一种三轴超薄铜箔分切机及其分切方法与流程

本发明涉及电解铜箔分切生产技术领域，尤其涉及一种既能够切宽幅也能够切窄幅的超薄铜箔分切机及其分切方法。

背景技术：

电解铜箔生产中，电解铜箔生箔机设有阴、阳两极，在阴阳两极中间有硫酸铜电解液流过。阴极常用的是直径有φ2700mm、φ2000mm、或φ1500mm的阴极辊，辊面宽度1380mm，材质为钛合金的阴极辊简称为钛辊。钛辊放置在阳极槽中，在数万安培的直流电的作用下，电解液中的铜离子在阴极辊表面沉积，阴极辊转动，将铜箔从阴极辊表面剥离下来，并收成宽度为1380mm的卷状铜箔卷，铜箔厚度有6微米-18微米不等，然后通过分切机或分条机按用户的宽幅切成成品。通常主要宽幅有400mm，450mm，500mm，1200mm，1290mm，1295mm等。对于锂电池用的铜箔，厚度通常是6微米到8微米，宽度都在700以下。

传统的分切机收卷机构有一条收卷轴的和两条收卷轴两种形式，如图1至图4所示。图1和图2为一条收卷轴分切机，只能收取一卷，通常用来分切大宽幅铜箔。分切时按用户指定的宽幅配置左右两组切刀，把中间的铜箔收卷起来，包装后发给用户，两边的边料也通过两台边料收卷机分别收起来，作废料回炉使用。对于1380mm宽的原箔，用户的宽幅越大，成品率就越高。图3和图4为两条收卷轴分切机，用于同时分切两幅的产品。分切时按用户指定宽幅配置三组切刀把中间两幅分别收在两条不同的轴上，两边边料收在边料收卷机上。可实现高速精确控制。

对于超薄锂电池用铜箔，500mm以下的小宽幅品种很多，如果只分切两卷，其余就都损失了，严重影响铜箔的合格率，一般达不到60%。为此人们也试图在其中的一条轴上面收取两卷成品，结合另一条收卷轴，一共可收取三卷，如图5和图6所示。但在同一条轴上收卷两卷的时候，要求两卷的长度，卷芯直径尺寸完全一样才能收得好，而且在其中某一卷一旦出现质量缺陷，需要去掉缺陷时，另一卷也必须要去掉同样长度的铜箔。尽管这样，两卷收卷时均无法做到收卷的张紧程度完全一致，收卷张力一致可控，经常出现一卷紧而另一卷松。特别是6微米、8微米锂电池超薄铜箔，分切过程中对铜箔张力十分敏感，张力大了，容易拉伤铜箔，张力小了又收不紧。往往收卷的质量达不到要求，影响铜箔合格率。

人们也曾尝试了用滑差轴来实现在一条轴上同时作多卷卷取。滑差轴的原理就是利用在气压作用下，滑环与轴打滑来满足同一只轴上不同卷的卷取，利用摩擦力来驱动铜箔卷取。但滑差轴的滑环尽管制造精密，但总还是有误差的，无法保证所有滑块完成一致，还是出现有点滑块摩擦力大，有点小的情况，这样也造成铜箔张力不一致，而超薄铜箔受力范围小，生产中无法满足正常生产。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种能够实现单幅、双幅和三幅超薄铜箔同时切割和收卷的分切机，保证全过程张力可控可调，实现超薄铜箔的正常收卷。

本发明采用的技术方案是：一种三轴超薄铜箔分切机，包括收卷机构、导辊、上刀机构和下刀机构，还包括有第一收卷机构、第二收卷机构和第三收卷机构；所述第一收卷机构包括长收卷轴和套接其上的成品卷，所述长收卷轴的一端通过轴承与连接器相连，所述连接器连接驱动马达；所述第二收卷机构和第三收卷机构之间连接有中间支撑座，所述中间支撑座包括气缸、直线导轨和与气缸相连的支撑块，所述支撑块与直线导轨相适配，所述支撑块的工作端设有挡块；所述第二收卷机构和第三收卷机构分别包括有短收卷轴和套接其上的成品卷，所述短收卷轴的一端通过轴承连接连接器，另一端通过轴承连接中间支撑座，所述连接器连接驱动马达。

一种三轴超薄铜箔分切机的铜箔分切方法，包括如下步骤：

步骤一、启动气缸驱动支撑块沿着直线导轨运动到预设点；

步骤二、将第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴的一端安装在中间支撑座上，另一端与驱动马达连接；

步骤三、调整第一收卷机构、第二收卷机构和第三收卷机构的成品卷及其位置；

步骤四、将待切的铜箔放置于本分切机上；

步骤五、调整上刀机构和下刀机构的位置；

步骤六、启动第一收卷机构、第二收卷机构和第三收卷机构的驱动马达，启动边料收卷机。

一种三轴超薄铜箔分切机的铜箔分切方法，包括如下步骤：

步骤一、将第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴拆除，取出第二收卷机构和第三收卷机构的成品卷；

步骤二、启动气缸，调整中间支撑座的支撑块的位置，将支撑块收起；

步骤三、将长收卷轴安装在第二或第三收卷机构上；

步骤四、将成品卷安装在步骤三中对应的长收卷轴上，调整成品卷的位置；

步骤五、调整第一收卷机构的成品卷及其位置；

步骤六、将待切的铜箔放置于本分切机上；

步骤七、调整上刀机构和下刀机构的位置；

步骤八、启动第一收卷机构和步骤三中对应的收卷机构的驱动马达，启动边料收卷机。

一种三轴超薄铜箔分切机的铜箔分切方法，包括如下步骤：

步骤一、将第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴拆除，取出第二收卷机构和第三收卷机构的成品卷；

步骤二、启动气缸，调整中间支撑座的支撑块的位置，将支撑块收起；

步骤三、调整第一收卷机构的成品卷及其位置；

步骤四、将待切的铜箔放置于本分切机上；

步骤五、调整上刀机构和下刀机构的位置；

步骤六、启动第一收卷机构和边料收卷机。

作为本发明的进一步改进，所述挂钩机构还包括有定位装置，所述定位装置连接在挂钩机构上限制支撑座支撑块的移动。

本发明采用的有益效果是：本结构的三轴超薄铜箔分切机，实现单幅、双幅和三幅的不同宽幅的超薄铜箔的分切收卷功能，不仅有效的节省生产空间，同时保证产品质量。本发明结构简单、涉及巧妙，不仅有效解决多幅超薄铜箔分切时铜箔张力不一致导致无法正常生产的问题，同时有效的降低生产成本提高生产效率。

附图说明

图1为传统一轴分切机示意图。

图2为传统一轴分切机俯视图。

图3为传统二轴分切机示意图。

图4为传统二轴分切机俯视图。

图5为现有三轴分切机示意图。

图6为现有三轴分切机俯视图。

图7为本发明的示意图。

图8为本发明的俯视图。

图9为本发明的中间支撑座示意图。

图10为本发明的中间支撑座侧视图。

图中所示：1放卷机构，2导辊，3第一收卷机构，4上刀机构，5下刀机构，6边料收卷机，7边料，8第二收卷机构,9中间支撑座，31驱动马达，32连接器，33轴承，34成品卷，35长收卷轴，36短收卷轴,91气缸，92直线导轨，93挡块,94支撑块。

具体实施方式

下面结合图8和图9，对本发明做进一步的说明。

如图所示，一种三轴铜箔分切机，包括收卷机构1、导辊2、上刀机构4和下刀机构5，还包括有第一收卷机构3、第二收卷机构8和第三收卷机构；所述第一收卷机构3包括长收卷轴35和套接其上的成品卷34，所述长收卷轴35的一端通过轴承33与连接器32相连，所述连接器32连接驱动马达31；所述第二收卷机构8和第三收卷机构之间连接有中间支撑座9，所述中间支撑座9包括气缸91、直线导轨92和与气缸相连的支撑块94，所述支撑块94与直线导轨92相适配，所述支撑块的工作端设有挡块93；所述第二收卷机构3和第三收卷机构分别包括有短收卷轴36和套接其上的成品卷34，所述短收卷轴36的一端通过轴承33连接连接器32，另一端通过轴承33连接中间支撑座9，所述连接器32连接驱动马达31。

待切铜箔卷放置于收卷机构1，通过上刀机构4和下刀机构5，利用导辊2提高铜箔的张紧力和带动铜箔更好的运动。上刀机构4和下刀机构5按照加工要求对通过其中的铜箔进行分切。铜箔两边的边料7，通过边料收卷机6进行回收。第二收卷机构8和第三收卷机构位于同一条轴线上，第二收卷机构8和第三收卷机构的短收卷轴36各一端通过轴承33共同固定在中间支撑座9上，另一端通过轴承33和连接器32连接驱动马达31。中间支撑座9由气缸91、直线导轨92、挡块93和支撑块94构成，支撑块94位于直线导轨92上，支撑块94一端连接气缸91，另一端设有挡块93，挡块93和支撑块94呈一体化设置，构成一个凹槽，用于放置和固定轴承33。气缸91驱动支撑块94在直线导轨92上运动。分切后的铜箔分别通过第一收卷机构3、第二收卷机构8和第三收卷机构进行收卷。由于第一收卷机构3、第二收卷机构8和第三收卷机构分别由各自的驱动马达31驱动，实现了三幅铜箔的独立收卷，保证全过程张力可控可调。

为了确保中间支撑座9精确的移动到预设位置，保证第二收卷机构3和第三收卷机构的两个短收卷轴处于同心的位置，所述中间支撑座9还包括有定位装置，定位装置限制支撑块94的移动。定位装置可以多种多样，比如在直线导轨上设置感应器，当支撑块通过感应器后，向气缸发射信号，停止气缸工作。再比如，在中间支撑座上设置标线，当支撑块移动到标线处，停止气缸工作。此处就不做累述。

为了确保位于中间支撑座9的轴承33能够固定而不会移动，再挡块93上设置定位销，将轴承33牢牢固定在中间支撑座9上。

本发明的三轴铜箔分切机即可以实现单幅铜箔的分切收卷，也可以实现双幅铜箔的分切收卷，还可以实现三幅铜箔的分切收卷。

当需要进行三幅铜箔的分切收卷时，其分切方法为包括如下步骤：

步骤一、启动气缸91驱动支撑块94沿着直线导轨92运动到预设点；

步骤二、将第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴36一端通过轴承33安装在中间支撑座9上，另一端与驱动马达31连接；

步骤三、调整第一收卷机构、第二收卷机构和第三收卷机构的成品卷34及其位置；

步骤四、将待切的铜箔放置于本分切机上；

步骤五、调整上刀机构4和下刀机构5的位置；

步骤六、启动第一收卷机构3、第二收卷机构8和第三收卷机构的驱动马达31，启动边料收卷机6。

铜箔通过上刀机构4和下刀机构5分切成三幅，分别通过第一收卷机构3、第二收卷机构8和第三收卷机构进行收卷。

当需要进行二幅铜箔的分切收卷时，其分切方法为包括如下步骤：

步骤一、将第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴36拆除，取出第二收卷机构和第三收卷机构的成品卷；

步骤二、启动气缸91，调整中间支撑座的支撑块94的位置，将支撑块94收起；

步骤三、将长收卷轴35安装在第二或第三收卷机构上；

步骤四、将成品卷34安装在步骤三中对应的长收卷轴35上，调整成品卷34的位置；

步骤五、调整第一收卷机构的成品卷及其位置；

步骤六、将待切的铜箔放置于本分切机上；

步骤七、调整上刀机构4和下刀机构5的位置；

步骤八、启动第一收卷机构3和步骤三中对应的收卷机构的驱动马达31，启动边料收卷机6。

收起第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴36，通过气缸驱动将中间支撑座9的支撑块94收起。将第二收卷机构或第三收卷机构安装长收卷轴35，通过驱动马达进行驱动工作。调整第二或第三收卷机构的成品卷宽幅和位置，调整第一收卷机构成品卷的宽幅和位置，使得与加工要求相适应。铜箔通过上刀机构4和下刀机构5分切成二幅，分别通过第一收卷机构和第二、三收卷机构中的一个分别进行收卷。

当需要进行单幅铜箔的分切收卷时，其分切方法为包括如下步骤：

步骤一、将第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴36拆除，取出第二收卷机构和第三收卷机构的成品卷；

步骤二、启动气缸91，调整中间支撑座的支撑块94的位置，将支撑块94收起；

步骤三、调整第一收卷机构的成品卷及其位置；

步骤四、将待切的铜箔放置于本分切机上；

步骤五、调整上刀机构4和下刀机构5的位置；

步骤六、启动第一收卷机构3和边料收卷机6。

拆除第二收卷机构和第三收卷机构的短收卷轴36，通过气缸将中间支撑座9收起，将第一收卷机构的成品卷更换为与相适应的成品卷。铜箔通过上刀机构4和下刀机构5分切成一幅，通过第一收卷机构进行收卷。

本发明实现一台分切机分切各种宽幅铜箔的功能，同时做到生产的高效有序，确保了生产质量。

实施例1，一种三轴铜箔分切机，包括收卷机构1、导辊2、上刀机构4和下刀机构5，还包括有第一收卷机构3、第二收卷机构8和第三收卷机构；所述第一收卷机构3包括长收卷轴35和套接其上的成品卷34，所述长收卷轴35的一端通过轴承33连接连接器32，另一端连接到轴承33上，所述连接器32连接驱动马达31；所述第二收卷机构8和第三收卷机构之间连接有中间支撑座9，所述中间支撑座9包括气缸91、直线导轨92和与气缸相连的支撑块94，所述支撑块94与直线导轨92相适配，所述支撑块的工作端设有挡块93；所述第二收卷机构3和第三收卷机构分别包括有短收卷轴36和套接其上的成品卷34，所述短收卷轴36的一端通过轴承33连接连接器32，另一端通过轴承33连接中间支撑座9，所述连接器32连接驱动马达31。中间支撑座9上设有定位装置，定位装置由限位块构成，当支撑块移动到限位块处起到限定移动的功效，中间支撑座9的支撑块上的挡块93配有定位销，配合支撑块94和挡块93将轴承33固定。由于气缸的输出功率较低，因此可以通过限位块来阻挡和限制支撑块的移动，从而使得第二收卷机构和第三收卷机构的两个短收卷轴处于同心的位置，本分切机能够正常进行三幅铜箔的分切。

本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。