[0024] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0025] 如图1至8所示,本实施中的锂电池极片整形冲裁装置,包括底座1、竖台11、驱动轴21、圆柱凸轮3、固定导轨51、滑动条52、压板53、压紧弹簧56、阻挡缸50、抵靠缸59、第一整形块57、第一切断刀581、第一锥齿轮41、第二锥齿轮42、从动轴22、中间连杆24、传动连杆25、上模板61、滑动压块62、连接杆622、连接块64、连接弹簧652、第二整形块66、第二切断刀67、顶出缸7。
[0026] 其中,如图1所示,竖台11设置于底座1侧边上,在底座1的上方横向设置有驱动轴21和固定导轨51,在底座1上转动设置有一竖向布置的从动轴22,驱动轴21和固定导轨51平行布置,驱动轴21上设置有圆柱凸轮3和第一锥齿轮41,从动轴22上端设置有与第一锥齿轮
41啮合的第二锥齿轮42。
[0027] 如图5所示,圆柱凸轮3包括转动体32、包裹于转动体32外周壁之上的外筒体,外筒体由多片相邻布置的弧形片33组成,在外筒体上形成有封闭的凸轮槽31,采用多片结构的圆柱凸轮3结构,便于圆柱凸轮3的加工制造,降低加工成本;进一步地,在转动体32上开设有多个减重孔321,从而减轻圆柱凸轮3的重量。
[0028] 如图2和3所示,在固定导轨51内滑动设置有与竖台11相对的滑动条52,滑动条52上设置有限位于凸轮槽31内的滚子,圆柱凸轮3转动带动滑动条52在固定导轨51内来回滑动,优选地,固定导轨51上用于滑动条52滑动的滑动槽横截面为T型,在滑动条52的端部开设有滑动缸室521、与滑动缸室51连通的滑动孔,滑动缸室521的底部设置有排气522孔;进一步地,在本发明实施例中,滑动条52的端部上的滑动缸室521具有多个,每个滑动缸室521的底部连通,排气孔522和固定导轨51上的滑动槽槽口相通,滑动缸室521内滑动设置有滑块54,滑块54上延伸有穿过滑动孔的滑杆55,滑杆55的外端设置有压板53,在滑杆55上套设有压紧弹簧56,压紧弹簧56的一端和滑动条52端面相抵,压紧弹簧56的另一端和压板53相抵,在滑动条52的端面上设置有第一整形块57,第一整形块57的外侧壁上设置有切断缸58,切断缸58的输出端连接有沿着第一整形块57侧壁滑动的第一切断刀581,压板53、第一整形块57和第一切断刀581分别至竖台11的距离依次增加。
[0029] 同时,在竖台11上开设有贯穿的输送滑道111,输送滑道111的上侧壁且/或下侧壁上设置有输送带112,进一步地,竖台11的输送滑道111侧壁上设置有滚动柱,滚动柱和进入输送滑道111内的锂电池10侧壁接触,从而减小了锂电池本体侧壁在输送滑道111内受到的摩擦力,便于锂电池本体的输送;另外,在输送滑道111的侧壁上开设有用于压板53压入的压入孔113,竖台11的侧壁上横向设置有与第一整形块57相对的抵靠缸59,抵靠缸59的输出端设置有抵靠板591,在输送滑道111的侧壁上竖向设置有阻挡缸50,阻挡缸50的输出端设置有用于对锂电池端面进行阻挡的阻挡板501,阻挡板501上开设有用于极片穿过的孔道。
[0030] 另外,如图2、6至8所示,底座1上开设有用于放置锂电池的安放槽,安装槽下方设置有顶出缸7,底座1上竖立有多根导柱63,导柱63上滑动设置有上模板61,上模板61上设置有滑动压块62,滑动压块62的底部设置有用于压紧锂电池本体的弹性垫621,滑动压块62上横向设置有连接杆622,连接杆622上设置有连接块64,进一步地,为了便于连接块64在连接杆622上的位置进行调整,改变极片冲裁的长度,在连接杆622上位于连接块的两端设置有限位螺母,连接块64上竖向滑动设置有导向杆65,导向杆65的上端设置有限位螺母651,导向杆65的下端连接有用于对极片进行整形的第二整形块66,在导向杆65上套设有连接弹簧652,连接弹簧652的上端和连接64块的下端相抵,连接弹簧652的下端和第二整形块66相抵,在连接块64上设置有沿第二整形块66侧壁运动的第二切断刀67。另外,从动轴22上设置有相对于从动轴22轴线倾斜布置的倾斜部23,倾斜部23上转动设置有一中间连杆24,中间连杆24的外端球铰接有传动连杆25,传动连杆25下端部和上模板61铰接。
[0031] 其中,图8为从动轴22作为原动件带动上模板61竖向滑动的运动示意图。如图8所示,从动轴22作为构件1,构件1为原动件,中间连杆24作为构件2,传动连杆25为构件3,上模板61为构件4,机架作为构件5,其中,具有构件1至4为活动构件,构件1和5、1和2、3和4之间为转动副,构件2和3之间为球面副,构件4和5之间为移动副,由于转动副和移动副分别只有一个自由度,球面副具有三个自由度。根据单个空间构件有6个自由度,总的自由度减去总的约束即为要求的自由度。故,该机构的自由度计算公式为:
[0032] F=6n‑5P5‑4P4‑3P3‑2P2‑P
[0033] =6x4‑5x4‑3x1=1。
[0034] 其中,F是机构自由度,n是活动构件的数目,P5为只有1个自由度,有5个约束的构件,P4为只有2个自由度,有4个约束的构件,以此类推。
[0035] 如图7所示,第二切断刀67的运动结构为,在连接块64上设置有壳体671,壳体671内设置有切断电机,切断电机的输出端连接有一齿轮672,壳体671上开设有滑槽,上述第二切断刀67滑动设置于滑槽之内,第二切断刀67的上端部延伸有一与齿轮672啮合的齿条673,当切断电机逆时针转动,通过齿轮672和齿条673结构带动第二切断刀67运动,实现将锂电池极片在第二整形块66的侧壁处进行切断,当切断电机反向转动,即可实行第二切断刀67退刀运动。
[0036] 在本发明实施例中锂电池极片整形冲裁装置的工作原理为:
[0037] 本发明能够同时实现对竖台44和底座4上的锂电池进行极片整形冲裁。其中在对竖台44上的锂电池40进行极片整形冲裁过程中,如图2至4所示,将待加工锂电池插入竖台11的输送滑道111内,输送滑道111内的输送带112带动锂电池在输送滑道111内间歇向前移动,阻挡缸50活塞杆伸出,阻挡板501对输送滑道111出口处的锂电池本体进行阻挡定位,同时,抵靠缸59的活塞杆伸出,抵靠板591移动至锂电池极片的一侧面处,驱动轴21转动带动圆柱凸轮3转动,圆柱凸轮3带动滑动条52在固定导轨51内向竖台方向滑动,滑动条52前端的压板53进入竖台11上的压入孔113将锂电池本体进行预压,滑块54向滑动缸室521底部方向滑动,滑动缸室521内的气体从排气孔522排出,随着滑动条52的继续靠近,滑动条52端部处的第一整形块57将极片压紧于抵靠板591之上,实现对锂电池极片进行整形,之后,切断缸58动作,第一切断刀581沿着第一整形块57侧壁移动,实现将极片在第一整形块57的侧壁处进行切断,切断缸58复位;之后,圆柱凸轮3带动滑动条52反向移动,第一整形块57和压板
53分别离开锂电池,在压紧弹簧56的作用下,压板53复位,同时,抵靠缸59和阻挡缸50复位,输送带112继续间歇向前移动,输送滑道111出口处的锂电池进行卸料,下一个需要加工的锂电池移动到位。
[0038] 另外,在对底座1上的锂电池极片进行整形冲裁过程中,如图1、2、6至8所示,将待加工锂电池置于底座1的安放槽内,驱动轴21转动带动第一锥齿轮41转动,第一锥齿轮41通过啮合的第二锥齿轮42带动从动轴22转动,从动轴22通过中间连杆24和传动连杆25带动上模板61沿着导柱63下行,滑动压块62上的弹性垫621首先和锂电池本体接触,随着滑动压块62的继续下行,滑动压块62通过连接杆622带动连接块64继续下行,连接块64下方的第二整形块66压紧于锂电池极片之上,实现对锂电池极片进行整形,之后,切断电机转动,切断电机带动齿轮672旋转,齿轮672通过齿条673带动第二切断刀67沿着第二整形块66的侧壁下行,将锂电池极片在第二整形块66的侧壁处进行切断,之后,切断电机反向转动,第二切断刀67退出,随着驱动轴21的继续旋转,从动轴带22动上模板61向上移动,第二整形块66和弹性垫621离开锂电池,顶出缸7将冲裁完成后的锂电池顶出进行卸料。
[0039] 综上,本发明的驱动轴21转动具有两路传动路径,一路通过圆柱凸轮3带动滑动条52来回运动,压板53对锂电池本体进行压紧,第一整形块57和第一切断刀581对竖台上的锂电池极片进行整形和冲裁,另一路通过第一锥齿轮41和第二锥齿轮42带动从动轴22在底座
1上转动,从动轴22转动通过中间连杆24和传动连杆25带动滑动压块62竖向滑动,滑动压块
62对锂电池本体进行预压,滑动压块62又通过连接杆622带动连接块64运动,第二整形块66和第二切断刀67对锂电池极片进行整形和冲裁,从而实现了极片的整形和冲裁的双工位一体化操作,确保锂电池的极片具有良好的精度,提高锂电池的品质。