一种料带裁切装置及叠片设备的制作方法

1.本技术涉及极片制作领域，特别是一种料带裁切装置及叠片设备。


背景技术：

2.传统的料带裁切中使用反复启停的输送线输送料带，先将一段料带送至裁切工位，再停止输送进行裁切，裁切完成后重新启动输送线将新的料带送至裁切工位，这使得生产速度难以提高。
3.目前的一些电芯生产工艺中通过追切方法对料带进行裁切，料带持续地输送，裁切工位的切刀追随料带移动，在切刀沿料带输送方向的移动速度与料带同步时，切刀沿料带的宽度方向移动切断料带，完成切断后切刀复位进行下一轮的追切。由于料带在裁切过程中保持输送，使用追切方法能够提高电芯的生产速度。
4.但是，追切方法的应用目前限于电芯的卷绕工艺中，在卷绕工艺中切刀只需要沿料带的宽度方向移动切断料带。而在电芯的叠片工艺中，料带需要裁切为单片的极片，一般先要模切出极片的轮廓，再将料带进一步切断。对于料带的模切来说，由于上刀模和下刀模需要在短时间内完成模切动作，且切边的形状较为复杂，导致裁切时料带、上刀模和下刀模难以保持相对静止，使用追切方法进行模切时切边质量差。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种料带裁切装置及叠片设备，料带裁切装置能够提高使用追切方法进行模切时的切边质量。
6.根据本技术提供的料带裁切装置，包括模切模块和第一缓存模块，所述模切模块能够沿料带的输送线路往复移动，所述模切模块包括第一上刀模和第一下刀模，所述第一上刀模和所述第一下刀模能够相互靠近以裁切所述料带，所述第一缓存模块位于所述模切模块的上游，所述第一缓存模块包括第一缓存辊，所述第一缓存辊能够运动以缓存或释放所述料带，所述第一缓存模块用于使所述模切模块和所述料带在裁切时沿所述料带的输送方向相对静止。
7.根据本技术提供的料带裁切装置，至少具有如下技术效果：在模切模块进行裁切时，第一缓存模块能够缓存或释放一部分料带，从而补偿料带与模切模块的速度差，进一步提高模切模块和料带在裁切时沿料带的输送方向的相对静止程度，料带裁切装置能够提高使用追切方法进行模切时的切边质量。
8.根据本技术的一些实施例，所述第一缓存模块包括第一张力件，所述第一张力件对所述第一缓存辊施加作用力以驱动所述第一缓存辊压向所述料带。
9.根据本技术的一些实施例，所述第一缓存模块还包括第一弹性件，所述第一弹性件的弹力用于平衡所述第一缓存辊的重力。
10.根据本技术的一些实施例，所述第一缓存模块包括第一过辊和第一导轨，多个所述第一过辊间隔布置，所述第一缓存辊安装在所述第一导轨上。
11.根据本技术的一些实施例，所述料带裁切装置包括连杆单元，所述连杆单元位于所述模切模块的一侧，所述连杆单元连接所述模切模块，所述连杆单元用于驱动所述模切模块沿料带的输送线路往复移动。
12.根据本技术的一些实施例，所述连杆单元包括凸轮和摆杆，所述凸轮通过所述摆杆传动连接所述模切模块，所述凸轮能够驱动所述摆杆摆动。
13.根据本技术的一些实施例，所述摆杆包括第一臂和第二臂，所述第二臂安装在所述第一臂上，所述第二臂连接所述凸轮，所述第二臂的安装位置可调，所述连杆单元包括连接座，所述连接座固定在所述第一模架上，所述第一臂通过导轨滑块机构连接所述连接座。
14.根据本技术的一些实施例，所述凸轮开设有凸轮槽，所述连杆单元包括第二滑座、第二滑台、第一滑座和第一滑台，所述第一滑座沿第一方向延伸，所述第一方向平行于所述料带的输送方向，所述第一滑台安装在所述第一滑座上，所述第二滑座安装在所述第二滑台上，所述第二滑座沿第二方向延伸，所述第二滑台安装在所述第二滑座上，所述第二滑座与所述凸轮槽连接，所述第二滑台与所述摆杆连接，所述连杆单元还包括第三弹性件，所述第三弹性件连接所述第二滑座，所述第三弹性件用于驱动所述第二滑座压向所述凸轮槽的侧壁。
15.根据本技术的一些实施例，所述料带裁切装置包括切断模块和第二缓存模块，所述第二缓存模块位于所述模切模块的下游，所述切断模块位于所述第二缓存模块的下游，所述切断模块能够沿料带的输送线路往复移动，所述切断模块包括第二上刀模和第二下刀模，所述第二上刀模和所述第二下刀模能够相互靠近以切断所述料带，所述第二缓存模块用于使所述切断模块和所述料带在裁切时沿所述料带的输送方向相对静止。
16.根据本技术的一些实施例，所述料带裁切装置包括第一废料箱和第二废料箱，所述第一废料箱包括第一废料进口，所述第一废料进口位于所述模切模块的下方，所述第二废料箱包括第二废料进口，所述第二废料进口位于所述切断模块的下方。
17.根据本技术的一些实施例，所述料带裁切装置包括除尘单元和检测单元，所述除尘单元和所述检测单元位于所述模切模块和所述切断模块之间，所述检测单元位于所述除尘单元的下游，所述除尘单元包括风刀和毛刷，所述检测单元包括检测相机。
18.根据本技术提供的叠片设备，包括本技术提供的料带裁切装置。
19.根据本技术提供的叠片设备，至少具有如下技术效果：通过使用本技术提供的料带裁切装置，第一缓存模块能够在模切模块裁切料带时缓存或释放一部分料带，从而更好地保证模切模块和料带在裁切时沿料带的输送方向的相对静止程度。
附图说明
20.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是本技术实施例的料带裁切装置的轴测示意图；
22.图2是本技术实施例的料带裁切装置另一角度的轴测示意图；
23.图3是本技术实施例的料带裁切装置的侧视示意图；
24.图4是图1中a区域的局部放大图；
25.图5是图2中b区域的局部放大图；
26.图6是本技术实施例的模切模块及相关结构的轴测示意图；
27.图7是本技术实施例的切断模块及相关结构的轴测示意图；
28.图8是本技术实施例的连杆单元的轴测示意图。
29.附图标记：
30.模切模块100、第一上刀模110、第一下刀模120、第一模架130、
31.第一缓存模块200、第一张力件210、第一过辊220、第一安装架230、第一弹性件240、切断模块300、第二上刀模310、第二下刀模320、第二模架330、
32.第二缓存模块400、第二张力件410、第二过辊420、第二安装架430、第二弹性件440、
33.连杆单元510、凸轮511、第一臂512、第二臂513、连接座514、第二滑座515、第二滑台516、第三弹性件517、
34.第一废料箱521、第二废料箱522、
35.除尘单元530、检测单元540、
36.机架600。
具体实施方式
37.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
38.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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技术和简化描述，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技术的限制。
39.在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
40.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
41.首先，对目前的追切方法中存在的技术问题进行进一步解释说明：
42.目前的追切方法中，切刀一般是从料带的一侧向另一侧移动，在这一过程中逐渐将料带切断，例如采用滚动切刀，当切刀的速度与料带的速度在料带的输送方向上同步后，切刀压在料带上并沿料带的宽度方向滚动，刀刃随之将料带分为两段。
43.由于目前的追切方法中切刀是逐渐地切断料带，在任一时刻切刀与料带的作用区域较小，切刀在切断的过程中对料带施加的作用力影响有限，因此切断动作对料带输送速度的影响较小。
44.但是，模切的裁切速度较快，合模时，刀模同时对料带的各处进行裁切，裁切时对料带施加的作用力较大，作用区域较广，因此在裁切的瞬间会对料带产生较大的影响，导致
位于裁切位置的料带输送速度出现变化，料带速度与刀模速度的差异会导致裁切位置的料带拱起或紧绷，严重影响切边的质量。这一情况在料带输送速度较慢时还不太明显，但是在料带输送速度较快的高速工况下较为突出。
45.此外，由于模切是在较短的一瞬间完成裁切动作，这一时刻料带的速度与刀模的速度在料带的输送方向上并不能实现完全的同步，也会对切边的质量产生不利影响。
46.以上的技术问题使得目前模切方法还不能很好地与追切方法结合，追切方法难以在极片的叠片工艺中进一步推广运用。
47.根据本技术提供的料带裁切装置，包括模切模块100和第一缓存模块200，模切模块100能够沿料带的输送线路往复移动，模切模块100包括第一上刀模110和第一下刀模120，第一上刀模110和第一下刀模120能够相互靠近以裁切料带，第一缓存模块200位于模切模块100的上游，第一缓存模块200包括第一缓存辊，第一缓存辊能够运动以缓存或释放料带，第一缓存模块200用于使模切模块100和料带在裁切时沿料带的输送方向相对静止。
48.根据本技术提供的料带裁切装置，在模切模块100进行裁切时，第一缓存模块200能够缓存或释放一部分料带，从而补偿料带与模切模块100的速度差，进一步提高模切模块100和料带在裁切时沿料带的输送方向的相对静止程度。
49.可以理解的是，第一缓存模块200缓存一部分料带，当裁切的瞬间裁切位置的料带拱起时，第一缓存模块200能够缓存更多的料带，当裁切的瞬间裁切位置的料带紧绷时，第一缓存模块200能够释放一部分缓存料带，从而补偿料带与模切模块的速度差，使料带的张紧情况趋于正常，提高使用追切方法进行模切时的切边质量。
50.在一些实施例中，第一缓存模块200包括第一张力件210，第一张力件210对第一缓存辊施加作用力以驱动第一缓存辊压向料带。第一张力件210能够实现第一缓存辊的被动缓存，在料带正常输送时，第一张力件210对第一缓存辊的作用力与料带对第一缓存辊的作用力相平衡，当裁切位置的料带拱起时，料带对第一缓存辊的作用力减小，第一张力件210带动第一缓存辊进一步压紧料带，从而使第一缓存模块200缓存一部分料带，当裁切位置的料带过度绷紧时，料带对第一缓存辊的作用力增大，料带对第一缓存辊的作用力克服第一张力件210对第一缓存辊的作用力，使第一缓存模块200释放一部分料带，直至再次达到力平衡状态。
51.第一缓存辊可以通过摆动或移动的方式实现缓存，在一些实施例中，第一缓存模块200包括多个第一过辊220和第一导轨，两个第一过辊220间隔布置，第一缓存辊安装在第一导轨上，第一缓存辊位于两个第一过辊220之间，第一缓存辊能够靠近或远离第一过辊220。
52.参照图1和图4的实施例，第一缓存模块200包括第一安装架230和第一活动架，第一过辊220和第一导轨安装在第一安装架230上，两个第一过辊220间隔布置，第一活动架安装在第一导轨上，第一缓存辊安装在第一活动架上，第一缓存辊位于两个第一过辊220之间。料带从第一缓存辊和第一过辊220之间穿过，第一缓存辊沿第一导轨移动从而缓存或释放料带。具体来说，第一张力件210采用直线电机，第一张力件210连接第一活动架，直线电机对第一缓存辊施加一个恒定的作用力，当第一缓存辊对料带的作用力与料带对第一缓存辊的反作用力不匹配时，第一缓存辊在直线电机上运动，直至重新达到力平衡。使用直线电机能提高第一缓存辊的运动流畅性，使第一缓存辊的响应更加快速。
53.在一些实施例中，第一缓存模块200还包括第一弹性件240，第一弹性件240的弹力用于平衡第一缓存辊的重力。第一弹性件240能减小第一缓存辊的重力对第一张力件210的驱动造成的影响，进一步提高第一缓存辊的运动流畅性，使第一缓存辊的响应更加快速。
54.当然，还可以通过其它的一些方式控制第一缓存辊进行缓存，例如通过弹簧的弹力或者结构的重力等。
55.根据本技术的一些实施例，料带裁切装置包括连杆单元510，连杆单元510位于第一模架130的一侧，连杆单元510连接模切模块100，连杆单元510用于驱动模切模块100沿料带的输送线路往复移动。在一些实施例中，模切模块100包括第一模架130，第一上刀模110和第一下刀模120安装在第一模架130上，连杆单元510连接第一模架130。
56.可以理解的是，目前的追切方法用于料带的切断，切刀一般通过切刀下方的直线电机带动进行追切。但是在模切加工电芯的极片时，模切模块100需要在料带上裁切出极片的基本外形，例如切出极片的极耳部分，因此裁切区域较大，裁切中会产生较多的废料，废料会落在模切模块100的下方，如果仍旧在模切模块下方使用直线电机驱动，可能导致直线电机与废料的排出通道干涉，还可能导致废料损伤直线电机。
57.本技术使用位于模切模块100一侧的连杆单元510驱动模切模块100，简化了模切模块100下方的结构，连杆单元510的动作也不易被废料所影响。
58.在一些实施例中，连杆单元510包括凸轮511和摆杆，凸轮511通过摆杆传动连接第一模架130，凸轮511能够驱动摆杆摆动。
59.参照图6和图8的实施例，摆杆包括第一臂512和第二臂513，第二臂513安装在第一臂512上，第一臂512连接第一模架130，第二臂513连接凸轮511，第二臂513的安装位置可调。通过调节第二臂513的位置能够对模切模块100的移动范围进行调整。连杆单元510还包括连接座514，连接座514固定在第一模架130上，第一臂512通过导轨滑块机构连接连接座514。料带裁切装置还包括机架600，摆杆520铰接安装在机架600上，连接座514和第一模架130各自通过导轨滑块机构安装在机架600上。连接座514与第一臂512可以发生相对运动，从而能够在摆杆520摆动以及摆杆520的长度发生变化时提供足够的自由度。
60.根据本技术的一些实施例，凸轮511开设有凸轮槽，连杆单元510包括第二滑座515、第二滑台516、第一滑座和第一滑台，第一滑座沿第一方向延伸，第一方向平行于料带的输送方向，第一滑台安装在第一滑座上，第二滑座515安装在第二滑台上，第二滑座515沿第二方向延伸，第二滑台516安装在第二滑座515上，第二滑座515与凸轮槽连接，第二滑台516与摆杆连接。第二滑座515、第二滑台516、第一滑座和第一滑台同样起到了提供移动自由度的作用。
61.在一些实施例中，连杆单元510还包括第三弹性件517，第三弹性件517连接第二滑座515，第三弹性件517用于驱动第二滑座515压向凸轮槽的侧壁。可以理解的是，由于设计余量以及加工误差等因素，第二滑座515与凸轮槽之间会留有一定的间隙，第三弹性件517能够确保第二滑座515与凸轮槽紧密接触，从而减小误差。
62.根据本技术的一些实施例，料带裁切装置包括切断模块300，切断模块300位于模切模块100的下游，切断模块300能够沿料带的输送线路往复移动，切断模块300包括第二上刀模310和第二下刀模320，第二上刀模310和第二下刀模320能够相互靠近以切断料带。料带首先由模切模块100切出外型，再由切断模块300切断，从而得到单片的极片。切断模块
300使用模切方式切断料带，能够提高料带切断的速度。由于切断模块300仅切断料带，产生废料的范围较小，切断模块可以使用直线电机进行驱动。
63.在一些实施例中，料带裁切装置包括第二缓存模块400，第二缓存模块400位于模切模块100的下游，切断模块300位于第二缓存模块400的下游，第二缓存模块400用于使切断模块300和料带在裁切时沿料带的输送方向相对静止。设置第二缓存模块400能够提高切断模块300切断料带的切口质量。
64.第二缓存模块400包括第二张力件410和第二缓存辊，第二张力件410对第二缓存辊施加作用力以驱动第一缓存辊压向料带。参照图2和图5，在一些实施例中，第二缓存模块400包括第二过辊420和第二导轨，两个第二过辊420间隔布置，第二缓存辊安装在第二导轨上，第二缓存辊位于两个第二过辊420之间，第二缓存辊能够靠近或远离第二过辊420。第二缓存模块400还包括第二安装架430和第二活动架，第二过辊420和第二导轨安装在第二安装架430上，第二活动架安装在第二导轨上，第二缓存辊安装在第二活动架上，第二缓存辊位于两个第二过辊420之间。料带从第二缓存辊和第二过辊420之间穿过，第二缓存辊沿第二导轨移动从而缓存或释放料带。第二张力件410可以采用直线电机。
65.根据本技术的一些实施例，料带裁切装置包括第一废料箱521和第二废料箱522，第一废料箱521包括第一废料进口，第一废料进口位于模切模块100的下方，第二废料箱522包括第二废料进口，第二废料进口位于切断模块300的下方。裁切产生的废料收集到第一废料箱521和第二废料箱522中，避免对料带裁切装置的其它结构产生干扰。
66.根据本技术的一些实施例，料带裁切装置包括除尘单元530和检测单元540，除尘单元530和检测单元540位于模切模块100和切断模块300之间，检测单元540位于除尘单元530的下游，除尘单元530包括风刀和毛刷，检测单元540包括检测相机。除尘单元530通过风力和摩擦力清除料带上的废料以及碎屑，检测相机对料带的模切质量进行检测。
67.根据本技术提供的叠片设备，包括本技术提供的料带裁切装置。
68.根据本技术提供的叠片设备，通过使用本技术提供的料带裁切装置，第一缓存模块200能够在模切模块100裁切料带时缓存或释放一部分料带，从而更好地保证模切模块100和料带在裁切时沿料带的输送方向的相对静止程度。
69.下面参考图1至图8以一个具体的实施例详细描述根据本技术提供的料带裁切装置。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。
70.参照图1、图2和图3，料带裁切装置包括机架600，机架600上依次布置有第一缓存模块200、模切模块100、第二缓存模块400和切断模块300，机架600还布置有连杆单元510、除尘单元530和检测单元540，连杆单元510位于模切模块100的一侧，除尘单元530和检测单元540位于模切模块100和切断模块300之间，检测单元540位于除尘单元530的下游。
71.料带裁切装置包括第一废料箱521和第二废料箱522，第一废料箱521包括第一废料进口，第一废料进口位于模切模块100的下方，第二废料箱522包括第二废料进口，第二废料进口位于切断模块300的下方。
72.参照图6及图8，模切模块100包括第一上刀模110、第一下刀模120和第一模架130，第一模架130通过导轨滑块机构安装在机架600上，第一上刀模110和第一下刀模120安装在第一模架130上，第一上刀模110和第一下刀模120能够相互靠近以裁切料带。
73.连杆单元510包括凸轮511、摆杆和连接座514，摆杆铰接安装在机架600上，连接座
514通过导轨滑块机构安装在机架600上，连接座514与第一模架130相固定，摆杆的一端通过导轨滑块机构连接连接座514，摆杆的另一端连接凸轮511。凸轮511能够驱动摆杆摆动以带动模切模块100追切料带。
74.凸轮511开设有凸轮槽，连杆单元510包括第二滑座515、第二滑台516、第一滑座和第一滑台，第一滑座沿第一方向延伸，第一方向平行于料带的输送方向，第一滑台安装在第一滑座上，第二滑座515安装在第二滑台上，第二滑座515沿第二方向延伸，第二滑台516安装在第二滑座515上，第二滑座515与凸轮槽连接，第二滑台516与摆杆连接。连杆单元510还包括第三弹性件517，第三弹性件517连接第二滑座515，第三弹性件517用于驱动第二滑座515压向凸轮槽的侧壁。
75.摆杆包括第一臂512和第二臂513，第二臂513安装在第一臂512上，第一臂512连接第一模架130，第二臂513连接凸轮511，第二臂513的安装位置可调。
76.参照图1和图4，第一缓存模块200包括第一张力件210、第一缓存辊、第一过辊220、第一导轨、第一安装架230、第一弹性件240和第一活动架，第一安装架230安装在机架600上，第一过辊220和第一导轨安装在第一安装架230上，两个第一过辊220间隔布置，第一活动架安装在第一导轨上，第一缓存辊安装在第一活动架上，第一缓存辊位于两个第一过辊220之间。第一弹性件240选用拉簧，第一弹性件240的一端连接第一安装架230，第一弹性件240的另一端连接第一活动架，第一弹性件240平衡第一缓存辊的重力，料带从第一缓存辊和第一过辊220之间穿过，第一张力件210采用直线电机，第一张力件连接第一活动架，第一张力件对第一缓存辊施加恒定的驱动力，第一缓存辊沿第一导轨移动从而缓存或释放料带。
77.参照图7，切断模块300包括第二上刀模310、第二下刀模320和第二模架330，第二模架330通过导轨滑块机构安装在机架600上，第二上刀模310和第二下刀模320安装在第二模架330上，第二上刀模310和第二下刀模320能够相互靠近以切断料带。
78.参照图2和图5，第二缓存模块400包括第二张力件410、第二缓存辊、第二过辊420、第二导轨、第二安装架430、第二弹性件440和第二活动架，第二过辊420和第二导轨安装在第二安装架430上，两个第二过辊420间隔布置，第二活动架安装在第二导轨上，第二缓存辊安装在第二活动架上，第二缓存辊位于两个第二过辊420之间。第二弹性件440选用拉簧，第二弹性件440的一端连接第二安装架430，第二弹性件440的另一端连接第二活动架，料带从第二缓存辊和第二过辊420之间穿过，第二张力件410采用直线电机，第二张力件410连接第二活动架，第二张力件410对第二缓存辊施加作用力以驱动第二缓存辊压向料带。第二缓存辊沿第二导轨移动从而缓存或释放料带。
79.除尘单元530包括风刀和毛刷，检测单元540包括检测相机。除尘单元530通过风力和摩擦力清除料带上的废料以及碎屑，检测相机对料带的模切质量进行检测。
80.根据本技术实施例的料带裁切装置，通过采用以上的设计，至少可以实现这样一些功能：料带裁切装置结合追切方法和模切方法进行极片成型加工，模切模块100裁切出极片的外形，切断模块300切断料带获得极片，料带裁切装置能提高极片成型加工的速度，在模切模块100进行裁切时，第一缓存模块200能够补偿料带与模切模块100的速度差，在切断模块300进行裁切时，第二缓存模块400能够补偿料带与切断模块300的速度差，料带裁切装置能提高切边质量。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
82.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。