极片裁切装置的制作方法

1.本实用新型涉及电芯制造技术领域，尤其涉及极片裁切装置。


背景技术：

2.极耳，是从电芯中将正负极引出来的金属导电体。极片极耳作为电池电连接的关键结构，主要依靠极片涂布控制留白区域的长短。极片的未涂布区域为留白区。留白区经过裁切形成极耳，一般情况下为了方便控制极耳裁切尺寸，留白区域设置较宽。
3.目前，由于涂布过程极耳预留较长且极耳较柔软，在极片转运过程中极耳易破损，导致极片不良，其次，在极片成型过程中极耳容易偏移，偏移后的极耳受到挤压时产生褶皱会导致模切完成后检测困难，设备生产效率低；另外，在叠片工序由于极耳褶皱，导致叠片完成后电芯的不良率较高。因此，亟需极片裁切装置以改善上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供极片裁切装置，该装置用于裁切极片。
5.本实用新型提供一种极片裁切装置，用于裁切极片，包括：驱动模块、裁切模块、检测模块、移动模块和主控模块；所述驱动模块位于极片的底侧，用于驱动所述极片移动；所述检测模块位于所述极片的边缘，用于检测所述极片的边缘位置；所述裁切模块位于所述极片的顶侧，用于裁切所述极片的留白区；所述裁切模块的一端面与所述驱动模块的一端面相贴合；所述移动模块的一侧与所述驱动模块连接，用于承载所述驱动模块和所述裁切模块并相对于所述极片移动；所述移动模块和所述检测模块均与所述主控模块电性连接，所述主控模块用于控制所述移动模块的移动，以及控制所述检测模块的工作状态。
6.本实用新型的装置有益效果为：本实用新型通过设置的驱动模块、裁切模块、检测模块、移动模块和主控模块；所述驱动模块位于极片的底侧，用于驱动所述极片移动；所述检测模块位于所述极片的边缘，用于检测所述极片的边缘位置；所述裁切模块位于所述极片的顶侧，用于裁切所述极片的留白区；所述裁切模块的一端面与所述驱动模块的一端面相贴合；所述移动模块的一侧与所述驱动模块连接，用于承载所述驱动模块和所述裁切模块并相对于所述极片移动；所述移动模块和所述检测模块均与所述主控模块电性连接，所述主控模块用于控制所述移动模块的移动，以及控制所述检测模块的工作状态。本实用新型通过所述检测模块检测所述极片的边缘位置的变化量，再通过主控模块控制所述移动模块移动，以抵消所述极片相对于所述裁切模块和所述驱动模块的偏移量，有利于避免极耳偏移导致所述极耳产生褶皱，有利于降低叠片完成后电芯的不良率。
7.可选的，所述检测模块包括光源和相机；所述相机和所述光源分别位于所述极片的留白区的两侧；所述极片的留白区遮挡所述光源射向所述相机的至少一部分光线。其有益效果在于，本实用新型采用相机实时拍摄极片的边缘，并反馈主控模块，主控模块根据极片的边缘偏移量控制移动模块带动所述驱动模块和所述裁切模块跟随所述极片同步偏移，有效提高留白区域裁切精度，降低极耳褶皱率，提高检测效率，从而提高设备生产效率。
8.可选的，所述裁切模块连接有伺服控制模块；所述伺服控制模块与所述移动模块连接；所述伺服控制模块用于调节所述裁切模块相对于所述极片的高度；所述伺服控制模块包括第一导轨、第一滑块、第一丝杆和第一伺服电机；所述第一伺服电机的主轴与所述第一丝杆连接；所述第一丝杆与所述第一滑块螺纹连接；所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接。
9.可选的，所述驱动模块包括主动辊组和第三伺服电机；所述第三伺服电机的主轴与所述主动辊组固定连接；所述主动辊组的外缘与所述极片的底端滚动摩擦。
10.可选的，所述移动模块包括第二导轨、第二滑块、连接架、第二丝杆和第二伺服电机；所述第二伺服电机的主轴与所述第二丝杆连接；所述第二丝杆与所述第二滑块螺纹连接；所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接。
11.可选的，所述主动辊组为同轴设置的第一辊和第二辊；所述裁切模块设置为裁切刀；所述裁切刀的一侧与第一平面相贴合；所述第一平面为所述第一辊与所述第二辊的连接面；所述第一辊的外径大于所述第二辊的外径；或所述第一辊的外径小于所述第二辊的外径。
12.可选的，所述主动辊组的轴侧设有支撑辊；所述支撑辊用于支撑所述极片；所述支撑辊的顶端外缘与所述极片的底端滚动摩擦；所述极片移动时，所述支撑辊跟随所述极片一同转动。
13.可选的，所述主动辊组的一侧设有回收槽；所述回收槽呈倾斜设置，用于传输脱离所述极片的留白区。
14.可选的，两个所述驱动模块、两个所述检测模块、两个所述裁切模块和两个所述移动模块均呈对称状分别设于所述极片的两侧；两个所述驱动模块的运转速度相同。
15.可选的，两个所述移动模块用于控制所述两个所述裁切模块相对固定且运动方向相同，以抵消所述极片相对于所述裁切模块的偏移；两个所述移动模块还用于控制所述两个所述裁切模块相互靠近或相互远离，以调整所述极片切割后的极耳尺寸。
附图说明
16.图1为本实用新型提供的一种极片裁切装置的结构框架图；
17.图2为本实用新型提供的一种极片单边裁切装置的结构示意图；
18.图3为本实用新型提供的图1中的第一方向反向的侧视结构示意图；
19.图4为本实用新型提供的伺服控制模块的放大结构示意图；
20.图5为本实用新型提供的一种极片双边裁切装置的结构示意图。
21.图中标号：
22.1、第一支撑辊；2、极片；21、涂布区；22、留白区；3、光源；4、相机；5、伺服控制模块；51、第一导轨；52、第一滑块；53、第一丝杆；54、第一伺服电机；6、裁切模块；7、检测模块；8、极片裁切装置；9、驱动模块；10、主控模块；
23.11、回收槽；12、第二支撑辊；13、第三伺服电机；14、移动模块；141、第二导轨；142、第二滑块；143、第二丝杆；144、第二伺服电机；15、主动辊组；151、第一辊；152、第二辊；16、底板；17、立板。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
25.图1为本实用新型提供的一种极片裁切装置的结构框架图。
26.针对现有技术存在的问题，如图1所示，本实用新型提供了一种极片2裁切装置，用于裁切极片2，包括：驱动模块9、裁切模块6、检测模块7、移动模块14和主控模块10。所述驱动模块9位于极片2的底侧，用于驱动所述极片2移动。所述检测模块7位于所述极片2的边缘，用于检测所述极片2的边缘位置。所述裁切模块6位于所述极片2的顶侧，用于裁切所述极片2的留白区22。所述裁切模块6的一端面与所述驱动模块9的一端面相贴合。所述移动模块14的一侧与所述驱动模块9连接，用于承载所述驱动模块9和所述裁切模块6并相对于所述极片2移动。所述移动模块14和所述检测模块7均与所述主控模块10电性连接，所述主控模块10用于控制所述移动模块14的移动，以及控制所述检测模块7的工作状态。
27.值得说明的是，所述极片2包括留白区22和涂布区21。所述涂布区21涂覆有电极活性涂层。所述留白区22经裁切后形成极耳，所述极耳的一侧与所述涂布区21保持连接。
28.在一些实施例中，所述主动辊组15的一侧设有回收槽11。所述回收槽11呈倾斜设置，用于传输脱离所述极片2的留白区22。
29.具体的，所述回收槽11设于所述主动辊组15的第一方向侧。脱离所述极片2的留白区22沿所述回收槽11下滑。所述回收槽11的宽度大于所述留白区22的宽度。
30.值得说明的是，本实用新型通过所述检测模块7检测所述极片2的边缘位置的变化量，再通过主控模块10控制所述移动模块14移动，以抵消所述极片2相对于所述裁切模块6和所述驱动模块9的偏移量，有利于避免极耳偏移导致所述极耳产生褶皱，有利于降低叠片完成后电芯的不良率。
31.在一些实施例中，所述检测模块7包括光源3和相机4。所述相机4和所述光源3分别位于所述极片2的留白区22的两侧。所述极片2的留白区22遮挡所述光源3射向所述相机4的至少一部分光线。本实用新型采用相机4实时拍摄极片2的边缘，并反馈主控模块10，主控模块10根据极片2的边缘偏移量控制移动模块14带动所述驱动模块9和所述裁切模块6跟随所述极片2同步偏移，有效提高留白区22域裁切精度，降低极耳褶皱率，提高检测效率，从而提高设备生产效率。
32.具体的，所述相机4设置为ccd相机，所述光源3设置为补光板。主控模块10控制所述ccd相机以预设频率拍摄所述极片2的边缘，将图像数据反馈主控模块10。所述主控模块10根据所述图像数据及其拍摄顺序判断所述极片2的边缘的移动方向。
33.图2为本实用新型提供的一种极片单边裁切装置的结构示意图。
34.如图2所示，当所述主控模块10判断所述极片2的边缘的移动方向为第二方向时，
所述主控模块10控制所述移动模块14向第二方向移动。当所述主控模块10判断所述极片2的边缘的移动方向为第四方向时，所述主控模块10控制所述移动模块14向第四方向移动。当所述主控模块10判断所述极片2的边缘未移动时，所述主控模块10控制所述移动模块14保持静止。所述相机4位于所述极片2的顶侧。所述光源3位于所述极片2的底侧。所述相机4的镜头朝向所述光源3。所述极片2的同一侧并排设有2个所述相机4。
35.值得说明的是，所述相机4可以设置为图像传感器，所述图像传感器具有利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号的能力。在实现过程中，图像传感器可以是电荷藕合(charged coupled device，ccd)图像传感器、互补金属氧化物导体(complementary metal-oxide semiconductor，cmos)图像传感器。应理解，本文描述的装置和方法中的图像传感器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的图像传感器。所述主控模块10设置为处理器，所述处理器可以是一种图像处理芯片或一种集成电路芯片，具有对图像信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。
36.一些实施例中，2个所述相机4同时拍摄所述极片2的边缘。
37.另一些实施例中，2个所述相机4交替拍摄所述极片2的边缘，有利于适应所述极片2的速度，及时发现所述极片2的偏移。
38.值得说明的是，所述相机4可以设于所述极片2的顶侧。所述光源3可以设于所述极片2的底侧。所述相机4的数量可以为任意正整数。
39.图3为本实用新型提供的图1中的第一方向反向的侧视结构示意图。
40.如图3所示，所述主动辊组15为同轴设置的第一辊151和第二辊152。所述裁切模块6设置为裁切刀。所述裁切刀的一侧与第一平面相贴合。所述第一平面为所述第一辊151与所述第二辊152的连接面。
41.在一些实施例中，所述第一辊151的外径大于所述第二辊152的外径。所述第一辊151的外缘与所述裁切刀的锋面或刃面相贴合。
42.另一些实施例中，所述第一辊151的外径小于所述第二辊152的外径。所述第二辊152的外缘与所述裁切刀的锋面或刃面相贴合。
43.值得说明的是，所述裁切模块6可以设置为激光切割器，所述激光切割器的激光输出端朝向所述极片2的留白区22。
44.在一些实施例中，所述移动模块14包括第二导轨141、第二滑块142、连接架、第二丝杆143和第二伺服电机144。所述第二伺服电机144的主轴与所述第二丝杆143连接。所述第二丝杆143与所述第二滑块142螺纹连接。所述第二滑块142与所述第二导轨141滑动连接。
45.具体的，所述第二导轨141和所述第二伺服电机144均固定连接于底板16。所述底板16、所述第二导轨141和所述第二丝杆143均水平设置。所述第二伺服电机144带动所述第二丝杆143转动时，所述第二滑块142沿第二方向或第四方向平移。所述伺服控制模块5和所
述裁切模块6均与立板17固定连接，所述第二滑块142带动所述立板17、所述伺服控制模块5和所述裁切模块6一同沿第二方向或第四方向平移，实现调整所述伺服控制模块5和所述裁切模块6相对所述极片2的位置。
46.值得说明的是，所述第二导轨141的数量设为2个，并互相平行设置，2个所述第二导轨141均与所述第二滑块142滑动连接。所述第二导轨141的长度小于或等于所述底板16的长度。
47.在一些实施例中，所述驱动模块9包括主动辊组15和第三伺服电机13。所述第三伺服电机13的主轴与所述主动辊组15固定连接。所述主动辊组15的外缘与所述极片2的底端滚动摩擦。
48.具体的，所述第三伺服电机13与所述立板17固定连接。所述第三伺服电机13的主轴贯穿所述底板16。所述第三伺服电机13与所述主动辊组15分别设于所述立板17的两侧。
49.另一些具体实施例中，所述第三伺服电机13与所述主动辊组15均设于所述立板17的同一侧。
50.在一些实施例中，所述主动辊组15的轴侧设有支撑辊。所述支撑辊用于支撑所述极片2。所述支撑辊的顶端外缘与所述极片2的底端滚动摩擦。所述极片2移动时，所述支撑辊跟随所述极片2一同转动。
51.如图2和图3所示，所述支撑辊设为第一支撑辊1和第二支撑辊12。所述第二支撑辊12与所述主动辊组15同轴设置。所述第一支撑辊1设于所述第二支撑辊12的第三方向。所述第一支撑辊1的第三方向设有辊压设备，所述极片2经过辊压设备辊压后，从所述第一支撑辊1传送到所述第二支撑辊12。本实用新型的极片2裁切装置设置在所述极片2辊压之后，可避免转运过程中极耳损伤，提高极耳良品率。
52.图4为本实用新型提供的伺服控制模块的放大结构示意图。
53.如图3和图4所示，所述裁切模块6连接有伺服控制模块5。所述伺服控制模块5与所述移动模块14连接。所述伺服控制模块5用于调节所述裁切模块6相对于所述极片2的高度。所述伺服控制模块5包括第一导轨51、第一滑块52、第一丝杆53和第一伺服电机54。所述第一伺服电机54的主轴与所述第一丝杆53连接。所述第一丝杆53与所述第一滑块52螺纹连接。所述第一滑块52与所述第一导轨51滑动连接。
54.具体的，所述第一导轨51和所述第一伺服电机54均与所述移动模块14固定连接。所述第一导轨51和所述第一丝杆53均竖直设置。所述第一伺服电机54带动所述第一丝杆53转动时，所述第一滑块52上升或下降，所述第一滑块52带动所述裁切模块6上升或下降。实现调整所述裁切模块6的高度。
55.值得说明的是，所述第一导轨51的数量设为2个，并互相平行设置，2个所述第一导轨51均与所述第一滑块52滑动连接。所述第一导轨51的长度小于或等于所述立板17的长度。
56.图5为本实用新型提供的一种极片双边裁切装置的结构示意图。
57.如图5所示，本实用新型还提供一种极片2双边裁切装置，所述极片2双边裁切装置包括两个驱动模块9、两个检测模块7、两个裁切模块6和两个移动模块14。两个所述驱动模块9、两个所述检测模块7、两个所述裁切模块6和两个所述移动模块14均呈对称状分别设于所述极片2的两侧。两个所述驱动模块9的运转速度相同。
58.在一些实施例中，两个所述移动模块14用于控制所述两个所述裁切模块6相对固定且运动方向相同，以抵消所述极片2相对于所述裁切模块6的偏移。
59.另一些实施例中，两个所述移动模块14还用于控制所述两个所述裁切模块6相互靠近，以使所述极片2切割后的极耳尺寸缩小。
60.又一些实施例中，两个所述移动模块14还用于控制所述两个所述裁切模块6相互远离，以使所述极片2切割后的极耳尺寸扩大。
61.值得说明的是，本实施例通过两个所述移动模块14控制所述两个所述裁切模块6的相对距离，可对极片2进行非均匀切割，以实现控制极耳尺寸从第一方向到第三方向逐渐增大，或控制极耳尺寸从第一方向到第三方向逐渐减小。
62.虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。