激光切割除塵裝置及激光模切的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種激光切割除塵裝置以及激光模切機，其中吹氣口為條狀風(fēng)口，從而從吹氣通道吹出的氣體形成條狀風(fēng)刀，因條狀風(fēng)刀加寬吹氣寬度，氣流以窄線形式吹出作用于極片切割區(qū)域內(nèi)，作用范圍大，可將切割極片產(chǎn)生的粉塵吹走，并通過吸塵通道將粉塵吸走。
【專利說明】激光切割除塵裝置及激光模切機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種激光模切機，尤其是激光切割除塵裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是將由正、負極片以卷繞或疊片方式制成所需的電芯經(jīng)注電解液等工藝后制成的電池。正、負極片是由上下表面各一層涂布以及中間一層金屬的集流體組成。在極片制造過程中，需要使用激光切割極片，如圖1所示，極片的片料包括涂布區(qū)域D和留白區(qū)E，片料沿箭頭所示方向連續(xù)不停地水平移動，激光頭按照F位置所示的虛線對片料進行切割，形成極耳G。
[0003]現(xiàn)有存在兩種激光切割極片的方式:一種是固定激光頭切割方式，由電機帶動固定激光頭移動來完成極片切割；一種是振鏡掃描切割方式，計算機有序的控制X振鏡與Y振鏡的擺動將激光器輸出的激光反射至切割點處，通過控制激光束的移動，完成極片切割。
[0004]在激光切割時，移動的高能激光束瞬間燒穿極片，因其功率密度高，光束照射處在燒穿極片的同時迸發(fā)出許多飛濺物，這些飛濺物中有包含燃燒的顆粒和涂布燒裂后形成的極粉顆粒，兩種顆粒都以不同的加速度和方向進行運動。在不進行任何處理的情況下，飛濺物運動過程中因空氣阻力與重力影響，會在光束周邊2厘米范圍形成粉塵帶。若掉落在極片上的顆粒在掉落之前還是燃燒狀態(tài)時，那么其掉落在極片上就會很牢固的粘在極片上；若掉落的粉塵在掉落之時沒有燃燒，那么其就只是輕附在極片表面上。以上兩種狀態(tài)的粉塵就是組成我們激光切割形成的總粉塵。
[0005]目前在激光切割時，因受光束移動制約，通常采用普通的單點吹氣除塵方式，該單點吹氣除塵方式的吹氣孔為單個圓形孔，但單格圓形孔寬度有限，作用面積有局限性，而且單點吹氣的吹氣距離越遠，空氣發(fā)散角越大，吹氣力度也越小，粉塵去除率會隨之降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請?zhí)峁┮环N激光切割除塵裝置及激光模切機。
[0007]根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N激光切割除塵裝置，包括用于支撐極片的切割臺、用于吹拂粉塵的吹氣通道和用于吸走粉塵的吸塵通道，所述切割臺上具有極片切割區(qū)域，所述吹氣通道的吹氣口和吸塵通道的吸塵口面向極片切割區(qū)域設(shè)置，所述吹氣口為條狀風(fēng)口。
[0008]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，所述條狀風(fēng)口的出風(fēng)寬度覆蓋整個切割路徑。
[0009]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，所述吹氣通道包括上吹氣通道，所述吸塵通道包括上吸塵通道，所述上吹氣通道的吹氣口為上吹氣口，所述上吸塵通道的吸塵口為上吸塵口，所述上吹氣口和上吸塵口位于極片切割區(qū)域的上方。
[0010]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，所述上吹氣口和上吸塵口位于極片切割區(qū)域的同一側(cè)方，且在所述極片切割區(qū)域相對上吹氣口和上吸塵口的對側(cè)一方設(shè)置有用于將粉塵反射到吸塵口的吹氣擋板。
[0011]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，所述吹氣通道還包括下吹氣通道，所述吸塵通道還包括下吸塵通道，所述下吹氣通道的吹氣口為下吹氣口，所述下吸塵通道的吸塵口為下吸塵口，所述下吹氣口設(shè)置于上吹氣口的下方，且上吹氣口與下吹氣口之間具有用于極片通過的間隔空間，所述下吸塵口設(shè)置于極片切割區(qū)域內(nèi)。
[0012]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，還包括下吹吸塊，所述切割臺、下吹氣通道和下吸塵通道均設(shè)置于下吹氣塊上，還包括切割墊板，所述極片切割區(qū)域位于切割墊板上，所述切割墊板具有若干個既作為下吸塵口又作為落料口的通孔。
[0013]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，所述切割墊板可拆式鑲嵌固定于切割臺上。
[0014]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，所述吹氣口的高度取值范圍為
0.05-0.5mm,寬度取值范圍為40_100mm。
[0015]作為所述激光切割除塵裝置進一步改進，還包括吸塵罩，所述吸塵罩包括罩體和外部吸塵通道，所述罩體罩設(shè)在切割臺上，其中所述極片切割區(qū)域、吸塵通道的吸塵口和吹氣通道的吹氣口均被罩體罩住。
[0016]基于上述發(fā)明目的，本申請還提供一種激光模切機，包括激光頭組件，所述激光頭組件用于切割極片，還包括如上述任一實施例所述的激光切割除塵裝置，所述激光頭組件相對切割臺設(shè)置，利用激光在極片切割區(qū)域內(nèi)對極片進行切割。
[0017]本申請的有益效果是:
[0018]本申請所提供的激光切割除塵裝置以及激光模切機中，吹氣口為條狀風(fēng)口，從而從吹氣通道吹出的氣體形成條狀風(fēng)刀，因條狀風(fēng)刀加寬吹氣寬度,氣流以窄線形式吹出作用于極片切割區(qū)域內(nèi)，作用范圍大，可將切割極片產(chǎn)生的粉塵吹走，并通過吸塵通道將粉塵吸走。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為激光切割工藝中極片示意圖；
[0020]圖2本申請激光模切機一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為圖2所示實施例中激光切割除塵裝置(包括吸塵罩)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為圖2所示實施例中激光切割除塵裝置(未包括吸塵罩)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為圖4所示實施例的剖視圖；
[0024]圖6為上吹吸塊一種實施例的剖視圖；
[0025]圖7為圖6中A所示部分放大圖；
[0026]圖8為上吹吸塊一種實施例的立體圖；
[0027]圖9為圖8中B所示部分放大圖；
[0028]圖10為圖5中C所示部分放大圖；
[0029]圖11為下吹吸塊一種實施例的示意圖；
[0030]圖12為切割墊板一種實施例的示意圖；
[0031]圖13為吹氣擋板一種實施例的示意圖。

【具體實施方式】
[0032]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。本申請可以以多種不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本實施例所描述的實施方式。提供以下【具體實施方式】的目的是便于本對申請公開內(nèi)容更清楚透徹的理解。
[0033]本申請?zhí)峁┑募す饽Ｇ袡C具有一種激光切割除塵裝置，其包括用于支撐極片的切割臺、用于吹拂粉塵的吹氣通道和用于吸走粉塵的吸塵通道，切割臺上具有極片切割區(qū)域，吹氣通道的吹氣口和吸塵通道的吸塵口面向極片切割區(qū)域設(shè)置，且吹氣口為條狀風(fēng)口。
[0034]從條狀風(fēng)口吹出的氣體為條狀，形成條狀風(fēng)刀，因條狀風(fēng)刀加寬吹氣寬度，氣流以窄線形式吹出作用于極片切割區(qū)域內(nèi)，作用范圍大，可將切割極片產(chǎn)生的粉塵吹走，并通過吸塵通道將粉塵吸走。
[0035]實施例一:
[0036]請參考圖2，本實施例提供一種激光模切機，其包括激光頭組件I和激光切割除塵裝置，其中激光頭組件I用于切割極片2，可選擇現(xiàn)有任一種方式進行激光切割。
[0037]請參考圖2-5，該激光切割除塵裝置包括吸塵罩31、上吹吸塊32、下吹吸塊33和吹氣擋板34。
[0038]請參考圖6-8，上吹吸塊32具有上吹氣通道321和上吸塵通道322，其中上吹氣通道321的吹氣口為上吹氣口 324，上吸塵通道322的吸塵口為上吸塵口 323，上吹氣口 324和上吸塵口 323位于極片切割區(qū)域的上方。
[0039]上吹氣口 324和上吸塵口 323位于極片切割區(qū)域的同一側(cè)方，從側(cè)面吹吸是一種較好的方式，且能避免粉塵、煙霧阻擋激光光路，影響切割效果。
[0040]請參考圖4、5，下吹吸塊33包括切割臺331、下吹氣通道334和下吸塵通道335，下吹氣通道334的吹氣口為下吹氣口 333，下吸塵通道335的吸塵口為下吸塵口，下吹氣口333設(shè)置于上吹氣口 324的下方，且上吹氣口 324與下吹氣口 333之間具有用于極片2通過的間隔空間，如圖2所示，極片22從上吹氣口 324和下吹氣口 333之間穿過，上吹氣口 324和下吹氣口 333分別對極片2的上下兩面進行吹氣除粉塵。
[0041]請繼續(xù)參考圖4和5，在極片切割區(qū)域相對上吹氣口 324和上吸塵口 323的對側(cè)一方設(shè)置有用于將粉塵反射到吸塵口的吹氣擋板34，吹氣擋板34結(jié)構(gòu)如圖13所示。將圖13所示吹氣擋板34與圖11所示的下吹吸塊33如圖4所示方式扣合固定在一起，即可形成下吸塵通道335。當(dāng)然，于其他實施例中，下吸塵通道335也可直接單獨開設(shè)于下吹吸塊上。
[0042]或者，也可不設(shè)置吹氣擋板34，而吸塵口與吹氣口分別設(shè)置于極片切割區(qū)域的對側(cè)，即吹氣口吹出的氣體直接吹向吸塵口。
[0043]如圖4和12，下吹吸塊33還包括切割墊板332，極片切割區(qū)域位于切割墊板332上，切割墊板332具有若干個既作為下吸塵口又作為落料口的通孔。其中通孔可分為若干圓形通孔3321和一個腰型孔3322，因極片2是在切割墊板332上運行，而激光切割在切割墊板332位置進行，通孔是便于切割時產(chǎn)生的粉塵下落，同時，下吸塵通道335與該通孔連通，該通孔同時也作為下吸塵通道335的下吸塵口，吸收粉塵，其中腰型孔3322是根據(jù)激光切割時激光直線移動軌跡設(shè)置，盡可能使激光在做直線移動時對準該腰型孔3322，避免激光對切割墊板332其他部分造成過多的損傷。該切割墊板332可與切割臺331形成一體固定結(jié)構(gòu)。但由于極片2切割時，激光穿透性強，同樣也會對切割墊板332造成損傷，因此也可使切割墊板332可拆式鑲嵌固定于切割臺331上，以便于更換。具體可拆卸方式為:如圖11所示，切割墊板332設(shè)置在切割臺331上，其中切割臺331上設(shè)有凹槽337，而如圖12所示，切割墊板332上設(shè)置有四個支腳3323，安裝時將切割墊板332的四個支腳3323放置于對應(yīng)凹槽337內(nèi)，即可完成切割墊板332的安裝。同時，切割臺331上的凹槽337可設(shè)置多個(如本實施例中每邊有五個凹槽337)，從而在實際操作中，根據(jù)極耳切割的高度不同，可選擇不同寬度的切割墊板332裝入到切割臺331上不同凹槽內(nèi)。當(dāng)然，這只是一種可拆式結(jié)構(gòu)的示例，其他實施例中也可采用卡接、螺接等常用可拆式固定方式實現(xiàn)這一目的。
[0044]在本實施例中，上吹氣通道321和下吹氣通道334統(tǒng)稱為吹氣通道，該吹氣通道可與同一氣源連通或分別單獨與對應(yīng)單一氣源連通，其中用于吹氣的氣體可采用氮氣或潔凈壓縮空氣(潔凈壓縮空氣是指大自然中的空氣經(jīng)空壓設(shè)備壓縮、冷凍干燥設(shè)備除水及過濾設(shè)備過濾后的空氣)。
[0045]上吹氣口 324和下吹氣口 333統(tǒng)稱為吹氣口，吹氣口為條狀風(fēng)口，條狀風(fēng)口是指風(fēng)口的長度(圖9中H所示長度，下同)大于寬度(圖8中L所示長度，下同)。條狀風(fēng)口較現(xiàn)有圓形吹氣口吹氣寬度更寬，作用范圍更大，而且更可以使條狀風(fēng)口的出風(fēng)寬度覆蓋在整個切割路徑上，效果更佳。如圖8和9所示，吹氣口的高度取值范圍為0.05-0.5_，例如
0.2mm ;吹氣口的寬度取值范圍為40-100mm，上述出風(fēng)寬度等于該寬度L。
[0046]上吸塵通道322和下吸塵通道335統(tǒng)稱為吸塵通道。吸塵通道通過上吸塵管324和下吸塵管336與吸塵裝置連通，吸塵裝置如負壓發(fā)生器等。
[0047]本實施例所示激光切割除塵裝置不包括吹氣的氣源以及吸塵裝置，使用時需要搭配外部的氣源及吸塵裝置。當(dāng)然，在其他實施例中，也可將氣源和/或吸塵裝置作為激光切割除塵裝置的一部分，即連帶氣源和/或吸塵裝置整體進行銷售和使用。
[0048]請參考圖5，從上吹氣口 324和下吹氣口 333出來的壓縮氣體將激光切割產(chǎn)生的飛濺物吹走，氣流吹向吹氣擋板34處，帶有飛濺物的氣流遇阻擋后向上下反射，分別從上吸塵口 323和下吸塵口吸走。
[0049]在本實施例所提供的激光模切機中，激光頭組件I相對切割臺331設(shè)置，利用激光在極片切割區(qū)域內(nèi)對極片2進行切割，而從吹氣通道吹出的氣體形成條狀風(fēng)刀，因條狀風(fēng)刀加寬吹氣寬度，氣流以窄線形式吹出作用于極片切割區(qū)域內(nèi)，作用范圍大，可將切割極片2產(chǎn)生的粉塵吹走，并通過吸塵通道將粉塵吸走。
[0050]由于激光切割是氣化氣割，氣化切割時存在飛測的粉塵燃燒顆粒，這就產(chǎn)生了煙霧，煙霧飄散時往上升。因此，進一步地設(shè)置一吸塵罩31，吸塵罩31包括罩體311和外部吸塵道312，該罩體311置于振鏡(激光頭結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，未示出振鏡)下，與振鏡配合安裝，并罩設(shè)在切割臺331上，其中極片切割區(qū)域(即切割墊板332)、吸塵通道的吸塵口(包括上下吸塵口)和吹氣通道的吹氣口(包括上下吹氣口)均被罩體311罩住。其中上下吸塵口主要用于吸粉塵，而吸塵罩31的外部吸塵道312主要用于吸煙霧，同時從側(cè)面吸煙能避免煙霧阻擋激光光路，影響切割效果。罩體311上還可開設(shè)觀察窗口，以便操作者進行觀察。
[0051]在本實施例中同時設(shè)置了上、下吸塵通道和上、下吹氣通道，在其他實施例中，根據(jù)對除塵效果要求的不同，也可單獨設(shè)置上吸塵通道322或下吸塵通道335，以及單獨設(shè)置上吹氣通道321或下吹氣通道334。
[0052]在本實施例中將上吸塵通道322和上吹氣通道321設(shè)置在同一上吹吸塊32上，在其他實施例中，上吸塵通道322和上吹氣通道321也可分開，單獨設(shè)置于不同部件上。同理，本實施例中將下吸塵通道335和下吹氣通道334設(shè)置在同一下吹吸塊33上，在其他實施例中，下吸塵通道335和下吹氣通道334也可分開，單獨設(shè)置于不同部件上。
[0053]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【權(quán)利要求】
1.一種激光切割除塵裝置，包括用于支撐極片的切割臺、用于吹拂粉塵的吹氣通道和用于吸走粉塵的吸塵通道，所述切割臺上具有極片切割區(qū)域，所述吹氣通道的吹氣口和吸塵通道的吸塵口面向極片切割區(qū)域設(shè)置，其特征在于，所述吹氣口為條狀風(fēng)口。
2.如權(quán)利要求1所述的激光切割除塵裝置，其特征在于，所述條狀風(fēng)口的出風(fēng)寬度覆蓋整個切割路徑。
3.如權(quán)利要求1所述的激光切割除塵裝置，其特征在于，所述吹氣通道包括上吹氣通道，所述吸塵通道包括上吸塵通道，所述上吹氣通道的吹氣口為上吹氣口，所述上吸塵通道的吸塵口為上吸塵口，所述上吹氣口和上吸塵口位于極片切割區(qū)域的上方。
4.如權(quán)利要求3所述的激光切割除塵裝置，其特征在于，所述上吹氣口和上吸塵口位于極片切割區(qū)域的同一側(cè)方，且在所述極片切割區(qū)域相對上吹氣口和上吸塵口的對側(cè)一方設(shè)置有用于將粉塵反射到吸塵口的吹氣擋板。
5.如權(quán)利要求3述的激光切割除塵裝置，其特征在于，所述吹氣通道還包括下吹氣通道，所述吸塵通道還包括下吸塵通道，所述下吹氣通道的吹氣口為下吹氣口，所述下吸塵通道的吸塵口為下吸塵口，所述下吹氣口設(shè)置于上吹氣口的下方，且上吹氣口與下吹氣口之間具有用于極片通過的間隔空間，所述下吸塵口設(shè)置于極片切割區(qū)域內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5述的激光切割除塵裝置，其特征在于，還包括下吹吸塊，所述切割臺、下吹氣通道和下吸塵通道均設(shè)置于下吹氣塊上，所述下吹吸塊還包括切割墊板，所述極片切割區(qū)域位于切割墊板上，所述切割墊板具有若干個既作為下吸塵口又作為落料口的通孔。
7.如權(quán)利要求6述的激光切割除塵裝置，其特征在于，所述切割墊板可拆式鑲嵌固定于切割臺上。
8.如權(quán)利要求1-7任一項述的激光切割除塵裝置，其特征在于，所述吹氣口的高度取值范圍為0.05-0.5mm,寬度取值范圍為40_100mm。
9.如權(quán)利要求8述的激光切割除塵裝置，其特征在于，還包括吸塵罩，所述吸塵罩包括罩體和外部吸塵通道，所述罩體罩設(shè)在切割臺上，其中所述極片切割區(qū)域、吸塵通道的吸塵口和吹氣通道的吹氣口均被罩體罩住。
10.一種激光模切機，包括激光頭組件，所述激光頭組件用于切割極片，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的激光切割除塵裝置，所述激光頭組件相對切割臺設(shè)置，利用激光在極片切割區(qū)域內(nèi)對極片進行切割。
【文檔編號】B23K26/38GK203992816SQ201420286764
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】吳學(xué)科, 夏佳輝, 陽如坤 申請人:深圳市吉陽自動化科技有限公司