冲裁切角机构及模切设备的制作方法

1.本实用新型涉及电芯加工的技术领域，尤其涉及一种冲裁切角机构及模切设备。


背景技术：

2.电芯是电池重要的组成部分，目前电芯的组装主要可分为叠片式和卷绕式，与卷绕式相比，由叠片设备堆叠极片形成的电芯具有循环特性好、安全特性高、应力均匀等优点，成为了很多制造厂家的首选。
3.在极片通过叠片设备堆叠之前，需要将极片经过往复切角及切片等工序裁剪出一片一片的结构，现有用于切角的冲裁切角机构在冲裁预设极片形状后，边角料容易残留在工位上或凹模中，残留的边角料会对切角工序造成不良影响。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种冲裁切角机构，用于解决现有冲裁切角机构切角后边角料残留的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案一为：
6.一种冲裁切角机构，所述冲裁切角机构包括切角组件，所述切角组件包括冲裁模组、凹模和驱动模组，所述冲裁模组包括冲头和吹气元件，所述凹模上设有与所述冲头形状相匹配的切角孔，所述切角孔贯穿所述凹模，所述驱动模组与所述冲头连接，并能够驱动所述冲头进出所述切角孔，所述冲头进出所述切角孔以能够在输送至所述凹模上的极片上冲切出预设形状；
7.所述冲头内设有与外界连通的气孔，所述吹气元件连通所述气孔，并能够通过所述气孔向所述凹模及所述切角孔内吹气，所述吹气元件用于将所述冲头切下的边角料吹离所述凹模及所述切角孔。
8.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述冲裁模组还包括第一安装座和压块，所述第一安装座背离所述凹模的一侧与所述驱动模组的输出端连接，所述第一安装座朝向所述凹模的一侧滑动连接有所述压块，所述压块能够滑动靠近或远离所述第一安装座的本体，所述冲头固设于所述第一安装座朝向所述凹模的一侧；所述压块在其相对所述第一安装座的滑动路径上至少具有第一位置和第二位置，所述压块位于所述第一位置时，所述压块突出于所述冲头；所述压块位于所述第二位置时，所述压块贴合于所述第一安装座。
9.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述切角组件的数量为两个，两个所述切角组件设于极片的相对两侧，所述冲裁切角机构还包括第一驱动组件，所述第一驱动组件与两个所述切角组件中的一者连接，并用于增大或缩小两个所述切角组件之间的间隔；所述第一驱动组件的驱动方向垂直于极片的输送方向。
10.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述冲裁切角机构还包括第二安装座和第二驱动组件，所述第二安装座的一侧安装有两个所述切角组件和所述第一驱动组件，所述第二安装座的另一侧连接有所述第二驱动组件，所述第二驱动组件能够通过驱动所述第二
安装座带动两个所述切角组件移动位置；所述第二驱动组件的驱动方向平行于所述第一驱动组件的驱动方向。
11.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述冲裁切角机构还包括第三安装座、第三驱动组件、检测器和控制组件，所述第二驱动组件安装于所述第三安装座一侧，所述第三驱动组件连接于所述第三安装座另一侧，所述第三驱动组件能够驱动所述第三安装座沿平行于极片的输送方向移动；所述检测器安装于其一所述切角组件，所述检测器能够检测极片的偏移；
12.所述控制组件分别与所述检测器和所述第三驱动组件连接，所述控制组件还与输送极片的辊送机构通信连接，所述控制组件能够在检测到极片偏移后，所述控制组件控制所述辊送机构停止输送极片，并启动所述第三驱动组件，以通过所述第三驱动组件带动所述第三安装座移动。
13.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述驱动模组包括驱动元件、偏心轮和连接件，所述驱动元件的输出轴与所述偏心轮连接，并用于驱动所述偏心轮转动，所述偏心轮自身轴向偏离所述输出轴的轴向；
14.所述连接件上设有连接孔，所述偏心轮位于所述连接孔中，在所述驱动元件的驱动下所述偏心轮能够抵接于所述连接孔的内壁，以使所述连接件靠近或远离所述凹模；第一安装座连接于所述连接件远离所述连接孔的一侧。
15.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述冲裁切角机构还包括支架，所述支架安装于所述第三安装座，并穿过所述第二安装座，所述支架用于支撑极片，以使位于所述冲裁切角机构区域内的部分极片平行于所述凹模朝向所述冲头的表面。
16.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述冲裁切角机构还包括废料盒，所述废料盒可拆连接于所述第二安装座，所述废料盒用于收集所述吹气元件从所述切角孔吹出的边角料。
17.在所述冲裁切角机构的一些实施例中，所述第一安装座上设有能够与所述气孔连通的导气孔，所述吹气元件通过所述导气孔与所述气孔连通。
18.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案二为：
19.一种模切设备，包括上面实施例中所述的冲裁切角机构。
20.实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
21.上述冲裁切角机构应用于模切设备中，能够使其自身及模切设备具有便于在冲切极片前后清理边角料的技术效果，具体而言，本实用新型通过在冲头上开设气孔，并将吹气元件与气孔连通，使得冲头具有吹气的功能，从而能够在冲裁极片的前中后过程中，朝向凹模相对冲头的表面及切角孔内吹气，达到清理边角料的目的，解决了现有冲裁切角机构切角后边角料残留的技术问题。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为一个实施例中冲裁切角机构的整体结构示意图；
24.图2为图1中驱动模组的一个角度下安装连接结构示意图；
25.图3为图1中驱动模组的另一角度下安装连接结构示意图
26.图4为图1中冲裁模组和凹模的连接结构示意图；
27.图5为图4中a-a部分的截面剖视图；
28.图6为图5中所示冲头的结构示意图；
29.图7为图6所示冲头结构的仰视图；
30.图8为图7中b-b部分的截面剖视图；
31.图9为一个实施例中模切设备的整体结构示意图。
32.其中：1、切角组件；11、冲裁模组；111、冲头；1111、气孔；112、第一安装座；1121、导气孔；113、压块；114、导向柱；12、凹模；121、切角孔；13、驱动模组；131、驱动元件；132、偏心轮；133、连接件；1331、连接孔；134、安装块；135、第一传动轮；136、第二传动轮；137、传动带；2、第一驱动组件；3、第二安装座；31、架板；4、第二驱动组件；5、第三安装座；6、第三驱动组件；7、检测器；8、支架；9、废料盒；100、模切设备；10、冲裁切角机构；20、放料机构；30、传输辊机构；40、辊送机构；50、检测机构；60、分拣机构。
具体实施方式
33.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.现有用于切角的冲裁切角机构在冲裁预设极片形状后，边角料容易残留在工位上或凹模中，残留的边角料会对切角工序造成不良影响。
37.如图1-8所示，在一种冲裁切角机构10实施例中，冲裁切角机构10包括切角组件1，切角组件1包括冲裁模组11、凹模12和驱动模组13，冲裁模组11包括冲头111和吹气元件，凹模12上设有与冲头111形状相匹配的切角孔121，切角孔121贯穿凹模12，驱动模组13与冲头111连接，并能够驱动冲头111进出切角孔121，冲头111进出切角孔121以能够在输送至凹模12上的极片上冲切出预设形状。冲头111内设有与外界连通的气孔1111，吹气元件连通气孔1111，并能够通过气孔1111向凹模12及切角孔121内吹气，吹气元件用于将冲头111切下的边角料吹离凹模12及切角孔121。
38.在本实施例中，通过在冲头111上开设气孔1111，并将吹气元件与气孔1111连通，
使得冲头111具有吹气的功能，从而能够在冲裁极片的前中后过程中，朝向凹模12相对冲头111的表面及切角孔121内吹气，达到清理边角料的目的，解决了现有冲裁切角机构10切角后边角料残留的技术问题。
39.需要说明的是，冲裁切角机构10的放置位置并无要求，以驱动模组13的驱动方向而言，驱动模组13的驱动方向可以是任意方向，在后面的实施例中无特殊说明均以驱动模组13的驱动方向为竖直方向作为参照，此时，可以理解的是，切角组件1为竖直安装。
40.气孔1111可为多种形式，如可沿竖直方向贯穿冲头111的一个孔，还可由多段连通的槽组成，即冲头111朝向凹模12的底侧上开设有槽，冲头111的侧面还开设有槽，两个槽的槽底连通从而形成气孔1111。
41.在一种冲裁切角机构10实施例中，结合图4和图5所示，冲裁模组11还包括第一安装座112和压块113，第一安装座112背离凹模12的一侧与驱动模组13的输出端连接，第一安装座112朝向凹模12的一侧滑动连接有压块113，压块113能够滑动靠近或远离第一安装座112的本体，冲头111固设于第一安装座112朝向凹模12的一侧。压块113在其相对第一安装座112的滑动路径上至少具有第一位置和第二位置，压块113位于第一位置时，压块113突出于冲头111。压块113位于第二位置时，压块113贴合于第一安装座112。
42.在本实施例中，通过设置压块113，能够先于冲头111抵接于凹模12上的极片，从而配合凹模12压住极片，而后冲头111在极片上冲裁出预设形状，采用此方式，在冲裁极片的过程中，不易拉扯极片，冲裁效果好。
43.具体地，压块113为矩形块状结构，凹模12相对压块113的表面水平设置，从而能够相贴合，第一安装座112相对凹模12的表侧上安装有导向柱114，导向柱114的轴向可与水平面为夹角设置，角度可为0-180度之间，其中优选为90度，即导向柱114沿竖直方向设置，导向柱114穿设于压块113，导向柱114的底部能够卡住压块113，避免压块113脱落，压块113能够沿导向柱114的导向方向实现相对第一安装座112滑动，导向柱114的数量可设置多个，便于稳定导向压块113的移动，可以理解的是，压块113位于第一位置处时，即为压块113受重力位于导向柱114的最底部，压块113位于第二位置时，能够与第一安装座112相贴合，可以理解的是，在冲裁完成后的复位过程中，压块113能够依靠自身重力回落到相对第一安装座112的第一位置。
44.另外，为了便于在压块113非竖直方向滑动时也能够自动复位，导向柱114上可套设弹性件，如弹簧，弹簧的一端连接有第一安装座112，另一端与压块113连接，压块113位于第二位置时，弹簧受到压缩，从而能够在复位后驱动压块113远离第一安装座112，复位到第一位置。
45.当然为了便于第一安装座112和凹模12的更好相对，可将第一安装座112当作上模，凹模12为下模，第一安装座112和凹模12之间也可安装多个导柱，提高对位的精度。第一安装座112和凹模12均为矩形块结构，沿水平方向设置。
46.在一种冲裁切角机构10实施例中，如图1所示，切角组件1的数量为两个，两个切角组件1设于极片的相对两侧，冲裁切角机构10还包括第一驱动组件2，第一驱动组件2与两个切角组件1中的一者连接，并用于增大或缩小两个切角组件1之间的间隔。第一驱动组件2的驱动方向垂直于极片的输送方向。
47.在本实施例中，通过相对极片两侧设置的两个切角组件1，能够同时冲裁极片的相
对两侧，提高冲裁效率，而第一驱动组件2能够调节两个切角组件1的间隔，便于适配不同宽度的极片，还能够微调冲头111的冲裁位置。
48.在一种冲裁切角机构10实施例中，如图1所示，冲裁切角机构10还包括第二安装座3和第二驱动组件4，第二安装座3的一侧安装有两个切角组件1和第一驱动组件2，第二安装座3的另一侧连接有第二驱动组件4，第二驱动组件4能够通过驱动第二安装座3带动两个切角组件1移动位置。第二驱动组件4的驱动方向平行于第一驱动组件2的驱动方向。
49.在本实施例中，具体地，第二安装座3为矩形板状结构，第二安装座3水平放置，通过设置第二安装座3和第二驱动组件4能够整体移动两个切角组件1及第一驱动组件2，以此适配极片的位置，并且配合第一驱动组件2调整两个切角组件1之间的间隔，从而与不同宽度大小的极片相匹配。本实施例的第二驱动组件4配合第一驱动组件2能够实现两个切角组件1之间间隔的调整，并且采用的叠放的方式，能够减小整体占用的空间大小。
50.在一种冲裁切角机构10实施例中，结合图1和图9所示，冲裁切角机构10还包括第三安装座5、第三驱动组件6、检测器7和控制组件，第二驱动组件4安装于第三安装座5一侧，第三驱动组件6连接于第三安装座5另一侧，第三驱动组件6能够驱动第三安装座5沿平行于极片的输送方向移动。检测器7安装于其一切角组件1，检测器7能够检测极片的偏移。控制组件分别与检测器7和第三驱动组件6连接，控制组件还与输送极片的辊送机构40通信连接，控制组件能够在检测到极片偏移后，控制组件控制辊送机构40停止输送极片，并启动第三驱动组件6，以通过第三驱动组件6带动第三安装座5移动。
51.在本实施例中，具体工作方式如下：
52.模式一：在检测器7检测极片的角度和位置未发生偏移时，第三驱动组件6不启动，即第三安装座5固定不动，通过驱动模组13往复驱动切角组件1靠近或远离凹模12，从而冲裁极片，此时极片在辊送机构40的拉动下是运动的。
53.模式二：而在当检测器7检测到极片位置和角度发生偏移后，辊送机构40停止拉动和辊送极片，仅起到夹紧支撑极片的作用，此时在第三驱动组件6的驱动下，两个切角组件1能够沿原先极片的输送方向进行移动，从而能够继续冲裁极片，一段极片冲裁完成后，通过气动辊送机构40运输，再进行下一段，往复运行直到检测器7检测到极片的位置和角度正常，转回模式一继续工作。
54.两种工作模式简而言之为，极片运动，第三安装座5不运动，反之极片不运动，第三安装座5运动，通过第三驱动组件6、检测器7和控制组件能够实现两种模式的切换，通过在原有模式一的基础上增设模式二，在极片偏移时，模式二相比模式一能够第三安装座5移动的过程通过第一驱动组件2和第二驱动组件4微调切角组件1，即极片的偏移对模式二来说，影响小。
55.可以理解的是，为使得到的极片宽度相同，驱动模组13驱动切角组件1的运动方向为往复循环的，第三驱动组件6驱动第三安装座5移动的速率恒定，且与输送极片的速率相同，以此不论在哪种模式下得到极片宽度大小相同。
56.可以理解的是，前面实施例中的提及第一驱动组件2、第二驱动组件4和第三驱动组件6均可为丝杠滑轨组件、气缸滑轨滑块组件。
57.在一种冲裁切角机构10实施例中，结合图1-8所示，驱动模组13包括驱动元件131、偏心轮132和连接件133，驱动元件131的输出轴与偏心轮132连接，并用于驱动偏心轮132转
动，偏心轮132自身轴向偏离输出轴的轴向。连接件133上设有连接孔1331，偏心轮132位于连接孔1331中，在驱动元件131的驱动下偏心轮132能够抵接于连接孔1331的内壁，以使连接件133靠近或远离凹模12。第一安装座112连接于连接件133远离连接孔1331的一侧。
58.在本实施例中，通过偏心轮132的设置，能够在驱动元件131的驱动下，经由连接孔1331的孔壁带动连接件133上下往复移动，一次往复的时间间隔恒定，配合以恒定速率被输送的极片，两两冲裁位置之间的间隔大小相同，保持得到极片大小形状的一致性。通过此方式便于实现第一安装座112的往复运动。
59.具体地，驱动元件131可为驱动电机，为了便于传动，驱动模组13还可包括安装块134、第一传动轮135、连接轴、第二传动轮136和传动带137，安装块134固定安装于第二安装座3上的架板31上，一组架板31的数量为两个，两个架板31相对设于凹模12沿极片输送方向的两侧，并竖直设置，安装块134固定连接于两个架板31相对的两侧面上，驱动电机安装于安装块134上向上凸出的安装板上，驱动电极的驱动轴穿过安装板，驱动轴的尾部设有输出轮，第一传动轮135安装于安装块134上，通过传动带137与输出轮传动连接，连接轴贯穿安装块134相对两侧，一端与第一传动轮135键连接，另一端与第二传动轮136键连接，连接轴的轴向与驱动电机输出轴的轴向平行，偏心轮132偏心连接于第二传动轮136上。
60.在一种冲裁切角机构10实施例中，如图1所示，冲裁切角机构10还包括支架8，支架8安装于第三安装座5，并穿过第二安装座3，支架8用于支撑极片，以使位于冲裁切角机构10区域内的部分极片平行于凹模12朝向冲头111的表面。
61.在本实施例中，具体地，支架8的数量为两个，两个支架8间隔设置，沿极片的输送方向平行相对设置，通过设置两个支架8，能够将极片支撑起来，使得极片平整，便于冲裁。
62.在一种冲裁切角机构10实施例中，如图1所示，冲裁切角机构10还包括废料盒9，废料盒9可拆连接于第二安装座3，废料盒9用于收集吹气元件从切角孔121吹出的边角料。在本实施例中，具体地，第二安装座3可设置垫块将凹模12垫高，废料盒9放置凹模12下方，对应着切角孔121。
63.在一种冲裁切角机构10实施例中，如图4-8所示，第一安装座112上设有能够与气孔1111连通的导气孔1121，吹气元件通过导气孔1121与气孔1111连通。
64.在本实施例，通过在第一安装座112上开设导气孔1121，能够便于接入吹气元件。具体地，冲头111可为块状结构，冲头111固定嵌于第一安装座112中，由于冲头111伸出第一安装座112外的部分需要伸入到切角孔121内，为使第一安装座112和凹模12相贴合以达到合模，此时吹气元件不方便连通气孔1111，而通过在第一安装座112上开设导气孔1121，以及在冲头111嵌于第一安装座112部分的侧壁上开设与导气孔1121连通的气孔1111，吹气元件仅需连通导气孔1121就能够连通气孔1111。
65.需要明确的是，前面的实施例中冲头111与第一安装座112并不是一个零件，冲头111可拆卸地固定安装在第一安装座112上，当然冲头111还可有第一安装座112朝向凹模12一侧凸出的块状体形成。
66.本实用新型还涉及一种模切设备100，结合图1-9所示，包括上述实施例中的冲裁切角机构10。通过应用上述实施例中的冲裁切角机构10，能够在冲裁的过程中，清理边角料，解决了现有冲裁切角机构10切角后边角料残留的技术问题。
67.如图9所示，模切设备100还包括放料机构20、传输辊机构30、辊送机构40、检测机
构50和分拣机构60，放料机构20可为放料盘结构，传输辊机构30包括多个辊轮，极片上下交错绷直缠绕在各辊轮上，最后绕到支架8上，辊送机构40包括两个辊压轮、一个驱动电机和一个切刀，两个辊压轮上下设置，通过气缸、丝杠等线性模组驱动上方的辊压轮靠向下面的辊压轮，从而压紧极片，通过驱动电机驱动其中一个辊压轮，通过摩擦力输送极片，切刀位于远离冲裁切角机构10的一侧，能够将冲裁出预设形状的极片切断成一片片的，切刀的下方可设置传输带，用于接收极片，并将极片传输至检测机构50以及分拣机构60的区域，通过检测机构50检测切断后极片的合格与否，再通过分拣机构60分拣出不良品和良品。
68.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。