CN111129418B - 一种软包锂电池用极耳裁切装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种软包锂电池用极耳裁切装置及方法,涉及锂电池制造领域,是由切刀驱动机构、下切刀机构、上切刀机构、CCD机构和裸电芯上料机构组成的,所述的下切刀底座包括一号滑动槽、二号滑动槽、基座、二号直线导轨、二号左侧立板、二号孔、弹簧止块、一号孔和刮刀安装板;所述的磨刀单元包括一号磨砂辊、一号缓冲件、一号弹簧、一号轴、二号轴、二号弹簧、二号缓冲件、二号磨砂辊、二号辊筒轴和一号辊筒轴;本发明具备自适应能力,包括切刀自适应焊印位置,刮刀单元防呆边角料,磨刀单元打磨切刀以及间隙自动调节,解决了锂电池制造工艺中极耳裁切工序极耳拉丝的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池制造领域,具体地,涉及一种软包锂电池用极耳裁切装置及方法。
背景技术
新能源汽车用动力电池分为硬壳电池和软包电池,软包电池主要由正极、负极、隔膜、电解液和铝塑膜组成,正极、负极和隔膜卷绕成裸电芯,裸电芯端部设计有极耳,极耳分为正极极耳(Al)和负极极耳(Cu),极耳需要与Tab焊接到一起,作为电芯充放电的金属接触点。在极耳与Tab焊接之前,需进行极耳预焊和极耳裁切工序,极耳预焊目的是收拢极耳,避免终焊时虚焊(拉力不足),极耳裁切目的是保证极耳端部对齐度,避免极耳进入铝塑膜与Tab封印区,导致短路。
目前存在的问题是:极耳裁切工序经常发生极耳拉丝问题,极耳拉丝压入封印,导致负极(Cu)和铝塑膜的铝层发生短路或者微短路,短路电芯直接被绝缘电阻测试仪挑出,电芯报废,增加了公司成本;微短路电芯存在漏杀风险,流入到市场端,有引发电芯腐蚀漏液的风险,降低电芯寿命,给客户、公司以及新能源事业造成恶劣的影响。
产生极耳拉丝的原因主要有四点:
1.极耳裁切切刀切不到焊印上,切到极耳蓬松区域,切不断导致极耳拉丝;
2.极耳裁切切刀粘边角料,二次裁切时边角料粘到电芯极耳上;
3.极耳裁切切刀钝化,切不断导致极耳拉丝;
4.上切刀和下切刀间隙波动,间隙过大,切不断导致极耳拉丝。
中国专利CN 203644864 U公开了一种极耳自动焊接、裁切和贴胶设备,上切刀气缸驱动上切刀,下切刀气缸驱动下切刀,上切刀和下切刀沿直线滑轨相对移动进行极耳裁切,但是没有极耳拉丝预防机构,存在极耳拉丝的风险;中国专利CN 109759845 A公开了一种全自动锂电池极耳裁切超声波焊接设备,裁切气缸驱动裁刀下压裁断极耳卷料,把极耳卷料裁切成为一定尺寸的极耳片,裁刀滑槽控制裁刀只能上下运动,但是没有极耳拉丝预防机构,存在极耳拉丝的风险;中国专利CN 209272905 U公开了一种电芯极耳自动化裁切及焊接装置,极耳带延伸至极耳切刀座与极耳切刀之间,裁极耳气缸驱动极耳切刀向下运动将极耳带切断为单片的极耳片,但是没有极耳拉丝预防机构,存在极耳拉丝的风险。因此亟需一种软包锂电池用极耳裁切装置及方法,来解决目前极耳裁切存在极耳拉丝的难题,以降低动力电池制造成本,降低电芯腐蚀漏液风险,而目前这种软包电芯用极耳裁切装置市场上是没有的。
发明内容
针对上述现有技术中的缺陷,本发明提供一种软包锂电池用极耳裁切装置及方法,克服现有锂电池制造中极耳裁切工序切刀切不到焊印、粘边角料、钝化以及间隙过大的缺陷,本发明裁切装置具备自适应能力,包括切刀自适应焊印位置,刮刀单元防呆边角料,磨刀单元打磨切刀以及间隙自动调节,解决了锂电池制造工艺中极耳裁切工序极耳拉丝的技术难题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:
一种软包锂电池用极耳裁切装置,是由切刀驱动机构、下切刀机构、上切刀机构、CCD机构和裸电芯上料机构组成的,所述的切刀驱动机构包括一号伺服电机、一号电机支架、一号右侧立板、一号联轴器、一号螺母滑块、一号直线导轨、一号左侧立板、一号滚珠丝杠、侧立板、限位块、缓冲垫、上切刀线轨和上安装板;所述的下切刀机构包括二号伺服电机、二号联轴器、下切刀底座、磨刀单元、下切刀、边角料收纳箱、刮刀单元和二号滚珠丝杠;所述的下切刀底座包括一号滑动槽、二号滑动槽、基座、二号直线导轨、二号左侧立板、二号孔、弹簧止块、一号孔和刮刀安装板;所述的磨刀单元包括一号磨砂辊、一号缓冲件、一号弹簧、一号轴、二号轴、二号弹簧、二号缓冲件、二号磨砂辊、二号辊筒轴和一号辊筒轴;所述的刮刀单元包括一号毛刷、一号毛刷基座、刮刀左立板、活塞杆、活塞、刮刀右立板、二号毛刷基座和二号毛刷;所述的上切刀机构包括上切刀、上切刀安装槽、上切刀底座、二号连接座、一号气缸和线轨凹槽;所述的CCD机构包括CCD相机和CCD支架;所述的裸电芯上料机构包括旋转气缸、一号连接座、裸电芯托盘和裸电芯,其特征是:所述下切刀机构安装于切刀驱动机构的一号螺母滑块上,所述上切刀机构的一号气缸安装于切刀驱动机构上安装板上,所述CCD机构设置于下切刀机构和裸电芯上料机构之间,所述裸电芯上料机构设置于切刀驱动机构左侧;所述一号伺服电机通过一号电机支架安装于一号右侧立板上,所述一号伺服电机轴通过一号联轴器与一号滚珠丝杠右端连接,所述一号滚珠丝杠左端与一号左侧立板转动连接,所述一号滚珠丝杠与一号螺母滑块转动连接,所述一号螺母滑块底部与一号直线导轨滑动连接,所述一号螺母滑块右侧上部设置有侧立板,所述侧立板顶部安装有上安装板,所述上切刀线轨安装于侧立板上,所述上切刀线轨下部设置有缓冲垫和限位块,所述缓冲垫和限位块安装于侧立板上,所述缓冲垫设置于限位块上面;所述二号伺服电机安装于下切刀底座右端,所述二号伺服电机轴通过二号联轴器与二号滚珠丝杠右端连接,所述二号滚珠丝杠左端与下切刀底座的二号左侧立板转动连接,所述二号滚珠丝杠与下切刀下半部转动连接,所述下切刀是切刀和螺母滑块集成件,所述下切刀底部与二号直线导轨滑动连接,所述磨刀单元设置于下切刀和下切刀底座之间,所述边角料收纳箱设置于下切刀底座之间一侧,所述刮刀单元安装于下切刀底座上部;所述一号滑动槽设置于基座上,左右对称设置,共2个,所述二号滑动槽设置设置于基座上,左右对称设置,共2个,所述一号滑动槽设置于二号滑动槽上部,所述二号直线导轨设置于基座上,所述二号左侧立板设置于基座左端,所述一号孔设置于弹簧止块上,一号孔左侧有2个,右侧有2个,所述二号孔设置于弹簧止块上,一号孔左侧有2个,右侧有2个,所述弹簧止块设置于基座上,左右对称设置,共2个,所述刮刀安装板设置于基座上部;所述一号磨砂辊通过一号辊筒轴与一号滑动槽滚动连接,所述一号缓冲件设置安装在一号辊筒轴上,左右对称设置,共2个,所述一号缓冲件设置有2个一号轴,所述一号轴上安装有一号弹簧,所述二号磨砂辊通过二号辊筒轴与二号滑动槽滚动连接,所述二号缓冲件安装在二号辊筒轴上,左右对称设置,共2个,所述二号缓冲件设置有2个二号轴,所述二号轴上安装有二号弹簧,所述一号轴与基座上的一号孔对应,伸入伸出,所述二号轴与基座上的二号孔对应,伸入伸出,所述一号弹簧和二号弹簧都顶在弹簧止块上;所述一号毛刷安装与一号毛刷基座上,所述一号毛刷基座安装于基座上,所述刮刀左立板和刮刀右立板安装于刮刀安装板上,所述活塞安装于活塞杆上,组成无杆气缸左右移动,所述二号毛刷基座安装于活塞上,所述二号毛刷安装于二号毛刷基座上,所述二号毛刷随活塞左右移动;所述上切刀安装于上切刀安装槽,所述上切刀安装槽设置于上切刀底座左端,所述二号连接座安装于上切刀底座上部,所述一号气缸通过二号连接座与上切刀底座连接,所述线轨凹槽安装于上切刀底座右端,所述线轨凹槽与切刀驱动机构的上切刀线轨滑动连接;所述CCD相机安装于CCD支架上,所述CCD相机设置于裸电芯极耳焊印正上方;所述旋转气缸通过一号连接座与裸电芯托盘连接,所述裸电芯托盘上放置裸电芯。
优选地,所述下切刀是切刀和螺母滑块集成件,上部是切刀,下部是螺母滑块,底部安装有直线导轨。
具体的,所述一号辊筒轴在一号滑动槽左右滚动行程为3mm,所述二号辊筒轴在二号滑动槽左右滚动行程为5mm。
具体的,所述一号磨砂辊和二号磨砂辊成错位2mm设置,二号磨砂辊靠外侧,所述二号轴比一号轴长2mm,所述二号弹簧比一号弹簧长2mm。
更优选地,所述活塞和活塞杆采用无杆气缸。
更优选地,所述上切刀左端面为平面,右端面为倾斜面。
一种软包锂电池用极耳裁切装置的裁切方法,包括如下步骤:上下切刀间隙调节、裸电芯上料、切刀自适应焊印位置、切断极耳并磨刀、清除边角料,其详细工作过程为:根据不同型号极耳层数不同,厚度不同,裁切前输入间隙信号,二号伺服电机通过二号滚珠丝杠驱动下切刀左右移动,调节上切刀和下切刀间隙大小,完成上下切刀间隙调节过程;机械手经定位将裸电芯放置于裸电芯托盘上,旋转气缸可带动裸电芯托盘180°转动,完成裸电芯上料过程;CCD相机拍摄焊印照片,获取位置坐标,控制***信号处理,一号伺服电机通过一号滚珠丝杠驱动一号螺母滑块左右移动,进而驱动下切刀机构和上切刀机构移动至焊印区,完成切刀自适应焊印位置过程;一号气缸轴快速伸出,上切刀机构沿着上切刀线轨向下滑动,上切刀切断极耳,上切刀依次接触一号磨砂辊和二号磨砂辊,磨砂辊转动对上切刀进行打磨,完成切断极耳并磨刀过程;一号毛刷阻挡边角料掉落,活塞带动二号毛刷沿活塞杆自右向左运动,二号毛刷清扫上切刀表面,将边角料都清扫到边角料收纳箱中,完成清除边角料过程,活塞复位,上切刀复位,准备下一步裁切任务,每个电芯裁切正极极耳和负极极耳后,更换电芯。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明裁切装置具备自适应能力,包括切刀自适应焊印位置,刮刀单元防呆边角料,磨刀单元打磨切刀以及间隙自动调节,解决了锂电池制造工艺中极耳裁切工序极耳拉丝的技术难题;
(2)本发明下切刀机构和上切刀机构可左右同时移动,自适应极耳焊印位置,保证切刀切到焊印区,有效避免极耳拉丝;
(3)本发明每完成一次极耳裁切,无杆气缸活塞带动二号毛刷沿活塞杆自右向左运动,二号毛刷清扫上切刀表面,将边角料都清扫到边角料收纳箱中,有效避免边角料粘刀难题;
(4)本发明一号辊筒轴在一号滑动槽左右滚动行程为3mm,所述二号辊筒轴在二号滑动槽左右滚动行程为5mm,一号磨砂辊和二号磨砂辊带有缓冲弹簧设置有效避免了对上切刀的损伤,同时一号磨砂辊和二号磨砂辊成错位2mm设置,可对上切刀打磨更全面,有效避免切刀钝化问题;
(5)本发明上切刀和下切刀间隙大小可通过信号输入调节,有效避免因间隙过大导致切不断难题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
下列附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明,但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中:
图1为本发明的极耳裁切装置等轴测图;
图2为本发明的极耳裁切装置左视图;
图3为本发明的切刀驱动机构三维结构示意图;
图4为本发明的下切刀机构三维结构示意图;
图5为本发明的下切刀机构右视图;
图6为本发明的下切刀底座三维结构示意图;
图7为本发明的磨刀单元和刮刀单元三维结构示意图;
图8为本发明的磨刀单元三维结构示意图;
图9为本发明的刮刀单元三维结构示意图;
图10为本发明的上切刀机构三维结构示意图;
图11为本发明的CCD机构三维结构示意图;
图12为本发明的裸电芯上料机构三维结构示意图;
图13为本发明的裸电芯极耳裁切、焊接示意图。
图中:1切刀驱动机构,101一号伺服电机,102一号电机支架,103一号右侧立板,104一号联轴器,105一号螺母滑块,106一号直线导轨,107一号左侧立板,108一号滚珠丝杠,109侧立板,110限位块,111缓冲垫,112上切刀线轨,113上安装板,2下切刀机构,201二号伺服电机,202二号联轴器,203下切刀底座,2031一号滑动槽,2032二号滑动槽,2033基座,2034二号直线导轨,2035二号左侧立板,2036二号孔,2037弹簧止块,2038一号孔,2039刮刀安装板,204磨刀单元,2041一号磨砂辊,2042一号缓冲件,2043一号弹簧,2044一号轴,2045二号轴,2046二号弹簧,2047二号缓冲件,2048二号磨砂辊,2049二号辊筒轴,2050一号辊筒轴,205下切刀,206边角料收纳箱,207刮刀单元,2071一号毛刷,2072一号毛刷基座,2073刮刀左立板,2074活塞杆,2075活塞,2076刮刀右立板,2077二号毛刷基座,2078二号毛刷,208二号滚珠丝杠,3上切刀机构,301上切刀,302上切刀安装槽,303上切刀底座,304二号连接座,305一号气缸,306线轨凹槽,4CCD机构,401CCD相机,402CCD支架,5裸电芯上料机构,501旋转气缸,502一号连接座,503裸电芯托盘,504裸电芯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
本发明设计的一种软包锂电池用极耳裁切装置及方法,本发明裁切装置具备自适应能力,包括切刀自适应焊印位置,刮刀单元防呆边角料,磨刀单元打磨切刀以及间隙自动调节,解决了锂电池制造工艺中极耳裁切工序极耳拉丝的技术难题。
参见图1至图13所示,一种软包锂电池用极耳裁切装置,是由切刀驱动机构1、下切刀机构2、上切刀机构3、CCD机构4和裸电芯上料机构5组成的,所述的切刀驱动机构1包括一号伺服电机101、一号电机支架102、一号右侧立板103、一号联轴器104、一号螺母滑块105、一号直线导轨106、一号左侧立板107、一号滚珠丝杠108、侧立板109、限位块110、缓冲垫111、上切刀线轨112和上安装板113;所述的下切刀机构2包括二号伺服电机201、二号联轴器201、下切刀底座203、磨刀单元204、下切刀205、边角料收纳箱206、刮刀单元207和二号滚珠丝杠208;所述的下切刀底座203包括一号滑动槽2031、二号滑动槽2032、基座2033、二号直线导轨2034、二号左侧立板2035、二号孔2036、弹簧止块2037、一号孔2038和刮刀安装板2039;所述的磨刀单元204包括一号磨砂辊2041、一号缓冲件2042、一号弹簧2043、一号轴2044、二号轴2045、二号弹簧2046、二号缓冲件2047、二号磨砂辊2048、二号辊筒轴2049和一号辊筒轴2050;所述的刮刀单元207包括一号毛刷2071、一号毛刷基座2072、刮刀左立板2073、活塞杆2074、活塞2075、刮刀右立板2076、二号毛刷基座2077和二号毛刷2078;所述的上切刀机构3包括上切刀301、上切刀安装槽302、上切刀底座303、二号连接座304、一号气缸305和线轨凹槽306;所述的CCD机构4包括CCD相机401和CCD支架402;所述的裸电芯上料机构5包括旋转气缸501、一号连接座502、裸电芯托盘503和裸电芯504,其特征是:所述下切刀机构2安装于切刀驱动机构1的一号螺母滑块105上,所述上切刀机构3的一号气缸305安装于切刀驱动机构1上安装板113上,所述CCD机构4设置于下切刀机构2和裸电芯上料机构5之间,所述裸电芯上料机构5设置于切刀驱动机构1左侧;所述一号伺服电机101通过一号电机支架102安装于一号右侧立板103上,所述一号伺服电机101轴通过一号联轴器104与一号滚珠丝杠108右端连接,所述一号滚珠丝杠108左端与一号左侧立板107转动连接,所述一号滚珠丝杠108与一号螺母滑块105转动连接,所述一号螺母滑块105底部与一号直线导轨106滑动连接,所述一号螺母滑块105右侧上部设置有侧立板109,所述侧立板109顶部安装有上安装板113,所述上切刀线轨112安装于侧立板109上,所述上切刀线轨112下部设置有缓冲垫111和限位块110,所述缓冲垫111和限位块110安装于侧立板109上,所述缓冲垫111设置于限位块110上面;所述二号伺服电机201安装于下切刀底座203右端,所述二号伺服电机201轴通过二号联轴器202与二号滚珠丝杠208右端连接,所述二号滚珠丝杠208左端与下切刀底座203的二号左侧立板2035转动连接,所述二号滚珠丝杠208与下切刀205下半部转动连接,所述下切刀205是切刀和螺母滑块集成件,所述下切刀205底部与二号直线导轨2034滑动连接,所述磨刀单元204设置于下切刀205和下切刀底座203之间,所述边角料收纳箱206设置于下切刀底座203一侧,所述刮刀单元207安装于下切刀底座203上部;所述一号滑动槽2031设置于基座2033上,左右对称设置,共2个,所述二号滑动槽2032设置设置于基座2033上,左右对称设置,共2个,所述一号滑动槽2031设置于二号滑动槽2032上部,所述二号直线导轨2034设置于基座2033上,所述二号左侧立板2035设置于基座2033左端,所述一号孔2038设置于弹簧止块2037上,一号孔2038左侧有2个,右侧有2个,所述二号孔2036设置于弹簧止块2037上,二号孔2036左侧有2个,右侧有2个,所述弹簧止块2037设置于基座2033上,左右对称设置,共2个,所述刮刀安装板2039设置于基座2033上部;所述一号磨砂辊2041通过一号辊筒轴2050与一号滑动槽2031滚动连接,所述一号缓冲件2042设置安装在一号辊筒轴2050上,左右对称设置,共2个,所述一号缓冲件2042设置有2个一号轴2044,所述一号轴2044上安装有一号弹簧2043,所述二号磨砂辊2048通过二号辊筒轴2049与二号滑动槽2032滚动连接,所述二号缓冲件2047安装在二号辊筒轴2049上,左右对称设置,共2个,所述二号缓冲件2047设置有2个二号轴2045,所述二号轴2045上安装有二号弹簧2046,所述一号轴2044与基座2033上的一号孔2038对应,伸入伸出,所述二号轴2045与基座2033上的二号孔2036对应,伸入伸出,所述一号弹簧2043和二号弹簧2046都顶在弹簧止块2037上;所述一号毛刷2071安装与一号毛刷基座2072上,所述一号毛刷基座2072安装于基座2033上,所述刮刀左立板2073和刮刀右立板2076安装于刮刀安装板2039上,所述活塞2075安装于活塞杆2074上,组成无杆气缸左右移动,所述二号毛刷基座2077安装于活塞2075上,所述二号毛刷2078安装于二号毛刷基座2077上,所述二号毛刷2078随活塞2075左右移动;所述上切刀301安装于上切刀安装槽302,所述上切刀安装槽302设置于上切刀底座303左端,所述二号连接座304安装于上切刀底座303上部,所述一号气缸305通过二号连接座304与上切刀底座303连接,所述线轨凹槽306安装于上切刀底座303右端,所述线轨凹槽306与切刀驱动机构1的上切刀线轨112滑动连接;所述CCD相机401安装于CCD支架402上,所述CCD相机401设置于裸电芯504极耳焊印正上方;所述旋转气缸501通过一号连接座502与裸电芯托盘503连接,所述裸电芯托盘503上放置裸电芯504。
参见图4至图5所示,优选地,所述下切刀205是切刀和螺母滑块集成件,上部是切刀,下部是螺母滑块,底部安装有直线导轨。
参见图6至图8所示,具体的,所述一号辊筒轴2050在一号滑动槽2031左右滚动行程为3mm,所述二号辊筒轴2049在二号滑动槽2032左右滚动行程为5mm。
参见图6至图8所示,具体的,所述一号磨砂辊2041和二号磨砂辊2048成错位2mm设置,二号磨砂辊2048靠外侧,所述二号轴2045比一号轴2044长2mm,所述二号弹簧2046比一号弹簧2043长2mm。
参见图9所示,更优选地,所述活塞2075和活塞杆2074采用无杆气缸。
参见图10所示,更优选地,所述上切刀301左端面为平面,右端面为倾斜面。
为了帮助理解本发明的上述基本实施方式,参照图1至图13进行工作过程说明,一种软包锂电池用极耳裁切装置的裁切方法,包括如下步骤:上下切刀间隙调节、裸电芯上料、切刀自适应焊印位置、切断极耳并磨刀、清除边角料,其详细工作过程为:根据不同型号极耳层数不同,厚度不同,裁切前输入间隙信号,二号伺服电机201通过二号滚珠丝杠208驱动下切刀205左右移动,调节上切刀301和下切刀205间隙大小,完成上下切刀间隙调节过程;机械手经定位将裸电芯504放置于裸电芯托盘503上,旋转气缸501可带动裸电芯托盘503 180°转动,完成裸电芯上料过程;CCD相机401拍摄焊印照片(附图13极耳黑色区域即焊印区),获取位置坐标,控制***信号处理,一号伺服电机101通过一号滚珠丝杠108驱动一号螺母滑块105左右移动,进而驱动下切刀机构2和上切刀机构3移动至焊印区,完成切刀自适应焊印位置过程;一号气缸轴305快速伸出,上切刀机构3沿着上切刀线轨112向下滑动,上切刀301切断极耳,上切刀301依次接触一号磨砂辊2041和二号磨砂辊2048,磨砂辊转动对上切刀301进行打磨,完成切断极耳并磨刀过程;一号毛刷2071阻挡边角料掉落,活塞2075带动二号毛刷2078沿活塞杆2074自右向左运动,二号毛刷2078清扫上切刀301表面,将边角料都清扫到边角料收纳箱206中,完成清除边角料过程,活塞2075复位,上切刀301复位,准备下一步裁切任务,每个电芯裁切正极极耳和负极极耳后,更换电芯。
以上结合附图详细描述了本发明的具体实施方式,需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种软包锂电池用极耳裁切装置,其特征是:是由切刀驱动机构、下切刀机构、上切刀机构、CCD机构和裸电芯上料机构组成的,所述的切刀驱动机构包括一号伺服电机、一号电机支架、一号右侧立板、一号联轴器、一号螺母滑块、一号直线导轨、一号左侧立板、一号滚珠丝杠、侧立板、限位块、缓冲垫、上切刀线轨和上安装板;所述的下切刀机构包括二号伺服电机、二号联轴器、下切刀底座、磨刀单元、下切刀、边角料收纳箱、刮刀单元和二号滚珠丝杠;所述的下切刀底座包括一号滑动槽、二号滑动槽、基座、二号直线导轨、二号左侧立板、二号孔、弹簧止块、一号孔和刮刀安装板;所述的磨刀单元包括一号磨砂辊、一号缓冲件、一号弹簧、一号轴、二号轴、二号弹簧、二号缓冲件、二号磨砂辊、二号辊筒轴和一号辊筒轴;所述的刮刀单元包括一号毛刷、一号毛刷基座、刮刀左立板、活塞杆、活塞、刮刀右立板、二号毛刷基座和二号毛刷;所述的上切刀机构包括上切刀、上切刀安装槽、上切刀底座、二号连接座、一号气缸和线轨凹槽;所述的CCD机构包括CCD相机和CCD支架;所述的裸电芯上料机构包括旋转气缸、一号连接座、裸电芯托盘和裸电芯;所述下切刀机构安装于切刀驱动机构的一号螺母滑块上,所述上切刀机构的一号气缸安装于切刀驱动机构上安装板上,所述CCD机构设置于下切刀机构和裸电芯上料机构之间,所述裸电芯上料机构设置于切刀驱动机构左侧;所述一号伺服电机通过一号电机支架安装于一号右侧立板上,所述一号伺服电机轴通过一号联轴器与一号滚珠丝杠右端连接,所述一号滚珠丝杠左端与一号左侧立板转动连接,所述一号滚珠丝杠与一号螺母滑块转动连接,所述一号螺母滑块底部与一号直线导轨滑动连接,所述一号螺母滑块右侧上部设置有侧立板,所述侧立板顶部安装有上安装板,所述上切刀线轨安装于侧立板上,所述上切刀线轨下部设置有缓冲垫和限位块,所述缓冲垫和限位块安装于侧立板上,所述缓冲垫设置于限位块上面;所述二号伺服电机安装于下切刀底座右端,所述二号伺服电机轴通过二号联轴器与二号滚珠丝杠右端连接,所述二号滚珠丝杠左端与下切刀底座的二号左侧立板转动连接,所述二号滚珠丝杠与下切刀下半部转动连接,所述下切刀是切刀和螺母滑块集成件,所述下切刀底部与二号直线导轨滑动连接,所述磨刀单元设置于下切刀和下切刀底座之间,所述边角料收纳箱设置于下切刀底座之间一侧,所述刮刀单元安装于下切刀底座上部;所述一号滑动槽设置于基座上,左右对称设置,共2个,所述二号滑动槽设置于基座上,左右对称设置,共2个,所述一号滑动槽设置于二号滑动槽上部,所述二号直线导轨设置于基座上,所述二号左侧立板设置于基座左端,所述一号孔设置于弹簧止块上,一号孔左侧有2个,右侧有2个,所述二号孔设置于弹簧止块上,一号孔左侧有2个,右侧有2个,所述弹簧止块设置于基座上,左右对称设置,共2个,所述刮刀安装板设置于基座上部;所述一号磨砂辊通过一号辊筒轴与一号滑动槽滚动连接,所述一号缓冲件设置安装在一号辊筒轴上,左右对称设置,共2个,所述一号缓冲件设置有2个一号轴,所述一号轴上安装有一号弹簧,所述二号磨砂辊通过二号辊筒轴与二号滑动槽滚动连接,所述二号缓冲件安装在二号辊筒轴上,左右对称设置,共2个,所述二号缓冲件设置有2个二号轴,所述二号轴上安装有二号弹簧,所述一号轴与基座上的一号孔对应,伸入伸出,所述二号轴与基座上的二号孔对应,伸入伸出,所述一号弹簧和二号弹簧都顶在弹簧止块上;所述一号毛刷安装与一号毛刷基座上,所述一号毛刷基座安装于基座上,所述刮刀左立板和刮刀右立板安装于刮刀安装板上,所述活塞安装于活塞杆上,组成无杆气缸左右移动,所述二号毛刷基座安装于活塞上,所述二号毛刷安装于二号毛刷基座上,所述二号毛刷随活塞左右移动;所述上切刀安装于上切刀安装槽,所述上切刀安装槽设置于上切刀底座左端,所述二号连接座安装于上切刀底座上部,所述一号气缸通过二号连接座与上切刀底座连接,所述线轨凹槽安装于上切刀底座右端,所述线轨凹槽与切刀驱动机构的上切刀线轨滑动连接;所述CCD相机安装于CCD支架上,所述CCD相机设置于裸电芯极耳焊印正上方;所述旋转气缸通过一号连接座与裸电芯托盘连接,所述裸电芯托盘上放置裸电芯。
2.根据权利要求1所述的一种软包锂电池用极耳裁切装置,其特征是:所述下切刀是切刀和螺母滑块集成件,上部是切刀,下部是螺母滑块,底部安装有直线导轨。
3.根据权利要求1所述的一种软包锂电池用极耳裁切装置,其特征是:所述一号辊筒轴在一号滑动槽左右滚动行程为3mm,所述二号辊筒轴在二号滑动槽左右滚动行程为5mm。
4.根据权利要求1所述的一种软包锂电池用极耳裁切装置,其特征是:所述一号磨砂辊和二号磨砂辊成错位2mm设置,二号磨砂辊靠外侧,所述二号轴比一号轴长2mm,所述二号弹簧比一号弹簧长2mm。
5.根据权利要求1所述的一种软包锂电池用极耳裁切装置,其特征是:所述活塞和活塞杆采用无杆气缸。
6.根据权利要求1所述的一种软包锂电池用极耳裁切装置,其特征是:所述上切刀左端面为平面,右端面为倾斜面。
7.根据权利要求1所述的一种软包锂电池用极耳裁切装置的裁切方法,其特征是:包括如下步骤:
1)下切刀间隙调节
根据不同型号极耳层数不同,厚度不同,裁切前输入间隙信号,二号伺服电机通过二号滚珠丝杠驱动下切刀左右移动,调节上切刀和下切刀间隙大小,完成上下切刀间隙调节过程;
2)裸电芯上料
机械手经定位将裸电芯放置于裸电芯托盘上,旋转气缸可带动裸电芯托盘180°转动,完成裸电芯上料过程;
3)切刀自适应焊印位置
CCD相机拍摄焊印照片,获取位置坐标,控制***信号处理,一号伺服电机通过一号滚珠丝杠驱动一号螺母滑块左右移动,进而驱动下切刀机构和上切刀机构移动至焊印区,完成切刀自适应焊印位置过程;
4)切断极耳并磨刀
一号气缸轴快速伸出,上切刀机构沿着上切刀线轨向下滑动,上切刀切断极耳,上切刀依次接触一号磨砂辊和二号磨砂辊,磨砂辊转动对上切刀进行打磨,完成切断极耳并磨刀过程;
5)清除边角料
一号毛刷阻挡边角料掉落,活塞带动二号毛刷沿活塞杆自右向左运动,二号毛刷清扫上切刀表面,将边角料都清扫到边角料收纳箱中,完成清除边角料过程,活塞复位,上切刀复位,准备下一步裁切任务,重复步骤2-5,每个电芯裁切正极极耳和负极极耳后,更换电芯。
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