辊切机构的制作方法

本申请涉及辊切设备领域，特别涉及一种电池极耳辊切机构。

背景技术：

目前，电池电芯极耳成型工艺主要为五金模切和激光模切，其中正极模切主要为五金模切。其原理是模切机的上刀模和下刀模机构的形状整体都是平板状的，模切版台固定不动，被加工极片穿过于上下刀模。工作时，压板通过凸轮机构带动上刀模往复运动，使得上刀模与下刀模不断地离合，每合压一次便实现一次模切。显而易见，此种加工方式为间歇式冲压成型，这样就破坏了生产的连续性，降低了整线的生产效率。而且，由于上下刀模在冲压瞬间，与极耳的接触方式为线接触，容易使极耳受到线性接触的拖拽力，从而形成较多的毛刺，对产品带来安全隐患。另外，由于间歇冲压的方式，极片走带过程也为间歇行进，当走带发生偏移时，冲压模切极易形成尺寸不同的台阶高，严重影响产品尺寸的一致性，进而影响产品的质量。

因此，本实用新型意在设计一种模切装置，能够转变现有间歇冲压裁切方式，提高生产效率，减少模切过程中的毛刺、台阶，进而提高产品的质量。

技术实现要素：

本申请要解决的技术问题是现有的电池极耳生产机构生产效率低，极片质量差。为解决上述问题，本申请提供一种辊切机构，包括：第一轧辊和第二轧辊，所述第一轧辊和第二轧辊相对设置，轴心平行且间距可调；所述第一轧辊包括：第一主辊，第一刀模辊，所述第一刀模辊与所述第一主辊直径相同，同轴安装在所述第一主辊的两个端面，所述第一刀模辊包括第一刀刃，与目标裁切物体适配；所述第二轧辊包括：第二主辊，与所述第一主辊相对设置且尺寸相同，第二刀模辊，所述第二刀模辊与所述第二主辊直径相同，同轴安装在所述第二主辊的两个端面，所述第二刀模辊包括第二刀刃，与目标裁切物体适配。

在一些实施例中，所述的辊切机构还包括：机架，竖直安装在工作面上；第一安装轴，设置在所述第一主辊的两个端面轴心处，并可拆卸的连接至所述机架；第二安装轴，设置在所述第二主辊的两个端面轴心处，并可拆卸的连接至所述机架。

在一些实施例中，所述第一刀模辊沿轴心方向包括第一安装孔，所述第一安装孔穿过所述第一安装轴设置，使所述第一刀模辊安装在所述第一主辊的两个侧面，所述第二刀模辊沿轴心方向包括第二安装孔，所述第二安装孔穿过所述第二安装轴设置，使所述第二刀模辊安装在所述第二主辊的两个侧面。

在一些实施例中，所述第一刀模辊上还包括至少一个第一安装螺孔，沿轴向贯穿所述第一刀模辊，所述第一主辊上包括至少一个与所述第一安装螺孔位置对应并适配的第一主辊安装螺孔；所述第二刀模辊上还包括至少一个第二安装螺孔，沿轴向贯穿所述第二刀模辊，所述第二主辊上包括至少一个与所述第二安装螺孔位置对应并适配的第二主辊安装螺孔。

在一些实施例中，所述辊切机构还包括：至少一个调距装置，连接所述第一轧辊与所述第二轧辊，所述调距装置被配置为调整所述第一轧辊与所述第二轧辊间距。

在一些实施例中，所述辊切机构还包括：第一驱动装置，安装在所述机架上，同所述第一安装轴连接，被配置为驱动所述第一轧辊滚动；第二驱动装置，安装在所述机架上，同所述第二安装轴连接，被配置为驱动所述第二轧辊滚动。

在一些实施例中，所述第一轧辊与所述第二轧辊运行时同步异向滚动。

在一些实施例中，所述辊切机构还包括：纠偏机构，设置在所述机架上，所述纠偏机构被配置为调整目标裁切物体进入所述辊切机构的位置。

在一些实施例中，所述辊切机构还包括：冷却装置，装置在所述机架上，出正对所述第一刀模辊与所述第二刀模辊，所述冷却装置被配置为降低所述第一刀模辊与所述第二刀模辊运行时的温度。

在一些实施例中，所述第一刀模辊包括：第一凹槽，设置在所述第一刀模辊辊面；弹性件，设置在所述第一凹槽内，且所述弹性件的表面凸出所述第一刀刃的表面。

在一些实施例中，所述第二刀模辊包括第二凹槽，设置在所述第二刀模辊辊面，位置与所述弹性件相对。

在一些实施例中，所述辊切机构工作时，所述第一刀刃咬合所述第二刀刃。

由以上技术方案可知，本申请提供的辊切机构，采用在第一轧辊与第二轧辊两端分别安装位置相对，与极耳形状适配的凸，凹刀模辊来连续挤压辊切极片，减少了极耳生产过程中的产生毛刺，形状不统一等问题，提高了电池极耳生产速度。并且所述刀模辊为可拆卸结构，可以使用不同型号的刀模辊来生产不同型号的极耳，实现生产多样性；还包括调距装置，能够使所述辊切机构适应不同厚度的辊切材料，并且为刀模辊安装了冷却装置与减少刀模辊之间过接触的弹性件，延长了刀模辊的使用寿命。

附图说明

以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的实用新型意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：

图1为本申请一些实施例中辊切机构的结构示意图。

图2为本申请一些实施例中辊切机构的主视图。

图3为本申请一些实施例中辊切后电池极耳形状示意图。

图4为本申请一些实施例中辊切机构局部放大示意图。

图5为本申请一些实施例中调距装置的示意图。

图6为本申请一些实施例中辊切机构左视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1与图2所示为本申请一些实施例中辊切机构的示意图。所述辊切机构100包括：第一轧辊110和第二轧辊210，所述第一轧辊110和第二轧辊210相对设置，轴心平行且间距可调。所述第一轧辊110包括：第一主辊130，第一刀模辊150。所述第二轧辊210包括：第二主辊230，与所述第一主辊130相对设置且尺寸相同，第二刀模辊250。

所述辊切机构100在运行时需要所述第一主辊130与所述第二主辊230相互配合，将目标裁切物体101卷入到所述第一主辊130与所述第二主辊230之间的空隙中。所述第一轧辊110与所述第二轧辊210相对设置并且轴心平行，那么所述第一主辊130与所述第二主辊230也是平行且位置相对的，如图1与图2所示。在所述目标裁切物体101卷入到所述第一轧辊110与所述第二轧辊210之间的空隙时，所述第一轧辊110与所述第二轧辊210的辊面都与目标接触裁切物体101完全接触，使所述目标裁切物体101受到两个摩擦力的方向相同，不会在进入所述第一轧辊110与所述第二轧辊210之间的空隙后发生偏移。

所述的辊切机构100还包括机架200，竖直安装在工作面上；所述第一安装轴140，设置在所述第一主辊130的两个端面轴心处，并可拆卸的连接至所述机架200；第二安装轴240，设置在所述第二主辊230的两个端面轴心处，并可拆卸的连接至所述机架200。

所述机架200包括上机架201以及下机架203，所述第一主辊130安装在所述上机架201中，所述第二主辊230安装在所述下机架203中。在一些实施例中，所述目标裁切物体101为电池极耳，电池的极耳有不同尺寸型号。所述第一主辊130与所述第二主辊230分别通过所述第一安装轴140与所述第二安装轴240可拆卸地安装在所述机架200上，裁切不同尺寸型号的电池极耳时仅需更换对应的主辊与刀模辊即可，让所述述辊切机构100可以应用于辊切不同电池极耳。

如图1与图2所示，所述辊切机构100还包括：第一驱动装置170，安装在所述机架200上，同所述第一安装轴140连接，被配置为驱动所述第一轧辊110滚动；第二驱动装置270，安装在所述机架200上，同所述第二安装轴240连接，被配置为驱动所述第二轧辊210滚动。在本申请的一些实施例中，所述第一压辊110与所述第一安装轴140一体化连接，所述第二压辊210与所述第一安装轴240一体化连接。

所述第一驱动装置170与所述第二驱动装置270在分别驱动所述第一轧辊110以及所述第二轧辊210，所述辊切机构100工作时，需要保证所述第一轧辊110与所述第二轧辊210的转动是同步的。第一驱动装置170以及所述第二驱动装置270可以是伺服电机，伺服电机可使转动轴的速度，位置都得到非常准确的控制，当输入的信号电压为零时无自转现象，非常适合用作所述辊切机构100的驱动装置。

所述第一轧辊110与所述第二轧辊210运行时同步异向滚动，那么所述第一主辊130与所述第二主辊230也是同步异向滚动。所述第一主辊130与所述第二主辊230的尺寸相同，同步滚动时，辊面接触所述目标裁切物体101滚动的距离是相同的，避免了当所述第一主辊130与所述第二主辊230转动距离不同时，其中一个主辊会摩擦所述目标裁切物体101的表面，损坏所述目标裁切物体101。而所述第一轧辊110与所述第二轧辊210异向滚动时可以将所述目标裁切物体101不断向前带动，实现连续辊切。

所述第一刀模辊150与所述第一主辊130直径相同，同轴安装在所述第一主辊130的两个端面；所述第二刀模辊250与所述第二主辊230直径相同，同轴安装在所述第二主辊230的两个端面。所述第一主辊130与所述第二主辊230运动时分别带动所述第一刀模辊150与所述第二刀模250同步转动，所述第一主辊130与所述第一刀模辊150的辊面也同步接触到所述目标裁切物体101，避免所述第一刀棍150与所述第一主辊130转动不同步或直径不相同而在滚动时使所述目标裁切物体101发生异常形变。同理，所述第二主辊230与所述第二刀模辊250的辊面也同步接触到所述目标裁切物体101，不会造成所述目标裁切物体101异常形变。

所述第一刀模辊150沿轴心方向包括第一安装孔151，所述第一安装孔151与所述第一安装轴140适配，可穿过所述第一安装轴140设置，将所述第一刀模辊150套设在所述第一安装轴140上，从而使所述第一刀模辊150设置在所述第一主辊130的两个侧面。

所述第一刀模辊150上还包括至少一个第一安装螺孔155，平行与轴向并贯穿所述第一刀模辊150，所述第一主辊130上包括至少一个与所述第一安装螺孔155位置对应并适配的第一主辊安装螺孔133。通过所述第一主辊安装螺孔133和所述第一安装螺孔155，将所述第一刀模辊150固定安装在所述第一主辊130的两个侧面。

所述第二刀模辊250沿轴心方向包括第二安装孔251，所述第二安装孔251与所述第二安装轴240适配，可穿过所述第二安装轴240设置，将所述第二刀模辊250套设在所述第二安装轴240上，从而使所述第二刀模辊250设置在所述第二主辊230的两个侧面。

所述第二刀模辊250上还包括至少一个第二安装螺孔255，平行轴向并贯穿所述第二刀模辊250，所述第二主辊上230包括至少一个与所述第二安装螺孔255位置对应并适配的第二主辊安装螺孔233。通过连接螺钉固定连接所述第二主辊安装螺孔233和所述第二安装螺孔255，将所述第二刀模辊250固定安装在所述第二主辊230的两个侧面。

所述第一安装孔151以及所述第二安装孔251分别设置在所述第一刀模辊150以及所述第二刀模辊250的轴心处，通过所述第一安装孔151以及所述第二安装孔255将所述第一刀模辊150以及所述第二刀模辊250分别设置在所述第一主辊130以及第二主辊230的两侧，并使得所述第一刀模辊150伴随所述第一主辊130同轴转动，所述第二刀模辊250伴随第二主辊230同轴转动。

当所述第一刀模辊150伴随所述第一主辊130同轴转动时，可能出现所述目标裁切物体101与所述第一刀模辊150的摩擦力过大，导致所述第一刀模辊150与所述第一主辊130的转动不同步。而所述第一安装螺孔155与所述第一主辊安装螺孔133配合工作可以解决上述问题。使用螺钉穿过所述第一安装螺孔155与所述第一主辊安装螺孔133，将所述第一刀模150固定连接在所述第一主辊130两侧，保证所述第一刀模150伴随所述第一主辊130转动是同步的。

同理所述第二刀模辊250与所述第二主辊230也可能存在转动不同步的问题，通过所述第二安装螺孔255以及所述第二主辊安装螺孔233也可以克服此问题。

所述第一刀模辊150包括第一刀刃153，与所述目标裁切物体101适配，所述第一刀刃153为均匀分布在所述第一刀模辊150辊面的凸刀刃；所述第二刀模辊250包括第二刀刃253，与所述目标裁切物体101适配，所述第二刀刃253为均匀分布在所述第二刀模辊250辊面的凹刀刃，所述辊切机构100工作时，所述第一刀刃153咬合所述第二刀刃253。

所述第一刀模辊150以及所述第二刀模辊250为所述辊切机构100的辊切结构件，所述第一刀刃153与所述第二刀刃253的形状决定了所述目标裁切物体101辊切之后的形状。所述第一刀刃153与所述第二刀刃253分别为相互契合的凸刀刃和凹刀刃，并且在装置所述第一刀模辊150以及所述第二刀模辊250时需要确保所述第一刀刃153与所述第二刀刃253的位置是相对的，在辊切时所述凸刀刃正好咬合所述凹刀刃。避免发生所述第一刀刃153与所述第二刀刃253位置不相对时，所述第一刀刃153与所述目标裁切物体101刚性接触，不仅辊切效果不好，还可能造成所述第一刀刃153以及所述第二刀刃253等零部件的损坏。

所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250伴随所述第一主辊130以及所述第二主辊230同步异向滚动，所述第一刀刃153以及所述第二刀刃253连续辊切目标裁切物体101。在一些实施例中，所述目标裁切物体101为电池极耳。根据需要生产的电池极耳的尺寸规格，确定单个电池极耳的长度，再确认所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250辊切一周可以得到几个所述电池极耳，之后就可以确认要使用或制作的所述辊切机构100的结构件的尺寸。

如图3所示为一些实施例中辊切后的电池极耳，所述辊切机构100辊切出的极耳是多个极耳连接在一起的状态，需要裁切后才能得到单个的极耳，相邻极耳的间距为一个完整极片的长度。刀模辊的周长等于n个极片的长度和，n为大于1的正整数，例如4，6等。

如图1与图2所示，所述第一刀模辊150还包括第一凹槽157，设置在所述第一刀模辊150辊面；弹性件159，设置在所述第一凹槽157内，且所述弹性件159的表面凸出所述第一刀刃153的表面。所述第二刀模辊250包括第二凹槽257，设置在所述第二刀模辊250辊面，位置与所述弹性件159相对。

所述辊切机构100在辊切的过程中，所述第一刀刃153会移动到所述第二刀刃253中，在理想情况下所述第一刀刃153与所述第二刀刃253是不会过接触的，但所述辊切机构100在运行过程中会不可避免地产生一些震动，可能导致所述第一刀刃153与所述第二刀刃253过接触，所述弹性件159用于应对上述情况。

如图4所示为本申请一些实施例中模切机构局部放大示意图。在所述辊切机构100辊切的过程中，所述弹性件159的凸出部分会处在所述第二凹槽257内，所述第二凹槽257的深度h2小于所述第二刀刃253的刀口深度h1，产生震动时，所述弹性件159会在所述第一刀刃153与所述第二刀刃253过接触前接触到所述第二凹槽257的槽底，起到缓冲作用，避免所述第一刀刃153不会与所述第二刀刃253过接触，进而延长了刀模辊的使用寿命。

所述辊切机构100还包括：至少一个调距装置160，装置在所述机架200上，所述调距装置160被配置为调整所述第一轧辊110与所述第二轧辊210间距。

所述目标裁切物体101在辊切时处在所述第一轧辊110与所述第二轧辊210之间，所述第一轧辊110与所述第二轧辊210间距最小处的空隙略小于所述目标裁切物体101的厚度，使所述目标裁切物体101在被辊切时能够被二次压紧整形，并且不易发生偏移，同时在辊切时所述目标裁切物体101的被辊切的部分可能产生一定形变，所述第一轧辊110与所述第二轧辊210也能将所述形变部分辊轧回原形状，保证辊切后的所述目标裁切物体101的一致性。

以电池极耳为例，要生产的电池极耳的形状、尺寸以及厚度不尽相同，所述辊切机构100可以通过所述调距装置160调整所述第一轧辊110与所述第二轧辊210之间的间距以适应不同厚度的电池极耳。

如图5所示为本申请一些实施例中调距装置的示意图，所述调距装置160为滚珠丝杆，包括丝杆161，螺母163。所述调距装置160安装在所述上机架201与所述下机架203的间隙中，其中所述螺母163固定在所述下机架203上，所述丝杆161装置在所述螺母163中，一端贯穿所述下机架203，另一端固定连接所述上机架201。通过控制所述螺母163调整所述丝杆161在所述上机架201与所述下机架203之间的长度，将所述上机架201靠近或远离所述下机架203，实现调整所述第一轧辊110与所述第二轧辊210间距的目的。所述调距装置160在所述辊切机构100的实际安装数量根据实际辊切机构的重量确定，并不限于图1中所示的两个。

如图6所示为本申请一些实施例中辊切机构左视图，所述辊切机构100还包括纠偏机构180，设置在所述机架200上，所述纠偏机构180被配置为调整目标裁切物体101进入所述辊切机构100的位置。

所述纠偏机构180包括测距传感器183以及纠偏执行机构181。所述测距传感器183可以设置在所述目标裁切物体101的一侧，也可以分布在所述目标裁切物体101的两侧，测量所述所标裁切物体101靠近所述测距传感器183的侧边到所述测距传感器183的距离。

所述纠偏执行机构181可以是能带动所述目标裁切物体101向前进方向的左右两侧移动的滚珠丝杠机构所述纠偏执行机构181根据所述测距传感器183测得的距离调整所述目标裁切物体101的位置。例如其中一侧的所述距离传感器183检测到的距离为0.5mm，而设定的所述所标裁切物体101靠近所述测距传感器183的侧边到所述测距传感器183的距离极限为0.8mm，所述纠偏执行机构181带动所述目标裁切物体101向另一侧移动，只有当两侧的所述测距传感器183检测到的距离都约等于0.8mm，所述纠偏执行机构181才停止工作。

如图6所示，所述辊切机构100还包括冷却装置190，装置在所述机架200上，正对所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250，所述冷却装置190被配置为降低所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250运行时的温度。

所述辊切机构100运行时，所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250连续辊切所述目标裁切物体101，所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250的温度会升高，当温度过高时可能导致所述目标裁切物体101的异常形变，也影响刀模辊的使用寿命。所述冷却装置190可以是多个装置在所述机架200上，出风口正对所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250的风刀，在所述辊切机构100运行时，所述风刀不间断地向所述第一刀模辊150以及所示第二刀膜辊250吹风降温。在实际生产中，根据所述第一刀模辊150与所述第二刀模辊250的发热情况，所述风刀也可以替换成其他降温装置，例如内部设计流道通冷却水。

综上，本申请提供了一种辊切机构，通过在辊压设备的轧辊两端装置刀模辊，实现目标裁切物体的连续辊切，提升生产效率，降低生产风险，并且辊切后的目标裁切物体一致性高。所述辊切机构的刀模辊为可拆卸结构，可以生产需求使用不同型号的刀模辊实现生产多样性；还包括调距装置，能够使所述辊切机构适应不同厚度的辊切材料；还包括减少刀模辊之间过接触的弹性件以及冷却装置，提升刀模辊的使用寿命。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本公开的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本公开的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本公开的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本公开的目的，本申请有时将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。或者，本申请又是将各种特征分散在多个本申请的实施例中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

在一些实施方案中，表达用于描述和要求保护本申请的某些实施方案的数量或性质的数字应理解为在某些情况下通过术语“约”，“近似”或“基本上”修饰。例如，除非另有说明，否则“约”，“近似”或“基本上”可表示其描述的值的±20％变化。因此，在一些实施方案中，书面描述和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据特定实施方案试图获得的所需性质而变化。在一些实施方案中，数值参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本申请的一些实施方案列出了广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中都列出了尽可能精确的数值。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的哪些实施例。