專利名稱：連續(xù)沖切制片機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池極片制造系統(tǒng)，尤指一種模具沖切的連續(xù)沖切制片機(jī)。
背景技術(shù)：
疊片式鋰電池由多層正負(fù)極片單體疊制而成，這些極片單體總是由涂布、軋制好 的整條極片分切而成。傳統(tǒng)的操作方式是由人工把正、負(fù)極片根據(jù)涂層及未涂區(qū)先將其分 段裁切(裁大片)，再將大片用刀模在壓力機(jī)上制得一個(gè)個(gè)單體，舊有方式存在工序繁雜、 勞動(dòng)強(qiáng)度大、刀模壽命低(< 2萬次)、效率低(< 8次/分鐘)、定位難于準(zhǔn)確、極片易受 損、產(chǎn)品一致性差等缺點(diǎn)，用于制造小容量的電池勉強(qiáng)可以，但是對新型的大容量動(dòng)力電池 而言，由于其極片較厚(0. 25-0. 35mm)，電池串、并聯(lián)多，這對每個(gè)單體一致性要求更高，采 用傳統(tǒng)制造方式其效率、產(chǎn)品性能、刀模壽命1萬次)更是難以應(yīng)對。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于摒棄現(xiàn)有技術(shù)之缺點(diǎn)，提供一種效率高、產(chǎn)品一致性好、模具 壽命長、運(yùn)行穩(wěn)定、適用高性能動(dòng)力電池、甚至能和軋制設(shè)備直聯(lián)使用的自動(dòng)化連續(xù)沖切制 片機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種連續(xù)沖切制片機(jī)，包括一成型機(jī)構(gòu)，提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)配套的模具精確沖切出極片外形；送料機(jī)構(gòu)，設(shè)置在成型機(jī)構(gòu)前端，間歇將原料帶送入成型機(jī)構(gòu)及后續(xù)工序；牽引機(jī)構(gòu)，設(shè)置在成型機(jī)構(gòu)后端，與送料機(jī)構(gòu)同步牽引極片料帶前進(jìn)；裁切機(jī)構(gòu)，設(shè)置于成型機(jī)構(gòu)及牽引機(jī)構(gòu)之間，將送入的極片再次裁切，使極片與原 料帶分離；收片機(jī)構(gòu)，位于裁切機(jī)構(gòu)下部，收集制成的極片；放卷機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述送料機(jī)構(gòu)前，裝設(shè)極片料帶卷料，及時(shí)供出沖制極片的極片 料帶，或?qū)耐獠恐苯右氲臉O片料帶順著極片料帶前進(jìn)的方向繼續(xù)前送；；張力機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述放卷機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)之間，張緊緩沖極片料帶。作為一種優(yōu)選方案，所述成型機(jī)構(gòu)包括壓力機(jī)構(gòu)及由其驅(qū)動(dòng)的成型模具，該模具 具有和極片產(chǎn)品形狀數(shù)量適配的上模、下模，其上模和壓力機(jī)構(gòu)的動(dòng)力板連接，受控沖制出 極片外形。更進(jìn)一步地，所述成型模具沖制的極片具有工藝連接部分，不和極片料帶完全分罔。作為一種優(yōu)選方案，所述送料機(jī)構(gòu)包括A主動(dòng)輥及連接的A伺服電機(jī)、A壓輥及A 氣缸，A氣缸控制A壓輥與A主動(dòng)輥形成對輥送帶結(jié)構(gòu)，伺服前送輥間之極片料帶。作為一種優(yōu)選方案，所述牽引機(jī)構(gòu)包括B主動(dòng)輥及連接的B伺服電機(jī)、B壓輥、B氣缸，同步裝置及壓料帶，B氣缸控制B壓輥與B主動(dòng)輥形成對輥送帶結(jié)構(gòu)，與送料機(jī)構(gòu)同步 牽引送出制片后之極片料帶的余料，其動(dòng)力還經(jīng)同步裝置驅(qū)動(dòng)壓料帶保護(hù)極片料帶同步運(yùn) 行，防止極片散亂。作為一種優(yōu)選方案，所述裁切機(jī)構(gòu)包括C支架、上切刀、下切刀、Y軸氣缸、X軸伺服 電機(jī)及C絲桿副，該C支架由X軸伺服電機(jī)及C絲桿副驅(qū)動(dòng)改變其X軸坐標(biāo)，以補(bǔ)償裁切位 置的誤差，Y軸氣缸驅(qū)動(dòng)上切刀及下切刀將極片從極片料帶切斷完全分離。作為一種優(yōu)選方案，所述收片機(jī)構(gòu)包括收片盒、升降氣缸、吸片板及驅(qū)動(dòng)器，該吸 片板位于極片料帶下方，并由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)繞后端軸轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，該升降氣缸控制收片盒的 升降，方便收集吸片板送入的極片，收片盒下降后可拉出取出極片。更進(jìn)一步地，所述吸片板具有空腔結(jié)構(gòu)，表面開設(shè)吸盤或小孔，通入真空并吸持極 片。作為一種優(yōu)選方案，上述放卷機(jī)構(gòu)包括基座、糾偏電機(jī)、D絲桿副、檢測器、減速電 機(jī)、D磁力耦合器、D主動(dòng)輥、D氣缸及D壓輥，D氣缸帶動(dòng)D壓輥，該機(jī)構(gòu)可裝放極片料帶的 料卷，此時(shí)D氣缸、D壓輥去除不用，當(dāng)極片料帶從外部引入時(shí)，則D主動(dòng)輥、D壓輥對輥送 料。檢測器、糾偏電機(jī)及D絲桿副組成糾偏系統(tǒng)，使基座的料輥上放出的極片料帶保持一直 線基準(zhǔn)前進(jìn)，D磁力耦合器接受張力機(jī)構(gòu)反饋的信號，維持料帶張力恒定。作為一種優(yōu)選方案，在所述放卷機(jī)構(gòu)之前可以設(shè)置一入料機(jī)構(gòu)，該入料機(jī)構(gòu)包括G 支架及其上的G電機(jī)、G磁力耦合器、G主動(dòng)輥、G壓輥及G氣缸，G氣缸帶動(dòng)G壓輥，G主動(dòng) 輥及G壓輥構(gòu)成對輥由G電機(jī)通過G磁力耦合器送進(jìn)極片料帶。當(dāng)極片料帶從外部直接引 入時(shí)，該入料機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。本實(shí)用新型有益效果是設(shè)置入料機(jī)構(gòu)、放卷機(jī)構(gòu)、張力機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)卷料甚至是和軋機(jī)等前工序設(shè)備自動(dòng)供 料，送料機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)伺服追蹤同步控制，保證送料快速準(zhǔn)確，成型機(jī)構(gòu)采用專用模具沖 切，即使應(yīng)對超厚的動(dòng)力電池極片也能獲得高速(> 30次/分鐘)完美的產(chǎn)品性能和百萬 次以上的沖模壽命，裁切機(jī)構(gòu)將極片和邊料分離并通過插入補(bǔ)償消除涂層位置偏差引起的 誤差，收片機(jī)構(gòu)設(shè)有吸片板吸持極片并將裁落的極片落入收片盒內(nèi)。其具有適應(yīng)能力強(qiáng)，模 具壽命長，運(yùn)行速度快，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，員工只需定期備料和收集極片即可持續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn) 的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的主視示意圖之-圖2是實(shí)用新型工作示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的主視示意圖之: 圖4是圖3的俯視示意圖。 附圖標(biāo)號說明
1極片料帶 10機(jī)架 40牽引機(jī)構(gòu) 70張力機(jī)構(gòu)
2極片 20成型機(jī)構(gòu) 50裁切機(jī)構(gòu) 80收片機(jī)構(gòu)
30送料機(jī)構(gòu) 60放卷機(jī)構(gòu) 90入料機(jī)構(gòu)[0034]21動(dòng)力板22上模23下模[0035]31A支架32A伺服電機(jī)33A主動(dòng)輥[0036]34A壓輥35A氣缸36傳感器[0037]41B支架42B伺服電機(jī)43B主動(dòng)輥[0038]44B壓輥45B氣缸46同步帶[0039]47壓料帶[0040]51C支架52Y軸氣缸53上切刀[0041]54下切刀55X軸伺服電機(jī)56C絲桿副[0042]61基座62糾偏電機(jī)63D絲桿副[0043]64檢測器65減速電機(jī)66D磁力耦合器[0044]67D主動(dòng)輥68D氣缸69D壓輥[0045]71E氣缸72浮輥73導(dǎo)向軸[0046]74電位器[0047]81升降氣缸82收片盒83吸片板[0048]84驅(qū)動(dòng)器[0049]91G支架92G電機(jī)93G磁力耦合器[0050]94G主動(dòng)輥95G氣缸96G壓輥
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。如圖1、2、3、4所示，其揭示了本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，包括有機(jī)架 10、成型機(jī)構(gòu)20、送料機(jī)構(gòu)30、牽引機(jī)構(gòu)40、裁切機(jī)構(gòu)50、放卷機(jī)構(gòu)60、張力機(jī)構(gòu)70、收片機(jī) 構(gòu)80以及當(dāng)極片料帶1直接引入時(shí)配置的入料機(jī)構(gòu)90。所述放卷機(jī)構(gòu)60設(shè)置在機(jī)架10前端，其包括有基座61、糾偏電機(jī)62、D絲桿副63、 檢測器64、減速電機(jī)65、D磁力耦合器66、D主動(dòng)輥67、D氣缸68、D壓輥69，該機(jī)構(gòu)可裝放 極片料帶的料卷，此時(shí)D氣缸68、D壓輥69去除不用，當(dāng)極片料帶1從外部引入時(shí)，則D主 動(dòng)輥67、D壓輥69對輥送料。檢測器64、糾偏電機(jī)62、絲桿副63組成糾偏系統(tǒng)，使基座的 料輥上放出的料帶1保持一直線基準(zhǔn)前進(jìn)。所述張力機(jī)構(gòu)70，設(shè)置在上述放卷機(jī)構(gòu)60、送料機(jī)構(gòu)30之間，其包括一 E氣缸71 或彈簧、浮輥72、導(dǎo)向軸73及電位器74，該電位器74檢測浮輥72的位置變化并將其反饋 至放卷機(jī)構(gòu)60之D磁力耦合器66，改變其力矩保持極片料帶1張緊力度恒定；所述送料機(jī)構(gòu)30設(shè)置在成型機(jī)構(gòu)20前端，間歇將原極片料帶1前送入成型機(jī)構(gòu) 20及后續(xù)工序，其包括A基架31、A主動(dòng)輥33及連接的A伺服電機(jī)32、A壓輥34及A氣缸 35，還包括傳感器36，A氣缸35控制A壓輥34與A主動(dòng)輥33形成對輥送帶功能，伺服前送 輥間之極片料帶1，其送料長度依據(jù)傳感器36檢測極片料帶的追色基準(zhǔn)精確控制。所述述成型機(jī)構(gòu)20包括壓力機(jī)構(gòu)及由其驅(qū)動(dòng)的成型模具，該模具具有和極片2產(chǎn) 品形狀數(shù)量適配的上模22及下模23，其上模22和壓力機(jī)構(gòu)的動(dòng)力板21連接，受控沖制出 極片2外形，該模具沖制的極片2和極片料帶1基體具有工藝連接部分，不和極片料帶1完 全分離，利于極片2往前輸送。[0057]所述裁切機(jī)構(gòu)50設(shè)置于成型機(jī)構(gòu)20及牽引機(jī)構(gòu)40之間，將送入的極片2再次裁 切，使極片2與原料帶1分離，包括C支架51、上切刀53、下切刀54、Y軸氣缸52、X軸伺服 電機(jī)55及C絲桿副56，該C支架51由X軸伺服電機(jī)55及絲桿副56驅(qū)動(dòng)改變其X軸坐標(biāo)， 以補(bǔ)償裁切位置的誤差，Y軸氣缸52驅(qū)動(dòng)上切刀53將極片2從極片料帶1切斷完全分離。所述牽引機(jī)構(gòu)40設(shè)置在裁切機(jī)構(gòu)50之后，包括B支架41、B主動(dòng)輥43及連接的 B伺服電機(jī)42、B壓輥44及B氣缸45、同步裝置46及壓料帶47，B氣缸45控制B壓輥44 與B主動(dòng)輥43形成對輥送帶結(jié)構(gòu)，由B伺服電機(jī)42驅(qū)動(dòng)，與送料機(jī)構(gòu)30同步牽引送出制 片后極片料帶1之余料，其動(dòng)力還經(jīng)同步裝置46驅(qū)動(dòng)壓料帶47保護(hù)極片料帶1同步運(yùn)行， 防止極片2散亂。所述收片機(jī)構(gòu)80位于裁切機(jī)構(gòu)50下部，自動(dòng)收集制成的極片2。包括收片盒82、 升降氣缸81、吸片板83、驅(qū)動(dòng)器84，該吸片板83位于極片料帶1下方，并由驅(qū)動(dòng)器84驅(qū)動(dòng) 繞后端軸轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，氣缸81控制收片盒82的升降，方便收集吸片板83送入的極片2，收 片盒82下降后可拉出取出極片2。更進(jìn)一步地，該吸片板83具有空腔結(jié)構(gòu)，表面開設(shè)吸盤 或小孔，通入真空并吸持極片2。作為一種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，當(dāng)極片料帶1從其他如軋機(jī)等設(shè)備直接引入時(shí)，本連 續(xù)沖切制片機(jī)還可進(jìn)一步在其前端配置一入料機(jī)構(gòu)90，該入料機(jī)構(gòu)90包括G支架91及其 上的G電機(jī)92、G磁力耦合器93、G主動(dòng)輥94、G壓輥96、G氣缸95，G氣缸95運(yùn)動(dòng)G壓輥 96與G主動(dòng)輥94構(gòu)成對輥，由G電機(jī)92通過G磁力耦合器93送進(jìn)極片料帶1。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于，一方面，其通過設(shè)置入料機(jī)構(gòu)、放卷機(jī)構(gòu)、張力機(jī)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)卷料甚至是和軋機(jī)等前工序設(shè)備直聯(lián)的自動(dòng)供料，其送料機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)通過伺服追蹤 同步控制，保證了送料快速準(zhǔn)確，另一方面，其成型機(jī)構(gòu)采用專用模具沖切，完美解決超厚 動(dòng)力電池極片高速、產(chǎn)品性能一致和超長的沖模壽命等綜合性要求，其裁切機(jī)構(gòu)將極片和 邊料分離，并通過插入補(bǔ)償消除涂層位置偏差引起的誤差，獲得精確的極片長度，其設(shè)置收 片機(jī)構(gòu)將裁落的極片自動(dòng)收集入盒。藉此，本技術(shù)構(gòu)建的連續(xù)沖切制片機(jī)完美解決了超厚 動(dòng)力電池超厚極片的制片難題，具有適應(yīng)能力強(qiáng)，模具壽命長，運(yùn)行速度快，產(chǎn)品性能穩(wěn)定， 可持續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任 何限制，故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化 與修飾，均仍屬于本等同實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征是，包括一成型機(jī)構(gòu)，提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)配套的模具沖切出極片外形；送料機(jī)構(gòu)，設(shè)置在成型機(jī)構(gòu)前端，間歇將極片料帶送入成型機(jī)構(gòu)及后續(xù)工序；牽引機(jī)構(gòu)，設(shè)置在成型機(jī)構(gòu)后端，與送料機(jī)構(gòu)同步牽引極片料帶前進(jìn)；裁切機(jī)構(gòu)，設(shè)置于成型機(jī)構(gòu)及牽引機(jī)構(gòu)之間，將送入的極片再次裁切，使極片與原料帶分離；收片機(jī)構(gòu)，位于裁切機(jī)構(gòu)下部，收集制成的極片；放卷機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述送料機(jī)構(gòu)前，裝設(shè)極片料帶的卷料，及時(shí)供出沖制極片的極片料帶，或?qū)耐獠恐苯右氲臉O片料帶順著極片料帶前進(jìn)的方向繼續(xù)前送；張力機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述放卷機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)之間，張緊緩沖極片料帶。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述成型機(jī)構(gòu)包括壓力機(jī)構(gòu)及 由其驅(qū)動(dòng)的成型模具，該模具具有和極片產(chǎn)品形狀數(shù)量適配的上模、下模，其上模和壓力機(jī) 構(gòu)的動(dòng)力板連接，受控沖制出極片外形。
3.如權(quán)利要求2所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述成型模具沖制的極片具有 工藝連接部分，不和極片料帶完全分離。
4.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述送料機(jī)構(gòu)包括A主動(dòng)輥及 連接的A伺服電機(jī)、A壓輥及A氣缸，A氣缸控制A壓輥與A主動(dòng)輥形成對輥送帶結(jié)構(gòu)，伺服 前送輥間之極片料帶。
5.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述牽引機(jī)構(gòu)包括B主動(dòng)輥及 連接的B伺服電機(jī)、B壓輥、B氣缸、同步裝置及壓料帶，B氣缸控制B壓輥與B主動(dòng)輥形成 對輥送帶結(jié)構(gòu)，與送料機(jī)構(gòu)同步牽引送出制片后之極片料帶的余料，其動(dòng)力還經(jīng)同步裝置 驅(qū)動(dòng)壓料帶保護(hù)極片料帶同步運(yùn)行，防止極片散亂。
6.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述裁切機(jī)構(gòu)包括C支架、上切 刀、下切刀、Y軸氣缸、X軸伺服電機(jī)及C絲桿副，該C支架由X軸伺服電機(jī)及C絲桿副驅(qū)動(dòng) 改變其X軸坐標(biāo)，以補(bǔ)償裁切位置的誤差，Y軸氣缸驅(qū)動(dòng)切刀將極片從極片料帶切斷完全分 罔。
7.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述收片機(jī)構(gòu)包括收片盒、升降 氣缸、吸片板及驅(qū)動(dòng)器，該吸片板位于極片料帶下方，并由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)繞后端軸轉(zhuǎn)動(dòng)一角 度，該升降氣缸控制收片盒的升降，方便收集吸片板送入的極片，收片盒下降后可拉出取出 極片。
8.如權(quán)利要求7所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述吸片板具有空腔結(jié)構(gòu)，表面 開設(shè)吸盤或小孔，通入真空并吸持極片。
9.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于所述放卷機(jī)構(gòu)包括基座、糾偏電 機(jī)、D絲桿副、檢測器、減速電機(jī)、D磁力耦合器、D主動(dòng)輥輥、D氣缸及D壓輥，D氣缸帶動(dòng)D 壓輥，該機(jī)構(gòu)可裝放極片料帶的料卷，此時(shí)D氣缸、D壓輥去除不用，當(dāng)極片料帶從外部引入 時(shí)，則D主動(dòng)輥、D壓輥對輥送料，檢測器、糾偏電機(jī)及D絲桿副組成糾偏系統(tǒng)，使基座的料 輥上放出的極片料帶保持一直線基準(zhǔn)前進(jìn)，該D磁力耦合器接受張力機(jī)構(gòu)反饋的信號，維 持極片料帶張力恒定。
10.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)沖切制片機(jī)，其特征在于在所述放卷機(jī)構(gòu)之前可以設(shè)置一入料機(jī)構(gòu)，該入料機(jī)構(gòu)包括G支架及其上的G電機(jī)、G磁力耦合器、G主動(dòng)輥、G壓輥及G 氣缸，G氣缸帶動(dòng)G壓輥，G主動(dòng)輥及G壓輥構(gòu)成對輥由G電機(jī)通過G磁力耦合器送進(jìn)極片 料帶。
專利摘要連續(xù)沖切制片機(jī)，涉及電池極片制造系統(tǒng)。包括機(jī)架、成型機(jī)構(gòu)及其前后端的送料機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)，還在成型機(jī)構(gòu)與牽引機(jī)構(gòu)間設(shè)置裁切機(jī)構(gòu)，在裁切機(jī)構(gòu)下部設(shè)置收片機(jī)構(gòu)，在送料機(jī)構(gòu)的之前還設(shè)有放卷機(jī)構(gòu)和張力機(jī)構(gòu)，更進(jìn)一步地，還可包括一入料機(jī)構(gòu)。該連續(xù)沖切制片機(jī)，適用于動(dòng)力電池極片等高厚度材料的自動(dòng)化制片，具有適應(yīng)范圍廣、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、模具壽命長及運(yùn)行成本低的突出優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01M4/04GK201667360SQ201020140588
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者喻世民, 張強(qiáng), 王龍慶, 羅振國 申請人:東莞市鴻寶鋰電科技有限公司