一種電芯極耳激光自動(dòng)切割設(shè)備的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及一種有關(guān)自動(dòng)切割領(lǐng)域的設(shè)備，特別是一種電芯極耳激光自動(dòng)切割設(shè)備。

背景技術(shù)：
電芯極耳是鋰電池等電池產(chǎn)品的導(dǎo)電電極。電芯極耳加工有幾種方式，其一是將鋁帶或鎳帶通過超聲波焊接在極片基材上；其二是在極片未涂布的基材上直接加工出極耳。本設(shè)備主要適用于第二種極耳加工方式。在極片未涂布的基材上直接加工出極耳目前有沖切及激光切幾種方式。沖切采用五金沖壓模的形式通過刀模將極耳加工成型，該方式存在刀模易磨損、換型不方便、切口毛刺大等缺點(diǎn)。目前激光切設(shè)備雖然避免了刀具磨損、換型不方便的缺點(diǎn)，但切割過程中切割區(qū)域極片懸空布置，參照?qǐng)D1，被加工的極片m1繞過兩個(gè)滾輪m2，由于激光切割極片區(qū)域m3極片在走帶過程中會(huì)抖動(dòng)，且極片本身存在波浪邊等缺陷極易造成激光離焦，從而造成切不斷基材、毛刺無法控制等缺陷。為改善這一現(xiàn)象目前激光切割設(shè)備只能降低極片走帶速度，速度大概在12m/s，而激光切割本身線速度遠(yuǎn)高于這一速度，造成了極大的浪費(fèi)。本實(shí)用新型激光切割設(shè)備完全避免了這些缺陷，可在60m/s的線速度下穩(wěn)定切割，從而大大提高了生產(chǎn)效率降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種電芯極耳激光自動(dòng)切割設(shè)備，該種激光自動(dòng)切割設(shè)備解決了現(xiàn)有技術(shù)效率低下、極耳切割質(zhì)量差等技術(shù)缺陷。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種電芯極耳激光自動(dòng)切割設(shè)備，包括安裝背板，所述安裝背板上安裝有放料裝置、收料裝置、導(dǎo)輥和激光切割組件，所述激光切割組件具有兩組激光切割裝置，每一組激光切割裝置都包括有激光切割滾輪和配合所述激光切割滾輪的激光切割頭，所述激光切割頭可發(fā)射激光切割線并將繞在激光切割滾輪上的極耳原料帶切割成預(yù)設(shè)形狀。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光切割組件上包括有用于調(diào)整激光切割頭偏移位置的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)和用于調(diào)整激光切割頭對(duì)焦距離的焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述位置調(diào)整機(jī)構(gòu)包括有位置調(diào)整導(dǎo)軌位置調(diào)整電機(jī)，所述焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)包括焦距調(diào)整電機(jī)和焦距調(diào)整導(dǎo)軌。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述切割滾輪采用差速輥設(shè)計(jì)，其由定輥及動(dòng)輥組成。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光切割組件上設(shè)置有負(fù)壓吸塵機(jī)構(gòu)，所述負(fù)壓吸塵機(jī)構(gòu)可將激光切割過程中產(chǎn)生的切割屑吸走。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光切割組件上設(shè)置有用于清理極片切割廢料的切割廢料收集機(jī)構(gòu)。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述安裝背板上安裝有極片料帶的張力檢測(cè)裝置。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述安裝背板上還安裝有料帶糾偏機(jī)構(gòu)，所述料帶糾偏機(jī)構(gòu)用于糾正極耳原料帶在移動(dòng)過程中產(chǎn)生的偏差。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述兩組激光切割裝置的激光切割滾輪之間設(shè)置有輔助過輥，極耳料帶繞過其中一個(gè)激光切割滾輪后繞過所述輔助過輥再反向繞設(shè)到第二個(gè)激光切割滾輪上，所述激光切割頭發(fā)出的激光切割線的工作區(qū)域位于極耳料帶貼靠于激光切割滾輪周向表面的區(qū)域。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括控制整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的控制裝置，所述控制裝置包括安裝在設(shè)備上的各種傳感器和接收傳感器信號(hào)并發(fā)出處理信號(hào)的處理器。本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供了一種電芯極耳激光自動(dòng)切割設(shè)備，該種激光自動(dòng)切割設(shè)備通過采用兩組激光切割頭在料帶繞設(shè)激光切割滾輪處實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切割，不僅效率極高，而且切割的質(zhì)量好，極耳切割的質(zhì)量穩(wěn)定，不會(huì)損傷極耳料帶，有助于提高經(jīng)濟(jì)效益。該種電芯極耳激光自動(dòng)切割設(shè)備解決了現(xiàn)有技術(shù)效率低下、極耳切割質(zhì)量差等技術(shù)缺陷。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的運(yùn)行原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型裝配示意圖；圖3是本實(shí)用新型另一角度的裝配示意圖；圖4是本實(shí)用新型中激光切割組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是激光切割組件的切割原理示意圖；圖6是極片切割前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是極片切割后的形狀示意圖；圖8是張力檢測(cè)裝置的原理示意圖；圖9是放料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。另外，專利中涉及到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實(shí)施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型創(chuàng)造中的各個(gè)技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合，參照?qǐng)D2-圖3。具體參照?qǐng)D2-4，一種電芯極耳激光自動(dòng)切割設(shè)備，包括安裝背板1，所述安裝背板1上安裝有放料裝置2、收料裝置3、導(dǎo)輥4和激光切割組件5，所述激光切割組件5具有兩組激光切割裝置，每一組激光切割裝置都包括有激光切割滾輪51和配合所述激光切割滾輪51的激光切割頭52，所述激光切割頭52可發(fā)射激光切割線并將繞在激光切割滾輪51上的極耳原料帶切割成預(yù)設(shè)形狀。在應(yīng)用時(shí)，極耳原料放置在放料裝置2上，極耳料帶繞設(shè)過導(dǎo)輥4、激光切割滾輪51后卷在收料裝置3上，其中料帶在繞設(shè)兩個(gè)激光切割滾輪51的過程中被兩個(gè)激光切割頭52進(jìn)行切割。參照?qǐng)D5，圖5是激光切割組件5的切割原理示意圖，極片原材料在張力作用下緊緊繞在切割滾輪51及輔助過輥8上，因此極片在走帶過程不會(huì)抖動(dòng)，不會(huì)造成激光離焦，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定切割的效果，切割質(zhì)量好。兩個(gè)切割滾輪51為達(dá)到有效切割的效果采用了專門的差速輥設(shè)計(jì)，即輥輪由定輥及動(dòng)輥組成。極片涂布部分在動(dòng)輥上，極耳部分在定輥上，且定輥在切割區(qū)域加工有凹槽，凹槽形狀專門根據(jù)激光切割路徑進(jìn)行設(shè)計(jì)。切割區(qū)域有專門的負(fù)壓吸塵機(jī)構(gòu)55，防止切割粉塵飛濺，負(fù)壓大小由精密真空調(diào)壓閥控制。同樣有專門的切割廢料收集機(jī)構(gòu)56，將切割廢料有效收集防止廢料影響下一步切割。所述雙激光頭51同時(shí)切割即極片兩端同時(shí)切割出極耳,雖然兩激光因空間關(guān)系錯(cuò)開布置，但經(jīng)控制系統(tǒng)特殊算法計(jì)算可精確保證極片兩邊極耳對(duì)齊度正負(fù)0.2mm的要求。參照?qǐng)D6、圖7，圖6是極片切割前的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是極片切割后的形狀示意圖。圖6中，極片中A區(qū)域?yàn)闃O片涂布區(qū)，B區(qū)域?yàn)榇庸O耳區(qū)；圖7中，C為由待加工極耳區(qū)加工而成的極耳，極耳上涂布區(qū)寬0.5-1mm,且兩邊極耳上涂布區(qū)需關(guān)于虛擬中心線D對(duì)稱，誤差控制在正負(fù)0.2mm，由于極片在運(yùn)行過程中會(huì)繞過較多輔助過輥，而這些過輥在加工及裝配過程中不可避免的會(huì)存在誤差，所以會(huì)導(dǎo)致極片在輥上偏移，為保證誤差控制在正負(fù)0.2mm這一點(diǎn)特別采用二級(jí)糾偏，偏移量信號(hào)由CCD追線式傳感器采集。優(yōu)選地，所述激光切割組件5上包括有用于調(diào)整激光切割頭52偏移位置的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)53和用于調(diào)整激光切割頭52對(duì)焦距離的焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)54，所述位置調(diào)整機(jī)構(gòu)53包括有位置調(diào)整導(dǎo)軌位置調(diào)整電機(jī)，所述焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)54包括焦距調(diào)整電機(jī)和焦距調(diào)整導(dǎo)軌。優(yōu)選地，所述激光切割組件5上設(shè)置有負(fù)壓吸塵機(jī)構(gòu)55，所述負(fù)壓吸塵機(jī)構(gòu)55可將激光切割過程中產(chǎn)生的切割屑吸走，將所述切割屑吸走后可避免切割屑影響激光切割的質(zhì)量，同時(shí)也可保證生產(chǎn)環(huán)境的干凈整潔，避免碎屑污染環(huán)境并對(duì)工作人員產(chǎn)生傷害。優(yōu)選地，所述激光切割組件5上設(shè)置有用于清理極片切割廢料的切割廢料收集機(jī)構(gòu)56。極耳料帶被切割出極耳產(chǎn)品后，料帶剩余的廢料在切割廢料收集機(jī)構(gòu)56的滾刷作用下在設(shè)備上對(duì)應(yīng)的廢料出口處掉下到相應(yīng)的廢料收集盒中。優(yōu)選地，所述安裝背板1上安裝有極片料帶的張力檢測(cè)裝置6，所述張力檢測(cè)裝置6可根據(jù)需要調(diào)整極耳料帶的松緊程度。參照?qǐng)D8，圖8是張力檢測(cè)裝置6的原理示意圖，結(jié)合張力檢測(cè)輥61，張力檢測(cè)裝置6可實(shí)時(shí)反饋張力大小，并將張力值反饋給張力控制系統(tǒng)，張力控制系統(tǒng)根據(jù)反饋實(shí)時(shí)調(diào)整張力大小行成閉環(huán)控制，達(dá)到恒張力的控制效果。恒張力下極片運(yùn)行平穩(wěn)，無抖動(dòng)并能有效控制極片在驅(qū)動(dòng)滾上的打滑，從而精確控制極耳間距，有助于提高極片切割的效果和提升精確度。優(yōu)選地，所述安裝背板1上還安裝有料帶糾偏機(jī)構(gòu)7，所述料帶糾偏機(jī)構(gòu)7用于糾正極片原料本身及放卷過程中產(chǎn)生的偏差。參照?qǐng)D9，圖9是放料裝置2的結(jié)構(gòu)示意圖，所述放料裝置2為雙工位放卷裝置，采用雙工位放卷可減少換料等待時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。雙工位放卷共用一套糾偏傳感器21，保證基準(zhǔn)統(tǒng)一，有效減小換卷帶來的極片偏移，采用氣動(dòng)式壓緊接帶平臺(tái)22具有操作方便快捷的優(yōu)點(diǎn)，可減少接帶時(shí)間。優(yōu)選地，所述兩組激光切割裝置的激光切割滾輪51之間設(shè)置有輔助過輥8，極耳料帶繞過其中一個(gè)激光切割滾輪51后繞過所述輔助過輥8再反向繞設(shè)到第二個(gè)激光切割滾輪51上，所述激光切割頭52發(fā)出的激光切割線的工作區(qū)域位于極耳料帶貼靠于激光切割滾輪51周向表面的區(qū)域。由于極耳料帶被切割時(shí)的工作區(qū)域位于繞設(shè)在激光切割滾輪51的周向位置，該位置緊靠在激光切割滾輪51的側(cè)壁，從而在激光切割過程中不會(huì)產(chǎn)生位置的松動(dòng)，切割的精度更高，切割出來的極耳產(chǎn)品質(zhì)量更好，極耳產(chǎn)品質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)參差不齊。優(yōu)選地，還包括控制整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的控制裝置，所述控制裝置包括安裝在設(shè)備上的各種傳感器和接收傳感器信號(hào)并發(fā)出處理信號(hào)的處理器。整個(gè)設(shè)備在控制裝置的自動(dòng)控制下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)作，自動(dòng)化程度高，工作效率極高。以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。