器（65）分别设置在两极耳激光器滑座（64）上，并经极耳激光器调节杆（66）调节竖直方向上的高度。
10.根据权利要求9所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的极耳裁切机构与传送牵引机构（8）之间设置有除尘和极耳整形机构（7），除尘和极耳整形机构（7）包括辊支座（71）、传动辊（74）、整形支架（75）及整形辊（76），其中，上述辊支座（71）设置在机架（1）的侧壁上，辊支座（71）内设有安装空间，该安装空间的内侧设有清洁部件；上述传动辊（74）可转动地设置在辊支座（71）的安装空间内，并与辊支座（71）安装空间的内壁之间留有间隙，带状极片穿过该间隙移动时经清洁部件清洁表面，并经辊支座（71）将清洁过程中产生的残留物吸出；上述整形支架（75）设置于辊支座（71）的一侧壁上，整形支架（75）的一端与辊支座（71）的侧壁可转动地连接，整形支架（75）的另一端延伸至辊支座（71）的下方；上述整形辊（76）连接在整形支架（75）的另一端，并沿传动辊（74）轴向方向延伸至传动辊（74）外侧，与传动辊（74）之间留有间隙，带状极片经过该间隙时，整形辊（76）对带状极片一侧的极耳进行压正整形。
11.根据权利要求10所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的清洁部件包括弧面槽体（77）、清洁毛刷（78）、气槽（79）、第一导气管（72）及第二导气管（73），其中，上述弧面槽体（77）设置于辊支座（71）安装控件的内侧壁上，并沿弧面方向向内凹陷；上述清洁毛刷（78）包括二条，两条清洁毛刷（78）分别沿直线方向设置于弧面槽体（77）的两侧边处；上述气槽（79）为条状结构，气槽（79）设置于弧面槽体（77）的底部，并与辊支座（71）内部的气腔连通；上述第一导气管（72）及第二导气管（73）分别连接在辊支座（71）的外部，并与辊支座（71）内部的气腔连通；带状极片在传动辊（74）上运动时，清洁毛刷（78）接触并清刷带状极片的表面，以便清洁带状极片表面，清洁后的残余物滑入弧面槽体（77）内，并滑入气槽（79）经第一导气管（72）或第二导气管（73）吸出。
12.根据权利要求11所述的一种全自动高速激光极片裁切设备，其特征在于：所述的传送牵引机构（8）包括牵引平台（81）及牵引组件（82），其中，上述牵引平台（81）水平设置在机架（1）的侧壁上；上述牵引组件（82）包括二套，两牵引组件（82）上下对应地设置在牵引平台（81）的上下两侧；带状极片沿水平方向延伸至牵引平台（81）上，并穿入至上下两牵引组件（82）之间，两牵引组件（82）通过上下间隔设置的两传动带压住带状极片，两传动带独立地循环直线运动，将带状极片向前直线推送；两牵引组件（82）内部设有带清洁部件，传动带运动牵引带状极片运动时，进入带清洁部件内，带清洁部件...
【专利技术属性】
技术研发人员：劳世敏，周贤文，王金军，
申请(专利权)人：深圳市兴禾自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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