一种辊轮装置、极片模切设备及其张力调节方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202311847579.0 | 申请日 | 2023-12-29 | 公开(公告)号 | CN117775820A | 公开(公告)日 | 2024-03-29 |
| 申请人 | 珠海华冠科技股份有限公司; | 发明人 | 曹海霞; 何伟文; 陈子圣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种辊轮装置、极片模切设备及其张 力 调节方法，辊轮装置包括过辊、传动件和驱动件，过辊用于输送极片；多个过辊通过传动件连接；驱动件与传动件连接，驱动件通过传动件驱动过辊转动，且驱动件能够根据极片的预设速度调节过辊的转动速度。本发明中减小了极片和过辊相互之间的影响，驱动件调节过辊的转动速度，使过辊的转动速度和极片的预设速度之间的差值小于预设 阈值 ，能够减小或消除在变速阶段极片和过辊之间的 惯性力 ，并减小或消除由于惯性力对极片引起的 张力 波动 ，使极片在输送过程中张力始终保持在较稳定地状态，有利于提高极片的模切 质量 ，并提高电芯的质量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种辊轮装置，其特征在于，包括： |
||||||
| 说明书全文 | 一种辊轮装置、极片模切设备及其张力调节方法技术领域背景技术[0003] 根据锂电池的设计结构和规格，需要在极片放卷过程中，使用极片模切设备对极片进行快速冲型，而极片的模切精度的高低直接决定了电芯的品质。但是现有技术中，在极 片的模切过程中，为了提高极片的生产效率，极片的运动模式发生了变化，从而导致极片的 实际输送速度也发生了变化。在极片的模切过程中存在多个过辊，用于输送极片，而极片的 实际输送速度发生变化，会使极片承受过辊变速产生的惯性力负载，由于惯性的存在，使过 辊始终对极片的输送产生阻力，会导致极片张力波动，使极片输送过程中出现剧烈震荡的 现象，影响极片的模切精度，从而影响电芯的品质。 发明内容[0004] 本发明解决的问题是现有的极片模切设备张力不稳定，影响极片的模切精度的问题。 [0005] 为解决上述问题，本发明第一方面提供一种辊轮装置，包括： [0006] 过辊，所述过辊用于输送极片； [0007] 传动件，多个所述过辊通过所述传动件连接； [0008] 驱动件，所述驱动件与所述传动件连接，所述驱动件通过所述传动件驱动所述过辊转动，且所述驱动件能够根据所述极片的预设速度调节所述过辊的转动速度。 [0009] 进一步地，所述传动件包括同步轮和传送带，所述同步轮分别与所述过辊和所述驱动件连接，所述传送带连接各个所述同步轮。 [0010] 进一步地，所述驱动件驱动所述过辊转动的方向与所述极片的输送方向相同。 [0011] 进一步地，还包括控制器，所述控制器与所述驱动件电连接，所述控制器能够接收所述极片的预设速度和所述过辊的转动速度，并根据所述极片的预设速度控制所述驱动件 调节所述过辊的转动速度，使所述过辊的转动速度和所述极片的预设速度之间的差值小于 预设阈值。 [0014] 进一步地，若所述极片的实际输送速度小于所述过辊的转动速度，则所述过辊施加在所述极片上的摩擦力方向与所述极片的输送方向相同。 [0015] 本发明第二方面提供了一种极片模切设备，包括如第一方面所述的辊轮装置。 [0016] 进一步地，还包括放卷装置、缓存装置和模切装置，所述辊轮装置设置在所述缓存装置和所述模切装置之间，所述辊轮装置用于对所述缓存装置和所述模切装置之间的极片 的张力进行调节。 [0017] 本发明第三方面提供了一种极片模切设备的张力调节方法，用于对如第二方面所示的极片模切设备的张力进行调节，所述张力调节方法包括： [0018] 获取在所述缓存装置和所述模切装置之间的所述极片的预设速度和所述极片的预设加速度； [0019] 在确定所述极片的预设加速度大于零的同时，所述驱动件加快所述过辊的转动速度，直至所述过辊的转动速度和所述极片的预设速度之间的差值小于预设阈值； [0020] 或者，在确定所述极片的预设加速度小于零的同时，所述驱动件减慢所述过辊的转动速度，直至所述过辊的转动速度和所述极片的预设速度之间的差值小于预设阈值。 [0021] 本发明所述的辊轮装置、极片模切设备及其张力调节方法，通过传动件连接多个过辊，且驱动件通过传动件驱动过辊转动，过辊无需极片进行驱动，减小了极片和过辊相互 之间的影响，并且驱动件能够调节过辊的转动速度，使过辊的转动速度和极片的预设速度 之间的差值小于预设阈值，使极片和过辊之间可以始终保持同步加速或同步减速，从而能 够减小或消除在变速阶段极片和过辊之间的惯性力，并减小或消除由于惯性力对极片引起 的张力波动，使极片在输送过程中张力始终保持在较稳定地状态，有利于提高极片的模切 质量，并提高电芯的质量。 附图说明 [0022] 图1为发明实施例中提供的辊轮装置的结构示意图； [0023] 图2为本发明实施例中极片实际输送速度出现偏差时极片的一种受力结构示意图； [0024] 图3为本发明实施例中极片实际输送速度出现偏差时极片的另一种受力结构示意图； [0025] 图4为发明实施例中提供的极片模切设备的结构示意图。 具体实施方式[0026] 下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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 发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。此外，在本发明的描述中，“至少一个”的含义是 一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。 [0027] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对在本领域的普通技术人员而言，可以 根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0028] 在本说明书的描述中，术语“作为一种可选实施方式”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个可选实施例或可选示例 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或实例。而且，描述 的具体特征、结构、材料或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。 [0029] 为了对本发明进行进一步详细说明，下面将结合具体实施例对本发明进行进一步说明。 [0030] 结合图1所示，本实施例的第一方面提供了一种辊轮装置，该辊轮装置包括过辊10、传动件和驱动件30，其中： [0031] 过辊10用于输送极片1，多个过辊10通过传动件连接，驱动件30与传动件连接，驱动件30通过传动件驱动过辊10转动，且驱动件30能够根据极片1的预设速度调节过辊10的 转动速度，从而使过辊10的转动速度和极片1的预设速度之间的差值小于预设阈值。 [0032] 现有技术中，过辊10为自由转动，过辊10凭借极片1对其的摩擦力驱动其进行运动，但是在极片1的模切过程中，极片1的运动模式发生了变化，使极片1的预设速度也发生 了变化，极片1的预设速度分为匀速阶段和变速阶段，在匀速阶段，过辊10的速度变化很小， 其对极片1的影响可忽略不计，而在变速阶段，极片1的预设速度呈加速‑匀速‑减速‑静止的 周期性变化，由于惯性力的存在，在变速阶段过辊10会对极片1的输送产生阻力，在极片1加 速时，过辊10会对极片1的输送产生使极片1减速的阻力，在极片1减速时，过辊10会对极片1 的输送产生使极片1加速的阻力，该阻力会使极片1的张力波动，导致极片1的颤动现象，影 响极片1的模切质量，此外，该阻力甚至可能导致极片1在输送过程中出现剧烈震荡的现象， 影响极片1模切的进行。 [0033] 本实施例的辊轮装置，通过传动件连接多个过辊，且驱动件通过传动件驱动过辊转动，过辊无需极片进行驱动，减小了极片和过辊相互之间的影响，并且驱动件能够调节过 辊的转动速度，使过辊的转动速度和极片的预设速度之间的差值小于预设阈值，使极片和 过辊之间可以始终保持同步加速或同步减速，从而能够减小或消除在变速阶段极片和过辊 之间的惯性力，并减小或消除由于惯性力对极片引起的张力波动，使极片在输送过程中张 力始终保持在较稳定地状态，有利于提高极片的模切质量，并提高电芯的质量。 [0034] 结合图1所示，传动件包括同步轮20和传送带21，同步轮20分别与过辊10和驱动件30连接，传送带21连接各个同步轮20。作为一种可选实施方式，同步轮20可以与过辊10固定 连接，示例性地，同步轮20可以固定安装在过辊10的辊轴的一端；同步轮20也可以与过辊10 活动连接，示例性地，同步轮20可以通过螺钉和螺纹孔相配合的方式与过辊10连接。驱动件 30可以采用伺服电机，同步轮20可以与伺服电机的转轴连接。由此，在驱动件30带动与驱动 件30相连的同步轮20转动时，该同步轮20通过传送带21带动与各个过辊10相连的同步轮20 转动，通过与过辊10相连的同步轮20带动过辊10转动，从而实现驱动件30通过传动件驱动 过辊10转动。 [0035] 本实施例中，驱动件30驱动过辊10转动的方向与极片1的输送方向相同，也即，过辊10的转动方向与极片1的输送方向始终保持一致。 [0036] 本实施例中，该辊轮装置还包括控制器，控制器与驱动件30电连接，控制器能够接收极片1的预设速度和过辊10的转动速度，并计算极片1的预设速度和过辊10的转动速度之 间的差值，当极片1的预设速度和过辊10的转动速度之间的差值小于预设阈值时，则控制器 能够根据极片1的预设速度控制驱动件30调节过辊10的转动速度，直至过辊10的转动速度 和极片1的预设速度之间的差值小于预设阈值；当极片1的预设速度和过辊10的转动速度之 间的差值小于预设阈值时，则过辊10维持当前的转动速度。由此，在极片1加速时，控制器能 够控制驱动件30加快对过辊10的转动速度，在极片10减速时，控制器能够控制驱动件30减 慢对过辊10的转动速度，从而在极片1的变速阶段，使极片1和过辊10之间始终保持同步加 速或同步减速，以减小或消除在变速阶段极片1和过辊10之间的惯性力。 [0037] 本实施例中，对预设阈值的具体数值范围不做进一步地限定，本领域的技术人员可以根据极片1输送过程中的实际情况进行调整。较佳地，过辊10的转动速度等于极片1的 预设速度，即过辊10的转动速度和极片1的预设速度始终保持一致，使过辊10和极片1两者 之间保持相对静置状态，从而能够避免过辊10施加摩擦力于极片1上，有利于减小极片1上 的张力。 [0038] 作为一种可选实施方式，还包括速度传感器，该速度传感器用于测量极片1的实际输送速度。本实施例中对速度传感器的具体设置位置不做进一步地限定，本领域的技术人 员可以根据实际情况进行设置，只要能够保证速度传感器能够对极片1的实际输送速度进 行测量即可，示例性地，速度传感器可以设置在至少一个过辊10上。极片1在输送过程中，由 于各种外界因素的影响，使极片1的实际输送速度会与极片1的预设输送速度产生一定的偏 差，从而使极片1的张力会出现波动，而此时驱动件30驱动转动的过辊10能够对极片1的实 际输送速度进行纠偏，使极片1的实际输送速度和极片1的预设速度之间的偏差减小，或者 使极片1的实际输送速度和极片1的预设速度相同，减小极片1的张力波动。 [0039] 具体地，若极片1在输送过程中未受到外界因素影响，则极片1的实际输送速度和极片1的预设速度可以相等，或者极片1的实际输送速度会无限接近于极片1的预设速度，此 时极片1的实际输送速度和过辊10的转动速度之间的差值小于预设阈值。若极片1在输送过 程中受到外界因素的影响，使极片1的实际速度会发生一定的偏差，而驱动件30驱动过辊10 转动的转动速度受外界干扰小，使过辊10的转动速度保持较稳定的状态，此时，过辊10仍然 维持原有的转动速度，从而使极片1的实际速度和过辊10的转动速度之间的差值会变大，使 极片1的实际速度和过辊10的转动速度之间的差值大于预设阈值，从而使极片1和过辊10之 间的摩擦力增大。结合图2所示，若极片1的实际输送速度大于过辊10的转动速度，且极片1 的实际输送速度和过辊10的转动速度之间的差值大于预设阈值，则极片1的速度偏离方向 向右(即与极片1的输送方向相同)，而此时过辊10施加在极片1上的摩擦力的方向向左(即 与极片1的输送方向相反)，过辊10施加在极片1上的摩擦力对极片1的运动产生阻碍，使极 片1的实际输送速度减慢，从而使极片1的实际输送速度接近于过辊10的转动速度，使极片1 的实际输送速度和过辊10的转动速度之间的差值小于预设阈值，以实现极片1的实际输送 速度接近极片1的预设速度的目的。 [0040] 结合图3所示，若极片1的实际输送速度小于过辊10的转动速度，且极片1的实际输送速度和过辊10的转动速度之间的差值大于预设阈值，则极片1的速度偏离方向向左，而此 时过辊10施加在极片1上的摩擦力的方向向右，过辊10施加在极片1上的摩擦力对极片1的 运动起到推动作用，使极片1的实际输送速度加快，从而使极片1的实际输送速度解决于过 辊10的转动速度，使极片1的实际输送速度和过辊10的转动速度之间的差值小于预设阈值， 以实现极片1的实际输送速度接近极片1的预设速度的目的。 [0041] 本实施例中通过驱动件30驱动过辊10转动可以使过辊10的转动速度始终保持在较稳定的水平，过辊10的转动速度受到外界的干扰小，并且过辊10保持较稳定的转动速度， 能够对极片1的实际输送速度与极片1的预设输送速度产生一定偏差时，过辊10能够自适应 调节极片1的实际输送速度，使极片1的实际输送速度接近极片1的预设速度，减小因极片1 的实际输送速度产生偏差时导致的张力波动，有利于保证极片1的输送过程中的稳定性。 [0042] 结合图4所示，本实施例的第二方面还提供了一种极片模切设备，该极片模切设备包括第一方面所示的辊轮装置。 [0043] 具体地，该极片模切设备还包括放卷装置40、缓存装置50和模切装置60，其中：放卷装置40用于对极片1进行放卷；缓存装置50用于对极片1进行暂存和供给；模切装置60用 于对牵引送入的极片1进行模切。辊轮装置设置在缓存装置50和模切装置60之间，辊轮装置 用于对缓存装置50和模切装置60之间的极片1的张力进行调节，使极片1的张力保持稳定状 态，避免极片1的张力波动，从而提高极片1的模切精度。 [0044] 本实施例中，该极片模切设备还包括牵引装置(图中未画出)，牵引装置用于为极片1输送提供驱动力，使极片1可以按照预设速度进行输送；牵引装置设置在辊轮装置和模 切装置60之间，且牵引装置靠近模切装置60设置，具体地，辊轮装置用于对缓存装置50和牵 引装置之间的极片1的张力进行调节，使极片1的张力保持稳定状态。 [0045] 本实施例中，极片1在放卷装置40和缓存装置50之间输送时，极片1输送速度为匀速阶段(即图4中虚线的左边为匀速阶段)，而极片1在缓存装置50和牵引装置之间输送时， 极片1的输送速度为变速阶段(即图4中虚线的右边为变速阶段)，缓存装置50使极片1的运 动能够由匀速运动转变为变速运动，以满足后续模切装置60的模切要求。 [0046] 本实施例中对放卷装置40、缓存装置50、牵引装置和模切装置的具体结构不做进一步地限定，本领域的技术人员可以根据实际情况选择本领域常用的相应装置。 [0047] 本实施例提供的极片模切设备在极片送入模切装置之前，能够减小或消除极片和过辊之间的惯性力，并减小或消除由于惯性力对极片引起的张力波动，使极片在输送过程 中张力始终保持在较稳定地状态，有利于提高极片的模切质量，并提高电芯的质量。 [0048] 本实施例的第三方面还提供了一种极片模切设备的张力调节方法，用于对第二方面所示的极片模切设备的张力进行调节，具体地，对缓存装置50和模切装置60之间的极片1 的张力进行调节，使极片1的张力保持稳定状态，该张力调节方法包括如下步骤： [0049] 获取在缓存装置50和模切装置60之间的极片1的预设速度和极片1的预设加速度； [0050] 在确定极片1的预设加速度大于零的同时，驱动件30加快过辊10的转动速度，直至过辊10的转动速度和极片1的预设速度之间的差值小于预设阈值； [0051] 或者，在确定极片1的预设加速度小于零的同时，驱动件30减慢过辊10的转动速度，直至过辊10的转动速度和极片1的预设速度之间的差值小于预设阈值。 [0052] 本实施例中，极片1在缓存装置50和牵引装置之间输送时，极片1的输送速度为变速阶段，极片1的预设速度呈加速‑匀速‑减速‑静止的周期性变化，由此，在极片1的预设加 速度大于零(即极片1加速)的时候，同时且同步加快过辊10的转动速度，在极片1的预设加 速度小于零(即极片1减速)的时候，同时且同步减慢过辊10的转动速度，从而使过辊10的转 动速度和极片1的预设速度之间的差值小于预设阈值，使极片1和过辊10之间可以始终保持 同步加速或同步减速，从而能够减小或消除在变速阶段极片1和过辊10之间的惯性力，并减 小或消除由于惯性力对极片1引起的张力波动，使极片1在输送过程中张力始终保持在较稳 定地状态，有利于提高极片1的模切质量，并提高电芯的质量。 [0053] 需要说明的是，本实施例中极片1的预设速度和极片1的预设加速度本领域的技术人员可以根据实际情况预先设定好，并在牵引装置中输入极片1的预设速度和预设加速度， 使极片1在输送的过程中可以按照预设速度和预设加速度进行输送。本实施例中对极片1的 预设速度和预设加速度的具体数值范围不做进一步地限定，本领域的技术人员可以根据实 际情况进行设置。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈